Tiroid Lezyonlarına Moleküler Yaklaşım
advertisement
Tiroid Lezyonlarına Moleküler Yaklaşım Dr. Gaye Güler Tezel Plan • Karsinogenez ve moleküler genetik • Sorular ve kullanım alanları • Olgular Karsinogenez ve Moleküler Genetik • • • • • • Klonalite ve Multifokalite DNA Ploidi Sitogenetik Değişiklikler Heterozigosite Kaybı (LOH) Somatik mutasyonlar miRNA Ekspresyon Değişiklikleri Klonalite ve Multifokalite • Monoklonal orijin • Multipl papiller karsinom odakları sıklıkla farklı klonal orjine sahip bağımsız primer tümörler (HUMARA) • Aynı glanddaki tümör nodülleri farklı genetik alterasyonlara sahip N Engl J Med 2005;352:2406-2412 J Clin Endocrinol Metab 2007;92:3511-3516 DNA ploidi • PTK tipik olarak normal DNA içeriğine sahip • Anöploidi %10’dan az • FVPTK’da anöploidi hafifçe yüksek • FA’da anöploidi %20-30 Genes Chromosomes Cancer 2004;40:355-364 Sitogenetik Değişiklikler • Çoğu PTK normal karyotip • %20-40 sitogenetik anomalite – %50 sayısal (en sık Y kr ya da 22. kr kaybı ve 7. kr kazanımı) – %50 yapısal (en sık 10.kr inversiyon) Cancer 2001;92:2529-2538 Sitogenetik Değişiklikler • PTK’ların %40’ında CGH çalışmalarında kromozomal imbalans saptanmıştır • Bu oran agresif tümörlerde ve “tall cell” varyantta daha yüksek – 22q ve 9q kaybı en sık – 17q ve 1q kazanımı en sık Genes Chromosomes Cancer 2001;32:43-49 Sitogenetik Değişiklikler • FVPTK’larında CGH çalışmalarıyla gösterilen kromozomal imbalans sonuçları klasik PTK’da izlenenlerden çok FK ve FA’a daha yakın bulunmuştur Wreesmann VB. Genes Chromosomes Cancer 2004;40:355-364 Follicular variant of papillary thyroid carcinoma: genome-wide appraisal of a controversial entity. - Wreesmann VB - Genes Chromosomes Cancer - 01AUG-2004; 40(4): 355-64 Abstract: The majority of thyroid tumors are classified as papillary (papillary thyroid carcinomas; PTCs) or follicular neoplasms (follicular thyroid adenomas and carcinomas; FTA/FTC) based on nuclear features and the cellular growth pattern. However, classification of the follicular variant of papillary thyroid carcinoma (FVPTC) remains an issue of debate. These tumors contain a predominantly follicular growth pattern but display nuclear features and overall clinical behavior consistent with PTC. In this study, we used comparative genomic hybridization (CGH) to compare the global chromosomal aberrations in FVPTC to the PTC of classical variant (classical PTC) and FTA/FTC. In addition, we assessed the presence of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma (PPARG) alteration, a genetic event specific to FTA/FTC, using Southern blot and immunohistochemistry analyses. In sharp contrast to the findings in classical PTC (4% of cases), CGH analysis demonstrated that both FVPTC (59% of cases) and FTA/FTC (36% of cases) were commonly characterized by aneuploidy (P = 0.0002). Moreover, the pattern of chromosomal aberrations (gains at chromosome arms 2q, 4q, 5q, 6q, 8q, and 13q and deletions at 1p, 9q, 16q, 17q, 19q, and 22q) in