Μελέτη μεταγραφικών παραγόντων της οικογένειας E2F σε νεοπλάσματα παχέος εντέρου και η συσχέτισή τους με κινητικές παραμέτρους κυτταρικής αύξησης και απόπτωσης

Abstract

Introduction‐Aim The mammalian E2F family of transcription factors, which comprises a group of 8 proteins (E2F1-8), plays a significant role in cell cycle regulation and apoptosis and, therefore, represents a field of active research in the context of various cancers. The aim of this study is the investigation of the immunohistochemical expression of 3 E2F members (E2F1, E2F2 and E2F4) in colorectal adenocarcinomas and its correlation the kineric parameters of cell proliferation and apoptosis, as well as with various available clinicopathological data. Of note, our series is one of the largest, to the best of our knowledge, in the international literature and the first attempt to investigate collectively these 3 transcription factors in the context of colorectal malignancy. Materials‐Methods Our study includes 100 cases of colorectal adenocarcinoma where we investigated the immunohistochemical expression of the transcription factors E2F1, E2F2 and E2F4 and its relationship to cell proliferation and apoptosis in serial histologic sections. Ki-67 was used as proliferation index and M30 as apoptotic index. We investigated also possible correlations between the immunohistochemical expression of the 3 transcription factors and various available clinicopathological data. Results The immunohistochemical expression of the transcription factors E2F1, E2F2 and E2F4 as well as that of proliferation index Ki-67 was nuclear, whereas that of apoptotic index M30 was cytoplasmic and/or membranous. E2F1 and E2F4 exhibited positive immunohistochemical expression in all cases ranging from 2% to 80% (mean 21% ± 15%) and from 2% to 90% (mean 66% ± 20%), respectively. E2F2 exhibitet extremelly low immunoexpression ranging from <1% to 5% (mean 2% ± 9%). The immunopositivity of Ki-67 and M30 ranged from 1% to 90% (μέση τιμή 62% ± 21%) and from 1% to 30% (mean 3% ± 4%), respectively. SUMMARY | 193 By using serial section analysis, we demonstrated a statistically significant (r=0.46993, p<0.0001 by Pearson correlation), direct, positive association between the immunohistochemical expression of E2F4 and cell proliferation. We observed also an inverse relationship between the expression of E2F1 and E2F4. Cancerous areas scoring a high positive value for E2F1 exhibited higher levels of apoptosis and lower levels of cell proliferation. These observations, although striking in serial section analysis, were not statistically significant. The immunohistochemical expression of E2F2 was in extremelly low levels and no associations were found between neither the expression of the other two transcription factors or the kinetic parameters. No association was demonstrated between the investigated factors and the available clinicopathological data. Conclusions • E2F1 appears to have a tumor-suppressor role in colorectal adenocarcinoma and its loss may cripple the apoptotic potential. • E2F4 appears to promote tumor growth in this type of cancer by having a major function in cell proliferation. • E2F2 does not appear to have any contribution in colorectal carcinogenesis, reflecting, possibly a redundancy between E2F members som shares similar functions. • No associations were demonstrated between the investigated factors and the various available clinicopathological data

