Mutaciones de KRAS y NRAS en relación con el estado microsatélite en cáncer colorrectal: Un estudio de un solo centro de Rumania.

El cáncer colorrectal se clasifica como uno de los cánceres más prevalentes a nivel mundial, ocupando el tercer lugar a nivel global y el segundo en Rumania. Según la Organización Mundial de la Salud, se registraron más de 1,9 millones de nuevos casos a nivel mundial en 2020, con Rumania reportando 12,968 nuevos casos [^[1]]. A nivel global, el cáncer colorrectal es la segunda causa principal de mortalidad por cáncer. Por lo tanto, un análisis más preciso de su patogénesis, particularmente del perfil molecular de esta enfermedad, es esencial [^[1]-^[5]].

La incidencia de cáncer colorrectal es mayor en hombres que en mujeres y ocurre con mayor frecuencia después de los 50 años. Sin embargo, las personas mayores tienen una predisposición significativamente mayor a desarrollar esta enfermedad [^[4],^[6]-^[9]].

En 1990, Bufill describió por primera vez dos categorías distintas de tumores colorrectales: tumores del lado derecho y del lado izquierdo, cada uno con características moleculares y clínicas diferentes. La explicación más plausible para esta diferencia radica en los orígenes embriológicos distintos del colon, con el colon derecho derivado del mediogastrointestinal y el colon izquierdo del gastroenterón, así como también en la provisión sanguínea [^[10],^[11]]. Basándose en esta clasificación, el colon derecho incluye el ciego, el colon ascendente y los primeros dos tercios del colon transverso, mientras que el colon izquierdo consiste en el último tercio del colon transverso, el colon descendente y el colon sigmoide [^[10]-^[12]].

El cáncer colorrectal es una patología oncológica que surge de diversas alteraciones, las cuales pueden ser consecuencia de factores externos (como la dieta, el uso del tabaco y el consumo de alcohol) así como internos, ya sea hereditarios o resultado de cambios en los caminos de señalización intracelular causados por alteraciones genéticas y epigenéticas [^[6]-^[13]].

Las mujeres son más propensas a desarrollar tumores en el colon derecho, mientras que los hombres presentan con mayor frecuencia tumores en el colon izquierdo [^[10],^[14],^[15]]. Clínicamente, los tumores del lado derecho del colon tienden a ser mayores y suelen estar asociados con anemia y pérdida de peso rápida. En contraste, los tumores del lado izquierdo del colon son típicamente más infiltrantes, lo que comúnmente lleva a sangrado rectal y obstrucción intestinal [^[10],^[14]-^[16]]. Basándose en el estudio de Bufill, la investigación reciente ha demostrado que los tumores del colon derecho muestran una mayor activación de las vías MAPK y mTOR, inestabilidad microsatelital (IMS) y el fenotipo metilador de islas CpG. En contraste, los tumores del lado izquierdo del colon muestran la activación de la vía EGFR/Wnt e inestabilidad cromosómica [^[10],^[14],^[15]].

Las vías de señalización más significativas involucradas en el desarrollo del cáncer colorrectal son la vía RAS/RAF/MAPK y la vía PI3K/PTEN/AKT/mTOR, ambas activadas por un ligando que se une al receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) [^[6],^[17]-^[20]]. Su activación lleva a una proliferación celular descontrolada, aumento de la movilidad celular y resistencia a la muerte celular programada. Los proto-oncogenes clave asociados con estas vías incluyen miembros de la familia RAS (KRAS, NRAS, HRAS) y PIK3CA [^[6],^[17]-^[20]].

En el cáncer colorrectal, las mutaciones más frecuentes se observan en el gen KRAS (homólogo del oncogén viral de sarcoma de rata Kirsten), encontrado en aproximadamente el 45% de los casos, seguido por el gen NRAS (homólogo del oncogén viral de ratón neuroblastoma), encontrado en alrededor del 5% de los casos, y el gen PIK3CA, encontrado en alrededor del 10% de los casos [^[6],^[17]-^[20]]. El estado mutante del gen KRAS es un marcador pronóstico importante, con las terapias actuales proporcionando una supervivencia mediana de aproximadamente dos años en pacientes mutantes en comparación con aquellos con tumores tipo salvaje [^[21]].

