Peptide correlato alla mesotelina solubile (SMRP)

Ad oggi è uno dei biomarcatori più studiati ed in letteratura spesso ci riferiamo al SMRP (peptide correlato alla mesotelina solubile) come mesotelina che si trova nelle normali cellule mesoteliali ed è sovraespressa in vari tumori. La mesotelina è una glicoproteina di membrana del peso molecolare di 40 kDa, legata alla superficie cellulare da un fosfatidilinositolo, che sembra essere implicata nei meccanismi di adesione cellulare, nel riconoscimento e nella trasmissione dei segnali intercellulari. È sintetizzata a partire da un precursore di 71 kDa che dà origine, oltre alla molecola di membrana, ad un fattore solubile ad azione potenziante i megacariociti (MPF), secreto nel sangue. È stato infatti ipotizzato che la proteina superficiale rilasci peptidi correlati alle mesotelina solubile. La sua specifica presenza su cellule di origine mesoteliale è stata riconosciuta da Chang e Pastan nel 1992 attraverso l’utilizzo di un anticorpo monoclonale ottenuto immunizzando dei topi con cellule di carcinoma ovarico ed in seguito è stata dimostrata la sua presenza anche sulle cellule normali di mesotelio pleurico.

La determinazione di livelli aumentati del SMRP nel siero di soggetti affetti da MPM fu proposta da Robinson et al. nel 2003. Impiegando sempre anticorpi monoclonali e saggiando con metodiche ELISA il siero di diversi pazienti ottennero risultati interessanti su un gruppo molto piccoli di soggetti. Su 44 pazienti con MPM, 37 di loro (ovvero l’84%) hanno mostrato concentrazioni elevate del SMRP nel siero rispetto a 3 (2%) di 160 pazienti con altri tumori o processi infiammatori polmonari o patologie pleuriche benigne. Le concentrazioni, inoltre, correlavano con la dimensione del tumore ed aumentavano con la progressione neoplastica.

Tuttavia, va sottolineato che la mesotelina è espressa costitutivamente a bassi livelli in tutte le cellule mesoteliali, ma è sovraespressa in diversi tumori, tra cui, oltre al MPM, nell’adenocarcinoma pancreatico, nel carcinoma ovarico e nel carcinoma polmonare.

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Hassan et al. (2006) hanno analizzato 24 volontari sani, 95 pazienti ospedalizzati di cui 56 pazienti con mesotelioma e 21 pazienti con carcinoma ovarico per determinare se la mesotelina fosse versata nel siero e dunque hanno quantificato i livelli sierici del SMRP ottenendo livelli elevati in 40 su 56 (71%) pazienti con mesotelioma ed in 14 su 21 (67%) pazienti con carcinoma ovarico.

Da uno studio condotto Boudville et al. (2011) è emerso che i livelli sierici del SMRP sono elevati anche nei pazienti con insufficienza renale e pertanto la funzione renale deve essere presa in considerazione durante l’interpretazione di questo test diagnostico.

Molti autori si sono trovati d’accordo con l’idea che SMRP sia un utile marcatore diagnostico per MPM. L’analisi ROC rivela che i livelli del SMRP possono discriminare i pazienti con MPM sia dai soggetti esposti che non esposti all’amianto con una sensibilità del 60-90% e una specificità dell’80-85% (tabella 1).

Uno studio condotto presso la Medicina del lavoro di Pisa da Cristaudo et al. nel 2007 ha confrontato le concentrazioni ematiche del SMRP in 107 pazienti con MPM, 215 pazienti con cancro polmonare, 130 pazienti con malattie respiratorie benigne e 262 controlli sani con anamnesi sia positiva che negativa per esposizione ad asbesto. I livelli del SMRP sono stati trovati elevati nel siero dei pazienti con MPM e cancro al polmone rispetto ai soggetti con patologie benigne dell’apparato respiratorio e ai controlli. Al valore di cut-off di 1,00 nmol/L per quanto riguarda il confronto tra pazienti con MPM e controlli era associata una sensibilità del 68,2% e una specificità dell’80,5%, con AUC di 0,77.

