Materials and Methods: Twenty two cases of synovial sarcoma were included in this study. The clinicopathological features of the cases, such as age, sex, localization of tumor, information of primary or metastatic tumor, histopathological type were recorded. The tissue microarray paraffin block containing tumor tissues was built by using tissue microarrayer. GLUT1 expression was analyzed on tissue sections by immunohistochemistry.
Results: A total of 22 cases (mean age 36 years; range 14-54 years) were analyzed. All cases except one were primary tumors. The tumors showed monophasic histological type in 13 cases and biphasic type in 9 cases. GLUT1 expression was found in 3 cases with biphasic type (14%). The cytoplasmic and incomplete membranous GLUT1 expression was seen in the tumor cells showing epithelial-glandular differentiation, whereas spindled cells were negative.
Conclusion: Although GLUT1 expression is a diagnostic marker for juvenile capillary hemangioma and perineural tumors, both of which included in the group of mesenchymal tumors, it can be seen in a subset of synovial sarcomas. In our series, the observation of GLUT1 expression especially in the epithelial component of biphasic synovial sarcomas suggests that; i) GLUT1 may be relatively used by tumoral cells composing epithelial component of the tumor, and ii) the spindle cell component of the tumor would have been positive for other glucose transporters. The finding of uncommon GLUT1 expression in synovial sarcomas is indirectly consistent with the reported results of decreased standardized uptake value by Positron emission tomography with 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose method in the literature.
Sinovyal sarkomlar, büyük oranda ekstremite derin yumuşak doku bölgelerinde iyi sınırlı veya infiltratif gelişim gösteren, değişen derecelerde epitelyal diferansiyasyon ve karakteristik t(X;18) (p11;q11) tipinde translokasyon ile karşımıza çıkabilen mezenşimal tümörlerdir[15]. Bu çalışmada, sinovyal sarkomlarda GLUT1 ekspresyonunun rolü araştırılmıştır.
Tablo I: Olguların klinikopatolojik verilerine göre dağılımı ve GLUT1 ekspresyon durumları
GLUT1 proteini çeşitli epitelyal tümörlerde araştırılmış olmakla birlikte, literatürde yumuşak doku tümörlerinde GLUT1 ekspresyonu ve bunun önemine dair çok az sayıda araştırma ve veri bulunmaktadır. Yumuşak doku tümörleri grubunda GLUT1 protein ekspresyonunun gösterildiği ve tanısal değeri olduğu belirtilen ilk yumuşak doku tümörü Juvenil hemanjiyomlardır[7]. GLUT1 proteininin, juvenil hemanjiyom'ların diğer benign vasküler tümörler ve reaktif vasküler proliferasyonlardan ayrımında tanısal bir belirleyici olduğu saptanmıştır. Daha sonra yapılan bazı çalışmalarda perinöroma ve perinöral malign periferik sinir kılıfı tümörlerinde de GLUT1 ekspresyonunun bulunduğu ve bu proteinin aynı zamanda perinöral diferansiyasyonun bir göstergesi olabileceği ileri sürülmüştür[8]. Smith ve ark., bir grup epiteloid sarkom vakalarında GLUT1 ekspresyonu saptamışlar ve buna dayanarak epiteloid sarkomlarda da perinöral diferansiyasyonun bulunabildiğini ileri sürmüşlerdir[9].
Sinovyal sarkomlar, köken aldığı hücre dizisi açısından halen tartışmalı olan ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO, 2004) sınıflamasında da “diferansiyasyonu belirsiz tümörler” grubunda yer alan mezenşimal tümörlerdir[15]. Bu tümörler; epitelyal komponentin varlığına göre bifazik ve monofazik tip olmak üzere temel olarak iki gruba ayrılır. Sinovyal sarkomlar için bilinen iyi prognostik kriterler; çocukluk çağı tümörleri, tümör boyutunun 5 cm' nin altında olması, yaygın kalsifikasyonun bulunması, SS18/SSX2 varyant gen varlığı; kötü prognoz kriterleri ise sellülarite ve mitoz artışı, nekroz, rabdoid hücre varlığı olarak bilinmektedir[15]. Bu tümörlerde, iğsi hücreli ve epitelyal komponent olmak üzere her iki komponentin de mitoz gösterdiği ve tümörü oluşturan bu iki komponentin oransal değişikliklerinin prognoza yansımadığı bildirilmektedir[31].
