PRACE ORYGINALNE Magdalena BODNAR 1 Łukasz SZYLBERG 1 Wojciech KAŹMIERCZAK 2 Andrzej MARSZAŁEK 1,3 Ocena gęstości mikrounaczynienia (MVD) w raku płaskonabłonkowym krtani Evaluation of microvessel density (MVD) in laryngeal squamous cell carcinoma 1 Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy, Katedra i Zakład Patomorfologii Klinicznej Dr hab. Andrzej Marszałek prof. UMK 2 Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy, Katedra i Klinika Otolaryngologii Prof. dr hab. Henryk Kaźmierczak 3 Uniwersytet Medyczny im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu, Katedra i Zakład Patomorfologii Klinicznej Prof. dr hab. Przemysław Majewski Dodatkowe słowa kluczowe: rak płaskonabłonkowy krtani neoangiogeneza CD105 gęstość mikrounaczynienia (MVD) Additional key words: laryngeal squamous cell carcinoma neoangiogenesis CD105 microvessel density (MVD) Adres do korespondencji: Dr hab. Andrzej Marszałek, prof. UMK Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy Katedra i Zakład Patomorfologii Klinicznej ul. M. Skłodowskiej-Curie 9 85-094 Bydgoszcz Tel.: +48-52-585-4200 Fax.: +48-52-585-4049 e-mail: amars@cm.umk.pl Nasilenie procesu neoangiogenezy uzależnione jest od wzajemnych stosunków i równowagi pomiędzy czynnikami stymulującymi oraz hamującymi ten proces. Bezpośrednim wykładnikiem intensywności procesu neoangiogenezy jest ocena gęstości mikrounaczynienia (MVD - microvessel density). Najnowsze doniesienia podkreślają rolę glikoproteiny CD105 (endogliny) w procesie neoangiogenezy. CD105 jest transbłonową glikoproteiną, będącą receptorem dla transformującego czynnika wzrostu. CD105 ulega nadekspresji w śródbłonku naczyń krwionośnych tkanek, w szczególności w powstających de novo naczyniach krwionośnych w obrębie nowotworów. Celem niniejszej pracy była ocena średniej gęstości mikrounaczynienia poprzez ocenę zmian poziomów ekspresji białka CD105 w utkaniu raka płaskonabłonkowego krtani (SCC) w powiązaniu z obecnością przerzutów do węzłów chłonnych. Ocenę poziomu ekspresji CD105 w nowo powstałych naczyniach na podstawie reakcji immunohistochemicznej przeprowadzono za pomocą zautomatyzowanych metod morfometrycznych. Ocenę gęstości nowych naczyń, poprzez poziom ekspresji CD105, wykonano z wykorzystaniem autorskiego makra opartego na funkcji color deconvolation i manual treshold w programie ImageJ. Analiza średniej gęstości mikrounaczynienia została przeprowadzona w 3 miejscach, tzw. hot spots i obejmowała iloczyn odsetka obszaru zajmowanego przez dodatnio wyznakowane komórki śródbłonka (0 100) oraz poziomu ekspresji CD105 (0-255) i przedstawiona w postaci parametru MVD/CD105. CD105 wykazała wyższe wartości MVD/CD105 w obszarze guza w porównaniu z obszarem prawidłowej błony śluzowej 115,44 vs. 55,83. Wykazano wyższe wartości MVD/ CD105 w grupie N(+) 144,72 (SD = 104,15)w porównaniu z grupą N(0) MVD/CD105 80,44 (SD = 68,57). Analiza korelacji poziomów ekspresji CD105 a stopniem zajęcia węzłów chłonnych, Intensity of neoangiogenesis depends on relationship between factors that are responsible for stimulation and inhibition of this process. The intensity of neoangiogenesis could be assessed by the microvasculature density (MVD). Recent reports highlight the role of glycoprotein CD105(endoglin) in the neoangiogenesis. CD105 is a transmembrane glycoprotein, which is a receptor for transforming growth factor. CD105 is overexpressed in the endothelium of blood vessels of tissues, particularly in de novo formed blood vessels within tumor. The aim of this study was to evaluate the microvesseldensity by changes in CD105 expression in laryngeal squamous cell carcinoma (SCC). Expression of CD105 protein was performed using automated morphometric methods. New blood vessels density was demonstrated by CD105 expression as (MDV/CD105), and performed using the