HUBUNGAN AKTIVITAS NOTCH1 TERHADAP EKSPRESI PETANDA SEL PUNCA KANKER CD133, PROLIFERASI SEL TUMOR (Ki-67), DAN HISTOLOGY
GRADING PADA CUTANEOUS SQUAMOUS CELL CARCINOMA
DISERTASI
T. IBNU ALFERRALY NIM: 088102012
PROGRAM STUDI DOKTOR (S3) ILMU KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2019
HUBUNGAN AKTIVITAS NOTCH1 TERHADAP EKSPRESI PETANDA SEL PUNCA KANKER CD133, PROLIFERASI SEL TUMOR (Ki-67),
DAN HISTOLOGY GRADING PADA CUTANEOUS SQUAMOUS CELL CARCINOMA
RINGKASAN DISERTASI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk Memperoleh Gelar Doktor dalam Program Studi Doktor (S3) Ilmu Kedokteran pada
Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Untuk Dipertahankan di Hadapan Sidang Ujian Terbuka Program Studi Doktor (S3) Ilmu Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Oleh
T. IBNU ALFERRALY NIM: 088102012
PROGRAM STUDI DOKTOR (S3) ILMU KEDOKETRAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2019
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan mengucapkan Alhamdulillah segala puji syukur kehadirat ALLAH SWT yang atas segala taufik dan hidayahNYA saya dapat menyelesaikan tulisan disertasi ini dengan judul Hubungan Aktivitas Notch1 Terhadap Ekspresi Petanda Sel Punca Kanker CD133, Proliferasi Sel Tumor (Ki-67), an Histologic Grading Pada cutaneous squamous cell carcinoma dalam rangka menyelesaikan pendidikan saya di Program Studi Doktor/S3 di Fakultas Kedokteran USU.
Dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih serta menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M. Hum, Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Dr. dr. Aldy Safruddin Rambe, Sp. S. (K), dan Ketua Program Studi S-3 FK USU, Prof. Dr. dr. Delfitri Munir, Sp.THT-KL (K), atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada saya untuk mengikuti dan menyelesaikan Pendidikan Program Studi Doktor (S3) Ilmu Kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Medan.
Kesempatan ini saya juga menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada promotor saya Prof. Dr. dr. Delfitri Munir, Sp. THT-KL (K), kopromotor saya Dr. dr. Imam Budi Putra, Sp.KK (K) dan Dr. dr. Rosita Juwita Sembiring, SpPK yang tetap meluangkan waktu serta tiada lelah terus memberikan semangat, bimbingan, nasehat, dan dorongan kepada saya untuk dapat menyelesaikan penelitian dan tulisan ini. Hanya ALLAH SWT Tuhan Yang Maha Kuasa yang mampu membalas kebaikan dan ke-ikhlasan yang telah diberikan. Kesempatan ini saya juga menyampaikan terimakasih yang tidak terhingga kepada tim penguji Prof. dr. Salmiah Agus, Sp.PA (K), Prof. dr. Aznan Lelo, PhD, Sp.FK, Dr. dr. Farhat, Sp.THT-KL, Dr. Ir. Erna Mutiara, M.Si, atas keluangan waktu, bimbingan, dan koreksi yang diberikan dari tahap awal hingga penelitian dan tulisan ini dapat diselesaikan.
Tidak lupa juga saya menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada Prof Dr. dr. Delfitri Munir, Sp. THT-KL. (K). sebagai ketua program studi S-3 FK USU dan sekretaris program studi S-3 Dr. dr. Iqbal Pahelvi Nasution, Sp. BA.(K) dan seluruh staf pengajar di lingkungan program
studi S-3 Ilmu Kedokteran FK-USU, Prof. dr. Chairuddin P. Lubis, DTM&H, Sp.
A. (K), Prof. dr. Harun Rasyid, Sp.PD-KGEH, dr. Adang Bachtiar, MPH, DSc, Drs. Sutarman, M. Lib, Prof. Dr. dr. Sumono, MS, Prof. Dr. Ir. Harmein Nasution, MSIE, Prof. Dr. dr. Rozaimah Zain-Hamid, MS, Sp.FK, Dr. dr. Rosita Juwita Sembiring, Sp. PK serta seluruh staf dan pegawai sekretariat, dan seluruh peserta Program Studi Doktor (S-3) FK USU, baik yang sudah selesai maupun yang sedang mengikuti pendidikan, yang telah membantu dalam proses pendidikan di program studi S-3 FK USU selama ini.
