POLIMORFISME C-1589T DAN G-1665A PROMOTER GEN MATRIX METALLOPROTEIN -9 MENINGKATKAN KADAR ENZIM MATRIX METALLOPROTEINASE-9 DAN MERUPAKAN FAKTOR RISIKO METASTASIS KANKER PAYUDARA SUKU BALI
1 Tianing, 2 Tjakra Wibawa, 3 Bagiada, 4 Alit Artha 1,3 Bagian Biokimia , 2 Bagian Bedah, 4 Bagian Patologi Anatomi
Fakultas Kedoketran Universitas Udayana/RSUP Sanglah Denpasar Bali
Latar belakang: Kanker payudara metastasis adalah kanker yang tumbuh dan berkembang pada jaringan lain dengan sifat dan tipe yang sama dengan kanker induknya. Prevalensi kanker metastasis terus meningkat terjadi sekitar 1,5% per tahun dan merupakan salah satu faktor meningkatnya angka kematian dengan tingkat kesembuhan kira-kira 30%. Bukti-bukti menunjukkan bahwa kanker payudara dipengaruhi oleh faktor genetik dan epigenetik. Polimorfisme promoter gen MMP-9 merupakan salah satu faktor genetik. Penelitian yang telah dilakukan pada beberapa etnik di Dunia ditemukan polimorfisme C-1562T, tetapi pada penelitian ini ditemukan polimorfisme C-1589T dan G-1665A. Tujuan penelitian ini adalah apakah polimorfisme C-1589T dan G-1665A meningkatkan kadar enzim MMP-9 dan merupakan faktor risiko metastasis kanker payudara suku Bali.
Metoda: Rancangan cross sectional dan kasus kontrol digunakan dalam penelitian ini. Sebanyak 70 sampel digunakan pada analisis cross sectional dan 66 sampel digunakan pada analisis kasus kontrol (33 kasus dan 33 kontrol). Teknik PCR dan sekuensing digunakan untuk mengetahui polimorfisme dan ELISA digunakan untuk mengukur kadar enzim MMP-9. Hasil: Hasil penelitian menunjukkan bahwa polimorfisme C-1589T (genotipe-CT) dan polimorfisme G-1665A (genotipe-GA) dan dengan genotipe-CT/GA berperan sebesar 51% pada kanker payudara suku Bali. Kadar enzim MMP-9 ditemukan lebih tinggi pada kasus dibandingkan pada kontrol namun tidak bermakna (p=0,248). Genotipe-CT meningkatkan kadar enzim MMP-9 namun bukan merupakan faktor risiko metastasis kanker (OR= 1,61; 95% CI= 0,41-6,34 ; p= 0,367), genotipe-GA meningkatkan kadar enzim MMP-9 namun bukan merupakan faktor risiko metastasis kanker (OR= 1,82; 95% CI= 0,62-5,61; p= 0,204) sedangkan genotipe-CT/GA meningkatkan kadar enzim MMP-9 dan merupakan faktor risiko metastasis kanker payudara suku Bali (OR= 8,615; CI 95% 0,99-74,57: p= 0,027). Kesimpulkan: Polimorfisme dengan genotipe-CT, genotipe-GA dan genotipe-CT/GA berperan sebesar 51% pada kanker payudara suku Bali. Kadar enzim ditemukan lebih tinggi pada kasus dibandingkan pada kontrol namun berbeda tidak bermakna. Polimorfisme dengan genotipe-CT dan genotipe-GA meningkatkan kadar enzim MMP-9 namun bukan merupakan faktor risiko metastasis kanker sedangkan polimorfisme dengan genotipe CT/GA meningkatkan kadar enzim MMP-9 dan merupakan faktor risiko metastasis kanker payudara suku Bali.
