Metaplastik meme karsinomlarında kök hücre belirteçleri (ALDH1, CD44, CD24) ve hücreler arası sıkı bağlantı proteinlerinin (CllAUDİN  3, claudin 4 ve claudin 7) ekspresyonlarının tanı, prognoz ve moleküler alt tipler ile ilişkisi
Correlations between expressions of stem cell markers (aldh1, CD44, CD24), tight junction proteins (claudin 3, claudin 4, claudin 7) and diagnosis, prognosis and molaculary subtypes of metaplastic carcinomas
Yazar: ONUR GÖNÜLLÜ
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN RIDVAN İLHAN
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Biyobelirteçler-tümör = Biomarkers-tumor ; Etyopatogenez = Etiopathogenesis ; Gen ifadesi = Gene expression ; Karsinoma = Carcinoma ; Kök hücreler = Stem cells ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Metaplazi = Metaplasia ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Metaplastik meme karsinomları, tüm meme malignitelerinin 1%'inden daha az bir
kısmını oluşturan, oldukça nadir rastlanan meme karsinomu alt tiplerindendir. Glandüler ve
non-glandüler komponentleri birlikte bulundurmaları nedeni ile histolojik olarak oldukça
heterojenite gösterirler. Çoğunluğu triple negatif (ÖR (-), PR (-), HER2 (-)) meme karsinomu
özelliği gösterir ve daha kötü prognozludur. Genelde daha büyük tümör çapı ile ilişkilidir ve
daha agresif seyreder. İlginç bir şekilde, aksiller lenf nodu tutulumları, non-metaplastik
karsinomlara göre daha az görülür. Klinikte hızlı büyüyen, palpabl kitle şeklinde prezente
olurlar.
Hastalığın etiyopatogenezine yönelik, çok sayıda hipotez öne sürülmüştür. Heterojenite
ve rekürrens riskini anlamak için ortaya atılan hipotezlerden birisi de kanser kök hücre
hipotezidir. Bu hücre alt gruplarının, kendini yenileme ve farklı hücre tipine diferansiye
olabilme kapasitesine sahip hücreler oldukları düşünülmekte ve bu özellikleri ile tedavi
direncine katkıda bulunarak rekürrens ve metastaz oranlarını arttırdıkları öne sürülmektedir.
Yapılan çalışmalarda kök hücre özelliklerine sahip hücrelerin ALDH1 eksprese ederek
invazyon, uzak metaztaz ve erken tümör relapsı özellikleri kazandıkları düşünülmektedir.
CD44 ve CD24 gibi hücre yüzey markerları ile yapılan çalışmalarda ise, kanser kök
hücrelerinin CD44(+)/CD24(-/low) fenotipte oldukları gösterilmiştir. Yakın zamanda yapılan
çalışmalar, metaplastik karsinomların ALDH1(+), CD44(+)/CD24(-/low )eskpresyonu
gösteren hücrelerden zengin olduğunu göstermektedir.
Hastalığın etiyopatogenezine yönelik öne sürülen bir başka teori ise, Claudin adı verilen
ve hücreler arası sıkı bağlantı fonksiyonlarında, hücre polaritesinde ve parasellüler
permeabilitede görev alan membran proteinlerinin ekspresyonundaki değişimler ile ilgilidir.
Claudinler, hücreler arası sıkı bağlantıların yapı ve fonksiyonlarında görev alan temel
proteinlerdir. Claudin ekspresyonunlarındaki değişimlerin, sıkı bağlantıların yapı ve
fonksiyonunda bir takım bozukluklara yol açtığı, bunun sonucu olarak da hücrelerin kohezyon
kaybına uğradığı, agresif gelişme eğilimi gösterdiği ve kanser hücrelerine diferansiye olma
özellikleri kazandıklarına inanılmaktadır.
Günümüzde, hastalığın tanı ve tedavisinde kullanılan spesifik ajanlar bulunmamaktadır.
