Zaburzenia bialek regulatorowych cyklu

ed
.
-
Wioletta Pietruszewska1, Marcin Durko1, Józef Kobos2
1Katedra
i Klinika Otolaryngologii UM w Łodzi
Kierownik: prof. dr hab. med. T. Durko
2Zakład Patologii Wieku Rozwojowego Katedry Biomedycznych
Podstaw Pielęgniarstwa UM w Łodzi
Kierownik: prof. dr hab. med. J. Kobos
ibu
dis
tr
pe
rso
na
lu
se
on
ly -
Summary
In cell cycle, most of the regulatory actions occur at the so-called restriction point (R) in the late G1 phase. Tumor suppressor
genes; Rb, p53 and p21 are among the most important of the agents suppressing transition through R point. Changes in the
expression of Rb (retinoblastoma) gene correlate with the presence of Rb protein and they are believed to be an early event
in carcinogenesis. This issue seems to be not plainly defined in laryngeal cancer. P21 with p16, cyclin D1 and Rb genes that
play a critical role in the regulation of the G1-S transition of the cell cycle, are frequently altered in several neoplastic entities.
Our purpose was to investigate the possible prognostic value of p21, p16 and Rb proteins in patients with laryngeal cancer.
67 patients with laryngeal cancer was multi-variously analysed. Paraffin-embedded tissue sections were immunohistochemically stained with a monoclonal antibody raised against p21, p16 and Rb proteins using standard immunohistochemistry
techniques. Low intensity (≤ 10%, 7/67) of p21 protein expression was significantly correlated with histological grading (p <
0,01) and overall and disease free survival (p < 0,05). We did not observed any correlation between p21 expression and T,
N and M status and local or nodal recurrences. Absence of p16 protein expression was observed in 35/67 (52,2%) cases and
was significantly correlated with N status (p = 0,03) and nodal recurrences (p = < 0,01). By univariate analysis expression
of p16 protein was related with quicker relapse. Rb protein was absent in 7/67 cases (10,4%) and was related to T3 and T4
primary tumour size (p < 0,05). We did not observed any correlation between Rb and other clinocopathological features (p >
0,05). Our study has identified p21 protein expression as important biological marker which may indicate the progression of
laryngeal squamous cell carcinoma. P16 protein has a prognostic value in assessment of disease free survival. Based on this
findings it can be deduced that investigation of Rb, p16 and p21 proteins makes it easier to understand the process of cancerogenesis in laryngeal cancer and to establish its prognostic value further research and observations need to be attempted.
Ha sł a i n de kso w e : białko Rb, białko p21, białko p16, białko p53, rak krtani, cykl komórkowy, czynnik prognostyczny
Key wo rds: Rb protein, p16 protein, p21 protein, p53 protein, laryngeal cancer, cell cycle, prognostic factor
for
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
tio
np
roh
ibit
Alterations of cell cycle regulating proteins:
Rb, p21 and p16 in laryngeal cancer
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Zaburzenia białek regulatorowych cyklu komórkowego:
Rb, p21 i p16 w raku krtani*
y is
WSTĘP
is c
op
Nowotwory złośliwe pozostają trzecią, po urazach i chorobach układu krążenia, przyczyną zgonów w Polsce i stanowią istotny problem społeczny.
Transformacja nowotworowa jako złożony i wieloeta-
powy proces jest rezultatem zmian w wielu genach,
których produkty biorą udział we wzroście, różnicowaniu i śmierci komórki. Każda komórka przechodzi
pewien cykl przemian metabolicznych doprowadzających do podziału, zwanych cyklem komórkowym.
Wyróżnia się w nim cztery fazy: G1, S, G2 i M. Cykl
*Praca finansowana z funduszu prac własnych Uniwersytetu Medycznego w Łodzi nr 502-11-453 i 502-11-595.
Autorzy nie zgłaszają konfliktu interesów.
Otolaryngologia Polska 2007, LXI, 6
-
Th
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Otolaryngol Pol 2007; LXI (6): 951–957 © 2007 by Polskie Towarzystwo Otorynolaryngologów – Chirurgów Głowy i Szyi
951
ed
.
ibu
tio
np
roh
ibit
Białka p21, p16, cyklina D1 i Rb odgrywają krytyczną rolę w regulacji przejścia między fazą G1 i S
cyklu komórkowego i są często zmienione w wielu
nowotworach różnego pochodzenia. Ich analiza
zarówno z zastosowaniem metod molekularnych,
jak i immunohistochemicznych dostarcza wiele
informacji o ich funkcjonowaniu i umożliwia określenie fenotypu komórek nowotworowych.