Uno studio condotto da Scherpereel et al. (2006) ha valutato SMRP nel sangue in 74 pazienti con MPM, 35 pazienti con metastasi pleuriche di vari carcinomi e 28 pazienti con malattie pleuriche benigne associate all’amianto, confermando che il livello del SMRP sierico è più alto nei pazienti con MPM rispetto ai soggetti esposti all’amianto con malattia benigna della pleura o in quelli con metastasi pleuriche associate a vari carcinomi. L’AUC per la differenziazione tra lesioni benigne ed il MPM da parte del SMRP sierico era di 0,872, cut-off = 0,93 nM/L (sensibilità = 80%, specificità = 82,6%). L’AUC per la differenziazione tra le metastasi ed il MPM da parte del SMRP sierico era di 0,693, cut-off = 1,85 nM/L (sensibilità = 58,3%, specificità = 73,3%). Il livello di SMRP a 1,1

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nmol/L è stato determinato come il valore di cut-off più ottimale con conseguente sensibilità e specificità di 71,7% e 69,8% per la diagnosi di MPM. In questo studio i livelli sierici del SMRP sono stati in grado di discriminare i pazienti con MPM (v. medio 2,05 nM) sia da quelli con malattie benigne associate all’amianto (v. medio 0,55 nM) che da quelli con metastasi pleuriche di vari carcinomi (v. medio 1,02 nM).

Un altro studio condotto da Rodriguez et al. (2009) ha preso in considerazione quattro gruppi di pazienti: gruppo 1 composto da 48 soggetti sani; gruppo 2 composto da 177 pazienti con precedente esposizione all’amianto, ma senza malattia pleurica; gruppo 3 composto da 36 pazienti con MPM; gruppo 4 composto da 101 pazienti con precedente esposizione all’amianto e malattia pleurica benigna. I livelli sierici del SMRP sono stati determinati utilizzando un test ELISA e sono stati trovati significativamente più alti nel gruppo 3, quindi nei pazienti con MPM, rispetto agli altri tre gruppi, supportando la crescente evidenza che i livelli sierici di SMRP siano elevati nei pazienti con MPM e confermando la potenziale utilità di questo biomarcatore nella pratica clinica. Nel presente studio, ad un valore soglia di 1,1 nmol/L corrisponderebbe una specificità del 97,2%, ma una bassa sensibilità del 24% per la diagnosi di MPM, se confrontato con lo studio precedentemente illustrato di Scherpereel et al. (2006), nel quale, però, non era presente un gruppo di controllo costituito da soggetti sani. Ne hanno dedotto che alti livelli del SMRP nel siero di pazienti esposti all’amianto e segni di malattia pleurica potrebbero essere indicativi di MPM. Il valore soglia ottimale in questo studio è a 0,55 nmol/L, dove i livelli sierici di SMRP avevano una sensibilità e specificità del 72% per la diagnosi di MPM, con una AUC di 0,75.

Uno studio condotto da Amati et al. (2008) ha analizzato tre gruppi di soggetti: 94 soggetti che erano stati esposti all’amianto e dunque ad alto rischio; 54 controlli di pari età con nessuna esposizione all’amianto; 22 pazienti con MPM. Ipotizzando che il rilascio del SMRP nel sangue sia legato alla trasformazione cellulare, è stata analizzata la concentrazione del SMRP plasmatica e non sierica come in tutti gli studi descritti in precedenza, ottenendo come risultato che i livelli plasmatici del SMRP nei soggetti con MPM erano più elevati rispetto ai soggetti esposti all’amianto e ai soggetti di controllo. L’analisi ROC ha rivelato che i livelli plasmatici del SMRP possono discriminare i pazienti con MPM sia dai soggetti esposti all’amianto (AUC di 0,927) che da quelli non esposti

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all’amianto (AUC di 0,920), ma non possono discriminare tra gli individui esposti all’amianto ed i controlli corrispondenti per età (AUC di 0,459). Ad un cut-off di 1 nmol/L venivano distinti i pazienti con MPM dai controlli (con o senza esposizione) con una sensibilità del 90% e una specificità del 78%. È stato, pertando, ipotizzato che il livello del SMRP plasmatico sia utile come biomarcatore per la diagnosi di MPM esistente, ma non per predire la malattia. In questo stesso studio sono stati analizzati i livelli del DNA addotto con 8-OHdG (un marcatore di esposizione), fattori coinvolti nella crescita tumorale come il fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF), il fattore di crescita degli epatociti (HGF), il fattore di crescita dei fibroblasti di base (BFGF), il fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF), i fattori coinvolti nella progressione come metalloproteasi (MMP2 e MMP9) e gli inibitori tissutali delle metalloproteinasi (TIMP1 e TIMP2), oltre naturalmente alle concentrazioni plasmatiche del SMRP. Nonostante la mancanza di specificità, i livelli di 8-OHdG, HGF, BFGF e VEGF da soli distinguevano i soggetti ad alto rischio dalle persone sane e dai pazienti con MPM. È emerso che la combinazione dei livelli plasmatici del SMRP con i livelli di 8-OHdG e di VEGF aumenta notevolmente la sensibilità e la specificità nel discriminare i soggetti ad alto rischio dai controlli sani, risultando la migliore combinazione di marcatori per distinguere i singoli gruppi, con una AUC di 0,925. La correlazione positiva tra SMRP e fattori di crescita plasmatici suggerisce il coinvolgimento dei fattori di crescita nello sviluppo, nella crescita e nella progressione di MPM. L’importanza dei cambiamenti dei livelli di 8-OHdG e di SMRP così come di quelli dei fattori di crescita nel MPM era stata già descritta in letteratura, ma, per la prima volta, Amati et al. hanno valutato la loro rilevanza clinica per il loro potenziale utilizzo sia a fini diagnostici che di screening (Amati et al., 2008).

