O carcinoma das células renais (RCC), ou cancro renal, tem origem nas células epiteliais dos túbulos renais e é responsável por 2-3% dos tumores malignos em adultos. É o 6º e 8º tumor maligno mais comum em homens e mulheres, e a incidência de cancro renal está a aumentar a uma taxa de cerca de 2,5% por ano. Não há sintomas óbvios nas fases iniciais do cancro renal e cerca de 30% dos doentes apresentam cancro renal metastásico.
A cirurgia é a melhor opção de tratamento para o cancro renal invasivo em fase precoce. No entanto, cerca de 30% dos doentes com cancro renal limitado desenvolverão recidivas locais ou metástases distantes após a cirurgia. O cancro metástático dos rins tem um mau prognóstico e não é sensível à radioterapia ou quimioterapia, com uma taxa de sobrevivência de 5 anos inferior a 10%.
Nos últimos anos, o aparecimento de medicamentos de alvo molecular, representados pelo sunitinibe, trouxe nova esperança aos doentes com cancro renal avançado. Por este motivo, os urologistas devem não só reforçar a melhoria das técnicas de tratamento do cancro renal, mas também prestar atenção ao progresso experimental relacionado com o cancro renal e compreender a investigação da medicina translacional neste campo.
I. Mecanismos moleculares da carcinogénese renal
Existem vários tipos patológicos de cancro renal, entre os quais o carcinoma celular claro (ccRCC) é o mais comum, sendo responsável por 70-80% de todos os casos, e tem sido o mais estudado. As mutações na síndrome de oncogene Von Hippel-Lindau (BVS) demonstraram desempenhar um papel fundamental no desenvolvimento do ccRCC. Em condições normais, a proteína da BVS liga-se e degrada o factor induzível de hipoxia (HIF-α), mantendo baixos níveis de HIF-α.
Quando a proteína da BVS é inactivada por hipoxia ou por uma mutação no gene da BVS, a HIF-α acumula-se no citoplasma sem passar pela via da degradação da ubiquitina mediada pela proteína da BVS. A HIF-α entra então no núcleo e liga-se covalentemente à HIF-β para formar um dímero transcriptionally active que upregula a expressão de uma gama de genes-alvo a jusante, incluindo o factor de crescimento vascular (VEGF) e o factor de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), que promovem a neogénese vascular, a proliferação celular e o metabolismo energético.
As mutações da BVS estão presentes em aproximadamente 60% dos doentes com ccRCC, resultando numa grande acumulação de HIF-α no citoplasma e na activação contínua da via de sinalização da BVS-HIF, que liberta grandes quantidades de VEGF, PDGF e outras citocinas.
Estes factores de crescimento ligam-se ao receptor VEGF (VEGFR) e ao receptor PDGF (PDGFR) na membrana celular e iniciam o sistema receptor de sinalização da tirosina cinase, que activa continuamente a proteína cinase activada por mitogen (MAPK) e o fosfatidilinossitol 3-quinase (PI3K)/proteína cinase B (Akt), levando ao desenvolvimento e progressão do cancro renal.
Recentemente, Brannon et al. classificaram o ccRCC em subtipos ccA e ccB através da análise da expressão genética em grande escala, e estudos adicionais mostraram diferenças significativas no fenótipo molecular e no prognóstico clínico entre estes dois subtipos.
Embora a acumulação HIF-α no citoplasma devido às mutações da BVS desempenhe um papel importante no desenvolvimento do ccRCC, uma proporção de doentes (30% – 40%) não tem mutações na BVS, sugerindo que outros mecanismos estão envolvidos no desenvolvimento do cancro do rim. Estudos actuais sugerem que, para além das clássicas alterações das vias de sinalização da BVS-HIF, outros mecanismos envolvidos na patogénese ccRCC incluem a activação aberrante das vias de sinalização, tais como Notch, factor nuclear KB (NF-KB), MAPK e PI3K/Akt.
