Estudi immunohistoquímic de les proteïnes reparadores de l’ADN MSH2, MSH6, MLH1 i PMS2 en càncer de pròstata

Abstract

El paper desenvolupat per les proteïnes reparadores de l’ADN (MSH2, MSH6, MLH1 i PMS2) ha esdevingut rellevant aquests darrers anys per la seva implicació en la immunoteràpia. Tanmateix, el seu rol en càncer de pròstata (CaPr) està poc definit a la literatura, amb escassos estudis que reportin alteracions concretes fora de l’espectre de la Síndrome de Lynch. Els objectius del present estudi van ser (1) analitzar l’expressió immunohistoquímica (IHQ) de MSH2, MSH6, MLH1, PMS2, ERG i PTEN en mostres de CaPr i conèixer la freqüència de les seves alteracions, (2) investigar la possible relació entre l’expressió proteica i la variable pronòstica Grau Grup (GG) (OMS 2016), (3) investigar la interacció entre l’expressió de les proteïnes reparadores i la d’ERG i PTEN, proteïnes codificades per gens pertanyents a la via de les translocacions, per tractar d’inferir si es tracta d’events que formin part d’una mateixa via carcinogenètica, i (4) analitzar si existeix relació entre les alteracions d’aquestes molècules i la supervivència dels pacients. A l’estudi es van incloure retrospectivament mostres de 228 pacients amb CaPr, corresponents al moment de la intervenció quirúrgica (prostatectomia radical). Es van seleccionar àrees representatives de tumor per construir 9 TMAs. Finalment, es va realitzar l’estudi d’IHQ i quantificar l’expressió de les diferents proteïnes aplicant diversos mètodes. Respecte als resultats, les alteracions de MSH2, MLH1 i PMS2 en CaPr es van manifestar com a pèrdua d’expressió, mentre que MSH6 s’associava amb un increment d’expressió. La pèrdua IHQ de MSH2, MLH1 i PMS2 va ser un event relativament infreqüent a la nostra sèrie, en canvi, per MSH6 es van aplicar els conceptes de nivells basals i fenotip de sobreexpressió als resultats obtinguts i ambdós paràmetres van ser events freqüents. Respecte al segon objectiu, l’expressió IHQ de MSH2, MSH6, MLH1 i PMS2 no va mostrar una relació estadísticament significativa amb la variable GG, però considerant l’agrupació de GG en dues categories GG1-4 i GG5, la sobreexpressió de MSH6 va presentar una associació estadísticament significativa amb els tumors prostàtics més agressius (GG5) (p=0.0281). Es va observar també una relació estadísticament significativa entre els tumors amb pèrdua de MSH2 i els tumors ERG-negatius (p=0.024), així com entre els tumors amb pèrdua de MLH1, sola o combinada amb MSH2, i els tumors ERG-negatius (p=0.019). En canvi, la pèrdua de PTEN no va mostrar una tendència estadísticament significativa amb les alteracions en l’expressió de MSH2, MSH6 i MLH1, i no defineix per si sola una via de carcinogènesi prostàtica com en el cas d’ERG. El temps de supervivència lliure de recurrència va ser menor en pacients amb pèrdua de PMS2, malgrat que caldria confirmar aquest resultat en una sèrie més llarga de casos amb pèrdua de PMS2. En conclusió, és possible que la sobreexpressió de MSH6 tingui un paper reparador i podria ser un marcador de dany genòmic i d’agressivitat en CaPr, tot i que els mecanismes que controlen la seva expressió entre els diferents GG pronòstics requereixen d’estudis moleculars addicionals. Plantegem la possibilitat de que els tumors amb pèrdua de MSH2 o pèrdua de MSH2 i/o MLH1 segueixin una via carcinogenètica alternativa del CaPr, no associada a fusions genètiques, amb major freqüència de mutacions esporàdiques múltiples i major potencial agressiu. Per últim, l’anàlisi IHQ de les proteïnes reparadores de l’ADN conjuntament amb l’estudi d’ERG i PTEN podria ajudar a identificar subgrups de CaPr amb diferents vies carcinogenètiques alterades i a millorar l’estratificació i maneig dels pacients. L’estudi IHQ conjunt de MSH2, MSH6, MLH1, PMS2, ERG i PTEN constitueix una eina pràctica, reproduïble i suficientment precisa per a la seva incorporació als protocols assistencials dels serveis de Patologia.

