0212 324 6732 - info@veterineronkoloji.com

Farklı Tümör Tiplerinde KIT Mutasyonları

18.03.2021
Sümeyye TOYGA
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Veteriner Fakültesi, Patoloji Anabilim Dalı, İstanbul

Hedefe yönelik tedavi, geleneksel kemoterapide gözlemlendiği gibi yan etkileri en aza indirme ve sitostatikler başarısız olduğunda alternatif tedavi olarak hizmet etme potansiyeli nedeniyle insan ve veteriner onkolojisinde giderek daha önemli hale gelmektedir.

Klinik açıdan bakıldığında tirozin kinaz inhibitörleri (TKİ) endikasyonunun genişletilmesine büyük bir gereksinim vardır. Özellikle köpek mast hücre tümörlerinde (MCT'ler) mutasyonlara bağlı KIT düzensizliğinin keşfinden bu yana (Londra ve ark. 1999; Ma ve ark. 1999), TKİ'ler kullanan hedefli tedaviye odaklanan veteriner onkoloji araştırması önemli ölçüde arttı. KIT mutasyonları ayrıca köpek ve kedi gastrointestinal stromal tümörlerinde (GİST'ler), mast hücreli tümörlerinde (MCT), köpek akut miyeloid lösemisinde (AML) ve köpek melanomunda bildirilmiştir. Bu sebeple KIT mutasyonlarının analizi, köpeklerde ve kedilerde bireysel tedavi için değerli veriler sağlar görünmektedir.

Bu derlemenin amacı, köpek ve kedi neoplazmlarında kinazların düzensizliği ve kinaz intibitörlerinin terapötik etkilerine ilişkin mevcut bilgileri gözden geçirmektir.

Köpek ve kedi tümörlerinde KIT reseptörü ve protein kinazlar
KIT, c-kit proto-onkogeni tarafından kodlanan bir transmembran reseptör tirozin kinazdır ve ligand kök hücre faktörüdür (Morini, 2004). KIT, hücre büyümesi, farklılaşması, göçü ve çoğalmasında anahtar rol oynadığı mast hücreleri, Cajal interstisyel hücreleri, germ hücreleri ve melanositik sistemler tarafından ifade edilir (Webster, 2006).

KIT reseptörü, embriyogenez sırasında ve doğum sonrası yaşamda melanogenez, gametogenez ve hematopoeizde kritik bir rol oynar (Besmer, 1991). Liganddan bağımsız yapısal fosforilasyon ve KIT aktivasyonuna neden olan mutasyonların, hücre çizgilerini in vitro faktör bağımlıdan faktörden bağımsız büyümeye değiştirdiği gösterilmiştir (Furitsu ve ark. 1993; Kitayama ve ark. 1995; Hashimoto ve ark. 1996)

1 Protein kinazlar, proliferasyon ve transkripsiyon gibi hücrenin farklı biyolojik süreçlerinde anahtar rol oynayan enzimlerdir (Cohen ve ark. 1994). Protein kinazların sıkı bir şekilde düzenlenmesi gerekir, çünkü anormal aktivite, neoplazi gibi çeşitli hastalıklara yol açar. Küçük hücreli akciğer kanseri, kolorektal karsinom, meme karsinomu, jinekolojik tümörler ve nöroblastomlar gibi çeşitli habis tümörlerde, kök hücre faktörü (KHF) otokrin salgılanması KIT aktivasyonunu arttırır (Bellone ve ark. 1997). KIT genindeki işlev kazanımı mutasyonları, KHF' den bağımsız yapıcı aktivasyona neden olur (Kitayama ve ark. 1995).

