Πρόλογος: Ο καρκίνος τραχήλου της μήτρας αποτελεί τον συχνότερο καρκίνο του
γεννητικού συστήματος της γυναίκας παγκοσμίως. Η αιτιοπαθολογική συσχέτιση της
HPV λοίμωξης με τον καρκίνο τραχήλου της μήτρας είναι πολύ καλά τεκμηριωμένη
και θεωρείται ότι εμπλέκεται στο 99.7% των καρκίνων τραχήλου της μήτρας. Η
πρωτεΐνη mTOR (mammalian target of rapamycin) αποτελεί μια κινάση
σερίνης/θρεονίνης που διαδραματίζει καίριο ρόλο στην κυτταρική αύξηση, στον
πολλαπλασιασμό και πρωτεϊνοσύνθεση. Η ενεργοποίηση της σηματοδοτικής οδού
Akt/mTOR/pS6 έχει παρατηρηθεί σε πολλά κακοήθη νοσήματα. Ιδιαίτερο κλινικό
ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι αναστολείς αυτής της οδού, η ραπαμυσίνη
και τα ανάλογά της βρίσκονται σε επίπεδο κλινικών μελετών για την αντιμετώπιση
μεταστατικού καρκίνου του νεφρού και αιματολογικές κακοήθειες. Ο ακριβής όμως
ρόλος της mTOR σηματοδοτικής οδού στον καρκίνο τραχήλου της μήτρας δεν έχει
ακόμα διευκρινισθεί.
Σκοπός: Σκοπός της εργασίας μας ήταν η αξιολόγηση της έκφρασης των
φωσφορυλιωμένων (ενεργοποιημένων) μορφών της Akt, που αποτελεί ανιόντα ρυθμιστή
της σηματοδοτικής οδού και των 4Ε-ΒΡ1 και pS6 που αποτελούν κατιόντα μόρια της
οδού σε περιπτώσεις α) Χαμηλού βαθμού επιθηλιακής δυσπλασίας (LSIL) b) Υψηλού
βαθμού επιθηλιακής δυσπλασίας (HSIL) και γ) Καρκίνου τραχήλου μήτρας συγκριτικά
με περιπτώσεις δ) φυσιολογικού επιθηλίου. Επίσης, στόχος της μελέτης μας ήταν η
ταυτοποίηση HPV στελεχών σε όλες τις περιπτώσεις των 4 κατηγοριών και η
διερεύνηση της πιθανής συσχέτισης της HPV λοίμωξης με την ενεργοποίηση της
σηματοδοτικής οδού m TOR.
Υλικό και μέθοδος: Ενενήντα οχτώ περιπτώσεις προκαρκινικών και καρκινικών
βλαβών τραχήλου της μήτρας μελετήθηκαν στην εργασίας μας.
Τριάντα οκτώ περιπτώσεις διαγνώστηκαν ως ήπιου βαθμού δυσπλασίας (LSIL) , 31
περιπτώσεις μέτριου και υψηλού βαθμού δυσπλασίας (HSIL) και 29 περιπτώσεις
διηθητικού καρκίνου του τραχήλου της μήτρας (SCC). Επίσης περιλήφθηκαν 8
περιπτώσεις φυσιολογικού τραχηλικού βλεννογόνου.
Η ανίχνευση των p4-EBP1, φωσφο pS6 και και p Akt μορίων σε όλες τις υπό εξέταση
ομάδες έγινε με ανοσοΐστοχημική χρώση σε μονιμοποιημένο βιοπτικό υλικό
χρησιμοποιώντας τα αντίστοιχα αντισώματα. Η ανοσοϊστοχημική έκφραση των μορίων
αξιολογήθηκε ημιποσοτικά. Επιπρόσθετα, έγινε PCR για την ταυτοποίηση 35 ΗPV
στελεχών χαμηλού(LR) και υψηλού κινδύνου (HR) σε όλες τις περιπτώσεις για να
διερευνηθεί η πιθανή λοίμωξη από ιο HPV.
