TURKISH JOURNAL OF ONCOLOGY 2007 , Vol 22 , Num 2
Prognostic significance of NF-κB in resectable gastric cancer treated with concomittant chemoradiotherapy
Oğuz Galip YILDIZ,1 Serdar SOYUER, 1 Işın SOYUER, 2Kadir UÇAR, 1 Mete GÜNDOĞ, 1 Bünyamin KAPLAN, 1 Metin ÖZKAN3
1Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi, Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı, Kayseri
2Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi, Patoloji Anabilim Dalı, Kayseri
3Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi, Medikal Onkoloji Bilim Dalı, Kayseri

Summary

AMAÇ
Gastrektomiden sonra adjuvan kemoradyoterapi uygulanan mide kanserli olgularda transkripsiyon faktör nükleer faktör kappa B'nin (NF-κB ) progresyonsuz sağkalım ve genel sağkalım yönünden prognostik önemi araştırıldı.

GEREÇ VE YÖNTEM
Çalışmaya evre II-IV mide karsinomlu gastrektomi ve adjuvan kemoradyoterapi ile tedavi edilen 49 olgu (35 erkek, 14 kadın; median yaş 55; dağılım 22-73) dahil edildi. Tüm olgulara gastrektomi sonrası adjuvan radyoterapi ile eş zamanlı haftada bir kez 250 mg/m2 dozunda haftalık i.v. bolus 5-FU verildi. Kemoradyoterapinin tamamlanmasından 2-4 hafta sonra konsolidasyon amaçlı ardışık dört kür Mayo Rejimi i.v. bolus tarzında uygulandı. Olgulara ait parafin bloklardan yeni kesitler alınarak NF-κB immünohistokimyasal boyası uygulandı. NF-κB için tümör dokusunda nükleer boyanmanın %10'dan az olan olgular negatif, %10'dan fazla olan olgular ise pozitif olarak değerlendirildi.

BULGULAR
Bu kritere göre yapılan değerlendirmede toplam 49 hastanın 29'unda (%59) NF-κB negatif, 20 hastada (%41) ise NF-κB pozitif boyandı. Gruplar arasında progresyonsuz sağkalım ve genel sağkalım açısından fark olup olmadığı araştırıldı.

SONUÇ
NF-κB pozitif (%10'dan fazla boyanan) grupta genel sağkalım istatistiksel olarak anlamlı ve daha kısa bulunmuşken, hastalıksız sağkalım yönünden iki grup arasında istatistiksel anlamlı fark gösterilemedi.

Introduction

Transkripsiyon faktörlerin bilinen beş proteininden p50 ve p65'in heterodimer bir oluşumu olan transkripsiyon faktör nükleer faktör kappa B (NF-κB), nükleer faktör inhibitörü kappa B (IκB) proteinleri tarafından Go fazındaki hücrelerin sitoplazmasında sentezlenir ve inaktif olarak bulunur. NF-κB sitokinler, radyasyon ve bazı kemoterapötik ajanlarla fosforilasyon, ubikuitinasyon ve IκB'nın proteozom-aracılı degradasyonuna yol açarak aktive olur.[1,2]

Transkripsiyon faktör nükleer faktör kappa B (NF-κB) Rel-family proteinlerinin heterodimerik bir kompleksidir.[3,4] NF-κB hücre büyümesi, diferansiyasyonu, apopitozisin regülasyonu, sitokin prodüksiyonu ve neoplastik transformasyondan sorumlu çok sayıda gen ekspresyonunu kontrol etmektedir.[5,6]

Çok sayıda araştırmacı tarafından pankreas kanseri,[7] meme kanseri,[8] kolorektal kanserler,[9] hepatosellüler kanser,[10] prostat kanseri[11] ve mide kanseri[12,13] gibi çeşitli kanserlerde NF-κB aktivitesi çalışılmıştır. NF-κB'nin hücre siklusu, invazyon, metastaz, anjiogenez ve antiapopitoz ile ilgili gen ekpresyonunu aktive ettiğinden tümör gelişimi ve progresyonunda önemli rol oynayabileceği düşünülmektedir.[14] Ayrıca NF-κB transkripsiyon faktörünün aktivasyonunun antikanser tedavi direnci açısından önemli olduğu bilinmektedir.[15] NF-κB transkripsiyon faktör inhibisyonunun fibrosarkoma, lenfoma, melanoma yanısıra mesane, meme ve skuamöz hücreli kanser hücre serilerini TNF (tumor necrosis factor), kemoterapi ve radyoterapinin sitotoksik etkilerine karşı sensitize ettiğigösterilmiştir.[16-21]

Mide kanserlerinde NF-κB aktivitesinin tümör büyüklüğü, invazyon derinliği ve lenfatik invazyonla ilişkili olduğu gösterilmiştir;[14] ancak halen NF-κB aktivasyonunun kanserli dokulardaki klinik önemine dair kanıtlar yerine oturmamıştır.

