Dissertation (Ph.D.).--University of Texas Graduate School of Biomedical Sciences at San Antonio, 2007. / Vita. Includes bibliographical references.

<p>Uvod: Učestalost neželjenih efekata uzrokovanih zračenjem kod pacijenata sa karcinomom glave i vrata zavisi od tehnike planiranja, sprovođenja radioterapije kao i primarne lokalizacije tumora. Cilj: Osnovna uloga na&scaron;eg istraživanja je da se utvrdi učestalost neželjenih efekata tokom zračne terapije kod pacijenata sa tumorom glave i vrata tretiranih 2D konvencionalnom radioterapijom, 3D konformalnom radioterapijom planiranoj samo na osnovu CT-a nasuprot 3D konformalnoj terapiji planiranoj na osnovu fuzije kompjuterizovane tomografije sa magnetno rezontnim imidžingom (CT-MRI). Metode: Prospektivno je analizirano 90 pacijenata sa karcinomom glave i vrata kod kojih je sprovedena zračna terapija. 30 pacijenata sa karcinomom glave i vrata je zračeno 2D konvencionalnom tehnikom, drugih 30 pacijenata je zračeno 3D konformalom tehnikom na osnovu CT-a, a preostalih 30 pacijenata sa fuzijom CT-MRI. Kod svih bolesnika je primenjena standardna frakcionacija sa 2 Gy dnevno, pet dana sedmično. Rezultati: Od ukupno 90 pacijenata lečenih primenom zračne terapije, kod 72 pacijenta (72/90; 64,8%) su zabeleženi neželjeni efekti zračne terapije a učestalost komplikacija je veća kod primene 2D tehnike zračenja (28/72; 38,9% for 2D RT vs 24/72; 33,3% for 3D CT RT vs 20/72; 27,8% for 3D CT-MRI; p=0,015). Zaključak: 3D tehnika radioterapije planirana samo na osnovu CT-a je povezana sa visokom stopom toksičnosti koje znatno utiču na kvalitet života zračenih pacijenata. 3D konformalna tehnika radioterapije planirana sa CT-MRI fuzijom smanjuje pojavu oralnih komplikacija. Slično razvijenim zemljama, trebalo bi razmotriti uvođenje ove tehnike kao standardnu metodu zračenja bolesnika sa tumorom glave i vrata. Za isporuku vi&scaron;ih tumorskih doza uz manju učestalost komplikacija je podesnija tehnika planiranja sa fuzionisanom tehnikom pomoću MR imidžinga. 2D tehnika radioterapije glave i vrata se preporučuje samo za palijativne zračne tretmane.</p> / <p>Introduction: The incidence of radiation-induced side effects in patients with head and neck cancer (H&amp;N) depends on technique of planning and the irradiation dose as well as primary tumor location within the H&amp;N region. Objective: The aim of our research is to establish the incidence of side effects in patients with head and neck cancer treated with 2D- conventional radiotherapy, 3D-conformal radiotherapy planning with computed tomography (CT) or computed tomography fusion with magnetic resonance imaging (CT-MRI fusion). Methods: Prospective analysis was performed on 90 patients with head and neck carcinoma prospectively followed after radiotherapy. 30 patients with H&amp;N cancer were irradiated by using 2D conventional radiotherapy, other 30 patients irradiated with 3D conformal radiotherapy planning with CT, while other 30 patients were treated using 3D conformal radiotherapy planning with CT-MRI fusion. In all cases standard fractionation was used at 2 Gy per day /5 days a week. Results: Of the total number (n=90) of treated patients, 72 patients (72/90; 64,8%) reported a side effect and the incidence of complications was higher in patients irradiated with 2D technique planning radiotherapy (28/72; 38,9% for 2D RT vs 24/72; 33,3% for 3D CT RT vs 20/72; 27,8% for 3D CT-MRI; p=0,015). Conclusion: 3D radiotherapy technique planned solely on the basis of CT is related to high incidence of toxicity which significantly affects the quality of life of irradiated patients. 3D conformal radiotherapy planned with CT-MRI fusion reduces the incidence of oral complications. Following the example of developed countries, this technique should be considered as a standard method for irradiating patients with head and neck cancer. Planning technique with fusion technique using MR imaging is more suitable for delivering higher doses to the tumor with fewer side effects. Recommendation 2D conventional radiotherapy is more for palliative treatments.</p>