As nossas descobertas sugerem que os ligandos Jaggedl e os receptores Notchl da família Notch também desempenham um papel importante no desenvolvimento do cancro do rim. A expressão de Jaggedl era significativamente mais elevada no cancro renal do que no tecido renal normal correspondente, e o nível de expressão de Jaggedl estava intimamente relacionado com o tamanho, grau e fase do tumor e o prognóstico dos pacientes.
Outros estudos mostraram que a sinalização Jaggedl/Notchl/Hesl foi aberrantemente activada no cancro renal e que esta sinalização Notchl aberrantemente activada poderia promover o crescimento de tumores activando a sinalização PI3 K/Akt para promover a proliferação, o crescimento independente da adesão e a progressão do ciclo celular da fase G1-S nas células cancerosas renais.
Também descobrimos que a Klotho, uma proteína anti-envelhecimento, foi expressa a níveis significativamente mais baixos no cancro renal do que nos tecidos renais normais, e que a Klotho inibiu a transição mesenquimal epitelial, migração e invasão das células cancerosas renais ao suprimir a via de sinalização PI3 K/Akt/GSK3B/Snail, exercendo assim um efeito anticancerígeno. Estes estudos enriqueceram a nossa compreensão dos mecanismos moleculares da patogénese do cancro do rim.
Imunoterapia para o cancro do rim
Uma vez que o cancro renal é um tumor altamente imunogénico, a imunoterapia é frequentemente utilizada para o cancro renal metastático, ou seja, a injecção de citocinas [IFN-α ou IL-2] ou a vacinação contra tumores para melhorar a resposta imunitária antitumoral do organismo. Embora as citocinas tenham sido utilizadas na clínica durante muitos anos, a taxa de resposta para o tratamento IFN-α é de apenas 6-15% e para o tratamento IL-2 de apenas 7-27%.
As vacinas tumorais para o cancro do rim ainda estão em ensaios clínicos. Os portadores de antigénios podem ser RNA, ADN, peptídeos ou células inteiras. As aplicações clínicas mais promissoras são as vacinas baseadas em células, incluindo vacinas de células tumorais autólogas, vacinas de células tumorais geneticamente modificadas e vacinas de células dendríticas. As células dendríticas são as mais potentes células presentes no corpo e as células dendríticas maduras podem induzir respostas imunitárias anti-tumorais no corpo.
A imunoterapia tumoral baseada em células dendríticas é hoje um tema quente de investigação em imunoterapia tumoral. O factor estimulante da colónia de granulócitos-macrófagos (GM-CSF) pode induzir a maturação das células dendríticas, aumentando assim a sua capacidade de apresentação de antigénios, e as vacinas com células tumorais modificadas por GM-CSF têm demonstrado efeitos anti-tumorais promissores e já estão em ensaios clínicos.
Os nossos resultados mostram que a eficácia das vacinas contra as células tumorais pode ser significativamente aumentada pela interacção entre o antigénio tumoral/teste NY-ESO-1 e os receptores de superfície das células dendríticas. O receptor de morte celular programado 1 (PD-1) é um receptor inibitório expresso na superfície das células T. Estudos recentes mostraram que a neutralização de anticorpos contra a PD-1 ou o seu ligante PD-L1 pode melhorar significativamente a resposta imunitária antitumoral do organismo e pode, portanto, ser utilizada no tratamento do cancro renal avançado.
Terapia molecular orientada para o cancro do rim
Nos últimos anos, o aparecimento de medicamentos de alvo molecular, como o sunitinib, trouxe novas esperanças aos doentes com cancro renal avançado. Actualmente, a US Food and Drug Administration (FDA) aprovou duas categorias principais de medicamentos visados para o cancro do rim: os inibidores VEGF/VEGFR e os inibidores de mamíferos alvo da rapamicina (mTOR). O sunitinibe inibe principalmente a angiogénese tumoral ao inibir a actividade do receptor VEGFR/PDGFR da tirosina cinase, resultando em necrose hipóxica das células tumorais.
