Διερεύνηση της απορρύθμισης των γονιδίων HER2/neu και PTEN στο μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα

Abstract

Backround: HER2/neu overexpression due to gene amplification is an important factor in breast cancer modifying the sensitivity to anti-HER-2/neu monoclonal antibody therapy. The clinical significance of HER2/neu expression in non-small-cell lung carcinoma (NSCLC) is currently under evaluation. The tumor suppressor gene PTEN negatively regulates the HER2/PI3K/Akt signalling pathway and plays an important role in cell cycle regulation and apoptosis. Although the loss of PTEN is not a rare event in NSCLC its prognostic role is still not well established. Purpose: The purpose of this study was to evaluate the role of HER2/neu oncogene in both gene and protein level and the role of PTEN tumor suppressor gene in protein level in NSCLC. Emphasis was given to investigate the role of simultaneous HER2 and PTEN protein expression alterations in relation to prognosis of NSCLC patients. Materials and methods: Surgical specimens were obtained from a total of 61 patients with NSCLC who underwent a surgical resection. Immunohistochemistry was performed by the use of anti-HER2/neu monoclonal antibody (TAB 250) and anti-PTEN polyclonal antibody (PN 37). Chromogenic in situ hybribization was applied based on the use of HER2/neu gene and chromosome 17 centromeric probes. Protein expression levels were evaluated using an image analysis system and finally statistical analysis was performed. Patients followed-up in a period of 34 to 41 months after the operation. Results: HER2 overexpression (2+/3+ score) was detected in 17 (27.87%) patients. Additionally, loss of PTEN expression was observed in 24 (39.34%) cases, low expression in 29 (47.54%) and overexpression in 8 (13.12%) cases. Gene analysis identified 4/61(6.56%) HER2/neu low-level gene amplified cases. Chromosome 17 analysis detected aneuploidy in 2/61(3.28%) cases. Simultaneous HER2 overexpression and PTEN low/loss of expression were correlated to the occurrence of metastases. (71,43% vs 36,17% p=0.03). Strong relationship between the number of positive regional lymph node stations during the time of operation and simultaneous deregulation of the two genes was revealed (p=0.04). Multivariate analysis determined that HER2 overexpression was associated with an increasing risk of developing metastases (OR: 4.3; 95%CI: 1.2-15.9; p: 0.03) while PTEN overexpression was associated with lower risk to develop metastases (OR: 0.1; 95%CI: 0.1, 1.0; p: 0.05). According to the findings of survival analysis, poor survival was significantly associated with the occurrence of metastasis (p=0.002), increasing tumor size (p=0.02), pTNM stage (p=0.01) and lymph node status (p=0.01). Conclusions: Simultaneous HER2 and PTEN deregulation is a significant genetic event that is likely to offer in the progression of NSCLC.

