Ανοσοΐστοχημική και μοριακή διερεύνηση της οδού μεταγωγής σήματος του Notch στα καρκινώματα του μαστού με τριπλά αρνητικό ανοσοφαινότυπο

Abstract

Aim: The expression and/or activation of Notch pathway members have been several times implicated in the pathogenesis and progression of triple-negative breast cancer (TNBC), while trials with Notch inhibitors are ongoing. The aim of this study was to investigate the expression and subcellular localization of the less studied Notch receptors, Notch2 and Notch3, and of the Jagged1 (Jag1) ligand as also their association with the clinicopathological caharacteristics of the patients and their effect in the outcome in a series of patients with operable TNBC.Patients and Methods: We applied immunohistochemistry (IHC) for Notch2, Notch3 and Jag1 on TMAs from 333 TNBC. Membranous, cytoplasmic and nuclear localization were evaluated, indicative of inactive, semi-active and active states of the proteins, respectively. Patients had been treated with adjuvant anthracycline-based chemotherapy mostly within clinical trials.Results: Cytoplasmic (c-) Notch2, Notch3 and Jag1 were observed in 35%, 63% and 41% of the tumors, respectively; membranous (m-) Notch3 and nuclear (n-) Jag1 in 23% and 17%, respectively. Αll tumors with nuclear Jag1 (p<0.001) and the vast majority of those with cytoplasmic and membranous Notch3 (91.9%, p<0.001 and 95.5%, p=0.006, respectively) and cytoplasmic Notch2 (78.1%, p=0.045) were of the basal-like phenotype. None of these markers was individually associated with outcome. We obtained 4 clusters upon hierarchical clustering of continuous IHC values for prognostic evaluation: cluster 1, with tumors overexpressing nuclear Jag1 with various combinations of the rest of the markers; cluster 2, with complete absence of Notch3 and Jag1 expression; cluster 3, with absence of membranous Notch3 and nuclear Jag1; and, cluster 4, with strong membranous Notch3 but without nuclear Jag1. Upon multivariate analysis, in comparison to cluster 4, clusters 1, 2 and 3 conferred significantly higher risk for relapse (p-values <0.05).Conclusions: Notch2 and Notch3 may not be canonically activated, while the Jag1 ligand seems to be activated in about 17% of operable TNBC. Specific Notch3 and Jag1 subcellular localization patterns may provide clues for the behavior of the corresponding tumors, for possible benefit from conventional anthracycline-based adjuvant chemotherapy and potentially for Jag1 targeting.

Σκοπός: Η έκφραση και/ή η ενεργοποίηση των μορίων της οδού μεταγωγής σήματος Notch έχουν εμπλακεί πολλές φορές τόσο στην ογκογένεση όσο και στην εξέλιξη των καρκινωμάτων του μαστού με τριπλά αρνητικό ανοσοφαινότυπο (TNBC), ενώ παράλληλα έρευνες πάνω στη δράση των αναστολέων των Notch μορίων βρίσκονται σε εξέλιξη. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση της έκφρασης και της κυτταρικής εντόπισης των λιγότερο μελετηθέντων υποδοχέων Notch, του Notch2 και του Notch3, καθώς και του συνδέτη Jag1, της συσχέτισής τους με τα κλινικο-παθολογοανατομικά χαρακτηριστικά των ασθενών και της επίδρασής τους στην έκβαση της νόσου, σε μια σειρά ασθενών με εξαιρέσιμο καρκίνωμα του μαστού με τριπλά αρνητικό ανοσοφαινότυπο. Ασθενείς και μέθοδοι:Το δείγμα του πληθυσμού αποτέλεσαν ασθενείς προηγούμενων μελετών με εξαιρέσιμο καρκίνωμα του μαστού με τριπλά αρνητικό ανοσοφαινότυπο που υποβλήθηκαν εν συνεχεία σε χημειοθεραπεία με βάση τις ανθρακυκλίνες. Υλικό από τον όγκο 333 ασθενών εισήχθη σε κύβους ιστικών μικροσυστοιχειών (ΤΜΑ) και εκτιμήθηκε ακολούθως ανοσοϊστοχημικά όσον αφορά τα μόρια Notch2, Notch3 και Jag1. Αξιολογήθηκαν η μεμβρανική, κυτταροπλασματική και πυρηνική εντόπιση των προαναφερθέντων πρωτεϊνών που αντικατοπτρίζουν αντίστοιχα μία ανενεργό, ημι-ενεργό και ενεργό κατάσταση των μορίων αυτών.Αποτελέσματα:Κυτταροπλασματική έκφραση των Notch2, Notch3 και Jag1 παρατηρήθηκε σε 35.4%, 63.3% και 42.7% των όγκων, αντίστοιχα. Μεμβρανική έκφραση του Notch3 και πυρηνική έκφραση του Jag1 παρατηρήθηκαν στο 23% και 17%, αντίστοιχα. Η κυτταροπλασμική και μεμβρανική εντόπιση του Notch3 (91.9%, p<0.001 και 95.5%, p=0.006, αντίστοιχα), η πυρηνική εντόπιση του Jag1 (p<0.001) και η κυτταροπλασμική εντόπιση του Notch2 (78.1%, p=0.045) βρέθηκε να σχετίζονται στατιστικώς σημαντικά με τον basal-like φαινότυπο. Κανένα από τα υπό εξέταση μόρια δε βρέθηκε να σχετίζεται μεμονωμένα με την έκβαση των ασθενών. Κατά τη διενέργεια ιεραρχικής ομαδοποίησης των συνεχών μεταβλητών για την προγνωστική τους αξιολόγηση, σχηματίστηκαν 4 συστάδες όγκων: ομάδα 1 με πυρηνική έκφραση του Jag1 και ποικιλία στην έκφραση και εντόπιση των λοιπών μορίων, ομάδα 2 με πλήρη απουσία έκφρασης των Jag1 και Notch3, ομάδα 3 με απουσία μεμβρανικής έκφρασης του Notch3 και πυρηνικής έκφρασης του Jag1 και ομάδα 4 με μεμβρανική έκφραση του Notch3 και απουσία πυρηνικής έκφρασης του Jag1. Κατά την πολυπαραγοντική ανάλυση, οι ομάδες 1, 2 και 3 εμφάνισαν στατιστικά σημαντικά μεγαλύτερο κίνδυνο υποτροπής σε σύγκριση με την ομάδα 4 (p<0.05).Συμπέρασμα:Οι υποδοχείς Notch2 και Notch3 πιθανότατα δεν ενεργοποιούνται μέσω της κανονικής οδού ενώ ο συνδέτης Jag1 εκφράζεται πυρηνικά στο 17% των καρκινωμάτων με τριπλά αρνητικό ανοσοφαινότυπο. Η ανεύρεση συγκεκριμένου ‘μοντέλου’ κυτταρικής εντόπισης των Notch3 και Jag1 παρείχε κάποιες πληροφορίες για τη συμπεριφορά αυτών των καρκινωμάτων ενώ επίσης σχετίστηκε με πιθανό όφελος από τη χορήγηση χημειοθεραπείας με βάση την ανθρακυκλίνη και έδωσε το έναυσμα για περαιτέρω έρευνα όσον αφορά την ανεύρεση στοχεύουσων θεραπειών έναντι του Jag1 στις ασθενείς με TNBC.