Εφαρμογή των μεθόδων μοριακής βιολογίας για την μελέτη μεταγωγής σήματος στον καρκίνο του οισοφάγου

Abstract

Aim: In our study we examined the possible prognostic significance of MAPK and PI3K-AKT-mTOR pathways in human esophageal carcinogenesis.Methods: We searched for mutations in EGFR, KRAS, B-RAF, PIK3CA and AKT-1 genes by High Resolution Melting Analysis (HRMA) and Pyrosequencing in 44 esophageal carcinomas. Immunohistochemistry was performed in order to evaluate expression levels of pERK, pAKT, p-mTOR, p-p70S6K and p-4E-BP1. The results were correlated with the clinicopathological characteristics of the patients in an effort to define their possible prognostic significance.Results: A somatic KRAS mutation was detected in one laser micro dissected squamous cell carcinoma, whereas none of the cases displayed mutations in EGFR, B-RAF, PIK3CA and AKT-1 genes. pERK nuclear and cytoplasmic expression levels as well as the intensity of nuclear staining, increased with increasing grade. Moreover, pERK nuclear expression correlated marginally with tumor T-category while mTOR cytoplasmic immunoexpression was positively associated with tumor stage and marginally with tumor grade and lymph node metastasis.Conclusion: Our findings depict the presence of activated MAPK and PI3K /AKT/mTOR pathways despite the absence of EGFR, KRAS, B-RAF, PIK3CA and AKT1 alterations. Furthermore, our study brings forward pERK as well as p-mTOR as potential markers of tumor aggressiveness in esophageal cancer.

Εισαγωγή: Στην παρούσα μελέτη εξετάστηκε η πιθανή προγνωστική σημασία των σηματοδοτικών μονοπατιών ΜΑΡΚ και PI3K-AKT-mTOR στον ανθρώπινο καρκίνο του οισοφάγου.Υλικά και μέθοδοι: Μελετήθηκε η ανίχνευση μεταλλαγών στα γονίδια EGFR, K-RAS, B-RAF, PIK3CA και AKT1 σε 44 δείγματα καρκίνου του οισοφάγου με την μέθοδο HRMA και τη μέθοδο της Πυρο-αλληλούχησης. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε ανοσοϊστοχημεία για την εκτίμηση των επιπέδων έκφρασης των πρωτεϊνών pERK, pAKT, p-mTOR, p-p70S6K και p-4E-BP1. Τα αποτελέσματα συσχετίστηκαν με τα κλινικοπαθολογοανατομικά χαρακτηριστικά των ασθενών προκειμένου να διευκρινιστεί η πιθανή προγνωστική τους σημασία.Αποτελέσματα: Σε ένα πλακώδες καρκίνωμα του οισοφάγου παρατηρήθηκε μεταλλαγή στο γονίδιο KRAS, ενώ δεν ανιχνεύτηκε μεταλλαγή στα γονίδια EGFR, B-RAF, PIK3CA και AKT1. Η ανοσοϊστοχημική μελέτη κατέδειξε θετική συσχέτιση των επιπέδων πυρηνικής και κυτταροπλασματικής έκφρασης της pERK και της έντασης της πυρηνικής χρώσης με το βαθμό κακοήθειας καθώς και συσχέτιση της πυρηνικής έκφρασης της pERK με την Τ-κατηγορία του όγκου. Επιπλέον, η κυτταροπλασματική ανοσοέκφραση της mTOR πρωτεΐνης συσχετίστηκε θετικά με το στάδιο του όγκου και οριακά με τον βαθμό κακοήθειας και την παρουσία λεμφαδενικών μεταστάσεων. Συμπεράσματα: Τα ευρήματά μας καταδεικνύουν την ενεργοποίηση των μονοπατιών MAPK και PI3K /AKT/mTOR παρά την απουσία μεταλλαγών στα εξεταζόμενα γονίδια. Επιπρόσθετα, οι πρωτεΐνες p-ERK και p-mTOR αναδεικνύονται ως πιθανοί βιολογικοί δείκτες εξέλιξης στον καρκίνο του οισοφάγου.