authors macro function based on color deconvolation and manual threshold in the ImageJ program. Analysis of average microvessel density was performed in three hot spots, and includes the area of positively stained endothelial cells (0-100), level of CD105 expression (0-255). We have correlated the staining patterns with clinicopathological data. Analysis of CD105 expression revealed higher values MVD/CD105 in squamous cell carcinoma than in normal mucosa115.44 vs. 55.83. Moreover, microvessel density was higher in N(+) group MVD/CD105 = 144.72 (SD = 104.15)than in the N(0) group MVD/ CD105 80.44 (SD = 68.57). Analysis of correlation of CD105 expression in N(0) vs. N(+) demonstrated a statistically significant difference (p = 0.000007). MVD/CD105 may be important prognostic factor in laryngeal squamous cell carcinoma. 726 Przegląd Lekarski 2012 / 69 / 10 M. Bodnar i wsp.
wykazała różnicę istotną statystycznie (p = 0,000007) pomiędzy analizowanymi grupami. Ocena poziomów ekspresji CD105 może stanowić ważny element prognostyczny w SCC. Wstęp Celem licznych badań naukowych jest dążenie do zmniejszenia zachorowalności oraz umieralności na nowotwory złośliwe. Dlatego też ustalenie optymalnych programów terapii przeciwnowotworowych dla nowotworów obszaru głowy i szyi wciąż stanowi jeden z kluczowych kierunków badań. Próba zdefiniowania czynników biologiczno-molekularnych uczestniczących w poszczególnych etapach progresji nowotworowej, ocena poziomów ich ekspresji oraz odniesienie do danych klinicznych, pozwolą na lepsze zrozumienie procesu tworzenia przerzutów oraz doboru najbardziej optymalnych warunków leczenia. Raki płaskonabłonkowe obszaru głowy i szyi wciąż pozostają istotnym problemem terapeutycznym. Najczęściej występującym nowotworem tego obszaru jest rak krtani. Charakteryzuje się znaczną progresją, agresywnym fenotypem, a przede wszystkim zdolnością do tworzenia odległych od ogniska pierwotnego przerzutów. Ponadto nowotwory te charakteryzują się znaczną opornością na chemioterapię oraz radioterapię [1,18,28]. Kluczowym etapem w procesie transformacji nowotworowej jest proces przebudowy istniejących oraz tworzenia nowych naczyń krwionośnych, w konsekwencji prowadząc do wzrostu guza.neoangiogeneza jest wieloetapowym, wielostopniowym procesem, który obejmuje m.in. degradację składników macierzy zewnątrzkomórkowej tworzących błonę podstawną naczyń, a także aktywację, migrację oraz proliferację komórek śródbłonka. Etap neoangiogenezy stanowi krytyczny moment zarówno podczas wzrostu guza pierwotnego jak i podczas tworzenia przerzutów, początkowo w węzłach chłonnych, a następnie w miejscach odległych od ogniska pierwotnego [10]. Nasilenie procesu neoangiogenezy uzależnione jest od wzajemnych stosunków i równowagi pomiędzy czynnikami stymulującymi oraz hamującymi ten proces. Wśród czynników najsilniej stymulujących ten proces wyróżnia się m.in. naczyniowośródbłonkowy czynnik wzrostu (VEGF). Bezpośrednim wykładnikiem intensywności procesu neoangiogenezy jest ocena gęstości mikrounaczynienia (MVD - microvesseldensity). Do najważniejszych markerów będących wykładnikami gęstości mikrounaczynienia guza należą antygeny śródbłonka naczyniowego m.in. CD31, CD34, czynnik VIII. Natomiast najnowsze doniesienia wskazują na rolę w procesie neoangiogenezy także glikoproteiny CD105[13,19,30]. Endoglina (CD105), glikoproteina błonowa odpowiedzialna za modulację śródbłonka naczyń krwionośnych, stanowi receptor dla transformującego czynnika wzrostu (TGFβ1 i TGFβ3). Jest swoistym koreceptorem dla TGF-βRII, kinazy ALK1 oraz ALK5. Badania wyszczególniły dwa izotypy endogliny: L-Endoglinę oraz S-Endoglinę. Pierwsza o masie 68,051 Da jest homodimeryczną transbłonową glikoproteiną. Natomiast S- Endoglina to dimeryczne białko masie 70 kda, które m.in. poprzez aktywację enos prowadzi