Kepada guru besar, guru-guru beserta seluruh staf Departemen Ilmu Patologi Anatomik FK USU/RSUP HAM, Prof. dr. Gani W. Tambunan, Sp.
PA.(K). (Alm.), Prof. dr. H. M. Nadjib Dahlan Lubis, Sp. PA. (K), dr. H. Joko S.
Lukito, Sp. PA (K), dr. H. Soekimin, Sp. PA (K), dr. Antonius Harkingto Wibisono, Sp.PA, Dr. dr. H. Delyuzar, M.Ked (PA), Sp. PA (K), Dr. dr. Lidya Imelda Laksmi, M.Ked. (PA), Sp. PA, Dr. dr. Betty, M.Ked (PA), Sp.PA, dr.
Jessy Chrestella, M.Ked. (PA), Sp.PA, dr. T. Kemala Intan, M. PD, M. Biomed., dr. Causa Trisna Mariedina, M.Ked. (PA), Sp. PA, dr. Jamaluddin Pane, Sp.PA, dr. Sumondang Pardede, Sp. PA, dr. H. Sutoyo Eliandy, M. Ked (PA), Sp. PA, dr.
Lely Hartati, M.Ked (PA), Sp. PA, dan dr. Stephan Udjung, Sp. PA, juga kepada seluruh pegawai dan tenaga laboratorium Departemen Ilmu Patologi Anatomi FK USU/RSUP HAM saya sampaikan terima kasih atas semua bantuan, pengertian serta dukungan moril sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian dan tulisan ini.
Ucapan terima kasih yang tidak terhingga juga saya sampaikan kepada Direktur RSUP Haji Adam Malik Medan, yang telah memberikan izin untuk melakukan penelitian ini.
Secara khusus saya sampaikan terima kasih kepada guru saya dr. Gino Tann, Ph.D, Sp.PK yang telah begitu banyak memberikan masukan dan pencerahan khususnya dalam bidang ilmu biologi molekuler, dan juga untuk teman sejawat dr. Yuki Yunanda, M.Kes, Dr. dr. Lidya Imelda Laksmi, M.ked (PA), Sp.PA, Dr. dr. Betty, M.Ked (PA), Sp.PA, dr. Dedi Ardinata, M. Kes, AIFM, dr. Dedy Suryadi, M.Ked (PA), Sp.PA serta kepada peserta PPDS program studi Patologi Anatomik FK USU dr. Suriany, dr. Adeline Leo, serta peserta
PPDS lainnya yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan yang begitu banyak untuk saya.
Kepada kedua Orang tua saya, ayahanda Alm. Tengku Achmad Rayan dan ibunda saya Almh. Alijah Nasution serta mertua saya Alm. Helmi Husin Siregar dan Almh. Siti Ilaina Koedoes, sebagai ungkapan rasa syukur dan terima kasih maka saya hanya mampu menyampaikan doa kepada ALLAH SWT semoga dilapangkan kuburnya dan ditempatkan di tempat yang sebaik-baiknya. Aamiin.
Dan yang terpenting dan utama saya sampaikan terima kasih saya yang tidak terhingga kepada istri saya tercinta Elva Herliana Siregar atas kepercayaan, kesabaran, kasih sayang, pengertian, dan doa yang terus menerus diberikan kepada saya hingga penelitian dan tulisan ini bisa saya selesaikan. Dan kepada anak saya Anggia Prihayandari terima kasih untuk pengertian dan doa yang diberikan, semoga apa yang telah dan akan saya lakukan akan memberikan suri tauladan untuknya.