Kata Kunci: Gen MMP-9, polimorfisme, kadar MMP-9, kanker payudara, metastasis
_______________________________________________________________________________ PENDAHULUAN
Kanker payudara (carcinoma mammae) adalah kanker yang terjadi pada jaringan payudara, merupakan kanker paling banyak terjadi pada wanita.1 Kanker payudara merupakan penyakit dengan angka kematian tertinggi di Dunia dan penyebab kematian nomer dua setelah penyakit kardiovaskuler.2,3 Insiden kanker payudara terus meningkat dan lebih banyak ditemukan pada grade atau stadium lanjut dan dengan kondisi sudah metastasis. Peningkatan jumlah insiden juga terjadi di Indonesia khususnya di Bali dan lebih dari 70% penderita kanker payudara datang ke RSUP Sanglah berada pada stadium lanjut.4,5
Metastasis kanker adalah suatu proses berpindahnya sel kanker ke jaringan
sekitarnya. Kanker metastasis merupakan penyebab utama meningkatnya angka kematian dan kesakitan pada penderita kanker payudara. Prevalensi kanker payudara metastasis cukup tinggi sekitar 1,5% per tahun dan merupakan salah satu faktor meningkatnya angka kematian dengan tingkat kesembuhan kira-kira 30%.10,11
Berkembangnya kanker payudara dan metastasis dari kanker tersebut merupakan proses multifaktorial akibat akumulasi dari perubahan baik genetik maupun non genetik (epigenetik).6,7
Polimorfisme pada promoter gen MMP-9 dapat mempengaruhi transkripsi gen dan berhubungan dengan ekspresi atau aktivitas enzim dan sangat bermanfaat untuk
menilai progresivitas serta membantu
memprediksi metastasis dan prognosis
penderita kanker payudara pada etnik tertentu.8,9, 12,13,14
METODE PENELITIAN
Sebanyak 70 sampel digunakan pada penelitian cross sectional dan 66 sampel digunakan pada penelitian kasus kontrol (33 kasus dan 33 kontrol).15,16
Teknik PCR dan sekuensing digunakan untuk mengetahui polimorfisme dan ELISA digunakan untuk mengukur kadar enzim MMP-9.17 Pengambilan sampel dilakuakan di RSUP Sanglah Denpasar dan analisis histopatologi dilakukan di Bagian Patologi Anatomi FK UNUD/RSUP Sanglah Denpasar. Isolasi, Amplifikasi, Purifikasi DNA dan ELISA dilakukan di Bagian Biokimia FK UNUD. Sekuensing dilakukan di Laboratorium Genetica Science, Jakarta.
HASIL PENELITIAN
[image:6.595.334.551.451.559.2]Tabel 4.2 Distribusi Polimorfisme Promoter Gen MMP-9
Tabel 4.3 Polimorfisme Gen MMP-9 Pada Kasus dan Kontrol
Tabel 4.4 Karakteristik Subjek Penelitian Kasus Kontrol
Tabel 4.5 Hubungan Polimorfisme C-1589T dan G-1665A dengan Kadar
[image:6.595.91.301.465.721.2]PEMBAHASAN
Metastasis metastasis merupakan salah satu faktor meningkatnya angka kematian dan kesakitan pada penderita kanker payudara. Tingkat kesembuhan kanker payudara dengan metastasis kira-kira 30%.18,19 Penemuan kanker stadium awal merupakan faktor yang sangat penting baik dari penanganan, pencegahan metastasis serta biaya pengobatan pasien.