Veteriner tıbbında bu işlev kazancı mutasyonları, köpek MCT, lösemi ve GİST’lerinde, tedavi olarak TKİ’leri meşrulaştırarak tanımlanmıştır (London ve ark. 1999; Usher ve ark. 2009; Gregory-Bryson ve ark 2010). KIT ekspresyonuna ek olarak, KIT'in aktivasyon durumunu ve patogenezdeki önemini belirlemek için TKİ ilaçlarının neoplastik hastalıklar üzerindeki klinik etkinliğini tahmin etmede önemli olduğuna inanılmaktadır (Capdeville, 2002). TKİ'ler, ATP bağlanma sahalarını bloke ederek spesifik olarak protein kinazları hedefler. Çeşitli çalışmalar, TKİ'lerin farklı tür tümörlerde (örn. Kedi aşı yeri sarkomu ve köpek anal kesesi adenokarsinomu) terapötik faydasını onayladı ve böylece, daha geniş bir tümör yelpazesinde potansiyel faydalarına işaret etmiştir (Gramer ve ark. 2016).

Köpek mast hücre tümörlerinde KIT mutasyonları Köpek MCT'lerin biyolojik davranışı, cerrahi olarak rezeke edilebilen tek bir nodülden ölümcül sistemik hastalığa kadar oldukça değişkendir (O'Connell ve Thomson, 2011). Yıllar geçtikçe, MCT'lerin sitolojik ve histolojik yönleri organize edilmiştir ve histolojik derecelendirme (Grade), MCT'ler için en önemli prognostik faktör olmaya devam etmektedir (Blackwood ve ark. 2012).
Patnaik ve ark. (1984) tarafından önerilen derecelendirme sistemi, MCT’leri belirlenen malignite bulguları çerçevesinde üç dereceye ayırır. Ancak, bu sistemde tümör derinliğine aşırı önem atfettiği ve bütün MCT’lerin %40’ından fazlasının farklı biyolojik davranışlara sahip olup çoğunlukla derecelendirmede 2. evre olması eleştirilmiştir (Gross ve ark. 2005). Bunun üzerine yakın tarihte Kiupel ve ark. (2011) yeni bir histolojik derecelendirme sistemi önermiştir (Tablo 1). Bu sistemde tümör derinliği gibi sorunlar hariç, nükleer morfoloji ve mitotik aktiviteye dayanmaktadır.
Tablo 1. Köpek kutanöz MCT için yaygın olarak kullanılan histolojik değerlendirme ve prognostik faktörler (Rui M. Gil da Costa, 2015).

Bu ilerlemelere rağmen, histolojik derecelendirme tek başına her spesifik MCT'nin davranışını öngöremez. Prognozu ve kemoterapiye yanıtı tahmin etmek için ek belirteçler araştırılmıştır (Tablo 2);
Köpek MCT'lerinde rapor edilen KIT mutasyonları MCT'lerin yaklaşık %30'unda görülmüştür (Letard ve ark. 2008; Takeuchi ve ark. 2013). KIT mutasyonları en sık ekson 11'de (~%14–21) bulunur ve rastgele seçilen MCT vakalarında öncelikli olarak internal tandem duplikasyon (ITD) mutasyonlarından (%9–17) oluşur (Zemke ve ark. 2002; Webster ve ark. 2006; Letard ve ark. 2008; Takeuchi ve ark. 2013).

Ekson 11 mutasyonları dışında, 2, 6, 7, 8, 9, 15 ve 17 eksonlarında mutasyonlar bulunmuştur (Letard ve ark. 2008; Takeuchi ve ark. 2013). Ekson 11'deki mutasyonlarla karşılaştırıldığında, ekson 8 ve 9'daki mutasyonlar daha az sıklıkta görülür, ancak önemli sayıda mutasyon tanımlanmıştır (Letard ve ark. 2008; Takeuchi ve ark. 2013). Diğer eksonlardaki mutasyonlar genellikle seyrektir (<%3).

Üzerinde çalışılan tüm belirteçler arasında c-kit, MCT'lerin geliştirilmesinde kilit bir oyuncu ve yararlı bir prognostik ve terapötik belirteç olarak tanımlanmıştır.