the follicular variant of PTC closely resembled that of FTA/FTC. Aberrations in PPARG were uniquely detected in FVPTC and FTA/FTC. Our findings suggest a stronger relationship between the FVPTC and FTA/FTC than previously appreciated and support further consideration of the current classification of thyroid neoplasms.Copyright 2004 Wiley-Liss, Inc. Heterozigosite Kaybı (LOH) • Meta-analiz – PTK %2.5 – FK %20 3p,4q,10q en sık delesyon Klasik PTK’na oranla folliküler, onkositik ve “tall cell” varyantta LOH oranları daha yüksek Diagn Mol Pathol 2004;13:41-46 Studies of allelic loss in thyroid tumors reveal major differences in chromosomal instability between papillary and follicular carcinomas. Ward LS. J Clin Endocrinol Metab 1998;83:525:530 Somatik Mutasyonlar • Multipl sinyal iletim yolakları • Mitojen-aktive edilmiş protein kinaz (MAPK) yolağında aktivasyon • Özgün etki Diagn Mol Pathol 2004;13:41-46 MAPK Yolağı PTK • %70’inde genetik değişiklikler • BRAF veya RAS genlerindeki mutasyonlar • RET ve NTRK1 genlerindeki gen rearanjmanları • Aynı tümörde birlikte görülmesi çok nadir MAPK-Aktive Edici Mutasyonlar ve Fenotipik İlişkileri Mutasyon Prevalans Fenotip BRAF nokta mutasyonu %29-69 Daha ileri yaş Klasik, “tall cell”varyant Ekstratiroidal Yüksek tümör evresi Rekürrens Dediferansiasyon RET/PTK gen aranjmanı %11-43 Daha genç Klasik, diffüz sklerozan Radyasyon öyküsü LN metastazı Düşük tümör evresi RAS nokta mutasyonu %15 FVPTK Enkapsüle tümör LN met yok Uzak metastaz TRK rearanjmanı <%5 İyi tanımlanmamış BRAF • PTK’daki en sık genetik değişiklik • Mutasyon, genin lokalize olduğu 7.kr uzun kolunda genin 15.ekzonunda, 1799. Timin nükleotidi yerine adenin geçmesi sonucu 600. kodonun kodladığı Valin yerine Glutamat oluşmasına neden olur (V600E) • BRAF kinaz aktivasyonuna, sırasıyla MEK, ERK aktivasyonuna yol açar BRAF • Agresif tümör karakteristikleri – Ekstratiroidal uzanım – Rekürrens – Uzak metastaz VEGF ve MMP upregülasyonu Tümör dediferansiasyonu ve anaplastik transformasyon ile ilişkili Endocr Rev 2007;28:742-762 J Clin Endocrinol Metab 2006;91:3667-3670 Endocrinology 2006;147:5699-5707 RET/PTK gen rearanjmanı • RET geni kromozom 10q11.2 de lokalizedir ve hücre membran reseptör tirozin kinazı olan RET proteinini kodlar • nöral krest orjinli hücrelerde eksprese olur • böbrek gelişimi ve gastrointestinal nöral gelişimde rol oynar • “Wild type” RET normal tiroidde sadece C hücrelerinde eksprese olur • Onkogenik aktivasyonu insan T-cell lenfoma DNA’sı ile NIH3T3 hücrelerinin transfeksiyonu sırasında tanımlanmıştır Takahashi M, Cell 1985 Reseptör tirozin kinazlar benzer yapısal özelliklere sahiptir • Ekstraselüler ligand bağlayan domain • Transmembran domain • Sitoplazmik tirozin kinaz domain Kaderin-benzeri domain Sinyal domain Sisteinden zengin domain Tirozin kinaz domain RET/PTK gen rearranjmanı RET RET-PTK1 RET-PTK2 RET-PTK3 Asa S, Mod Pathol 2001 RET/PTK gen rearranjmanı • RET/PTK1 ve RET/PTK3 de 10. kromozomda