Las mutaciones en los proto-oncogenes KRAS y NRAS se encuentran comúnmente en el exón 2 (codones 12 y 13), el exón 3 (codones 59 y 61) y el exón 4 (codones 117 y 146) [^[6],^[17]].

Los microsatélites son secuencias de ADN cortas y repetitivas que se dispersan a lo largo del genoma y son particularmente propensas a errores en la replicación. El sistema de reparación de desajustes de ADN (MMR, por sus siglas en inglés) es responsable de corregir estos errores y mantener la estabilidad génica. La inestabilidad microsatelítica (IMS) se produce cuando el sistema MMR está deficiente, lo que lleva a alteraciones en las longitudes de las secuencias de microsatélites en lugar de mutaciones directas en los genes del sistema MMR [^[18],^[22]-^[25]]. Dependiendo del número de genes afectados, la IMS se clasifica de la siguiente manera: IMS-H (inestabilidad microsatelítica alta), cuando dos o más genes están mutados; IMS-L (inestabilidad microsatelítica baja), cuando solo un gen está afectado; y MSS (estado estable microsatelítico), cuando no hay genes afectados [^[18],^[22]-^[25]].

La IMS se identifica en aproximadamente el 15% de los casos de cáncer colorrectal. La prevalencia de la IMS varía según la etapa de la enfermedad: en cáncer colorrectal de etapa II, alrededor del 20% de los pacientes presentan IMS-H, mientras que en la etapa III esta proporción disminuye a aproximadamente el 12%. La prevalencia más baja se observa en la etapa IV, donde es alrededor del 4% [^[22],^[25]-^[27]].

Objetivo y alcance

El objetivo principal de este estudio es estimar la prevalencia de mutaciones KRAS y NRAS entre los casos de cáncer colorrectal según el estado microsatelítico (IMS-H versus MSS) en una cohorte rumana. Además, el estudio explora las asociaciones de estas mutaciones con el grado del tumor, la ubicación del tumor y la edad del paciente, y describe la distribución del estado IMS-H y MSS en la población estudiada.

Materiales y métodos

Selección de casos

El estudio presentado fue diseñado como un análisis retrospectivo y observacional. Entre el 1 de enero y el 30 de junio de 2024, todos los pacientes con un diagnóstico histopatológicamente confirmado de cáncer colorrectal que se presentaron al Laboratorio Residente, Condado de Bihor, Rumania, un laboratorio reconocido por su expertise en este campo, fueron considerados para la inclusión. El Laboratorio Residente sirve a una amplia área geográfica de Rumania y realiza análisis para mutaciones KRAS/NRAS y estado MSI. Inicialmente identificamos 262 casos con un diagnóstico confirmado de cáncer colorrectal. Después de aplicar los criterios de exclusión, 253 casos fueron elegibles para la inclusión en la cohorte final (Figura 1).

Criterios de Inclusión

Este estudio incluyó a todos los pacientes diagnosticados con adenocarcinoma colorrectal entre el 1 de enero y el 30 de junio de 2024, con confirmación histopatológica de la enfermedad, sin importar sexo o edad. Los casos elegibles fueron aquellos cuyas muestras tumorales fueron procesadas en el Laboratorio Residente, que aplica protocolos estandarizados para pruebas de mutaciones KRAS y NRAS, así como estado MSI. Solo se incluyeron casos con tejido tumoral fijado en formalina y embebido en parafina (FFPE) de calidad y cantidad adecuadas para el análisis molecular.

