Recent studies have hinted to an involvement of epithelial to mesenchymal transition, a mechanism often associated with metastasis in epithelial cancers, in adrenocortical carcinoma. In addition, the knowledge about the FGF/FGFR pathway in pathogenesis of the adrenal gland, a pathway often associated with the epithelial to mesenchymal transition, is sparse and fragmented.
We assessed, in a large number of normal, benign and malignant adrenocortical tissues (a total of 181 different samples), the expression of canonical and novel epithelial and mesenchymal markers and compared it with their expression in typical epithelial and mesenchymal tissues. In addition, we also quantified the expression of most members of the FGF/FGFR pathway in adrenocortical tissues and compared it against well-studied epithelial and mesenchymal tissues as well as between malignant and not malignant adrenocortical tissues, in order to assess the possible connection to epithelial to mesenchymal transition and find possible drug targets. Surprisingly, both normal and neoplastic adrenocortical tissues lacked expression of epithelial markers (e.g. E-Cadhering or EpCAM) but strongly expressed mesenchymal markers (e.g. N-Cadherin or SLUG), suggesting a higher similarity of adrenocortical tissues to mesenchymal compared to epithelial tissues, reminiscent of the adrenocortical origin from the intermediate mesoderm. Despite their ubiquitous expression in all adrenocortical tissues, mesenchymal markers had a variable expression in adrenocortical carcinoma, associating either directly or inversely with different clinical markers of tumor aggressiveness. Lymph node infiltration was associated with high expression of SLUG (p = 0.04), and at the same time low expression of N-cadherin (p = 0.001), and the same pattern was observed for venous infiltration of tumoral tissue, Weiss score of tumor malignancy or Ki67 proliferation marker. In malignant compared to benign adrenal tumors, we found significant differences in the expression of 16 out of the 94 studied FGF receptor pathway related genes. Genes involved in tissue differentiation and metastatic spread through epithelial to mesenchymal transition were most strongly altered. The therapeutically targetable FGF receptors 1 and 4 were upregulated 4.6- and 6-fold, respectively, in malignant compared to benign adrenocortical tumors, which was confirmed by using two different quantification methods in both frozen and paraffin embedded tissue material. High expression of FGFR1 and 4 was significantly associated with worse patient prognosis (High FGFR1 expression was associated with a shorter overall patient survival of 84 vs 148 months (HR=1.8, 95% CI: 1.01-3.25) as well as a shorter resection free survival of 25 vs 75 months ((HR=2.93, 95% CI: 1.25-6.84), while high FGFR4 was associated with a much shorter overall survival of 50 vs 155 months (HR=2.44, 95% CI: 1.41-4.22).
In conclusion, epithelial to mesenchymal transition does not seem to play a role in adrenocortical carcinoma tumor progression, and the FGF/FGFR pathway, even if it is probably not related to EMT, is nonetheless associated with tumor aggressiveness. Furthermore, quantification of FGF receptors may enable a stratification of adrenocortical carcinoma for the use of FGFR inhibitors in future clinical trials. / Jüngste Studien weisen auf eine Beteiligung der epithelial-mesenchymalen Transition, ein Mechanismus der oft mit Metastasen bei Epithelkarzinomen assoziiert ist, beim Nebennierenrindenkarzinom hin. Darüber hinaus gibt es kaum Kenntnisse über die Rolle des FGF/FGFR-Signalweges in der Pathogenese der Nebenniere, ein Signalweg, der oft mit der epithelial-mesenchymalen Transition in Verbindung gebracht wird.
Wir haben hier an einer großen Anzahl von normalen, gutartigen und bösartigen Nebennierenrindengewebeproben (insgesamt 181 Proben) die Expression von kanonischen und anderen epithelialen und mesenchymalen Markern untersucht und mit ihrer Expression in typischen epithelialen und mesenchymalen Geweben verglichen. Darüber hinaus, haben wir auch die Expression der meisten Mitglieder des FGF/FGFR-Signalwegs in Nebennierenrindengeweben quantifiziert und mit gut definierten epithelialen und mesenchymalen Geweben verglichen sowie zwischen bösartigen und nicht bösartigen Nebennierenrindengeweben, um die mögliche Verbindung zu epithelialer-mesenchymaler Transition zu finden und mögliche therapeutische Ziele zu identifizieren. Überraschenderweise konnte weder in normalem noch in neoplastischem Nebennierenrindengewebe die Expression von epithelialen Markern (z. B. E-Cadherin oder EpCAM) nachgewiesen werden. In beiden Geweben wurde aber eine starke Expression mesenchymaler Marker (z. B. N-Cadherin oder SLUG) gefunden, was auf eine größere Ähnlichkeit von Nebennierenrindengeweben zu mesenchymalen im Vergleich zu epithelialen Geweben hindeutet. Dies könnte mit der Entwicklung des Nebennierenrinden-gewebes aus dem intermediären Mesoderm erklärt werden. Trotz ihrer ubiquitären Expression in allen Nebennierenrindengeweben, hatten mesenchymale Marker eine variable Expression in Nebennierenrindenkarzinomen, die entweder direkt oder indirekt mit verschiedenen klinischen Markern der Tumoraggressivität assoziiert waren. Die Lymphknoteninfiltration war mit einer hohen Expression von SLUG (p = 0,04) und einer niedrigen Expression von N-Cadherin (p = 0,001) verbunden. Das gleiche Muster wurde für die venöse Infiltration von Tumorgewebe, dem Weiss-Score oder dem Ki67-Proliferationsmarker beobachtet. Signifikante Unterschiede in der Expression von 16 der 94 untersuchten Gene, die mit dem FGF-Rezeptorsignalweg in Verbindung stehen, wurden beim Vergleich von bösartigen und gutartigen Nebennierentumoren gefunden. Gene, die an der Gewebedifferenzierung und Metastasierung durch epithelial-mesenchymale Transition beteiligt sind, waren dabei am stärksten verändert. Die therapeutisch relevante FGF-Rezeptoren 1 und 4 waren bei malignen im Vergleich zu gutartigen Nebennierenrindentumoren 4,6- bzw. 6,0-fach hochreguliert. Dies wurde durch Verwendung zweier unabhängiger Quantifizierungsmethoden sowohl in gefrorenem als auch in paraffineingebettetem Gewebematerial bestätigt. Eine hohe Expression von FGFR1 und 4 war signifikant mit einer schlechteren Prognose verbunden. Eine hohe FGFR1-Expression war mit einem kürzeren Gesamtüberleben der Patienten von 84 vs. 148 Monaten (HR = 1,8; 95%CI: 1,01-3,25) sowie einem kürzeren resektions-freien Überleben von 25 vs. 75 Monaten (HR = 2,93; 95%CI: 1,25-6,84) verbunden, während eine höhere FGFR4-Expression mit einem viel kürzeren Gesamtüberleben von 50 vs. 155 Monaten assoziiert war (HR = 2,44; 95%CI: 1,41-4.22)).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Mechanismus der epithelial-mesenchymalen Transition keine Rolle bei der Tumorprogression des Nebennierenrindenkarzinoms zu spielen schein. Es konnte außerdem gezeigt werden, dass der FGF/FGFR-Signalweg, auch wenn er wahrscheinlich nicht mit der EMT zusammenhängt, mit der Aggressivität der Tumoren assoziiert. Die Untersuchung der Expression der FGF-Rezeptoren könnte für die Stratifizierung des Nebennierenrindenkarzinoms, zwecks Verwendung von FGFR-Inhibitoren in zukünftigen klinischen Studien, benutzt werden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:27745 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Sbiera, Iuliu |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0024 seconds