inversiyon, • RET/PTK2 de ise kromozom10/17 translokasyonu söz konusudur. RET/PTK gen rearranjmanı • En sık H4 (PTK1) (%60-70)ve ELE1 (PTK3) (%20-30) • Radyasyonla indüklenmiş tümörlerde %60’a varan sıklık Papiller karsinomda RET/PTK prevalansı • Değişik coğrafik bölgeler arasında farklılıklar gösterir; Amerika Birleşik Devletleri’nde %11-43 arasında değişir. • Farklı moleküler tekniklerin kullanılması RET/PTK • Papiller karsinom ve mikrokarsinom • Anaplastik karsinomda yok • Az diferansiye? • Dediferansiasyon/ progresyon düşük potansiyel • Hyalinize trabeküler adenom, • Hashimoto tiroiditi, • Hiperplastik nodüller, • Folliküler adenom, • Eksternal radyasyon öyküsüne sahip hastalarda benign tiroid nodülleri Prevalans Santoro (1992) PTK FK %19 33/77 0 0/37 0 0/15 0 0/45 0 0/19 WynfordThomas (1993) Az Dif. Anaplastik K. Tallini (1998) %40 81/201 0 0/22 0 0/15 0 0/17 Nikiforov %19 18/93 0 0/46 0 0/12 0 0/11 Santoro (2002) %13 8/62 RAS • PTK’un %10’unda ve hemen daima FVPTK’u ile ilişkili • Kodon 12, 13 ve 61 NRAS, HRAS, KRAS • Mutasyon proteini aktif GTP bağlı konformasyonda tutar ve MAPK ve PI3K/AKT yolaklarını uyarır RAS • FVPTK ile güçlü korelasyonu yanısıra daha sık enkapsüle tümör, daha az papiller nükleer özellik ve düşük lenf nod metastaz oranı ile ilişkili • Bazı yayınlarda uzak organ metastazı ile ilişkili RAS • En sık NRAS kodon61 mutasyonu • Konvansiyonel FA’ların yaklaşık %30’u • Konvansiyonel FK’ların yaklaşık %50’si PAX8/PPARG gen rearranjmanı • FK’da RAS mutasyonundan sonra en sık 2. genetik değişiklik • Konvansiyonel FK’da %30-40 • Onkositik FK’da %5-10 • T(2;3) (q13;p25) PAX8/PPARG gen rearranjmanı • Gen rearanjmanı pozitif tümörler daha genç hasta, daha küçük tümör, solid gelişim paterni ve vasküler invazyonla ilişkili • FK vakalarında aynı vakada PAX8/PPARG ve Ras mutasyon birlikteliği yok Diagnostic Pathology and Molecular Genetics of the Thyroid. 2009 Nikiforov Y. TRK • NTRK1 gen rearanjmanı (TRK) PTK’da en az görülen rearranjman • NTRK1 geni kromozom 1q22 da lokalizedir ve tirozin kinaz aktivitesiyle hücre membran reseptörü kodlar • NTRK1 normal tiroid follikül hücrelerinde eksprese olmaz • TPM3 ve TPR genleriyle olan reaaranjman intrakromozomal inversiyon iken, TFG geni ile olan t(1:3) translokasyonudur PI3K/PTEN/AKT Yolak Mutasyonları • Bu yolak RAS mutasyonu sonucu aktive olabileceği gibi PI3K ve PTEN genlerindeki mutasyonla da aktive olabilir • Anaplastik karsinomda sık, daha az olarak Folliküler karsinomda, PTK’da %2-5 oranda bulunur miRNA Ekspresyon Değişiklikleri • MikroRNA’lar protein-kodlayan genlerin negatif düzenleyicileri • Kanser hücrelerinde spesifik miRNA düzeylerinde up/down regülasyon mevcut • PTK’unda miR-221, miR-222, miR187, miR-181b, miR-146b upregüle J Clin Endocrinol Metab 2008;93:1600-1608 Sorular ve Kullanım Alanları • PTK kuşkulu bir İAB’de moleküler analizler tanıya yardımcı olabilir mi? BRAF V600E mutasyonu • Papiller karsinom için güvenilir bir marker • Farklı araştırmacılar tarafından