CANCERUL PULMONAR CU CELULE MARI ASPECTE DE PATOLOGIE MOLECULARA

Dr.medic POPESCU IULIAN Sectia Clinica de Radiobiologie Institutul Clinic Fundeni Bucuresti  

popdociul@yahoo.com
Dr. HALPERN ALINA medic primar pneumolog Spitalul de Pneumoftiziologie "Sf. Stefan" Bucuresti

Clasificarea Cancerului Pulmonar (CP) se face primar morfologic şi în particular prin metode imuno-histochimice.

Carcinoamele cu celule mari sunt un grup distinct de tumori din cadrul cancerului pulmonar fără celule mici.

Diagnosticul de cancer pulmonar cu celule mari – până în prezent - se face prin excluderea celorlalte forme de Cancer Pulmonar (CP).

În cadrul cancerului pulmonar cu celule mari se observă-ultra-structural- aspecte de diferenţiere squamoasă
sau glandulară (1, 2, 3).

Cancerul pulmonar cu celule mari are câteva sub-categorii:

1)Carcinomul neuro-endocrin cu celule mari

2)Carcinomul basaloid

3)Carcinomul asemănător limfo-epiteliomului

4)Carcinomul cu celule mari cu fenotip rabdoid

5)Carcinomul cu celule clare

CARCINOMUL CU CELULE MARI

Markeri histochimici

Celula de origine nu este încă cunoscută.

Cancerul pulmonar cu celule mari este o formă de cancer slab diferenţiat. Majoritatea lor exprimă pan-cyto-keratin sau antigenul epitelial de membrană (3, 4, 5). În acelaşi timp un procent mai mare se colorează pentru
cyto-keratin7 (6, 7).

Imuno-reactivitatea pentru TTF1se observă 50% din cazuri din cancerele pulmonare cu celule mari. TTF1 are specificitate pentru celulele CLARA şi Pneumocit II (8).

Aproximativ 30% din cancerele pulmonare cu celule mari au pozitivitate pentru markerii celulelor căilor aeriene periferice, ca :

surfactant proteina A(SP-A) sau proteina celulei CLARA (10kd) (9, 10).

ROSSI et al (11)- prin determinarea expresiei CK7, CK cu greutate moleculară mare, TTF1 şi molecula de adeziune neurală CD56- au împărţit cele 45 de cazuri de cancere pulmonare cu celule mari în 60% Adenocarcinoame, 22% forma squamoasă şi 9% cancere cu celule mari cu diferenţiere neuro-endocrină.

În sumar, cancerele pulmonare cu celule mari au aspecte ultra structutale şi fenotipuri histochimice similare cu Adenocarcinomul pulmonar (ADC) exprimate atât prin prin TTF1 şi Cyto-keratin7, ca şi alţi markeri ai ADC ca: CEA, componenta secretorie SP-A şi B72.3. Numai un grup restrâns are aspect squamos

Căile moleculare şi markerii de prognostic.

În general tumorile cu o rată mare a apoptozei au o supravieţuire scurtă (12). Expresia Bcl-2 este asociată în cancerul pulmonar fără celule mici cu o supravieţuire lungă a tumorii (13...).

Acest lucru nu se observă în Cancerul Pulmonar cu celule mari (14).

Imunoreactivitatea pentru EGFR se observă în 56%  din cazurile cu cancer pulmonar cu celule mari. Imunoreactivitatea crescută pentru EGFR se asociază cu un comportament clinic agresiv şi supravieţuire scurtă (15)

Studiul genelo,

Mutaţiile genei p53 sunt comune în cancerul pulmonar cu celule mari şi sunt comparabile cu datele din cancerul pulmonar fără celule mici.

Mutaţiile genei p53 sunt frecvent mutate în cancerul pulmonar cu celule mari. Ele se găsesc în exonii 7,5, şi 8.Sunt mai frecvente la fumători şi la cei cu leziuni slab diferenţiate (16).

Tammehagi et al (17) pe cazuri operate au găsit mutaţii p53 în procent mare de 54% din cazurile de cancere fără celule mici. Procentul cel mai mic a fost în ADC (18).

Inactivarea genei p16 se observă în 71% din cazuri în cancerul pulmonar cu celule mari (19) prin mecanismul hipermetilării şi o treime în cazurile de cancer formă squamoasă şi ADC (58%).

În cancerul pulmonar cu celule mari se observă hipermetilarea genei p16 şi mutaţii p53, hipermetilarea dominând faţă de mutaţii,fiind mecanismul principal al inactivării (20).

În cancerul pulmonar cu celule mari avem o expresie scăzută a CyclinD1 (21).

Kras. Mutaţiile Kras au un rol important în carcinogeneza ADC. În cazul cancerului pulmonar cu celule mari datele sunt variabile. Din 24 de cancere pulmonare cu celule mari numai un singur caz a arătat mutaţii Kras. În schimb în ADC 41 de cazuri din144 au avut mutaţii Kras (22).

În cancerul pulmonar cu celule mari 25% din cazuri au avut hipermetilarea RASSF1 (gena 3p) şi numai 7% au avut şi mutaţii Kras şi hipermetilarea RASSF1 (promoter).

Aspecte cromozomiale

Majoritatea tumorilor cu celule mari au aberaţii clonale (23). Cele mai frecvente aberaţii implică 

• pierderi în zonele 1p, 1q, 3p, 6q, 7q şi17p
• câştiguri în zonele 5q, 7p şi regiuni ale cromozomilor 11, 1 şi 7

Se consideră că combinaţia dintre pierderile 17p şi anormalităţile la cromozomii 1 şi 6 observate în cancerul cu celule mari seamănă kariotipic mai mult cu ADC decât cu forma squamoasă.

Multe modificări kariotipice din cancerul pulmonar cu celule mari seamănă cu cele din cancerul pulmonar fără celule mici (24)

Astfel avem 

• pierderi cromozomiale 9p, 3p, 6q, 8p, 9q, 13q, 17p, 18q, 19p, 21q, 22q
• câştiguri cromozomiale cromozomul 7 (7p şi 7q), 1q, 3q şi5p

O prezenţă importantă este pierderea la 3p (locusuri care includ RASSF1A şi FHIT).

