Ανοσοϊστοχημική μελέτη έκφρασης πρωτεϊνών που σχετίζονται με την υποξία των όγκων στον καρκίνο του προστάτη: συσχέτιση με κλινικοεργαστηριακούς δείκτες

Abstract

Prostate cancer is the most common cancer in men and in fact in the black race, where it is endemic, it is the most common cancer in humans. One in 6 men will develop prostate cancer in their lifetime, with a new diagnosis every 15 minutes. The probability of occurrence increases with age starting from 40 years. In most cases it has a long course of progress with treatment, while the frequency of death shows a gradual decrease. This is due to a) its early detection with the widespread spread of PSA, b) its generally slow progression in older age, which is more common, and c) due to the newer drug therapies used in the last 4 years. About half of localized prostate cancers will be cured in the localized stage of the disease. The other half will develop, usually with the appearance of metastases. The main mediator of biological actions, which occur in various states of tissue hypoxia in order to compensate for it and maintain the survival and function of cells, both normal and cancerous, is the hypoxia-induced factor (Hypoxia Inducible Factor, HIF). HIF is therefore a key transcription factor, activated by hypoxia. The HIF1A, EPAS1 and HIF3A genes, which express the three HIF factors, HIF-1, HIF-2 and HIF-3 respectively. HIF factors by various mechanisms affect various target genes that promote cell proliferation, immortality and survival, angiogenesis, metabolic reprogramming of glucose and lipids, transition from epithelial to mesenchymal state and infiltration, and infiltration. The aim of the present study is to evaluate the expression of HIF-1α and HIF-2α, as well as their oxygen-dependent regulatory proteins PHD1, PHD2 and PHD3 and FIH in CP using immunohistochemistry. Comparison of their expression in cancerous tissue and in the adjacent microscopic non-cancerous tissue of the same radical prostatectomy preparation. The correlation of the degree of their expression with clinical pathological data of the patient and the disease. The future application in the study of biomarkers and pharmacotherapies for CP. The calibration of the total expression for each factor, we characterize the staining intensity with a score from 0-4 and the staining percentage from 1-4, we add them and thus we get a score per factor for cancerous and non-cancerous tissue. We then subtract the score of the adjacent microscopically normal tissue from the cancerous one and call the result the biological significance of each factor in a particular patient. There is a statistically significant difference with a positive sign (ie greater expression in cancerous tissue) between cancerous and non-cancerous tissue for HIF-2a and PHD2. This means overexpression of both factors in cancer tissue. There is a statistically significant correlation of overexpression of HIF-2a with Gleason score and ISUP grade. There is a correlation with higher Gleason score in the overexpression group. Only for HIF-2a is overexpression correlated with higher Gleason scores. In order to reliably assess the expression of the proteins under investigation by immunohistochemistry, their expression was determined in both cancer and adjacent microscopic normal tissue of each sample, to compare the true expression difference in each patient. This is an important element of the reliability of the study. The main conclusions of the study are:-HIF-2a is overexpressed in 52% of cancer tissue in patients with CKD. It plays a more important role in the creation, survival and development of the tumor.-HIF-2α overexpression is significantly correlated with the degree of malignancy of the disease, as expressed by the Gleason score and the ISUP grade of CP.-the study methodology is original. -The comparative control of the expression of the proteins under study in the cancerous area of the gland in relation to the adjacent non-cancerous one allowed the balancing of the genetic differences between different patients with CP and thus the more objective comparison.-HIF-1a appeared to be less pronounced in cancer than in non-cancerous tissue in contrast to previous publications -there were different correlations of proteins with each other. eg PHD1, PHD2 and PHD3 were related to each other in their expression.

