Μελέτη των κυτοκινών και της αγγειογένεσης στα διάχυτα αστροκυτώματα

Abstract

INTRODUCTION: Malignant astrocytomas and principally glioblastomas are aggressive neoplasms characterized by a potent angiogenic phenotype. Th2 cytokines (IL-6, IL-8) are implicated as major regulators of glioma cell growth and invasiveness whereas STAT-3, a downstream transducer of cytokine signaling, is positively associated with tumor angiogenesis. AIM: The aim of the present study was to investigate the expression of IL-6, IL-8 and p-STAT-3 in diffusely infiltrating astrocytomas of various grades, in relation to VEGF, clinicopathological features, microvascular characteristics and patients’ survival. MATERIAL-METHOD: 97 patients suffering from diffusely infiltrating astrocytomas of various grades were enrolled in the present study. The expression levels of IL-6, IL-8, p-STAT-3 and VEGF were evaluated using immunohistochemical method in formalin-fixed and paraffin-embedded representative tissue sections from surgically excised tumor specimens. RESULTS: IL-8 and IL-6 expressions were localised in neoplastic cells, particularly around areas of necrosis, as well as in perivascular inflammatory cells and endothelial cells. IL-8 expression was associated with p-STAT-3 (p=0.0013), IL-6 (p=0.0004) and VEGF (p<0.0001) All the molecules under study correlated with tumor grade and degree of necrosis (p<0.05, respectively). p-STAT-3, IL-8 and VEGF expression was positively associated with microvessel density (p=0.0491, p<0.0001 and p=0.0118, respectively). Univariate analysis indicated that overexpression of IL-8 and IL-6 was found to adversely affect survival in the entire cohort whereas increased p-STAT-3 expression was predictive of improved survival in high grade (III/IV) astrocytomas (p=0.0032). In multivariate analysis, increased IL272 8 expression (p=0.043) and high tumor grade (ΙΙΙ/IV vs ΙΙ) (p=0.002) were independent factors of adverse prognosis. CONCLUSIONS: The prognostic significance of IL-8 expression and its correlation with IL-6, p-STAT-3 and VEGF implicates this novel signaling pathway in the progression of astrocytic tumors, providing possibly new targets for effective therapy.

Τα κακοήθη αστροκυτώματα και κατά κύριο λόγο τα γλοιοβλαστώματα αποτελούν εξαιρετικά επιθετικά νεοπλάσματα χαρακτηριζόμενα από αυξημένο αγγειογενετικό δυναμικό. Οι ιντερλευκίνες IL-6 και IL-8 εμπλέκονται και διαδραματίζουν μείζονα ρόλο στα πλαίσια της ανάπτυξης και διηθητικής επέκτασης των γλοιωμάτων, ενώ η πρωτεϊνη STAT-3, δρώντας ως ενδιάμεση διαμεσολαβητική ουσία στην πορεία μεταγωγής του γενετικού σήματος των κυτοκινών, θεωρείται ότι σχετίζεται άμεσα με τους αγγειογενετικούς μηχανισμούς εντός των παραπάνω όγκων. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ: Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της έκφρασης των κυτοκινών IL-6 και IL-8 και της πρωτεϊνης STAT-3, εντός μιας σειράς διαχύτως διηθητικών αστροκυτωμάτων ποικίλου ιστολογικού βαθμού κακοηθείας, σε σχέση με την έκφραση του VEGF, τις μικροαγγειακές μορφομετρικές παραμέτρους των όγκων, καθώς και με τα κλινικοπαθολογοανατομικά χαρακτηριστικά αλλά και την επιβίωση των ασθενών. ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΣ: Μελετήθηκαν 97 ασθενείς πάσχοντες από διαχύτως διηθητικά αστροκυτώματα βαθμών κακοηθείας ΙΙ, ΙΙΙ και ΙV. Τα επίπεδα έκφρασης των IL-6, IL-8, p-STAT-3 και VEGF εκτιμήθηκαν χρησιμοποιώντας ανοσοϊστοχημική μέθοδο σε αντιπροσωπευτικό ιστικό υλικό από κάθε ασθενή, το οποίο μονιμοποιήθηκε σε υδατικό διάλυμα φορμόλης 10% και σκηνώθηκε σε κύβους παραφίνης, ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Τόσο η IL-8 όσο και IL-6 εκφράζονταν ανοσοϊστοχημικώς στα νεοπλασματικά κύτταρα, κυρίως γύρω από τις θέσεις των νεκρώσεων εντός των γλοιοβλαστωμάτων. Επιπλέον, οι κυτοκίνες αυτές 269 ανιχνεύονταν στα περιαγγειακά φλεγμονώδη κύτταρα καθώς και στα ενδοθήλιο των αγγειακών κλάδων. Η έκφραση της IL-8 σχετίζονταν σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο με τις εκφράσεις των p-STAT-3 (p=0.0013), IL-6 (p=0.0004) και VEGF (p<0.0001), ενώ οι εκφράσεις όλων των μελετηθέντων μορίων εμφάνιζαν θετική συσχέτιση με τον ιστολογικό βαθμό κακοηθείας αλλά και τα επίπεδα της νέκρωσης εντός των όγκων (p<0.05, αντιστοίχως). Οι εκφράσεις των p-STAT-3, IL-8 και VEGF συσχετίζονταν θετικά με την μικροαγγειακή πυκνότητα (p=0.0491, p<0.0001 και p=0.0118, αντιστοίχως). Η μονοπαραγοντική ανάλυση επιβίωσης κατέδειξε ότι οι αυξημένες εκφράσεις των IL-8 και IL-6 επηρέαζαν δυσμενώς την επιβίωση των νοσούντων της μελετηθείσας σειράς, ενώ η αυξημένη έκφραση της p-STAT-3 συνδέονταν με αυξημένη πιθανότητα επιβίωσης των ασθενών όταν η μελέτη περιορίζονταν στα υψηλόβαθμα αστροκυτώματα (βαθμού III/IV) (p=0.0032). Κατά την πολυπαραγοντική ανάλυση επιβίωσης διαπιστώθηκε ότι η αυξημένη ανοσοϊστοχημική έκφραση της IL-8 και ο υψηλός ιστολογικός βαθμός κακοηθείας των όγκων (βαθμός ΙΙΙ/IV έναντι βαθμού ΙΙ) αποτελούν ανεξάρτητους δυσμενείς προγνωστικούς παράγοντες (p=0.043 και p=0.002, αντιστοίχως). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η διαπιστωθείσα προγνωστική σημασία της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης της IL-8, αλλά και η συσχέτισή της με τις εκφράσεις των IL-6, p-STAT-3 και VEGF θέτουν σε νέα βάση τον προβληματισμό σχετικά με τον ακριβή μηχανισμό δράσης των ανωτέρω ιντερλευκινών εντός των αστροκυτωμάτων, συνθέτοντας τις επιδράσεις τους υπό ένα κοινό πρίσμα. Απομένει η ανάλυση των ανωτέρω σχέσεων και αλληλεπιδράσεων σε μοριακό-γενετικό επίπεδο η οποία είναι ικανή να προωθήσει τους γενικότερους επιστημονικούς συλλογισμούς που προέκυψαν από τη μελέτη μας, θέτοντας ενδεχομένως τις βάσεις για μια διαφορετική προσέγγιση στο θέμα της θεραπευτικής παρέμβασης στα πλαίσια των 270 διαχύτων αστροκυτωμάτων και ιδιαίτερα των εξαιρετικά επιθετικών γλοιοβλαστωμάτων