Handan Zeren

Akciğer Kanseri Tanısında Morfolojik
ve Moleküler Parametreler
Prof.Dr.E.Handan Zeren
Çukurova Üniversitesi
ADANA
Akciğer Kanseri (AK)- Dünya
genelinde majör bir mortalite nedeni
• 2007- 213 380 yeni olgu, 160 390
ölüm
• 2008- 215 020 ölüm
• >%70 KHDAK olgusu tanı anında
nodal ve/veya viseral metastaz
İnoperabl
AK Hasta Sağkalım İyileşmesi
için..
• AK gelişimine kadar olan süreçte
meydana gelen moleküler olaylar
ANLAŞILMALI…
• Tümör progresyonunu işaret eden
belirleyiciler
ORTAYA KONMALI…
• Normal epitelèpreneoplazi èAK
Sürecinde 10-20 multistep genetik
değişiklik oluşmakta
- Mutasyonlar
- Delesyonlar
- Epigenetik modifikasyonlar
- Polizomiler
• %80-90 AK olgusu sigara dumanındaki
karsinojenlerin etkisiyle gelişmektedir
• Sigara dumanı 4800 kimyasal madde
içermektedir; bunlarda 20’si onkojenik
etki göstermektedir
– Polisiklik aromatik hidrokarbonlar
– Nitrosamin
• Sigara içenlerin yaklaşık %11’inde AK
gelişecektir
• Bu sonuç sigara dumanına ek olarak
bazı çevresel ve genetik faktörlerin
devreye girdiğini göstermektedir
AK insidansında genetik polimorfizm
sergileyerek rol oynayabilecek iki
enzim grubu mevcuttur:
• P450 enzimleri- CYP gen ailesi :
İntermediyer metabolitlerin
oluşumundan sorumlu èCYP1A’nın
polimorfizmi èartmış aktivite èAK
• Glutation S transferaz- GST: Oluşan
metabolitlerin detoksifiye edilmesinden
sorumlu ènull fenotip èAK
• OGG1è???
15q24
• Nikotinik asetilkolin reseptör gen
varyantı (asetil kolin reseptörleri 3 ve
5) è Yüksek AK riski + Yüksek
nikotin bağımlılığı riski
• *15q24-25.1 kromozomunda
CHRNA5-A3 bölgesi
*Spitz MR et al. J Natl Cancer Inst 2008; 100:1552-1556
2004 WHO Histolojik
Klasifikasyon
• Küçük hücreli
karsinom
• Küçük hücre dışı
karsinom
– Skuamöz hücreli
karsinom
– Adenokarsinom
– Büyük hücreli
karsinom ve
varyantları
Adenokarsinom
•
•
•
•
Mikst subtip
Asiner
Papiller
Bronkioloalveoler
– Non-müsinöz
– Müsinöz
– Mikst
• Müsin yapan solid
Adenokarsinom-Varyantlar
•
•
•
•
Fötal adenokarsinom
Müsinöz (kolloid) karsinom
Taşlı yüzük hücreli karsinom
Şeffaf hücreli karsinom
Adenokarsinom
Asiner
Papiller
Bronkioloalv.
Solid
Pulmoner Preinvaziv Lezyonlar
• Skuamöz bronşial displazi ve
karsinoma in situ è skuamöz hücreli
karsinom ve basaloid karsinom
• Atipik adenomatöz hiperplazi (AAH)
èBronkioloalveoler karsinom (BAK)
• Diffüz idiopatik pulmoner nöroendokrin
hücre hiperplazisi (DİPNEHH)è
Karsinoid tümör
Skuamöz Hücre Preneoplazisi
Atipik Adenomatöz Hiperplazi
(AAH)
• Müsinöz adenokarsinom (santral) è
Prekürsör lezyon ?
