Μελέτη της κυκλίνης D1 και της οδού μεταγωγής σήματος του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα στον καρκίνο της κεφαλής και του τραχήλου

Abstract

Laryngeal squamous cell carcinoma is the most common localization of HNSCC representing more than 150000 new cases annually. Further research is mandatory for the identification of prognostic markers in order to better guide therapeutic strategy and improve patient survival and quality of life. The aim of the study was the assessment of the prognostic role of mRNA expression, CNVs and IHC expression of EGFR, cyclin D1, and associated effectors of the Akt/mTOR intracellular signaling pathway as well as PTEN and p53 in patients with localized resectable laryngeal cancer. In total, 289 patients with localized (stage Ι-ΙΙΙ) squamous cell carcinoma of the larynx were retrospectively included in the analysis. Tissue microarrays were constructed from FFPE tissue samples for IHC analysis. Samples with sufficient tumor tissue were used for DNA and RNA extraction for CNV and mRNA expression respectively. After a median follow up of 7.5 months, 93 recurrences and 117 deaths were observed. CNV amplification and mRNA overexpression of EGFR and cyclin D1 showed fair correlation. We also observed several statistically significant correlations among mRNA expression RQ values as well IHC scores of biomarkers, probably reflecting their biological interaction withing the signaling pathway. Most of the corrlations that we observed between biomarker expression and clinicopathological parameters were either statistically weak or of indeterminate biological significance. Univariate analysis revealed fairly weak and statistically insignificant prognostic correlations, namely of mTOR mRNA overexrpession with DFS and AKT3 with OS. The interaction of mTOR and cyclin D1 mRNA overexpression was prognostic for DFS and this remained significant in multivariate analysis, in which clinicopathological parameters such as tumor localization, N stage and total laryngectomy, were also prognostically and statistically significant for both DFS and OS. In conclusion, the study of CNV and mRNA expression of cyclin D1, EGFR and associated effectors of the intracellular Akt/mTOR pathway in squamous cell laryngeal carcinoma is feasible and correlates with their immunohistochemical expression. This analysis did not reveal any statistically significant prognostic role for the studied biomarkers with the exception of the interaction of mRNA overexpression of mTOR and cyclin D1, which remained statistically significant for DFS in multivariate analysis (p=0.001). Only clinicopathological parameters such as tumor localization, N stage and total laryngectomy proved to be independent predictors of outcome in multivariate analysis. Further studies are needed in order to shed light into this interaction and explore probable future therapeutic targets for these patients.

Ο καρκίνος του λάρυγγα αντιπροσωπεύει την πιο συχνή εντόπιση καρκίνου κεφαλής και τραχήλου με περισσότερες από 150000 νέες περιπτώσεις κάθε χρόνο. Περαιτέρω έρευνα απαιτείται για την ανεύρεση προγνωστικών δεικτών, ώστε η καλύτερη επιλογή θεραπευτικής στρατηγικής να βελτιώσει τόσο την επιβίωση όσο και την ποιότητα ζωής των ασθενών αυτών. Σκοπός της διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της προγνωστικής σημασίας των γονιδιακών αντιγράφων, της mRNA έκφρασης καθώς και της ανοσοίστοχημικής έκφρασης του EGFR, της κυκλίνης D1, και των σχετιζόμενων με αυτούς παραγόντων της ενδοκυττάριας οδού μεταγωγής σήματος αυτού, Akt/mTOR, PTEN και p53 στον τοπικά εντοπισμένο, εξαιρέσιμο καρκίνο του λάρυγγα. Συνολικά εντάχθηκαν 289 ασθενείς με εντοπισμένο (στάδια Ι-ΙΙΙ) καρκίνωμα από πλακώδες επιθήλιο του λάρυγγα. Από τα ιστικά αυτά δείγματα δημιουργήθηκαν μικροσυστοιχίες για ανοσοϊστοχημική μελέτη ένω από τα δείγματα με ικανοποιητική παρουσία νεοπλασματικών κυττάρων έγινε μελέτη του αριθμού γονιδιακών αντιγράφων και εξάγωγή mRNA. Μετά διάμεση παρακολούθηση των 289 ασθενών για 74.5 μήνες, παρατηρήθηκαν 93 υποτροπές και 117 θάνατοι. Παρατηρήθηκε σημαντική συσχέτιση των αυξημένων γονιδιακών αντιγράφων των EGFR και κυκλίνης D1με την αυξημένη mRNA έκφραση αυτών. Επίσης συσχέτιση παρατηρήθηκε στην mRNA έκφραση αλλά και την ανοσοϊστοχημική έκφραση των διαφόρων βιοδεικτών μεταξύ τους προφανώς στα πλαίσια της συμμετοχής τους στην ίδια οδό μεταγωγής σήματος. Οι περισσότερες συσχετίσεις της έκφρασης των βιοδεικτών με τους κλινικοπαθολογικούς παράγοντες ήταν είτε στατιστικά ασθενείς, ή με αδιευκρίνιστη βιολογική σημασία. Πολύ ασθενείς μη στατιστικά σημαντικές προγνωστικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν σε μονοπαραγοντική ανάλυση για την υπερέκφραση mTOR όσον αφορά την DFS, και την υπερέκφραση AKT3 για την OS. Από τους υπό μελέτη βιοδείκτες, μόνον η αλληλεπίδραση της υπερέκφρασης mRNA του mTOR και κυκλίνης D1, είχε στατιστικά σημαντική συσχέτιση με την DFS σε πολυπαραγοντική ανάλυση, όπου οι κλινικοπαθολογικοί παράγοντες όπως η εντόπιση του όγκου, το στάδιο Ν και η ολική λαρυγγεκτομή είχαν παρέμειναν στατιστικά σημαντικοί τόσο για την DFS όσο και για την OS. Συμπερασματικά η μελέτη της mRNA έκφρασης της κυκλίνης D1, του EGFR και των παραγόντων της ενδοκυττάριας μεταγωγής σήματος μέσω του μονοπατιού Akt/mTOR στο λαρυγγικό καρκίνο είναι εφικτή και συσχετίζεται με την ανοσοϊστοχημική έκφραση των αντίστοιχων πρωτεϊνών. Η μελέτη αυτή, δεν ανέδειξε κάποιο στατιστικά σημαντικό προγνωστικό ρόλο όσον αφορά στην επιβίωση των ασθενών του συγκεκριμένου δείγματος με εξαίρεση την αλληλεπίδραση της κυκλίνης D1 και του mTOR στα υψηλά επίπεδα έκφρασής τους, η οποία διατήρησε τον προγνωστικό της ρόλο για την DFS στην πολυπαραγοντική ανάλυση (p=0.001) στην οποία μόνο κλινικοπαθολογικοί παράγοντες, όπως η εντόπιση του όγκου, το στάδιο Ν και η πραγματοποίηση ή μη ολικής λαρυγγεκτομής παρέμειναν ως ανεξάρτητοι προβλεπτικοί παράγοντες της έκβασης. Μελλοντικές μελέτες θα μπορούσαν να αποσαφηνίσουν το ρόλο αυτής της αλληλεπίδρασης με στόχο την ανεύρεση θεραπευτικών στόχων για τους ασθενείς αυτούς.