Pankreas duktal adenokarsinomlarında kök hücre belirteci CD133 ve CXCR4/CXCL12 kompleksinin kötü prognoz ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship between stem cell markers CD133 and CXCR4/CXCL12 complex and poor prognosis in Pancreatic Ductal Adenocarcinomas
Yazar: ADILA ADILLI
Danışman: DOÇ. DR. ZÜHAL GÜCİN
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Adenokarsinom = Adenocarcinoma ; Biyobelirteçler = Biomarkers ; Biyobelirteçler-tümör = Biomarkers-tumor ; Hepatopankreas = Hepatopancreas ; Kemokinler = Chemokines ; Neoplazm kök hücreleri = Neoplastic stem cells ; Pankreas = Pancreas ; Pankreas hastalıkları = Pancreatic diseases ; Pankreas kanalları = Pancreatic ducts ; Pankreas neoplazmları = Pancreatic neoplasms

Özet:
Giriş ve Amaç: Ekzokrin pankreas duktal adenokarsinomu (PDAK) tüm
pankreas malignitelerinin yaklaşık %90`nını oluşturmaktadır. PDAK yüksek mortalite
oranına sahip olup 5 yıllık sağ kalım oranı %7`dir. 2030 yılına gelindiğinde, kansere
bağlı ölümlerin ikinci nedeni haline gelmesi beklenmektedir. Bu agresif malignite için
primer tedavi cerrahi rezeksiyondur. Ne yazık ki erken tanı oranının düşük olması
nedeniyle hastaların sadece %10-20`si rezeke edilebilir durumdadır. Opere edilebilen
olgularda bile 5 yıllık sağ kalım düşüktür.
Bu kötü prognozun sebeplerinden biri de PDAK`un kemoterapiye yüksek
direncidir. Kemoterapi direnci altında yatan nedenlerden biri kanser kök hücreleri
(KKH) ve kemokinlerdir.
KKH`leri; tümörün başlatılması, kendini yenileme kapasitesi, hızlı büyüme,
tedaviye direnç, metastaz oluşumu ve adjuvan tedavinin tamamlanmasından sonra
tümör nüksünden sorumlu kabul edilir. KKH, pankreas kanseri de dahil olmak üzere
birçok malign tümörde bulunmuştur. Pankreas KKH`lerinde CD133 ekspresyonu
tanımlanmıştır.
Kemokinler çeşitli fizyolojik ve immün süreçleri düzenleyen ve aynı zamanda
tümör hücrelerinin büyüme, proliferasyon ve metastazını da artıran bir grup sitokindir.
Kemokinler yukarıda sözü edilen fonksiyonlarını hücre membranındaki kemokin
reseptörlerine bağlanarak ve onları aktive ederek gösterirler. Kemokin reseptör tip 4
(CXCR4), kemokin ligand 12 için uygun reseptördür. CXCL12/CXCR4 kompleksi,
tümör mikro çevresini oluşturan en belirgin kemokin moderatörlerinden biridir.
CXCR4/CXCL12 kemokin kompleksinin, pankreas kanseri gelişiminde,
invazyonunda, metastazında ve tedaviye direncinde önemli rol oynadığı belirlenmiştir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya Ocak 2012-Aralık 2019 tarihleri arasında
Bezmiâlem Vakıf Üniversitesi Hastanesinde, radikal cerrahi ile tedavi edilen pankreas
kanserli 80 olgu dahil edildi. Olgulara ait arşiv dosyaları incelendi. Olguların 56`sı
erkek, 24`ü kadın olup yaş ortalaması 65,3 (38-84) idi. 80 olgu arasından 70 olguda
tümör, pankreas başında ve geri kalan 10 olguda ise pankreasın gövde/kuyruk
xii
kısmında yerleşimli idi. Tüm olgular pankraes duktal adenokarsinom tanılıydı.
Olgular 2017 AJCC 8. baskısına dayanarak iki gruba ayrıldı. I. grup lenf nodülü
metastazı göstermeyen IA, IB ve IIA evresindeki 22 olgudan, II. grup lenf nodu
metastazı mevcut olan IIB ve III evreli 58 olgudan oluşmakta idi.