do zaburzenia szlaku sygnalizacyjnego TGF-β [27]. Glikoproteina CD105 uczestniczy w procesie neoangiogenezy, dojrzewaniu naczyń, a także jest odpowiedzialna za utrzymanie homeostazy. Wykazano, że CD105 ulega nadekspresji w śródbłonku naczyń krwionośnych tkanek, w których dochodzi do waskularyzacji, a w szczególności w powstających de novo naczyniach krwionośnych nowotworów.ekspresję tego białka wykazano także w mniejszym stopniu na powierzchni makrofagów, fibroblastów, komórek podścieliska, syncytiotrofoblastu, cytotrofoblastu i komórek progenitorowych układu krwiotwórczego [7,11-13]. Liczne badania wykazały, iż endoglina CD105 może stanowić niezależny czynnik prognostyczny u osób chorych na nowotwory złośliwe [11]. Cel Celem niniejszej pracy była ocena średniej gęstości mikrounaczynienia w utkaniu raka płaskonabłonkowego krtani (SCC) poprzez ocenę zmian poziomów ekspresji białka CD105 oraz powiązanie ich z obecnością przerzutów do węzłów chłonnych. Na przeprowadzenie badań otrzymano zgody Komisji Bioetycznej Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu o numerach: KB 497/2009, KB 417/2010. Materiał i metody Badania zostały przeprowadzone w grupie 37 pacjentów (31 mężczyzn i 7 kobiet), którym wykonano laryngektomię w Katedrze i Klinice Otolaryngologii i Onkologii Laryngologicznej Collegium Medicum w Bydgoszczy. Badania histopatologiczne przeprowadzono w Katedrze i Zakładzie Patomorfologii Klinicznej CM UMK wg rutynowych procedur diagnostycznych. W zgromadzonym materiale rozpoznano raka płaskonabłonkowego krtani (SCC), co zostało zweryfikowane poprzez dwukrotną ocenę materiału tkankowego przez dwóch niezależnych lekarzy patologów. Ustalono ostateczny stopnień złośliwości histologicznej oraz na podstawie danych klinicznych dokonano oceny klinicznego stopnia zaawansowania procesu nowotworowego zgodnie z klasyfikacją TNM. Pacjentów z SCC podzielono na dwie grupy, tj. bez przerzutów do węzłów chłonnych N(0) oraz z przerzutami N(+). Ostatecznie materiał badany stanowiło 78 archiwalnych bloczków parafinowych (60 bloczków z SCC oraz 18 bloczków prawidłowej błony śluzowej) zgromadzonych w Katedrze i Zakładzie Patomorfologii Klinicznej Collegium Medicum w Bydgoszczy, Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu. Ze względu na powiązanie raka płaskonabłonkowego krtani z paleniem tytoniu i nadużywaniem wysokoprocentowych alkoholi, podczas analizy danych epidemiologicznych zwrócono uwagę na te czynniki. Stwierdzono, że wszyscy pacjenci z grupy badanej palili papierosy. Dwudziestu ośmiu paliło do 20 papierosów dziennie, dziewięciu ponad 20 papierosów dziennie. Badanie immunohistochemiczne Odczyny immunohistochemiczne przeprowadzono na skrawkach parafinowych o grubości 4 µm postępując wg rutynowej procedury diagnostycznej opisanej we wcześniejszych publikacjach [3]. Do badań immunohistochemicznych identyfikujących glikoproteinę CD105 wykorzystano pierwszorzędowe mysie monoklonalne przeciwciało anty-cd105, klon [SN6h], rozcieńczenie 1:500 (ABCAM, UK).Inkubację z pierwszorzędowym przeciwciałem prowadzono przez 16 godz. w temperaturze 4 C. Do identyfikacji powstałego kompleksu antygen-swoiste przeciwciało wykorzystano zestawenvisionanti-mouse HRP (DAKO). Lokalizacja powstałych kompleksów została uwidoczniona 3-3 diaminobenzydyną (DAB), jako substratem dla peroksydazy chrzanowej. Ocena poziomu ekspresji CD105 (MVD/CD105) Ocenę poziomu ekspresji CD105 w nowo powstałych naczyniach na podstawie reakcji immunohistochemicznej w obszarze guza oraz w obszarze prawidłowej błony śluzowej przeprowadzono za pomocą zautomatyzowanych metod morfometrycznych. Poziom ekspresji CD105 zobrazowano poprzez gęstość nowych naczyń. Analizę wykonano z wykorzystaniem autorskiego makro opartego na funkcji colordeconvolation i manualtreshold w programie ImageJ. Analiza średniej gęstości