çalışılan 500’den fazla benign tümörün herhangi birinde saptanmamıştır • Klasik ve tall cell varyant • Mutasyone tümörlerin ancak %10’u folliküler varyant olguları Endocr Relat Cancer 2005;12:245-262 • Prospektif çalışma: >1000 TİİAS örneğinde BRAF mutasyon varlığı cerrahi materyalde %100 papiller karsinom tanısı ile korele Nikiforov Y, 77th Annual Meeting of the America Thyroid Association, 2006 Nikiforov Y. Molecular Testing for Mutations in Improving the Fine-Needle Aspiration Diagnosis of Thyroid Nodules J Clin Endocrinol Metab, 2009, 94(6):2092–2098 • Tanı Kullanım Alanları-I (BRAF) – Papiller karsinom için diagnostik marker • TİİAS ve cerrahi materyal • Prognoz? – %13 Az diferansiye, %35 Anaplastik karsinom (progresyon yüksek) – “Tall cell” varyant • Tedavi • Tanı Kullanım Alanları-II (RET/PTK) – Papiller karsinom için diagnostik marker – TİİAB; selüler folliküler lezyon, papiller karsinom açısından şüpheli grup – Malignite potansiyeli belirsiz neoplazm • Prognoz? – Agresif lenfatik tutulum (Sugg, JCEM 1996) – Agresif seyir ile ekspresyon korele değil (Nikiforov, Am J Surg Pathol 2001) *solid varyantta RET-PTK3 hariç • Tedavi Tedavi • Anti-anjiogenetik faktörler • Anti-büyüme faktör ve reseptörleri • Hedeflenmiş tedavi – Sorafenib (BAY-43-9006) • RET/PTK rearanjmanı taşıyan PTK hücreleri BRAF mutasyonu taşıyanlara göre daha duyarlı J Clin Pathol published online 15 Jan 2009 • 40 Y, K • İstmusda 0.3cm nodül • TİİAS: Önemi belirsiz atipi * From the Catalogue of Somatic Mutations in Cancer, available online at the Sanger Institute. † Lowest mutation level in a sample resulting in a measured frequency ≥LOD. • Folliküler adenomlarda bugün için bildiğimiz spesifik mutasyon var mıdır? • Folliküler paternli lezyonların ayırıcı tanısında moleküler analizlerin katkısı ne kadardır? • Braf V600E nokta mutasyonu ya da klonal RET/PTK gen rearanjmanı papiller karsinom için tanısal nitelikte – *Ancak FVPTK’da her iki genetik değişiklik de nadir • Buna karşın Ras mutasyonu FVPTK (%40) sık, neoplazm için kuvvetli bir gösterge – *Ancak FA (%30) ve FK (%50) ’de de görülebildiğinden FVPTK için tanısal değil • Tanı Kullanım Alanları-III (PAX8/PPARγ) – Folliküler karsinomların %35’inde görülür • TİİAB ve cerrahi materyal • *Folliküler adenomların %5’inde görülebilmesine rağmen malignite için güçlü kanıt • Tanı Kullanım Alanları-IV (RAS) – Tiroid rezeksiyonlarında sınırlı yararlılık – TİİAB de daha büyük rol • *Malignite için spesifik değil • Konvansiyonel FK’da %40-50 • FVPTK’da %40 • FA’da %30 Olgu Sunumu • 23 K • Sağ tiroid lobunda 2 cm çaplı hipoaktif nodül Ayırıcı Tanı • Folliküler Adenom • Papiller Karsinom, folliküler varyant • Malignite potansiyeli şüpheli, iyi diferansiye tiroid tümörü HBME-1 CK-19 RET-PTK gen rearanjmanının araştırılması 165 200bp 100bp TİİAB: Papiller karsinom TİİAB: MNG 200bp 165 100bp MNG Papiller karsinom Mutasyon tipi • BRAF • RET/PTK Histoloji • PTK • PTK • RAS • FVPTK, FK, FA, • PAX8/PPARG • FK, FA Teşekkürler….