Criterios de Exclusión

Se excluyeron a los pacientes si no tenían confirmación histopatológica de adenocarcinoma colorrectal o si sus muestras tumorales eran inadecuadas para pruebas moleculares (por ejemplo, tejido FFPE degradado, contenido celular tumoral insuficiente A (Gly12Asp), observada en un 29,1% de los casos, y el exon 2 fue el más afectado, observado en un 75,2% de los casos (Tablas 2, 3). Por otro lado, en el gen NRAS, la mutación c.181C>A (Gln61Lys) se observó en un 3,4% de los pacientes, y el exon 3 fue el más identificado, observado en un 6,8% de los casos (Tablas 2, 3). En cuanto a la distribución por género entre los pacientes con mutaciones en KRAS, los hombres fueron más prevalentes (28,5%) en comparación con las mujeres (12,6%). A diferencia de esto, los pacientes con cáncer colorrectal con mutaciones en NRAS mostraron una distribución por género casi igualada, con un 2,4% de hombres y un 2,8% de mujeres. En términos de edad, las mutaciones en KRAS se observaron más frecuentemente en el grupo etario de 71-80 años, con 35 (13,8%) pacientes, mientras que las mutaciones en NRAS fueron más comunes en el grupo etario de 61-70 años, con ocho (3,2%) pacientes. En cuanto a la localización tumoral, el cáncer rectal fue más prevalente y estuvo asociado con mutaciones en KRAS en 43 (17%) casos y mutaciones en NRAS en 8 (3,2%) pacientes. La enfermedad de etapa IV fue la más prevalente, observada en 64 (25,3%) casos con mutaciones en KRAS y 10 (4%) casos con mutaciones en NRAS. Desde una perspectiva de grado tumoral, los tumores moderadamente diferenciados (G2) fueron los más comunes, representando un 32,8% de los casos en pacientes con mutaciones en KRAS y 11 (4,3%) casos en pacientes con mutaciones en NRAS.

En cuanto al estado MSI, se observó MSS en 242 casos (95,7%) y solo 11 pacientes (4,3%) presentaron MSI-H (Figura 3). Entre los pacientes con estado MSS, los varones representaron 165 casos (65,2%) mientras que las mujeres fueron 77 casos (30,4%). En términos de distribución por edad, el grupo etario de 61-70 años tuvo la mayor representación, con 92 casos (36,4%). Con respecto a la localización tumoral, los tumores rectales estuvieron más frecuentemente asociados con un estado MSI estable, identificados en 95 casos (37,5%) (Tabla 4). La etapa de la enfermedad al momento del diagnóstico MSS fue predominantemente IV, observada en 151 casos (59,7%). Desde una perspectiva de calificación histopatológica, los tumores moderadamente diferenciados fueron los más comunes, representando 193 casos (76,3%). Entre los casos MSI-H, los varones constituyeron el 2,0% y las mujeres el 2,4%. En términos de distribución por edad, los grupos etarios de 51-60 y 61-70 años cada uno incluían cuatro pacientes (1,6% por grupo). Con respecto a la localización tumoral, los sitios más frecuentes fueron el colon derecho e izquierdo, con tres casos cada uno (1,2% por sitio) (Tabla 4). La mayoría de los casos se diagnosticaron en una etapa avanzada (etapa IV, 2,8%) y la mayor parte de los tumores eran moderadamente diferenciados (G2, 3,2%).

Investigamos las asociaciones potenciales entre el estado MSI y varias variables clínico-patológicas, incluyendo sexo, edad, etapa de enfermedad y grado histológico, utilizando pruebas chi-cuadrado. Ninguna de estas comparaciones alcanzó significancia estadística (todos los p > 0,05) (Tabla 5). En contraste, la distribución de localización tumoral por estado MSI mostró una asociación significativa: los cánceres rectales fueron más frecuentes entre los casos MSS, alcanzando significancia estadística (p = 0,032) (Tabla 4).

Discusión

El cáncer colorrectal es una patología oncológica heterogénea que se encuentra con frecuencia tanto en nuestro país como a nivel mundial. Los diversos mecanismos subyacentes al desarrollo de la enfermedad, especialmente las alteraciones genéticas, han llevado a la identificación de biomarcadores con significación diagnóstica y pronóstica, incluyendo mutaciones KRAS/NRAS y estado MSI [^[18],^[32]-^[34]].

