INTRODUZIONE
Il cancro del polmone, nonostante gli enormi passi in avanti compiuti con le attuali terapie, rimane il “big killer” tra le neoplasie. Negli ultimi anni l’immunoterapia con anticorpi monoclonali ha rivoluzionato il trattamento dei tumori, raggiungendo sorprendenti risultati clinici anche nelle neoplasie polmonari. Infatti una discreta percentuale di soggetti con carcinoma polmonare, che in precedenza avevano una prognosi infausta, rispondono all’immunoterapia con inibitori di PD-1/PD-L1. Purtroppo, molti pazienti non rispondono a questa terapia con un fallimento precoce delle cure (1). Capire i meccanismi alla base di questa “resistenza farmacologica” è fondamentale per migliorare ulteriormente la qualità di vita e soprattutto la sopravvivenza di questi pazienti.
È proprio questo il tema affrontato in questo studio, frutto di una prestigiosa collaborazione internazionale tra il gruppo dell’Istituto Nazionale Tumori Regina Elena (IRE), i ricercatori del Dana-Farber Cancer Institute (DFCI) di Harvard Medical School di Boston e del Dipartimento di Matematica e Geoscienze dell’Università di Trieste.
Lo studio rivela che, correlando due parametri che ci dicono “quanto” è presente la mutazione del gene KEAP1 nelle cellule tumorali, è possibile identificare l’efficacia del trattamento. Infatti, i malati con un profilo meno evidente della mutazione, sono sensibili alla terapia. Al contrario, pazienti con elevato profilo mutazionale sono resistenti. Tali risultati sono stati verificati su una larga coorte di pazienti, circa 700 in totale, affetti da adenocarcinoma polmonare, trattati con immunoterapia, di cui erano disponibili sia i dati clinici del trattamento, sia i dati genomici della neoplasia.

OBIETTIVI DELLO STUDIO
Focus centrale dello studio è l’analisi delle caratteristiche genomiche dei tumori del polmone, in questo caso gli adenocarcinomi. Circa il 20% di tali neoplasie possiedono delle mutazioni del gene KEAP1, che sono associate ad una minore efficacia dei trattamenti immunoterapici e ad una ridotta sopravvivenza nei pazienti con adenocarcinoma polmonare (LUAD) trattati con inibitori del checkpoint immunitario (ICI), in particolare in presenza di alterazioni STK11/KRAS. Infatti, i malati con un profilo meno evidente della mutazione, sono sensibili alla terapia. Al contrario, pazienti con elevato profilo mutazionale sono resistenti (2).  

METODI
Lo studio parte proprio da un’attenta analisi dei dati genomici, frutto dell’applicazione nella pratica clinica della next-generation-sequencing (NGS) su tessuto neoplastico che  permette di conoscere nel dettaglio non solo la presenza o meno di una mutazione nel tumore, ma anche “quanto” è presente. Focalizzandosi su KEAP1, tale studio dimostra che i pazienti con mutazioni cosiddette clonali (cioè presenti in tutte le cellule neoplastiche) di KEAP1 hanno uno scarso beneficio dall’immunoterapia. D’altronde è stato verificato che questi tumori risultano “immunologicamente freddi”, quindi poco responsivi allo stimolo dell’immunoterapia (3). 
I risultati sono stati verificati su una larga coorte di pazienti, circa 700 in totale, affetti da adenocarcinoma polmonare, trattati con immunoterapia, di cui erano disponibili sia i dati clinici del trattamento, sia i dati genomici della neoplasia. La distribuzione beta-binomiale dei conteggi di lettura del sequenziamento è stata utilizzata per dedurre l'inattivazione clonale di KEAP1 mediante mutazione somatica combinata e perdita di eterozigosi (KEAP1 C-LOH) rispetto all'inattivazione parziale [KEAP1 clonale diploide-subclonale (KEAP1 CD-SC)] nella coorte Met Tropism del Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) (N = 2550). La previsione di clonalità/LOH è stata confrontata con un classificatore clinico semplificato che si basa sulle frequenze alleliche varianti (VAF) e sulla purezza del tumore (TP) (rapporto VAF/TP). L'impatto di questa classificazione sugli esiti di sopravvivenza è stato testato in due coorti indipendenti di pazienti LUAD trattati con immunoterapia (MSK/Roma N = 237; DFCI N = 461). Le caratteristiche immunitarie sono state studiate sfruttando i dati di sequenziamento dell'RNA TCGA (The Cancer Genome Atlas,) e l'immunofluorescenza multiplexata (coorte DFCI ) (4, 5).

