Prediction of metastasis risk in well-differentiated thyroid carcinoma based on digital quantification of galectin-3 immunoexpression in subcellular compartments of the malignant thyrocyte

INTRODUÇÃO: Os carcinomas papilífero e folicular são neoplasias malignas primárias da glândula tireóide. Em conjunto, recebem o nome de carcinoma bem diferenciado. Determinar o risco individual da ocorrência de metástase nesses casos auxilia na seleção da terapêutica que é atualmente baseada na classificação de acordo com fatores prognósticos, aos quais pode ser associada a pesquisa de marcadores biológicos. Dentre eles, destaca-se a galectina-3, cujas funções exercidas nos compartimentos celulares foram descritas em uma variedade de neoplasias. Entretanto, seu papel no carcinoma tireóideo permanece controverso. Com o intuito de investigar se a galectina-3 pode auxiliar na predição do risco individual da ocorrência de metástase e se está associada aos critérios de malignidade do carcinoma bem diferenciado, a presente pesquisa objetivou verificar as seguintes hipóteses: 1) se há diferença da imunoexpressão da galectina-3 nos compartimentos do tireócito maligno entre os doentes com e sem metástase e se é possível predizer o risco de metástase em função da quantificação digital desse marcador; 2) se há diferença da imunoexpressão da galectina-3 entre o tecido tireóideo maligno e o não neoplásico; conforme a presença de invasão tecidual; e conforme a sobrevivência; 3) se há indício do envolvimento da galectina-3 com apoptose, indução da proliferação celular e angiogênese. MÉTODO: Trata-se de estudo retrospectivo de caso-controle que envolveu 109 doentes operados por carcinoma bem diferenciado da tireóide e seguidos por mais de cinco anos, distribuídos em dois grupos equivalentes: com e sem metástase. Foram feitos coleta de dados clínicos, avaliação anátomo-patológica e análise imunohistoquímica digital dos biomarcadores galectina-3, Ki-67, caspase-3 e CD-34. RESULTADOS: 1) A média do índice de positividade nucleolar da galectina-3 foi maior no grupo de doentes com metástase linfática cervical (1,78 ± 0,41 nucléolos/CGA contra 0,35 ± 0,13, p=0,004). A expressão nucleolar da galectina-3 apresentou especificidade de 75% para identificação da ocorrência de metástase e foi fator independente associado à ocorrência metástase linfática (p=0,01). A equação logística obtida permitiu calcular o risco individual de desenvolvimento de metástase linfática cervical que é próximo a 100% quando a galectina-3 está imunoexpressa em quatro ou mais nucléolos por campo microscópico de grande aumento. 2) não houve expressão da galectina-3 no tireócito não neoplásico; o índice de expressão citoplasmático foi fator independente associado à presença de invasão linfática (p=0,013) e a média desse índice foi maior nos casos com extensão extratireóidea (52,7 ± 3,9 uo/µm2 contra 41,0 ± 4,0, p=0,037); não houve associação dos índices de imunoexpressão da galectina-3 e sobrevivência; 3) no grupo de doentes com metástase, a expressão nucleoplasmática da galectina-3 correlacionou-se de forma positiva com o índice de positividade do Ki-67 e, nos dois grupos, a expressão citoplasmática com o índice de expressão da caspase-3. CONCLUSÕES: Foi possível predizer o risco individual da ocorrência de metástase linfática cervical em função da quantificação digital da imunoexpressão nucleolar da galectina-3. O presente estudo sugere que alta expressão citoplasmática está associada com algumas características de invasão local. Houve indícios do envolvimento da galectina-3 com indução da proliferação celular e apoptose no grupo de doentes com metástase.INTRODUCTON: Papillary and follicular carcinomas are primary malignant neoplasias of the thyroid gland and are classified as well-differentiated carcinoma. In these cases, determination of individual risk of metastasis allows offering an adequate treatment. Nowadays therapy is chosen based on classification according to prognostic factors and biomarkers can be associated with them. Galectin-3 is one of these markers and has been thoroughly studied. A wide range of functions that it carries out in the subcellular compartments have been described in several neoplasms. However, its role in thyroid carcinomas remains controversial. In order to investigate if galectin-3 can be used to predict the individual risk of metastasis and if this marker is associated with malignant criteria of well-differentiated carcinoma, this study was proposed to verify the following hypotheses: 1) if galectin-3 immunostaining in subcellular compartments of the malignant thyrocyte is different when comparing patients with and without metastasis and if it is possible to predict the individual risk of metastasis based on digital quantification of the galectin-3 immunostaining; 2) if galectin-3 immunoexpression is different from malignant and benign thyroid tissue; according to tissue invasion and survival; 3) if there are indications that galectin-3 plays a role in apoptosis and cell proliferation or angiogenesis induction. METHODS: It was performed a retrospective case-control study involving 109 patients treated for well-differentiated thyroid carcinoma and followed up for more than five years. They were divided into two equivalent groups: with and without metastasis. The search of clinical data, morphological evaluation and digital immunohistochemical analysis with galectin-3, Ki-67, caspase-3 and CD-34 antibodies were done. RESULTS: 1) the average of the nucleolar galectin-3 positive index was higher in lymph node metastasis group (1.78 ± 0.41 nucleoli/HPF versus 0.35 ± 0.13, P=.004). Nucleolar staining was an independent factor associated with lymph node metastasis (P=.01) and its specificity to identify metastasis was 75%. The logistic model allowed predicting the individual risk of cervical lymph node metastasis. It was almost 100% for carcinomas displaying more than four galectin-3 immunostained nucleoli by microscopic high power field. 2) There was no galectin-3 immunostaining in non-neoplasic thyrocyte; the cytoplasmic galectin-3 expression index was an independent factor associated with lymphatic invasion (P=.013) and these index average was higher in cases with extrathyroidal extension (52.7 ± 3.9 uo/µm2 versus 41.0 ± 4.0, P=.037); there was no association of galectin-3 immunostaining indexes with survival; 3) in the metastasis group, there was positive correlation between nucleoplasmic staining of galectin-3 and Ki-67 positive index; there was positive correlation between cytoplasmic staining of galectin-3 and caspase-3 positive index in both groups. CONCLUSION: It was possible to predict the individual risk of cervical lymph node metastasis based on digital quantification of the nucleolar galectin-3 immunostaining. This study suggests that there is association of high cytoplasmic expression with local tissue invasion. In the metastasis group there were indications that galectin-3 plays a role in cell proliferation and apoptosis induction