Medan, 30 Juni 2019 Peneliti
T. Ibnu Alferraly
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
A. Identitas
1. Nama : dr. T. Ibnu Alferraly, M.Ked (PA), SpPA, D. Bioeth
2. Tempat / Tgl Lahir : Medan / 12 Februari 1962 3. Alamat : Perumahan Classic 3 Nomor 30
Jln. Abdul Hakim/Pasar 1 Tanjung Sari – Medan 20132
4. Telepon : 081396425656
5. E-mail : [email protected]
6. Pekerjaan / Jabatan : Staf Pengajar Fakultas Kedokteran USU / Plt. Ketua Departemen Patologi Anatomi FK USU
B. Keluarga
1. Istri : Elva Herliana Siregar
2. Anak : Anggia Prihayandari
C. Riwayat Pendidikan
1. 1974 : SD Yaspendhar Medan
2. 1977 : SMP Yaspendhar Medan
3. 1980 : SMA Yaspendhar Medan
4. 1988 : Pendidikan Dokter FK USU
5. 2006 : Pendidikan Dokter Spesialis Patologi Anatomi FK USU
6. 2012 : Magister Kedokteran Klinik Patologi Anatomi FK USU
7. 2014 : Program Diploma Pendidikan Bioetika Departemen Bioetika FK Universitas Gajah Mada
8. 2019 : Pendidikan Doktor/S3 FK USU
D. Riwayat Pekerjaan dan Jabatan
1. 1989 – 1990 : Dokter Lepas Pantai BKKA Pertamina 2. 1990 – 1991 : Kepala Puskesmas Pasar Bengkel
Kabupaten Deli Serdang Sumatera Utara 3. 1991 – 1994 : Kepala Puskesmas Pegajahan Kabupaten
Deli Serdang Sumatera Utara 4. 1994 – 1997 : Kepala Puskesmas Lubuk Pakam
Kabupaten Deli Serdang Sumatera Utara 5. 1997 – sekarang : Staf pengajar Departemen Patologi
Anatomi FK USU
6. 2001 – 2013 : Direktur RS Adenin Adenan (swasta) 7. 2004 – 2010 : Sekretaris Departemen Patologi Anatomi
FKUSU
8. 2006 – 2012 : Ketua Departemen Patologi Anatomi FK UISU
9. 2011 – 2014 : Ketua Departemen Patologi Anatomi FK USU
10. 2015 – sekarang : Plt Ketua Departemen Patologi Anatomi FK USU
11. 2018 – sekarang : Kepala Bagian Patologi Anatomi FK Metodist Medan
E. Riwayat Organisasi
1. 1978 – 1980 : Ketua Ikatan Pelajar SMA Yaspendhar 2. 1979 – 1984 : Pengurus Pertukaran Pelajar AFS
(American Field Service
3. 1991 – 1995 : Sekretaris IDI (Ikatan Dokter Indonesia) Kabupaten Deli Serdang Sumatera Utara 4. 2000 – 2003 : Pengurus Barisan Muda Partai Amanat
Nasional
5. 2001 – 2004 : Sekretaris 1 IDI Sumatera Utara
6. 2005 – 2009 : Ketua Bidang Organisasi IDI Sumatera Utara
7. 2005 – 2008 : Pengurus LEMKARI(Lembaga Karate Indoneisa) Sumatera Utara
8. 2003 – 2006 : Ketua Bidang Registrasi IAPI (Ikatan Ahli Patologi Indonesia) Sumatera Utara
9. 2006 – 2010 : Sekretaris IAPI Sumatera Utara 10. 2011 – sekarang : Ketua IAPI Sumatera Utara
11. 2007 – sekarang : Sekretaris Yayasan Kanker Indonesia Sumatera Utara
12. 2007 – 2011 : Pengurus Perhimpunan Onkologi (POI) Sumut
13. 2008 – sekarang : MPO Pemuda Pancasila Sumatera Utara 14. 2009 – 2012 : Pengurus ICMI (Ikatan Cendikiawan
Muslim Indonesia) Sumatera Utara
15. 2009 – sekarang : Anggota Majelis Kode Etik IDI Sumatera Utara
F. Kegiatan Akademik
1. Memberi kuliah ilmu Patologi Anatomi mahasiswa S-1 FKUSU 2. Memberi kuliah ilmu Patologi Anatomi mahasiswa S-1 FKG USU 3. Memberi kuliah ilmu Bioetika mahasiswa S-1 FKUSU