Ditemukan subjek terdiagnosis kanker payudara pada penelitian ini berusia antara 35-65 tahun, namun jumlah terbanyak berusia 41-50 tahun (52%). Usia mempengaruhi risiko seseorang terhadap terjadinya kanker payudara. Hal ini diduga berkaitan dengan status hormonal, yaitu lamanya paparan hormon estrogen dan progesteron yang berpengaruh terhadap proliferasi jaringan payudara dan paparan risiko lain yang memerlukan waktu lama untuk dapat menginduksi terjadinya kanker tersebut.20,21
Lebih banyak sampel yang terdiagnosis pada stadium lanjut (grade II dan III) yaitu sekitar 90% dan sebagian besar sudah metastasis ke limfenodul. Hal ini mengindikasi terjadi keterlambatan diagnosis. Terlambatnya diagnosis dapat disebabkan oleh banyak faktor antara lain; ketidaktahuan pasien tentang cara mengetahui kanker sejak dini, malas melakukan deteksi dini terhadap kanker payudara dan kurangnya prasarana untuk
skrinning deteksi dini kanker payudara.7 Ukuran kanker yang terdiagnosis bervariasi dari T2 – T4. Ukuran T4 ditemukan paling banyak (86%). Ukuran kanker juga berhubungan dengan keterlambatan diagnosis, karena semakin lama kanker terdiagnosis, maka akan memberikan peluang untuk sel kanker tumbuh atau membesar, walaupun ukuran kanker/tumor belum tentu merupakan sifat karakteristik dan keganasan tumor tersebut.5,7,22
Polimorfisme C-1589T CT), polimorfisme G-1665A (genotipe-GA) dan polimorfisme dengan ke dua genotipe (genotipe-CT/GA) ditemukan
sebesar 51%. Hal ini memberikan arti bahwa polimorfisme tersebut berperan sebesar 51% pada proses terjadinya kanker payudara dan metastasis dari kanker tersebut.
Kadar enzim MMP-9 ditemukan dengan rerata lebih tinggi pada kasus dibandingkan pada kontrol, namun berbeda tidak bermakna (p= 0,248). Tidak bermakna hasil rerata kadar enzim MMP-9, hal ini bukan berarti tidak ada hubungan antara kadar enzim MMP-9 dengan metastasis kanker payudara, tetapi pada penelitian ini tidak dilakukan analisis terhadap kadar Tissue Inhibitors of Metalloproteinase-1 (TIMP-1). TIMP-1 merupakan protein glikosilasi dan terutama terlibat dalam regulasi proMMP-9, mampu mengikat atau memperlambat aktivitas enzim MMP-9.23,24 Kemampuan degradasi MMP-9 dalam tubuh manusia sangat tergantung dari keseimbangan antara banyaknya enzim yang aktif dan TIMP-1 karena aktivitas MMP-9 secara penuh dapat dihambat oleh inhibitor alami TIMP-1.25,23 Secara umum sel akan mensekresi
kompleks MMP-9/TIMP-1, walaupun MMP-9 aktif tetapi proMMP-9 dapat mengikat TIMP-1 secara kovalen sehingga menurunkan aktivitas enzim MMP-9 tersebut. Tidak bermaknaya rerata kadar enzim antara kelompok kasus dengan kontrol hal ini diduga terjadi penghambatan aktivitas enzim MMP-9 oleh TIMP-1 sebagai inhibitor alami, hal ini membutuhkan penelitian lebih lanjut untuk membuktikan hal tersebut.25
Enzim MMP-9 berfungsi menjaga elastisitas sel pada proses degradasi ECM dan pada beberapa fungsi fisiologis seperti; perkembangan embrio, reproduksi, remodeling jaringan dan migrasi leukosit. Kondisi polimorfisme menjadikan enzim lebih aktif, sehingga meningkatkan proses degradasi ECM dan memberikan kemudahan sel untuk migrasi atau metastasis pada jaringan lain.9,10
(VEGF/VEGFR), yang merupakan faktor proangiogenesis yang dibutuhkan pada proses angiogenesis. Angiogenesis juga terjadi apabila jaringan tumor mengalami iskemik oleh karena ukuran tumor yang besar atau tekanan intra tumor meningkat. VEGF/VEGFR sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan sel kanker ditempat yang baru.19,24 Pertumbuhan sel kanker yang
progresif sangat bergantung pada angiogenesis. Rasio dari pertumbuhan darah baru dan sel kanker, juga dipergunakan sebagai faktor prognosis, kemampuan bermetastasis dan indikator agresifitas sel kanker.26,27 Faktor lain adalah pengaruh pada proses sintesis protein karena walaupun ekspresi dan aktivitas meningkat tetapi masih ada aktivitas lain setelah proses translasi pada sintesis protein.