En el conjunto más amplio de 253 pacientes analizados con resultado histopatológico de adenocarcinoma, un 41,1% presentó mutaciones KRAS, mientras que un 5,1% presentó mutaciones NRAS. En este contexto, comparar nuestros hallazgos generales con los datos de la literatura especializada revela una concordancia en cuanto a la proporción de mutaciones KRAS y NRAS. Se reportan mutaciones KRAS en el 35-45% de casos de cáncer colorrectal, mientras que las mutaciones NRAS ocurren en un 1-6% de los casos [^[6],^[17],^[19],^[32],^[34],^[35]]. De los 253 pacientes, 242 (95,7%) presentaron estado MSS y 11 (4,3%) exhibieron estado MSI-H. Esta prevalencia es notablemente menor en comparación con los datos reportados en la literatura, que indican frecuencias más altas entre europeos (5-24%), estadounidenses de origen europeo (8-20%), afroamericanos (12-45%) y egipcios (37%). Por el contrario, las poblaciones de países asiáticos, en particular China y Japón, presentan tasas de incidencia significativamente reducidas, que oscilan entre 3,8% y 10% [^[18],^[34],^[36],^[37]]. Al evaluar la proporción de pacientes con estado MSS dentro de nuestra cohorte de estudio, se observó una incidencia notablemente menor en comparación con otros países europeos, aunque sigue siendo relativamente comparable a las tasas reportadas en poblaciones asiáticas.

A nuestro mejor conocimiento, esta investigación es entre las primeras en Rumania que evalúa la posible relación entre mutaciones KRAS o NRAS en combinación con el estado MSI en pacientes con cáncer colorrectal.

En relación con la mutación activadora en el gen KRAS, la variante más observada fue c.35G>A (Gly12Asp), identificada en un 29,4%, seguida de c.38G>A (Gly13Asp), detectada en un 17,6%. Ambas mutaciones se localizaron dentro del exón 2. En cuanto a esta mutación, nuestros hallazgos coinciden con los reportados en la literatura, ya que estudios europeos y asiáticos confirmaron la misma localización de la mutación [^[6],^[34],^[36],^[38]]. Esta consistencia sugiere que la distribución global de las poblaciones no influye significativamente en esta característica.

En términos de distribución por género, se observó una clara predominancia de cánceres colorrectales con mutaciones KRAS en varones, representando un 28,5% frente al 12,6% en mujeres. Estos hallazgos coinciden con la observación bien establecida de que la incidencia del cáncer colorrectal es mayor entre los hombres [^[1],^[5],^[8]].

Desde una perspectiva de edad, si bien se sabe que el cáncer colorrectal es más prevalente después de los 50 años, como se mencionó anteriormente, la mayoría de los estudios realizados en cohortes europeos, asiáticos o incluso africanos reportaron una edad media de inicio alrededor de los 65 años [^[18],^[34],^[36],^[39]-^[41]]. En nuestra cohorte, el análisis estratificado por edad reveló heterogeneidad en el estado mutacional RAS. La mayor frecuencia de mutaciones KRAS ocurrió entre pacientes con edades comprendidas entre 71 y 80 años (n = 35; un 13,8% de la cohorte).

Al analizar la localización tumoral, nuestros hallazgos revelan una mayor prevalencia de cánceres rectales asociados con mutaciones en KRAS, observadas en el 17% de los casos, en comparación con los cánceres del colon izquierdo, que representaron un 10,6%, y los cánceres del colon derecho, que representaban un 12,3% de los casos. Los datos reportados en estudios existentes muestran variabilidad; por ejemplo, Kawazoe et al. informaron una asociación notable entre mutaciones en KRAS y cánceres rectales, y de manera similar, El Agy et al. documentaron mutaciones en KRAS en cánceres del colon izquierdo, mientras que Zhang et al. destacaron su presencia en cánceres del colon derecho [^[42]-^[44]]. Estos hallazgos reflejan la naturaleza heterogénea de los patrones de localización asociados con el cáncer colorrectal y KRAS.

