University of Oulu

Lung adenocarcinoma : histopathological features and their association with patient outcome

Saved in:
Author: Mäkinen, Johanna1,2,3,4,5
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Medicine
3Medical Research Center Oulu
4Oulu University Hospital
5National Graduate School of Clinical Investigation
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 10.5 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526216218
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2017
Publish Date: 2017-09-19
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Health and Biosciences of the University of Oulu for public defence in the Leena Palotie Hall (101A), on 29 September 2017, at 12 noon
Tutor: Professor Riitta Kaarteenaho
Docent Elisa Lappi-Blanco Sequeiros
Reviewer: Professor Malin Sund
Docent Paula Kujala
Opponent: Professor Veli-Matti Kosma
Description:

Abstract

Pulmonary adenocarcinoma is the most common and most heterogeneous form of lung cancer, and its histological and biological diversity is well recognized. On its publication in 2011, the IASLC/ATS/ERS lung adenocarcinoma classification drew attention to the prognostic value of adenocarcinoma subtypes, and it has been anticipated to provide a novel architecture based grading system. The prognostic role of other tumor-associated features in lung adenocarcinoma is less established.

MUC1 overexpression has been demonstrated in many carcinomas, and in lung adenocarcinoma, depolarized MUC1 expression has been associated with poor outcome. The role of MUC4 in lung cancer, however, is somewhat conflicting. Moreover, there is no published data on either MUC1 or MUC4 expression with regard to the different subtypes of lung adenocarcinoma.

This study aimed to investigate the correlation between the IASLC/ATS/ERS classification, prognosis, and clinical characteristics in a series of 112 surgically resected lung adenocarcinoma patients. The analysis of tumor architecture aimed also at the discovery of new morphological biomarkers for lung cancer. Additionally, the study focused on the expression of MUC1, MUC4, and EGFR in lung adenocarcinoma, evaluating their relationship with tumor architecture, patient outcome, and smoking. The study applied the methods of light microscopy, immunohistochemistry, and cell culture with experimental cigarette smoke exposure combined with real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) and immunoelectron microscopy.

The study demonstrated that the prognostic value of the current adenocarcinoma classification is not limited to predominant growth patterns as a more favorable clinical outcome was associated with minor lepidic pattern. Significant associations were observed between adenocarcinoma subtypes and smoking history. Classic histological features of malignancy correlated with tumor architecture and survival, further confirming the prognostic value of semiquantitative growth pattern analysis and identifying potential prognostic biomarkers such as mitotic activity and tumor necrosis. Depolarized MUC1 expression correlated with histology and patient outcome, and moreover, with smoking both in vivo and in vitro, suggesting a pathogenetic relationship between cigarette smoke exposure and MUC1 in lung adenocarcinoma.

see all

Tiivistelmä

Keuhkon adenokarsinooma on maailmanlaajuisesti yleisin ja monella tapaa monimuotoisin keuhkosyöpätyyppi. Vuonna 2011 uusi kansainvälinen keuhkosyöpäluokitus nosti esille adenokarsinooman histologisten alatyyppien ennustemerkityksen, ja luokituksen on odotettu muodostavan pohjan uudelle kasvutapoihin perustuvalle gradeerausmenetelmälle. Kasvaimen muiden histopatologisten piirteiden ennusteellinen merkitys keuhkon adenokarsinoomassa on vähemmän tunnettu.

MUC1-proteiinin yli-ilmentymistä on kuvattu monissa karsinoomatyypeissä, ja keuhkon adenokarsinoomassa MUC1:n poikkeava eli depolarisoitunut ilmentyminen on liitetty huonoon ennusteeseen. MUC4:n merkitys keuhkosyövässä on puolestaan ristiriitainen. Toisaalta MUC1- tai MUC4-ilmentymistä ei ole tutkittu tarkemmin keuhkon adenokarsinooman eri alatyypeissä.

Väitöskirjatutkimuksessa pyrittiin selvittämään uuden adenokarsinoomaluokituksen yhteyttä ennusteeseen ja muihin kliinisiin muuttujiin aineistossa, joka käsitti 112 Oulun yliopistosairaalassa leikkaushoidettua keuhkon adenokarsinoomapotilasta. Kasvainten histopatologisten ominaispiirteiden kartoittamisen toivottiin tuovan ilmi myös uusia morfologisia ennustetekijöitä. Lisäksi tutkimus keskittyi MUC1-, MUC4- ja EGFR-proteiinien ilmentymiseen keuhkon adenokarsinoomassa, arvioiden niiden suhdetta kasvaimen histologiaan, potilaiden ennusteeseen ja tupakointihistoriaan. Tutkimusmenetelminä käytettiin valomikroskopiaa, immunohistokemiaa sekä kokeellista tupakka-altistusta soluviljelymallissa yhdistettynä kvantitatiiviseen reaaliaikaiseen käänteistranskriptiopolymeraasiketjureaktio-tekniikkaan (RT-qPCR) ja immunoelektronimikroskopiaan.

Tutkimus osoitti, ettei nykyisen adenokarsinoomaluokituksen ennustearvo rajoitu hallitseviin kasvutapoihin, vaan myös väistyvä lepidinen kasvutapa vaikutti ennusteeseen suotuisasti. Keuhkon adenokarsinooman alatyyppien ja tupakoinnin välillä todettiin merkittävä yhteys. Pahanlaatuisten kasvainten klassiset histologiset piirteet liittyivät adenokarsinooman kasvutapoihin ja ennusteeseen korostaen semikvantitatiivisen kasvutapa-analyysin ennustemerkitystä ja tarjoten myös mahdollisia uusia ennustetekijöitä. Depolarisoituneen MUC1:n ilmentyminen liittyi histologiaan, ennusteeseen ja erityisesti tupakka-altistukseen sekä in vivo että in vitro. Tämä löydös viittaa mahdolliseen patogeneettiseen yhteyteen tupakoinnin ja MUC1:n välillä.

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. D, Medica
ISSN: 0355-3221
ISSN-E: 1796-2234
ISSN-L: 0355-3221
ISBN: 978-952-62-1621-8
ISBN Print: 978-952-62-1620-1
Issue: 1425
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2017. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.