Pierderil la 9p implică gena p16.

Pierderile la 17p implică gena p53 (23, 25, 26 ).

Hibridizare genomică comparativă

Analizând prin această metodă 30 cazuri (10 cazuri de cancere cu celule mari şi 20 cazuri cu ADC) au observat că 26 cazuri aveau alterări al numărului de copii al ADN (27).

S-a observat că anormalităţile specifice din cancerul pulmonar cu celule mari se aseamănă cu cele observate în ADC (27). Astfel în ambele avem:

-câştiguri ADN 8q, 1q, 6pcen-21, 5p14

-pierderi ADN 6qcen-23şi 17.

În ADC au dominat câştigurile la 7p cen-21 şi pierderi la 8p şi18p

În cancerul pulmonar cu celule mari şi în cancerul pulmonar fără celule mici avem

-pierderi 8p şi18p şi

-câştiguri la 7p.

Pe două linii celulare de cancer pulmonar cu celule mari s-au găsit

-pierderi 15q12-q32, 18q, 6q, 9 şi13q

-căstiguri 5p, 8q, 15, 6p, 20q, 1q21-11,2p,3q (28)

Pierderea heterozigozităţii (LOH).

În general este o similaritate între cancerul pulmonar cu celule mari şi ADC.

LOH la 3p se găseşte în toate cele 3 carcinoame, dar predomină în cancerul cu celule mici şi cancerul cu celule mari neuro-endocrin (29).

LOH din zona 5q23 este frecventă în cancerul pulmonar cu celule mari.

LOH la TP53 şi13q14 se observă în toate cele 3 forme.

LOH în zona 12p se observă în 50% din cancerele pulmonare cu celule mari şi 96% din cazurile de ADC.

Activarea – rară – a mutaţiei Kras se observă în cancerele pulmonare cu celule mari şi în ADC, care prezintă 12 LOH (23).

În final în cancerul pulmonar cu celule mari predomină genele ciclului celular, gene legate de replicarea ADN şi factorii de transcripţie. Genele care caracterizează cancerul pulmonar cu celule mari sunt aceleaşi observate în cursul desvoltării embrionare (perioada pseudo-glandulară şi canaliculară), în timp  care caracterizează adeno-carcinomul pulmonar sunt genele din perioada embrionară când se descelevoltă sacul terminal şi in stadiul alveolar (30).Genele asociate cu proliferarea se observă în cancerul pulmonar cu celule mari, pe când genele asociate cu diferenţierea se observă în Adeno-carcinomul pulmonar, recapitulând căile normale de desvoltare (30)

CARCINOMUL CU CELULE MARI NEURO-ENDOCRINE,

Aspecte histo-chimice:

Cancerul cu celule mari neuro-endocrine se colorează pozitiv cu coloraţia chromoguanin în 75% din cazuri,

coloraţia synaptophyzin în 84%-100%,

coloraţia CD56 în 90%-100% (31, 32, 33, 34).

În contrast cu cancerul pulmonar cu celule mari,este mai puţin frecvent pozitiv Cyto-keratin cu greutate moleculară mare şi mai puţin frecvent penru Cyto-keratin7 (CK7)(32, 33, 35)

Asemănător cu cancerul pulmonar cu celule mai are o pozitivitate pentru TTF-1în 35%-70% din cazurile de cancer pulmonar cu celule mari neuro-endocrine(33, 35, 29).

TTF-1 este un marker ce leagă tipul tumoral de celulele pneumocit II şi de celulele CLARA pulmonare.

Reactivitatea TTF-1 reflectă fie dysreglarea semnificativă transcripţională într-o tumoră nediferenţiată, fie reflectă relaţia cu diferenţierea neuro-endocrină (1). Nu este clar dacă imuno-reactivitatea TTF-1 din cancerul pulmonar cu celule mari şi cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine poate fi interpretată cu aceiaţi origină ca în ADC pulmonar sau este o legătură-încă necunoscută -cu diferenţierea neuro-endocrină (1).

Căile moleculaare şi markerii de prognostic

În general tumorile cu o rată mare de apoptoză au o supravieţuire redusă (12). Bcl2 este o proteină anti-apoptotică şi este frecventă în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine şi în cancerul pulmonar cu celule mici (36). Expresia Bcl2 este asociată cu o supravieţuie redusă în cancerul pulmonar fără celule mici(13), lucru ce nu se întâmplă în cancerul pulmonar cu celule mari (37). În cancerul cu celule mari neuro-endocrine avem o frecvenţă mai mare decât în cancerul pulmonar cu celule mari (12). În cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine avem un raport Bcl-2-Bax mai mare de 1 asemănător ca în cancerul pulmonar cu celule mici (36).

  Calea p53. Creşterea imuno-reactivităţii p53 s-s observat în 65% în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine faţă de 35% în cancerul pulmonar cu celule mari (38).

Matrix-metaloproteinaza-9, care este responsabilă în invazie şi intervine şi în procesul de metastazare, prezintă o frevenţă crescută în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine (38).

în timp ce avem deleţii frecvente în zona 3p şi pierderea heterozigozităţii (LOH) în zona 3.14.     Coloraţia imună pentru gena FHIT a fost negativă în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine (25, 26 ,39). Această tacere a a genei FHIT ese atribuită promovării procesului de hiper-metilare.

Cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine are o relaţie inversă între expresia retinoblastom (Rb) şi gena p16 (29, 40, 41). În cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine s-a observat promovarea hipermetilării p16 în 48% din cazuri, faţă de 33% din cazurile de cancere pulmonare cu celule mari. Acest lucru nu s-a observat în cancerul pulmonar cu celule mici. Această promovare a hipermetilării ar fi cauza pierderii genei p16 atât în cancerul pulmonar cu celule mari cât şi în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine (25)

În cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine s-a observat o coloraţie intensă a CyclinD1 în 25%din cazuri (42)

Studiul genelor

În cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine s-a observat o mutaţie MEN-1, dar niciuna în cancerul cu celule mici (43). Acest lucru este important pentru că în 67% din cazurile de tumori carcinoide avem inactivarea MEN-1, făcând diferenţa dintre carcinoamele cu grad înalt sau un grad scăzut neuro-endocrin (43).

