O6-Methylguanine-DNA-Methyltransferase methylation: prevalence and predictive value in head and neck squamous cell carcinoma

Abstract

Introduction: Le gène O6-méthylguanine-ADN méthyltransferase (MGMT) code pour une enzyme spécifique réparatrice de l’ADN qui protège les cellules de la toxicité des agents alkylants. Ainsi, l’activité du MGMT est un mécanisme majeur de résistance aux agents alkylants. Il a été démontré qu’une diminution de l’expression du gène MGMT par une hyperméthylation du promoteur résulte en une amélioration de la survie chez les patients avec certains types de tumeurs qui sont traitées avec des agents chimiothérapeuthique alkylants. Objectifs: Déterminer la prévalence de la méthylation du gène MGMT chez des patients avec des cancers épidermoïdes localement avancés de la sphère ORL traités avec chimioradiothérapie et évaluer l’impact de cette méthylation sur la survie. Méthodes: Sur 428 patients consécutifs, traités avec chimioradiothérapie à notre institution et suivis pour un période médiane de 37 mois, 199 spécimens chirurgicaux paraffinés ont été récupérés. L’ADN était extrait et modifié par le traitement au bisulfite. Une réaction en chaîne de la polymérase, spécifique à la méthylation était entreprise pour évaluer l’état de méthylation du promoteur du gène du MGMT. Les résultats de laboratoire étaient corrélés avec la réponse clinique. L’analyse statistique était exécutée à l’aide du test de Fisher pour les données catégoriques et à l’aide des courbes de Kaplan-Meier pour les échecs au traitement. Résultats : Des 199 extraits d’ADN initiaux, 173 (87%) étaient modifiés au bisulfite avec succès. Des ces spécimens modifiés, 71 (41%) ont démontré une hyperméthylation du MGMT. Pour les cas de méthylation et nonméthylation du MGMT, les caractéristiques des patients n’étaient pas significativement différentes. Les taux de réponse étaient 71 et 73% (p=NS) respectivement. Le contrôle locorégional était respectivement 87 et 77% (p=0.26), la survie sans maladie était 80 et 60% (p=0.38), la survie sans métastase à distance était 92 et 78% (p=0.08) et la survie globale était 64 et 62% (p=0.99) à 3 ans. Conclusions : L’état de méthylation du MGMT est fortement prévalent (41%) et semble avoir un possible impact bénéfique sur la survie quand la chimioradiothérapie est administrée aux patients avec des stades avancés de cancers tête et cou.

Background: The O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) gene encodes a specific DNA repair enzyme that protects cells from toxicity of alkylating agents. Thus, MGMT activity is a major mechanism of resistance to alkylating drugs. It has been shown that decreased MGMT gene expression by promoter hypermethylation results in improved survival in patients with certain types of tumors that are treated with alkylating chemotherapeutic agents. Objectives: To determine the prevalence of MGMT methylation in patients with locally advanced Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC) treated with chemoradiation therapy and to evaluate the impact of this methylation on survival. Methods: Out of 428 consecutive patients treated with chemoradiation therapy at our institution and followed for a median of 37 months, 199 paraffin embedded biopsy or surgical specimens were retrieved. DNA was extracted and subjected to bisulfite treatment. A methylation specific PCR (MSP) was conducted to assess the methylation status of the MGMT gene promoter. Laboratory data was correlated with clinical response. Statistical analysis was performed using Fisher’s test for categorical data and Kaplan-Meier’s curves and logrank statistics for failure times. Results: From the initial 199 DNA extracts, 173 (87%) were successfully modified with bisulfite. Out of these, 71 (41%) demonstrated hypermethylation of MGMT. For MGMT methylated cases and nonmethylated cases, patients characteristics were not significantly different. Response rates were 71 and 73% (p=NS), respectively. Local control rate (LCR) was respectively 87 and 77% (p=0.26), Disease-free survival (DFS) was 80 and 60% (p=0.38), distant metastasis free survival (DMFS) was 92 and 78% (p=0.08) and overall survival (OS) was 64 and 62% (p=0.99) at 3 years respectively. Conclusions: MGMT methylation status is highly prevalent (41%) and seems to have a possible beneficial impact on survival when chemoradiation therapy is given to patients with advanced stage HNSCC.