Köpek MCT'lerinde C-kit’in rolü
Yetişkin köpeklerde c-kit, serebellumun Purkinje hücrelerinde, sindirim kanalının Cajal hücrelerinde, meme bezinin epitel hücrelerinde, endometrial epitel hücrelerinde ve mast hücrelerinde eksprese edilir (Morini ve ark. 2004).
C-kit`in immüno-ekspresyonu köpek neoplazmalarında iyi belgelenmiştir (Tablo 3).

Tablo 3. Köpek neoplazmlarında C-kit ekspresyonları

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, KHF'nin neoplastik mast hücrelerinde bir otokrin/parakrin halkasının varlığını ileri sürerek köpek MCT'leri ve bir MCT murin ksenogreft tarafından ifade edildiği bildirilmiştir (Amagai ve ark. 2013). Böylece KHF'nin lokal üretimi aynı hücrede veya bir tümör içindeki komşu hücrelerde c-kitini aktive edebileceği düşündürmektedir.

C-kitin hücre proliferasyonunu ve kanser invazyonunu yönlendirmedeki rolü göz önüne alındığında, c-kit ekspresyonundaki değişikliklerin artan hücre proliferasyonu ve mikro damar yoğunluğu ile ilişkili olması doğal görünmektedir (Patruno ve ark. 2014). Aslında, mitotik indeks aracılığıyla değerlendirilen artmış hücre proliferasyonu, MCT'leri derecelendirirken uzun süredir önemli bir faktör olmuştur (Romansik ve ark. 2007; Kiupel ve ark. 2011).

Hücre proliferasyonunu ölçmek için kullanılan diğer yöntemler arasında, arjiyrofilik özellikleri (AgNOR'lar) (Hung ve ark. 2000; Scase ark. 2006), in vivo bromodeoksiuridin (BrdU) birleşmesi (Sakai ve ark. 2002) ve çoğalan hücre nükleer antijeninin (PCNA) immünohistokimyasal tespiti (Hung ve ark. 2000; Scase ve ark. 2006) ve proliferasyon markörü Ki-67 (Sakai ve ark. 2002; Scase ve ark. 2006) yer almaktadır.

Genel olarak, MCT'lerin onkogeneziyle ilgili mevcut görüş, c-kit gen mutasyonlarının yapısal olarak aktif bir c-kit proteininin ekspresyonuna yol açmasıdır. Bu anormal protein, sitoplazmada birikir ve değişen ekspresyon modeli, immünohistokimyasal olarak tespit edilebilir. Anormal c-kit, en çok histolojik derecelendirme bağlamında bildirilen, özellikle kontrol edilmemiş hücre proliferasyonu olmak üzere kanser özelliklerinin birçoğunu teşvik eden hücre dönüşümünü yönlendirir. Buna göre, MCT'lere yönelik en uygun ve yaygın olarak kullanılan prognostik belirteçler, bir patolog tarafından histolojik derecelendirme ve c-kit protein immünohistokimyasal ekspresyon olan (Tablo 4) c-kit gen mutasyonlarının tespitidir (jel elektroforezi ve DNA sıralama teknikleri kullanılarak yapılır). Birçok patolog, klinik pratikte meslektaşlarının farkındalığını artırmak ve onları yeni prognostik çıkarımlarla tanıştırmak için yeni derecelendirme sistemini zaten benimsemiştir veya her ikisini birden kullanmaktadır. Yakın gelecekte, Kiupel'in derecelendirme sisteminin aşamalı olarak benimsenmesi, c-kit immünohistokimyası ve c-kit mutasyon analizinin yaygın uygulanmasıyla birlikte, yerleşik bir MCT prognostik paneli oluşturması muhtemeldir.


Tablo 4. C-kit’in ekson 11 ve immunohistokimyasal prognostik belirteçleri (Rui M. Gil da Costa, 2015).

Prognostik belirteçleri doğrulamanın yanı sıra, MCT'ler üzerine yapılan araştırmalarının belki de en değerli katkısı, terapötik bir hedef olarak c-kitin ve tedaviye yanıtın göstergeleri olarak da c-kit mutasyonlarının tanımlanması olmuştur.