Celem pracy była ocena ekspresji białek Rb,
p21, p16 i p53 zaangażowanych w regulację cyklu
komórkowego w raku krtani i ustalenie ich znaczenie w rokowaniu u chorych na raka krtani.
MATERIAŁ I METODY
se
on
ly -
dis
tr
Badania uwzględniające cechy kliniczne i patomorfologiczne, przeprowadzono u 67 chorych na
raka krtani w wieku od 38 do 76 lat, diagnozowanych
i leczonych chirurgicznie w Klinice Otolaryngologii
Uniwersytetu Medycznego w Łodzi, u których okres
obserwacji był co najmniej 5-letni (tab. I).
Do badanej grupy włączono tylko chorych, u
których udało się ustalić szczegółowy okres przeżycia. Stopień zaawansowania nowotworu oceniono,
zgodnie z zaleceniami WHO, wg klasyfikacji TNM,
natomiast stopień dojrzałości histologicznej guza
oceniając grading. W postępowaniu leczniczym
częściowe operacje krtani wykonano u 15 chorych
(22,4%) a całkowite usunięcie krtani u 52 chorych (77,6%). U 40 chorych (59,7%) jednocześnie
przeprowadzono operacje na węzłach chłonnych
szyi tj. operacje selektywne u 34 chorych (50,7%),
operacje radykalne i zmodyfikowane u 6 chorych
(8,9%), natomiast u 4 chorych (5,9%) po jednej stronie szyi wykonano operację selektywną, a po drugiej radykalną. Do pooperacyjnego napromieniania
jako leczenia uzupełniającego zakwalifikowano 39
chorych (58,2%). W ocenie patomorfologicznej we
wszystkich przypadkach stwierdzono raka płasko-
for
pe
rso
na
lu
komórkowy podlega bardzo skomplikowanej regulacji, a prawidłowość jego przebiegu jest kontrolowana
i gwarantowana w czasie trwania co najmniej dwóch
punktów restrykcyjnych: na granicy faz G1 i S oraz
G2 i M. W pierwszym odbywa się kontrola integralności genomu a wykrycie uszkodzeń DNA powoduje
uruchomienie systemów naprawczych i zatrzymanie cyklu do momentu naprawy defektów DNA. W
drugim punkcie następuje kontrola prawidłowości
kondensacji i segregacji materiału genetycznego oraz
powstawania wrzeciona podziałowego przed mitozą
[1, 3–5). Regulacja cyklu komórkowego ma miejsce
dzięki złożonym interakcjom między aktywatorami
i supresorami cyklu. W kontroli prawidłowości przebiegu cyklu jednymi z najważniejszych pozostają
białka P53, Rb, P16 i P21 [3, 4, 9].
Wejście komórki w cykl podziałowy znajduje się
pod kontrolą kompleksów cyklin z cyklinozależnymi kinazami (CDK). Jest on negatywnie kontrolowany przez specyficzne inhibitory cyklinozależnych
kinaz, które są sklasyfikowane w 2 grupach: INK4a
i CIP/KIP w zależności od ich funkcji i cech strukturalnych. Rodzina INK4a zawiera białka P: P15,
P16, P18 i P19, które głównie hamują CDK4 i CDK6.
Rodzina CIP/KIP zawiera białka: P21 (WAF/CIP1),
P27 (KIP1) i P57 (KIP2). Białka te posiadają konserwatywną N-końcową domenę i hamują wiele kinaz
przez związanie się z różnymi kompleksami cyklinacyklinozależna kinaza (cyklina D/CDK4 lub CDK6;
cyklina E/CDK2 i cyklina A/CDK2).
Gen Rb działa jako główny inhibitor cyklu komórkowego poprzez wiązanie kompleksu transkrypcyjnego
E2F, co zatrzymuje cykl przed rozpoczęciem fazy S.
