Biologické vlastnosti karcinomu vaječníku a jejich vztah k terapii

• Název práce v češtině: Biologické vlastnosti karcinomu vaječníku a jejich vztah k terapii
• Název v anglickém jazyce: Biological behavior of ovarian carcinoma and its relation to therapy
• Klíčová slova: karcinom vaječníku, CD44, nádorové kmenové buňky
• Klíčová slova anglicky: ovarian cancer, CD44, cancer stem cells
• Akademický rok vypsání: 2010/2011
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Gynekologicko - porodnická klinika (14-480)
• Vedoucí / školitel: prof. MUDr. Jiří Bouda, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 01.09.2010
• Datum zadání: 01.09.2010
• Datum a čas obhajoby: 15.06.2017 10:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 16.03.2017
• Datum proběhlé obhajoby: 15.06.2017
• Oponenti: prof. MUDr. Jiří Špaček, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Hypotéza studie
Nádorové kmenové buňky jsou subpopulací nádorových buněk (Cancer stem cells – CSCs), která zodpovídá za metastazování tumoru, recidivu onemocnění a vznik chemorezistence. CSCs lze detekovat pomocí povrchových znaků imunohistochemicky. Důležitým povrchovým znakem CSCs je CD44 (standardní forma – CD44s). Předpokládáme, že CD44(s) by mohl být vhodným prognostickým markerem tumoru a možným markerem vzniku chemorezistence.

Cíl studie
1. Vytvořit reprezentativní soubory vzorků primárního karcinomu ovaria a vzorků metastáz těchto tumorů, s odpovídajícím follow-up pacientek.
2. Ověřit na daném souboru zavedené prognostické faktory (věk, stadium onemocnění, histologický typ, stupeň diferenciace, pooperační nádorové reziduum) pro interval bez nemoci (DFI - disease free interval) a celkové přežití (OS – overall survival).
3. Zhodnotit expresi CD44 v primárním tumoru a v metastázách a zhodnotit její vzájemnou závislost v obou tkáních.
4. Zhodnotit vztah exprese CD44 k zavedeným prognostickým faktorům.
5. Zhodnotit expresi CD44 a její vztah k celkovému přežití, intervalu bez nemoci a chemorezistenci. Pomocí statistických analýz najít vhodnou hranici stanovení pozitivity CD44 pro prognózu OS, DFI a vzniku chemorezistence. Zhodnotit přínos metody pro praxi.

Soubor a metodika
Byla provedena restrospektivní studie zahrnující 87 pacientek s histologicky verifikovaným ovariálním karcinomem. U 48 pacientek byl testován vzorek primárního tumoru a implantační metastázy. Exprese CD44 byla detekována pomocí imunohistochemie. Reakce antigen-protilátka byla hodnocena procentuálně na jedno zorné pole při zvětšení 200 krát. Pomocí statistických metod jsme hledali optimální cut-off zkoumaných faktorů ve vztahu k celkovému přežití/přežití bez recidivy onemocnění. Jednotlivé faktory byly pomocí Coxova regresního modelu testovány jednak univariačně, dále bylo vždy spočteno několik multivariačních modelů.

Výsledky
Potvrdili jsme statisticky významný prognostický faktor pro OS a DFI stádium onemocnění (I, II x III, IV p = 0.0002 pro OS, 0.0001 pro DFI), pooperační nádorové reziduum (p = 0.0003 pro OS, p = 0.0001 pro DFI) a papilární serózní karcinom (p = 0.0079 pro OS, 0.0013 pro DFI). Ostatní prognostické faktory jsme statisticky signifikantní neprokázali. Exprese CD44 v primárním tumoru a v metastatické tkáni spolu vzájemně pozitivně korelovaly (p = 0.001, Spearmanův korelační koeficient 0.59973). Dále jsme analyzovali vztah exprese CD44 k zavedeným prognostickým faktorů. Byla zjištěna korelace mezi serózním papilárním karcinomem a expresí CD44 v primárním tumoru (p = 0.0493) i v metastázách (p = 0.0049). Nebyla nalezena statisticky signifikantní cut-off exprese CD44 v primárním tumoru a v metastázách pro OS, ale byla stanovena cut-off 2% v metastázách pro DFI (p = 0,0029). Nakonec byla provedena multivariační analýza. Stádium onemocnění (p = 0,0018 pro OS, p = 0, 0025 pro DFI) a pooperační nádorové reziduum (p = 0,0046, p = 0,0032 pro DFI) byly statisticky signifikantní pro OS a DFI v multivariační analýze. Exprese CD44 statisticky signifikantní nebyla.
Závěr
1. Byl sestaven reprezentativní soubor vzorků 87 pacientek s histologicky potvrzeným karcinomem ovaria. U všech pacientek byl testován vzorek primárního karcinomu, u 48 pacientek byl testován také vzorek implantačních metastáz.
2. Nejvýznamnějším prognostickým faktorem pro celkové přežití a pro interval bez nemoci bylo stádium onemocnění, pooperační nádorové reziduum a histologický typ nádoru.
3. Exprese CD44 v primárním tumoru a v metastázách spolu vzájemně statisticky významně pozitivně korelovala.
4. Byla prokázána statisticky významná korelace exprese CD44 v primárním tumoru i v metastatické tkáni s histologickým typem nádoru. S ostatními prognostickými faktory korelace nalezena nebyla.
5. Statisticky významná závislost exprese CD44 v primárním tumoru a v metastázách na celkovém přežití nalezena nebyla. V univariační analýze byla nalezena statisticky signifikantní korelace exprese CD44 při cut-off 2% v metastatické tkáni s kratším intervalem bez nemoci a chemorezistencí. V multivariační analýze nebyla prokázána závislost celkového přežití ani intervalu bez nemoci na expresi CD44 v primárním tumoru a v metastázách.
Podle našich výsledků není metoda imunohistochemického stanovení exprese CD44 jako markeru nádorových kmenových buněk karcinomu vaječníku přínosem ke klinické praxi. Je zapotřebí dalších studií k objasnění možnosti detekce nádorových kmenových buněk a jejich role u ovariálního karcinomu.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Hypothesis
Cancer stem cells (CSCs) are subpopulations of cells which could contribute to tumor growth, metastasis formation and chemoresistance. CSCs can be detected by surface markers assessed by immunohistochemistry methods. A typical surface marker for CSCs is CD44 (standard form). We assumed, that CD44(s) could serve as a prognostic factor and marker of chemoresistance in patients with epithelial ovarian cancer.

