Prognostic factors in renal cell carcinoma

Munuaissyövän ennuste vaihtelee voimakkaasti pienten paikallisten kasvainten hyvästä aina levinneiden tautitapausten huonoon. Noin 30%:lla potilasta todetaan jo diagnoosivaiheessa levinnyt tauti ja noin 30-40%:lle ilmaantuu etäpesäkkeistö ja taudin uusiutuminen kuukausia tai vuosia primaarileikkauksen jälkeen. Taudin levinneisyysaste ja kasvainkudoksen erilaistumisaste ovat perinteiset riippumattomat ennustetekijät, mutta lisätehoa ennustearvioon tarvitaan potilasinformaation, seuranta-aikataulun ja hoidon suunnittelun avuksi. Tutkimuksessa selvitettiin yhden sairaalan seuranta-aineistossa viiden eri osa-alueen merkitystä munuaissyövän ennusteessa: 1. solunjakautumisaktiivisuus (MIB-1 immmunohistokemia) ja kromosomiston puutosalueiden lukumäärä (vertaileva genominen hybridisaatio, lyh. VGH); 2. sytokiinien (elimistön immuuni ja tulehdusreaktioiden säätelijämolekyylejä) seerumpitoisuudet (immunoentsyymimääritys); 3. epidermaalisen kasvutekijän reseptorin (EGFR) sijainti kasvainsolussa (immunohistokemia); 4. Ohjelmoituneen solukuoleman eli apoptoosin aktiivisuus Bax ja Bcl-2 merkkiaineiden kuvaamana (immunohistokemia) sekä 5. verihiutaleiden fibrinogeenireseptorin (αIIbβ3 tai GPIIb/IIIa) eri tyypit (PCR-RFLP määritys). Kirkassoluisen munuaissyövän synnyssä ja etenemisessä kasvaimenestäjägeenien inaktivoitumisella katsotaan olevan keskeinen merkitys. Aiemmassa tutkimuksessa todettiin viitteitä, että VGH:lla todettujen kromosomiston puutosalueiden korkealla lukumäärällä olisi yhteys huonoon ennusteeseen. Tässä pienessä materiaalissa tätä yhteyttä ei voida varmistaa, sen sijaan kasvainsolujen jakautumisaktiviteettia mittaava merkkiaine, MIB-1 liittyi tässäkin ennusteeseen. Munuaissyövän tiedetään aiheuttavan muutoksia kehon immunologiseen järjestelmään ja kehon omaa puolustusjärjestelmää tehostava ja muunteleva hoito (immunoterapia: interferoni ja interleukiini-2), on toistaiseksi tehokkain levinneen taudin hoitomuoto. Tutkimuksessa seurattiin keskeisten sytokiinien (IL-6, sIL-2Rja IL-12) ja adheesiomolekyylin ICAM-1 arvoja ennen ja jälkeen munuaisenpoistoleikkauksen ja suhdetta varhaisennusteeseen. Korkeat leikkausta edeltävät IL-6, sIL-2R ja sICAM-1 arvot liittyivät levinneisiin tautitapauksiin, vastaavasti korkeat IL-6 ja sICAM-1 ja matalat IL-12 muutokset liittyivät huonoon varhaisennusteeseen (1vuosi). Paikallisen kasvaimen täydellisen poiston jälkeen tapahtui IL-12 tasossa merkittävä nousu, muissa mitatuissa sytokiiniarvoissa ei merkittävää muutosta tullut. Leikkauksen jälkeen tapahtuva selkeä IL-12 nousu tukee siis ajatusta pahanlaatuisen kasvaimen täydellisestä poistumisesta (ei siis etäpesäkkeitä tai paikallista jäännöskasvainta) ja hyvää ennustetta. Epidermaalinen kasvutekijä ja myös sen reseptori (EGFR) osallistuvat keskeisesti normaalin kudoksen säätelyyn, kuitenkin EGFR:n yli-ilmeneminen on yhdistetty huonoon ennusteeseen monissa kasvaimissa, myös munuaissyövässä. Tässä tutkimuksessa ei ilmenemisvoimakkuudella todettu ennusteellista yhteyttä, mutta EGFR:n sijainti kasvainsoluissa liittyi selvästi ennusteeseen: solukalvopainotteinen EGFR:n sijainti liittyi selkeästi hyvään ennusteeseen kun taas solulimapainotteinen tai kokonaan puuttuva EGFR:n ilmeneminen viittasivat huonoon ennusteeseen. Tämä ennustetekijä ei kuitenkaan monimuuttuja-analyysissä saavuta itsenäisen