INTRODUÇÃO: Quimiorradioterapia (QRT) concomitante adjuvante aumenta a sobrevida livre de doença (SLD) em pacientes portadores de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (CECCP) de alto risco operados com intenção curativa, porém está associada a toxicidade não desprezível e seu impacto na sobrevida global (SG) é incerto. ERCC1 (Excision Repair Cross Complementing Group 1) é uma proteína com função crítica no reparo de DNA por excisão de nucleotídeos (NER) e está envolvido na resistência à quimio- e radioterapia. Neste trabalho tivemos como objetivos determinar a expressão da proteína ERCC1, a expressão do RNA mensageiro (mRNA) de ERCC1 e a ocorrência do polimorfismo de nucleotídeo único T19007C de ERCC1 em pacientes portadores de CECCP de alto risco, operados e tratados com QRT adjuvante, bem como o valor prognóstico destes marcadores. MÉTODOS: Trata-se de um estudo retrospectivo em pacientes portadores de CEC de cavidade oral, orofaringe, hipofaringe ou laringe, operados com intenção curativa e portadores de doença de risco alto ou intermediário. Pacientes elegíveis haviam sido tratados com QRT adjuvante: 60-70 Gy e cisplatina concomitante (100 mg/m2, dias 1, 22 e 43), não apresentavam metástases a distância e nem sinais de recidiva após cirurgia. A expressão da proteína ERCC1 foi avaliada por imunohistoquímica, através de um escore H semiquantitativo, obtido pelo produto da intensidade da coloração nuclear (0-3) pelo escore proporcional atribuído à porcentagem estimada de núcleos corados (0;0,1;0,5;1). O método da transcrição reversa e reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real quantitativo foi utilizado para determinação da expressão do mRNA de ERCC1 em tecido de tumor primário, normalizada em relação à expressão da fração 18S do RNA ribossomal. Genotipagem de ERCC1 (códon 118) foi realizada por PCR - polimorfismo do tamanho do fragmento de restrição a partir de DNA genômico extraído de linfonodos normais destes pacientes, após digestão com BsrDI. RESULTADOS: 69 pacientes com idade mediana de 56a, sendo 81% homens, foram estudados. Em relação à neoplasia, os sítios primários observados foram: cavidade oral (41%), laringe (32%), hipofaringe (16%) e orofaringe (12%), com estadio III 14% e estadio IV 86%, sendo pT3-pT4 78% e pN2-pN3 58%. Quarenta e três pacientes apresentaram-se com pelo menos dois linfonodos positivos, 27 com extravazamento extracapsular da metástase linfonodal e 18 com margens positivas. Achados de alto risco foram detectados em 40 pacientes (58%). No seguimento mediano de 47 meses, observou-se 11 recidivas loco-regionais, sete recidivas a distância, 10 casos com segundo tumor primário (sendo quatro com primário em pulmão e quatro em esôfago) e 30 óbitos (22 pela doença). A taxa de SG em 5 anos foi 40% e a taxa de SLD em 5 anos foi 31%. Escore H superior a 1,5 foi encontrado em 32 pacientes (54%), os quais apresentaram melhor taxa de sobrevida global em 5 anos (50% versus 18%, HR 0,43, 95%CI 0,20-0,90, p=0,026). Quinze pacientes (33%), dos 45 analisados, apresentaram elevada expressão do mRNA de ERCC1 (> 3,1) e estes pacientes tiveram melhor taxa de sobrevida global em 5 anos em comparação com aqueles com baixa expressão (86% versus 31%, HR 0,26, 95%CI 0,14-1,01, p=0,052). A distribuição dos genótipos de ERCC1 no códon 118 em 49 pacientes foi 39% C/T, 37% C/C, e 24% T/T. Não foi encontrada associação significativa entre idade, sexo, estadiamento e achados anatomopatológicos de risco, e os polimorfismos genéticos no códon 118 de ERCC1 ou a expressão do mRNA de ERCC1. Não houve diferença entre os genótipos C/C, C/T e T/T seja em termos taxa de sobrevida global em 5 anos (45%, 46%, 46%; p=0,808), seja em termos de taxa de sobrevida livre de doença em 5 anos (31%, 34%, 20%, p=0,770, respectivamente). O escore H (> 1,5 versus 1,5; HR ajustado 0,20, 95%CI 0,07-0,57, p=0,003) e a expressão normalizada do mRNA de ERCC1 (> 3,1 versus 3,1; HR ajustado 0,12, 95%CI 0,03-0,59, p=0,009), permaneceram significantes do ponto de vista estatístico, como fatores prognósticos na análise multivariada. CONCLUSÕES: Alta expressão imunohistoquímica da proteína ERCC1 e alta expressão do mRNA de ERCC1 conferem melhor prognóstico em pacientes portadores de CECCP operados de alto risco tratados com QRT adjuvante baseada em cisplatina. O polimorfismo genético T19007C de ERCC1 não apresentou valor prognóstico nestes pacientes. / BACKGROUND: Adjuvant concurrent chemoradiation (CRT) improves diseasefree survival (DFS) in patients diagnosed with head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) presenting with high-risk features treated with surgery with curative intent, but treatment-related toxicity is not negligible and its impact on overall survival (OS) is uncertain. ERCC1 (Excision Repair Cross Complementing Group 1) is a protein with a critical role in the nucleotide excision repair (NER) pathway, associated with resistance to chemo- and radiation therapy. We aimed here to study ERCC1 protein expression, ERCC1 messenger RNA (mRNA) expression and the single nucleotide polymorphism T19007C of ERCC1 as prognostic markers in HNSCC patients presenting with high-risk features treated with surgery and adjuvant CRT. METHODS: It is a retrospective study in patients with oral cavity, oropharynx, hypopharynx or larynx SCC submitted to radical surgery with curative intent and presenting with pathologic features of high- or intermediate-risk. Eligible patients were treated with adjuvant CRT: 60-70 Gy and concurrent cisplatin (100 mg/m2, days 1, 22 and 43), with no distant metastasis and no relapsed disease after surgery. ERCC1 protein expression was evaluated by immunohistochemistry, using a semi-quantitative H-score, calculated by multiplying the nuclear staining intensity (0-3) by the proportion score attributed to the percentage of positive tumor nuclei (0;0,1;0,5;1). Quantitative real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (PCR) assay was performed to determine ERCC1 mRNA expression in primary tumors tissue specimens. The ERCC1 mRNA expression was normalized using 18S fraction of ribosomal RNA expression as internal reference. ERCC1 (codon 118) genotypes were detected using PCR restriction fragment length polymorphism method carried out in genomic DNA extracted from normal lymph nodes. The PCR products were digested with BsrDI. RESULTS: 69 patients (median age 56 y, 81% male) were studied. Regarding tumor characteristics, primary sites were: oral cavity 41%, larynx 32%, hypopharynx 16%, oropharynx 12%, stage III 14%, stage IV 86%, pT3- pT4 78% and pN2-pN3 58%. Forty-three patients presented with two or more positive lymph nodes, 27 with extracapsular spread of nodal disease and 18 with positive margins. High-risk pathologic features were detected in 40 patients (58%). During the median follow-up of 47 months, we observed 11 locoregional relapses, seven distant relapses, 10 patients were diagnosed with secondary primary tumors (four in lungs and four in esophagus) and 30 deaths (22 disease-related). The 5-year overall survival rate was 40% and the 5-year disease-free survival rate was 31%. High H-score (> 1.5) was seen in 32 patients (54%), who presented better 5-year overall survival rate in comparison to those with lower H-scores (50% versus 18%, HR 0.43, 95%CI 0.20-0.90, p=0.026). Fifteen patients (out of 45, 33%) whose tumors presented normalized ERCC1 expression > 3.1 were classified as having high ERCC1 mRNA expression, and these patients presented better 5-year overall survival rate in comparison to those with lower ERCC1 mRNA expression (86% versus 30%, HR 0.26, 95%CI 0.14-1.01, p=0.052). Genotype distribution at ERCC1 codon 118 in 49 patients was 39% C/T, 37% C/C, and 24% T/T. No significant association was found between age, gender, stage, grading and pathological risk features and ERCC1 codon 118 genotypes or ERCC1 mRNA expression. No difference was detected among C/C, C/T and T/T genotypes, either in terms of 5-year overall survival rates (45%, 46%, 46%; p=0.808), or 5-year diseasefree survival rate (31%, 34%, 20%, p=0.770, respectively). H-score (> 1.5 versus 1.5; adjusted HR 0.20, 95%CI 0.07-0.57, p=0.003) and ERCC1 mRNA normalized expression (> 3.1 versus 3.1; adjusted HR 0.12, 95%CI 0.03-0.59, p=0.009), remained significant as favorable prognostic factors after adjusting for prognostic factors in a multivariate analysis. CONCLUSIONS: High immunohistochemical expression of ERCC1 protein and high ERCC1 mRNA expression, but not the T19007 single nucleotide polymorphism, were associated with better prognosis in HNSCC patients submitted to surgery and adjuvant cisplatin-based chemoradiation.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 2010.