Kompleks cykliny D z cyklinozależną kinazą CDK4
powoduje fosforylację Rb, hamuje jego aktywność i
uwalnia kompleks E2F umożliwiając komórce przejście
do fazy S. Jednak inhibitory cyklu takie jak białka P21 i
P16 dezaktywują cyklinozależne kinazy (CDK) a białko
P53 może zatrzymać cykl komórkowy lub wywołać apoptozę w odpowiedzi na uszkodzenia DNA [13, 14].
Tabela I. Charakterystyka badanej grupy chorych na raka krtani (N = 67)
y is
Cecha
is c
op
Płeć:
Punkt wyjścia procesu nowotworowego
Wielkość guza w krtani
Przerzuty w regionalnych węzłach chłonnych
Przerzuty odległe
Wznowa miejscowa
Wznowa węzłowa
Stopień zróżnicowania histologicznego (grading)
Kobiety Mężczyźni
1. nadgłośnia 2. głośnia 3. podgłośnia
T1 T2 T3 T4
N0 N1 N2 N3
M0 M1
Obecna (1) Brak (0)
Obecna (1) Brak (0)
G1 G2 G3
Liczba
chorych
8 59
33 33 1
8 6 22 31
417145
67 0
5 62
11 35
8 42 17
Odsetek
11,9% 88,1%
49,25% 49,25% 1,5%
11,9% 8,9% 32,8% 46,2%
61,2% 10,4% 20,9% 7,5%
100,0% 0%
7,5% 92,5%
16,4% 83,6%
11,9% 62,7% 25,4%
Th
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
W. Pietruszewska i inni
952
Otolaryngologia Polska 2007, LXI, 6
Białko Rb
p < 0,05
ZN*
ZN*
p < 0,05
ZN*
ZN*
ZN*
*ZN – zależność nieznamienna statystycznie
WYNIKI
Białko p21
ZN*
ZN*
p < 0,01
ZN*
ZN*
p < 0,05
p < 0,05
on
ly -
dis
tr
ibu
Zahamowanie ekspresji białka p21 stwierdzono
w 25 przypadkach (37,3%). Średni odsetek komórek z obecną reakcją wynosił 21,2% (odchylenie
standardowe: 15,39; zakres: 0–51). Odczyn umiejscowiony był w jądrze komórkowym pod postacią
drobnych ziarnistości. Zahamowanie ekspresji było
znamiennie związane z niskim zróżnicowaniem
histologicznym nowotworu (G3) (p<0,01) oraz całkowitym i wolnym od wznowy czasem przeżycia
chorych (p<0,05) (ryc. 1). Nie stwierdzono zależności między ekspresją badanego białka a pozostałymi
cechami klinicznymi (p>0,05) (tab. II).
Brak ekspresji białka Rb stwierdzono w 7 przypadkach (10,4%), w pozostałych średnia ekspresja
wynosiła 44% (odchylenie standardowe: 32,2%,
zakres: 10–90). Stwierdzono znamiennie większy
polimorfizm komórek i jąder w przypadkach z wysoką ekspresją białka Rb (p=0,03). Obserwowano zależność między wielkością guza pierwotnego a nasileniem odczynu białka i w bardziej zaawansowanych
guzach ekspresja białka była niska, podobnie jak w
przypadkach występowania wznowy miejscowej
procesu nowotworowego (p<0,05). Nie stwierdzono
zależności między obecnością białka Rb a cechą N,
obecnością wznowy węzłowej i czasem przeżycia
chorych (p>0,05) (tab. II).
Ekspresja białka p16 obecna była w komórkach
nowotworowych pod postacią drobnych ziaren w
jądrze i była ona wzmożona w perłach rogowych
a nie w pojedynczych komórkach, czy grupach
komórek aktywnie proliferujących. Zahamowanie
ekspresji tego białka stwierdzono w 35 przypadkach
(52,2%). Stwierdzono znamienne zależności między
zahamowaną ekspresją białka a obecnością przerzutów do węzłów chłonnych i wznowy węzłowej
(p=0,03, p<0,01) a jej brak obserwowano znamiennie częściej u chorych z przerzutami N2 i N3. Nie
stwierdzono powyższych zależności w odniesieniu
do stopnia zróżnicowania histologicznego i całko-
is c
op
y is
for
pe
rso
na
lu
se
nabłonkowego rogowaciejącego. Wznowę miejscową
procesu nowotworowego stwierdzono u 5 chorych
(krtań, okolica tracheostomy) w czasie od 12 do 26
miesięcy od operacji. Odległe w czasie przerzuty do
regionalnych węzłów chłonnych stwierdzono u 11
chorych w okresie od 6 do 68 miesięcy po operacji
guza pierwotnego. Drugi nowotwór odnotowano u 5
chorych (7,4%) (rak szyjki macicy, rak żołądka, rak
płuca, rak pęcherza moczowego). Okres obserwacji
chorych wynosił od 5 do 9,8 lat od rozpoznania i
chirurgicznego leczenia raka krtani. Przeżycie 5-letnie stwierdzono u 42 chorych (62,7%).