Endo ve ark., 2007 yılında yaptıkları bir çalışmada, 67 olguluk kemik ve yumuşak doku sarkomu serisinde GLUT1 ekspresyonunu araştırmışlardır[11]. Bu çalışmada; 67 olgunun 64'ünde (%96) GLUT1 ekspresyonunun tesbit edildiği, GLUT1 pozitifliğinin bu tümörlerde sağkalım süresi ile ters orantılı olduğu ve bu proteinin kemik ve yumuşak doku sarkomlarında preoperatif dönemde kötü prognozu işaret edecek bir belirleyici olarak kullanabileceği ileri sürülmektedir. 5 sinovyal sarkom olgusunun da bulunduğu bu seride, yalnızca iyi differansiye liposarkom (2 olgu) ve şeffaf hücreli kondrosarkom (1 olgu) olgularında GLUT1 ekspresyonunun görülmediği belirtilmiş; sinovyal sarkom olgularının tümünde (%100) bu ekspresyonun bulunduğu bildirilmiştir. Ahrens ve ark., 2008 yılında yaptıkları çalışmalarında 247 kemik ve yumuşak doku tümöründe GLUT1 ekspresyonunu araştırmışlardır[10]. Bu çalışmada perinörom, epiteloid sarkom, kordoma, juvenil kapiller hemanjiyom, mikzofibrosarkom vakaları yanında; birçok benign ve malign kemik ve yumuşak doku tümünde GLUT1 ekspresyonu saptanmıştır. 10 sinovyal sarkom olgusunun da yer aldığı bu seride, 3 olguda (%30) GLUT1 pozitifliği bildirilmiştir. Mezenşimal tümörlerde GLUT1 ekspresyonunun incelendiği en geniş olgu serisini içeren Endo ve Ahrens'in bu iki çalışmasında[10,11], GLUT1 pozitif sinovyal sarkom olgularının histopatolojik tipleri veya GLUT1 ekspresyonunun hücresel komponentler arasında değişip değişmediği konusunda bir yorum bulunmamaktadır. Biz bu çalışmada, 22 olguluk sinovyal sarkom serimizde GLUT1 ekspresyonunu 3 olguda (%14) tesbit ettik. Bifazik histolojik tip gösteren her 3 olguda da ekspresyon, epitelyal-glanduler diferansiyasyon alanlarında sitoplazmik ve inkomplet membranöz boyanma şeklinde izlenmiş, iğsi hücreli komponentte boyanma izlenmemiştir. Çalışma sonuçlarımız, diğer geniş olgu serilerini içeren çalışma sonuçlarını destekleyecek şekilde göstermektedir ki, GLUT1 ekspresyonu yalnızca juvenil kapiller hemanjiomlar ve perinöral diferansiyasyon gösteren tümörlere sınırlı bir bulgu değildir. Çeşitli mezenşimal hücre orijinli tümörlerde (sinovyal sarkom, kordoma, epiteloid sarkom, gastrointestinal stromal tümör, adipositik tümörler, miyojenik tümörler, indiferansiye pleomorfik sarkomlar) GLUT1 ekspresyonu görülebilmektedir[10]. Bulgular, “diferansiyasyonu belirsiz tümörler” grubunda yer alan ve epitelyal diferansiyasyon gösterdiği bilinen sinovyal sarkomlarda da değişen oranlarda GLUT1 ekspresyonunun görülebileceğini desteklemektedir. GLUT1 ekspresyonunun sinoviyal sarkomlarda araştırıldığı literatürdeki en geniş olgu serisini içeren çalışmamızda, GLUT1 pozitif olgularda ekspresyonun epitelyal-glanduler alanlarda görülmesi ilginç bir bulgu olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu bulgu, sinovyal sarkomlarda epitelyal komponenti oluşturan hücrelerin taşıyıcı olarak kısmen GLUT1‘i kullandıklarını ve iğsi hücreli komponentin farklı glukoz taşıyıcı izoformları veya farklı substratları kullanıp kullanmadığı sorusunu akla getirmektedir.