mikrounaczynienia została przeprowadzona w 3 miejscach, tzw. hot spots, o największej gęstości naczyniowej. Analiza opierała się na iloczynie odsetka obszaru zajmowanego przez dodatnio wyznakowane komórki śródbłonka (0 100) oraz poziomie ekspresji CD105 (0-255), z wykorzystaniem skali szarości i została przedstawiona w postaci parametru MVD/CD105. Metody statystyczne Przeprowadzono analizy statystyczne z zastosowaniem programu STATISTICA 10.Zgodność poszczególnych zmiennych z rozkładem normalnym zbadano wykorzystując test Kołmogorowa-Smirnowaz poprawką istotnościlillieforsaoraz testemshapiro-wilka. Jednorodność wariancji oceniono za pomocą testulevene a. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą testów nieparametrycznych, ponieważ rozkład uzyskanych wyników odbiegał od rozkładu normalnego. Do oceny różnic istotnych statystycznie, wykorzystano testy nieparametryczneu Manna-Whitneya, Kruskala-Wallisa. Za różnicę istotną statystycznie przyjęto wartości p < 0,05. Wyniki Wykorzystując badania immunohistochemiczne wykazano ekspresję endogliny CD105 we wszystkich badanych próbach (Rycina 1). CD105 wykazała wyższe wartości MVD/ CD105 w obszarze guza w porównaniu z obszarem prawidłowej błony śluzowej (MVD/CD105 = 115,44 vs. MVD/CD105 = 55,83). Ponadto analiza gęstości mikrounaczynienia w odniesieniu do danych kliniczno-patologicznych (obecność vs. brak przerzutów do węzłów chłonnych) wykazała wyższe wartości MVD/CD105.W grupie N(+)MVD/ CD105 wynosiła 144,72 (SD = 104,15). W grupie pacjentów N(0) stwierdzono MVD/ CD105 na poziomie 80,44 (SD = 68,57). Ponadto, analizą korelacji poziomów ekspresji CD105 a stopniem zajęcia węzłów chłonnych N(0) vs. N(+) wykazano różnicę istotną statystycznie pomiędzy analizowanymi grupami badanymi (p = 0,000007) (Ryc. 2). Ponadto dokonano analizy średniej gęstości mikrounaczynienia w grupach pa- Przegląd Lekarski 2012 / 69 / 10 727
Rycina 2 Średnie poziomy ekspresji CD105 w grupie pacjentów bez i z przerzutami do węzłów chłonnych. Expressionof CD105 (median) in patients without and with lymph node metastases. Rycina 1 Reprezentatywne odczyny immunohistochemiczne CD105. A: Ekspresja CD105 w obszarze raka płaskonabłonkowego krtani; B: Ekspresja CD105 w obszarze prawidłowej błony śluzowej. Pierwotne powiększenie obiektywu 10X. Representative immunohistochemical staining of CD105. A: CD105 expression in laryngeal squamous cell carcinoma; B: CD105 expression in normal mucosa. Primary objective magnification 10X. Rycina 3 Średnie poziomy ekspresji CD105 w zależności od stopnia zajęcia węzłów chłonnych. Expression of CD105 (median)according to lymph node involvement. cjentów z różnym stopniem zaawansowania cechy N. Wykazano, najwyższe wartości mikrounaczynienia w grupie pacjentów N(1), MVD/CD105 wynosiła 153,05 (SD = 109,90) oraz N(2) MVD/CD105 była równa 140,88 (SD = 79,05). Natomiast w grupie pacjentów N(3) MVD/CD105 wynosiła 88,69 (SD = 70,17). Ponadto analiza statystyczna wykazała różnicę istotną statystycznie w poziomach ekspresji CD105 pomiędzy N(0) vs. N(1) (p = 0,000081) oraz N(0) vs. N(2) (p = 0,013521) (Ryc.3). Ze względu na powiązanie raka płaskonabłonkowego krtani z paleniem tytoniu, dokonano analizy gęstości mikrounaczynienia w dwóch grupach pacjentów: pierwszą z nich stanowiły osoby palące do 20 papierosów dziennie, drugą osoby palące powyżej 20 papierosów dziennie. Stwierdzono wyższe wartości MVD/CD105 w grupie pacjentów palących powyżej 20 papierosów dziennie MVD/CD105wynosiła 143,99, natomiast w grupie osób palących do 20 papierosów dziennie MVD/CD105 wynosiła 89,81, ponadto wykazano różnicę istotną statystycznie pomiędzy tymi grupami badanymi (p = 0,001566) (Ryc. 4). Rycina 4 Średnie wartości ekspresji CD105 w grupie pacjentów z uwzględnieniem liczy wypalanych papierosów. CD105 expression (median) in patients according to smoked cigarettes. 728 Przegląd Lekarski 2012 / 69 / 10 M. Bodnar i wsp.