4. Fasilitator pada kegiatan tutorial mahasiswa S-1 FK USU 5. Fasilitator pada kegiatan tutorial mahasiswa S-1 FKG USU 6. Fasilitator kegiatan skill lab mahasiswa S-1 FK USU
7. Narasumber pembuatan pemicu tutorial mahasiswa S-1 FK USU 8. Penguji osce UKDI (Uji Kompetensi Dokter Indonesia)
9. Pembimbing dan penguji skripsi mahasiswa S-1 FKG USU
10. Pembimbing mata kuliah Bioetika untuk Bimbingan Ujian CBT pada UKDI di FK USU dean FK UMSU
11. Pembimbing praktikum ilmu patologi anatomi untuk S-1 FKUSU
12. Pembimbing praktikum ilmu patologi anatomi untuk S-1 FK Metodist Medan
13. Memberi kuliah pada program magister PPDS Prodi Patologi Anatomi FK USU
14. Pembimbing dan penguji tesis program magister dan program spesialis Prodi Patologi Anatomi FK USU
15. Memberi kuliah ilmu Patologi Anatomi di Prodi S-1 FKG International Universitas Prima Medan.
16. Memberi kuliah ilmu Bioetika di Prodi S-1 FKG International Universitas Prima Medan.
17. Memberi kuliah ilmu Bioetika di Prodi S-2 FKM Universitas Prima Medan.
18. Memberi kuliah ilmu Patologi Anatomi di Prodi S-1 FK Metodist Medan.
G. Publikasi
1. Tesis: Tampilan Imunohistokimia Cox-2 pada lesi gastritis, pre-kanker dan kanker lambung, diterbitkan di Majalah Patologi Indonesia (2008).
2. Metastasis Karsinoma Tiroid pada Tulang yang Didiagnosis secara Sitologi Biopsi Aspirasi. Penulis utama dalam: Majalah Kedokteran Patologi Indonesia (2007).
H. Penelitian (5 tahun terakhir)
1. Pola Histopatologi Biopsi Hati Pada Penderita Hepatitis Kronik dengan Menggunakan Scoring Metavir System di Instalasi Patologi Anatomi RSUP H. Adam Malik Medan Tahun 2012-2013, tahun 2014.
2. Profil Penderita Osteosarkoma Pada Laboratorium Patologi Anatomi FK USU dan Instalasi Patologi Anatomi RSUP. H. Adam Malik Medan Tahun 2009-2012, tahun 2014.
3. Ekspresi P53 Mutan dengan Derajat Differensiasi dan Prognosa Adenocarcinoma Kolorektal di Laboratorium Patologi Anatomi RSUP.
H. Adam Malik Medan, 2014.
4. Hubungan Grading Histopatologi pada Karsinoma Penis dengan Tampilan Immunohistokimia HER-2., 2015.
5. Hubungan Ekspresi Pulasan Imunohistokimia Protein Gene Product (PGP9,5) Dengan Derajat Histopatologi Kanker Ovarium Tipe Adenocarcinoma Serosa dan Adenocarcinoma Musinosum.
6. Profil Penderita Tumor Ganas Epitelial Kelenjar Liur di Sentra Diagnostik Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran USU dan Laboratorium Patologi Anatomi Rumah Sakit H. Adam Malik di Medan Tahun 2010-2014, tahun 2016.
7. Proporsi Subtipe Ameloblastoma Berdasarkan Lokasi, Ukuran Tumor dan Gambaran Radiologi di Rumah Sakit Umum Pusat Haji Adam Malik Medan Tahun 2012, tahun 2016.
8. Hubungan Kadar Serum T3, T4 dan TSH Dengan Tipe Histopatologi Karsinoma Tiroid di RSUP. Haji Adam Malik Medan Tahun 2013-2015, tahun 2016.
9. Tampilan Ekspresi CD117 dan Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) Terhadap Grading Histopatologi Adenoid Cystic Carcinoma Kelenjar Liur, 2017.
10. Korelasi pewarnaan histokimia AgNOR dan imunohistokimia P63 dalam mendiagnosis lesi premalignant dan malignant jaringan prostat, 2017.