Os nossos estudos sugerem que o sunitinibe, para além de inibir a angiogénese tumoral, tem um mecanismo de acção directa sobre as próprias células tumorais, provocando a senescência das células tumorais ao inibir a via de sinalização NF-KB para upregular a actividade de p53/Dezl. Contudo, com o uso generalizado do sunitinib, surgiu também o problema da resistência às drogas. Clinicamente, as respostas completas ou a longo prazo ao sunitinib são raras; e a resistência ou resistência ao tratamento ocorre na maioria dos pacientes 6 – 15 meses após a dosagem.
Isto é manifestado por paragem temporária do crescimento tumoral ou retracção do tumor após o tratamento, mas é seguido por crescimento contínuo do tumor, metástases distantes e progressão da doença. Por conseguinte, decifrar os mecanismos de resistência aos medicamentos de alvo molecular tornou-se um tema quente de investigação para resolver este dilema clínico.
Estudos actuais demonstraram que, após a aplicação de medicamentos anti-angiogénicos específicos, como o sunitinib, os tumores iniciarão outras vias para que deixem de depender da sinalização VEGFR/PDGFR, mas recuperem a capacidade de angiogénese, os tumores continuam a crescer e adquirem uma capacidade mais forte de invasão e metástase, possivelmente através de: (1) upregulação de outras citocinas pró-angiogénicas ou vias de sinalização, como a IL 8, factor de crescimento fibroblasto (FGF), angiopoietinas; (2) recrutamento de células progenitoras vasculares derivadas da medula óssea e monócitos/macrófagos pro-angiogénicos para construir neovascularização para o crescimento tumoral; (3) aumento da cobertura periciliana em torno de vasos tumorais para apoiar a neovascularização tumoral; (4) invasão de células tumorais em tecidos normais adjacentes para obter oxigénio e metástase; e (5) aumento do crescimento de células tumorais. tecidos normais adjacentes para obter oxigénio e nutrientes, ou seja, o tumor adquire uma maior capacidade de invasão e metástase.
IV. Células estaminais do cancro do rim
As células estaminais tumorais têm as características de auto-renovação, potencial de diferenciação, elevada tumorigenicidade e resistência multi-droga, que são a causa raiz da formação e crescimento do tumor a diferentes níveis de diferenciação, e são as “células iniciadoras” e “células motrizes” para o desenvolvimento, metástase e recorrência do tumor. Acredita-se que as células estaminais podem ser identificadas pelas suas moléculas de superfície, e os marcadores comuns das células estaminais do cancro renal incluem CD44, CD105 e CD133.
As células estaminais tumorais partilham muitas semelhanças com as células estaminais adultas e mantêm as suas propriedades de células estaminais através da activação de quatro vias de sinalização, nomeadamente Notch, Hedgehog, Wnt e proteína morfogenética óssea (BMP). Foi demonstrado que a hipoxia tumoral pode levar a um enriquecimento de células estaminais tumorais, e isto é conseguido através de uma interacção entre as vias de sinalização HIF-1 e Notchl.
Sugerimos que o uso do sunitinib no tratamento do cancro renal avançado inibe o crescimento do tumor principalmente através da inibição da neovascularização do tumor, mas também exacerba a hipoxia tumoral, que medeia um fenótipo semelhante ao das células estaminais, aumenta a capacidade invasiva metastática e a resistência terapêutica ao sunitinib através da activação sustentada da via de sinalização Notch1 através de uma conversa cruzada entre as vias de sinalização HIF-1 e Notchl. Portanto, a inibição orientada da via de sinalização Notch1 pode aumentar a eficácia do sunitinib ou inverter a resistência aos medicamentos.