• Clara hücre ve Tip II pnömosit orijinli
periferik adenokarsinomlar, BAK è
prekürsör lezyon AAH (TTF1 +)
AAH
• Tek veya multipl
• Respiratuar bronşiollerin
periferinde lokalize
• < 5 mm
• Alveolleri döşeyen hafif –
orta şiddette atipi içeren
hücreler
• Nükleer inklüzyon
cisimcikleri ve kümeleşmeler
ortaya çıkabilir ancak hiçbir
zaman papiller adenoca.daki
gibi gerçek
papillalar/mikropapillalar
mevcut değildir
• AAH, adenokarsinom olgularında sık
olarak saptanan bir lezyondur (%40 &↑)
• Kanser dışı hastalarda ise görülme oranı
oldukça düşüktür (<%4)
• BT’de buzlu cam görüntüsü oluşturur,
multipl olsa bile adenokarsinom
hastalarının prognozunu etkilemez
Diffüz İntersitisyel Pulmoner
Nöroendokrin Hücre Hiperplazisi
(DİPNEHH)
• Yüksek oranda
karsinoid tümöre
eşlik eden bir
lezyondur ve
prekürsör lezyonu
temsil eder
• NE hücreler
ekstralüminal bir
lezyon oluşturursa
ve < 5mm ise
tumorlet olarak
kabul edilir
DİPNEHH
DİPNEHH
• Reaktif lezyonları neoplastik olanlardan
ayıran genetik veya moleküler belirleyici
mevcut değildir
• Tümör baskılayıcı gen MEN 1 lokalizasyonu
olan 11q13 allelik imbalansı tipik
karsinoidlerin %0-50’sinde, atipik
karsinoidlerin %50-70’inde saptanmaktadır
• DIPNEHH, MEN Tip1 sendromlu hastalarda
nadir olarak saptanan bir lezyondur
Genetik ve Moleküler Patoloji
• AC kanseri gelişme riskini belirlemede
bahsedilen morfolojik prekürsörler tam
olarak bilgi vermemektedir
• Bunlara ek olarak bronkojenik
karsinogenezis ile ilgili bazı genetik ve
moleküler biyo-belirleyicilere gerek
vardır
• Malign transformasyon ve progresyon,
genomik instabilite ve çok sayıda
anahtar basamağın birikimi ile
meydana gelir:
– Proto-onkojen aktivasyonu ile ilişkili
büyüme sinyali yollarının aktivasyonu
– Tümör süpresör yolların inaktivasyonu
– Apoptosis rezistansı
– DNA tamir bozuklukları ve
immortalizasyon
– Anjiojenezis
– Sellüler migrasyon
• Malign transformasyon ve progresyon,
onkojen aktivasyonu ve tümör
süpresör gen inaktivasyonu arasındaki
dengeye bağlıdır
• Protoonkojenler dominant genler
olarak bilinirler ve bir alleldeki
mutasyon veya amplifikasyon onkojen
olarak aktivasyonları için yeterlidir
• Oysa tümör süpresör genler resessif
genlerdir her iki allelin inaktive olması
gerekir
– Epigenetik modifikasyonlarpredominant olarak promoter
metilasyon
– Mutasyon
• Allelik delesyon
• Mikro RNA’lar
Genomik instabilite
• Kromozomların büyük bir kısımlarının kaybı
veya kazanımı
• Mikrosatellit bölgelerinin uzama-kısalması
• %2-50 KHDAK bağımsız bölgelerde