Methods

Çalışmaya gastrektomi sonrası adjuvan kemoradyoterapi ile tedavi edilen evre II-IV mide karsinomlu 49 olgu (35 erkek [%71], 14 kadın [%29]; median yaş 55; dağılım 22-73) dahil edildi. Tüm olgulara gastrektomi sonrası adjuvan radyoterapi ile eş zamanlı haftada bir kez 250 mg/m2 dozunda haftada bir (tam kan sayımı, biyokimya tetkikleri ve performansı normal olan olgulara) i.v. bolus 5FU verildi. Kemoradyoterapinin tamamlanmasından 2-4 hafta sonra da ardışık olarak, 5-FU 425 mg/m2 ve folinik asit 20 mg/m2 dozlarında 1.-5. günlerde, 4 hafta ara ile toplam dört kür (Mayo Rejimi) i.v. bolus tarzında uygulanarak konsolidasyon kemoterapisi verildi. Olgulara ait parafin bloklardan yeni kesitler alınarak Patoloji Anabilim Dalında NF-κB immünohistokimyasal boyama uygulandı. NF-κB için tümör dokusunda nükleer boyanmanın olduğu alanlarda beş farklı alan gözden geçirilerek nükleer boyanma açısından %10'dan az olan olgular negatif, %10'dan fazla olan olgular ise pozitif olarak değerlendirildi (Şekil 1, 2). Gruplar arasında progresyonsuz sağkalım ve genel sağkalım açısından fark olup olmadığı araştırıldı. Sağkalım analizlerinde Kaplan-Meier yöntemi, grupların karşılaştırılmasında log-rank testi kullanıldı; anlamlılık düzeyi p<0.05 olarak kabul edildi.

Sekil 1: Mide karsinomlu olguda NF-κB negatif tümör dokusu (x200).

Sekil 2: Mide karsinomlu olguda NF-κB pozitif tümör dokusu (x200).

Results

Yapılan değerlendirmede toplam 49 hastanın 29'unda (%59) NF-κB negatif, 20 hastada (%41) ise NF-κB pozitif boyandı. Sağkalım analizlerinde NF-κB'nin pozitif ve negatif olduğu gruplar arasında progresyonsuz sağkalım açısından bir fark saptanmadı. NF-κB pozitif grup (n=20) NF-κB negatif (n=29) gruba göre genel sağkalım süresi açısından karşılaştırıldığında ise genel sağkalım süresi anlamlı olarak daha kısa bulundu (p=0.033), (Şekil 3).

Sekil 3: NF-κB pozitif ve negatif gruplara ait genel sağkalım eğrileri.

Discussion

NF-κB aktivasyonunun hücre proliferasyonu, apopitozis, sitokin prodüksiyonu ve onkogeneziste önemli rolü olduğu gösterilmiştir. Tümör hücrelerinde NF-κB aktivasyonu normal bitişik dokularla karşılaştırıldığında anlamlı derecede yüksek bulunmuştur.[13]

NF-κB'nin bazı kanser türlerinde (akciğer, mide, prostat gibi) apopitotik hücre ölümünün engellenmesinde önemli rol oynadığına dair çalışmalar vardır.[3-11]

Milligan ve ark.[15] yaptıkları çalışmada proteasome inhibitörleriyle NF-κB inhibisyonunun akciğer adenokarsinomu hücrelerinde apopitozisi artırdığını in vitro olarak göstermişlerdir.