Al analizar la estadiación de la enfermedad, la mayoría de los casos se identificaron desafortunadamente en etapa IV, representando un 62,5%. Los estudios previos realizados a lo largo del tiempo no han demostrado una correlación estadísticamente significativa y solo uno destacó que los pacientes mayores son más frecuentemente diagnosticados en etapa IV [^[18]].

Desde la perspectiva de la calificación tumoral, los cánceres colorrectales moderadamente diferenciados (G2) son los más observados con una proporción del 79,4% del total de casos. Mientras que muchos estudios no han mostrado una correlación estadísticamente significativa, Bisht et al. sí la encontraron [^[33]].

Las mutaciones en el gen NRAS son extremadamente raras y se dispone de datos limitados en la literatura científica [^[39],^[43]-^[46]]. En nuestro estudio, la mutación activadora más frecuente identificada fue c.181C>A Gln61Lys en el exón 3, observada en un 3,4% de los pacientes. De acuerdo con los hallazgos de Jauhri et al., la prevalencia de esta mutación fue ligeramente mayor entre las mujeres en nuestra cohorte (2,8%) que entre los hombres (2,4%) [^[47]].

En términos de similitudes con los hallazgos de Jauhri et al., la primera resemblance radica en la localización del tumor, que involucra predominantemente sitios distales. La mutación NRAS se observó en un 3,2% de cáncer rectal. La segunda similitud concierne a la ubicación de la mutación activadora en el gen NRAS, específicamente en el codón 61 [^[47]].

A diferencia de esto, los casos con mutaciones NRAS fueron más frecuentes en el grupo etario de 61-70 años (n = 8; 3,2%).

En términos de distribución por edad, los pacientes con estado MSS estaban predominantemente en el grupo etario de 61-70 años, representando un 36,4%, seguidos por aquellos en el grupo etario de 71-80 años, que representaron un 30,4%. Al estratificar por edad, el estado MSI-H estuvo representado por cuatro casos en el grupo etario de 51-60 años, cuatro casos en el grupo etario de 61-70 años y tres casos en el grupo etario de 71-80 años. Según el estudio de Wang et al., se observó una mayor incidencia del estado MSI-H en pacientes más jóvenes en comparación con aquellos con estado MSS. Sin embargo, según el estudio de Niu et al., el estado MSI-H fue más prevalente en pacientes mayores, aunque este análisis se limitó a individuos con cáncer colorrectal en estadio III [^[24]].

En la subpoblación MSS, la distribución por sexo favoreció a los hombres (65,2%) sobre las mujeres (30,4%). A diferencia de esto, los tumores MSI-H se observaron en un 2,4% de las mujeres y un 2,0% de los hombres. Este patrón es generalmente concordante con informes previos que sugieren una predominancia femenina de la enfermedad MSI-H; sin embargo, las diferencias fueron modestas y no alcanzaron significación estadística en nuestra cohorte, ni esta asociación ha sido consistentemente replicada en estudios [^[18],^[23],^[47]].

En relación con la localización de tumores colorrectales con estado MSS, una proporción significativa fueron identificados como cánceres rectales, constituyendo el 37,5%, seguidos por cánceres de colon izquierdo, que representan el 30%, y cánceres de colon derecho, que representan el 24,9%. En contraste, en pacientes con estado MSI-H, cáncer de colon derecho, cáncer de colon izquierdo y tumores ocultos se observaron en proporciones iguales, cada uno constituyendo el 2% de los casos, sin reportar casos de cáncer rectal. El análisis estadístico arrojó una asociación significativa (p = 0,032), sugiriendo una posible predisposición para cánceres rectales en el contexto del estado MSS. Aunque el tamaño de la muestra es limitado, puede extrapolarse con cautela que el estado MSI-H está más frecuentemente asociado con tumores coloniales. La evidencia disponible indica que el estado MSI-H está predominantemente asociado con cáncer de colon derecho, mientras que el estado MSS es más prevalente en cánceres de colon izquierdo y rectales, como también se observó en el estudio de Niu et al [^[24]]. Además, Kassem et al. identificaron tres casos de cáncer rectal y estado MSI-H en su investigación de la población egipcia, aunque estos hallazgos carecieron de significancia estadística [^[19]].