Kedi mast hücre tümörlerinde KIT mutasyonu
Kedilerde Isotani ve ark. (2010) yaptığı bir çalışmada kedi MCT'lerinin %67.7'sinde bir KIT mutasyonu olduğunu tespit etmişlerdir. Kısa bir süre sonra da Sabattini ve ark. (2013) kedi MCT’lerindeki KIT mutasyonlarının çoğunlukla bir ITD mutasyonundan oluşan ekson 8'de ve ekson 9'da tanımlamış ve MCT'li kedilerin %62,5'inin çoklu nodüllerinden en az birinde mutasyona sahip olduğunu bildirmişlerdir. 

Köpek ve kedi GİST KIT mutasyonları
Köpeklerde, Frost ve ark. (2003) tarafından KIT ekson 11 ait silme/ekleme veya bir ikame mutasyonu tespit edilmiştir. Gregory-Bryson ve ark. (2010) yaptığı bir çalışmada 8, 9, 11, 13 ve 17 KIT eksonları ile 12, 14 ve 18 PDGFRA eksonları incelenerek KIT ekson 11'de silme mutasyonları olduğunu bildirmişlerdir. Ayrıca KIT ekson 11 silme mutasyonu kedi (Morini ve ark. 2011) ve köpek (Kobayashi ve ark. 2013) GIST vakalarında raporlanmıştır. İnsan GİST'deki sürücü mutasyonlarının sıcak noktalarından biri ile köpek ve kedi GİST mutasyonları arasında bir örtüşme bildirilmiştir (Corless ve ark. 2011). İncelenen vaka sayısı hala küçük olsa da, bu çalışmalar, köpek ve muhtemelen kedi GİST'lerinin belirli bir alt kümesinin insan GİST'leri ile benzer moleküler özellikleri paylaşabileceğini ve mutant KIT'in bu tümörlerde TKİ’leri potansiyel bir terapötik hedef olabileceğini göstermektedir.

Köpek lösemi ve lenfomada KIT mutasyonları
Usher ve ark. (2009) köpek akut lösemilerinde (miyeloid, lenfoid ve farklılaşmamış) KIT ekson 8, 10, 11 ve 17'nin mutasyon durumunu incelemiştir. Bu çalışmada, 3/21 AML vakasında KIT mutasyonları gösterilmiştir (ekson 11 ve 17'nin her birinde bir mutasyon, ekson 17'de bir veya iki mutasyon). Aksine, Giantin ve ark. (2013a) akut lenfoid lösemi ve kronik lenfositik lösemi vakalarında 8.,11. ve 17. eksonlarda KIT mutasyonların varlığını araştırmış, ancak mutasyon bulamamıştır. Yine Giantin ve ark. (2013b), B ve T hücreli lenfomalarda 8.,11. ve 17. eksonlarda KIT mutasyonları incelemiş fakat mutasyon tespit edememişlerdir.
KIT mutasyonlu her üç AML vakasının da kinaz alanında Asp815'i (insan Asp816'ya karşılık gelir) Val (n = 2) veya Asn (n = 1) olarak değiştiren bir mutasyon bildirilir (Usher ve ark 2009). Asp816 mutasyonlu KIT, özellikle Asp816 Val mutasyonu, insanlarda bazı TKİ’lerine karşı oldukça dirençli olduğu gösterilmiştir. Çünkü bu mutasyon, aktif forma doğru KIT'de biçimsel bir değişikliğe neden olur (Ma ve ark. 2002; Foster ve ark. 2004). Bu nedenle, KIT Asp815 mutasyonları taşıyan köpek AML vakaları TKİ’lere yanıt vermeyebilir.

Köpek melanomlarında KIT mutasyonları
Melanom, melanositlerin veya melanoblastların malign bir tümörüdür ve köpeklerde nispeten yaygındır. Malign melanom, lokal invazivliği ve sıklıkla metastatik eğilimi olan ölümcül bir hastalıktır. Aynı zamanda tedavilerde zayıf yanıt tüm standart protokollerde gözlenmiştir (Modiano ve ark. 1999, Bergman, 2003).

