Współczesna Onkologia (2007) vol. 11; 5 (235-239)
Wstęp
HER-2 to glikoproteina pełniąca funkcję receptora błonowego, należąca do rodziny receptorów dla naskórkowych czynników wzrostu [1]. Nadmierną ekspresję receptora HER-2 stwierdza się u 20–30% chorych na raka piersi. Pacjentki z guzami wykazującymi nadekspresję HER-2 żyją krócej i wcześniej występują u nich przerzuty odległe [2–5]. W guzach tych chorych rzadziej stwierdza się ekspresję receptorów estrogenowych (ER) i w związku z tym rzadziej stosuje się uzupełniające leczenie hormonalne. Skuteczność tego leczenia budzi pewne kontrowersje. Laboratoryjne badania przedkliniczne i niektóre badania kliniczne wskazywały na możliwość niekorzystnego wpływu nadekspresji HER-2 na odpowiedź na uzupełniające leczenie tamoksyfenem [6–11]. Inne badania tego nie potwierdzają lub przynoszą odmienne wyniki [12–14].
W 1996 r. wykryto nowy typ receptorów estrogenowych i nazwano je receptorami b (ERβ), a wcześniej poznane i scharakteryzowane białko określono jako receptor estrogenowy α (ERα). Rola ERβ w raku piersi nie jest jednoznacznie określona [15, 16]. Wskazywano na możliwe powiązania obecności receptorów estrogenowych β z odpowiedzią na leczenie tamoksyfenem [17].
Cel pracy
Określenie ekspresji receptorów estrogenowych α i β oraz receptorów progesteronowych (PgR) w tkance nowotworowej chorych z inwazyjnym rakiem piersi i stwierdzoną nadekspresją receptora HER-2.
Materiał i metody
Materiał do badania stanowiły preparaty histologiczne pochodzące od 189 pacjentek operowanych w Klinice Onkologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu. W tej grupie 90 preparatów pochodziło od pacjentek, u których nadekspresję receptora HER-2 stwierdzono po zabiegach operacyjnych, wykonanych w latach 1998–2004. Grupę kontrolną stanowiła badana wcześniej grupa 99 pacjentek operowanych w latach 1998–1999. Rozkład materiału badawczego przedstawia się więc następująco:
• grupa 90 przypadków z nadekspresją HER-2,
• licząca 99 przypadków grupa bez nadekspresji HER-2.
Badania mikroskopowe i immunohistochemiczne wykonano w Zakładzie Patologii Nowotworów Katedry Onkologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu. Preparaty wykonano z bloczków parafinowych, zawierających tkanki nowotworowe utrwalone w buforowanej 10% formalinie i zatopione wg klasycznych metod histologicznych. W badaniu zastosowano metodę immunohistochemiczną z użyciem kompleksu EnVisionTM + HRP firmy DakoCytomation. W celu oznaczenia ekspresji receptorów zastosowano przeciwciała monoklonalne przeciw receptorom dla estrogenów i progesteronu (DAKO) oraz przeciwciało poliklonalne przeciw receptorom estrogenowym β (CHEMICON).
Białko HER-2 oznaczono za pomocą testu HercepTest™ firmy DAKO. Guzy klasyfikowano jako 0, 1+, 2+ lub 3+ na podstawie rozległości i intensywności zabarwienia błonowego w inwazyjnej części raka. Za wykazujące nadmierną ekspresję HER-2 uznano raki, w których stwierdzono reakcję barwną na 3+. Wyniki HER-2 określone jako 2+ weryfikowano metodą fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH).
Do oceny zależności użyto dokładnego testu Fishera i Fishera-Freemana-Haltona. Kryterium istotności przyjęto na poziomie p<0,05.
Wyniki
Charakterystykę kliniczno-patologiczną badanej grupy przedstawiono w tab. 1.