Polimorfisme C-1589T (genotipe-CT) ditemukan lebih tinggi pada kasus dibandingkan pada kontrol dan meningkatkan risiko metastasis kanker sebesar 60%. Polimorfisme tersebut meningkatkan kadar enzim MMP-9 dengan
odds ratio 1,61. Polimorfisme G-1665A (genotipe-GA) ditemukan lebih tinggi pada kasus dibandingkan pada kontrol dan meningkatkan risiko metastasis kanker sebesar 61%. Polimorfisme tersebut meningkatkan kadar enzim MMP-9 dengan
odds ratio sebesar 1,86. Polimorfisme dengan genotipe-CT/GA ditemukan lebih tinggi pada kasus dibandingkan pada kontrol dan meningkatkan risiko metastasis kanker sebesar 86%. Polimorfisme tersebut meningkatkan kadar enzim MMP-9 dan merupakan faktor risiko metastasis kanker dengan odds ratio sebesar 8,62.
Perbedaan risiko metastasis yang ditemukan pada penelitian ini erat hubungannya dengan jenis dan jumlah alel pada genotipe. Diduga alel T (-1589T) dan alel A (-1665A) memiliki aktifitas transkripasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan alel C dan alel G, sehingga meningkatkan proses translasi dan sintesis protein atau enzim MMP-9 tersebut28.
Hasil polimorfisme yang ditemukan pada
penelitian ini bisa dipakai untuk memprediksi seseorang terhadap terjadinya atau kerentanan metastasis kanker payudara khususnya pada suku Bali.
Polimorfisme pada suatu gen tidak sepenuhnya berhubungan dengan penyakit karena sekitar 1% terjadi pada populasi, tetapi penelitian ini telah membuktikan bahwa polimorfisme yang ditemukan berhubungan atau berperan pada proses terjadinya metastasis kanker payudara. Semakin banyak jumlah polimorfisme yang ditemukan pada suatu gen khususnya daerah promoter memberikan pengaruh semakin besar terhadap metastasis. Hal ini dibuktikan dengan ditemukan risiko metastasis paling tinggi pada polimorfisme dengan 2 varian (genotipe-CT/GA) dibandingkan dengan yang hanya 1 varian.
Kadar enzim juga ditemukan dengan rerata kadar paling tinggi pada polimorfisme dengan 2 varian (genotipe-CT/GA). Meningkatnya kadar enzim diduga terjadi akibat meningkatnya aktivitas enzim. Hal ini menyebabkan proses degradasi jaringan meningkat atau menjadi lebih cepat dan dengan demikian proses invasi atau metastasis sel kanker akan berlangsung lebih mudah dan cepat.
12
Deteksi dini metastasis sangat penting untuk dapat mengatasi komplikasi, meskipun beberapa penelitian dan uji klinik terhadap metastasis kanker payudara belum sepenuhnya berhasil. Identifikasi gen yang rentan mungkin membantu dalam merancang terapi di masa mendatang.5
metastasis sejak awal sehingga metastasis dapat diantisipasi.
Berbagai studi tentang polimorfisme gen MMP-9 dan kaitannya dengan terjadinya metastasis kanker payudara tetap merupakan topik yang menarik untuk dipelajari dan diteliti. Hal ini dilakukan karena faktor genetik khususnya polimorfisme C-1589T dan G-1665A pada promoter gen MMP-9 telah terbukti berhubungan dengan terjadinya metastasis kanker payudara. Dengan demikian peran faktor genetik terhadap metastasis, terutama yang terbukti sebagai faktor risiko dapat dideteksi sejak dini dan diantisipasi dengan baik.
