Mesane kanserlerinde moleküler alt tiplerin immünohistokimyasal olarak sınıflaması, tümör mikro çevresindeki T lenfositler ve M2 makrofajların düzeyi, inflamazom yolağında rol alan NLRP3, IL1beta ve IL18 ekspresyon düzeylerinin analizi
Immunohistochemical classification of molecular subtypes in bladder cancers, the level of T lymphocytes and M2 macrophages in the tumor micro environment, the expression of NLRP3, IL1beta and IL18 assess
Yazar: KÜBRA ÇALIŞKAN GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. İPEK IŞIK GÖNÜL
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Makrofajlar = Macrophages ; Mesane hastalıkları = Urinary bladder diseases ; Mesane neoplazmları = Urinary bladder neoplasms ; NLRP3 = NLRP3 ; Neoplazmlar = Neoplasms ; T lenfositleri = T lymphocytes ; Tümör mikroçevresi = Tumor microenvironment ; İmmünohistokimya = Immunohistochemistry ; İnflamazom = Inflammasome ; İnterlökinler = Interleukins

Özet:
Mesane karsinomu, ürolojik sistemin en sık görülen primer tümörüdür. İnvaziv olmayan yüzeyel karsinomdan (daha yaygın, iyi prognoz ile ilişkili) kasa invaziv karsinoma (agresif, kötü prognoz ile ilişkili) kadar değişen geniş spektrumlu bir hastalıktır. Gelişmiş ülkelerde mesane karsinomlarının %90'ı ürotelyal karsinomlar olup 5 yıllık sağkalım oranı %97'den (evre I) %22'ye (evre IV) kadar değişmektedir. Ürotelyal karsinomun moleküler yapısı çok geniştir.  RNA ekspresyon profillerine dayalı moleküler sınıflandırıcılar kullanarak çok kapsamlı bir moleküler sınıflandırma yapılmış ancak genel olarak luminal ve bazal alt tipler olarak gruplandırılırlar. Tümör mikroçevresinin özelliklerini belirlemek, prognoz ve tedavi yöntemini belirlemede önemlidir. İmmün hücreler, tümör mikroçevresinde kritik unsurlardır ve çeşitli kanserlerde olduğu gibi mesane karsinomlarında da klinik sonuçlar ile yakın ilişki göstermişlerdir. Konak savunma mekanizmalarını düzenlemek için oluşturulan multimerik protein kompleksleri olan inflamazomlar tümörü infiltre eden lenfositlere ve tümör ilişkili makrofajlara aracılık ederek tümör immünitesini etkileyebilir. Üzerinde en çok çalışılan inflamazomlardan biri olan NLRP3; kaspaz 1 aktivasyonu ile IL1β ve IL18 salınımını gerçekleştirir. İnflamazomlar tümör tipleri arasında çeşitlilik gösterir.
Çalışmamızda 410 adet mesane ürotelyal karsinom olgusında immünhistokimyasal çalışmalar ile belirlenebilecek olası moleküler alt tipler (luminal ve bazal) tespit edilerek, bu alt tiplerin klinik, histopatolojik, özellikler ile ilişkisi araştırılmıştır. Olgu serimizde olguların %78,7'si luminal %18'i bazal alt grup olarak sınıflandırılmıştır. CD3 ve CD163 ile tümör mikroçevresi (CD3+ TİL ve CD163+ TİM) değerlendirilmiş,  inflamazom yolaklarından biri olan NLRP3, IL1β ve IL18 ekspresyonlarının klinik ve histopatolojik özellikler ve moleküler alt tiplerle ilişkisi karşılaştırılmıştır. Çalışmamızda moleküler alt tiplere göre incelendiğinde bazal tümörlerde CD163+ TİM ve CD3+ TİL yoğunluğu luminal tümörlere kıyasla yüksektir. Aynı zamanda bazal alt grupta NLRP3 ekspresyonunun belirgin olarak yüksek olduğu bulunmuştur. IL1β ve IL18 ekspresyon düzeyleri açısından moleküler gruplar arasında farklılıklar mevcut ancak anlamlı değildir. CD3+ TİL yoğunluğu az olan olgulardaki medyan sağkalım süresi 48±7.61 aydır. Buna karşın yoğunluğun fazla olduğu olgularda medyan sağkalım süresi 84±16.69 ay olup CD3+ TİL yoğunluğu az olan grupta sağkalım olasılığının yoğunluğun fazla olduğu gruba göre daha düşük olduğu görülmektedir.  