Murakami ve ark. (2011) köpek oral malign melanomlarında KIT ekspresyonu ve KIT ekson 11 mutasyon çalışması ile %51 KIT ekspresyonu tespit etmişlerdir (Tablo 5). İnsanlarda ise, KIT ekspresyonu, oral malign melanomun %89'unda (16/18) bildirilmiştir (Rivera, 2008). Ayrıca, KIT proteini, tümör ilerlemesi ile invaziv veya metastatik melanomaya doğru azalma veya kaybolma eğilimindedir (Montone, 1997; Beadling, 2008).
Mutasyonlar, büyüme ve anti-apoptotik sinyallere yol açan KIT sinyalinin aktivasyonu ile sonuçlanabilir. Spesifik reseptör kinaz inhibitörleri, sinyal iletimindeki anormalliğin neden olduğu kanseri bozabileceğinden, KIT inhibitörleri, KIT ile ilişkili malignitelerin tedavisinde potansiyel fayda sağlayabilir. İnsan hekimliğinde, birçok çalışma KIT ekspresyonunun melanomlu hastalarda yüksek olduğunu göstermiştir (Potti ve ark. 2003; Shen ve ark. 2003; Alexis ve ark 2005; Chute ve ark. 2006; Zyrek-Betts ve ark. 2008). Aynı şekilde, köpeklerdeki melanom vakalarında da KIT ekspresyonu bildirilmiştir (Murakami ve ark. 2011; Newman ve ark. 2012).
 
Tablo 5. 39 oral melanomlu köpekte incelenen KIT proteinin pozitiflik ifadesi. (Murakami ve ark. 2011)

Kişiselleştirilmiş tedaviye doğru
Çoğu araştırmacının görüşü, kinazların kanserin ilerlemesi için önemli bir faktör olduğudur. Bu nedenle kinazlar, kanser tedavisi için yeni bir yöntem olarak hedeflenmelidir. Bu strateji için farklı yaklaşımlar düşünülmüştür. İlk yaklaşım, kinaz proteinlerine karşı antikorların kullanılmasına dayanır. Çoğu kinaz inhibitörü enzimatik alanı hedefler ve ona bağlanarak, ATP ile rekabet eder; bununla birlikte, bu inhibitörlerin özgüllüğü, benzersiz bağlanma modelleri nedeniyle korunur (Brizzi ve ark. 1994). Tirozin kinaz inhibitörlerinin terapötik aktivitesi konstitütif olarak aktive edilmiş KIT varlığıyla ilişkili olduğundan, TKİ tedavisini KIT'in mutasyon durumuna göre kişiselleştirmek faydalı olacaktır. Bazı KIT mutasyonları, özellikle köpeklerde ekson 11 ITD mutasyonları ve kedilerde ekson 8 ITD mutasyonları gibi olanlar, MCT'ler için TKİ tedavisinin bireyselleştirilmesi için umut verici aday biyobelirteçlerdir. KIT'in mutant formları GİST, MCT, AML, melanom ve testis seminomlarının alt grupları dahil olmak üzere birçok kanserin yapıcı sebebidir. KIT mutasyonlarının tümör seçici şekilde aktivitesinden çok sayıda farklı mutasyon sorumludur. TKİ’lerin kullanımı kanser tedavisini önemli ölçüde iyileştirebilir fakat kinaz inhibitörünün bağlanma bölgesini bozan ikinci mutasyon oluşursa ilaç direnci ile sonuçlanabilir. 

Kanser yönetimindeki en büyük endişe, ilaçlara karşı direncin ortaya çıkmasıdır. Bu direnç, hedef proteindeki mutasyonlardan köken alıyor olabilir, bu da ilaç ile kinaz arasındaki bağlanmanın azalmasından kaynaklanır. Ek olarak, hücreler tarafından taşıma proteinlerinin aşırı ekspresyonu meydana gelebilir, bu da ilaçların hücre içi konsantrasyonunun azalmasına yol açar. Aynı zamanda diğer bazı onkojenler, ilaç hedefinin inhibisyonunun yerini alabilir. 