Średni wiek chorych z nadekspresją HER-2 wynosił 54 lata i był nieco niższy niż pacjentek bez tej nadekspresji. W grupie pacjentek z nadekspresją HER-2 stwierdzano większe guzy i częstsze przerzuty w węzłach chłonnych. Różnice te nie były jednak istotne statystycznie. W obu grupach pacjentek najczęściej stwierdzano inwazyjnego raka przewodowego; w grupie bez nadekspresji HER-2 17% stanowiły inne typy raka, najczęściej był to rak zrazikowy (10%). U pacjentek z nadekspresją HER-2 częściej stosowano chemioterapię indukcyjną i dlatego u 35% chorych z tej grupy nie można było oznaczyć stopnia histologicznej złośliwości. W grupie kontrolnej pacjentki takie stanowiły tylko 4%. Po wyłączeniu ich z analizy stwierdzono częstsze występowanie raków w 3. stopniu złośliwości histologicznej w grupie z nadekspresją HER-2. W grupie tej raki w 1. stopniu złośliwości histologicznej stwierdzono tylko u 5% chorych. W grupie HER-2(-) stwierdzano je znacznie częściej (35,84%).
Obecność receptorów estrogenowych α wykazano w guzach 33% pacjentek z nadekspresją HER-2 i u 62,6% bez nadekspresji (tab. 2.). Dla receptorów progesteronowych wartości te wynosiły odpowiednio 30 i 68,7%. Ekspresję receptorów estrogenowych β stwierdzono w guzach 57% pacjentek z nadekspresją HER-2 i u 57,6% chorych bez nadekspresji HER-2 (ryc. 1.).
W guzach pacjentek bez nadekspresji HER-2 najczęściej stwierdzano fenotyp ERα(+), PgR(+), ERβ(+) (41,4%), a w grupie HER2+ najczęściej fenotyp ERβ(-), PGR(-), ERβ(+) (34%). Drugi z wymienionych fenotypów w grupie pacjentek bez nadekspresji HER-2 wystąpił tylko w 5% guzów (p<0,000). Rozkład pozostałych fenotypów był symetryczny, bez różnic istotnych statystycznie. Wśród pacjentek z nadekspresją HER-2 dużą grupę (38,8%) stanowiły chore, u których w guzach stwierdzano ekspresję receptorów estrogenowych β pomimo braku ekspresji receptorów estrogenowych α. W grupie bez nadekspresji HER-2 chore takie stanowiły 13% (tab. 3.).
Omówienie
Przedstawione badanie potwierdza rzadsze występowanie ekspresji receptorów estrogenowych α i receptorów progesteronowych w grupie pacjentek z nadekspresją HER-2. Ekspresję tych receptorów stwierdzono w guzach 33 i 30% chorych. W grupie kontrolnej wartości te wynosiły odpowiednio: 62,6 i 68,7% (p<0,000). Na tę zależność od dawna zwracają uwagę liczni badacze. Uzyskane wartości w grupie z nadekspresją HER-2 i w grupie kontrolnej są podobne do stwierdzanych w innych doniesieniach [18, 19]. W przedstawionym materiale, podobnie jak w pracy Love’a i wsp., ekspresję ERα wykryto u 1/3 pacjentek z nadekspresją HER-2 [12]. Oznacza to, że grupa pacjentek HER-2(+) i ERα(+) jest liczniejsza niż początkowo sądzono i dlatego ważne jest ustalenie właściwego sposobu postępowania w odniesieniu do tej specyficznej grupy chorych. Doniesienia mówiące o możliwości gorszej odpowiedzi na leczenie tamoksyfenem w grupie pacjentek z nadekspresją HER-2 zaniepokoiły lekarzy i pacjentki. W ostatnim czasie pojawiły się prace, które nie potwierdzają wcześniejszych obserwacji lub wręcz przynoszą odmienne wyniki. W badaniu bez randomizacji stwierdzono zmniejszenie ryzyka nawrotu (DFS – disease free survival) związane z terapią tamoksyfenem o 25% w przypadkach HER-2(-) i 44% w przypadkach HER-2(+) [13]. Również badanie z randomizacją, przeprowadzone przez Love’a i wsp. nie wykazało negatywnego wpływu nadekspresji HER-2 na odpowiedź na terapię uzupełniającą owariektomia + tamoksyfen. Badanie to wydaje się wręcz wskazywać na lepszą odpowiedź na ten rodzaj terapii w grupie z nadekspresją HER-2 [12].
Celem prezentowanego badania było określenie zarówno ekspresji ERα i PgR, jak i niedawno wykrytych receptorów estrogenowych β. Receptory estrogenowe α i β mają podobną budowę, są jednak różnymi białkami, kodowanymi przez dwa odrębne geny. Gen kodujący receptor α znajduje się na długim ramieniu chromosomu 6., a receptor α – na chromosomie 14. Badania wiązania ligandu wskazują, że ERβ łączy się z naturalnym estrogenem 17β-estradiolem, podobnie jak receptory α. Interesujący jest fakt, że ERβ wykazuje wyraźnie większe powinowactwo do fitoestrogenów – być może jest to preferowany receptor dla tych substancji [20, 21].