Omówienie Strategie dotyczące zahamowania ekspansji nowotworowej, zahamowanie tworzenia przerzutów lub ich dokładnej charakterystyki, z uwagi na alternatywne mechanizmy zachodzące podczas procesu transformacji i progresji nowotworów, wciąż stanowią istotny problem diagnostyczny. Wykazano, że czynniki stymulujące proliferację komórek śródbłonka wydzielane są zarówno przez komórki nowotworu jak i podścieliska guza, natomiast wykorzystywane są przez nowotwór. Dlatego też strategie terapeutyczne powinny uwzględniać stadium rozwoju guza, rodzaj komórek wchodzących w jego skład, zarówno komórek nowotworowych jak i komórek podścieliska, a także mechanizmy związane z procesem progresji, w szczególności neoangiogenezy. Poznanie tych wszystkich elementów w znacznym stopniu może przyczynić się do opracowania skuteczniejszych i efektywniejszych terapii przeciwnowotworowych [18,28]. Z procesem angiogenezy związane są m.in. takie czynniki jak: naczyniowo-śródbłonkowy czynnik wzrostu (VEGF), CD31, CD34, czynnik VIII i CD105. Jednakże najnowsze doniesienia wskazują iż najbardziej użytecznym parametrem charakteryzującym proces neoangiogenezy jest transbłonowa glikoproteina CD105. Ze względu na swoją homologię z TGF-βRIII, stanowi ona ko receptor dla transformującego czynnika wzrostu, poprzez zdolność do wiązania z TGF-beta 1 i 3 [2]. Ponadto wykazuje zdolność do modulowania szlaków przekazywania sygnału za pośrednictwem TGF-β. Wykazano, że CD105 ulega nadekspresji w śródbłonku naczyń krwionośnych tkanek, w których dochodzi do waskularyzacji w szczególności w powstających de novo naczyniach krwionośnych nowotworów. Jednakże udział glikoproteiny CD105 w procesie angiogenezy nie jest do końca poznany. Liczne badania wykazały, iż poprzez zdolność do aktywacji szlaku sygnalizacyjnego TGF-β, wpływa na fosforylację białek SMAD, co w konsekwencji powadzi do aktywacji proliferacjikomórek śródbłonka [14]. Liczne badania wskazują, iż wzrost liczby naczyń w guzie związany jest z szybką ekspansją nowotworu oraz gorszym rokowaniem [4,20]. Pomimo iż początkowy rozwój guza odbywa się bez udziału naczyń krwionośnych, do dalszej ekspansji guza wymagana jest neowaskularyzacja. Ponadto wykazano, że we wtórnych ogniskach guza komórki śródbłonka dzielą się w mniejszym stopniu niż w ogniskach pierwotnych [21]. Bezpośrednim wykładnikiem neoangiogenezy jest gęstość mikrounaczynienia. W niniejszej pracy średnia gęstość mikrounaczynienia została oceniona na podstawie poziomu ekspresji glikoproteiny CD105, jako markera nowo powstałych naczyń krwionośnych. Jednakże występują znaczne rozbieżności w wynikach badań dotyczących oceny MVD. Jest to uwarunkowane głównie zróżnicowaniem metodologicznym w wykonywaniu oznaczeń MVD. Dlatego też w celu ujednolicenia oceny ekspresji wprowadzono oznaczenie MVD w miejscach tzw. hot spots. Liczne badania wykazały korelację pomiędzy intensywnością neoangiogenezy wyrażoną w postaci gęstości mikrounaczynienia a występowaniem przerzutów do węzłów chłonnych,w różnych typach nowotworów złośliwych w tym także raków płaskonabłonkowych obszaru głowy i szyi [4-6,8]. Badania Chien i wsp. przeprowadzone w grupie 176 pacjentów, u których zdiagnozowano raka płaskonabłonkowego jamy ustnej, wykazały istotną korelację pomiędzy wysokim poziomem ekspresji CD105 a obecnością przerzutów do węzłów chłonnych (p<0,001). Ponadto w ocenie MVD autorzy przeprowadzili badania immunohistochemiczne wykorzystując także VEGF. Rezultaty przeprowadzonych badań jednoznacznie wykazały, iż oznaczenia immunohistochemiczne CD105 charakteryzowały się wyższą specyficznością, jako czynniki predykcyjne w przypadku możliwości tworzenia przerzutów. Autorzy wykazali także, iż obniżenie poziomów ekspresji CD105 znacząco korelowało