Αποτελέσματα: Η στατιστική αξιολόγηση έδειξε στατιστικά σημαντικότερη έκφραση
και των 3 μορίων στις κατηγορίες HSIL και SCC συγκριτικά με την ομάδα των
μαρτύρων (p<0.001). Επιπρόσθετα, βρέθηκε ισχυρή συσχέτιση των μορίων μεταξύ
τους, τα οποίο ήταν αναμενόμενο αφού αποτελούν ανιόντες και κατιόντες ρυθμιστές
της ίδιας σηματοδοτικής οδού. Επίσης ενδιαφέρον εύρημα αποτελεί η αυξητική τάση
(trend) της έκφρασης των μορίων (ένταση χρώσης, ποσοστό κυττάρων) αυξανομένου
του βαθμού δυσπλασίας της βλάβης σε στατιστικά σημαντικό βαθμό. Όσον αφορά στην
HPV λοίμωξη, όλες οι περιπτώσεις φυσιολογικού τραχηλικού επιθηλίου ήταν
αρνητικές για HPV λοίμωξη. Στην LSIL ομάδα, το 68,4% των περιπτώσεων ήταν
θετικές για HPV στελέχη υψηλού κινδύνου και 21.1% για HPV στελέχη χαμηλού
κινδύνου ενώ στην HSIL ομάδα, το 91.4% των περιπτώσεων ήταν θετικές για στελέχη
HPV υψηλού κινδύνου, με 62.9% θετικές για τους HPV16/18. Στην ομάδα των
καρκίνων τραχήλου, 80% των περιπτώσεων ήταν HPV θετικές, εκ των οποίων 40%
θετικές για HPV16/18.
Διερευνήθηκε επίσης η πιθανή συσχέτιση μεταξύ της HPV λοίμωξης με την έκφραση
των 3 μορίων (Akt, 4E-BP1, PS6) σε βλάβες a) HPV αρνητικές β) LR HPV θετικές γ)
HR HPV θετικές. Η έκφραση του pS6 ήταν στατιστικά αυξημένη στις περιπτώσεις
θετικές για HPV HR συγκριτικά με τις HPV αρνητικές περιπτώσεις ενώ για τα
υπόλοιπα μόρια υπήρχε αυξητική τάση έκφρασης στις HPV θετικές περτιπτώσεις που
δεν άγγιξε τα όρια στατιστικής σημαντικότητας.
Συμπεράσματα: Η μελέτη μας αποτελεί την πρώτη αναφορά που καταδεικνύει την
ενεργοποίηση αυτών των ανιόντων και κατιόντων μορίων της σηματοδοτικής οδού του
mTOR τόσο σε προκαρκινικές όσο και σε καρκινικές βλάβες του τραχήλου της μήτρας
με αυξητική τάση έκφρασης των μορίων αυξανομένου του βαθμού της δυσπλασίας της
βλάβης σε στατιστικά σημαντικό βαθμό. Τα αποτελέσματα αυτά υπογραμμίζουν τον
πιθανό ρόλο που διαδραματίζει η μοριακή αυτή οδός σε αρχικά στάδια της
καρκινογένεσης. Από την άλλη πλευρά, η αιτιοπαθολογική συσχέτιση ΗPV λοίμωξης
και καρκίνου τραχήλου της μήτρας είναι άριστα τεκμηριωμένη. Μελέτη μας
κατέδειξε επίσης πιθανή συσχέτιση σηματοδοτικής οδού του mTOR με την HPV
σχετιζόμενης καρκινογένεσης. Περαιτέρω μελέτες για την αξιολόγηση της
συσχέτισης περισσοτέρων ανιόντων και κατιόντων μορίων της οδού με την HPV
λοίμωξη ενδεχομένως να διαλευκάνουν την πολυσταδιακή διαδικασία της
καρκινογένεσης του τραχήλου της μήτρας.