W badaniu ekspresję ERβ wykazano w guzach 57% pacjentek z nadekspresją HER-2 i 57,6% bez nadekspresji HER-2. W przeciwieństwie do receptorów estrogenowych a, których ekspresja odwrotnie koreluje z nadekspresją HER-2, zawartość receptorów β nie wykazuje tej zależności.
Stwierdzenie ekspresji receptorów estrogenowych β w guzach 57% pacjentek jest nieco zaskakujące, gdyż wyniki ostatnich badań wskazują na korzystne rokowniczo znaczenie obecności ERβ. Liczne badania zwracają uwagę na utratę ekspresji receptorów estrogenowych β w procesie karcenogenezy [22, 23]. Ekspresję ERβ stwierdza się prawie w 100% w prawidłowej tkance gruczołowej piersi, mniejszą w łagodnych zmianach i jeszcze mniejszą w rakach. W związku z tym można było się spodziewać mniejszej ekspresji ERβ w guzach wykazujących nadekspresję HER-2. Z drugiej strony nadekspresję HER-2 często stwierdza się w rakach przedinwazyjnych, w których obserwuje się również znaczną ekspresję receptorów estrogenowych β. Wiadomo także, że procesy wzajemnych oddziaływań pomiędzy różnymi typami receptorów są niezwykle skomplikowane.
Podstawowa funkcja ERα to aktywacja procesów transkrypcji w genach zależnych od estrogenów. Już dawno zauważono, że hormony steroidowe mogą bardzo szybko oddziaływać na komórkę – zbyt szybko jak na mechanizmy transkrypcyjne. Późniejsze badania wykazały obecność receptorów estrogenowych poza jądrem komórkowym i to właśnie te znajdujące się w cytoplazmie lub błonie komórkowej receptory mogą szybko przekazywać sygnały. Ta pozatranskrypcyjna aktywność (MISS – membrane- -initiated steroid signaling) pojawia się w komórce w ciągu kilku minut po podaniu estrogenu i polega na aktywacji: receptorów dla czynników wzrostu, kinaz tyrozynowych, kinaz MAP i Akt. Te ostatnie, poprzez fosforylację oraz aktywację ER i koaktywatorów w jądrze komórkowym, mogą inicjować transkrypcję [24–26]. Wzajemne oddziaływania pomiędzy receptorami ER i receptorami EGFR mogą sprawiać, że tamoksyfen w komórkach z nadekspresją HER-2 może działać nie jako antagonista, lecz jak agonista [27].Te oddziaływania, w literaturze angielskiej nazywane crosstalk, tłumaczą również większą skuteczność inhibitorów aromatazy niż tamoksyfenu w grupie pacjentek ER(+) i HER-2(+) [28]. Mechanizm działania inhibitorów aromatazy polega na obniżeniu poziomu estrogenu – a zatem leki te hamują zarówno ER jądrowe, jak i błonowe. Tamoksyfen jest antagonistą jądrowych ERα, ale może nasilać MISS i w przypadku nadekspresji EGFR lub HER-2 działać jak agonista.
Innym wytłumaczeniem oporności na leczenie hormonalne w grupie pacjentek z guzami HER-2(+) i ERα(+) jest mniejsza liczba receptorów estrogenowych. Potwierdzają to badania, w których receptory estrogenowe oznaczane są metodą ilościową. Wskazują na mniejszą liczba receptorów estrogenowych w guzach pacjentek z nadekspresją receptora HER-2 [29].
Nie wiadomo jeszcze dokładnie, jaką rolę w zjawisku crosstalk odgrywają receptory estrogenowe β. Badania in vitro wskazują na ich powiązania z kinazami MAP i Akt [30].
W przedstawionym badaniu ważne wydaje się stwierdzenie w grupie pacjentek z nadekspresją HER-2 dużej częstości fenotypu ERβ(-), PgR(-), ERβ(+). Może to oznaczać, że istnieje grupa pacjentek uważanych obecnie za niewrażliwe na leczenie hormonalne, u których w przyszłości będzie można zastosować nowe leki hormonalne (np. wybiórczo oddziałujące na receptory β) [31].
