Relazione temporale tra deficit di MMR e altri eventi tumorigeni

I difetti MMR sono tra le prime alterazioni rilevabili nei tessuti bersaglio inclini al cancro degli individui LS. Le resezioni intestinali per il cancro dell’intestino tenue o crasso da portatori di mutazione LS mostrano lesioni denominate foci di cripta carenti di MMR con una frequenza di un fuoco per 1 cm2 di mucosa non tumorale, rispetto a nessuna nei pazienti di controllo non LS. La proteina MMR è assente e MSI è presente in tali lesioni, indicando l’inattivazione biallelica del gene MMR. L’abbondanza di foci di cripta carenti di MMR contrasta con il basso numero di adenomi o carcinomi osservati in LS e suggerisce che la maggior parte delle lesioni non progredisce verso la malignità. Nei polipi colorettali da portatori di mutazione genica MMR, la prevalenza della carenza di MMR aumenta con le dimensioni e la displasia dei polipi adenomatosi, dal 67% negli adenomi con displasia di basso grado al 100% negli adenomi con displasia di alto grado; quest’ultima frequenza è simile ai carcinomi colorettali. I polipi iperplastici da individui LS raramente (< 5%) mostrano difetti MMR e il loro potenziale maligno è considerato basso. In analogia alla tumorigenesi colorettale, la prevalenza dei difetti MMR aumenta con la progressione del tumore endometriale in LS. È stata riportata una diminuzione dell’espressione proteica MMR nel 7% dell’endometrio normale, nel 40% dell’iperplasia semplice e nel ∼ 100% dell’iperplasia complessa con o senza atipia e allo stesso modo nel carcinoma endometriale; le frequenze di MSI sono leggermente inferiori.

Le osservazioni di abbondanti foci di cripta carenti di MMR senza progressione a tumori visibili da un lato e sviluppo di adenoma senza inattivazione biallelica del gene MMR dall’altro implicano la necessità di altri eventi oncogeni oltre alla carenza di MMR. Come accennato in precedenza, i cambiamenti di metilazione del DNA possono essere eventi precoci nella tumorigenesi. La metilazione del promotore di SFRP1 e SLC5A8 può formare difetti di campo nella mucosa del colon istologicamente normale da individui LS. Studi su casi sporadici hanno rivelato frequenti ipermetilazione di promotori SFRP1 e SLC5A8 in foci di cripta aberranti, le prime lesioni morfologiche rilevabili di tumorigenesi colorettale che di solito mancano di mutazioni APC e la metilazione è accompagnata da una diminuzione dell’espressione delle proteine corrispondenti. Il gene di riparazione MGMT che codifica O6-metilguanina DNA metiltransferasi è un ulteriore gene la cui perdita di espressione, di solito per metilazione del promotore, può formare difetti di campo nella mucosa normale da LS e casi sporadici. La conseguente incapacità di elaborare addotti metilici mutageni può innescare la trasformazione cellulare inducendo mutazioni in geni correlati al cancro come KRAS o inattivando i geni MMR mediante mutazioni o metilazione del promotore. È stato postulato che la tolleranza alla metilazione dovuta a difetti di campo MGMT possa iniziare il cancro MSI-colorettale sporadico o associato a LS prima della carenza di MMR. Poiché, tuttavia, non sono disponibili studi di questo tipo che avrebbero esaminato le prime lesioni (cripte aberranti) sia per le anomalie di MMR che di metilazione, rimane incerto quale aberrazione venga prima.

Le mutazioni di APC, un importante gatekeeper della tumorigenesi del colon, sono note per verificarsi precocemente nella tumorigenesi del colon; pertanto, questo gene è stato utilizzato in studi riguardanti la relazione temporale tra difetti MMR e altri eventi molecolari. Indagini su topi eterozigoti per la mutazione Apc Min e knockout per geni MMR selezionati (Min/+, Msh2 − / − e Min/+, Mlh1 − / − topi) dimostrano che la carenza di MMR cambia lo spettro delle alterazioni somatiche di Apc da LOH, il solito secondo colpo, a mutazioni puntiformi, suggerendo che MMR carente esercita il suo effetto prima di Apc. D’altra parte, il confronto degli spettri di mutazione APC nei tumori sporadici del colon MSI e MSS non è riuscito a identificare nei tumori precedenti alcun chiaro eccesso di cambiamenti caratteristici dei difetti MMR, come il coinvolgimento preferenziale di sequenze ripetute, suggerendo che la carenza di MMR si verifica dopo mutazioni APC. Presi insieme, gli studi condotti fino ad oggi sono rimasti contrastanti o inconcludenti nel tentativo di determinare l’ordine cronologico dei difetti MMR rispetto ad altri eventi molecolari nella tumorigenesi multistep.