Materiał do badań histochemicznych stanowiły
wycinki raków krtani utrwalone w 10% zbuforowanej
formalinie i zatopione w bloczki parafinowe. Badania
immunohistochemiczne przeprowadzono wg metody
immunoperoksydazowej z zastosowaniem monoklonalnych przeciwciał skierowanego przeciwko antygenom: p16 (INK4a) (mouse monoclonal antibody p16
INK4a/MTS1, Chemicon, MAB88057), p21 (NCLWAF-1, Novocastra), Rb (Anti-Human Retinoblastoma
Gene Product of Dako) i awidynowo-biotynowoperoksydazowego systemu detekcji ABC (Novocastra).
Obecność białek w raku krtani określono ilościowo, obliczając indeks będący odsetkiem komórek z
odczynem dodatnim do całkowitej liczby ocenianych
komórek nowotworowych pod powiększeniem 400krotnym. Za wynik dodatni przyjęto obecność brunatnego odczynu w komórkach nowotworowych.
Cechy kliniczne i histopatologiczne zestawiono z ekspresją białek, która przy wartościach
≤10% była traktowana jako jej zahamowanie.
Prawdopodobieństwo całkowitego i wolnego od
nowotworu czasu przeżycia w różnych grupach
określono metodą Kaplana-Meiera estymacji funkcji przeżywalności. Różnice prawdopodobieństwa
czasu przeżycia w różnych grupach oceniono za
pomocą testów log-rank lub chi-kwadrat. Wartości
p<0,05 przyjęto za znamienne statystycznie.
Analizę wykonano za pomocą pakietu statystycznego STATISTICA PL 6.1.
Białko p16
ZN*
p=0,03
ZN*
ZN*
p < 0,01
ZN*
p < 0,05
tio
np
roh
ibit
Cecha
Wielkość guza pierwotnego
Przerzuty do węzłów chłonnych
Stopień zróżnicowania histologicznego guza
Wznowa miejscowa
Wznowa węzłowa
Całkowity czas przeżycia chorych
Czas przeżycia wolny od wznowy
Otolaryngologia Polska 2007, LXI, 6
-
ed
.
Tabela II. Zależności między poziomem białek p16, p21 i Rb a cechami klinicznymi i histopatologicznymi u chorych na raka krtani (N = 67)
Th
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Zaburzenia białek regulatorowych cyklu komórkowego: Rb, p21 i p16 w raku krtani
953
75%
białko p21, dodatnia ekspresja
65%
55%
45%
1
2
3
4
Lata
5
6
7
8
białko p21, dodatnia ekspresja
60%
50%
białko p21, zahamowana ekspresja
0
1
1,00
0,8
Białko P16 - brak ekspresji
0,6
Białko P16 -obecna ekspresja
0,90
0,85
0,80
2
3
4
5
Czas (w latach)
6
7
8
8
9
0,70
0,65
rso
na
1
7
0,75
Białko P16 - brak ekspresji
0,60
0
6
Bialko P16 - obecna ekspresja
lu
0,5
5
se
0,7
4
Lata
p=0,01
0,95
ly -
Czas przeżycia wolny od wznowy
p>0,05
0,9
3
on
1,0
2
dis
tr
1,05
Całkowity czas przeżycia chorych
ed
.
70%
30%
9
1,1
0,4
80%
40%
białko p21, zahamowana ekspresja
0
90%
tio
np
roh
ibit
85%
p<0,05
ibu
95%
9
0,55
0
1
2
3
4
5
Czas (w latach)
6
7
8
9
Ryc. 1. Całkowity i wolny od wznowy czas przeżycia chorych na raka krtani w zależności od ekspresji białek p21 i p16 (N=67)
y is
for
pe
witego czasu przeżycia chorych. Natomiast czas
przeżycia wolny od wznowy nowotworu był istotnie
krótszy u chorych, u których doszło do zahamowania ekspresji białka p16 (p<0,05) (tab. II).
