Markers of chemoradiation resistance in patients with locally advanced head and neck squamous cell carcinoma, treated by intra-arterial carboplatin and concurrent radiation

Acta Otorhinolaryngol Ital. 2007 Aug;27(4):173-80.

Abstract

The onset of chemo- and/or radio-resistance in tumour cells is one of the main causes of failure of integrated treatment protocols combining intra-arterial administration of platinum derivatives and radiotherapy, and is associated with recurrent disease and/or distant metastases. In the present study, the expression of a series of markers of chemo- and/or radio-resistance was investigated in 21 patients with advanced squamous cell carcinoma of the head and neck treated with combined intra-arterial carboplatin and radiotherapy. The results were correlated with local response to treatment, recurrence and overall and disease-free survival. In non-responders or in patients presenting recurrence, caspase 8 was significantly (p 0.05) under-expressed while p-Gp (p 0.035) and MDR-3 (p 0.049) were significantly over-expressed. Tumours with unfavourable outcome more frequently over-expressed two or more anti-apoptotic factors (p-53, BCL-2, BCL-x) (p 0.01). Patients with shorter overall survival, significantly overexpressed p53 (p 0.04), LRP (p 0.038) and a larger number of trans-membrane transport proteins compared with those who survived more than one year (p 0.013). Finally, patients with the shortest disease-free survival presented over-expression of p53 (p 0.027) and BCL-x (p 0.023). Further studies are necessary to confirm the possibility, in a future perspective, of using a panel of markers of chemo- and radio-resistance to identify those patients potentially sensitive to the treatment and to avoid patients at high risk of resistance from being submitted to ineffective and toxic treatment protocols.

L’insorgenza di meccanismi di chemio- e radio-resistenza nelle cellule tumorali rappresenta una delle più importanti cause di fallimento dei protocolli di trattamento integrato che prevedono la somministrazione per via intra-arteriosa di derivati del platino sincrona a radioterapia con conseguente recidiva di malattia e/o metastasi a distanza. Nella presente ricerca è stata studiata l’espressione di una serie di marcatori di chemio- e radio-resistenza in 21 pazienti con carcinoma squamocellulare del distretto cervico-cefalico localmente avanzato trattati con infusione intra-arteriosa di carboplatino sincrona a radioterapia. I risultati sono stati correlati con la risposta locale, comparsa di recidiva, sopravvivenza totale e sopravvivenza libera da malattia. Nei pazienti non responsivi alla terapia o in quelli con comparsa di recidiva Caspase 8 era significativamente (p 0,05) sottoespressa, mentre Gp (p 0,035) e MDR-3 (p 0,049) erano significativamente sovraespresse. Tumori con esito infausto sovraesprimevano più frequentemente due o più fattori antiapoptotici (p-53, BCL-2, BCL-x) (p 0,01). I pazienti con sopravvivenza minore sovraesprimevano in modo significativo p53 (p 0,04), LRP (p 0,038) e più proteine di trasporto transmembrana rispetto ai pazienti con sopravvivenza superiore all’anno (p 0,013). Infine, i pazienti con più breve sopravvivenza libera da malattia presentavano sovrespressione di p53 (p 0,027) e BCL-x (p 0,023). Sono necessari ulteriori studi per verificare la possibilità di utilizzare, in una prospettiva futura, un pannello di marcatori di chemio- e radio-resistenza per identificare i pazienti potenzialmente sensibili al trattamento ed evitare che pazienti ad alto rischio di resistenza siano sottoposti a cure inutili e dannose.

MeSH terms

  • Adult
  • Aged
  • Antineoplastic Agents / administration & dosage
  • Antineoplastic Agents / therapeutic use*
  • Carboplatin / administration & dosage
  • Carboplatin / therapeutic use*
  • Carcinoma, Squamous Cell / drug therapy*
  • Carcinoma, Squamous Cell / genetics
  • Carcinoma, Squamous Cell / radiotherapy*
  • Combined Modality Therapy
  • Drug Resistance*
  • Female
  • Genes, bcl-2 / genetics
  • Genes, p53 / genetics
  • Head and Neck Neoplasms / drug therapy*
  • Head and Neck Neoplasms / genetics
  • Head and Neck Neoplasms / radiotherapy*
  • Humans
  • Infusions, Intra-Arterial
  • Male
  • Middle Aged
  • Neoplasm Invasiveness*
  • Neoplasm Staging
  • bcl-X Protein / genetics

Substances

  • Antineoplastic Agents
  • bcl-X Protein
  • Carboplatin