V. Micro RNA no cancro do rim
Os microRNAs (miRNAs) são evolutivamente conservados, endógenos, não codificantes de pequenas moléculas RNAs. Os miRNAs maduros funcionam como complexos de ribonucleoproteínas que degradam o mRNA através do emparelhamento complementar com bases na região não codificante no final de 3′ de mRNAs alvo, inibem a tradução de proteínas, medeiam a regulação pós-tradução de genes e conduzem ao silenciamento de
Reconhece-se agora que os miRNAs afectam uma vasta gama de processos fisiológicos e patológicos no organismo através de mecanismos reguladores pós-transcripcionais. Juan et al. utilizaram um ensaio quantitativo de amplificação de ácido nucleico fluorescente em tempo real (QPCR) para analisar miRNAs em 28 casos de ccRCC e tecidos renais normais e descobriram que 26 miRNAs estavam desregulamentados e 9 miRNAs estavam up-regulamentados nos tecidos de cancro renal, incluindo miR-34a, que estava especificamente up-regulamentado no cancro renal. Estes incluíam o miR-34a, que foi especificamente upregulado no cancro do rim.
Jung et al. descobriram que a combinação de miR-155 e miR-141 regulados para cima e miR-141 regulados para baixo era 97% precisa na diferenciação dos tecidos renais normais dos tecidos cancerígenos renais. Foi demonstrado que miR-155 podia visar directamente o gene da BVS, promovendo assim a actividade da via de sinalização HIF e a angiogénese. Portanto, o miRNA tem o potencial de se tornar um marcador molecular para o diagnóstico do cancro do rim e um novo alvo para o tratamento do cancro do rim.
VI. Avaliação prognóstica do impacto do cancro do rim
O factor mais importante no prognóstico do cancro renal é a fase patológica, contudo, o prognóstico dos pacientes com a mesma fase ainda varia muito, o que requer o estabelecimento de um modelo de prognóstico sólido ou a descoberta de novos biomarcadores. O modelo UISS proposto pela Universidade da Califórnia, Los Angeles, e o modelo SSIGN proposto pelo Centro Médico Mayo são os modelos mais amplamente utilizados para determinar o prognóstico do cancro renal.
O primeiro integra 3 indicadores – estadiamento TNM, classificação Fuhrman e pontuação de estado físico ECOG – para classificar o risco de recidiva de cancro renal após cirurgia em 5 grupos; o segundo integra 4 parâmetros patológicos – estadiamento TNM, tamanho do tumor, classificação Fuhrman e necrose tumoral – para estratificar o prognóstico dos pacientes. A precisão preditiva destes modelos pode ser ainda melhorada através da introdução de novos marcadores moleculares.
Jensen et al. mostraram que o nível de neutrófilos associados a tumores (CD66b+) era um preditor independente do prognóstico em cancro renal limitado, e Schutz et al. mostraram que os polimorfismos no gene MET estavam fortemente associados à recidiva pós-operatória em doentes com cancro renal. No cancro do rim metastásico, os polimorfismos no transdutor de sinal do gene de transcrição e activador 3 (STAT3) foram eficazes na previsão da taxa de resposta à terapia IFN-α.
Os nossos resultados mostram que tanto M1 (CD68+CDllc+) como M2 (CD68+CD206+) macrófagos associados a tumores (TAM) estão presentes no microambiente do cancro renal, e que os números relativos entre M1 e M2 são indicativos do prognóstico do paciente. Quando predomina o Ml TAM, os pacientes têm um bom prognóstico e tendem a sobreviver a longo prazo após a cirurgia; inversamente, quando predomina o Ml TAM, os pacientes têm geralmente um mau prognóstico e são mais propensos a experimentar recidivas locais e metástases distantes após a cirurgia.
VII. Conclusão
Nos últimos anos, à medida que a investigação experimental sobre o cancro do rim continua a avançar, a compreensão do mecanismo molecular da patogénese do cancro do rim tem vindo a melhorar gradualmente, tendo surgido novos fármacos orientados e imunoterapia. Contudo, o cancro renal do mesmo tipo patológico tem uma grande heterogeneidade a nível do gene e das proteínas; os doentes com a mesma fase patológica também têm prognósticos diferentes. Portanto, a encenação molecular do cancro renal e a avaliação do prognóstico e tratamento individualizado com base neste será o foco da futura investigação experimental.