The role of Mismatch Repair Proteins (MMRP) (MSH2, MSH6, MLH1 and PMS2) has become particularly outstanding the last few years because of its implication in immunotherapy. However, its role in prostate cancer (PrCa) is less well-defined, with limited studies in the literature reporting definite alterations out of the Lynch Syndrome spectrum. The aims of the study were (1) to analyse by immunohistochemistry (IHC) the expression of MSH2, MSH6, MLH1, PMS2, ERG and PTEN and the frequency of their alterations in a cohort of PrCa samples, (2) to investigate the possible relationship between the protein expression and the Grade Group (GG) prognostic variable (WHO 2016), (3) to investigate the interaction between the MMRP expression and the one shown by ERG and PTEN, proteins which are codified by gens that belong to the rearrangement pathway, with the purpose of inferring whether they are or not phenomenon of the same carcinogenetic pathway, and (4) to analyse if there is a relation between alterations of these molecules and the survival of patients. 228 prostate tumours obtained from wholly mapped, formalin-fixed, paraffin-embedded radical prostatectomy specimens were retrospectively included in the study. A total of 9 tissue microarrays were constructed. Finally, the immunohistochemical study was performed and the expression of all the proteins was scored by different quantification methods. Regarding to the results, MSH2, MLH1 and PMS2 alterations in PrCa were shown as loss of expression, while MSH6 alterations were associated with an increase of expression. Loss of MSH2, MLH1 and PMS2 were relatively infrequent in our series. However, based on the obtained MSH6 immunohistochemical results, we defined the concepts of basal levels and overexpressing phenotype, and both parameters presented as frequent events. With regard to the aim (2), expression of MSH2, MSH6, MLH1 and PMS2 by IHC did not show statistical differences with GG, but as the percentages of MSH6 protein overexpression were very similar in GG1 through 4, we clustered them together and compared with GG5, and MSH6 overexpression showed a statistical association with the most aggressive tumours (GG5) (p=0.0281). We also observed a statistically significant relationship between tumours with MSH2 loss and ERG-negative tumours (p=0.024), as well as between tumours with MLH1 loss, single or combined with MSH2 loss, and the ERG-negative tumours (p=0.019). Nonetheless, PTEN loss did not present significant differences with alterations in expression of MSH2, MSH6 and MLH1, and did not define by itself a carcinogenetic pathway as it occurs with ERG. Finally, despite the loss of PMS2 expression was a very infrequent event, there was a statistical association with a shorter PSA recurrence, though this result should be confirmed in a large series of cases with PMS2 loss. In conclusion, it is possible that MSH6 overexpression displays a repairer role and could be a marker for genomic damage and aggressiveness in PrCa, even though the mechanisms controlling its variable expression between the different GG categories require additional molecular studies. We suggest the existence of an alternative non-ERG pathway associated with tumours with MSH2 loss or combined MSH2 and/or MLH1 loss, which is not linked to genetic rearrangements, and that probably presents a higher frequency of multiple sporadic mutations and a higher aggressive potential. Finally, the combined immunohistochemical analysis of MMRP, ERG and PTEN could help to identify PrCa subgroups with alterations in different carcinogenetic pathways, and to improve patient stratification and management. This combined study (MSH2, MSH6, MLH1, PMS2, ERG and PTEN) constitutes a practical, reproducible and sufficiently accurate tool for its applicability in the clinical practice and protocols of pathology departments.