Küçük hücreli olmayan akciğer kanserlerinde HGF/c-met sinyal ileti yolağının rolü

Abstract

Amaç: HGF ve c-Met'in, küçük hücreli olmayan akciğer kanserlerinde (küçük hücreli dışı akciğer kanserleri-KHDAK) ekspresyonları sıklıkla artmıştır, ancak tümör progresyonundaki rolü tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmanın amacı, HGF/ c-Met yolağının KHDAK'deki rolünün araştırılmasıdır. Gereç ve Yöntem: Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji arşivinden sağlanan 63 KHDAK olgusuna ait doku örneklerinde, HGF ve c-Met ekspresyonu immünhistokimyasal olarak belirlendi. Aynı dokulardan alınan kesitlerden elde edilen DNA' lar, c-Met reseptörünün transmembranal (ekzon 13), jukstamembranal (ekzon 14) ve sitoplazmik bölgelerini (15–21.ekzonlar) kodlayan tüm ekzonlara özgü primerler kullanılarak polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yöntemi ile amplifiye edildi ve bu bölgelerin DNA dizi analizi gerçekleştirildi. HGF/c-Met yolağı aktivasyonunun KHDAK progresyonundaki rolünü araştırmak amacıyla HGF/c-Met tarafından uyarıldığı ve invazyon ve metastazda rol oynadığı düşünülen matriks metalloproteinaz proteinleri (MMP–2 ve MMP–9) ile metalloproteinaz doku inhibitörleri (TIMP–1 ve TIMP–3) ve RhoA' nın ekspresyonları immunhistokimyasal (IHK) olarak belirlendi ve HGF ve c-Met ekspresyonları ile ilişkileri araştırıldı. Ayrıca çalışılan tüm parametrelerin hastaların sağkalımı ve diğer klinik parametreleri ile ilişkisi araştırıldı. Bulgular: IHK analizler sonucunda KHDAK dokularının %81'inde c-Met, % 48'inde ise HGF ekspresyonunun arttığı belirlendi. c-Met ekspresyonundaki artış, skuamöz hücreli kanserde, adenokansere göre daha fazlaydı. Dizi analizleri sonrasında c-Met reseptörünün 13 -19 ekzonlarında mutasyon saptanmaz iken tirozin kinaz aktivitesi gösteren bölgeleri kodlayan 20 ve 21. ekzonlarda c1254 T-->C transisyonu (D1254D) ve g1339 A-->G transisyonu (A1339A) şeklinde iki adet amino asit değişikliğine yol açmayan sessiz mutasyon saptandı. IHK analizleri sonrasında MMP-2 %69, TIMP-1 %49, TIMP-3 %32 ve RhoA'da %8 oranında ekspresyon artışı bulunurken, MMP- 9 ekspresyonun da artış bulunmadı. TIMP-3 ve RhoA ekspresyonları, HGF güçlü ekspresyonu ve HGF/c-Met koekspresyonu olan olgularda anlamlı olarak artmış bulundu. HGF, c-Met, MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-3 ve RhoA ekspresyonları ile, yaş, cinsiyet, sigara öyküsü, tümör boyutu, lenfatik metastaz ve nüks oranı arasında korelasyon gözlenmedi. HGF/c-Met ile lenf nodu metastazı, TIMP-3 güçlü ekspresyonu ile ileri evre, RhoA güçlü ekspresyonu ve c-Met'te iki mutasyonun birlikte bulunması ile sağkalım süreleri arasında korelasyon saptandı. Sonuç: IHK ve mutasyon analizleri, HGF/c-Met yolağı aktivasyonunun KHDAK gelişiminde ve/veya progresyonunda rol oynayabileceğini göstermektedir. Verilerimiz, HGF/c-Met güçlü ekspresyonunun, RhoA ve TIMP-3 aracılığıyla invazyon ve metastazı arttırabileceği, c-Met ekspresyonundaki artışın HGF' den bağımsız olabileceği görüşünü desteklemektedir. Bulgularımız, KHDAK tedavisinde, HGF/c-Met yolağının tek başına veya TIMP-3 ve RhoA'nın inhibisyonu ile birlikte blokajının yeni moleküler tedavi hedefleri olabileceğini düşündürmektedir. Anahtar kelimeler: HGF, c-Met, mutasyon, metastaz, RhoA, TIMP-3, KHDAK Objective: HGF and c-Met are often overexpressed in non-small-cell lung cancer (NSCLC). However, their role in tumor progression is not clearly defined. The aim of this study is to investigate the role of HGF/c-Met pathway in NSCLC. Methods: The expression of HGF and c-Met were determined immunohistochemically in parafin-embedded tissue samples of 63 NSCLC patients, which were provided from Dokuz Eylül University School of Medicine pathology archive. DNAs obtained from sections of the same tissues were amplified by polymerase chain reaction (PCR) using exons specific primers that encode tramsmembranal domain (exon 13), juxtamembranal domain (exon 14) and cytoplasmic domain (exons 15-21) ( include tyrosine kinase activity (exons 20-21)) of the c-Met receptor. DNA sequence analysis was conducted in these PCR products. We also investigated the expressions of RhoA and MMPs (MMP-2 and MMP-9) along with their tissue inhibitors (TIMP-1 and TIMP-3) and their association with HGF and c-Met expressions. In addition, the relationship between all the parameters examined by either IHC or PCR and clinical parameters including survival and stage were investigated. Results: Immunohistochemically, strong c-Met and HGF expressions were found in 81 % and 48 % of NSCLC tissues, respectively. c-Met overexpression in squamous cell cancers was significantly higher than in adenocarcinomas. We identified two novel silent mutations, c1254 T-->C transition (D1254D) in exon 20-21 (1) and g1339 A-->G transition (A1339A) in exon 20-21 (2). The positive immunostaining rates for MMP-2, TIMP-1, TIMP-3 and RhoA were 69%, 49%, 32% and 8%, respectively. MMP-9 overexpression was not encountered in any of the cases. We determined that TIMP- 3 and RhoA overexpression was statistically higher in cases, in which HGF overexpression (p=0.002 and p=0.045) or HGF/c-Met coexpression (p=0.010 and p=0.011) were present. In addition, c-Met overexpression/mutations and all the studied immunostaining parameters were not correlated with tumor size, tumor stage, lymph node metastasis and relapse rate. However, the incidence of lymph node involvement was higher in the cases which had HGF/c-Met coexpression. The cases with RhoA overexpression or double mutation in c-Met were found to have significantly lower survival time. Conclusion: Present study shows that HGF/c-Met pathway may play a role in NSCLC development and/or progression. Our data support the opinion that c-Met overexpression may be independent of HGF. Our data suggest that HGF/c-Met overexpression increases invasion and metastasis via RhoA and TIMP-3 in NSCLC, especially in adenocarcinoma. The blockade of the HGF/c-Met pathway with RhoA and/or TIMP-3 inhibitors may be an effective therapeutic target for NSCLC treatment. Keywords: HGF, c-Met, mutation, metastasis, RhoA, TIMP-3, NSCLC