z dłuższym czasem przeżycia pacjentów (p<0,001) [4]. Również Pazouki i wsp. prowadząc badania dotyczące intensywności angiogenezy w odniesieniu do progresji nowotworowej w obszarze jamy ustnej wykazał wzrost unaczynienia wraz z nasileniem stopnia dysplazji, podkreślając, że najwyższy poziom unaczynienia stwierdzono w materiale raka inwazyjnego [20]. Dodatkowo badania Schimming i wsp. przeprowadzone na materiale tkankowym pacjentów z rakiem płaskonabłonkowym jamy ustnej wykazały istotnie wysoki poziom ekspresji endogliny w obszarze guza w porównaniu prawidłową błoną śluzową (p< 0,001). Zależność ta została również potwierdzona w niniejszym projekcie badawczym. CD105 wykazała wyższe wartości MVD/ CD105 w obszarze guza w porównaniu z obszarem prawidłowej błony śluzowej.ponadto Schimming i wsp. wykazali związek pomiędzy gęstością mikrounaczynienia a zaawansowaniem cechy T, jednakże nie wykazali korelacji pomiędzy poziomem ekspresji CD105 a wiekiem, płcią i lokalizacją guza pierwotnego [24]. Kolejne badania Chien i wsp. dotyczące oceny gęstości naczyń za pomocą VEGF i CD105 przeprowadzone w grupie 73 pacjentów z rakiem płaskonabłonkowym gardła wykazały, iż ocena poziomów ekspresji endogliny CD105 może być wykorzystywana jako istotny parametr prognostyczny w tej grupie nowotworów złośliwych. Autorzy wykazali, iż wysokie wartości ekspresji CD105 były skorelowane z obecnością przerzutów do węzłów chłonnych (p<0,001). Ponadto autorzy wykazali, iż poziom ekspresji CD105 stanowi istotny czynnik rokowniczy całkowitych przeżyć pacjentów. 5-letni czas przeżycia był gorszy u pacjentów, u których wykazano wysokie wartości ekspresji CD105 (p<0,001). Ponadto ekspresja endogliny korelowała z zaawansowaniemklinicznym nowotworu TNM (p <0,01), zaawansowaniem miejscowym guza (p <0,01) oraz obecnością przerzutów do węzłów chłonnych (p <0,001) [5]. Badania gęstości mikrounaczynienia na podstawie oceny poziomu ekspresji antygenu CD105 w raku płaskonabłonkowym krtani przeprowadził także Zvrko i wsp. Badania obejmowały 80 pacjentów z rakiem płaskonabłonkowym krtani. Zvrko i wsp. stwierdzili, iżocena gęstości mikrounaczynienia guza przedstawiona w postaci poziomu ekspresji CD105, może stanowić obiecujący czynnik prognostycznydla pacjentów z rakiem płaskonabłonkowym krtani. Ponadto stwierdzili, że MVD/CD105 jest istotnym wyznacznikiem złośliwości guza i może stanowić użyteczny parametr rokowniczy. Zvrkoi wsp. wykazali istotną różnicę pomiędzy wysoką ekspresją endogliny CD105 a zaawansowaniem miejscowym guza T (p =0,008), stopniem zaawansowania klinicznego TNM (p= 0,001), nawrotem choroby (p =0,001), a także wiekiem pacjentów (> lub = 65 lat) (p =0,026) [30]. W niniejszej pracy potwierdzono tę zależność. Wykazano różnicę istotną statystycznie pomiędzy poziomem ekspresji CD105 a obecnością przerzutów do węzłów chłonnych (p = 0,000007). Marioni i wsp. analizowali wskaźniki angiogenezy (CD105, angiogeninę, EGFR) w grupie chorych na zaawansowanego raka płaskonabłonkowego krtani po radioterapii. Autorzy wykazali zależność pomiędzy gęstością mikrounaczynienia MVD/CD105 a czasem reemisji oraz 5-letnim przeżyciem pacjentów. Natomiast nie potwierdzili takich zależności w przypadku angiogeniny i EGFR [19]. Z kolei badania Dunphy i wsp. dotyczące wartości prognostycznej średniej gęstości mikrounaczynienia u pacjentów z rakiem płaskonabłonkowym obszaru głowy i szyi leczonych chemioterapią, nie wykazały zależności pomiędzy MVD przed leczeniem, a czasem reemisji choroby [8]. Dotychczasowe badania potwierdziły także znaczenie CD105, jako czynnika prognostycznego w innych typach nowotworów złośliwych. Badania licznych autorów wykazały znaczenie procesu neoangiogenezy jako jednego z mechanizmów przyczyniającego się do wzrostu i powstawania przerzutów m.in. w przebiegu raka prostaty, sutka, rakach