Ke tiga varian polimorfisme yang ditemukan pada penelitian ini, polimorfisme dengan genotipe-CT/GA atau dengan haplotipe CT/GA meningkatkan kadar enzim MMP-9 paling tinggi dan merupakan faktor risiko metastasis kanker payudara dibandingkan polimorfisme baik dengan genotipe-CT maupun dengan genotipe-GA (OR = 8,615; CI 95% 0,99-74,57: p=0,027). Hasil penelitian ini membuktikan bahwa analisis polimorfisme sangat penting dilakukan khususnya pada daerah promoter gen karena dihubungkan dengan ekspresi gen untuk mengarahkan proses transkripsi dan translasi pada proses sintesis protein dan juga terhadap aktivitas enzim. 12,13
SIMPULAN
Polimorfisme dengan genotipe-CT, genotipe-GA dan genotipe-CT/GA berperan sebesar 51% pada kanker payudara suku Bali. Kadar enzim ditemukan lebih tinggi pada kasus dibandingkan pada kontrol namun berbeda tidak bermakna. Polimorfisme dengan genotipe-CT dan genotipe-GA meningkatkan kadar enzim MMP-9 namun bukan merupakan faktor risiko metastasis kanker sedangkan polimorfisme dengan genotipe CT/GA meningkatkan kadar enzim MMP-9 dan merupakan faktor
risiko metastasis kanker payudara suku Bali.
DAFTAR PUSTAKA
1. Anderson, W.F., Devesa, S.S. 2005. Breast Carcinoma in men. Cancer. Jan 1;103(2):432-433; author reply 433.
2. Howlader, N., Noone, A.M., Krapcho, M. 2010. Surveillance, Epidemiology, End Results (SEER) Cancer Statistics Review, 1975-2008.
3. Helzlsouer, K..J., Visvanathan, K. 2004. Epidemiology and Population Science. In Abeloff M.D., Armitage J.O., Niederhuber J.E., Kastan M.B., McKenna W.G. Clinical Oncology. 3th Edition. Elseiver Chuchill Livingstone. 22. p.407-423.
4. Sudarsa, W. 2014. Ekspresi Protein Ki-67 dan VEGF yang Tinggi Sebagai Faktor Risiko Rendahnya Respon Kemoterapi Kombinasi Neoadjuvant pada Kanker Payudara Stadium III Usia Muda. Makalah Disertasi Program Pasca Sarjana UNUD.
5. Hukom, R.A., 2003. Risiko Kanker Payudara Ditinjau dari Segi Epidemiologi. Penatalaksanaan Kanker Payudara Terkini. (Tim Penanggulangan & Pelayanan Kanker Payudara Terpadu Paripurna R.S. Kanker Dharmais). Jakarta: Pustaka Populer Obor: 1-9
7. Subarkah, A. 2008. Kanker Payudara.
Diunduh dari:
www.klinikindonesia.com. Diakses 9 Agustus 2013.
8. Guangfu, J., Ruifen, M., Zhibin, H., Lin, X., Xinen, H,. Yijiang, C., Tian, T., Qingyi, W., Palopo, B., Hongbing, S. 2009. Putative Functional Polymorphisms of MMP-9 predict Suevival of NSCLC. Int.J. Cancer. 124: .2172-2178. Departement of epidemiology and Biostatistik, cancer Nanjing Medical University, Nanjing 210029, Cina.
9. Ayesegul, B., Hasan, V., Muzaver, M., Irfan, D., Fesan, M., Fusun., Gunes. 2009. The Assosiation of MMP-9 Enzyme activity, MMP-9 C-1562T Polymorphism, and MMP-2 and -9 TIMP-1, -2, -3 and -4 Gene Expression in Lung Cancer.
10. Bani, M.R., Giavazzi, R. 2000. Invassion and Metastasis. In Bronchud, M. Foote, M., Peters, W.P., Robinson, M.O., (editor). Priciples of Molecular Oncology. Humana Press. New Jersey. 12: 297 - 322.
11. Stebbing, J., Ngan, S. 2010. Breast
cancer (metastatic).
http://clinicalevidence.bmj.com. Accessed: January 3, 2012.