În 83 de cazuri de tumori de cancer pulmonar cu celule mari neuro-endocrine nu s-a observat mutaţii pentru c-KIT, PDGFR alfa, PDGFRbeta sau c-MET.Dar din punct de vedere imunohistochimic

63% au fost KIT pozitive

60% au fostPDGFR alfa pozitive

82% au fost PDGFR beta pozitive

47% au fost c-MET pozitive(44). Singurul factor de prognostic a fost expresia c- Met, care s-a corelat cu supravieţuirea globală. Pacienţii Met pozitivi trebuiesc trataţi ca pacienţii cu cancer pulmonar cu celule mici şi nu după schemele de tratament al cancerului pulmonar fără celule mici (44)

Mutaţiile Kras sunt rar pozitive în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine, deasemeni mutaţiile c-rafl (45).

Hibridizarea genomică comparativă.

Prin această metodă s-au comparat cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine cu cancerul pulmonar cu celule mici (46)

Date comune : 

• pierderi în zonele 3p, 4q, 5q,13q
• câştiguri în zona 5p

În general sunt aspecte,care arată similaritate între cele două entităţi.

În schimb în cazul cancerului pulmonar fără celule mici,cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine seamănă cu ADC pulmonar.

Exemple

• Câştiguri în zona 3p: 66%în cancerul cu celule mici

7,7% încancerul cu celule mari neuro-endocrine

• Deleţii în zona16q : 50% în cancerul cu celule mici,

rare în ADC şi cancerul cu celule mari neuro-endocrine.

• Deleţii în zona17p : 75%în cancerul pulmonar cu celule mici

mai puţin de 25% în celelalte forme(46)

Dupa lucrarea lui J.A.Eleazar şi A.C.Borczuk(1) s-au găsit

Deleţii în zona 10q : 

• prezente în cancerul pulmonar cu celule mici şi în forma squamoasă
• absente în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine

în ADC
Câştiguri în zon 6p : 

• prezente în ADC, în forma squamoasă şi în cancerul cu celule mari neuro-endocrine
• absente în cancerul pulmonar cu celule mici.

Pierderea heterozigozităţii (LOH).

LOH în zona 3p este frecventă în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine şi în cancerul pulmonar cu celule mici,în comparaţie cu carcinoizii (47).

LOH în zona 5p.21 este frecventă în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine şi în cancerul pulmonr cu celule mici şi mult mai frevente în comparaţie cu carcinoizii (47).

LOH în zona 5q a fost studiată de SHIN et al (39) şi a observat frecvenţe oscilând între 30% şi 91%.

O frecvenţă mare se observă în zona 13q14 şi 9p.21 atât în cancerul pulmonar cu celule mici cât şi în cancerul cu celule mari neuro-endocrine.

Toate tumorile neuro-endocrine au o rată înaltă de LOH în zona 11q.

Anormalităţi ale p53 sunt frecvente în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine constând din LOH sau mutaţii sau ambele.

În cadrul tumorilor neuro-endocrine se observă

• LOH la TP53, mutaţii punctiforme la p53
• Pierderi cromozomiale la 3p14.2 (FHIT), 3p21, 3p.22, 5q21, 9p21(p14) şi 13q14.2 (Retinoblastom) se observă atât în cancerul pulmonar cu celule mici cât şi în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine şi au un prognostc rezervat (47)

Cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine prezintă dezechilibre cromozomiale asemănătoare cu cele din cancerul pulmonar cu celule mici(,46,48).

    Patologia moleculară.

Cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine prezintă alterări ca în cancerul pulmonar cu celule mici. Astfel:

- o rată înaltă a mutaţiilor p53(49,45,50,51)

- o supra expresie a Bcl-2 şi o subreglare a Bax

-o activitate înaltă a telomerazei

-pierderea p14ARF are aceiaşi frecvenţă (40%) ca în cancerul cu celule mici

- supra expresia Cyclin E este similară (50%)în ambele cancere şi este concomitentă cu pierdera Rb. Supra expresia Cyclin E este corelată cu suprareglarea E2F1.

- se mai observă un nivel înalt al MDM2 în 30% din cazurile de cancer cu celule mari neuro-endocrine şi care este în relaţie inversă cu pierderea p14ARF (52)

- supra-expresia MDM2 şi pierderea Rb sunt concurente în grad înalt în cancerele neuro-endocrine în special în cancerul cu celule mari neuro-endocrine.

    Factori apoptotici

-Bcl-2 este o proteină anti-apoptotică. Este activată în cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine şi în cancerul pulmonar cu celule mici. Implicit raportul Bcl2/Bax este supra unitar (36).

-FAS şi FAS LIGAND

FAS(CD95) este o genă ţintă pentru transcripţia pozitivă a p53 (53). Cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine are o puternică sub reglare a FAS, iar jumătate din cazuri nu o au prezentă. Scorul expresiei FAS este foarte mic în comparaţie cu ţesutul normal.

FAS LIGAND a fost găsit suprareglat în 40% din cazuri. Are aceiaşi frecvenţă ca în cancerul pulmonar cu celule mici. Raportul FAS/FASLIGAND este scăzut sub1, la fel ca şi raportul Bax-Bcl2. Acest lucru reflectă o subreglare a apoptozei în cancerul cu celule mari neuro-endocine mitocondrial (36).

-Factori angiogenici:

În cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine s-a observat:

-supra expresia VEGF

-o pierdere(40%) a Semaphorin

-o creştere a expresiei a neuropilin- 1 (NP1) şi a neuropilin-2 (NP2) cu 70% – respectiv 90% în comparaţie cu epiteliul normal.

Pe scurt cancerul pulmonar cu celule mari endocrine are acelaşi model de expresie moderată a VEGF şi a neuropilinelor ca şi cancerul pulmonar cu celule mici (36).

    Molecula de adeziune a complexului E-Cadherin-beta-Catenin,

Cancerul pulmonar cu celule mari neuro-endocrine a pierdut expresia normală a acestui complex de adeziune (54,55). Astfel 84% au afectată coloraţia pentru E-cadherin şi 73% au afectată coloraţia pentru beta-catenin.