ennustetekijän asemaa (vain levinneisyysluokka saavuttaa), muuttuja assosioituu jossain määrin Fuhrmanin nukleaariseen luokitukseen (solukalvopainotteinen EGFR mataliin Fuhrman luokkiin 1 ja 2). Kasvaimen etenemiseen vaikuttaa solujakautumisen nopeuden lisäksi myös ohjelmoituneen solukuoleman (apoptoosin) aktiivisuus. Syöpäkasvaimen synnyssä ja kehittymisessä keskeisiä apoptoosin säätelijöitä ovat p53-geeni ja Bcl-2 geeniperheen jäsenet: Bax = apoptoosin kiihdyttäjä ja Bcl-2 = apoptoosin estäjä. Tässä tutkimuksessa sekä Bax että Bcl-2 ilmenemisellä oli assosiaatio ennusteeseen ja molemmat tekijät viittasivat hieman paradoksaalisesti voimakkaaseen apoptoosiin huonoennusteisillä munuaissyöpäkasvaimilla. Mahdollisesti muut kasvaimen etenemistä ohjaavat tekijät vaikuttavat dominoivasti ja apoptoosi jää vain riittämättömäksi kompensatoriseksi toiminnaksi. Toisaalta useat muut tekijät näiden tutkittujen lisäksi vaikuttavat vielä todellisen apoptoosiin. Monimuuttuja-analyysissä vain levinneisyysluokka ja Fuhrman-luokitus saavuttavat tilastollisen merkittävyyden, yo apoptoosimerkkiaineet assosioituvat jossain määrin Fuhrman-luokitukseen. Veriteitse syntyvien etäpesäkkeiden muodostumisessa verihiutaleilla ja näiden fibrinogeenireseptoreilla on keskeinen rooli. Verihiutaleiden fibrinogeenireseptorilla (integriini αIIbβ3 tai GPIIb/IIIa) on rakennevaihtelua (polymorfiaa) tässä β3 (GPIIIa) osassa ja vastaavasti myös tämän alueen rakentumista ohjaavassa geenissä. Verihiutaleissa PlA2 alleelin on todettu lisäävän kardiovaskulaaristen komplikaatioiden, mm äkkikuoleman riskiä. Tutkimuksessa todettiin PlA2 alleelin esiintyvän metastaattisissa tapauksissa 43,6%:ssa ja paikallisissa munuaissyöpätapauksissa vain 24,7%:ssa jälkimmäisen vastatessa yleistä väestön esiintyvyyttä. PlA2 alleeli liittyy siis etäpesäkkeiden ilmenemistaipumukseen ja vahvistaa käsitystä verihiutaleiden ja fibrinogeenin roolista metastaasien synnyssä. Tämän prosessin estäminen tarjoaa yhden keinon ennusteen parantamiseen. Yllä olevan perusteella munuaissyövän ennustetta huonontavia tekijöitä näyttävät olevan korkea solunjakautumisaktiivisuus, sytokiiniprofiilissa korkeat IL-6 ja ICAM-1 ja matalat IL-12 -pitoisuudet ja leikkauksen jälkeisen IL-12 nousun puuttuminen, EGFR:n ilmenemisen puuttuminen tai solulimapainotteinen sijainti solutasolla, ohjelmoituneen solukuoleman voimakkuus (mitattuna Bax ja Bcl-2 esiintyvyydellä) sekä verihiutaleiden fibrinogeenireseptorin A2 alleelivariantti. Elinaika-analyysissä levinneisyysluokituksen ja histologisen erilaistumisasteen ennusteellinen voima on niin suuri, että uusien ennustetekijöiden on vaikea saavuttaa riippumattoman itsenäisen ennustetekijän asemaa. Eri levinneisyysluokkien sisällä näillä kuitenkin saattaa olla merkitystä taudin etenemisriskin, liitännäishoidon tarpeen ja odotettavan tehon arvioinnissa.The prognosis in renal cell carcinoma (RCC) varies widely, from very good in small local and non-aggressive tumours to poor, only a few months survival, in aggressive and widely disseminated cases. More efficient prognostic factors would be desireable for patient information, planning of follow-up and adjuvant treatments, and for evaluation of response to different chemo-immunotherapy schedules. This study examined the prognosis of renal cell carcinoma in five different aspects: 1) The number of DNA losses found in comparative genomic hybridization (CGH) and proliferation activity. 