Μορφολογική και ανοσοϊστοχημική μελέτη ουροθηλιακών νεοπλασμάτων κύστεως σε σχέση με την πρόγνωση

Abstract

The human epidermal growth factor receptors (HER) protein family consists of four different transmembrane receptors (HER1–HER4). The dimerization of HER members leads to the activation of intracellular RAS/MEK/ERK and PI3K/AKT/PTEN/mTOR pathways, which plays an important role in cell proliferation, angiogenesis, invasion, and metastasis. The activation of PI3K/AKT/PTEN/mTOR pathway has been implicated in carcinogenesis or malignant potential of several cancers, including urothelial ones. The present study was conducted to investigate the expression of EGFR and HER2 proteins, as well as intracellular signaling molecules in sections of urothelial carcinomas by immunohistochemistry. In addition, we try to find out if there is any association between the protein expression of this pathway with the expression of cell adhesion molecules, such as e-cadherin, p-cadherin, and b-catenin, and with conventional clinicopathologic parameters. For these purposes, forty-one paraffin-embedded urothelial cancer tissue blocks, with adequate material and clinical follow-up, were collected. Immunostains for HER2, EGFR, MIB1, phospho-AKT, PTEN, phospho-mTOR, e-cadherin, p-cadherin, and b-catenin were performed on tissue microarrays sections. The overexpression of HER2 was found in 19.6% of the cases and it was associated with high grade tumors, high mitotic index and phosphorylation of AKT and mTOR. Muscle-invasive tumors presented both cytoplasmic and nuclear losses of PTEN expression. Two of the cases with HER2 overexpression (HER2 3+) were of high grade and they were characterized by pAKT and pmTOR protein overexpression and PTEN nuclear deletion. These patients presented the worst prognosis in this study. There was no association between HER/AKT/mTOR pathway activation and CAM expression. Although cadherins were often coexpressed, only p-cadherin immunoreactivity was associated with tumor grade and high proliferative index. In conclusion, it is demonstrating that the combination of pAKT and pmTOR expression along with a loss of PTEN expression, which reflects to an activated pathway, does not influence the expression of CAMs and it is associated with adverse clinicopathological characteristics. Hence, these patients could be the most appropriate candidates for targeted therapy, when conventional therapy fails, taking into account the side effects of these therapeutic options. The increased interest to personalize therapy leads to a thorough investigation of patients who will benefit the most from a particular treatment.

Η οικογένεια των υποδοχέων του ανθρώπινου επιδερμιδικού αυξητικού παράγοντα (HER family) αποτελείται από τέσσερις διαφορετικές διαμεμβρανικές πρωτεΐνες-υποδοχείς (HER1–HER4). Ο διμερισμός των υποδοχέων HER οδηγεί στην ενεργοποίηση των ενδοκυττάριων μονοπατιών RAS/MEK/ERK και PI3K/AKT/PTEN/mTOR, τα οποία έχουν σημαντικό ρόλο στον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, την αγγειογένεση, το διηθητικό και μεταστατικό δυναμικό. Η ενεργοποίηση του μονοπατιού PI3K/AKT/PTEN/mTOR έχει περιγραφεί ότι εμπλέκεται στην καρρκινογένεση και το κακόηθες δυναμικό ποικίλων καρκινωμάτων, συμπεριλαμβανομένων και των ουροθηλιακών. Στην παρούσα μελέτη, έγινε προσπάθεια διερεύνησης της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης των πρωτεϊνών EGFR και HER2, καθώς και αυτών που συμμετέχουν στο ενδοκυττάριο μονοπάτι σε τομές ουροθηλιακών καρκινωμάτων. Επιπρόσθετα, προσπαθήσαμε να βρούμε αν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της έκφρασης των πρωτεϊνών του ενδοκυττάριου μονοπατιού με την έκφραση μορίων κυτταρικής προσκόλλησης, όπως είναι οι πρωτεΐνες e-cadherin, p-cadherin και b-catenin, καθώς και με τις συνήθεις κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους. Γι’ αυτούς τους σκοπούς, συγκεντρώθηκαν σαράντα ένας κύβοι παραφίνης ουροθηλιακών καρκινωμάτων, με επαρκές υλικό και συνεχή κλινική παρακολούθηση των περισσοτέρων ασθενών. Πραγματοποιήθηκε ανοσοϊστοχημικός έλεγχος με τις χρώσεις για HER2, EGFR, MIB1, phospho-AKT, PTEN, phospho-mTOR, e-cadherin, p-cadherin, και b-catenin σε τομές ιστικών μικροσυστοιχιών, από δύο κύβους παραφίνης, που περιείχαν και τα σαράντα ένα καρκινώματα. Υπερέκφραση του HER2 ανευρέθη στο 19.6% των περιπτώσεων και συσχετιζόταν με υψηλόβαθμους όγκους, υψηλό μιτωτικό δείκτη και φωσφορυλίωση/ενεργοποίηση των πρωτεϊνών AKT and mTOR. Οι διηθητικοί όγκοι εμφάνιζαν και κυτταροπλασματική και πυρηνική απώλεια θετικότητας στη χρώση για PTEN. Δύο από τις περιπτώσεις με υπερέκφραση του HER2 (HER2 3+) αντιστοιχούσαν σε υψηλόβαθμα ουροθηλιακά καρκινώματα με έκφραση των pAKT και pmTOR πρωτεϊνών και απώλεια πυρηνικής έκφρασης του PTEN. Στη μελέτη μας, οι δύο αυτοί ασθενείς εμφάνισαν τη χειρότερη πρόγνωση. Από την άλλη, δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση μεταξύ της ενεργοποίησης του μονοπατιού HER/AKT/mTOR και της έκφρασης των πρωτεϊνών κυτταρικής προσκόλλησης. Παρόλο που οι cadherins συχνά συνεκφράζονταν, μόνο η ανοσοθετικότητα στην p-cadherin συσχετιζόταν με τον ιστολογικό βαθμό του όγκου και με υψηλό μιτωτικό δείκτη. Συμπερασματικά, επιβεβαιώνεται σε αυτή τη διατριβή ότι η συνέκφραση των pAKT και pmTOR με συνοδό απώλεια έκφρασης της πρωτεΐνης PTEN, που αντανακλούν στην ενεργοποίηση του ενδοκυττάριου μονοπατιού, δεν επιδρούν στην έκφραση των μορίων κυτταρικής προσκόλλησης, αλλά σχετίζονται με δυσμενή κλινικοπαθολογοανατομικά χαρακτηριστικά. Οι ασθενείς λοιπόν αυτοί θα μπορούσαν να είναι πιθανοί υποψήφιοι για μία στοχεύουσα θεραπεία, όταν οι συνήθεις θεραπευτικές επιλογές αποτύχουν, λαμβάνοντας βέβαια υπόψιν και τις σχετικές παρενέργειες αυτών των θεραπειών. Το αυξανόμενο ενδιαφέρον για εξατομικευμένη θεραπεία οδηγεί σε εκτενή και λεπτομερή διερεύνηση ανεύρεσης των ασθενών εκείνων, που θα επωφεληθούν περισσότερο από μία στοχεύουσα θεραπεία.