The aim of study
1. To recruit group of patients with histologically verified epithelial ovarian carcinoma.
2. To evaluate prognostic significance of known prognostic factors in our series of patients.
3. To assess the expression of CD44 in specimens of primary tumors and specimens of implantation metastasis using immnunohistochemistry and analyze their correlation.
4. To evaluate the expression of CD44 in relation to known prognostic factors.
To analyze the significance of CD44 expression evaluation for overall survival, disease-free interval and chemoresistance. To find CD44 positivity cut-off by using statistical methods

Materials and Methods
A retrospective study was performed on 87 patients with histologically verified EOC. All patients were tested for primary tumor specimens, 48 of them were tested with regard to both specimens of primary tumor and implantation metastasis. The CD44 expression was detected by immunohistochemistry methods. The antibody - antigen reaction was evaluated by a pathologist as a percentage of positive cells per single high-power field. We looked for the CD44 expression positivity limit using the Cox regression model. The results were analyzed by methods of univariate and multivariate analysis.

Results
We confirmed statistically significant prognostic factors for OS and DFI - stage of the disease (I, II x III, IV p = 0.0002 for OS, 0.0001 for DFI), postoperative residual tumor (p = 0.0003 for OS, p = 0.0001 for DFI), and papillary serous histological type (p = 0.0079 for OS, 0.0013 for DFI). Other factors were not statistically significant. A positive correlation between expression CD44 in primary tumor and in metastasis was found (p = 0.001, Spearman correlation coefficient 0.59973). Then we analyzed CD44 expression in tumor and metastatic cells and acknowledged prognostic factors. A significant correlation between serous papillary carcinoma and CD44 expression in the primary tumor (p = 0.0493) and in metastatic tissue (p = 0.0049) was detected. The expression of CD44 in primary tumor and in metastasis was tested for OS and DFI. No statistically significant cut-off of the expression CD44 in primary tumor or in metastasis for OS was detected. No statistically significant cut-off of the expression CD44 in primary tumor for DFI was found, but we established 2% as a statistically significant cut-off for CD44 expression in metastatic tissue (p = 0.0029). Finally, we performed multivariate analysis for OS and DFI. Stage of the disease (p = 0,0018 for OS, p = 0, 0025 for DFI) and postoperative residual tumor (p = 0,0046 for OS, p = 0,0032 for DFI) were statistically significant for OS and DFI in multivariate analysis. CD44 expression was not statistically significant in multivariate analysis for OS and DFI.
Conclusions
1. We recruited a group of 87 patients with histologically verified epithelial ovarian carcinoma. All patients were tested for primary tumor specimens, 48 of them were tested with regard to both specimens of primary tumor and implantation metastasis.
2. Stage of disease, postoperative residual tumor and histological type were established as statistically significant prognostic factors for overall survival and disease-free interval in our series.
3. A statistically significantly positive correlation between expression CD44 in primary tumors and in metastases was found.
4. We found a significant correlation between serous papillary carcinoma and CD44 expression in the primary tumor and in metastatic tissue. No statistically significant correlation for CD44 expression and other prognostic factors was found.
5. No statistically significant cut-off of the CD44 expression in primary tumors or in metastases for OS was detected. No statistically significant cut-off of the CD44 expression in primary tumor for DFI was found. However, we established 2% as a statistically significant cut-off for CD44 expression in metastatic tissue. Stage of the disease and postoperative residual tumor were statistically significant for OS and DFI in multivariate analysis. CD44 expression was not statistically significant in multivariate analysis for OS and DFI.
According to our results, IHC evaluation of CD44 as a CSCs marker in ovarian cancer is not benefitial in diagnostics and therapy of ovarian cancer. More studies are needed to determine the role of detection CSCs in ovarian cancer.