Bilindiği gibi glukoz analoğu fluorine-18 fluoro-2-deoxy- Dglucose (FDG), çeşitli neoplazilerde pozitron emisyon tomografisi (PET) için kullanılmaktadır[32]. FDG PET ile kompüterize tomografi (CT) kombinasyonu, kas iskelet sisteminde metastatik ve rekürren tümörleri tayin etmek, kemoterapi etkinliğini değerlendirmek, tümörün malignite derecesini belirlemek ve benign lezyonları malign lezyonlardan ayırmak gibi amaçlarla kullanılabilmektedir[33,38]. FDG birikiminden sorumlu glikoliz ilişkili moleküller, GLUT-1, hekzokinaz ve fosfoheksoz izomeraz'dır[39]. FDG PET yöntemi ile ölçülen tümörün metabolik aktivitesi “standardized uptake value” (SUV) değeri ile ortaya konmaktadır. Nisbeten yeni kullanılan bir yöntem olduğundan ve sarkomların insidansının düşük olması nedeniyle, sinovyal sarkomlarda FDG PET bulgularına dair literatürde sınırlı veriler yer almaktadır. Bazı çalışmalarda sinovyal sarkomlardaki SUV değerinin, malign bir tümör için beklenenden daha düşük olduğu bildirilmektedir[40]. Bu bulgu, dolaylı da olsa serimizdeki düşük GLUT1 ekspresyon profilini destekler bir bulgudur. Tateishi ve ark., yaptıkları çalışmada; kemik ve yumuşak doku sarkomlarında FDG PET ile belirlenen ortalama ve maksimum SUV değerinin GLUT1 pozitif tümörlerde GLUT1 negatif tümörlere oranla daha yüksek olduğunu bildirmişlerdir[41]. Preoperatif FDG PET yapılmadığından, vaka serimizde immünohistokimyasal GLUT1 ekspresyon profili ve SUV değerlerini karşılaştırma imkanı bulamadık.
Sonuç olarak GLUT1 ekspresyonu, mezenşimal tümörler grubunda juvenil kapiller hemanjiyomlar ve perinöral tümörler için tanısal bir belirleyici olmakla birlikte sinovyal sarkomlarda da görülebilecek bir bulgudur. Serimizdeki GLUT1 pozitif bifazik sinovyal sarkomlarda ekspresyonun epitelyal komponentte izlenmesi; i) tümörün epitelyal komponentini oluşturan hücrelerin taşıyıcı olarak kısmen GLUT1‘i kullandıklarını, ii) iğsi hücreli komponentin diğer taşıyıcı izoformları kullanıp kullanmadığı sorusunu akla getirmektedir. GLUT1 ekspresyonunun sinovyal sarkomlarda yaygın bir bulgu olarak karşımıza çıkmaması, bu tümörler için literatürde bildirilen FDG PET yöntemi ile belirlenen SUV değerinin düşük olmasını dolaylı olarak destekler bir bulgudur.
1) Isselbacher KJ: Sugar and amino acid transport by cells in culture:
differences between normal and malignant cells. N Engl J Med
1972, 286:929–933 [ Özet ]
2) Pessin JE, Bell GI: Mammalian facilitative glucose transporter
family: structure and molecular regulation. Annu Rev Physiol
1992, 54:911–930 [ Özet ]
3) Gould GW, Holman GD: The glucose transporter family:
structure, function and tissue-specific expression. Biochem J
1993,295:329–341 [ Özet ]
4) Pardridge WM, Boado RJ, Farrell CR: Brain-type glucose
transporter (GLUT1) is selectively localized to the blood–brain
barrier. Studies with quantitative western blotting and in situ
hybridization. J Biol Chem 1990, 265:18035–18040 [ Özet ]
5) Froehner SC, Davies A, Baldwin SA, Lienhard GE: The blood–
nerve barrier is rich in glucose transporter. J Neurocytol 1988,
17:173–178 [ Özet ]
6) Fogt F, Capodieci P, Loda M: Assessment of perineurial invasion
by GLUT-1 immunohistochemistry. Appl Immunohistochem
1995, 3:194–197
7) North PE, Waner M, Mizeracki A, Mihm MC Jr: GLUT I: a
newly discovered immunohistochemical marker for juvenile
hemangiomas. Hum Pathol 2000, 31:11-22 [ Özet ]
8) Hirose T, Tani T, Shimada T, Ishizawa K, Shimada S, Sano T:
Immunohistochemical demonstration of EMA/Glut1-positive
perineurial cells and CD34-positive fibroblastic cells in peripheral
nerve sheath tumors. Mod Pathol 2003, 16:293–298 [ Özet ]
9) Smith ME, Awasthi R, O'Shaughnessy S, Fisher C: Evaluation of
perineurial differentiation in epithelioid sarcoma. Histopathology
2005, 47:575-581 [ Özet ]
10) Ahrens WA, Ridenour RV 3rd, Caron BL, Miller DV,
Folpe AL: GLUT-1 expression in mesenchymal tumors: an
immunohistochemical study of 247 soft tissue and bone
neoplasms. Hum Pathol 2008, 39:1519–1526 [ Özet ]
11) Endo M, Tateishi U, Seki K, Yamaguchi U, Nakatani F, Kawai
A, Chuman H, Beppu Y: Prognostic implications of glucose
transporter protein-1 (Glut-1) overexpression in bone and softtissue
sarcomas. Jpn J Clin Oncol 2007, 37:955–960 [ Özet ]
12) Kim SJ, Lee HW, Kim DC, Rha SH, Hong SH, Jeong JS:
Significance of GLUT1 expression in adenocarcinoma and
adenoma of the ampulla of Vater. Pathol Int 2008, 58: 233–238 [ Özet ]
13) Lee WY, Huang SC, Hsu KF, Tzeng CC, Shen WL: Roles for
hypoxia-regulated genes during cervical carcinogenesis: somatic
evolution during the hypoxia–glycolysis–acidosis sequence.