genomik instabilite gösterir
• >%90 KHDAK ve %78 preneoplastik
bronşial lezyonlarda en erken ortaya çıkan
olaylardan biri 3p bölgesindeki allelik
kayıptır,
– Preneoplastik lezyonun progresyonuna eşlik
eder
Bunu izleyen olaylar:
•
•
•
•
9p21 (p16) bölgesindeki LOH
8p21-23
13q14 (Rb)
17p13 (p53)
• LOH-AAH
– 3p-%18
– 9p-%13
– 17p-%6
3p bölgesi
• Tümör süpresör genleri barındırır
– Ras ailesi
• RASSF1A
• FUS1
• LIMD1
3p21.3
• SEMA3B
• SEMA3F
• FHIT-frajil histidin triad
3p14.2
• RARß-retionik asit reseptör beta 3p24
• Delesyonlar-kazançlar
• FISH- kromozomal anosomi-%85
bronşial displaziler
– 7p12 (EGFR)
– 8q (MYC)
• Mikrosatellit instabilitekarsinogenezisin erken evresinde
oluşuyor-%70 KHDAK, AC Ca
olgularında intakt mukoza
ONKOJENLER
• Onkojen aktivasyonu çeşitli genetik
modifikasyonlar sonucunda olur
– Mutasyon
– Amplifikasyon
– Epigenetik modifikasyonhiperekspresyon
• 100’den fazla onkojen tanımlanmıştır
ve pek çoğu AK karsinogenezisinde rol
oynar
Tirosin Kinaz sinyal yolları
• Tirozin kinaz reseptörleri:EGFR ailesi
EGFR (HER1 veya ERB B1)
HER2 (EGFR2 veya ERB B2)
HER3 (EGFR3 veya ERB B3)
HER4 (EGFR4 veya ERB B4)
•
•
•
•
Proliferasyon
Diferansiyasyon
Apoptozis
Anjiogenezis
• Aktive EGFR sinyalleri è p13K/AKT
ve RAS/RAF/MAPK yolları
èproliferasyon ve ölümsüzlük
• EGF reseptörleri sinyal yolunun
adenokarsinomda bozulmuş olduğu
görülüyor
• EGFR ve Her2 %70 ve %30
oranlarında KHDAK’de bildirilmektadir
EGFR hedefli ilaçlar
• TK inhibitörü küçük moleküller
– Gefitinib (Iressa ®)
– Erlotininb (Tarceva ®)
• Monoklonal antikorlar
– Cetuximab (Erbitux ®)
– EGFR mutasyonları TKİ cevabını
tahmin etmede en güçlü gösterge
EGFR
• Delesyon Exon 19 (%44)
• Missense mutasyon Exon 21 (%41)
• Kadın, Asyalı, sigara içmeyen
• İmmünohistokimyasal olarak aşırı
EGFR boyanması mutasyon veya
amplifikasyonu göstermiyor
EGFR mutasyonları
• %5-25 AAH olgusunda
• %10-50 BAK olgusunda
• %40 EGFR mutasyonu gösteren
adenokarsinom olgusunda tümöre
komşu bronş veya bronşioler epitelde
de mutasyon saptanıyor…
• Her 2 mutasyonları - %2 KHDAK,
Kadın, Asyalı, sigara içmeyen
• Her 4 mutasyonları - %2.3,
erkek,sigara içicileri de kapsıyor
Ras Ailesi
• 21-kDa proteinlerèguanosin trifosfata
bağlanma (GTP)èè ras-GTP
kompleks èproliferasyon sinyalleri
• Ras mutasyonları: En sık K-ras geni
kodon 12, daha nadiren 13 ve 61
– %20-30 adenokarsinomlar
– %10-15 diğer KHDAK
– %15-30 AAH
– <%70 müsinöz BAK
K-ras mutasyonları- prognoz?
• Hala tartışmalı
• Daha kısa?