RISULTATI
L'inferenza clonalità/LOH nella coorte MSK MetTropism si è sovrapposta a un modello di classificazione clinica definito dal rapporto VAF/TP. Nella coorte scoperta MSK/Rome trattata con ICI, le mutazioni C-LOH di KEAP1 previste erano associate a sopravvivenza libera da progressione (PFS) e sopravvivenza globale (OS) più brevi rispetto ai casi wild-type di KEAP1 (PFS log-rank P = 0,001; Log-rank del sistema operativo P <0,001). Risultati simili sono stati ottenuti nella coorte di convalida DFCI (PFS log-rank P = 0,006; OS log-rank P = 0,014). In entrambe le coorti, non abbiamo osservato alcuna differenza significativa nei risultati di sopravvivenza confrontando KEAP1 CD-SC e tumori wild-type. La deconvoluzione immunitaria e l'immunofluorescenza multiplex hanno rivelato che KEAP1 C-LOH e KEAP1 CD-SC differivano per le caratteristiche immunitarie.

CONCLUSIONI 
Le mutazioni KEAP1 C-LOH sono associate a un fenotipo immunoescluso e a esiti clinici peggiori tra i pazienti con LUAD avanzato trattati con ICI. Al contrario, gli esiti di sopravvivenza dei pazienti i cui tumori ospitavano mutazioni CD-SC di KEAP1 erano simili a quelli con LUAD wild-type di KEAP1. 

COMMENTI 
I risultati di questo studio, retrospettivo e non prospettico, attraverso l’uso di parametri disponibili anche in pratica clinica grazie ad un’adeguata caratterizzazione genomica della neoplasia, possono, se ulteriormente confermati, consentire in futuro di selezionare sin dalla diagnosi i pazienti che avranno beneficio dal trattamento immunoterapico. Ciò consentirebbe di studiare i meccanismi di resistenza del microambiente neoplastico e di non trattare con l’immunoterapia soggetti affetti da adenocarcinoma polmonare che presentano mutazioni clonali di KEAP1 con perdita di eterozigosi, con un elevato risparmio economico e con eventuali inutili effetti collaterali. È pertanto fondamentale identificare gli elementi predittivi e gli obiettivi terapeutici contro la neoplasia per fornire trattamenti appropriati e migliorare i risultati per i pazienti.

BIBLIOGRAFIA

1. Pillai R, Hayashi M, Zavitsanou AM,  Papagiannakopoulos T. NRF2: KEAPing tumors protected. Cancer Discov 2022;12:625-43.
2. Hellyer JA, Padda SK, Diehn M, Wakelee HA. Clinical implications of KEAP1-NFE2L2 mutations in NSCLC. J Thorac Oncol 2021;16:395-403.
3. Scalera S, Mazzotta M, Cortile C, et al. KEAP1-Mutant NSCLC: the catastrophic failure of a cell-protecting hub. J Thorac Oncol 2022;17:751-7.
4. Marzio A, Kurz E, Sahni JM, et al. EMSY inhibits homologous recombination repair and the interferon response, promoting lung cancer immune evasion. Cell 2022;185:169-83.
5. Kitamura H, Onodera Y, Murakami S, et al. IL-11 contribution to tumorigenesis in an NRF2 addiction cancer model. Oncogene 2017;36:6315-24.