Gynecol Oncol 2008, 108:377–384 [ Özet ]
14) Greijer AE, Delis-van Diemen PM, Fijneman RJ, Giles RH,
Voest EE, van Hinsbergh VW, Meijer GA: Presence of HIF-1 and
related genes in normal mucosa, adenomas and carcinomas of the
colorectum. Virchows Arch 2008, 452:535–544 [ Özet ]
15) Fletcher CDM, Unni KK, Mertens F (Eds): World Health
Organization Classification of Tumours. Pathology and genetics
of tumours of soft tissue and bone. Lyon, 2002, 194-204
16) Mueckler M: Facilitative glucose transporters. Eur J Biochem
1994, 219:713-725 [ Özet ]
17) Clavo AC, Brown RS, Wahl RL: Fluorodeoxyglucose uptake in
human cancer cell lines is increased by hypoxia. J Nucl Med 1995,
36:1625–1632 [ Özet ]
18) Younes M, Lechago LV, Somoano JR, Mosharaf M, Lechago J:
Wide expression of the human erythrocyte glucose transporter
Glut1 in human cancers. Cancer Res 1996, 56:1164–1167 [ Özet ]
19) Younes M, Lechago LV, Lechago J: Overexpression of the human
erythrocyte glucose transporter occurs as a late event in human
colorectal carcinogenesis and is associated with an increased
incidence of lymph node metastases. Clin Cancer Res 1996,
2:1151–1154 [ Özet ]
20) Haber RS, Rathan A, Weiser KR, Pritsker A, Itzkowitz SH,
Bodian C, Slater G, Weiss A, Burstein DE: GLUT1 glucose
transporter expression in colorectal carcinoma: a marker for poor
prognosis. Cancer 1998, 83:34–40 [ Özet ]
21) Fogt F, Wellmann A, Urbanski SJ, Noffsinger A, Poremba C,
Zimmerman RL, Alsaigh N: Glut-1 expression in dysplastic and
regenerative lesions of the colon. Int J Mol Med 2001, 7:615–619 [ Özet ]
22) Kalir T, Wang BY, Goldfischer M, Haber RS, Reder I, Demopoulos
R, Cohen CJ, Burstein DE: Immunohistochemical staining of
GLUT1 in benign, borderline, and malignant ovarian epithelia.
Cancer 2002, 94:1078–1082 [ Özet ]
23) Wang BY, Kalir T, Sabo E, Sherman DE, Cohen C, Burstein
DE: Immunohistochemical staining of GLUT1 in benign,
hyperplastic, and malignant endometrial epithelia. Cancer 2000,
88:2774-2781 [ Özet ]
24) Kawamura T, Kusakabe T, Sugino T, Watanabe K, Fukuda
T, Nashimoto A, Honma K, Suzuki T: Expression of glucose
transporter-1 in human gastric carcinoma: association with
tumor aggressiveness, metastasis, and patient survival. Cancer
2001, 92: 634–641 [ Özet ]
25) Ito T, Noguchi Y, Satoh S, Hayachi H, Inayama Y, Kitamura H:
Expression of facilitative glucose transporter isoforms in lung
carcinomas: its relation to histologic type, differentiation grade,
and tumor stage. Mod Pathol 1998, 11:437–443 [ Özet ]
26) Lee JH, Kim YW, Chang SG: Glucose transporter-1 expression in
urothelial papilloma of the bladder. Urol Int 2005, 74:268–271 [ Özet ]
27) Roh MS, Jeong JS, Kim YH, Kim MC, Hong SH: Diagnostic
utility of GLUT1 in the differential diagnosis of liver carcinomas.
