Evaluation of potential tumor markers that may predict neoadjuvant treatment efficiency in rectal cancer

Rektal kanserde neoadjuvan tedavi etkinliğini öngörebilecek potansiyel tümör belirteçlerinin değerlendirilmesi

Fatma Demet ARSLAN,Ayşe KOÇAK,Cengiz AYDIN,Emel Ebru PALA,Dilek ÖNCEL,Gülden DİNİZ,Tayfun KAYA,Levent UĞURLU,Mustafa DEĞİRMENCİ,Bülent ÖZKAN,Yasemin SOYSAL,Harun Muayad SAİD

Özet

Objectives: The recurrence of rectal cancer or its resistance to neoadjuvant treatment develops due to the adaptation to hypoxia, apoptosis or autophagy. Survivin, one of the inhibitors of apoptosis; Beclin 1, which is a positive regulator in the autophagy pathway; and hypoxiainducible factor-1α (HIF-1α) and carbonic anhydrase-9 (CA9), which are associated with tumor tissue hypoxia, may be related to resistance to treatment. Our aim was to evaluate the potential tumor markers that may help to monitor the response to neoadjuvant treatment in locally advanced rectal cancer (RC). Methods: Twenty-five patients with locally advanced RC were included in the study. Gene expression and protein levels of Beclin 1, Survivin, HIF-1α, and CA9 were analyzed in fresh tissue specimens and blood samples. The relationships of these markers to tumor staging and regression grade were evaluated. Results: Higher blood CA9 gene expression levels and lower blood HIF-1α protein levels were found in the response group according to tumor regression grade. After neoadjuvant treatment, tissue Beclin 1 and blood Survivin gene expressions and tissue CA9, blood Beclin 1 and blood HIF-1α protein levels decreased significantly. Conclusion: Beclin 1, Survivin, HIF-1α ve CA9 may help to predict the effects of the applied treatment approach.

Abstract

Amaç: Rektal kanser nüksü veya neoadjuvan tedaviye direnci hipoksi, apoptoz veya otofajiye adaptasyona bağlı olarak gelişir. Apoptoz inhibitörlerinden biri olan Survivin, otofaji yolağında pozitif bir düzenleyici olan Beclin 1 ve tümör doku hipoksisi ile ilişkili olan hipoksi ile indüklenebilir faktör-1a (HIF-1a) ve karbonik anhidraz-9 (CA9), tedaviye direnç ile ilişkili olabilir. Amacımız lokal ileri evre rektal kanserde (RK) neoadjuvan tedaviye yanıtı izlemeye yardımcı olabilecek potansiyel tümör belirteçlerini değerlendirmektir. Yöntemler: Çalışmaya lokal ileri evre RK’li 25 hasta dahil edildi. Beclin 1, Survivin, HIF-1α ve CA9′un gen ekspresyonu ve protein seviyeleri, taze doku ve kan örneklerinde analiz edildi. Bu belirteçlerin tümör evresi ve regresyon derecesi ile ilişkileri değerlendirildi. Bulgular: Tümör gerileme derecesine göre yanıt grubunda daha yüksek kan CA9 gen ekspresyon seviyeleri ve daha düşük kan HIF-1α protein seviyeleri bulundu. Neoadjuvan tedaviden sonra, Beclin 1 dokusu ve kan Survivin gen ekspresyonları ve CA9 dokusu, kan Beclin 1 ve kan HIF-1α protein seviyeleri önemli ölçüde azaldı. Sonuç: Beclin 1, Survivin, HIF-1α ve CA9 uygulanan tedavi yaklaşımının etkilerini tahmin etmeye yardımcı olabilir.