CXCR4, CXCL12 ve CD133 arasındaki korelasyon değerlendirilmesi için
veriler İBM SPSS istatistik 22,0 paket program ile analiz edildi. Kategorik
değişikliklerin dağılımına Ki-kare testi ile bakıldı. Tanımlayıcı istatistik olarak
medyan (min-mak), frekans ve yüzde değerleri verildi. p <0,05 istatistiksel olarak
anlamlı kabul edildi.
Bulgular: Olgulara ait immünhistokimya boyalı preparatlar ışık
mikroskobunda incelendi. Her iki grupta CXCR4 ve CXCL12 ile tümör çevresi ve
tümörden uzak pankreas stromasında; CD133 ile tümör çevresi ve tümörden uzak
pankreas dokusunda boyanma saptanmadı. Tümör stromasında ve metastazlı lenf nodu
stromasında CXCR4 ve CXCL12 antikoru ile sitoplazmik ve sitomembranöz
boyanmaya sahip hücreler pozitif olarak tanımlandı. Tümör ve metastazlı lenf
nodundaki tümör hücrelerinde CD133 ile sitomembranöz ve sitoplazmik boyanma
varlığı da pozitif olarak kabul edildi.
I. grupta 22 olguda tümör stromasında değerlendirilen CXCR4 ve CXCL12
%41 oranda birlikte ekspresyon gösterdi. Olguların %13,6`sında ise her üç
biyobelirteç de (CXCR4, CXCL12, CD133) pozitif idi. CXCR4, CXCL12 ve
CD133`ün tek başına eksprese olmadıkları gözlendi. Olguların %45,5`unda ise hiçbir
boyanma izlenmedi.
II. grupta 58 olguda değerlendirilen tümör stromasında ve tümörde %1,7
oranda CD133; %3,4 oranda CXCL12; %5,2 olguda CXCR4; %17 olguda
CXCL12+CXCR4; %36,2 olguda CD133+CXCL12+CXCR4; %10,3 olguda
CD133+CXCR4 ekspresyonu izlendi. Olguların %26,2`sinde hiçbir boyanma
izlenmedi.
I. ve II. grup karşılaştırıldığında CD133, CXCL12 ve CXCR4 biyobelirteçlerin
tek başlarına eksprese olma durumlarında ve CD133/CXCR4 birlikte ekspresyonunda
istatiksel olarak fark görülmedi. Ancak CXCL12/CXCR4 ve
CD133/CXCL12/CXCR4 bir arada eksprese olmaları açısından iki grup arasında
istatiksel olarak anlamlı farklılık saptandı.
xiii
II. grupta metastazlı lenf nodlarında ve metastazlı lenf nodların stromasında
%12 olguda CXCL12, %1,7 olguda CXCR4, %27,6 olguda CXCL12+CXCR4, %36,2
olguda CD133+CXCL12+CXCR4, %6,9 olguda CD133+CXCR4 ekspresyonu
izlendi. %15,6 olguda hiçbir boyanma izlenmedi.
II. grupta tümör ile metastazlı lenf nodu karşılaştırıldığında CD133 ve
CXCL12`ün tek başına ekspresyonunda istatiksel olarak fark saptanmadı. Ancak
CXCR4`un yalnız ekspresyonunda, CXCL12/CXCR4; CD133/CXCR4 ve
CD133/CXCL12/CXCR4 bir arada ekspresyonlarında istatiksel olarak anlamlı
farklılık bulundu.
Sonuç: Bu bulgular CD133, CXCL12 ve CXCR4 ekseninin bir prognostik
belirteç olabileceğini ve PDAK tedavisinde kombine tedaviler için yeni hedefler
sağlayabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
Introduction and Purpose: Exocrine pancreatic ductal adenocarcinoma
(PDAC) accounts for approximately 90% of all pancreatic malignancies. PDAC has a
high mortality rate and 5-year survival rate is 7%. It is expected to become the second
cause of cancer-related deaths by 2030. The primary treatment for this aggressive
malignancy is surgical resection. Unfortunately, due to the low early diagnosis rate,
only 10-20% of patients are resectable. Even in operable cases, 5-year survival is low.
One of the reasons for this poor prognosis is the high resistance of PDAC to
chemotherapy. One of the underlying causes of chemotherapy resistance is cancer stem
cells (CSC) and chemokines.