Desde la perspectiva del estadio de la enfermedad, la mayoría de los casos fueron identificados en el estadio IV (59,7%), seguidos por el estadio III (30%) y el estadio II (5,9%) en el grupo MSS. Por otro lado, la mayoría de los casos con estado MSI-H se encontraron en el estadio IV (2,8%). En comparación con datos de la literatura, donde el estado MSI-H ha sido mostrado para correlacionar con etapas avanzadas, nuestros hallazgos se alinean con estas tendencias [^[18],^[47],^[48]]. Sin embargo, los hallazgos de Formica et al. subrayan una mayor agresividad tumoral vinculada a la coexistencia de estas mutaciones, abarcando desde enfermedad en estadios tempranos hasta progresión metastásica avanzada [^[49]].

En vista de la alta frecuencia de mutaciones KRAS y una representación substancial de MSS, evaluamos su asociación, pero el análisis no alcanzó significancia estadística. En el metaanálisis de Ashktorab et al., se observó una mayor incidencia de cánceres colorrectales con estado MSS y mutación KRAS en la población afroamericana en comparación con la población caucásica [^[50]]. Algunas investigaciones han demostrado que la combinación de mutaciones KRAS y estado MSS está asociada con una mayor agresividad tumoral, un pronóstico más pobre y tasas globales de supervivencia inferiores en comparación con los tumores MSS sin mutaciones KRAS [^[35],^[49]-^[52]]. Li et al. descubrieron que la activación de KRAS se mostró como un mediador importante de la invasión celular y metástasis en tumores MSS [^[53]].

Limitaciones del estudio

Este estudio tiene varias limitaciones que se presentan a continuación. Primero, el diseño es unicéntrico, lo cual puede limitar la generalización de los hallazgos a la población rumana en su conjunto. Aunque el Laboratorio Residente sirve una amplia área geográfica, los resultados pueden seguir siendo influenciados por patrones específicos de derivación, protocolos técnicos y demografía del paciente asociada con nuestro centro. Segundo, el diseño retrospectivo se basa en registros médicos existentes y datos laboratoriales, que pueden ser incompletos o carecer de ciertas variables clínico-patológicas. Tercero, si bien el análisis revisado está basado en la cohorte completa de 253 pacientes, el número de casos con perfiles moleculares raros, como la coexistencia de MSI-H y mutaciones KRAS/NRAS, sigue siendo pequeño, lo que limita el poder estadístico para comparaciones de subgrupos. Cuarto, dado que el estudio se llevó a cabo en un laboratorio patológico privado, no pudimos seguir a los pacientes longitudinalmente ni recopilar datos sobre tasas de supervivencia, lo cual limita la capacidad de correlacionar hallazgos moleculares con resultados a largo plazo.

El estudio proporciona la primera evaluación integral del estado mutacional de KRAS y NRAS en conjunto con MSI en una cohorte rumana de cáncer colorrectal. Se observó una asociación significativa entre la localización tumoral y el estado MSI, con tumores MSI-H localizados en sitios colónicos y tumores MSS predominando en el recto. No se identificó un vínculo significativo entre las mutaciones de RAS y el estado MSI, un resultado probablemente reflejo del bajo número de casos MSI-H. Se requieren estudios más grandes multicéntricos en Rumania y más allá para aclarar aún más los perfiles moleculares potenciales en cáncer colorrectal, junto con varias campañas públicas de concienciación sobre el cáncer colorrectal, dirigidas a reducir la alta incidencia de pacientes diagnosticados en etapa IV.