Stwierdzono istotne dodatnie zależności między
zahamowaniem ekspresji białek p21 i Rb (p=0,01)
oraz między brakiem ekspresji białek p21 i p16
(p<0,01).
op
-
is c
DYSKUSJA
Raki płaskonabłonkowe głowy i szyi są grupą
nowotworów podobnych histologicznie, ale o różnej etiologii i cechach biologicznych związanych z
pierwotnym umiejscowieniem. Pomimo doskonalenia diagnostyki i nowych możliwości leczenia czas
przeżycia pozostaje relatywnie niski w ciągu ostatnich lat. Mechanizmy wywołujące karcynogenezę w
płaskonabłonkowych nowotworach głowy i szyi są
podobne do tych w innych guzach litych. Obecnie
akceptuje się pogląd, że rak zapoczątkowany jest
przez kumulujące się mutacje genetyczne, co doprowadza do selekcji klonu komórek nowotworowych.
Jedną z najważniejszych cech komórek nowotworowych jest występowanie mutacji w genach związanych z cyklem komórkowym, w którym większość
czynności regulatorowych występuje w tzw. punkcie restrykcyjnym w fazie G1. Z tego punktu cykl
komórkowy przebiega dalej, jeśli nie stwierdza się
Th
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
100%
p<0,05
Czas przeżycia wolny od wznowy
Całkowity czas przeżycia chorych
105%
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
W. Pietruszewska i inni
954
Otolaryngologia Polska 2007, LXI, 6
lu
rso
na
pe
for
y is
op
is c
Otolaryngologia Polska 2007, LXI, 6
-
ed
.
on
ly -
dis
tr
ibu
tio
np
roh
ibit
spowodowana niefunkcjonalną mutacją. Ponadto
antygeny wirusowe i inne czynniki wewnątrzkomórkowe mogą inaktywować hamującą drogę Rb powodując nadekspresję tego białka. Niektórzy autorzy
twierdzą, że wartościowym jest badanie białka Rb
w stosunku do jego ufosforylowania. Sartor i wsp.
[13] stwierdzili, że próbki wskazujące tylko hiperfosforylację Rb były zaklasyfikowane jako te posiadające nieaktywne Rb. Jedną z dróg inaktywacji
genu Rb jest utrata heterozygotyczności. Yoo i wsp.
[15] próbuje zidentyfikować miejsce minimalnej
utraty regionu Rb z zastosowaniem polimorficznych
mikrosatelitarnych markerów kompatybilnych do
długiego ramienia chromosomu 13, a następnie
porównanie tych wyników ze statusem immunohistochemicznym białka Rb. Stwierdzono niezbyt częstą inaktywację genu Rb pomimo częstej utraty chromosomu q. Powoduje to, że uważa się, że inne locus
genu 13q14 może być związane z supresją nowotworów głowy i szyi. Rassidacis i wsp. [12] twierdzą, że
utrata ekspresji białka Rb, często z powodu delecji
w genie Rb, powoduje wzrost apoptozy guza i może
uczulać komórki nowotworowe na chemioterapię w
anaplastycznych wielkokomórkowych chłoniakach
(ALCL – Anaplastic Large – Cell Lymphoma). Jest to
również pozytywnym wyjaśnieniem dla lepszego
czasu przeżycia obserwowanego u pacjentów z całkowicie negatywnym Rb w ALCL.
Utrata ekspresji genu P21 została stwierdzona,
jako współistniejąca ze złym rokowaniem w raku
płuca, sutka, prostaty i żołądka. Stwierdzono, że
poziom białka P21 jest związany z agresywnością
procesu nowotworowego i było postulowane, aby
stał się niezależnym czynnikiem rokowniczym w
wybranych guzach litych. Doniesienia dotyczące
raka krtani są nadal kontrowersyjne. W naszym
badaniu zarówno całkowity jak i wolny od nowotworu czas przeżycia zależał od ekspresji białka p21,
co potwierdza wyniki badań innych autorów [8].
