Διερεύνηση της έκφρασης και της προγνωστικής σημασίας του ογκογονιδίου c-myc σε συσχέτιση με την αριθμητική αστάθεια του χρωμοσώματος 8 στο πλακώδες καρκίνωμα του λάρυγγα

Abstract

Objectives: Oncogenes’ over activation impact on the onset and progression of the laryngeal squamous cell carcinoma (LSCC) is under investigation. Gene amplification and specific mutations represent the main mechanisms that transform proto-oncogenes to their active, oncogenic types. c-Myc oncogene (gene locus: 8q24.21) regulates crucial cell and tissue functions, whereas its deregulation is implicated in carcinogenesis. Our aim was to explore the influence of c-Myc gene numerical imbalances and the corresponding protein expression patterns on a series of LSCCs. Methods: The research analysis was based on a pool of fifty-five (n=55) LSCC archival tissue sections by implementing a combination of immunohistochemistry (IHC), digital image analysis (DIA), and dual-color c-Myc/Chr 8 fluorescent in situ hybridization (FISH) assays. Results: According to DIA-based protein expression evaluation, c-Myc protein overexpression was identified in 36/55 (65.45%) of the examined cases, whereas the rest of them demonstrated low expression values (19/55, 34.55%). c-Myc expression was significantly correlated with the anatomic location of the malignancies (p=0.03), and also with the stage of the disease (p=0.004), Interestingly, c-Myc diffuse nuclear/cytoplasmic expression was observed mainly in advanced-stage carcinomas. According to the FISH c-Myc gene/Chr 8 signal ratios, we identified 18 cases with numerical imbalances. The majority of them were gene amplifications (pure n=15, amplification and polysomy n=1), whereas the last two (n=2) cases presented multiple gene copies as a result of Chr 8 polysomy. c-Myc amplification was correlated with advanced stage. Stage III/IV cases demonstrated the highest levels of gene amplification (p=0.024). Gene amplification was also associated to high protein expression levels (p=0.001). Conclusion: c-Myc amplification - combined or not with Chr 8 polysomy - is detected in sub-groups of LSCCs. Amplification mechanism is associated with high c-Myc protein expression levels. This combination corresponds to an aggressive phenotype in the corresponding patients with LSCC (advance stage) and should be a potentially reliable biomarker for the biological behavior of the malignancy. For this reason, c-Myc overexpression due to gene amplification should be a target for inhibition by developing novel monoclonal antibodies.

Εισαγωγή: Το γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη c-Myc εδράζεται στο χρωμόσωμα 8 (gene locus: 8p24.21). Η οικογένεια Myc περιλαμβάνει τα c-Myc, N-Myc και L-Myc , εκ των οποίων το πλέον κομβικό και αναγνωρισμένο ως πρώτο-ογκογονίδιο είναι το c-Myc. Τα γονίδια αυτά υπερεκφράζονται επί νεοπλασματικής εκτροπής και καρκινικής μεταμόρφωσης των επιθηλίων. Σκοπός της μελέτης: Η διερεύνηση της συνδυασμένης έκφρασης της πρωτεΐνης c-Myc με την αριθμητική αστάθεια του c-Myc/Chr 8 σε καρκινώματα λάρυγγα εκ πλακώδους επιθηλίου και η συσχέτιση αυτής της έκφρασης με την πρόγνωση και την επιβίωση των εξεταζόμενων ασθενών. Υλικό και μέθοδοι: Πραγματοποιήθηκε συνδυασμένη ανοσοιστοχημική και μοριακή φθορίζοντος in situ υβριδισμού ανάλυση 55 πλακωδών καρκινωμάτων λάρυγγα. Αποτελέσματα: Βάσει της συνδυασμένης ανοσοιστοχημικής και μοριακής ανάλυσης των εξεταζόμενων περιστατικών, πρωτεϊνική υπερέκφραση του c-Myc αναγνωρίσθηκε σε 36/55 (65.45%) όγκους, ενώ τα υπόλοιπα παρουσίασαν χαμηλές τιμές έκφρασης (19/55, 34.55%). Συνολικά, τα επίπεδα έκφρασης του μορίου συσχετίσθηκαν στατιστικά με την ανατομική περιοχή του λάρυγγα από την οποία αναδύθηκαν (p=0.03) καθώς και με το στάδιο τους (p=0.004). Ειδικά, η διάχυτη ισχυρή πυρηνική/κυτταροπλασματική έκφραση του μορίου παρατηρήθηκε στα υψηλού σταδίου κακοήθη νεοπλάσματα. Όσον αφορά την ανάλυση του φθορίζοντος in situ υβριδισμού (FISH c-Myc gene/Chr 8), αναγνωρίσθηκαν 18 περιστατικά με αριθμητικές ανωμαλίες γονιδίων/χρωμοσώματος (γνήσια ενίσχυση n=15, συνδυασμός ενίσχυση και πολυσωμία n=1), ενώ οι τελευταίες δύο περιπτώσεις (n=2) παρουσίασαν πολλαπλά αντίτυπα του γονιδίου ως αποτέλεσμα πολυσωμίας του χρωμοσώματος 8. Συνολικά, η ενίσχυση του γονιδίου συνδυάστηκε με αυξημένο στάδιο νόσου (p=0.024). Εν τέλει, η ενίσχυση του ογκογονιδίου συσχετίστηκε με τα υψηλότερα επίπεδα πρωτεϊνικής υπερέκφρασής του (p=0.001). Συμπεράσματα: Με βάση τα εκδοθέντα αποτελέσματα, ένα κλάσμα των εξετασθέντων καρκινικών ιστών εμφάνισε σημαντική υπερέκφραση του μορίου συνδεόμενη με επιθετική συμπεριφορά (αυξανόμενο στάδιο νόσου, stage III/IV) και τάση για ιστική αποδιαφοροποίηση (μείωση βαθμού διαφοροποίησης) συσχετιζόμενο με την ανατομική θέση στο λάρυγγα. Στη μελέτη των αριθμητικών μεταβολών του γονιδίου αναγνωρίσθηκε ένα σημαντικό κλάσμα χαρακτηριζόμενο από γνήσια ενίσχυση καθώς και με ταυτόχρονη πολυσωμία. Η συνολική εικόνα ενίσχυσης συσχετίστηκε σημαντικά με αυξημένο στάδιο νόσου (stage III/IV) που αντιστοιχεί σε επιθετική συμπεριφορά του νεοπλάσματος.