Hastalığın etiyopatogenezine yönelik yapılan çalışmalar sonucunda bulunacak yeni
moleküllerin, hastalığın tanı ve tedavisini yönlendireceği düşünülmektedir.
Çalışmamızın amacı, ALDH1, CD44, CD24, CLAUDİN 3, 4 ve 7 immünhistokimyasal
belirteçlerinin metaplastik karsinom alt tipler ve molekler alt tiplerdeki dağılımlarını
değerlendirmek, farklı histopatolojik ve klinik parametreler ile ilişkilerini sorgulamak ve elde
edilen verilerin sağkalım ile ilişkilerini belirlemektir. Bu amaçla, 41 olguyu, WHO-2012
sınıflandırmasına göre 5 alt tipe, moleküler olarak da 6 alt tipe ayırdık. Histokimyasal ve
immünhistokimyasal değerlendirmeler için Tissue Micro Array (TMA) yöntemini kullandık.
Çalışmamızın sonucunda metaplastik meme karsinomlarının büyük çoğunluğunun kök
hücre fenotipi ile karakterize hücrelerden oluşan tümörler olduğunu gösterdik. Yine
metaplastik karsinomlarda, hücreler arası sıkı bağlantıların yapı ve fonksiyonlarında görevli
Claudin 3, 4 ve 7'nin ekspresyonlarının belirgin olarak azaldığı, bu azalmanın ise özellikle
mezenkimal komponentte daha da belirginleştiğini gösterdik.
Bu immünhistokimyasal belirteçlerin metaplastik karsinomların ve moleküler alt tiplerin
farklı komponentlerindeki ekspresyonları ile bazı klinikopatolojik parametreler arasında bir
takım ilişkiler olduğunu tespit ettik. Mezenkimal diferansiyasyon gösteren metaplastik
karsinomların diğerlerine kıyasla genel sağkalımlarının daha düşük olduğu sonucuna vardık.
İlginç bir bulgu olarak, mezenkimal diferansiyasyon gösteren metaplastik karsinomlarda,
sadece mezenkimal komponentteki ALDH1 ekspresyonu dikkate alındığında ALDH1
pozitivitesi gösteren tümörlerin sağkalımının ALDH1 negativitesi gösterenler kıyasla daha
fazla olduğunu tespit ettik.
Olguları moleküler alt tiplere ayırdığımızda, olguların büyük çoğunluğunun bazal-like
alt tipte olduğunu, 12.2%'sinin de Claudin-low alt tipte olduğunu tespit ettik. Bu moleküler
alt tipler arasında sağkalım açısından fark yoktu.
Bazal-like grup ile non-bazal gruplar karşılaştırıldığında, bazal-like grubun ALDH1
pozitivitesi (özellikle epitelyal komponent), Claudin 4 pozitivitesi, hostdefans faktör ve EGFR
ile ilişkili olduğunu gösterdik. Claudin-low alt tipin ise diğer gruplar ile kıyaslandığında
EGFR'yi daha az oranda eksprese etme eğiliminde olduğunu tespit ettik.
Sonuç olarak bulgularımız, metaplastik meme karsinomlarının kök hücre fenotipinde ve
düşük Claudin ekspresyonu gösteren tümörler olduklarını destekler niteliktedir. Bu bulguların
kesinlik kazanması için daha fazla olgu sayısına sahip çalışmalar ile desteklenmesi uygun
olacaktır.

Abstract:
Metaplastic breast cancer is a rare subtype of breast cancer, accounting for less than 1 %
of all breast malignancies. These tumours are histologically heterogeneous and unique group
of tumors defined by the presence of glandular and non-glandular components. Most of the
tumours are triple-negative (ER, PR, Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER2)
negative) breast cancers and have worse prognosis. These tumours are usually more agressive
and tend to be large in diameter. However, frequency of axillary lymph node metastasis is less
when compared to usual types of breast carcinomas. The majority of patients present with a
palpable breast lump that has rapidly grown.
