Investigation of the presence of integrin alpha-3 and beta-1 receptors on tumor tissue, metastatic lymph node and normal tissue in thyroid cancer

¹Clinic of Nuclear Medicine, University of Health and Sciences, Istanbul Training and Research Hospital, Istanbul, Turkey.
²Department of Pathology, University of Health and Sciences, Istanbul Training and Research Hospital, Istanbul, Turkey
³Clinic of Surgery of Pathology, University of Health and Sciences, Istanbul Training and Research Hospital, Istanbul, Turkey
⁴Department of Otorhinolaryngology/Head and Neck SurgeryUniversity of Health and Sciences, Istanbul Training and Research Hospital, Istanbul, Turkey

INTRODUCTION: The important roles of integrins on tumor invasion, migration and proliferation are well known. In this study, we investigated the presence of integrin α3 and β1 receptors in tumor tissue, metastatic lymph node (LN) and normal thyroid tissue of patients diagnosed with thyroid cancer (TCa) and showed the prognostic and diagnostic value of molecules as well as peptide-receptor.
METHODS: 61 patients with TCa included prospectively in this study. The presence of integrin α3 and β1 expression was investigated by immunohistochemical methods from tumor tissue after total thyroidectomy. TNM system was used in tumor staging. The relationship between prognostic properties such as tumor size, LN metastasis, capsular invasion and the presence of integrin α3 and β1 expression was investigated.
RESULTS: Classical type PTCa is the most common subtype in our study group with 31.1%. Integrin β1 was expressed in 4.9% (n: 3) of normal tissue, 57.4% (n: 35) of tumor tissue and 16.4% (n: 10) of metastatic LN; integrin α3 expressed in 50.8% (n: 31) of normal tissue, 67.2% (n: 41) of tumor tissue and 9.8% (n: 6) metastatic LN. Integrin β1 expression was observed 21.3% (n: 13), integrin α3 in 14.8% (n: 9) and integrin α3 and β1 expression in 36.1% (n: 22). Integrin β1 expression was found to increase statistically significantly in the presence of LN metastasis and capsular invasion (p: 0.022, 0.014, respectively). Furthermore, the expression of integrin α3 was found to be statistically significant in primary tumor of patients with LN metastases (p: 0.045).
DISCUSSION AND CONCLUSION: Our study showed significant increase in integrin α3 and β1 expression in LN metastasis or thyroid capsule invasion in tumor. Thus, it appears that the demonstration of the presence of integrin α3 and β1 expression in TCa is not only a prognostic biomarker, but also has value as potential theranostic target with peptide-bound radioactive agents.

Keywords:

Tiroid kanseri tümör dokusu, metastatik lenf nodu ve normal doku üzerinde integrin alfa-3 ve beta-1 reseptörlerinin varlığının araştırılması

¹Sağlık Bilimleri Üniversitesi, İstanbul Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Nükleer Tıp Kliniği, İstanbul,Türkiye
²Sağlık Bilimleri Üniversitesi, İstanbul Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Patoloji Bölümü, İstanbul,Türkiye
³Sağlık Bilimleri Üniversitesi, İstanbul Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Cerrahi Kliniği, İstanbul,Türkiye
⁴Sağlık Bilimleri Üniversitesi, İstanbul Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Kulak Burun Boğaz Kliniği, İstanbul,Türkiye

GİRİŞ ve AMAÇ: Integrinlerin tümör invazyon, migrasyon ve proliferasyonu üzerindeki önemli rolleri iyi bilinmektedir. Çalışmamızda tiroid kanseri (TCa) tanılı hastaların tümör dokusunda, metastatik lenf nodunda (LN) ve normal tiroid dokusunda integrin α3 ve β1 reseptör varlığını araştırarak moleküllerin prognostik ve diagnostik değerini gösterme yanında ayrıca peptid-reseptör bağlı radyonüklidler ile TCa teranostic potansiyelini değerlendirmeyi amaçladık.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Çalışmaya TCa tanılı 61 hasta prospektif olarak dahil edilmiştir. Total tiroidektomi sonrasında tümör dokusu preparatlarından immünhistokimyasal yöntemler ile integrin α3 ve β1 ekspresyonu varlığı araştırıldı. Evrelemede TNM sistemi kullanılarak tiplendirme histopatolojik olarak yapıldı. Tümör boyutu, LN metastazı, kapsüler invazyon gibi prognostik özellikler integrin α3 ve β1 ekspresyon varlığı ile karşılaştırılarak incelendi.
BULGULAR: Klasik tip PTCa %31.1 ile en sık bulunan alt tiptir. Integrin β1’in normal dokuda %4.9 (n: 3), tümörlü dokuda %57.4 (n: 35) ve metastatik LN’da %16.4 (n: 10) eksprese edildiği; integrin α3’ ün; normal dokuda %50.8 (n: 31), tümörlü dokuda %67.2 (n: 41) ve metastatik LN’da %9.8 (n: 6) eksprese edildiği gözlenmiştir. Hastaların %21.3'ünde (n=13) integrin β1, %14.8'inde (n: 9) integrin α3 ve %36.1'inde (n: 22) ise integrin α3 + β1 ekspresyonu birlikte gözlenmiştir. Integrinβ1 ekspresyonunun azalan tümör çapı, LN metastazı ve kapsüler invazyon varlığında istatistiksel olarak anlamlı şekilde arttığı saptanmıştır (sırasıyla p değerleri= 0.014, 0.022 ve 0.014). Ayrıca integrin α3 ekspresyonunun LN metastazlı olguların primer tümör odağında istatistiksel olarak anlamlı olacak şekilde yüksek oranda eksprese edildiği saptanmıştır (p: 0.045).
TARTIŞMA ve SONUÇ: Çalışmamızda tümör dokusu yanında LN metastazı ve tiroid kapsül invazyonu varlığında integrin α3 ve β1 ekspresyonundaki anlamlı artış gösterilmiştir. Böylece TCa‘da integrin α3 ve β1 ekspresyon varlığının gösterilmesinin prognostik biomarker olması yanında, peptid bağlı radyoaktif ajanlar ile görüntülemede kullanılabilecek potansiyel diagnostik ve terapötik hedef olarak değeri ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler:

Esra Arslan, Tamer Aksoy, Taha Cumhan Savli, Didem Can Trabulus, Ahmet Volkan Sünter, Tevfik Fikret Cermik. Investigation of the presence of integrin alpha-3 and beta-1 receptors on tumor tissue, metastatic lymph node and normal tissue in thyroid cancer. . 2022; 31(2): 75-81

Corresponding Author: Esra Arslan, Türkiye