Nu s-au observat mutaţii al acesui complex în cancerul cu celule mari neuro-endocrine.

Modelele de expresie E-cadherin şi Beta-catenin sunt comune în cancerul cu celule mari neuro-endocrine şi în cancerul pulmonar cu celule mici. Aceste date ne arată rolul pe care îl are dysreglarea complexului de adeziune celulară în patogenia tumorilor cu grad înalt neuro-endocrin. Lipsa moleculelor de adeziune ne poate sugera posibilitatea tranziţiei din stadiul epitelial în cel mesenchymal (56). Spre exemplu este o corelare între gradul de alterare al complexului E-cadherin şi prezenţa metastazelor ganglionare în stadiul III şi IV al bolii (54).

     Carcinomul asemănător limpho-epiteliomului

În contrast cu alte tumori din această categorie,această formă nu este asociată cu fumatul,dar este asociată cu infecţia cu virus Epstein-Barr la populaţia asiatică (57,58).

Histologic,celula este mare,cu nuclei veziculari,cu mulţi nucleoli,marginile celulare nefiind distincte (clare) sugerând un sinciţiu. Ceea ce este important pentru diagnostic este asocierea unor infiltrate limfocitice (limfoplasmocitice) în jurul cuiburilor tumorale sau sunt amestecate între celulele tumorale. Se mai observă şi o reacţie celulară inflamatorie atât în forma primară cât şi în zonele metastatice.

-Din punct de vedere genetic:

Are mutaţii EGFR. Mutaţiile se asociază de regulă cu nefumătorii şi cu Adenocarcinomul, dar acest lucru nu s-a observat în această formă tumorală (59).

Prin hibridizare in situ s-a detectat virusul Epstein-Barr în toate cazurile. În schimb cancerul cu celule mari şi adeno-carcinomul nu prezintă virusul Epstein-Barr (60).

O caracteristică a acestei forme tumorale este infiltraţia cu celule mono-nucleare, iar proteina monocit-chemoatractant-1 (MCA-1) s-a evidenţiat în 86% din cazuri.

Determinarea MCP-1 prin metoda PCR a arătat prezenţa sa în toate tumorile. Dar numai tumorile limfo-epiteliale au fost pozitive prin metoda hibridizării in situ. Celelalte cazuri de tumori non-limfoepiteliale-like au fost pozitive prin hibridizare in situ pentru celulele stromale non-neoplazice, arătând că este o diferenţă între MPC-1 din carcinomul cu celule mari neuro-endocrine şi MPC-1 din formele de carcinom asemănător limpho-epiteliomului faţă de formele non limpho-epiteliale.

     Carcinomul basaloid

O altă formă a carcinomului cu celule mari este carcinomul basaloid (61). Histologic are un aspect nodular cu necroză asemănător carcinomului cu celule mari neuro-endocrine. Îi lipsesc însă markerii neuro-endocrini. Deasemeni lipseşte diferenţierea squamoasă,lucru ce justifică un prognostic sever (62).

-Markerii imuno-histochimici.

Este pozitiv frecvent pentru Cyto-keratinele KL1 şi pentru Cyto-keratina cu moleculă mare(34BE 12). TTF-1 este negativ, iar reactivitatea pentru markerii neuro-endocrini este rară (61,33).

-Markerii de prognostic şi căi moleculare.

Un studiu pe 48 carcinoame basaloide a arătat că 50% au pierderi p16 şi o treime au imuno-reactivitate pentru cyclinD1 (63)

Din punct de vedere proteomic carcinomul basaloid este un unic subgrup din cadrul carcinomului cu celule mari (64.)

Această formă de tumoră arată o relaţie inversă cu Rb şi p16 şi o relaţie directă cu Rb şi CyclinD1.

Prognosticul rezervat este asociat cu combinaţia Rb negativ, p16 pozitiv şi Cyclin D1 pozitiv în carcinomul basaloid (63).

   Carcinomul cu celule mari mai cuprinde:

a)carcinoamele cu celule clare. Acestea nu prezintă diferenţiere squamoasă sau glandulară, iar celulele prezintă acumulări de glicogen.

b)carcinomul cu celule mari cu fenotip rabdoid.Acesta prezintă incluziuni mari eosinofilice.Această formă este pozitivă pentru VIMENTIN şi adesea pentru pan-Cytokeratin şi antigenul de membrană (65,66,67).

S-au colorat pozitiv pentru Cyto-keratin 7 şi markerii neuro-endocrini (65,66)

Nu s-au observat imuno-reactivitate pentru TTF-1(66).

IN CONCLUZIE:

Principalele modificări

CARCINOMUL CU CELULE MARI

Este o formă de cancer slab diferenţiat.Nu i se cunoaşte celula de origine.

Carcinomul cu celule mari are aspecte ultra-structurale şi fenotipuri histochimice similare cu Adeno-carcinomul pulmonar.

În carcinomul cu celule mari predomină genele ciclului celular, al replicării ADN şi factorii de transcripţie. Genele observate sunt aceleaşi ca genele din perioada embrionară şi anume perioada de desvoltare pseudoglandulară şi canaliculară în comparaţie cu Adenocarcinomul pulmonar unde predomină genele din perioada embrionară când se dezvoltă sacul terminal şi stadiul alveolar.

În carcinomul cu celule mari domină genele asociate cu proliferarea pe când în Adenocarcinom domina genele asociate cu diferenţierea.

Principalele modificări moleculare:

• Prezintă un procent mare de cyto-keratina7

50% din carcinoamele cu celule mari au imuno-reactivitate pentru gena TTF-1

30% din carcinoamle cu celule mari au pozitivitate pentru markerii celulelor căilor aeriene periferice

prezintă mutaţii p53,mai frecvente la fumători şi cei cu leziuni slab diferenţiate.

• prezintă inactivarea genei p16 (71%) şi a genei tumor supresoare RASSF1A prin hipermetilare.

Modificările kariotipice din carcinomul cu celule mari seamănă cu cele din cancerul pulmonar fără celule mici.

În privinţa pierderii heterozigozităţii în zonele 5q23, TP53, 13q14 şi zona p12 seamănă cu Adenocarcinomul pulmonar.