• TKİ yanıtına olumsuz belirteç
PI3 kinaz/AKT
• PI3 kinazlar ac kanserlerinin çoğunda
aktive olmuştur
• Proliferasyon
• Büyüme
• Apoptozis
• Sitoskeletal organizasyon
C-myc
• Proliferasyon indüksiyonu
• Diferansiyasyon inhibisyonu
• %20 KHAK, %10 KHDAK olguda
genetik amplifikasyonèmyc onkojenik
aktivasyonu
• %45 KHDAK olgusunda C,L veya Nmyc genlerinden birinin aşırı yapımı
• Tümörlü olgularda histolojik olarak N
akciğerde de izleniyor
Tümör Süpresör Genler
• Tümör süpresör gen inaktivasyonu:
– Mutasyon
– Kromozom Kaybı (bir veya iki allel)(LOH)
– Epigenetik fenomen (metilasyon)
nedeniyle olur
En sık LOH
3p (FHIT ve diğerleri)
9p (9p21 [p16INK4, p15INK4B,p19ARF])
17p (17p13 [p53 geni ve diğerleri])
13q (13q14 [Rb geni ve diğerleri])
Hipermetilasyon
• Erken ac kanseri taramasında
kullanılabilir
• Sigara içenlerin bronş ağaçlarında
diffüz olarak saptanır
p53
• ‘Genomun gardiyanı’
p53
• Rb fosforilasyonunu azaltır
• G1-S fazında arest oluşturarak DNA
tamirine izin verir
• Veya hücreleri bax ve bcl-2 ile
apoptozise sevkeder
p53
• %70 AC kanser olgusu p53 mutasyonu
gösterir
• %70-100 KHAK, %45-75 KHDAK
• P53 ekspresyon artışı
– Hafif displazi %25
– Karsinoma in situ %75
– AAH %10-60
• Erken tanı ve taramada etkili
• Senkron ve metakron tümör
oluşumunun göstergesi
p53
• En sık izlenen p53 mutasyonu GC-TA
transversiyon dur
• Bu mutasyon sıklığı ile sigara içme
süresi arasında sıkı bir korelasyon
vardır
• P53 Mdm2 ve p14ARF’i dengeler
p53
• P53 mutant olmasa da p14ARF ve
Mdm2’nin değişime uğraması yine p53
inaktivasyonuna yol açacaktır
• p14ARF onkojenik stimulusa
(ras,myc,E2F1) cevap oluşturan bir
tümör süpresör gen olarak kabul edilir
ve adenokarsinomların %40’ında
kaybolmuştur
Rb yolu
• DNA hasarı veya onkojenik stres söz
konusu olduğunda p53’ün yol açtığı G1
duraklamasının başlıca
dengeleyicisidir
• Rb protein ekspresyonu %80
KHAK’inde, sadece %15 KHDAK’inde
kaybolmuştur. Preinvaziv lezyonlarda
kaybolma yoktur.
Rb
• KHDAK’de ise Rb inaktivasyonu
fosforilasyonundaki kontrolün kalkması
sonucu oluşur
– CDK inhibitörü p16INK4 ün kaybı
– Siklin D1 aşırı ekspresyonu
• Risk altındaki kronik sigara içicilerde
bronşial epitelde p16 hipermetilasyonu
saptanır
• Balgamda, dökülen hücrelerde de
yüksek duyarlılıkla saptanır ve erken
kanser tanısında kullanılabilir
Siklin D1/E
• Aşırı ekspresyonu Rb
fosforilasyonunun kontrolden çıkması
ile sonuçlanır
• Erken bir olay
– %50 displazi (grade yükselmesi ile
sıklaşıyor)
– %70 AAH
– KHDAK olgularında N bronş epitelinde
– Kısa sağkalım ile ilişkili
Bax:Bcl-2 dengesi
• Bax apoptotik bir gen
• Bcl-2 anti-apoptotik bir gen
• Bax/bcl-2 molekül oluşumu bax’ı
nötralize eder ve apoptozis kaybı
ortaya çıkar
• Bax:bcl-2 oranı <1èbcl-2
hiperekspresyonu ve bax kaybı
üPreneoplastik lezyonun derecesiyle
birlikte artar
• Hücresel immortalizasyon
– hTERT
• Angiogenezis
– VEGF, NP1,NP2
Skuamöz hücreli karsinom
patogenezi
Adenokarsinom patogenezi
• Akciğer kanseri insidansı ve mortalitesi
son 25 yıldır belirgin olarak
değişmemiştir
• Yeni ilaçlar, multidisipliner yaklaşım…
• Bu nedenle havayolları ve alveollerde
karsinogenezisi önlemeye yönelik
tedavi ve bunu karakterize edecek
moleküler determinantlar
araştırmaların anahtarı olmaya devam
edecektir
• Ta ki preneoplaziyi tedavi edecek
rasyonel ve hedefe yönelik ajanlar
geliştirilene kadar…
Teşekkür ederim…