NF -κB bakteri virüs, interlökinler, büyüme faktörleri, kemoterapotik ajanlar, iyonize radyasyon ve psikolojik, fizyolojik ve oksidatif farklı stres uyaranlarını içine alan 150'den fazla farklı ekstraselüler uyaran tarafından indüklenmektedir. Paklitaksel, doksorubisin, tamoksifen ve sisplatin gibi kemoterapotik ajanlar kanser hücrelerinde NF-κB aktivasyonu ile ilişkili bulunmuştur.[22] Aynı şekilde kanser tedavisinde kullanılan gama radyasyonunun da NF-κB aktivasyonu ile bağlantılı olduğu gösterilmiştir.[23] NF-κB'nin bu uyaranlarla aktivasyonunun apopitoz direncine ve kemorezistansa neden olduğu iddia edilmektedir. Halbuki kemoterapi ve radyoterapinin normalde apopitozisi indüklediği bilinmektedir. Yani adjuvan tedavi apopitozisi aktive ederken aynı zamanda anti-apopitotik olan NF-κB'yi de aktive etmektedir.[24,25]

Kim ve ark.[26] meme kanseri progresyonunda NF-κB'nin rolünün tam mekanizmasını açıklayamamakla birlikte, meme karsinogeneziyle ilgili bazı gen ekspresyonunun modülasyonundan NFκB'yi sorumlu tutmakta ve NF-κB'nin tümör inisiyasyonundaki rolü ile ilgili bir seri delilden bahsetmektedirler. Sıçan modelinde meme glandı malign transformasyonundan önce NF-κB aktivasyonunun gözlendiğini ve bu nedenle NF-κB'nin tümör inisiyasyonundan sorumlu olabileceği üzerinde durmaktadırlar.

Wu ve ark.[27] kemoterapotik ajanların sitotoksisitesine ve iyonizan radyasyona dirençli tümör hücrelerinin meme kanseri tedavisinde kullanılan adjuvan tedavinin etkinliğini sınırlayabileceğinden bahsetmektedirler.

Sasaki ve ark.nın[13] çalışmasında gastrik kanser dokusunda NF-κB aktivasyonunun, tümör invazyonu ile ilişkili klinikopatolojik özelliklerden tümör hücrelerinin lenfatik invazyonu, invazyon derinliği, peritoneal metastaz ve tümör boyutu ile aralarında istatistiksel korelasyon olduğunu göstermişlerdir.

Yamanaka ve ark.[12] ise mide karsinomlu olgularda yüksek NF-κB düzeyi saptanan olgularda düşük olan gruba göre genel sağkalımı istatistiksel olarak daha düşük saptamışlardır. Bizim çalışma grubumuzda, NF-κB düzeyinin progresyonsuz sağkalım üzerine etkisi gösterilememiştir, fakat NF-κB'nin %10'dan fazla pozitif olduğu olgularda genel sağkalım süresi, negatif gruba göre anlamlı olarak kısa saptanmıştır. Bulgularımız, NFκB'nin mide karsinomlarında prognostik faktör olarak önemli olabileceğini düşündürmektedir.

References

1) Andela VB, Schwarz EM, Puzas JE, O'Keefe RJ, Rosier RN. Tumor metastasis and the reciprocal regulation of prometastatic and antimetastatic factors by nuclear factor kappaB. Cancer Res 2000;60(23):655762.

2) Blackwell TS, Christman JW. The role of nuclear factorkappa B in cytokine gene regulation. Am J Respir Cell Mol Biol 1997;17(1):3-9.

3) Karin M, Lin A. NF-kappaB at the crossroads of life and death. Nat Immunol 2002;3(3):221-7.

4) Karin M, Cao Y, Greten FR, Li ZW. NF-kappaB in cancer: from innocent bystander to major culprit. Nat Rev Cancer 2002;2(4):301-10.

5) Pahl HL. Activators and target genes of Rel/NFkappaB transcription factors. Oncogene 1999;18(49):6853-66.

6) Baldwin AS Jr. The NF-kappa B and I kappa B proteins: new discoveries and insights. Annu Rev Immunol 1996;14:649-83.

7) Wang W, Abbruzzese JL, Evans DB, Chiao PJ. Overexpression of urokinase-type plasminogen activator in pancreatic adenocarcinoma is regulated by constitutively activated RelA. Oncogene 1999;18(32):4554-63.

8) Biswas DK, Dai SC, Cruz A, Weiser B, Graner E, Pardee AB. The nuclear factor kappa B (NF-kappa B): a potential therapeutic target for estrogen receptor negative breast cancers. Proc Natl Acad Sci U S A 2001;98(18):10386-91.