CARCINOMUL CU CELULE MARI NEUROENDOCRINE

Date comparative cu carcinomul cu celule mari:

- ASEMĂNĂRI. Are o pozitivitate importantă pentru TTF-1(35%-70%). Nu se ştie dacă acest lucru se datoreşte unei origini comune sau este o legătură încă necunoscută de diferenţiere neuro-endocrină

- DEOSEBIRI. Cytokeratina7 este mai puţin frecventă faţă de carcinomul cu celule mar.i

Prezintă o expresie crescută a Bcl 2.

Imunoreactivitatea pentru calea p53 este mai mare decât în carcinomul cu celule mari (65% versus 35%).

Matrixmetaloproteinaza 9 are o frecvenţă crescută şi este responsabilă cu invazie şi metastazare.

Gena p16este hipermetilată în 48% din cazuri versus 28% din cancerul cu celule mari.

Date comparative cu cancerul pulmonar cu celule mici:

- ASEMĂNĂRI:

Cancerele neuroendocrine prezintă dezechilibre cromozomiale asociate cu cancerul pulmonar cu celule mici.

Raporul Bcl 2-bax este supra unitar.

Gena FHIT este inactivată prin hipermetilare.

LOH (pierderea heterozigozităţii) din zonele 3p, 5q,9p21,13q14 şi mai ales LOH din zona 11q au o rată foarte înaltă la toate cancerele neuro-endocrine.

Deasemeni prezintă alterări similare cu cancerul pulmonar cu celule mici:

Rata mutaţiilor genei p53,supra-expresia Bcl 2,activitatea crescută a telomerazei.

Pierderea genei p14ARF,supra expresia Cyclin 5.

Nivelul înalt MDM2 în relaţie inversă cu gena p14ARF. Supra expresia MDM2 ete în corelaţie inversă în cancerele neuroendocrine.

Bcl 2 (proteină anti-apoptotică) este activată atât în carcinomul cu celule mari neuroendocrine cât şi în cancerul pulmonar cu celule mici.

Prezintă subreglarea genei FAS în comparaţie cu epiteliul normal.FAS-LIGAND este supra reglat în 40% din cazuri. Raportul FAS-FASLIGAND este subunitar, asemănător în ambele forme de cancer.

Asemănător cancerului pulmonar cu celule mici a piedut expresia normală a complexului de adeziune (E-cadherin-beta catenin)

-  DEOSEBIRI

Avem mutaţia genei MEN-1, care este absentă ăn cancerul cu celule mici.

Prezintă relaţie inversă între gena Rb şi gena p16.

Expresie crescută a genei cyclin D1.

CARCINOMUL ASEMĂNĂTOR LIMFOEPITELIOMULUI

Este asociat cu infecţia cu virus Epstein-Barr, prezentând acest virus.

Histologic prezintă infiltrate limfo-plasmocutare în jurul cuiburilor tumorale.

Are celula mare, cu nuclei veziculari, cu margini celulare imprecise.

Are infiltrate cu celule mononucleare.

Proteina monocit-chimioatractant-1 este prezentă în toate cazurile.

Prezintă mutaţii EGFR.

CARCINOMUL BASALOID

Histologic seamănă cu carcinomul cu celule mari neuroendocrine,dar îi lipsesc markerii neuroendocrini.

Este prezent pozitiv pentru cytokeratinele KL1 şi cytokina cu moleculă mare (34BE-12).

Este negativ pentru TTF-1.

Prezintă pierderi ale genei p16 (50%).

Are imuno-reactivitate pentru Cyclin D1.

Din punct de vedere proteomic este clar un subgrup al cancerului pulmonar cu celule mari.

CARCINOMUL CU CELULE CLARE

Prezintă acumulări de glicogen intra celular.

Nu prezintă diferenţiere squamoasă sau glandulară.

CARCINOMUL CU CELULE MARI CU FENOTIP RHABDOID

Prezintă incluziuni eozinofilice.

Este pozitiv pentru proteina Vimentin.

Se corelează pozitiv pentru Cytokina7 şi markerii neuroendocrini.

Nu are imuno-reacivitate pentru TTF-1.

În final redau concluziile pertinente ale lui J.A.Elazar şi A.C. Borczuk (1):

Carcinomul cu celule mari este un grup distinct în grupa cancerului pulmonar fără celule mici. El prezintă, date imuno-histochimice,citogenetice, mutaţionale (Kras), precum şi profilul expresiei genelor, care se suprapun cu Adeno-carcinomul pulmonar. Această similaritate reflectă o probabilă origine comună celulară.

E posibil ca celula progenitoare să aibă capacitatea de a se diferenţia pe multiple linii celular. Este posibil carcinomul cu celule mari să reprezinte o oprire în maturaţie ducând la histologii mixte, ca tumori la care profilul molecular se suprapune oscilând între carcinoame cu celule mari nediferenţiate până la adeno-carcinoame diferenţiate.

În cazul carcinomului cu celule mari neuro-endocrine avem similarităţi cu cancerul pulmonar cu celule mici, carcinoame cu componentă neuro-endocrină. Însă în alte multe situaţii se suprapune cu cancerul pulmonar fără celule mici. Rămâne în continuare de investigat dacă există o celulă comună între aceste două formaţiuni cu componente neuro-endocrine. Rămâne însă şi probabilitatea existenţei unui fenotip intermediar între cancerul pulmonar cu celule mici şi cancerul pulmonar fără celule mici.

GLOSAR
-/Cytokeratin7 –cytokeratină cu greutate moleculară joasă. Se găseşte în celulele epiteliale şi în cancerele epiteliale.

-Surfactant proteina A- proteină care dă o imunitate crescută promovează fagocitoza de către macrofage. Intervine în producţia de surfactant.

-CD56 neural cell adhesion molecule (cluster of differention). Este o glicoproteină din familia imunoglobulinelor.Se foloseşte pentru recunoaşterea tumorilor. În mod normal se găseşte în celulele Nk,celulele T activate. Cancerul pulmonar cu celule mici este pozitiv pentru CD56

-B72.3 anticorp monoclonal. Ajută la precizarea diagnosticului de Adenocarcinom.

-CyclinD membră a familiei de cyclin-proteine implicate în reglarea ciclului celular şi

în progresia ciclului celular.