Podsumowanie
W przedstawionym badaniu wykazano stosunkowo częstą ekspresję receptorów estrogenowych β w rakach piersi pacjentek z nadekspresją HER-2 (57%). W przeciwieństwie do ekspresji receptorów estrogenowych α nie stwierdzono zależności ekspresji receptorów estrogenowych β od stanu receptora HER-2. Częste występowanie fenotypu ERα(-), PgR(-), ERβ(+) w rakach piersi pacjentek z nadekspresją HER-2 może wskazywać na potrzebę opracowania szczególnych form leczenia hormonalnego w tej grupie pacjentek.
Piśmiennictwo
1. Slamon DJ, Clark GM, Wong SG, Levin WJ, Ullrich A, McGuire WL. Human breast cancer: correlation of relapse and survival with amplification on HER-2/neu oncogene. Science 1987; 235: 177-82.
2. Slamon DJ, Godolphin W, Jones LA, et al. Studies of the HER-2/neu proto-oncogene in human breast and ovarian cancer. Science 1989; 244: 707-12.
3. Paterson MC, Dietrich KD, Danyluk J, et al. Correlation between c-erbB-2 amplification and risk of recurrent disease in node-negative breast cancer. Cancer Res 1991; 51: 556-7.
4. Borg A, Tandon AK, Sigurdsson H, Clark GM, Fernö M, Fuqua SA, Killander D, McGuire WL. HER-2/neu amplification predicts poor survival in node-positive breast cancer. Cancer Res 1990; 50: 4332-7.
5. Benz CC, Scott GK, Sarup JC, Johnson RM, Tripathy D, Coronado E, Shepard HM, Osborne CK. Estrogen dependent, tamoxifen-resistant tumorigenic growth of MCF-7 cells transfected with HER2/neu. Breast Cancer Res Treat 1993; 24: 85-95.
6. Wright C, Nicholson S, Angus B, Sainsbury JR, Farndon J, Cairns J, Harris AL, Horne CH. Relationship between c-erb B-2 protein product expression and response to endocrine therapy in advanced breast cancer. Br J Cancer 1992; 65: 118-21.
7. Lipton A, Ali SM, Leitzel K, et al. Elevated serum HER-2/neu levels predict decreased response to hormone therapy in metastatic breast cancer. J Clin Oncol 2002; 20: 1467-72.
8. Borg A, Baldetorp B, Ferno M, Killander D, Olsson H, Ryden S, Sigurdsson H. ERBB2 amplification is associated with tamoxifen resistance in steroid – receptor positive breast cancer. Cancer Lett 1994; 81: 137-44.
9. Bianco AR, De Laurentis M, Carlomagno C, et al. 20 year update of the Naples GUN trial of adjuvant breast cancer therapy: evidence of interaction between c-erbB-2 expression and tamoxifen efficacy. Proc Am Soc Clin Oncol 1998; 17: 97A.
10. Carlomagno C, Perrone F, Gallo C, et al. c-erbB-2 overexpression decreases the benefit of adjuvant tamoxifen in early-stage breast cancer without axillary lymph node metastases. J Clin Oncol 1996; 14: 2702-8.
11. Elledge RM, Green S, Ciocca D, et al. HER-2 expression and response to tamoxifen in estrogen receptor-positive breast cancer: a Southwest Oncology Group Study. Clin Cancer Res 1998; 4: 7-12.
12. Love RR, Duc NB, Havighurst TC, Mohsin SK, Zhang Q, DeMets DL, Allred DC. HER-2/neu overexpression and response to oophorectomy plus tamoxifen adjuvant therapy in estrogen receptor positive premenopausal women with operable breast cancer. J Cln Oncol 2003; 21: 453-7.
13. Berry DA, Muss HB, Thor AD, et al. HER-2/neu and p53 expression versus tamoxifen resistance in estrogen receptor-positive, node-positive breast cancer. J Clin Oncol 2000; 18: 3471-9.
14. Kuiper GG, Enmark E, Pelto-Huikko M, Nilsson S, Gustaffson JA. Cloning of a novel receptor expressed in rat prostate and ovary. Proc Natl Acad Sci USA 1996; 93: 5925-30.