11. Perbedaan pewarnaan histokimia Argyrophilic Nucleolar Organizer Regions (AgNORS) dan pewarnaan imunohitokimia Ki67 sebagai penanda proliferasi pada lesi neoplasma prostat, 2018.
I. Pengabdian Masyarakat (5 tahun terakhir)
1. Pengabdian Masyarakat dan Pengobatan Umum TBM FK USU, 2014.
2. Deteksi Dini dan Pencegahan Kanker Serviks serta Infeksi HIV pada wanita, Pemeriksaan Papsmear dan Donor Darah, FK USU, 2014.
3. Pengabdian Masyarakat Dalam Rangka Dies Natalis FK USU ke 62, Pangkalan Berandan Sumatera Utara, 2014.
4. Pengabdian Masyarakat akbar Tim Bantuan Medis Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Langkat Sumatera Utara, 2014.
5. Proyek percontohan kampung peduli TB Jaringan masyarakat Mandiri Kecamatan Sunggal dan Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Sumatera Utara, Lembaga Penelitian dan Pengabdian/Pelayanan Kepada Masyarakat USU, tahun 2016.
6. Penyuluhan kanker mulut rahim dan pelayanan pemeriksaan Papsmear gratis dalam rangka World Cancer Day dengan Yayasan Kanker Indonesia (YKI) cabang Sumatera Utara, Puskesamas Kedai Durian Medan, 2016.
7. Penyuluhan kanker mulut rahim dan pelayanan pemeriksaan Papsmear gratis pada acara pelantikan pengurus YKI Kab Dari, Dairi, Sidikalang Sumatera Utara, 2016.
8. Penyuluhan kanker mulut rahim dengan YKI Sumatera Utara, Hotel Santika Premier Medan, 2016.
9. Nasumber acara Mengenal Penyakit Kanker dengan YKI Sumatera Utara di DAAI-TV, 2016.
10. Penyuluhan kanker mulut rahim dan pemeriksaan papsmear gratis dengan YKI Sumatera Utara, Hotel Serdang Bedagai, 2016.
11. Penyuluhan kanker mulut rahim dan pemeriksaan papsmear gratis dengan YKI Sumatera Utara, Serdang Bedagai, 2016.
12. Penyuluhan kanker mulut rahim dan pemeriksaan papsmear gratis dengan YKI Sumatera Utara, Sibolga, 2016.
J. Kegiatan ilmiah (5 tahun terakhir)
1. The 5th Endocrinology & Diabetes Forum of Sumatera Region (FEDS-5) Theme : “ The Endocrine-Metabolic Disease : Present and Future “, Medan, Peserta, 2013.
2. Seminar “ Efektifitas Pemberian Terapi dan Problematika Etika Medik Pada Pemberian Pelayanan Kesehatan Menyongsong Era BPJS, Padang Sidempuan Sumatera Utara, Pembicara, 2013.
3. Seminar dan Sosialsasi Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK) Profesi Kebidanan, Medan, Pembicara, 2013.
4. Seminar Deteksi Dini Kanker Mulut Rahim (Ca. Cerviks), Meulaboh, Pembicara, 2013.
5. Workshop of The National Regulatory Authority (NRA) and Ethics Committee (EC) Coordination in The Oversight of Clinical Trials in Indonesia, Jakarta, Peserta, 2013.
6. Annual Scientific Meeting 2013 Advances and Better Approaches to Lymphoma and Cytopathology Diagnosis, Palembang, Peserta, 2013.
7. Symposium Biorepositorium Nasional I, Tema : Samples Management, Ethical and Legal Issues, Jakarta, Peserta, 2013.
8. Pelatihan Deteksi Dini Kanker Serviks Dengan Metode IVA (Inspeksi Visual dengan Asam Asetat) Pap Smear dan Krioterapi, Jakarta, 2013.
9. Gyneco-Oncology – Pathology Course & Workshop, Medan, Peserta, 2014.
10. Pelatihan Evidence Based Medicine (EBM) FKUSU, Medan, Peserta, 2014.
11. Working Conference XIII and Annual Scientific Meeting 2014 “ New Insight of Pathology for A Better Pathology Practice “, Medan, Peserta, 2014.