2) Pretreatment and postoperative serum cytokines and short-term survival. 3) The cellular location of EGFR immunostaining. 4) Expression of apoptotic regulators Bax and Bcl-2. 5) The genetic polymorphisms in platelet fibrinogen receptor and possible associations with metastatic disease. In prospective studies CGH evaluation was made in 20 patients, cytokines were studied in 24 patients and EGFR, Bax and Bcl-2 assays performed in 138 patients with RCC. In addition, a cross-sectional survey of fibrinogen receptor status was made in a group of 128 male patients. All patients were treated in the departments of Urology and/or Oncology at Tampere University Hospital. CGH detected genetic aberrations in all tumours. Losses of genetic material were more common (85%) than gains (65%). Most common was the loss in the short arm of chromosome 3, found in 70% of tumours. The number of deleted chromosomal areas varied from none to six. The number of deleted areas in common type carcinomas had no association with prognosis, but high proliferation activity was associated with poor outcome. Serum IL-6, sIL-2R and sICAM-1 levels before nephrectomy were significantly higher in non-local than in local tumours. In contrast, IL-12 levels were higher in local tumours and the levels increased significantly (p Evaluation of patients with positive EGFR immunostaining (77%) showed prominent membranous staining to be associated with a good prognosis. Their overall survival was significantly longer (p=0.004) than that of patients with either EGFR-negative tumours or with mainly cytoplasmic staining. Membranous location of EGFR was associated with low Fuhrman grades. Only disease stage reached statistical significance in Cox multivariate analysis. Apoptotic regulators Bax and Bcl-2 reached maximal statistical power when their scores were handled as two classes, negative and positive. Surprisingly, both regulators evinced high apoptotic activity associated with poor prognosis. Possibly other factors influence fast progression of the tumour more intensively, high apoptosis being only a compensatory phenomenon. Low MIB-1 values, low Fuhrman grades (I-II) and low stage (stage I-II) associated with good survival. Only stage and Fuhrman classification reached statistical significance in multivariate analysis. The different alleles of GPIIIa PlA1/A2, GIB-IX-V C3550T and GPIa/IIa C807T integrins were evaluated and their associations with metastatic disease were recorded. The frequency of presence of the GPIIIa PlA2 allele among patients with metastatic RCC was 43.6% and with local disease 24.7%, p=0.024. The frequencies of the different alleles of the GIB-IX-V C3550T and GPIa/IIa C807T polymorphisms did not differ between groups. In stepwise logistic regression (metastatic vs. local RCC) the PlA2 allele remained a significant risk factor, p=0.02. According to these results good prognosis for a patient with RCC is associated with: 1) low proliferation activity, 2) low preoperative IL-6 and ICAM-1 and high IL-12 values and marked postoperative elevation of IL-12, 3) membranous location of EGFR in tumour cells, 4) low apoptotic activity (estimated by Bax and Bcl-2 expression) and 5) absence of the prothrombotic PlA2 allele of platelet fibrinogen receptor GPIIb/IIIa associating with the risk of metastases