żołądka, jelit, jajnika a także krtani i czerniaku [4,9,11,15,22,26]. Liczne badania sugerują, iż ocena gęstości mikrounaczynienia wyrażona poprzez ekspresję endogliny CD105 stanowi istotny czynnik prognostyczny wieku nowotworów złośliwych. Wykazano, że wysoki poziom ekspresji białka CD105 stanowił niekorzystny czynnik rokowniczy odzwierciedlający całkowity czas przeżycia pacjentów, czas przeżyciawolnego od choroby, a przede wszystkim obecność przerzutów do węzłów chłonnych i przerzutów odległych [2,23,25]. Przeprowadzone na materiale tkankowym badania immunohistochemiczne wykazały, że endoglina CD105 może stanowić niezależny czynnik prognostyczny u pacjentów z rakiem piersi. Stwierdzono, że jest to marker, który umożliwia identyfikację nowo powstałych naczyń krwionośnych w odróżnieniu od np. CD31 lub CD34 [15,17]. Ponadto w raku piersi wysokie wartości MVD/CD105 istotnie korelowały (p = 0,001) z krótkim całkowitym czasem przeżycia pacjentów [6]. W raku jelita grubego wartościmvd/cd105 powyżej mediany były cechą charakterystyczną pacjentów z gorszym rokowaniem [16]. Tanaka i wsp. oceniając gęstość mikrounaczynienia raka Przegląd Lekarski 2012 / 69 / 10 729
niedrobnokomórkowego płuca wykazali, że czas 5-letniego przeżycia chorych z niższą wartością MVD/CD105 był wyższy w porównaniu do pacjentów z wyższymi wartościamimvd/cd105 [26]. W badaniach dotyczących neoangiogenezy w raku prostaty wykazano, że gęstość mikrounaczynienia wyrażona poprzez poziom ekspresji CD105 była skorelowana ze skalą Gleason a [29]. Wyniki dotychczasowych badań wskazują także, że to właśnie badania immunohistochemiczne glikoproteiny CD105 stanowią istotny marker prognostyczny w porównaniu ze znakowaniem pozostałych parametrów znakujących komórki śródbłonka (m.in. CD34 czy VEGF) [13]. Badania nad endogliną CD105 wykazały, iż białko to stanowi jeden z parametrów inwazyjności raka jelita grubego. Saad i wsp. stwierdzili, iż poziom ekspresji CD105 jest znacznie czulszym i specyficznym parametrem charakteryzującym nowe naczynia krwionośne w obrębie nowotworu w porównaniu z CD31 i VEGF. Wykazano korelację pomiędzy poziomem ekspresji CD105 naczyń kapilarnych guza a obecnością przerzutów do węzłów chłonnych oraz wątroby [23]. Wnioski Glikoproteina CD105 jest istotnym parametrem będącym wykładnikiem nowo powstałych naczyń w SCC. Ocena poziomów ekspresji CD105 może stanowić ważny element prognostyczny w SCC. Piśmiennictwo 1. Argiris A., Karamouzis M.V., Raben D. et al.: Head and Neck Cancer. Lancet 2008, 371, 1695. 2. Bernabeu C., Lopez-Novoa J.M., Quintanilla M.:The emerging role of TGF-beta superfamily coreceptors in cancer. Biochim. Biophys. Acta 2009, PubMed PMID: 19607914. 3. Bodnar M., Szylberg Ł., Kaźmierczak W., Marszałek A.: Ocena ekspresji tkankowych inhibitorów metaloproteinaz (TIMP-1, TIMP-2, TIMP-3) jako czynników prognostycznych w raku płaskonabłonkowym krtani. Przegl. Lek. 2011, 68, 678. 4. Chien C.Y., Su C.Y., Hwang C.F. et al.: High expressions of CD105 and VEGF in early oral cancer predict potential cervical metastasis. J. Surg. Oncol. 2006, 1, 413. 5. Chien C.Y., Su C.Y., Hwang C.F. et al.: Clinicopathologicsignificance of CD105expression in squamous cell carcinoma of the hypopharynx. Head Neck 2006, 28, 441. 6. Dales J.P., Garcia S., Carpentier S., et al.: Prediction of metastasis risk [11 year follow-up] using VEGF-R1, VEGF-R2, Tie-2/Tek and CD105 expression in breast cancer [n = 905]. Br. J. Cancer 2004, 90, 1216. 7. Dallas N.A., Samuel S., Xia L. et al.: Endoglin (CD105): a marker of tumor vasculature and potential target for therapy. Clin. Cancer Res. 2008, 14, 1931. 8. Dunphy F., Stack B.C., Boyd J.H. et al.: Microvessel density in advanced head and neck squamous cell carcinoma before and after chemotherapy. Anticancer Res. 2002, 22, 1755. 