Istnieją również doniesienia, które nie stwierdzają
tej zależności [11, 16]. Jednakże badania molekularne dotyczące regionu, w którym występuje p21 są
nadal prowadzone. Prezentowane powyżej wyniki
wskazują, że ocena ekspresji białka p21 w raku
krtani może być pomocna w wyborze chorych z
niską ekspresją tego białka w ocenie immunohistochemicznej, u których powinno być podjęte bardziej
agresywne leczenie jak np. adiuwentowa chemoradioterapia. W nawiązaniu do wcześniejszych badań
Pruneli i wsp. [11] w raku krtani stwierdziliśmy, że
poziom białka p21 był istotnie związany ze stopniem zróżnicowania histologicznego i był zmniej-
se
tu uszkodzeń. Geny supresorowe jak P21, P53, Rb
i P16 są jednymi z najważniejszych, które hamują
przejście przez punkt R. Nadaktywacja genu Rb,
która jest konsekwencją mutacji w jego obszarze
pozbawia cykl podwójnej kontroli i może doprowadzić do niekontrolowanej proliferacji charakterystycznej dla komórek nowotworowych. Białko
Rb ma również zdolności do wiązania się z innymi
białkami, co powoduje powstanie kompleksu z białkiem P53 i mdm2, które odgrywają istotną rolę w
regulacji apoptozy [9, 14]. Zmiany ekspresji genu Rb
zlokalizowanego w chromosomie 13q14 związane
są z obecnością mutacji występujących stosunkowo
często w rakach płaskonabłonkowych i uważa się je
za wczesne stadium transformacji nowotworowych.
Potwierdzono znaczenie obecności mutacji genu Rb
w powstawaniu przerzutów w węzłach chłonnych
szyi w raku krtani [4, 12, 13, 15].
Regulacja przejścia z G1 do S jest ściśle kontrolowana przez białka tzw. szlaku Rb, w którym
uczestniczą białka: p16, Rb i cyklina D1. Ostatnie
badania sugerują, że kompleksy cykliny D1 z cyklinozależymi kinazami 4 i 6, mają wpływ na fosforylację Rb do aktywnej formy. Ta hiperfosforylacja
prowadzi do dysocjacji Rb z kompleksu z czynnikiem transkrypcyjnym E2F i zahamowaniu replikacji DNA [4]. Wyjaśnia to, dlaczego fosforylacja
białka Rb jest traktowana jako kluczowa w cyklu
komórkowym. Wyniki obecnych badań podkreślają,
że kontrola cyklu komórkowego jest nieprawidłowa
w większości przypadków raka płaskonabłonkowego
krtani i gardła dolnego. Nasza analiza wskazuje na
związek pomiędzy poziomem białka Rb i wielkością
guza pierwotnego, obecnością wznowy miejscowej
i dużym polimorfizmem komórek nowotworowych
w ocenie histologicznej. Volasec i wsp. [14] w swoich badaniach wskazują, że utrata ekspresji białka
Rb w rakach płaskonabłonkowych wskazuje na
ścisły związek z wielkością guza T i rzadkość inaktywacji genu Rb może być ważniejsza w rozwoju
raków płaskonabłonkowych niż sądzono wcześniej.
Podkreślają oni również główną rolę białka cykliny
D1 w regulacji cyklu komórkowego w raku głowy
i szyi. Jej nadekspresja jest opisywana jako będąca
w stanie hamować ekspresję białka Rb. W naszych
badaniach uważamy, że poziom białka Rb określany metodami immunohistochemicznymi pozostaje
wiarygodną techniką dla skriningu statusu funkcjonalnego genu Rb. Możliwym jest, że inne czynniki
poza inaktywującymi mutacjami i delecjami mogą
wpłynąć na ekspresję białka Rb i tak w niektórych warunkach nadekspresja tego białka może być
Th
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Zaburzenia białek regulatorowych cyklu komórkowego: Rb, p21 i p16 w raku krtani
955
ed
.
dis
tr
ibu
tio
np
roh
ibit
rych. Białko p16 wskazuje natomiast na możliwość
wystąpienia przerzutów do węzłów chłonnych szyi
i wznowy węzłowej oraz prawdopodobieństwo krótszego czasu przeżycia wolnego od wznowy nowotworu u chorych na raka krtani. Tak więc w przypadkach zahamowanej ekspresji białka p16 w guzie
pierwotnym wskazane jest podjęcie elektywnego
leczenia szyi lub zastosowania radioterapii na lożę
szyi. Analiza cyklu podziałowego badana różnymi
metodami skutkuje w chwili obecnej brakiem koncensusu i możliwości aplikacji klinicznej [4, 13,
15]. Jednakże, możliwość przewidywania progresji
raka krtani i próby dotyczące oceny wartości prognostycznej powinny uwzględniać nie tylko geny i
białka związane z cyklem komórkowym, ale również
proces angiogenezy w guzie i reakcje w macierzy
pozakomórkowej, które umożliwiają dalszą ocenę
biologii guza i mogą przynieść dalsze aplikacje kliniczne tych badań.