Εισαγωγή‐Σκοπός Η οικογένεια των μεταγραφικών παραγόντων E2F, που στα θηλαστικά περιλαμβάνει 8 μέλη (E2F1-8), έχει βρεθεί ότι παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και την απόπτωση και, ως εκ τούτου, αποτελούν αντικείμενο διερεύνησης στους διάφορους καρκίνους. Σκοπός της διδακτορικής αυτής διατριβής είναι η μελέτη της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης τριών μελών της οικογένειας των μεταγραφικών παραγόντων E2F (E2F1, E2F2 και E2F4) σε αδενοκαρκινώματα του παχέος εντέρου και του ορθού και ο συσχετισμός τους με τις κινητικές παραμέτρους του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και της απόπτωσης, όπως επίσης και με κλινικοπαθολογοανατομικά στοιχεία. Σημειώνεται ότι η παρούσα μελέτη περιλαμβάνει έναν από τους μεγαλύτερους αριθμούς περιστατικών διεθνώς και είναι η πρώτη φορά που οι τρεις αυτοί μεταγραφικοί παράγοντες εξετάζονται συγκριτικά στον ορθοκολικό καρκίνο. Υλικό‐Μέθοδος Το υλικό της μελέτης αυτής περιλαμβάνει 100 περιπτώσεις ορθοκολικού αδενοκαρκινώματος. Στις περιπτώσεις αυτές διερευνήθηκε η ανοσοϊστοχημική έκφραση των παραγόντων E2F1, E2F2 και E2F4 και η συσχέτισή τους με τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την απόπτωση σε σειριακές ιστολογικές τομές. Ως δείκτης κυτταρικού πολλαπλασιασμού εξετάστηκε το Ki-67, ενώ ως δείκτης απόπτωσης το Μ30. Αναζητήθηκαν επίσης τυχόν συσχετίσεις μεταξύ της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης των παραγόντων αυτών και των διαφόρων διαθέσιμων κλινικοπαθολογοανατομικών στοιχείων. Αποτελέσματα Η ανοσοϊστοχημική έκφραση των μεταγραφικών παραγόντων E2F1, E2F2 και E2F4 καθώς και του Ki-67 ήταν πυρηνική, ενώ του Μ30 κυτταροπλασματική και/ή μεμβρανική. Οι παράγοντες E2F1 και E2F4 παρουσίασαν θετική ανοσοϊστοχημική χρώση σε όλες τις περιπτώσεις με εύρος τιμών 2% - 80% (μέση ΠΕΡΙΛΗΨΗ | 190 τιμή 21% ± 15%) και 2% - 90% (μέση τιμή 66% ± 20%), αντίστοιχα. Η ανοσοϊστοχημική έκφραση του E2F2 ήταν εξαιρετικά χαμηλή με εύρος τιμών <1% - 5% (μέση τιμή 2% ± 9%). Η ανοσοϊστοχημική έκφραση του Ki-67 και του M30 παρουσίασε εύρος τιμών 1% - 90% (μέση τιμή 62% ± 21%) και 1% - 30% (μέση τιμή 3% ± 4%), αντίστοιχα. Κατά την ανάλυση σειριακών ιστολογικών τομών, διαπιστώθηκε μια στατιστικά σημαντική, άμεση, θετική συσχέτιση μεταξύ της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης του E2F4 και του κυτταρικού πολλαπλασιασμού (r=0.46993, p<0.0001 με συσχέτιση κατά Pearson). Επίσης, παρατηρήθηκε μια ανάστροφη σχέση μεταξύ της έκφρασης του E2F1 και του E2F4. Περιοχές με αυξημένη έκφραση του E2F1 παρουσίαζαν υψηλότερα επίπεδα απόπτωσης και χαμηλότερο κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Οι τελευταίες παρατηρήσεις, ωστόσο, αν και προφανείς κατά την ανάλυση σειριακών ιστολογικών τομών, δεν έδωσαν κάποια στατιστικά σημαντική συσχέτιση. Η έκφραση του E2F2 ήταν εξαιρετικά χαμηλή και δεν παρατηρήθηκε καμία συσχέτιση με την έκφραση των άλλων δύο παραγόντων ή με τις κινητικές παραμέτρους. Δεν διαπιστώθηκε καμία συσχέτιση ανάμεσα στους υπό μελέτη παράγοντες και τα διαθέσιμα κλινικοπαθολογοανατομικά στοιχεία. Συμπεράσματα • Ο E2F1 φαίνεται να έχει έναν ογκοκατασταλτικό ρόλο στο ορθοκολικό αδενοκαρκίνωμα και η απώλειά του μπορεί να οδηγεί στην απορρύθμιση του αποπτωτικού μηχανισμού. • Ο E2F4 φαίνεται να προάγει την αύξηση του όγκου στο συγκεκριμένο τύπο καρκίνου, επάγοντας τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. • Ο E2F2 φαίνεται ότι δεν συνεισφέρει στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου και του ορθού. Το γεγονός αυτό, πιθανότατα, αντικατοπτρίζει τη λειτουργική αλληλοκάλυψη (functional redundancy) που μπορεί να υπάρχει μεταξύ των διαφόρων μελών της οικογένειας των E2F. • Δεν διαπιστώθηκαν συσχέτιση μεταξύ της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης των υπό μελέτη παραγόντων και των διαθέσιμων κλινικοπαθολογοανατομικών στοιχείων.__