Libyan breast cancer: Health services and biology. Diagnosis delay and prognostic value of DNA pploidy, S-phase fraction, and Ki-67 and Bcl-2 immunohistochemistry

Abstract

The aim of this study was to investigate the diagnosis delay and its impact on the stage of disease. The study also evaluated a nuclear DNA content, immunohistochemical expression of Ki-67 and bcl-2, and the correlation of these biological features with the clinicopathological features and patient outcome.

200 Libyan women, diagnosed during 2008–2009 were interviewed about the period from the first symptoms to the final histological diagnosis of breast cancer. Also retrospective preclinical and clinical data were collected from medical records on a form (questionnaire) in association with the interview. Tumor material of the patients was collected and nuclear DNA content analysed using DNA image cytometry. The expression of Ki-67 and bcl-2 were assessed using immunohistochemistry (IHC). The studies described in this thesis show that the median of diagnosis time for women with breast cancer was 7.5 months and 56% of patients were diagnosed within a period longer than 6 months. Inappropriate reassurance that the lump was benign was an important reason for prolongation of the diagnosis time. Diagnosis delay was also associated with initial breast symptom(s) that did not include a lump, old age, illiteracy, and history of benign fibrocystic disease. The patients who showed diagnosis delay had bigger tumour size (p<0.0001), positive lymph nodes (p<0.0001), and high incidence of late clinical stages (p<0.0001).

Biologically, 82.7% of tumors were aneuploid and 17.3% were diploid. The median SPF of tumors was 11% while the median positivity of Ki-67 was 27.5%. High Ki-67 expression was found in 76% of patients, and high SPF values in 56% of patients. Positive bcl-2 expression was found in 62.4% of tumors. 72.2% of the bcl-2 positive samples were ER-positive. Patients who had tumor with DNA aneuploidy, high proliferative activity and negative bcl-2 expression were associated with a high grade of malignancy and short survival. The SPF value is useful cell proliferation marker in assessing prognosis, and the decision cut point of 11% for SPF in the Libyan material was clearly significant (p<0.0001). Bcl-2 is a powerful prognosticator and an independent predictor of breast cancer outcome in the Libyan material (p<0.0001).

Libyan breast cancer was investigated in these studies from two different aspects: health services and biology. The results show that diagnosis delay is a very serious problem in Libya and is associated with complex interactions between many factors leading to advanced stages, and potentially to high mortality. Cytometric DNA variables, proliferative markers (Ki-67 and SPF), and oncoprotein bcl-2 negativity reflect the aggressive behavior of Libyan breast cancer and could be used with traditional factors to predict the outcome of individual patients, and to select appropriate therapy.

Rintasyöpä Libyassa: tautiin liittyvät terveyspalvelut ja taudin biologia. Diagnoosiviive ja kasvainsolujen DNA-pitoisuuden, DNA-synteesissä olevien solujen osuuden ja immunohistokemiallisesti todettujen Ki-67 ja bcl-2 merkkiaineiden ennusteellinen arvo.

Työn tarkoituksena oli tutkia diagnoosiviivettä ja sen vaikutusta Libyassa todetun rintasyövän yhteydessä ja sen vaikutusta taudin kliiniseen levinneisyysasteeseen (stage). Tutkimus arvioi myös kasvainsolujen DNA-pitoisuutta, immunohistokemiallisesti arvioitua Ki-67- ja bcl-2- expressiota ja näiden biologisten piirteiden korrelaatiota kliinispatologisiin piirteisiin ja potilaiden ennusteeseen.

Työssä haastateltiin 200 libyalaista naista, joilla oli tai oli ollut rintasyöpä, muistikuvistaan ensimmäisistä oireista lopulliseen rintasyövän diagnoosiin. Myös retrospektiivisiä prekliinisiä ja kliinisiä tietoja kerättiin sairaalatiedostoista kyselylomakkeeseen haastattelun yhteydessä. Kasvainnäytteitä kerättiin ja niistä määritettiin kasvainsolujen DNA-pitoisuus käyttäen staattista sytometriaa. Ki-67- ja bcl-2- ekspressio arvioitiin käyttäen immunohistokemiaa.

Tutkimus osoitti, että diagnoosiaika rintasyöpäpotilailla oli keskimäärin (mediaani) 7,5 kuukautta. 56% potilaista diagnostisoitiin yli 6 kuukauden kuluttua ensi oireista. Liiallinen perusteeton vakuuttelu siitä, että rinnan kyhmy on hyvänlaatuinen oli tärkeä syy siihen, että diagnoosi viivästyi. Diagnoosin viivästymiseen liittyivät myös sellaiset oireet, joihin ei liittynyt kyhmyä, korkea ikä, potilaan lukutaidottomuus ja aiempi rinnan hyvänlaatuinen tauti (mastopatia, fibrocystic disease). Potilailla, joiden tautiin liittyi diagnoosiviivettä oli diagnoosihetkellä keskimääräistä suurempi kasvain (p<0.0001), imusolmukemetastaaseja (p<0.0001), ja korkea kliininen levinneisyysaste (p<0.0001).

Biologisesti arvioiden 82,7 % kasvaimista oli aneuploidisia ja 17,3% diploidisia. Keskimääräinen DNA synteesissä olevien kasvainsolujen osuus (S-phase fraction, SPF) oli 11% (mediaani), ja Ki-67- positiivisuus 27,5 %. Ki-67-ekspressio todettiin 76%:lla potilaista. Bcl-2-positiivisista kasvaimista 72,2% oli myös estrogeenireseptori (ER)-positiivisia. Potilailla, joiden kasvaimissa oli aneuploidisia soluja korkea proliferatiivinen aktiviteetti ja negativinen bcl-2-ekspressio liittyivät korkeaan histologiseen erilaistumisasteeseen (gradus, grade) ja lyhentyneeseen elinaikaan. SPF-arvo on käyttökelpoinen huonon ennusteen arviointiin ja yli 11%:n arvot liittyivät huonoon ennusteeseen (p<0.0001). Bcl-2 on myös vahva muista tekijöistä riippumaton ennustetekijä tässä potilasaineistossa (p<0.0001).

Libyalaisten naisten rintasyöpää arvioitiin tässä tutkimuksessa kahdesta näkökulmasta: terveyspalvelujen ja biologian kannalta. Tulokset osoittavat, että diagnoosiviive on libyalaisessa rintasyövässä vakava ongelma ja se liittyy moniin tekijöihin, jotka ovat omiaan tehostamaan kasvaimen etenemistä ja lisäämään potilaan kuoleman riskiä. Sytometriset muuttujat, proliferaatiota mittaavat muuttujat (Ki-67, SPF), ja bcl- 2-negatiivisuus liittyvät libyalaisen rintasyövän agressiiviseen käyttäytymiseen. Niitä voidaan käyttää perinteisten ennustetekijöiden ohessa potilaiden ennusteen arviointiin ja hoitolinjan valintaan.