INTRODUÇÃO: Quimiorradioterapia (QRT) concomitante adjuvante aumenta a sobrevida livre de doença (SLD) em pacientes portadores de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (CECCP) de alto risco operados com intenção curativa, porém está associada a toxicidade não desprezível e seu impacto na sobrevida global (SG) é incerto. ERCC1 (Excision Repair Cross Complementing Group 1) é uma proteína com função crítica no reparo de DNA por excisão de nucleotídeos (NER) e está envolvido na resistência à quimio- e radioterapia. Neste trabalho tivemos como objetivos determinar a expressão da proteína ERCC1, a expressão do RNA mensageiro (mRNA) de ERCC1 e a ocorrência do polimorfismo de nucleotídeo único T19007C de ERCC1 em pacientes portadores de CECCP de alto risco, operados e tratados com QRT adjuvante, bem como o valor prognóstico destes marcadores. MÉTODOS: Trata-se de um estudo retrospectivo em pacientes portadores de CEC de cavidade oral, orofaringe, hipofaringe ou laringe, operados com intenção curativa e portadores de doença de risco alto ou intermediário. Pacientes elegíveis haviam sido tratados com QRT adjuvante: 60-70 Gy e cisplatina concomitante (100 mg/m2, dias 1, 22 e 43), não apresentavam metástases a distância e nem sinais de recidiva após cirurgia. A expressão da proteína ERCC1 foi avaliada por imunohistoquímica, através de um escore H semiquantitativo, obtido pelo produto da intensidade da coloração nuclear (0-3) pelo escore proporcional atribuído à porcentagem estimada de núcleos corados (0;0,1;0,5;1). O método da transcrição reversa e reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real quantitativo foi utilizado para determinação da expressão do mRNA de ERCC1 em tecido de tumor primário, normalizada em relação à expressão da fração 18S do RNA ribossomal. Genotipagem de ERCC1 (códon 118) foi realizada por PCR - polimorfismo do tamanho do fragmento de restrição a partir de DNA genômico extraído de linfonodos normais destes pacientes, após digestão com BsrDI. RESULTADOS: 69 pacientes com idade mediana de 56a, sendo 81% homens, foram estudados. Em relação à neoplasia, os sítios primários observados foram: cavidade oral (41%), laringe (32%), hipofaringe (16%) e orofaringe (12%), com estadio III 14% e estadio IV 86%, sendo pT3-pT4 78% e pN2-pN3 58%. Quarenta e três pacientes apresentaram-se com pelo menos dois linfonodos positivos, 27 com extravazamento extracapsular da metástase linfonodal e 18 com margens positivas. Achados de alto risco foram detectados em 40 pacientes (58%). No seguimento mediano de 47 meses, observou-se 11 recidivas loco-regionais, sete recidivas a distância, 10 casos com segundo tumor primário (sendo quatro com primário em pulmão e quatro em esôfago) e 30 óbitos (22 pela doença). A taxa de SG em 5 anos foi 40% e a taxa de SLD em 5 anos foi 31%. Escore H superior a 1,5 foi encontrado em 32 pacientes (54%), os quais apresentaram melhor taxa de sobrevida global em 5 anos (50% versus 18%, HR 0,43, 95%CI 0,20-0,90, p=0,026). Quinze pacientes (33%), dos 45 analisados, apresentaram elevada expressão do mRNA de ERCC1 (> 3,1) e estes pacientes tiveram melhor taxa de sobrevida global em 5 anos em comparação com aqueles com baixa expressão (86% versus 31%, HR 0,26, 95%CI 0,14-1,01, p=0,052). A distribuição dos genótipos de ERCC1 no códon 118 em 49 pacientes foi 39% C/T, 37% C/C, e 24% T/T. Não foi encontrada associação significativa entre idade, sexo, estadiamento e achados anatomopatológicos de risco, e os polimorfismos genéticos no códon 118 de ERCC1 ou a expressão do mRNA de ERCC1. Não houve diferença entre os genótipos C/C, C/T e T/T seja em termos taxa de sobrevida global em 5 anos (45%, 46%, 46%; p=0,808), seja em termos de taxa de sobrevida livre de doença em 5 anos (31%, 34%, 20%, p=0,770, respectivamente). O escore H (> 1,5 versus 1,5; HR ajustado 0,20, 95%CI 0,07-0,57, p=0,003) e a expressão normalizada do mRNA de ERCC1 (> 3,1 versus 3,1; HR ajustado 0,12, 95%CI 0,03-0,59, p=0,009), permaneceram significantes do ponto de vista estatístico, como fatores prognósticos na análise multivariada. CONCLUSÕES: Alta expressão imunohistoquímica da proteína ERCC1 e alta expressão do mRNA de ERCC1 conferem melhor prognóstico em pacientes portadores de CECCP operados de alto risco tratados com QRT adjuvante baseada em cisplatina. O polimorfismo