Hepatogastroenterology 2004, 51:1315–1318 [ Özet ]
28) Burstein DE, Reder I, Weiser K, Tong T, Pritsker A, Haber
RS: GLUT1 glucose transporter: a highly sensitive marker of
malignancy in body cavity effusions. Mod Pathol 1998, 11:392-
396 [ Özet ]
29) Alo PL, Visca P, Botti C, Galati GM, Sebastiani V, Andreano
T, Di Tondo U, Pizer ES: Immunohistochemical expression of
human erythrocyte glucose transporter and fatty acid synthase
in infiltrating breast carcinomas and adjacent typical/atypical
hyperplastic or normal breast tissue. Am J Clin Pathol 2001,
116:129–134 [ Özet ]
30) Kim YW, Do IG, Park YK: Expression of the GLUT1 glucose
transporter, p63 and p53 in thyroid carcinomas. Pathol Res Pract
2006, 202:759–765 [ Özet ]
31) Weiss SW, Goldblum JR, (Eds): Enzinger & Weiss's Soft Tissue
Tumors, 5th ed. 2008, 1508-1509
32) Brock CS, Meikle SR, Price P: Does fluorine-18
fluorodeoxyglucose metabolic imaging of tumors benefit
oncology? Eur J Nucl Med 1997, 24:691–705 [ Özet ]
33) Garcia R, Kim EE, Wong FC, Korkmaz M, Wong WH, Yang
DJ, Podoloff DA: Comparison of fluorine-18-FDG PET and
technetium-99m-MIBI SPECT in evaluation of musculoskeletal
sarcomas. J Nucl Med 1996, 37:1476–1479 [ Özet ]
34) Schulte M, Brecht-Krauss D, Werner M, Hartwig E, Sarkar
MR, Keppler P, Kotzerke J, Guhlmann A, Delling G, Reske
SN: Evaluation of neoadjuvant therapy response of osteogenic
sarcoma using FDG PET. J Nucl Med 1999, 40:1637–1643 [ Özet ]
35) Jones DN, McCowage GB, Sostman HD, Brizel DM, Layfield
L, Charles HC, Dewhirst MW, Prescott DM, Friedman HS,
Harrelson JM, Scully SP, Coleman RE: Monitoring of neoadjuvant
therapy response of soft-tissue and musculoskeletal sarcoma
using fluorine-18-FDG PET. J Nucl Med 1996, 37:1438–1444 [ Özet ]
36) Watanabe H, Inoue T, Shinozaki T, Yanagawa T, Ahmed AR,
Tomiyoshi K, Oriuchi N, Tokunaga M, Aoki J, Endo K, Takagiski
K: PET imaging of musculoskeletal tumors with fluorine-18 alphamethyltyrosine:
comparison with fluorine-18 fluorodeoxyglucose
PET. Eur J Nucl Med 2000, 27:1509–1517 [ Özet ]
37) Kern KA, Brunetti A, Norton JA, Chang AE, Malawer M, Lack
E, Finn RD, Rosenberg SA, Larson SM: Metabolic imaging of
human extremity musculoskeletal tumors by PET. J Nucl Med
1988, 29:181–186 [ Özet ]
38) Griffeth LK, Dehdashti F, McGuire AH, McGuire DJ, Perry DJ,
Moerlein SM, Siegel BA: PET evaluation of soft-tissue masses
with fluorine-18 fluoro-2-deoxy-D-glucose. Radiology 1992,
182:185–194 [ Özet ]
39) Haberkorn U, Ziegler SI, Oberdorfer F, Trojan H, Haag D,
Peschke P, Berger MR, Altmann A, Van Kaick G: FDG uptake,
tumor proliferation and expression of glycolysis associated genes
in animal tumor models. Nucl Med Biol 1994, 21:827–834 [ Özet ]
40) Yanagawa T, Watanabe H, Inoue T, Ahmed AR, Tomiyoshi
K, Shinozaki T, Oriuchi N, Endo K, Takagishi K: Carbon-
11 choline positron emission tomography in musculoskeletal
tumors: comparison with fluorine-18 fluorodeoxyglucose
positron emission tomography. J Comput Assist Tomogr 2003,
27:175–182 [ Özet ]
41) Tateishi U, Yamaguchi U, Seki K, Terauchi T, Arai Y, Hasegawa
T: Glut-1 expression and enhanced glucose metabolism are
associated with tumour grade in bone and soft tissue sarcomas:
a prospective evaluation by [18F]fluorodeoxyglucose positron
emission tomography. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2006,
33:683–691 [ Özet ]