Meningiomlarda matriks metalloproteinaz-10 enziminin biyolojik davranış ve prognoz üzerine etkisi

Abstract

Meningiomlar; biyolojik davranış yönünden genel itibariyle benign karakterdeki tümörlerdir. Bazı meningiom alt tipleri histopatolojik olarak benign olmalarına rağmen, bazılarıda agresif karakter gösterebilirler. Meningiomlar WHO (Dünya Sağlık Örgütü) tarafından, 1979, 1997, ve 2000 yıllarında üç kez sınıflandırılmışlardır. Son olarak benign (Grade I), atipik (Grade II), anaplastik (GradeIII), olarak üç gruba ayrılmışlardır. Meningiomlar sinir sisteminin en sık görülen tümörlerinden olup tüm primer beyin tümörlerinin %14-20'unu ve spinal tümörlerin %27'sini oluştururlar. Meningiomlar; erkeklerde tüm intracranial tümörlerin %20sini, kadınlarda %40'ını oluşturur. Amerikan Ulusal Beyin Tümörü Komitesinin yapmış olduğu çalışmada hastalığın prevalansının yüz bin bireyde 97.5 olduğu tespit edilmiştir. Bazı meningiom alt tipleri histopatolojik olarak benign olmalarına rağmen, bazılarıda agresif karakter gösterebilirler. Bu nedenle meningiomların biyolojik davranış paterninin önceden bilinmesi her zaman mümkün değildir. Bu gelişmeler tümörlerin davranış biyolojisi kavramını ortaya çıkarmış ve araştırmacıları bu yönde çalışmaya yöneltmiştir. Bu gelişmeler moleküler biyoloji ile ilgili tekniklerin ilerlemesi ile ivme kazanmıştır. İmmünohistokimyasal tekniklerin ilerlemesi ile ekstrasellüler matriks içerisindeki proteinlerin yapısı, elektron mikroskobisinin kullanılması ile de ekstrasellüler matriksin yapı ve fonksiyonları ortaya konmuştur. Matriksmetalloproteazlar ve onların inhbitörleri tanımlanmış ve daha sonra bu enzimler ile kanser gelişimi arasında ilişki kurulup çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Bizde çalışmamızda; matriks metalloproteinaz 10 (MMP-10) enziminin meningiomlar üzerindeki biyolojik davranışını ve prognoz üzerine etkisi olup olmayacağını araştırdık. Çalışmaya 2006-2014 yılları arasında Pamukkale Üniversitesi Beyin ve Sinir Cerrahisi Kliniği'nde opere olan ve meningiom tanısı alan 74 hasta dahil edildi. Olguların yaş, cinsiyet, preoperatif yakınma, meningiom lokalizasyonu, peritümöral ödem, Simpson ve Kobayashi cerrahi grade, meningiom histotolojik alt tipi, meningiom grade, nüks bilgileri klinik XI kayıtlardan çıkarıldı. Olgulara ait patolojik bilgiler, Pamukkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Tıbbi Patoloji AnaBilim Dalı arşivinden, patoloji raporlarından alındı. Olgulara ait preparatlar çok başlı mikroskopta tekrar değerlendirilerek tümörü en iyi temsil eden preparat seçildi ve bloğu arşivden çıkarılarak MMP-10 antikorları ile immünhistokimyasal boyanma yapıldı. Buna gore; hastaların ortalama yaşı 54,8 olup, olguların %68,9'u kadın saptandı. En sık başvuru şikayeti baş ağrısı, kuvvetsizlik ve nöbet saptandı.histopatolojik olarak 45 olgu grade I, 20 olgu grade II, 9 olgu ise grade III saptandı. Konveksite lokalizasyonlu olguların %74'ü grade I bulundu. Sfenoid kanat lokalizasyonlu olguların peritümöral ödem oranı yüksek saptanırken, konveksite lokalizasyonlu olguların düşük saptandı. Kİ-67 PI derecesi yüksek olguların nüks etme oranı yüksek saptandı. MMP-10 sadece agresif meningiomlarda değil benign meningiomlarda da eksprese edilen bir proteazdır. Tümör hücrelerinin etrafında matriks yıkımı yaparak tümör hücrelerine alan açmakta ve hücrelerin migrasyonunu arttırarak invazyonda rol almaktadır. MMP-10 immunhistokimyasal boyama hem boyama derecesi hemde boyama alanı olarak değerlendirildi. Bu iki parametre kullanılarak ekspresyon indeksi elde edildi. MMP- 10 ekspresyonu anaplastik meningiomlarda ve transizyonel meningiomlarda yüksek saptanırken, fibroblastik tip olgularda düşük saptandı. Grade II ,Grade III ve nüks olgularda MMP-10 ekspresyonu yüksek saptandı. Kİ-67 ekspresyon yüzdesi ile MMP-10 ekspresyon indeksi arasında korelasyon saptandı. Dolayısı ile proliferasyon potansiyelini gösterme açısından önemli bir gösterge olabilir. Bu çalışmada MMP-10 enziminin agresif karakterdeki meningiomlar ile ilişkili olduğu saptandı. Bu enzimin meningiomların biyolojik davranış ve prognozunda rol alabileceği düşünülmüştür. MMP-10 enziminin proliferasyon marker olarak kulanılabileceği saptandı. Bu yüzden araştırılan bu belirteçler aracılığı ile tümörlerdeki hala bilinmeyen malignite sebebi önceden tanınabilecek ve tedavi planında büyük değişklikler olacaktır.