9) Lind DS, Hochwald SN, Malaty J, Rekkas S, Hebig P, Mishra G, et al. Nuclear factor-kappa B is upregulated in colorectal cancer. Surgery 2001;130(2):363-9.

10) Tai DI, Tsai SL, Chang YH, Huang SN, Chen TC, Chang KS, et al. Constitutive activation of nuclear factor kappaB in hepatocellular carcinoma. Cancer 2000;89(11):2274-81.

11) Chen CD, Sawyers CL. NF-kappa B activates prostate-specific antigen expression and is upregulated in androgen-independent prostate cancer. Mol Cell Biol 2002;22(8):2862-70.

12) Yamanaka N, Sasaki N, Tasaki A, Nakashima H, Kubo M, Morisaki T, et al. Nuclear factor-kappaB p65 is a prognostic indicator in gastric carcinoma. Anticancer Res 2004;24(2C):1071-5.

13) Sasaki N, Morisaki T, Hashizume K, Yao T, Tsuneyoshi M, Noshiro H, et al. Nuclear factorkappaB p65 (RelA) transcription factor is constitutively activated in human gastric carcinoma tissue. Clin Cancer Res 2001;7(12):4136-42.

14) Arlt A, Vorndamm J, Muerkoster S, Yu H, Schmidt WE, Folsch UR, et al. Autocrine production of interleukin 1beta confers constitutive nuclear factor kappaB activity and chemoresistance in pancreatic carcinoma cell lines. Cancer Res 2002;62(3):910-6.

15) Milligan SA, Nopajaroonsri C. Inhibition of NFkappa B with proteasome inhibitors enhances apoptosis in human lung adenocarcinoma cells in vitro. Anticancer Res 2001;21(1A):39-44.

16) Wang CY, Mayo MW, Baldwin AS Jr. TNF- and cancer therapy-induced apoptosis: potentiation by inhibition of NF-kappaB. Science 1996;274(5288):784-7.

17) Van Antwerp DJ, Martin SJ, Kafri T, Green DR, Verma IM. Suppression of TNF-alpha-induced apoptosis by NF-kappaB. Science 1996;274(5288):787-9.

18) Sovak MA, Bellas RE, Kim DW, Zanieski GJ, Rogers AE, Traish AM, et al. Aberrant nuclear factorkappaB/ Rel expression and the pathogenesis of breast cancer. J Clin Invest 1997;100(12):2952-60.

19) Shattuck-Brandt RL, Richmond A. Enhanced degradation of I-kappaB alpha contributes to endogenous activation of NF-kappaB in Hs294T melanoma cells. Cancer Res 1997;57(14):3032-9.

20) Jeremias I, Kupatt C, Baumann B, Herr I, Wirth T, Debatin KM. Inhibition of nuclear factor kappaB activation attenuates apoptosis resistance in lymphoid cells. Blood 1998;91(12):4624-31.

21) Batra RK, Guttridge DC, Brenner DA, Dubinett SM, Baldwin AS, et al. IkappaBalpha gene transfer is cytotoxic to squamous-cell lung cancer cells and sensitizes them to tumor necrosis factor-alpha-mediated cell death. Am J Respir Cell Mol Biol 1999;21(2):238-45.

22) Pahl HL. Activators and target genes of Rel/NFkappaB transcription factors. Oncogene 1999;18(49):6853-66.

23) Prasad AV, Mohan N, Chandrasekar B, Meltz ML. Activation of nuclear factor kappa B in human lymphoblastoid cells by low-dose ionizing radiation. Radiat Res 1994;138(3):367-72.

24) Thornberry NA, Lazebnik Y. Caspases: enemies within. Science 1998;281(5381):1312-6.

25) Deveraux QL, Reed JC. IAP family proteins-suppressors of apoptosis. Genes Dev 1999;13(3):239-52.

26) Kim DW, Sovak MA, Zanieski G, Nonet G, RomieuMourez R, Lau AW, et al. Activation of NFkappaB/ Rel occurs early during neoplastic transformation of mammary cells. Carcinogenesis 2000;21(5):871-9.

27) Wu JT, Kral JG. The NF-kappaB/IkappaB signaling system: a molecular target in breast cancer therapy. J Surg Res 2005;123(1):158-69.