Μελέτη σηματοδοτικών οδών που εμπλέκονται στην επιθηλιο-μεσεγχυματική μετατροπή στους φυλλοειδείς όγκους μαστού

Abstract

Phyllodes breast tumors (PTs) are rare fibroepithelial neoplasms, currently classified as benign, borderline and malignant. PTs can recur locally and may have metastatic potential. They are biphasic neoplasms consisting of epithelial and stromal components, therefore they can serve as an excellent model of epithelial-stromal interactions in vivo. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a phenotypic conversion that takes place in physiological processes such as embryogenesis and wound healing, as well as in fibrotic diseases and cancer. There is an emerging theory that EMT contributes to tumor progression not only by facilitating migration and invasion, but also by generating cells with a hybrid phenotype and properties of stemness, evasion of apoptosis and chemoresistance. In this study, we aimed to investigate the expression of multiple EMT associated factors in relation to tumor grade in phyllodes breast tumors. Materials and Methods: Immunohistochemical expression of the epithelial marker E-cadherin, the dual functio n protein β-catenin involved in cell adhesion and Wnt signaling as well, the mesenchymal markers vimentin and N-cadherin, the EMT activating transcription factors ZEB1, Snail1, Twist1 and the ΕΜΤ inducer integrin linked kinase (ILK) was evaluated in 96 FFPE human phyllodes breast tumors [48/96 (50%) benign, 27/96 (28,1%) borderline and 21/96 (21,9%) malignant]. Results: An EMT-associated immunohistochemical expression profile consisting of decreased membranous and increased nuclear/cytoplasmic immunopositivity of E-cadherin and β-catenin, as well as increased expression of N-cadherin, vimentin, Snail1, ZEB1 and Twist1 was detected in both the epithelial and the stromal tumor cells, and significantly correlated to advanced tumor grade. Cytoplasmic and nuclear immunoreactivity of ILK was observed in the epithelial and the stromal component of phyllodes breast tumors and was significantly higher in borderline/malignant tumors. We found a significant correlation of ILK expression with all of the EMT markers examined. Conclusion: The program of EMT is activated in phyllodes breast tumors and is related to tumor grade, thus contributing to tumor progression. ILK is also implicated in the pathogenesis of borderline/malignant phyllodes tumors and probably exerts its tumor-promoting action through an EMT-mediated mechanism. To the best of our knowledge, this is the first report of the role of ZEB1 and ILK in phyllodes breast tumors pathogenesis.

Οι φυλλοειδείς όγκοι του μαστού είναι σπάνια ινοεπιθηαλικά νεοπλάσματα με ικανότητα τοπικής υποτροπής και δυναμικό μετάστασης, και ταξινομούνται με βάση ιστολογικά κριτήρια σε καλοήθεις, οριακής κακοήθειας και κακοήθεις. Είναι διφασικοί όγκοι που αποτελούνται από επιθηλιακό και από στρωματικό στοιχείο και επομένως αποτελούν άριστο μοντέλο μελέτης των αλληλεπιδράσεων επιθηλιακών και μεσεγχυματικών κυττάρων in vivo. Η επιθηλιομεσεγχυματική μετατροπή (ΕΜΤ), ένα κυτταρικό πρόγραμμα μέσω του οποίου τα επιθηλιακά κύτταρα αποκτούν μεσεγχυματικό φαινότυπο, ενεργοποιείται φυσιολογικά στην εμβρυογένεση και στην επούλωση τραυμάτων και παθολογικά στον καρκίνο και σε καταστάσεις ίνωσης. Τα τελευταία χρόνια έχει αναδυθεί η άποψη ότι η ΕΜΤ συνεισφέρει όχι μόνο στη διηθητική ικανότητα του καρκίνου, αλλά οδηγεί ως διαδικασία που δεν είναι όλον ή ουδέν, σε ενδιάμεσους φαινότυπους κυττάρων που διαθέτουν ιδιότητες βλαστοκυττάρων, ικανότητα αποφυγής της απόπτωσης και χημειοανθεκτικότητα. Σε αυτό το πλαίσιο θελήσαμε να μελετήσουμε την έκφραση μορίων που εμπλέκονται σε διάφορα επίπεδα στο φαινόμενο ΕΜΤ σε σχέση με τον ιστολογικό τύπο των φυλλοειδών όγκων. Υλικό – Μέθοδος: 96 ιστικά δείγματα μονιμοποιημένα σε φορμόλη και εγκλεισμένα σε παραφίνη ασθενών με φυλλοειδείς όγκους [48/96 (50%) καλοήθεις, 27/96 (28,1%) οριακής κακοήθειας και 21/96 (21,9%) κακοήθεις] μελετήθηκαν με τη μέθοδο της ανοσοϊστοχημείας ως προς την έκφραση του επιθηλιακού δείκτη Ε-καντχερίνη, της β-κατενίνης με τον πολυεπίπεδο ρόλο της τόσο στην κυτταρική προσκόλληση, όσο και στη μεταγωγή σήματος, των μεσεγχυματικών δεικτών βιμεντίνης και Ν-καντχερίνης, των μεταγραφικών παραγόντων που σχετίζονται με την ενεργοποίηση της ΕΜΤ ZEB1, Snail1, Twist1 και τέλος της integrin-linked kinase (ILK) που είναι γνωστό ότι επάγει την ΕΜΤ. Αποτελέσματα: Παρατηρήσαμε ένα πρότυπο ανοσοϊστοχημικής έκφρασης συμβατό με διαδικασία τύπου ΕΜΤ, δηλαδή μείωση της μεμβρανικής και αύξηση της κυτταροπλασματικής/πυρηνικής έκφρασης της Ε-καντχερίνης και της β-κατενίνης, καθώς και αυξημένη έκφραση της βιμεντίνης, Ν-καντχερίνης, Snail1, ZEB1, και Twist1 τόσο στο επιθηλιακό όσο και στο μεσεγχυματικό στοιχείο των όγκων, που σχετίστηκε μάλιστα με τους οριακής κακοήθειας και κακοήθεις όγκους. Επίσης, παρατηρήσαμε κυτταροπλασματικής και πυρηνικής εντόπισης ανοσοθετικότητα της ILK, τόσο στα επιθηλιακά όσο και στα μεσεγχυματικά κύτταρα, που ήταν αυξημένη στους οριακής κακοήθειας και κακοήθεις όγκους και σχετίστηκε σημαντικά με όλους τους λοιπούς δείκτες ΕΜΤ που μελετήσαμε. Συμπέρασμα: Το φαινόμενο της ΕΜΤ ενεργοποιείται στην περίπτωση των φυλλοειδών όγκων του μαστού, συμβάλλοντας στην παθογένεια των όγκων που ανήκουν στις κατηγορίες οριακής κακοήθειας και κακοήθεις. Η ILK επίσης συμβάλλει στην παθογένεια των φυλλοειδών όγκων με επιθετικό ιστολογικό τύπο, ασκώντας της ογκογόνο της δράση, πιθανόν μέσω ΕΜΤ. Από όσο γνωρίζουμε η παρούσα είναι η πρώτη μελέτη στη βιβλιογραφία που εμπλέκει τον ΖΕΒ1 και την ILK στην παθογένεια των φυλλοειδών όγκων.