ly -
PIŚMIENNICTWO
se
on
01. Bazan V, Zanna I, Migliavacca M, Sanz-Casla MT, Maestro
ML, Corsale S, i wsp. Prognostic significance of p16INK4a
alterations and 9p21 loss of heterozygosity in locally advanced laryngeal squamous cell carcinoma. J Cell Physiol 2002;
192(3): 286–293.
02. Belinsky SA, Nikula KJ, Palmisano WA. Aberrant methylation
of p16(INK4a) is an early event in lung cancer and a potential
biomarkers of early diagnosis. Proc Natl Acad Sci USA 1998;
95: 11891–11896.
03. Bertram JS: The molecular biology of cancer. Mol Aspects
Med 2000; 21: 167–223.
04. El-Naggar AK, Lai S, Clayman GL, Zhou JH, Tucker SA, Myers
J, i wsp. Expression of p16, Rb, and Cyclin D1 gene products
in oral and laryngeal squamous carcinoma: biological and
clinical implications. Human Pathol 1999; 30(9): 1013–1018.
05. Feakins RM, Nickols CD, Bidd H, Walton SJ. Abnormal expression of pRb, p16, and cyclin D1 in gastric adenocarcinoma and
its lymph node metastases: relationship with pathological features and survival. Human Pathol 2003; 34(12): 1276–1282.
06. Gruttgen A, Reichenzeller M, Junger M. Detailed gene expression analysis but not microsatellite marker analysis of 9p21
reveals differential defects in the INK4a gene locus in the majority of head and neck cancers. J. Pathol 2002; 194: 311–317.
07. Hirvikoski P, Virtaniemi J, Kumpulainen E, Johansson R,
Kosma VM. Supraglottic and glottic carcinomas. clinically
and biologically distinct entities? Eur J Cancer 2002; 38(13):
1717–1123.
08. Jeannon JP, Soames J, Lunec J, Awwad S, Ashton V, Wilson JA.
Expression of cyclin-dependent kinase inhibitor p21(WAF1)
is c
op
y is
for
pe
rso
na
lu
szony w niskozróżnicowanych rakach. Wskazuje to
na fakt, że białko p21 może być związane z procesem różnicowania komórek. W dostępnej literaturze
dotyczącej zależności między białkiem p21 i p53 nie
ma zgodności co do wpływu tych białek na progresję
guza. Kilka badań potwierdza, że ekspresja p21 jest
związana z drogą zależną od p53, ale również może
być od p53 niezależna. To wskazuje, że ocena białek
p21 i p53 wydaje się konieczna, ale niewystarczająca do oceny progresji i powstawania przerzutów
raka krtani. Nasze badania potwierdzają, że białko
p21 jest istotnym markerem biologicznym, który
może wskazywać na progresję raka płaskonabłonkowego krtani.
Powyższe badania wskazują, że rozregulowanie
ekspresji białka p16 jest częste w raku krtani i jest
zwykle związane z obecnością zmian genetycznych.
Mutacje homo- i heterozygotyczne delecje oraz
hipermetylacja promotora są najczęstszymi zmianami genetycznymi związanymi z inaktywacją genu
supresorowego p16 [1, 3, 6]. W obecnych badaniach
inaktywacja p16 była obecna w połowie guzów krtani. To wskazuje, że p16 może być głównym czynnikiem inaktywacji w raku krtani, co potwierdzono
również w raku płuca [10]. Podkreśla się, że zmiany
genetyczne w obrębie p16 nie tylko mają wpływ
na wczesny rozwój raka krtani, ale również na jego
dalszą progresję. Nie potwierdzono tego w innych
badaniach dotyczących raków głowy i szyi [10].