-RASSF1A genă tumorsupresoare.Pierderea sau alterarea expresiei acestei gene este asociată cu patogenia cancerelor. Ea induce acumularea de cyclinD1 şi induce oprirea ciclului celular.

-FHIT(fragile hystidin triade) genă tumor supresoare.

-c.MET este o proto-oncogenă,care codifică proteina Hepatocyte growth factor receptor, care are o activitate tyrosine-kinazică. Este semn de prognostic sever. Celulele canceroase STEM exprimă c-Met şi devin cauza rezistenţei şi difuziunii cancerului.

-MENIN este o proteină codificată de gena MEN-1. Este localizată în braţul lung al cromozonului 11q13. Este asociată cu tumorile glandulare.

-PDGFR (platelet derived growth factor receptor) este un receptor tyrosine-kinase al suprafeţei celulare.

-Tyrosine –protein-kinase KIT este o proteină codificată de gena KIT. Este un marker de suprafaţă celulară.

-c-RAFL este o oncogenă.

-p14ARF este produsul CDKN2A. Este implicat în reglarea ciclului celular. Inhibă MDM2, care promovează p53, care la rândul ei promovează activarea lui p21. Pierderea p14ARF prin mutaţii homozigote în gena INK4A(CDKN2A) duce la creşterea MDM2, la pierderea funcţiei p53 şi a controlului celular.

-Cyclin E este membră a familiei cyclinelor. Ea leagă CDk2 de faza G1 necesară pentru tranziţia dela faza G1 la faza S.

-E2F1 este un factor de transcripţie ce codifică gena E2F1. Familia de factori de transcripţie E2F1 joacă rol crucial în ciclul celular şi în acţiunea proteinelor tumor-supresoare.

-MDM2(murine double minute2) este o oncogenă ce codifică proteina MDM2, care este un important reglator negativ al genei tumor-supresoare p53.Nivelul ei creşte în unele cancere.

-FAS. În mecanismul molecular al activării inducerii morţii celulelor T s-au găsit moleculele FAS (CD95)si FAS ligand. Legarea Fas şi FASligand reprezintă un mecanism de control homeostatic pentru menţinerea numărului de celule T. FAS şi FASligand formează o cale apoptotică. FAS receptor este o proteină receptor celulară ce face parte din familia TNF receptor (CD95), care induce apoptoza fixându-se de Fasligand.

-Semaphorin. SEMA 3E.-plexin.D1. Modulează angiogeneza printrun mecanism feed-back via VEGF

-Neuropilin este o receptor proteină activă în neuron. Ele sunt glicoproteine transmembrană şi co –receptor al semaphorinei. Deasemeni VEGF este un alt ligand pentru neuropilin. Neuropilin inhibă migraţia celulară şi adeziunea şi creşte chemosensibilitatea.

-Cyto-keratina cu greutate moleculară mare este un anticorp monclonal care recunoaşte keratinele 1,5,10,16.este un marker bun pentru celulele mioepiteliale.

-PAN-Cytokeratina(KL1). Este recomandată pentru detecţia cyto-keratinelor. Cyto-keratinele joacă un rol în diferenţierea şi specializarea ţesuturilor şi menţine integritatea celulelor epiteliale. Sunt markeri importanţi pentru caracterizarea tumorilor maligne. Spre exemplu cytokeratina 10 şi 13 exprimă foarte bine subsetul de forma squamoasă pe când cyto-keratina18 este exprimată în Adenocarcinomul pulmonar.

-VIMENTIN este o proteină-filament tip III, care este exprimată în celulele mezenchimale. Vimentin este componentul major cyto-scheletal al celulelor mezenchimale.

Vimentin este utilizat ca marker pentru celulele derivate din mezenchim sau pentru celulele care suferă tranziţia epitelial-mezenchimală din timpul desvoltării şi în metastazare.

-Cytokeratin antibody (34betaE12) anticorp cu greutate moleculară mare. Expresia sa crescută se observă în celulele bazale pulmonare, în cancerul pulmonar forma squamoasă în cancerul basaloid, în mezoteliom. Nu colorează celulele Clara şi pneumocit II iar reacţia este negativă în tumorile neuroendocrine. Nu are legătură cu Adenocarcinomul.

BIBLIOGRAFIE

1)Jennifer A.Eleazar,Alain A Borczuk

Molecular pathology of large cell carcinoma and its precursors

Dani S Zander, Helmut H.Popper,Jaishree Jagirdar at al

Molecular pathology of lung diseases Springer verlag 2008;27;279-293

2)HammarS.P,Bolen J.W,Bockus D et al

Ultrastructural and immunohistochemical features on common lung tumors;an overview

Ultrastructural Pathol 1985;9(3-4):283-318

3)Kodama T,Shimosato Y,Koide T et al

Large cell carcinoma of the lung-ultrstructural and immonohistochemical studies

jpn J .clin Oncol 1985;15(2):431-441

4)Ishida T,Kaneko S,Tateishi M et al

Lage cell carcinoma of the lung.Prognostic implications 0f histopathologic and immunohistochemical subtyping

Am.J.Clin Pathol 1990;93(2):176-182

5)Schulte M.A,Ramzy I,Greenberg S.D.

Immunocytochemical characterization of large-cell carcinomas of the lung.role,limitations and technical considerations

Acta Cytol 1991;35(2):175-180

6)Lyda MH,Weiss LM

Immunoreactivity for epitethelial and neuroendocrine antibodies are useful in the differential diagnosis of lung carcinomas

Human.Pathol 2000;31(8):980-987

7)Pomplun S,Wotherspoon AC,Shah G et al

Immunohistochemical markers in the differentiation of thymic and pulmonary neoplasms

Histopathology 2002;40(2):152-158

8)Whitsett J A, Glasser SW

Regulation of surfactant protein gene transcription

Biochim Biophys Acta1998;1408(2-3):303-311

9)Linoila RI, Jensen SM,Steinberg SM et al

Peripheral airway cell marker expression in non small cell lung carcinoma.Association with distinct clinicopathologic features

Am j Clin Pathol 1992;9792):233-243

10)Uzaslan E,EbsenM,Stuempel T et al

Surfactant protein A detection in large cell carcinoma of the lung.