genético T19007C de ERCC1 não apresentou valor prognóstico nestes pacientes. / BACKGROUND: Adjuvant concurrent chemoradiation (CRT) improves diseasefree survival (DFS) in patients diagnosed with head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) presenting with high-risk features treated with surgery with curative intent, but treatment-related toxicity is not negligible and its impact on overall survival (OS) is uncertain. ERCC1 (Excision Repair Cross Complementing Group 1) is a protein with a critical role in the nucleotide excision repair (NER) pathway, associated with resistance to chemo- and radiation therapy. We aimed here to study ERCC1 protein expression, ERCC1 messenger RNA (mRNA) expression and the single nucleotide polymorphism T19007C of ERCC1 as prognostic markers in HNSCC patients presenting with high-risk features treated with surgery and adjuvant CRT. METHODS: It is a retrospective study in patients with oral cavity, oropharynx, hypopharynx or larynx SCC submitted to radical surgery with curative intent and presenting with pathologic features of high- or intermediate-risk. Eligible patients were treated with adjuvant CRT: 60-70 Gy and concurrent cisplatin (100 mg/m2, days 1, 22 and 43), with no distant metastasis and no relapsed disease after surgery. ERCC1 protein expression was evaluated by immunohistochemistry, using a semi-quantitative H-score, calculated by multiplying the nuclear staining intensity (0-3) by the proportion score attributed to the percentage of positive tumor nuclei (0;0,1;0,5;1). Quantitative real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (PCR) assay was performed to determine ERCC1 mRNA expression in primary tumors tissue specimens. The ERCC1 mRNA expression was normalized using 18S fraction of ribosomal RNA expression as internal reference. ERCC1 (codon 118) genotypes were detected using PCR restriction fragment length polymorphism method carried out in genomic DNA extracted from normal lymph nodes. The PCR products were digested with BsrDI. RESULTS: 69 patients (median age 56 y, 81% male) were studied. Regarding tumor characteristics, primary sites were: oral cavity 41%, larynx 32%, hypopharynx 16%, oropharynx 12%, stage III 14%, stage IV 86%, pT3- pT4 78% and pN2-pN3 58%. Forty-three patients presented with two or more positive lymph nodes, 27 with extracapsular spread of nodal disease and 18 with positive margins. High-risk pathologic features were detected in 40 patients (58%). During the median follow-up of 47 months, we observed 11 locoregional relapses, seven distant relapses, 10 patients were diagnosed with secondary primary tumors (four in lungs and four in esophagus) and 30 deaths (22 disease-related). The 5-year overall survival rate was 40% and the 5-year disease-free survival rate was 31%. High H-score (> 1.5) was seen in 32 patients (54%), who presented better 5-year overall survival rate in comparison to those with lower H-scores (50% versus 18%, HR 0.43, 95%CI 0.20-0.90, p=0.026). Fifteen patients (out of 45, 33%) whose tumors presented normalized ERCC1 expression > 3.1 were classified as having high ERCC1 mRNA expression, and these patients presented better 5-year overall survival rate in comparison to those with lower ERCC1 mRNA expression (86% versus 30%, HR 0.26, 95%CI 0.14-1.01, p=0.052). Genotype distribution at ERCC1 codon 118 in 49 patients was 39% C/T, 37% C/C, and 24% T/T. No significant association was found between age, gender, stage, grading and pathological risk features and ERCC1 codon 118 genotypes or ERCC1 mRNA expression. No difference was detected among C/C, C/T and T/T genotypes, either in terms of 5-year overall survival rates (45%, 46%, 46%; p=0.808), or 5-year diseasefree survival rate (31%, 34%, 20%, p=0.770, respectively). H-score (> 1.5 versus 1.5; adjusted HR 0.20, 95%CI 0.07-0.57, p=0.003) and ERCC1 mRNA normalized expression (> 3.1 versus 3.1; adjusted HR 0.12, 95%CI 0.03-0.59, p=0.009), remained significant as favorable prognostic factors after adjusting for prognostic factors in a multivariate analysis. CONCLUSIONS: High immunohistochemical expression of ERCC1 protein and high ERCC1 mRNA expression, but not the T19007 single nucleotide polymorphism, were associated with better prognosis in HNSCC patients submitted to surgery and adjuvant cisplatin-based chemoradiation.