(EL)
Introduction: Squamous cell carcinoma (SCC) of the uterine cervix is the most
common malignant tumour of the genital tract worldwide. The association between
certain oncogenic (high-risk) types of HPV and cervical cancer is well
established and HPV infection accounts for 99.7% of cervical cancers. The
mammalian target of rapamycin (mTOR) is a serine/threonine protein kinase which
regulates cell growth, proliferation and protein synthesis. Aberrant activation
of upstream and downstream molecules of the Akt/mTOR/pS6 signaling pathway has
been identified in various types of human cancer. The serine/threonine kinase
mTOR pathway is an appealing therapeutic target because of the availability of
potent inhibitors such as rapamycin and its analogues which have been utilized
in clinical trials for metastatic renal cell carcinoma and hematologic
malignancies. However, the exact role of mTOR signaling pathway in cervical
cancer not fully understood and is currently under investigation.
Purpose: The purpose of this study was to assess the expression of the
phosphorylated (activated) forms of Akt, which is an upstream molecule of the
pathway and 4E-BP1 and pS6, both downstream molecules, in biopsy samples of
cervical a) Low Grade Squamous Intraepithelial Lesions (LSIL), b) High Grade
Squamous Intraepithelial Lesions (HSIL) and c) Squamous Cell Carcinoma (SCC)
compared to d) normal cervical epithelium. In addition identification of HPV
types in all four groups was attempted and the possible interaction between HPV
infection and m TOR signalling pathway was studied.
Material and Methods: Ninety eight tissue samples from patients diagnosed with
premalignant and malignant cervical lesions were studied. 38 cases were
diagnosed as LSIL, 31 cases as HSIL and 29 cases as SCC of the cervix. Eight
control cases from normal cervix were also included in the study.
Immunohistochemistry was used to assess the expression of p Akt, p 4E-BP1 and
phospho pS6. Immunohistochemical reactivity for all 3 molecule was graded in a
semi-quantitative manner. Moreover, a combined score of immunohistochemical
positivity (0, 2-6) was calculated for each case by adding the individual
scores for percentage of cells (0-3) and intensity of staining (0-3).
Additionally, PCR for 35 clinically relevant High Risk (HR) and Low risk (LR)
HPV types was performed in all cases studied to identify possible HPV
infection.
Results: Statistical analysis revealed significant differences between each
study group (HSIL, SCC) and controls regarding intensity (p<0.001), positivity
and total scores (p<0.0001) for all 3 molecules. In addition possible
correlation between the 3 molecules in all cervical lesions was assessed in
terms of percentage of positive cells, intensity of immunoreactivity and total
scores using Kendall’s tau test. All molecules were positively correlated to
each other, as expected since they all serve as upstream and downstream
effectors of the same signalling pathway. Furthermore an increasing trend in
intensity, percentage of positive cells as well as total score with increasing
grade of dysplasia was observed in all cases at a statistically significant
level.
Possible correlation between HPV infection and m TOR signaling pathway was also
assessed. Correlation between the expression of the 3 molecules (Akt, 4E-BP1,
pS6) was studied in the following groups a) HPV negative cases, b) LR HPV
positive cases c) HR HPV positive cases. Τhe expression of pS6 molecule was
significantly increased in HPV HR positive compared to HPV negative cases
whereas regarding the other 2 molecules there was an increased expression in
HPV positive cases which was not however statistically significant.
Conclusion: This is the first report to demonstrate up regulation of the 3
upstream and downstream molecules of mTOR signaling pathway in premalignant and
malignant cervical lesions as well as an increasing trend in intensity,
percentage of positive cells as well as total score with increasing grade of
dysplasia at a statistically significant level. These results taken together
strongly support the view that the mTOR signaling pathway is involved in
cervical carcinogenesis even in the early stages. Additionally, our results
suggest a possible interaction between HPV related carcinogenesis and mTOR
pathway. Further studies assessing the activation of additional down and
upstream molecules of mTOR in relation to HPV infection may shed more light
into the molecular mechanisms underlying cervical carcinogenesis.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