Appl Immunohistochem Mol Morphol 2006;14(1):88-90

11)Rossi G,Marchioni A,Milani M et al

TTF-1,cyto-keratin7,34betaE12 andCD56/NCAM immunostaining in the subclassification of large cell carcinomas of the lung

Am J Cli pathol 2004;122(6):884-893

12)Eerola AK, Ruokolainen H,Soini Y et al

Accelerated apoptosis and low bcl-2 expression associated with neuro-endocrine differentiation predict shortened survival inoperated large cell carcinoma of the lung.

Pathol Oncol Res 1999;5(3):179-186

13)Pezzella F,Turley H,Kuzu I et al

bcl-2 protein in non small cell lung carcinoma

N Engl J Med 1993;329(10):690-694

14) Fleming M V,Guinee DG,Chu WS et al

Bcl-2immuno-histochemistrry in a surgical series on non small cell lung cancer patients.

Hum. Pathol 1998;29(1):60-64

15)Selvaggi G,Novello S,Torri V et al

Epidermal growth fator receptor over expression correlates with a poor prognosis in completely resected non small cell lung cancer

Ann Oncol 2004;1591):28-32

16)Liu D,Huang CL Kameyama K et al.

Topoisomerase II alfa gene expression is regulated by the p53 tumor supressor gene in non small cell lung carcinoma patients

Cancer 2002;94(8):2239-2247

17)Tammemagi MC,McLaughlin JR,Bull SB

Meta-analyses of p53tumor supressor gene alterations and clinicopathological features in resected lung cancers

Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1999;8(7);625-634

18)Maruyama R,Sugio K,Yoshino I et al

hypermethylation of FHIT as a prognostic marker in non small cell lung carcinoma

Cancer2004;100(7);1472-1477

19)Jarmalaite s,Kannio A,Anttilla S et al

Aberrant p16 promoter methylation in smokers and former smokers with non small cell lung cancer

Int j Cancer 2003;106(6):913-918

20)Tanaka H,Fujii Y,Hirabayashi H et al

Disruption of the Rb pathway and cell-proliferative activity in non small cell lung cancers.

Int J Cancer 1998;79(2);111-115

21)Reissman PT,Koga H,Figlin RA et al

Amplification and overexpression of the cyclin D1 and epidermal growth factor receptor genes in non small cell lung cancer

Lung cancer study Group. j Cancer research Clin Oncol 1999;125(2):61-70

22)Rodenhuis S,Slebos RJ,

Clinical signifiance of ras oncogene activation in human lung cancer

Can.Res 1992:52(52(9):2665s-2669s

23)Li J Zhang,Dai Z,et al

LOH of chromosome12p corelates wth Kras2 mutation in non small cell lung cancer

Oncogene2003;22(8):1243—1246

24)Balsara BR,Testa JR

Chromosomal imbalances in human lung cancer

Oncogene 2002;21(45):6877-6883

25)Hiroshima K,Iyoda A,Shibuya K et al

Genetic alterations in early-stage pulmonary large cell neuro-endocrinecarcinoma

Cancer 2004;100(6);1190-1198

26)Johansson M,Dietrich C,Mandahl N et al

Karyotypic characterization of bronchial large cell carcinomas

Int j Cancer 1994;57(4):463-467

27)Bjorkqvist AM, Tammilehto L,nordling S et al

Comparison of DNA copy number changes in malignant mesothelioma,adenocarcinoma and large –cell anaplastic carcinoma of the lung.

Br J Cancer 1998;77(2):260-269

28)Luk C,Tsao MS,Bayani J et al

Molecular cytogenetic analysis of non small cell lung carcinoma by spectral karyotypic and comparative genomic hybridization

Cancer Genet Cytogenet 2001;125(2);87-99

29)Peng WX,Sano T,Oyama T et al

Large cell neuroendocrine carcinoma of the lung;a comparison with large cell carcinoma with neuroendocrine morphology and small cell carcinoma

Lung Cancer2005;47(2):225-233

30)Borczuk AC,Gorenstein L,Walter KL et al

Non-small- cell lung cancer molecular signature recapitulate lung developmental pathways

Am.J.Pathol2003;163(5):1949-1960

31)Travis WD,Linnoila RI, Tsokos MG et al

Neuroendocrine tumors of the lung with proposed criteria for large cell neuroendocrine carcinoma.An ultra structural,immunohistochemical and flow cytometris study of 35 cases

Am J Surg Pathol 1991;15(6):529-553

32)Lyda MH,Weiss LM

Immunoreactivity for epithelial and neuroendocrine antibodies are useful in the differential diagnosis of lung carcinomas

Human Pathol 2000;31(8):980-987

33)Sturm N,Lantuejoul S,Laverriere MH et al

Thyroid transcription factor 1 and cytokeratins 1,5,10,14(34betaE12) expression in basaloid and large-cell neuroendocrine carcinomas of the lung.

Hum Pathol 2001;32(9);918-925

34)Lantuejoul s,Moro d,Michalides RJ et al

Neural cell adesion molecules(NCAM) andNCAM-PSA expression in neuroendocrine lung tumors

Am J Surg Pathol 1998;22(10):1267-1276

35)Sturmn.Rossi G,Lantuejoul S et al

34BetaE12 expression along the whole spectrum on neuroendocrine proliferations of the lung,from neuroendocrine cell hyperplasia to small cell carcinoma

Histopathology2003;42(2):156-166

36)Elisabeth Brambilla

Neuroendocrine carcinomas and precursors pg 301-306

Dani S Zander, Helmuth h PopperJaishree jagirdar et al

Molecular Pathology of lung diseases springer Verlag2008

37)Fleming MV,Guinee DGJr,CHU WS et al

Bcl-2 immuno-chemistry in a surgical series of non small cell lung cancer patients.