Η οφειλόμενη σε γονιδιακή ενίσχυση υπερέκφραση της πρωτεΐνης HER2 αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την επιλογή των ασθενών με καρκίνωμα μαστού που θα υποβληθούν σε θεραπεία με το μονοκλωνικό αντίσωμα trastuzumab. Στον καρκίνο του πνεύμονα ο προγνωστικός ρόλος της απορρύθμισης του HER2/neu τόσο σε γονιδιακό όσο και πρωτεϊνικό επίπεδο είναι υπό αξιολόγηση. Το ογκοκατασταλτικό γονίδιο PTEN αποτελεί αρνητικό ρυθμιστή του συστήματος μεταγωγής σημάτων προς τον πυρήνα HER2/PI3K/Akt. Στον καρκίνο του πνεύμονα η πρωτεϊνική υποέκφραση του PTEN συμβαίνει συχνά, ωστόσο ο προγνωστικός της ρόλος παραμένει ακόμα αδιευκρίνιστος. ΣΚΟΠΟΣ: Η διερεύνηση του ρόλου του ογκογονιδίου HER2/neu στο μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα τόσο σε γονιδιακό όσο και πρωτεϊνικό επίπεδο και ο συσχετισμός της δράσης του με εκείνη του ογκοκατασταλτικού γονιδίου PTEΝ. Έμφαση δόθηκε στη διερεύνηση του προγνωστικού ρόλου της ταυτόχρονης απορρύθμισης των δύο υπό μελέτη γονιδίων. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Στο βιοπτικό υλικό 61 ασθενών που διαγνώσθηκαν με χειρουργήσιμο πρωτοπαθές NSCLC και αντιμετωπίσθηκαν χειρουργικά διενεργήθηκε, σε συνεχείς μικροτομηθείσες τομές, ανοσοϊστοχημικός έλεγχος για την ανάδειξη της έκφρασης των δύο πρωτεϊνών (HER2 και ΡΤΕΝ) καθώς και Χρωμογόνος in situ Υβριδισμός για τη διερεύνηση της αστάθειας του χρωμοσώματος 17 και του γονιδίου HER2/neu. Τα ανοσοχρωσμένα (IHC) και παρασκευασμένα σύμφωνα με το πρωτόκολλο του Χρωμογόνου in situ Υβριδισμού (CISH) πλακίδια εκτιμήθηκαν με τη συμβατική μικροσκόπηση και σε δεύτερο βαθμό τέθηκαν υπό το πρίσμα της ψηφιακής ανάλυσης εικόνας (Computerized Image Analysis) με τελική καταγραφή των μετρήσεων (οπτική πυκνότητα ανοσοχρώσης και προδιορισμός σημάτων χρωμοσωμάτων/γονιδιακών αντιγράφων ανά πυρήνα) σε φύλλα διαχείρισης δεδομένων (Excel) για στατιστική ανάλυση. Οι ασθενείς τέθηκαν σε μετεγχειρητική παρακολούθηση για χρονικό διάστημα 3 ετών. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Ανοσοϊστοχημική υπερέκφραση της πρωτεΐνης HER2(2+,3+) παρατηρήθηκε σε 17/61(27.87%) ενώ η πρωτεϊνική έκφραση της ΡΤΕΝ παρατηρήθηκε απούσα σε 24/61(39.34%), μειωμένη σε 29/61(47.54%) και έντονη σε 8/61(13.12%) των εξετασθέντων όκγων. Ανευπλοειδία του χρωμοσώματος 17 παρατηρήθηκε σε 2/61(3.28%) ενώ ενίσχυση του γονιδίου HER2/neu σε 4/61(6.56%) όγκους. Η ταυτόχρονη υπερέκφραση της HER2(2+,3+) και απώλεια/υποέκφραση της PTEN(0,1+) σχετίσθηκε με την εμφάνιση μεταστάσεων (71,43% vs 36,17% p=0.03). Στατιστικά σημαντική συσχέτιση διαπιστώθηκε μεταξύ του αριθμού των προσβεβλημένων επιχώριων λεμφαδενικών ομάδων κατά τη στιγμή του χειρουργείου και της ταυτόχρονης απορρύθμισης των δύο γονιδίων σε πρωτεϊνικό επίπεδο (p=0.04). Με βάση τα αποτελέσματα της πολυπαραγοντικής ανάλυσης η HER2 υπερέκφραση σχετίσθηκε με αύξηση του κινδύνου εμφάνισης μεταστάσεων (OR: 4.3; 95%CI: 1.2-15.9; p: 0.03) ενώ η PTEN υπερέκφραση με μικρότερο κίνδυνο ανάπτυξης μεταστάσεων (OR: 0.1; 95%CI: 0.1, 1.0; p: 0.05). Τέλος η επιβίωση των ασθενών σχετίσθηκε με την εκδήλωση μεταστάσεων (p=0.002), το μέγεθος του όγκου (p=0.02), το παθολογοανατομικό στάδιο της νόσου (p=0.01) και τη διεγχειρητική λεμφαδενική διασπορά (p=0.01). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η ταυτόχρονη απορρύθμιση των δύο υπό μελέτη γονιδίων είναι πιθανό να προσφέρει σε κάποιο βαθμό επιλεκτικό πλεονέκτημα στη διαδικασία καρκινογένεσης του NSCLC καθώς βρέθηκαν ενδείξεις ότι επηρεάζει τη βιολογική συμπεριφορά της νόσου.