Studi Popolazione (numero) Matrice Cut-off (ng/mL) Sensibilità % Specificità % AUC Grigoriu et al. 208 Siero 1,7 40,0 100,0 0,74 Scherpereel et al. 137 Siero 1,1 71,7 69,8 0,79

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et al.

362 Siero 1,1 24,0 97,2 0,75

Amati et al. 170 Plasma 1,0 90,0 78,0 0,93

Iwahori et al.

121 Siero 93,5 59,3 86,2 0,71

Beyer et al. 497 Siero 1,0 68,2 77,0 -

Cristaudo et al. 369 Siero 1,0 68,2 80,5 0,77 Creaney et al. 107 Siero 1,6 73,0 95,0 0,92 Hollevoet et al. 507 Siero 2,0 64,0 95,0 0,871 Creaney et al. 233 Siero 1,4 - 67,0 0,77

Tabella 1. Nella seguente tabella sono riassunti i principali studi riguardo l’abilità di SMRP nel distinguere i soggetti sani con precedente esposizione all’amianto dai pazienti con MPM.

Infine, Scherpereel et al. (2006) e Rodriguez et al. (2009) hanno evidenziato, confrontando pazienti con MPM con soggetti con lesioni pleuriche benigne associate all’amianto, che i livelli del SMRP risultano essere significativamente diversi nei due gruppi, con una sensibilità dell’80% e una specificità dell’83%.

La concentrazione del SMRP è stata anche valutata, mediante test ELISA, nei versamenti pleurici per verificare la prestazione diagnostica nel differenziare il MPM da patologie benigne e metastasi pleuriche non associate a MPM. Canessa et al. (2013) hanno suggerito che tale valutazione possa aiutare nella diagnosi di MPM. Anche Scherpereel et al. (2006) hanno valutato la concentrazione del SMRP nel versamento pleurico, oltre che nel siero, confrontando i soliti 74 soggetti con MPM, con i 35 soggetti con metastasi pleuriche di carcinomi ed i 28 soggetti con patologie benigne associate all’amianto. L’AUC per la differenziazione tra lesioni benigne e il MPM da parte del SMRP era di 0,831, cut-off = 10,4 nM/L con sensibilità del 76,7% e specificità del 76,2%. L’AUC per la differenziazione tra le metastasi e il MPM da parte del SMRP era di 0,793. I valori diagnostici del SMRP erano simili a quelli trovati nello stesso studio nel siero, ma il livello

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di SMRP nel liquido pleurico può discriminare meglio il MPM dalle metastasi pleuriche (AUC nel siero = 0,693).

È stato effettuato anche un confronto tra le prestazioni diagnostiche del SMRP nel versamento pleurico (PE-SMRP) con quelle nel siero (S-SMRP) (Ferro et al., 2013). In questo studio, condotto su pazienti italiani, sono stati confermati i risultati di altri studi precedenti che hanno dimostrato che, sia nel versamento pleurico che nel siero, i livelli del SMRP sono significativamente più alti nel MPM rispetto a campioni senza MPM, suggerendo che entrambi i tests possano essere di aiuto nella diagnosi di MPM. Dal confronto tra PE-SMRP e S-SMRP, abbinati ai valori di cut-off rispettivamente di 12,70 nM e 1,08 nM, è emerso che l’accuratezza diagnostica del PE-SMRP è superiore e più informativo del S-SMRP.

È stata anche dimostrata una correlazione tra i livelli sierici di SMRP ed il sottotipo istologico del tumore. Più specificamente, i pazienti con MPM epitelioide mostravano livelli più elevati di SMRP sierico rispetto a quelli con MPM sarcomatoide (Lagniau et al., 2017).

È stato suggerito che SMRP, oltre ad avere applicazioni diagnostiche, possa anche essere uno strumento di screening in grado di identificare soggetti ad alto rischio di sviluppare il MPM. Uno studio effettuato da gruppi di ricercatori australiani e statunitensi (Robinson et al., 2003) sui livelli sierici di SMRP in 40 soggetti con precedente esposizione all’amianto ha riportato che dei sette soggetti che erano stati trovati con alti livelli sierici di SMRP, nei 5 anni successivi al dosaggio, tre di questi ha sviluppato il MPM e uno di questi un tumore al polmone, mentre nessuno dei 33 ex esposti con concentrazioni normali di SMRP ha sviluppato una neoplasia. Questo studio aveva alimentato grandi speranze, ma uno studio prospettico successivo su larga scala (538 soggetti) condotto da Park et al. (2008) su soggetti ad alto rischio per una precedente esposizione all’amianto, ha rivelato che è improbabile che il SMRP si riveli utile per lo screening; infatti sono stati rilevati un alto tasso di falsi positivi.