Meningiomas are generally benign tumors in terms of their biological behavior. Despite some histopathological subtypes of meningiomas are benign, some others may show aggressive behavior. Meningiomas were classified three times by WHO (World Health Organization) in 1979, 1997, and 2000. Finally they are divided into three groups which are benign (Grade I), atypical (Grade II), anaplastic (Grade III). Meningiomas are one of the most common tumors of the nervous system and they constitute 27% of all primary brain tumors and 14-20% of spinal tumors. Meningiomas are the cause of 20% of all intracranial tumors in men, 40% in women. The prevalence of the disease have been determined as 97.5 in one hundred thousand in the study made by American National Brain Tumor Society. Despite some histopathological subtypes of meningiomas are benign, some others may show aggressive behavior. Therefore, it is is not always possible to know the biological behavior of meningiomas at the beginning of disease. These developments have put forward the concept of the biological behavior of tumors and has led researchers to work on this topic. These developments have been accelerated by the advance of techniques of molecular biology. Advancements of immunohistochemical techniques have revealed the structure of proteins in the extracellular matrix and using of electron microscopy demonstrated extracellular matrix structure and function. Matrixmetalloproteases and their inhibitors are identified and then some association between these enzymes and cancer development have been settled and studies are started on this topic. In the present study; we investigated the biological behavior of the matrix metalloproteinase 10 (MMP-10) enzyme on meningiomas and whether it has effect on prognosis or not. We enrolled 74 patients in our study who got meningioma diagnosis and were operated in the Pamukkale University Neurosurgery Clinic between 2006-2014. Age, gender, preoperative symptoms, localization of meningioma, peritumoral edema, Simpson and Kobayashi surgical grade, histological subtype of meningioma, the meningioma grade, recurrence rate data were found in the clinical records . Pathological data of the cases were taken from XIII archives of Department of Medical Pathology, Pamukkale University, School of Medicine. Slices of the cases were reevaluated in a multi-headed microscope again, the best slice to represent the tumor was selected. Its block was found in the archive and was stained with MMP-10 immunohistochemical antibodies. The average age of patients was 54.8, and 68.9% of cases were women. The most common complaints were headache, weakness and seizures. 45 patients were grade I, 20 cases were grade II, and 9 cases were grade III on the histopathological examination. 74% of cases who had localization of convexity were found as grade I. Peritumoral edema rate was detected higher in sphenoid wing localized cases but it was lower in patients with localization of convexity. Recurrence rate was high in patients with high degree of Ki-67 PI. MMP-10 is a protease which is expressed in not only aggressive meningiomas but also in benign meningiomas. MMP-10 opens new areas around the tumor cells by matrix destruction and is involved in the invasion of cells by increasing the migration. MMP-10 immunohistochemical staining was evaluated according to the degree of staining and the staining area. Index expression was obtained using these two parameters. MMP-10 expression was detected high in anaplastic meningioma and transitional meningiomas and it was lower in fibroblastic cases. MMP-10 expression was high in Grade II, Grade III cases and the cases with recurrence. The percentage of Ki-67 expression was correlated with the expression of MMP-10 index. Therefore, this may be an important indicator in terms of showing the potential for proliferation. In this study, MMP-10 enzyme was found to be associated with meningiomas in aggressive character. It is thought that the enzyme may play a role in the biological behavior of meningioma and its prognosis. It is found that MMP-10 enzyme can be used as a proliferation marker. So, through investigating these markers, the causes of malignancy which are still unknown, can be recognized earlier and there will be major changes in the treatment plan.