12. Grieu, E., Lacopetta, L.B. 2005. Genetic polymorphisms in The MMP-2 and MMP-9 genes and Breast Cancer Phenotype. Departement of Radiation Oncology, Sir Charles. Gairdner Hospital, Nedlands. PMID: 15609121. PupMed-indexed for MEDLINE.
13. Przybylowska, K., Anita, K., Marek, Z., Tadeusz, K., Andrzej, K., Jan, R., Agneieszka, K., Zbigniew, M., Jozef,
D., Janusz , B. 2006. Polymorphism Promoter Regio of MMP gene MMP-1 and MMP-9 in Breast Cancer. Breast Cancer Research and Treatment, Januari, vol 95 issue (1): 65-72. Available from: www.springerlink.com.
14. Janusz, K,. Rybakowski. 2009. Matrix Metaliproteinase-9 (MMP-9)-A Mediating Enzyme in cadiovascular
Diseases, Cancer and
Neuropsychiatric Disorders. Departement of Cardiovarcular Psychiatry and Neurology, Poznan Universsity of Medical Sciences, ul. Szpitalna 27/33, 60-572. Poznan Poland. Available from: www.hindawi.com /journals/cpn.
15. Madiyono, B., Moeslichan, S., Sastroasmoro, S., Ismael, S. 2006.
Dasar-dasar Metodologi Penelitian Klinis. Edisi ke-2. Jakarta. Editor Sagung Seto. Hal.269.
16. Sastroasmoro, S dan Ismail, S. 2008. Dasar-dasar Penelitian Klinik. Jakarta: CV Sagung Seto. 302- 15.
17. Quantikine. 2014. Tools For Cell Biology Research R&D Systems Human MMP-9. For The quantitative determination of Human Active (82kDa) and Pro- (92 kDa) Matrix Metalloproteinase 9 (MMP-9) Concentration in Cell Culture, Supernatan, Saliva, Serum, Plasma and Saliva.
18. Anonim, 2009. National Cancer Institute. Kanker Metastasis (http://www.cancer.gov/cancertopics/ understandingcancer/cancer/AllPages/ Print)
subsequent risk of breast cancer in postmenopausal women. J Natl Cancer Inst. Aug 1 2007;99(15): 1178-1187.
20. Purwanto, D.J. 2010. Deteksi Dini Kanker Payudara. OMNI HOSPITAL.
21. Wu, Z.S., Wu, Q., Yang, J.H. 2008. Prognostic Significance Of MMP-9 And TIMP-1 serum And Tissue Expression In Breast Cancer. IJC. 122: 2050-2056.
22. Heidinger, M., Kolb, H., Krell, H.W., Jochum, M., Ries, C. 2009. Modulation of autocrine TNF-alpha-stimulated matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) expression by mitogen-activated protein kinases in THP-1 monocytic cells. Division of Clinical Chemistry and Clinical Biochemistry, Surgical Department of the Ludwig-Maximilians-University, D-80336. Munich, Germany.
23. Groblewska, M., Siewko M., Mroczko B., Szmitkowski, M. 2012. "The role of matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors (TIMPs) in the development of esophageal cancer.".
Folia Histochem Cytobiol 50: 12–19. PMID 22532131.
24. Graf, J., Giase, B., Salguen, R. 2007. Latent MMP-9 is bound to TIMP-1 before secretion. J Biol canc. 12; 112-123
25. Lyden, D., Welch, R.D., Psaila, B. 2011. Cancer Metastasis. Biologic Basic and Therapeutics. First edition. Introduction by Isailah J. Fidler, Harold Moses, and Nancy E. Davidson. Cambridge University Press. p. 425-439.
26. Ferry, A.I.M., Elsen., Jaap, V. 2004. Principle and Examples of systemic Molecular Targeted Therapies. In Cavalli F., Hansen H.h., Kaye S.B. : Textbook of
Medical Oncology. 3th Edition. Taylor & Francis London. p.51 - 62.