Due meta-analisi hanno valutato la sensibilità, la specificità e l’accuratezza del SMRP sierico nella diagnosi di MPM; le concentrazioni sieriche di SMRP sono state sempre trovate più elevate nei pazienti con MPM rispetto ai soggetti sani ed ai pazienti con

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malattie pleuriche benigne da gran parte della letteratura. Tuttavia, il ruolo esatto di questi rilevamenti doveva essere chiarito. Nella meta-analisi condotta da Luo et al. (2010) sono stati inclusi studi che comprendessero almeno 10 campioni di siero e che presentassero valori di SMRP sia per la sensibilità che per la specificità utili per la diagnosi di MPM. Sono state considerate idonee 12 pubblicazioni. La dimensione media del campione era di 297 soggetti (range da 83 a 1086) ed in totale erano presenti 717 pazienti con MPM e 2.851 soggetti di controllo che non presentavano MPM. Il metodo per determinare i livelli dei SMRP in tutti gli studi era il saggio ELISA. I risultati ottenuti nella meta-analisi indicano che la determinazione della concentrazione sierica del SMRP produce risultati coerenti con un’alta specificità relativa 0,89 (IC 95%, 0,88-0,90), mentre la stima sintetica della sensibilità era solo di 0,64 (IC 95% 0,61-0,68), mostrando che le stime di sensibilità erano piuttosto basse ed erano più variabili della specificità. Questi dati suggeriscono che la determinazione del SMRP potrebbe essere utile per la conferma di MPM e l’accuratezza diagnostica sembra essere simile a quella dei test convenzionali come l’esame citologico, ovvero alta specificità e bassa sensibilità.

Un’altra importante meta-analisi è stata effettuata da Hollevoet et al. (2012) per esaminare se questo biomarcatore poteva essere un complemento di diagnosi precoce di mesotelioma e valutarne l’accuratezza diagnostica. La meta-analisi è stata effettuata su 16 studi identificati dalla ricerca bibliografica su un totale di 4.491 partecipanti suddivisi in questo modo: 1.026 pazienti con MPM e 3.465 controlli (909 individui sani senza esposizione all’amianto, 775 individui sani con esposizione all’amianto, 736 pazienti con patologia benigna correlata all’amianto (placca pleurica, ispessimento pleurico diffuso, asbestosi), 267 con malattia respiratoria benigna non correlata all’amianto (asma, BPCO o versamento pleurico) e 778 pazienti con carcinoma polmonare (istologia non a piccole cellule e a piccole cellule). Ad una soglia diagnostica comune di 2,00 nmol/L la sensibilità e la specificità del SMRP nei vari studi variavano ampiamente, rispettivamente dal 19 al 68% e dal 88 al 100%. Questa eterogeneità può essere spiegata dalle differenze nella popolazione dello studio, poiché il tipo di gruppo di controllo, lo stadio del mesotelioma ed il sottotipo istologico hanno significativamente influenzato l’accuratezza diagnostica. L’uso del SMRP nella diagnosi precoce è stato valutato facendo un controllo differenziale tra 217 pazienti con

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mesotelioma epitelioide e bifasico di stadio I o II e 1.612 controlli asintomatici o ad alto rischio. L’area risultante sotto la curva ROC era di 0,77 (IC 95%, 0,73-0,81) con una specificità del 95% e una sensibilità del 32% (IC 95%, dal 26 al 40%). Da questa meta- analisi è stato riscontrato che, in soggetti sintomatici o ad alto rischio, un esame del sangue negativo per il SMRP non è un utile coadiuvante per escludere mesotelioma, anche ad una soglia di sensibilità elevata. Al contrario, un esame del sangue positivo per il SMRP a una soglia di specificità elevata è stato considerato un forte incentivo a sollecitare ulteriori interventi diagnostici e potrebbe portare ad una diagnosi più precoce; tuttavia, questi risultati mostrano che, sebbene il SMRP possa aiutare ad identificare il MPM, la scarsa sensibilità limita la sua applicazione nella diagnosi precoce del MPM.

Ad oggi il SMRP sierico è, comunque, l’unico biomarcatore ematico approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) dal 2007 per il MPM esclusivamente per il monitoraggio della recidiva della neoplasia dopo la terapia, limitatamente alle forme epitelioidi e bifasiche.