Çalışmamız mesane ürotelyal karsinomlarını immünhistokimyasal olarak belirleyebildiğimiz moleküler alt gruplara ayırarak tümör mikroçevresindeki CD3+ TİL ve CD163+ TİM yoğunluğu, NLRP3, IL1β ve IL18 ekspresyonlarının karşılaştırıldığı ilk çalışma olması bakımından önemlidir. Sonuçlarımızın; mesane ürotelyal karsinomlarının prognozunu belirlemede, hastaların standart tedavilere direnç mekanizmasını tahmin etmede ve bu tedaviler dışında tedavi seçeneklerini öngörmede literatüre katkı sağlaması beklenmektedir.

Abstract:
Bladder carcinoma is the most common primary tumor of the urological system. It is a broad-spectrum disease ranging from non-invasive superficial carcinoma (more common, associated with good prognosis) to muscle-invasive carcinoma (aggressive, associated with poor prognosis). In developed countries, 90% of bladder carcinomas are urothelial carcinomas, and the 5-year survival rate ranges from 97% (stage I) to 22% (stage IV). The molecular structure of urothelial carcinoma is very broad. A very comprehensive molecular classification has been made using molecular classifiers based on RNA expression profiles, but they are generally grouped into luminal and basal subtypes in the clinic. Determining the characteristics of the tumor microenvironment is important in determining the prognosis and treatment modality. Immune cells are critical elements in the tumor microenvironment and have been closely associated with clinical outcomes in bladder carcinomas as well as in various carcinomas. Inflammasomes, multimeric protein complexes formed to regulate host defense mechanisms, can affect tumor immunity by mediating tumor-infiltrating lymphocytes and tumor-associated macrophages. NLRP3, one of the most studied inflammasomes; It releases IL1β and IL18 with caspase 1 activation. Inflammasomes vary among tumor types.
In our study, possible molecular subtypes (luminal and basal) that can be determined by immunohistochemical studies in 410 bladder urothelial carcinoma cases were determined and the relationship of these subtypes with clinical, histopathological and features was investigated. In our case series, 78.7% of the cases were classified as luminal and 18% as basal subgroup. The tumor microenvironment (CD3+ TIL and CD163+ TIM) was evaluated with CD3 and CD163, and the relationship of NLRP3, IL1β and IL18 expressions, which are one of the inflammasome pathways, with clinical and histopathological features and molecular subtypes were compared. In our study, when analyzed according to molecular subtypes, CD163+ TIM and CD3+ TIL density in basal tumors were higher compared to luminal tumors. At the same time, NLRP3 expression was found to be significantly higher in the basal subgroup. There are differences between molecular groups in terms of IL1β and IL18 expression levels, but they are not significant. The median survival time in cases with low CD3+ TIL density is 48±7.61 months. On the other hand, the median survival time is 84±16.69 months in cases with high density, and it is seen that the probability of survival in the group with low CD3+ TIL density is lower than in the group with higher density.
Our study divided bladder urothelial carcinomas into molecular subgroups that we could detect immunohistochemically; It is important as it is the first study to compare CD3+ TIL and CD163+ TIM density and NLRP3, IL1β and IL18 expressions in the tumor microenvironment. Our results; It is expected to contribute to the literature in determining the prognosis of bladder urothelial carcinomas, predicting the mechanism of resistance of patients to standard treatments, and predicting treatment options other than these treatments.