9. Ellis L.M., Fidler I.J., Angiogenesis and metastasis. Eur. J. Cancer 1996, 32A, 2451. 10. Folkman J.: What is the evidence that tumors are angiogenesis dependent? J. Natl. Cancer Inst. 1990, 82, 4. 11. Fonsatti E., Sigalotti L., Arslan P. et al.: Emerging role of endoglin (cd105) as a marker of angiogenesis with clinical potential in human malignancies. Curr. Cancer Res. 1999, 5, 587. 12. Fonsatti E., Altomonte M., Nicotra M.R. et al.: Endoglin (CD105): a powerful therapeutic target on tumor-associated angiogenetic blood vessels. Oncogene 2003, 22, 6557. 13. Fonsatti E., Nicolay H.J., Altomonte M. et al.: Targeting cancer vasculature via endoglin/cd105: a novel antibody-based diagnostic and therapeutic strategy in solid tumours. Cardiovasc. Res. 2010, 86, 12. 14. Goumans M.J., Liu Z., ten Dijke P.:TGF-beta signaling in vascular biology and dysfunction. Cell. Res. 2009, 19, 116. 15. Kumar S., GhellalA., LiC. et al.: Breast carcinoma: vascular density determined using CD105 antibody correlates with tumor prognosis. Cancer Res. 1999, 59, 856. 16. Li C., Gardy R., Seon B.K. et al.: Both high intratumoralmicrovessel density determined using CD105 antibody and elevated plasma levels of CD105 in colorectal cancer patients correlate with poor prognosis. Br. J. Cancer 2003, 88, 1424. 17. Li C., GuoB., Wilson P.B.,et al.: Plasma levels of soluble CD105 correlate with metastasis in patients with breast cancer. Int. J. Cancer 2000, 89, 122. 18. Małecki K., Gliński B., Mucha-Małecka A. et al.: Prognostic and predictive significance of p53, EGFr, Ki-67 in larynx preservation treatment. Reports of Practical Oncology and Radiotherapy 2010, 15, 87. 19. Marioni G., Blandamura S., Loreggian L. et al.: Laryngealcarcinomaprognosisafterpostoperativeradiotherapy correlates with CD105 expression, but not with angiogenin or EGFR expression Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 2011, 268, 1779. 20. Pazouki S., Chisholm D.M., Adi M.M., et al.: The association between tumor progression and vascularity in the oral mucosa. J. Pathol. 1997, 183, 39. 21. RibattiD., Vacca A., Dammacco F.: New nonangiogenesis dependent pathways for tumor growth. Eur. J. Cancer 2003, 39, 1835. 22. Saad R.S., Jasnosz K.M., Tung M.Y. et al.: Endoglin (CD105) expression in endometrial carcinoma. Int. J. Gynecol. Pathol. 2003, 22, 248. 23. Saad R.S., Liu Y.L., Nathan G. et al.: Endoglin (CD105) and vascular endothelial growth factor as prognostic markers in colorectal cancer. Mod. Pathol 2004, 17, 197. 24. Schimming R., Marmé D.: Endoglin (CD105) expression in squamous cell carcinoma of the oral cavity. Head Neck 2002, 24, 151. 25. Shariat S.F., Karam J.A., Walz J. et al.:improved prediction of disease relapse after radical prostatectomy through a panel of preoperative blood-based biomarkers. Clin. Cancer Res. 2008, 14, 3785. 26. Tanaka F., Otake Y., Yanagihara K. et al.: Evaluation of angiogenesis in non-small cell lung cancer: comparison between anti-cd34 antibody and anti-cd105 antibody. Clin. Cancer Res. 2001, 7, 3410. 27. Venkatesha S., Toporsian M., Lam et al.: Soluble endoglin contributes to the pathogenesis of preeclampsia. Nat. Med. 2006, 12, 642. 28. Wierzbicka M., Popko M., Szyfter W. et al.: Comparison of positron emission tomography/computed tomography imaging and ultrasound in surveillance of head and neck cancer The 3-year of ENT Department in Poznan. Reports of Practical Oncology and Radiotherapy 2011, 16, 184. 29. Wikstrom P., Lissbrant I.F., Stattin P. et al.: Endoglin (CD105) is expressed on immature blood vessels and is a marker for survival in prostate cancer. Prostate 2002, 51, 268. 30. Zvrko E., Mikic A., Vuckovic L. et al.: Prognostic relevance of CD105-assessed microvessel density in laryngeal carcinoma. Otolaryngol. Head Neck Surg. 2009, 141, 478. 730 Przegląd Lekarski 2012 / 69 / 10 M. Bodnar i wsp.