Hum.Pathol 1998;929(1);60-64

38)Ab Saber AM,Massoni Neto LM,Bianchi Cp et al

Neuroendocrine and biologic features of primary tumors and tissue in pulmonary large cell carcinomas

Ann Thorac sur 2004;77(6):1883-1890

39)Shin JH, Kang SM,Kim YS et al

Identification of tumor supressor loci on the long arm of chromosome 5 in pulmonary large cell neroendocrine carcinoma

Chest 2005;128(4);2999-3003

40)Igarashi T,Jiang SX,Kameya T et al

Divergent cyclin D1 expression and Rb/p16cyclin D1 pathway aberrations among pulmonary neuroendocrine tumors

Mod Pathol 2004;179100;1259-1267

41)Kratzke RA,Greatens TM, Rubin JB et al

Rb andp16INK4a expression in resected non-small cell lung tumors Cancer Research 1996;56(15):3415-3420

42)Beasley MB,Lantueoujoul s,Abbondanzo s et al

the p16/cyclin D1/Rb pathway in neuroendocine tumors of the lung

Hum Pathol2003;3492);136-142

43)Debelenko LV,Swlwell JI,Kelley MJ e al

Men-1 gene mutation analysis of high- grade nueroendocrine lung carcinoma

Genes chromosomes Cancer2000;28910:58-65

44)Rossi G,CavazzaA,Marchioni A et al

Role of chemotherapy and the receptor tyrosine kinases KIT,PDGFRalpha,PDGFR beta and MET in large-cell neuroendocrine carcinoma of the lung

j.Clin.Oncol2005;23(34):8744-8785

45)Przygoddzki RM,Finkelstein SD,Langer JC,et al

Analysis of p53,K-ras-2 and C-raf-1 in pulmonary neuroendocrine tumors.Correlation with histological subtype and clinical outcome

AM J Pathol 1966;148(5);1531-1541

46)Ullmann R,Petzmann S,Sharma A,et al

Chromosomal abberations in a series of large –cell neuroendocrine carcinomas:unexpected divergence from small cell carcinoma of the lung

Humn Pathol2001;32(10):1059-1063

47)Onuki N,Wistuba II,Travis WD,et al

Genetic changes in the spectrum of neuroendocrine lung tumors

Cancer;1999;85(3):600-607

48)Travis WD,RushW,flieder DB,et al

Survival analysis of 200 pulmonary neuroendocrine tumors with clarification of criteria for atypical carcinoid and its separation from typical carcinoid

AM,j Surg pathol1998;22;934-944

49)Brambilla E,Negoescu A, Gazzeri S ,et al

Apoptosis-related factors p53 ,bcl2 and bax in neuroendocrine lung tumors

Am J Pathol1966;149:1941-1952

50)Brambilla E,Gazzeris,Moro D et al

Immunohistochemical study of p53 in human lng carcinomas

Am j Pathol1993;143;199-210

51) Brambilla E, Moro D, Gazzeri S,et al

Alterations of expression of rb,p16(INK4A) and cyclin D1 in non- small cell lung carcinoma and their clinical significance

J Pathol;1999;188:351-360

52)Eyimin B,Gazzeri S,Brambilla C,et al

Mdm2overexpression and p14ARF inactivation are two mutually exclusive events in prinary human lungs tumorsOncogene;2002;21:2750-2761

53)Viard-Leveugle I,Veyrenc S,French LE,et al

Frequent loss of Fas expression and function in human lung tumors with overexpession of FasL in small cell lung carcinoma

J.Pathol2003;(201)2:268-277

54)Salon C,Moro D,Lantuejoul S,et al

The e-cadherin/beta catenin adhesion complex in neuroendocrine tumors of the lung:a suggested role upon local invasion and metastasis

Hum Pathol 2004;35:1148-1155

55)Nawrocki B,Polette M, Van Hengel j,et al

Cytoplasmic redistribution of E-cadherin-catenin adhesion complex is associated with down-regulated tyrosine phosphorylation of E-cadherin in human bronchopulmonary carcinomas

Am j Pathol1998;153:1521-1530

56)Garber ME,Troyanskaya OG, Schluens K et al

Diversity of gene expression in adenocarcinoma of the lung

Proc Natl Acad Sci USA2001;98(24);13784-13789

57)Castro CY,Ostrovski ML,Barrios R,et al

Relationship between Epstein Barr virus and lymphoepitelioma-like carcinoma of the lung:a clinicopathologic study of 6 cases and review of the literature.

Human Pathol 2001;32(8):863-872

58)Chang YL,Wu CT,Shih JY,Lee YC

New aspects in clinicopathologic and oncogene studies of 23 pulmonary lymphoepitelioma-like carcinomas

Am J Surg Pathol 2002;26(6):715-723

59)Tam IY, Chung LP,Suen WS,et al

Distinct epidermal growth factor receptor and KRAS mutation patterns in non small cell lung cancer patients with different tobacco exposure and clinicopathologic features

Clin Can Res 2006;12(50;1647-1653

60)Chen FF,Yan JJ, Lai WW, et al

Epstein-Barr virus-associated non small cell lung carcinoma:undifferentiated „lymphoepitelioma-like” carcinoma as a distinct entity with better prognosis

Cancer1998;82(12):2334-2342

61)Brambilla E, Moro D, Veale D,et al

Basal cell(basaloid) carcinoma of the lung:a new morphologic and phenotypic entity with separate prognostic signifiance.

Hum.Pathol 1992;23(9):993-1003

62)Moro D,Brichon PY,Brambilla E et al

Basaloid brochial carcinoma.A histologic groop with a poor prognosis

Cancer 1994;73(11):2734-2739

63)Brambilla E,Moro D,Gazzeri S,Brambilla C

Alterations of expression of Rb,p16(INK4A) and cyclin D1 in non small cell lung carcinoma and their clinical signifiance

J Pathol1999;188(4):351-360

64)Li LS, Kim H,Rhee H,et al

Proteomic analisys distinguishes basaloid carcinoma as a distinct subtype of non small cell lung carcinoma

Proteromics 2004;4(11):3394-3400

65)Cavazza A,Colby TV,Tsokos M,et al

Lung tumors with a rhabdoid phenotype

Am J Clin Pathol 1996;105(2):182-188

66)Tamboli P,Toprani TH,Amin MB,et al

Carcinoma of the lung with rhabdoid features

Human Pathol2004;35(1):8-13

67)Shimazaki H,Aida S,Sato M,et al

lung carcinoma with rhabdoid cells:a clinical patologica study and survival analysis of 14 cases

Histopathology2001;38(5):425-434