Veteriner onkolojisinde TKİ gibi hedefe yönelik tedaviler ile hastaya ve tümöre özgü bir kanser tedavisi yaklaşımı oluşmaktadır. Böylesi hedefe yönelik tedaviler ile tümöre yönelik komplikasyonlar azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir. Bu nedenle hayvan sağlığı adına bu yaklaşımlar heyecan vericidir.

Referanslar
Alexis, J.B., Martinez, A.E., Lutzky, J., 2005. An immunohistochemical evaluation of c- kit (CD-117) expression in malignant melanoma, and results of imatinib mesylate (Gleevec) therapy in three patients. Melanoma Research 15, 283–285. 
Amagai, Y., Tanaka, A., Jung, K., Matsuda, A., Oida, K., Nishikawa, S., Jang, H., Ishizaka, S., Matsuda, H., 2013. Production of stem cell factor in canine mast cell tumors. Research in Veterinary Science 96, 124–126. 
Ashman, L.K., Griffith, R. 2013. Therapeutic targeting of c-KIT in cancer. Expert Opin. Investig. Drugs 22(1):103-115
Ayl, R.D., Couto, C.G., Hammer, A.S., Weisbrode, S., Ericson, J.G., Mathes, L., 1992. Correlation of DNA ploidy, to tumor histologic grade, clinical variables and survival in dogs with mast cell tumors. Veterinary Pathology 29, 386–390.
Babaei, A.M., Kamalidehghan, B., Saleem, M., Huri, Z.H., Ahmadipour, F. 2016. Receptor tyrosine kinase (c-KIT) inhibitors: a potential therapeutic target in cancer cells. Drug Design, Development and Therapy 10 2443–2459 Beadling C., 2008 KIT gene mutations and copy number in melanoma subtypes. Clinical Cancer Research; 14: 6821 – 6828. 
Bellone G, Silvestri S, Artusio E, Tibaudi D, Turletti A, Geuna M, Giachino C, Valente G, Emanuelli G, Rodeck U., 1997 Growth stimulation of colorectal carcinoma cells via the c-kit receptor is inhibited by TGF-beta 1. J Cell Physiol 172:1–11
Bergman PJ., 2003. Long-term survival of dogs with advanced malignant melanoma after DNA vaccination with xenogeneic human tyrosinase: a phase I trial. Clinical Cancer Research 9: 1284 – 1290. 

Besmer, P., 1991. The kit ligand encoded at the murine steel locus: A pleiotropic growth and differentiation factor. Current Opinion in Cell Biology 3, 939–946.
Bettini, G., Morini, M., Marcato, P.S., 2003. Gastrointestinal spindle cell tumours of the dog, histological and immunohistochemical study. Journal of Comparative Pathology 129, 283–293.
Blackwood, L., Murphy, S., Buracco, P., De Vos, J.P., De Fornel-Thibaud, P., Hirschberger, J., Kessler, M., Pastor, J., Ponce, F., Savary-Bataille, K., et al., 2012. European consensus document on mast cell tumours in dogs and cats. Veterinary and Comparative Oncology 10, e1–e29.

© Ada Veteriner Onkoloji sitesindeki içerikler Ada Veteriner Polikliniği tarafından hazırlanmıştır. İzinsiz kullanılamaz.
Paylaşmak güzeldir...
Sizden Gelen Yorumlar
Sizden Gelen Yorumlar
Instagram
Instagram
Facebook

ADA VETERİNER ONKOLOJİ KLİNİĞİ
Levent Mah. Sülün Sokak No: 14 1. Levent - Beşiktaş - İstanbul / TÜRKİYE
0212 324 67 32 - info@veterineronkoloji.com

WhatsApp Destek