Ο καρκίνος του προστάτη είναι ο συχνότερος καρκίνος στους άντρες και μάλιστα στη μαύρη φυλή, όπου ενδημεί, είναι ο συχνότερος καρκίνος στον άνθρωπο. Ένας στους 6 άνδρες θα εμφανίσουν καρκίνο του προστάτη στη ζωή τους, με μια νέα διάγνωση κάθε 15 λεπτά. Η πιθανότητα εμφάνισης αυξάνεται με την ηλικία ξεκινώντας από τα 40 έτη. Στην πλειονότητα των περιπτώσεων έχει μακρά πορεία εξέλιξης με τη θεραπεία, ενώ η συχνότητα θανάτου παρουσιάζει προοδευτική μείωση. Αυτό συμβαίνει λόγω της α) πρόωρης ανίχνευσης του με την ευρεία διάδοση του PSA, β) της γενικά βραδείας εξέλιξης του στις μεγαλύτερες ηλικίες, που είναι συχνότερος και γ) λόγω των νεότερων φαρμακευτικών θεραπειών, που χρησιμοποιούνται τα τελευταία 4 χρόνια. Οι μισοί περίπου εντοπισμένοι καρκίνοι προστάτη θα θεραπευθούν στη φάση της εντοπισμένης νόσου. Οι άλλοι μισοί θα παρουσιάσουν εξέλιξη, συνήθως με την εμφάνιση μεταστάσεων. Ο κύριος μεσολαβητής των βιολογικών δράσεων, που συμβαίνουν σε διάφορες καταστάσεις ιστικής υποξίας με σκοπό την αντιρρόπηση της και τη διατήρηση της επιβίωσης και λειτουργίας των κυττάρων, τόσο των φυσιολογικών όσο και των καρκινικών, είναι o επαγόμενος από την υποξία παράγοντας (Hypoxia Inducible Factor, HIF). Ο HIF λοιπόν είναι ένας κομβικός μεταγραφικός παράγοντας, που ενεργοποιείται από την υποξία. Τα γονίδια HIF1A, EPAS1 και HIF3A, που εκφράζουν τους τρείς HIF παράγοντες, τους HIF-1, HIF-2 και HIF-3 αντίστοιχα. Οι παράγοντες HIF με διάφορους μηχανισμούς επιδρούν επί διαφόρων γονιδίων στόχων που προάγουν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, αθανατοποίηση και επιβίωση, την αγγειογένεση, τον μεταβολικό επαναπρογραμματισμό της γλυκόζης και των λιπιδίων, την μετάπτωση από την επιθηλιακή στην μεσεγχυματική κατάσταση και τη διήθηση και μετάσταση των καρκινικών κυττάρων. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι Η με τη χρήση ανοσοϊστοχημείας εκτίμηση της έκφρασης των παραγόντων HIF-1α και HIF-2α, αλλά και των οξυγονοεξαρτώμενων ρυθμιστικών τους πρωτεϊνών PHD1, PHD2 και PHD3 και FIH στον ΚΠ. Η σύγκριση της έκφρασης τους σε καρκινικό ιστό και στον παρακείμενο μικροσκοπικά μη καρκινικό ιστό του ίδιου παρασκευάσματος ριζικής προστατεκτομής. Η συσχέτιση του βαθμού της έκφραση τους με κλινικοπαθολογοανατομικά στοιχεία του ασθενούς και της νόσου. Η μελλοντική εφαρμογή στη μελέτη βιοδεικτών και φαρμακοθεραπειών για τον ΚΠ. Η βαθμονόμηση της συνολικής έξφρασης για κάθε παράγοντα, χαρακτηρίζουμε την ένταση χρώσης με σκορ από 0-4 και το ποσοστό χρώσης από 1-4, τα προσθέτουμε και έτσι βγάζουμε ένα σκορ ανά παράγοντα για καρκινικό και μη ιστό. Στη συνέχεια αφαιρούμε το σκορ του παρακείμενου μικροσκοπικά φυσιολογικού ιστού από του καρκινικού και το αποτέλεσμα το ονομάσαμε βιολογική σημασία του κάθε παράγοντα σε συγκεκριμένο ασθενή. Στατιστικά σημαντική διαφορά με θετικό πρόσημο (δηλαδή μεγαλύτερη έκφραση στον καρκινικό ιστό) υπάρχει μεταξύ καρκινικού και μη ιστού για τον HIF-2a και την PHD2. Αυτό σημαίνει υπερέκφραση των δύο παραγόντων στον καρκινικό ιστό. Υπάρχει στατιστικά σημαντική συσχέτιση της υπερέκφρασης της HIF-2a με το Gleason score και το ISUP grade.Υπάρχει συσχέτιση με μεγαλύτερα Gleason score στην ομάδα της υπερέκφρασης. Μόνο για τον HIF-2a υπάρχει συσχέτιση της υπερέκφρασης με τα υψηλότερα Gleason score. Με στόχο την αξιόπιστη εκτίμηση της έκφρασης των υπό διερεύνηση πρωτεϊνών με την ανοσοϊστοχημεία, ο προσδιορισμός της έκφρασης τους πραγματοποιήθηκε τόσο σε καρκινικό και όσο και παρακείμενο μικροσκοπικά φυσιολογικό ιστό του κάθε δείγματος, ώστε να συγκριθεί η αληθινή διαφορά έκφρασης σε κάθε ασθενή. Αυτό αποτελεί ένα σημαντικό στοιχείο αξιοπιστίας της μελέτης. Κύρια συμπεράσματα της μελέτης είναι:-ο παράγοντας HIF-2a υπερεκφράζεται στο 52% στον καρκινικό ιστό των ασθενών με ΚΠ. Παίζει σημαντικότερο ρόλο στην δημιουργία, επιβίωση και εξέλιξη του όγκου.-η υπερέκφραση του HIF-2α συσχετίζεται σημαντικά με το βαθμό κακοήθειας της νόσου, όπως εκφράζεται με το Gleason score και το ISUP grade του ΚΠ.-η μεθοδολογία της μελέτης είναι πρωτότυπη. -ο συγκριτικός έλεγχος της έκφρασης των υπό μελέτη πρωτεϊνών στη καρκινική περιοχή του αδένα σε σχέση με την παρακείμενη μη καρκινική επέτρεψε την εξισορρόπηση των γενετικών διαφορών μεταξύ διαφορετικών ασθενών με ΚΠ και έτσι την αντικειμενικότερη σύγκριση.-ο HIF-1a φάνηκε να εκφράζεται λιγότερο στον καρκινικό σε σχέση με τον μη καρκινικό ιστό σε αντίθεση με παλαιότερες δημοσιεύσεις-υπήρχαν διάφορες συσχετίσεις των πρωτεϊνών μεταξύ τους. π.χ οι PHD1, PHD2 και PHD3 συσχετίζονταν η μία με την άλλη στην έκφραση τους.