Kolorektal adenokarsinomlarda lizil oksidaz ve maspin ekspresyonun, tümör mikroçevresi, moleküler profili ve prognostik parametreler ile ilişkisi
Expression of lox and maspin in colorectal adenocarcinomas and their relationship with tumor microenvironment, molecular profile and prognostic parameters
Yazar: AYÇA DİLŞAD ÇAĞLAYAN
Danışman: DOÇ. DR. HAYRİYE TATLI DOĞAN ; DOÇ. DR. AYŞEGÜL AKSOY ALTINBOĞA
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Adenokarsinom = Adenocarcinoma ; Gen ifadesi = Gene expression ; Kolorektal neoplazmlar = Colorectal neoplasms ; Lizil oksidaz = Lysyl oxidase ; Maspin = Maspin ; Moleküler yapı = Molecular structure ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prognoz = Prognosis ; Tümör mikroçevresi = Tumor microenvironment

Özet:
Giriş: Kolorektal kanserler, dünyada ve ülkemizde sık görülen mortalite nedenlerindendir. Hastalığın yönetiminde ve prognoz tayininde mevcut prognostik parametreleri destekleyecek yeni belirteçlere ihtiyaç duyulmakta olup bu konu araştırmacıların ilgi odağını oluşturmaktadır. Son zamanlarda tümörün mikroçevresi ve moleküler profili daha yakından incelenmeye başlanmıştır. Bu bağlamda tümör progresyonunu aydınlatmaya yönelik maspin ve lizil oksidaz (LOX) gibi yeni immün belirteçler gündeme gelmektedir. Kolon karsinomları da dahil olmak üzere birçok tümörde maspin ve LOX ekspresyonunun tümör progresyonu ve hasta prognozuyla ilişkili farklı sonuçlara sahip araştırmalar mevcuttur.  
Amaç: Bu retrospektif çalışmada amacımız epitelyal mezenkimal transizyon (EMT) ve onkogenezde rolü olduğu bildirilen LOX ve maspin'in  kolorektal karsinomlarda ekspresyonunu değerlendirerek tümör tomucuklanması, tümöre karşı gelişen immün ve desmoplastik yanıt gibi histopatolojik verilerle; mismach repair protein (MMR) ekspresyon profili ve moleküler özellikleri ile ilişkisini değerlendirmektir. LOX ve maspin arasındaki ilişkiyi inceleyerek bu antikorların immunohistokimyasal patolojik prognostik bir belirteç olarak önemini ortaya koymak ve sağkalım üzerine etkisini incelemek amaçlanmıştır. Tümör tomucuklanmasının, tümöre karşı gelişen immün yanıtın ve desmoplastik stroma paterninin prognozu yansıtmadaki rolünü değerlendirmek hedeflenmiştir.   
Materyal ve metod: Çalışmamıza, Ankara Şehir Hastanesi'nde Şubat 2019 tarihinden itibaren Eylül 2021 tarihine kadar laboratuvarımıza gönderilmiş kolorektal rezeksiyon materyalinde kolorektal adenokarsinom tanısı almış, MMR ekspresyonu ve KRAS, NRAS, BRAF mutasyon analizi yapılmış 101 olgu dahil edilmiştir. Tümör tomurcuklanması, desmoplastik stroma paterni, az diferansiye hücre kümeleri, tümöre karşı gelişen immün yanıt gibi özellikle mikroçevreyi yansıtan histopatolojik özellikler için patoloji arşivinden çıkarılan tümör içeren lamlar yeniden değerlendirilmiştir. Seçilen bloklardan  her bir tümör örneğinden iki adet olacak şekilde tümör merkezinden ve invaziv kenarından uygun alanlar işaretlenip 3 mm çapında doku korları parafin bloklardan çıkarılıp doku mikro dizilimi bloğu oluşturulmuştur. İmmünohistokimyasal olarak maspin ve LOX antikorları uygulanıp sonuçlar değerlendirilmiştir. Elde edilen tüm sonuçlar istatiksel olarak incelenmiştir.