The CSC`s are responsible for tumor recurrence after initiation of the tumor,
rapid growth with self-regeneration capacity, resistance to treatment, formation of
metastases and recurrence after adjuvant therapy. CSC has been found in many
malignant tumors, including pancreatic cancer. CD133 expression has been identified
in pancreatic CSCs.
Chemokines are the cytokines that regulate various physiological and immune
processes and also increase the growth, proliferation and metastasis of tumor cells.
Chemokines display their above functions by binding to and activating chemokine
receptors in the cell membrane. Chemokine receptor type 4 (CXCR4) is the suitable
receptor for chemokine ligand 12. The CXCL12/CXCR4 complex is one of the most
prominent chemokine moderators that make up the tumor microenvironment. The
CXCR4/CXCL12 chemokine complex has been found to play an important role in
pancreatic cancer development, invasion, metastasis and treatment resistance.
Materials and Methods: 80 cases with pancreatic cancer treated with radical
surgery at Bezmiâlem Vakıf University Hospital between January 2012 and December
2019 were included in the study. Archive files of the cases were examined. Of the
cases, 56 were male and 24 were female, with an average age of 65.3 (38-84). Among
the 80 cases, the tumor was located in the head of the pancreas, in 70 cases, and in the
remaining 10 cases in the body/tail of the pancreas. All cases were diagnosed as
xv
pancreatic ductal adenocarcinoma. The cases were divided into two groups based on
the 2017 AJCC 8th edition. Among the 22 cases in IA, IB and IIA stages that did not
show metastasis of the first group lymph node. The II group consisted of 58 cases with
stage IIB and III with lymph node metastasis.
To evaluate the correlation between CXCR4, CXCL12 and CD133, the data
were analyzed with İBM SPSS statistical 22.0 package program. The distribution of
categorical changes was examined by Chi-square test. Median (min-mac), frequency
and percentage values were given as descriptive statistics. p <0,05 was considered
statistically significant.
Results: Immunhistochemically stained preparations of the cases were
examined under a light microscope. In both groups, no staining was detected with
CXCR4 and CXCL12 in tumor adjacent and tumor-free pancreatic stroma; and with
CD133 in tumor periphery and tumor-free pancreatic tissue. Cells with cytoplasmic
and cytomembranous staining were identified as positive CXCR4 and CXCL12
antibody in tumor stroma and metastatic lymph node stroma. The presence of
cytomembranous and cytoplasmic staining with CD133 in tumor cells in the lymph
node with tumor and metastases was also considered positive.
In the first group, CXCR4 and CXCL12, evaluated in the tumor stroma in 22
cases, showed co-expression in 41% of cases. In 13,6% of cases, all three biomarkers
(CXCR4, CXCL12, CD133) were positive. It was observed that CXCR4, CXCL12
and CD133 were not expressed alone. No any staining was observed in 45,5% of cases.
In the second group which tumor stroma and tumor evaluated in 58 cases;
CD133 in 1,7%; CXCL12 in 3,4%; CXCR4 in 5,2%; CXCL12+CXCR4 in 17%;
CD133+CXCL12+CXCR4 in 36,2% and CD133+CXCR4 in 10,3% of cases was
expressed. No any staining was observed in 26,2% of cases.
When two groups were compared, there was no statistically significant
difference in CD133, CXCL12 and CXCR4 biomarkers expressing alone and in coexpression
of CD133/CXCR4. However, there were statistically significant
differences between the two groups in coexistence of CXCL12/CXCR4 and
CD133/CXCL12/CXCR4.
In the second group, CXCL12 in 12%, CXCR4 in 1,7%, CXCL12+CXCR4 in
27,6%, CD133+CXCL12+CXCR4 in 36,2%, CD133+CXCR4 in 6,9% of cases was
xvi
expressed in metastatic lymph nodes and stroma of the metastatic lymph node. No
staining was observed in 15,6% of cases.
When tumor and metastatic lymph node were compared in second group, there
was no statistically significant difference in the expression of CD133 and CXCL12
alone. However, a statistically significant difference was found in expression CXCR4
alone and in co-expressions of CXCL12/CXCR4; CD133/CXCR4; and
CD133/CXCL12/CXCR4.
Conclusion: These findings suggest that the CD133, CXCL12 and CXCR4
axis may be a prognostic marker and may provide new targets for combined therapies
in PDAC treatment.