A lot of hypotheses were suggested to explain and understand the etiopathogenesis of
the metaplastic breast carcinomas. One of them is the cancer stem cell hypothesis which was
proposed to explain breast cancer heterogeneity and risk of recurrence. The cancer stem cell
subpopulation has the capacity to self-renew and differentiate into multiple cell types, and
may contribute to drug resistance that promotes tumor recurrence or metastasis.
Several studies have suggested that ALDH1 is overexpressed by neoplastic cells with
stem cell caracteristics, as a result of this event, tumours exhibit aggressive behaviour e.g.
invasion, metastasis and early relaps. Current studies have attempted to demonstrate the
presence of breast cancer stem cells based on cell surface markers including CD44 and CD24.
Neoplastic cells, displaying an immunophenotype as CD44+/CD24−/low are considered to
have stem-like charactheristics. Current studies also demonstrate that most of metaplastic
breast carcinomas have tumour cells exhibiting ALDH1(+)/CD44(+)/CD24(-/low) fenotypical
features.
Another hypothesis that was suggested to understand etiopathogenesis of metaplastic
breast carcinomas is alteration of claudin expressions at cell surface membrane. Claudins are
main proteins in the formation and function of tight junctions. It is believed that alteration of
claudin expression is concluded with disruption of tight junctions allowing for loss of cellular
cohesion, aggressive growth and dedifferentiation of cancer cells.
Currently, there are no spesific agents for the treatment of these rare tumours. New
molecules which will be discovered with help of current studies are thought to contribute to
accurate diagnosis, estimation of prognosis and better treatment of metaplastic carcinomas.
5
The purpose of our study is to investigate distribution of some immunohistochemical
markers, including ALDH1, CD44, CD24, Claudin 3, 4 and 7, among histologic and
molecular subtypes of metaplastic breast carcinomas, to examine whether there are
correlations between these immunohistochemical markers and histopathologic, clinical and
prognostic parameters.
For this aim, we subclassified 41 cases of metaplastic carcinomas into 5 histologic
subtypes according to WHO-2012 classification and subclassified into 6 molecular subgroups.
We used Tissue Micro Array (TMA) technique for the immunohistochemical procedure.
Using immunohistochemistry, we demonstrated that most of the metaplastic breast
carcinomas exhibit stem cell immunophenotype. We also demonstrated that exspressions of
Claudin 3, 4 and 7 which takes role in the formation and function of the tight junctions, were
significantly reduced and this reduction was interestingly more obvious in the mesenchymal
component as compared to epithelial component of these tumours.
We also identified some correlations between clinicopathologic parameters and
immunohistochemical marker expressions in different components of histologic and
molecular subtypes of the metaplastic carcinomas. Briefly, our cases of metaplastic carcinoma
with mesenchymal differentiation have worse overall survival than other subtypes. When only
mesenchymal component has been taken into account among metaplastic carcinomas with
mesenchymal differentiation, ALDH1 immunopositivity is related to better overall and
recurrence-free survival in comparison with ALDH1 immunonegative cases.
Regarding the molecular classification of the metaplastic carcinomas based on
immunhistochemical characteristics, we identified that majority of cases were in basal-like
subgroup, and 12.2% of them were in Claudin-low subgroup. There was no significant
difference between these subgroups with regard to prognostic data.
When we compared the basal-like subgroup to non-basal subgroup, we demonstrated
that the former was correlated with ALDH1 immunopositivity (especially in the epithelial
component), Claudin 4 positivity, host defence factor and high EGFR exspression as opposed
to non-basal subgroup. When Claudin-low tumours were compared with other molecular
subgroups we detected that claudin-low tumours tend to display lower EGFR expression than
other subgroups.
6
In conclusion, we suggest that metaplastic breast carcinomas display stem cell
characteristics and show absent/low claudin expressions. However, more studies with large
number of cases are needed to support our results.