Bulgular: LOX ekspresyonu ile ADK (az diferansiye hücre kümeleri) derecesi arasında anlamlı ilişki tespit edilmiştir. Tümörün epitelyal komponentinde LOX ekspresyonu arttıkça stromadaki LOX ekspresyonun da arttığı gözlenmiştir. Stromadaki LOX ekspresyonu ile tümör tomurcuklanması arasında anlamlı ilişki saptanmış olup yüksek LOX ekspresyonunda yüksek tomurcuklanma dereceleri tespit edilmiştir. LOX'un hem tümör epitelyal hem stromal ekspresyonu ile maspin ekspresyonu arasında anlamlı ilişki izlenmiştir. Stromada kuvvetli LOX ekspresyonu saptanan vakalarda mikst ve nükleer maspin ekspresyonunda artış dikkati çekmiştir. Evre IV hastalarda yüksek LOX ekspresyonu azalmış progresyonsuz sağkalım ile ilişkili bulunmuştur. Maspinin nükleer ekspresyonu ile tümör tomurcuklanması, mikst ekspresyonu ile lenfovasküler invazyon arasında anlamlı ilişki saptanmıştır. Sitoplazmik maspin ekspresyonun genel sağkalım ve hastalıksız sağkalımda azalma ile ilişkisi olduğu tespit edilmiştir. Çalışmamızda yüksek tümör tomurcuklanması ile kötü diferansiyasyon, sık lenfovasküler invazyon ve korunmuş MMR ekspresyonu arasında anlamlı ilişki saptanmıştır. Yüksek dereceli tümör tomurcuklanmasında azalmış genel sağkalım izlenmiştir.  Desmoplastik stroma paterni değerlendirildiğinde immatür stromada yüksek tümör tomurcuklanması ve sık lenfovasküler invazyon gözlenmiştir. Tümör lokalizasyonu ile moleküler özellikler, tümör subtipi, MMR ekspresyon durumu ve genel sağkalım arasında anlamlı ilişki saptanmıştır. Moleküler profil ile tümör subtipi ve genel sağkalım ilişkili bulunmuştur. 
Sonuçlar: Bulgular, kolorektal kanserlerde tümör tomurcuklanmasının evreden bağımsız prognozla ilişkili olduğunu ve stroma paterni ile ilişkisi nedeniyle EMT (Epitelyal-mezenkimal transizyon) ile yakından ilişkili olabileceğini göstermektedir. LOX ve maspin arasındaki ilişki tespit edilmiş olup tümör progresyonunda kritik öneme sahip EMT ile yakından ilişkili olduğunu destekleyen sonuçlar elde edilmiştir.  Tümörün histolojik özelliklerinin ve yerleşim yerinin moleküler profilini yansıtabileceği gösterilmiş, histolojik ve moleküler özelliklerin prognoza olan etkisi belirlenmiştir.

Abstract:
Introduction: Colorectal cancers are the most common causes of mortality in the world and in our country. New markers are required to support current prognostic parameters in the management of the disease and determining the prognosis. Recently, the microenvironment and molecular profile of the tumor has been investigated more closely. The effectts of maspin and LOX on  tumor progression have been searched in distinct tumours. In this study, we investigated the relationship between tumor stroma, tumor budding, poorly differentiated clusters, maspin and LOX expression.  We evaluated the correlation between biological behavior of the tumor and expression of maspin and LOX and their realtionship with molecular profile. 
Material and Method: This study included 101 patients with a diagnosis of colorectal adenocarcinoma in colorectal resection material sent to our laboratory at Ankara City Hospital since February 2019. Mismatch repair protein expression and KRAS, NRAS, BRAF mutation analysis results of these cases were evaluated retrospectively. Tumor slides were reassessed for histopathological features such as tumor budding, desmoplastic stroma pattern, poorly differentiated cell clusters, and immune response to the tumor. Optimal areas were marked at the tumor center and at the invasive border. 3 mm diameter tissue core were removed two for each tumor from the tumor block. A tissue microarray (TMA) blocks were created for Maspin and LOX immunohistochemistry study. Maspin and LOX antibodies were stained immunohistochemically and the results were evaluated. Results were recorded and statistical analysis was performed.
Results: In our study, a significant correlation was found between high scores of tumor budding and poor differentiation, frequent lymphovascular invasion and preserved MMR expression. A decrease in overall survival was observed at high tumor budding. High tumor budding and frequent lymphovascular invasion were observed in the immature stroma, when the desmoplastic stroma pattern was evaluated. High LOX expression was associated with decreased progression-free survival in stage IV patients. A significant relationship was found between LOX expression and the degree of poorly differentiated cell clusters (PDC). It was observed that when the LOX expression in the tumor epithelium increased, the LOX expression in the stroma also increased. A significant relationship was found between LOX expression in the stroma and tumor budding, and high levels of budding were detected in high LOX expression. Between the epithelial and stromal expression of LOX and the expression of maspin significant correlation was found. Compared to negative cases, intense stromal LOX expression  was correlates to increased mixed and nuclear maspin expression. A significant corelation was detected between nuclear maspin expression and tumor budding, and also mixed maspin expression and lymphovascular invasion. Cytoplasmic maspin expression was found to be associated with decreased overall survival and disease-free survival. Mixed and cytoplasmic expression of maspin was dominant in the right colon carcinomas. Nuclear expression was observed more frequently in left colon tumors. Nuclear expression of maspin was observed not only in tumor buds but also in neoplastic cells in tumor-stroma interaction. We observed that tumor localization assosiacted molecular characteristics, tumor subtype, MMR expression status, and overall survival. Molecular profile was corraleted with tumor subtype and overall survival.
Conclusions: This results suggest that tumor budding in colorectal cancers is associated with prognosis on independent of stage and may be closely related to EMT due to its relationship with stroma pattern. The relationship between LOX and maspin was determined, and results were obtained supporting that it is closely related to EMT, which has a critical importance in tumor progression. It has been shown that the histological features of the tumor and its location can reflect the molecular profile, and the effect of histological and molecular features on the prognosis has been determined.