Μελέτη των γενετικών μεταβολών του γονιδίου LKB1 και συσχέτισή τους με την διήθηση των επιχώριων και μεσοθωρακικών λεμφαδένων σε χειρουργήσιμο μη-μικροκυτταρικό καρκίνωμα πνεύμονα

Abstract

Abstract: To investigate the incidence and prognostically significant correlations and cooperations of LKB1 loss of expression in non-small cell lung cancer (NSCLC), surgical specimens from 188 metastatic and 60 non-metastatic operable stage I-IIIA NSCLC patients were analyzed to evaluate their expression of LKB1 and pAMPK proteins in relation to various processes. The investigated factors included antitumor immunity response regulators STING and PD-L1; pro-angiogenic, EMT and cell cycle targets, as well as metastasis-related (VEGFC, PDGFRα, PDGFRβ, p53, p16, Cyclin D1, ZEB1, CD24) targets; and cell adhesion (β-catenin) molecules. The protein expression levels were evaluated via immunohistochemistry; the RNA levels of LKB1 and NEDD9 were evaluated via PCR, while KRAS exon 2 and BRAFV600E mutations were evaluated by Sanger sequencing. Overall, loss of LKB1 protein expression was observed in 21% (51/248) patients and correlated significantly with histotype (p < 0.001), KRAS mutations (p < 0.001), KC status (concomitant KRAS mutation and p16downregulation) (p < 0.001), STING loss (p < 0.001), and high CD24 expression (p < 0.001). STING loss also correlated significantly with loss of LKB1 expression in the metastatic setting both overall (p = 0.014) and in lung adenocarcinomas (LUACs) (p = 0.005). Additionally, LKB1 loss correlated significantly with a lack of or low β-catenin membranous expression exclusively in LUACs, both independently of the metastatic status (p = 0.019) and in the metastatic setting (p = 0.007). Patients with tumours yielding LKB1 loss and concomitant absent / low β-catenin membranous expression experienced significantly inferior median overall survival of 20.50 vs. 52.99 months; p < 0.001 as well as significantly greater risk of death (HR: 3.32, 95% c.i.: 1.71–6.43; p <0.001). Our findings underscore the impact of the synergy of LKB1 with STING and β-catenin in NSCLC, in prognosis.

Με στόχο τη διερεύνηση της επίπτωσης της απώλειας της έκφρασης του γονιδίου LKB1 στο ιστολογικό ρεπερτόριο του μη-μικροκυτταρικού καρκίνωμα πνεύμονα (ΜΜΚΠ) και την ταυτοποίηση προγνωστικά σημαντικών συσχετίσεων και συνεργιών, δείγματα από 188 ασθενείς με λεμφαδενικές μεταστάσεις σε επιχώριους και απομακρυσμένους λεμφαδένες και από 60 ασθενείς με λεμφαδένες ελεύθερους μεταστατικών εναποθέσεων με χειρουργήσιμο ΜΜΚΠ σταδίου I-IIIA αξιολογήθηκαν για την έκφραση των πρωτεϊνών LKB1 και pAMPK σε σχέση με διάφορες διεργασίες. Οι παράγοντες που διερευνήθηκαν περιλάμβαναν τους ρυθμιστές της αντικαρκινικής ανοσολογικής απόκρισης STING και PD-L1, προ-αγγειογενετικούς στόχους, τους στόχους επιθηλιο-μεσεγχυματικής μετατροπής (ΕΜΜ), σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου, μόρια στόχους που σχετίζονται με τη μετάσταση (VEGFC, PDGFRα, PDGFRβ, p53, p16, Cyclin D1, ZEB1, CD24) και μόρια κυτταρικής προσκόλλησης (β-catenin). Τα επίπεδα έκφρασης των πρωτεϊνών αξιολογήθηκαν μέσω ανοσοϊστοχημείας, τα επίπεδα RNA των LKB1 και NEDD9 αξιολογήθηκαν μέσω PCR, ενώ οι μεταλλάξεις KRAS εξώνιο 2 και BRAFV600E αξιολογήθηκαν με αλληλουχία Sanger. Διερευνήσαμε επίσης τα κλινικά και προγνωστικά χαρακτηριστικά των όγκων με συμμεταλλάξεις του KRAS. Συνολικά, απώλεια της έκφρασης της πρωτεΐνης LKB1 παρατηρήθηκε στο 21% (51/248) των ασθενών και συσχετίστηκε σημαντικά με τον ιστoλογικό τύπο (p < 0,001), την παρουσία μεταλλάξεων του KRAS (p < 0,001), τη συμμετάλλαξη KC (σύγχρονη παρουσία μεταλλάξεων στο KRAS και υπορρύθμισης της p16) (p < 0,001), την απώλεια του STING (p < 0,001) και την υψηλή έκφραση του CD24 (p < 0,001). Η ταυτόχρονη απώλεια της έκφρασης του LKB1 και του STING συσχετίστηκε με στατιστική σημαντικότητα στους όγκους με παρουσία λεμφαδενικών μεταστάσεων, τόσο στο συνολικό πληθυσμό που περιλαμβάνει όλους τους ιστολογικους υπότυπους (p = 0,014), όσο και στα αδενοκαρκινώματα του πνεύμονα (ΑΚΠ) (p = 0,005). Επιπλέον, η απώλεια της έκφρασης του LKB1 συσχετίστηκε σημαντικά με έλλειψη ή χαμηλή μεμβρανική έκφραση της β-catenin αποκλειστικά στα ΑΚΠ, τόσο σύνολο των όγκων ανεξάρτητα της παρουσίας λεμφαδενικών μεταστάσεων (p = 0,019), αλλά σημαντικά και στους όγκους με παρουσία μεταστάσεων σε επιχώριους λεμφαδένες (p = 0,007). Ασθενείς με όγκους που παρουσίασαν απώλεια LKB1 και ταυτόχρονη απούσα /χαμηλή μεμβρανική έκφραση της β-catenin παρουσίασαν σημαντικά χαμηλότερη διάμεση συνολική επιβίωση 20,50 έναντι 52,99 μηνών, p < 0,001, καθώς και σημαντικά μεγαλύτερο κίνδυνο θανάτου (HR: 3,32, 95% κ.ο.: 1,71-6,43, p < 0,001). Τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν τον προγνωστικό αντίκτυπο της συνέργειας του LKB1 με το STING και τη β-catenin στο ΜΜΚΠ.