15. Mosselman S, Polman J, Dijkema R. ER-b: identification and characterisation of a novel human estrogen receptor. FEBS Lett 1996; 392: 49-53.
16. Speirs V. Oestrogen receptor b in breast cancer: good, bad or still too early to tell? J Pathol 2002; 197: 143-7.
17. Speirs V, Malone C, Walton DS, Kerin MJ, Atkin SL. Increased expression of estrogen receptor b mRNA in tamoxifen-resistant breast cancer patients. Cancer Res 1999; 59: 5421-4.
18. Elledge RM, Fuqua SA. Estrogen and progesterone receptors. In: Diseases of the breast. Harris JR Lippman ME Morrow M, et al (eds). Williams and Wilkins, Lippincott, Philadelphia 2000; 471-88.
19. Spyratos F, Bouchet C, Ferrero-Pous M, Tubiana-Hulin M, Hacene K. Re: quantitative association between HER-2/neu and steroid hormone receptors in hormone receptor-positive primary breast cancer. J Natl Cancer Inst 2003; 95: 1417-8.
20. Tremblay GB, Tremblay A, Copeland NG, Gilbert DJ, Jenkins NA, Labrie F, Gigue`re V. Cloning, chromosomal localization, and functional analysis of the murine estrogen receptor b. Mol Endocrinol 1997; 11: 353-65.
21. Kuiper GG, Lemmen JG, Carlsson B, Corton JC, Safe SH, van der Saag PT, van der Burg B, Gustafsson JA. Interaction of estrogenic chemicals and phytoestrogens with estrogen receptor b. Endocrinology 1998; 139: 4252-63.
22. Roger P, Sahla ME, Mäkelä S, Gustafsson JA, Baldet P, Rochefort H. Decreased expression of estrogen receptor beta protein in proliferative preinvasive mammary tumors. Cancer Res 2001; 61: 2537-41.
23. Park BW, Kim KS, Heo MK, Yang WI, Kim SI, Kim JH, Kim GE, Lee KS. The changes of estrogen receptor-b variants expression in breast carcinogenesis: decrease of estrogen receptor-b2 expression is the key event in breast cancer development. J Surg Oncol 2006; 93: 504-10.
24. Osborne C K, Schiff R. Estrogen-receptor biology: continuing progress and therapeutic implications. J Clin Oncol 2005; 23: 1616-22.
25. Osborne CK, Bardou V, Hopp TA, et al. Role of the estrogen receptor coactivator AIB1 (SRC-3) and HER-2/neu in tamoxifen resistance in breast cancer. J Natl Cancer Inst 2003; 95: 353-61.
26. Kim R, Kaneko M, Arihiro K, Emi M, Tanabe K, Murakami S, Osaki A, Inai K. Extranuclear expression of hormone receptors in primary breast cancer. Ann Oncol 2006; 17: 1213-20.
27. Shou J, Massarweh S, Osborne CK, Wakeling AE, Ali S, Weiss H, Schiff R. Mechanisms of tamoxifen resistance: Increased estrogen receptor-HER2/neu cross-talk in ER/HER2-positive breast cancer. J Natl Cancer Inst 2004; 96: 926-35.
28. Ellis MJ, Coop A, Singh B, et al. Letrozole is more effective neoadjuvant endocrine therapy than tamoxifen for ErbB-1- and/or ErbB-2-positive, estrogen receptor-positive primary breast cancer: Evidence from a phase III randomized trial. J Clin Oncol 2001; 19: 3808-16.
29. Konecny G, Pauletti G, Pegram M, et al. Quantitative association between HER-2/neu and steroid hormone receptors in hormone receptor-positive primary breast cancer. J Natl Cancer Inst 2003; 95: 142-53.
30. Duong BN, Elliott S, Frigo DE, et al. Regulation of estrogen receptor beta transcriptional activity in breast cancer. Cancer Res 2006; 66: 8373-81.
31. Moy B, Goss PE. Estrogen receptor pathway: resistance to endocrine therapy and new therapeutic approaches. Clin Cancer Res 2006; 12: 4790-3.
Adres do korespondencji
dr med. Maria Litwiniuk
Klinika Onkologii
Uniwersytet Medyczny im. K. Marcinkowskiego
ul. Łąkowa 1/2
61-878 Poznań
tel. +48 61 854 90 19
faks +48 61 854 90 72
e-mail: litwiniuk@skrzynka.pl