Większość zmian genetycznych i epigetycznych
powodowało zmniejszenie lub brak ekspresji białka
p16. Kliniczne znaczenie badania ekspresji p16 pozostaje nadal kontrowersyjne. Niski poziom tego białka
stwierdzono u chorych z gorszym prognozowaniem
w nowotworach płuca, żołądka, głowy i szyi oraz
sutka, ale nie w rakach odbytnicy i trzustki [2, 5]. W
naszych badaniach utrata białka p16 była stwierdzona w połowie przypadków i była istotnie związana
z wielkością guza pierwotnego, obecnością przerzutów w węzłach chłonnych szyi, wznową węzłową i
krótszym czasem przeżycia wolnym od wznowy. Te
parametry uważa się za czynniki wskazujące na złe
rokowanie w raku krtani. Jednak niektórzy badacze
nie znajdują prognostycznego znaczenia białka p16
w przeżyciu chorych. Wszystkie badania sugerują
natomiast, że utrata białka p16 może wpływać na
wieloetapową karcynogenezę głowy i szyi [17].
W podsumowaniu należy podkreślić, że zmiany
w ekspresji białek związanych z cyklem komórkowym są częste w raku krtani. Z badanych powyżej białko p21 może być kandydatem na czynnik
prognostyczny decydujący o czasie przeżycia cho-
Th
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
W. Pietruszewska i inni
956
Otolaryngologia Polska 2007, LXI, 6
ed
.
tio
np
roh
ibit
ibu
ly -
dis
tr
Adres autora:
Wioletta Pietruszewska
Katedra i Klinika Otolaryngologii UM w Łodzi
ul. Kopcińskiego 22
90-153 Łódź
tel. 042 678 57 85
Pracę nadesłano: 10.05.2007 r.
se
for
pe
rso
na
lu
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Th
is c
op
y is
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Otolaryngologia Polska 2007, LXI, 6
-
15. Yoo GH, Xu HJ, Brennan JA, Westra W, Hruban RH, Koch W, i
wsp. Infrequent inactivation of the retinoblastoma gene despite frequent loss of chromosome 13q in head and neck squamous cell carcinoma. Cancer Res 1994; 54(1): 4603–4606.
16. Yuen PW, Chow V, Choy J, Lam KY, Ho WK, Wei WI.
Clinicopathological significance of p53 and p21 expression in
the surgical treatment of laryngeal carcinoma. Anticancer Res
2000; 20(6C): 4863–4866.
17. Yuen PW, Man M, Lam KY, Kwong YL. Clinicopathological
of p16 gene expression in the surgical treatment of head and
neck squamous cell carcinomas. J Clin Pathol 2002; 55(1):
58–60.
on
and p53 tumour suppressor gene in laryngeal cancer. Clin
Otolaryngol 2000; 25(1): 23–27.
09. Michalides RJ. Cell cycle regulators: mechanisms and their
role in aethiology, prognosis, and treatment of cancer. J Clin
Pathol 1999; 52: 555–568.
10. Miracca EC, Kowalski LP, Nagai MA. High prevalence of p16
genetic alterations in head and neck tumours. Br J Cancer
1999; 81(4): 677–683.
11. Pruneri G, Pignataro L, Carboni N, Buffa R, Di Finizio D,
Cesana BM, i wsp. Clinical relevance of expression of the
CIP/KIP cell-cycle inhibitors p21 and p27 in laryngeal cancer.
J Clin Oncol 1999; 17(10): 3150–3159.
12. Rassidakis GZ, Lai R, Herling M, Cromwell C, Schmitt-Graeff
A, Medeiros LJ. Retinoblastoma protein is frequently absent
or phosphorylated in anaplastic large-cell lymphoma. Am J
Pathol 2004; 164(6): 2259–2267.
13. Sartor M, Steingrimsdottir H, Elamin F, Gaken J,
Warnakulasuriya S, Partridge M, i wsp. Role of p16/MTS1,
cyclin D1 and RB in primary oral cancer and oral cancer cell
lines. British J Cancer 1999; 80(1/2): 79–86.
14. Volasek M, Bracko M, Gale N. Distribution and prognostic
significance of cell cycle proteins in squamous carcinoma of
the larynx, hypopharynx and adjacent epithelial hyperplastic
lesions. J Laryngol Otol 2003; 117(4): 286–293.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Zaburzenia białek regulatorowych cyklu komórkowego: Rb, p21 i p16 w raku krtani
957