12. Pelatihan Fasilitator Pembelajaran Inovasi Bioetika Humaniora &
Hukum Kedokteran Bagi Staf FK USU, Medan, Pembicara/Pelatih, 2014.
13. Pelatihan Upgrading Auditor Internal Audit Mutu Internal (AMI) Sistem Manajemen Mutu Universitas Sumatera Utara (SMM USU), Medan, Peserta, 2014.
14. Symposium Pathology of Salivary Gland Tumor Departemen Patologi Anatomi dan IAPI Sumatera Utara, Medan, Peserta, 2015.
15. Seminar Profesionalisme dalam Praktek Kedokteran, IDI Cabang Sibolga, Pembicara, 2015.
16. Medical Update 2015 for General Practitioners, IDI Cabang Medan, Pembicara, 2015.
17. Symposium The 23rd asia Pasific Cancer Conference (APCC) 2015, Bali, Denpasar Bali, Peserta, 2015.
18. Workshop “Spiritualitas Bioetik Dalam Kemanusiaan dan Profesionalisme untuk Mencapai Martabat dan Hak Kemanusiaan dan Membentuk SDM yang Excellent dan Bermoral”, Surabaya, Peserta 2016.
19. Pathology Update of Musculoskeletal Tumors 2016, Departemen Patologi Anatomi dan IAPI Sumatera Utara, Peserta, 2016.
20. Seminar Urun Rembug Nasional Memeperingati Hari Kesadaran Hukum Kedokteran Tahun 2018, Jakarta, Peserta, 2018.
21. Ethics Teachers’s Training Course of UNESCO, Jogjakarta, Peserta, 2018.
22. The 1st Asia Australasian Neuro and Health Science (AANHS) International Conference in Conjunction with The 2nd North Sumatera Neurosurgery Meeting (NSNM), Medan, Peserta/Presentator, 2018.
23. National Congress and Annual Meeting Indonesian Association of Pathologist (IAPI). The International Academy of Pathology Indonesian Division (INA IAP) In Conjunction With APSMI Annual Meeting 2018
“Molecular Testing and Multidisciplinary Approach in Diagnostic Pathology within The Health System“, Surabaya, Peserta, 2018.
Medan, 30 Juni 2019
Peneliti
T. Ibnu Alferraly
PERNYATAAN ORISINALITAS
HUBUNGAN AKTIVITAS NOTCH1 TERHADAP EKSPRESI PETANDA SEL PUNCA KANKER CD133, PROLIFERASI SEL TUMOR (Ki-67), DAN
HISTOLOGY GRADING
PADA CUTANEOUS SQUAMOUS CELL CARCINOMA
Penulis menyatakan bahwa penulisan seminar hasil penelitian ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Dokter (S3) Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Medan adalah benar merupakan hasil karya penulis sendiri.
Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan disertasi ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah.
Apabila di kemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian disertasi ini bukan hasil karya penuli sendiri atau adanya plagiat dalam bagian- bagian tertentu, penulis bersedia menerima sanksi akademik dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan perundang-undangan yang berlaku.
Medan, 30 Juni 2019
T. Ibnu Alferraly
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama Mahasiswa : T. Ibnu Alferraly
NIM : 0881002012
Program Studi : Doktor (S3) Ilmu Kedokteran Jenis Karya : Disertasi
Demi kepentingan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royaliti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Fee Right) atas disertasi saya yang berjudul:
HUBUNGAN AKTIVITAS NOTCH1 TERHADAP EKSPRESI PETANDA SEL PUNCA KANKER CD133, PROLIFERASI SEL TUMOR (Ki-67), DAN
HISTOLOGY GRADING PADA CUTANEOUS SQUAMOUS CELL CARCINOMA
Berserta perangkat yang ada (jika diperlukan), dengan Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan disertasi saya tanpa meminta izin dari saya sebagai penulis dan sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini saya perbuat dengan sebenarnya.
Dibuat di Medan pada 20 Februari 2019 Yang menyatakan,
T. Ibnu Alferraly
RINGKASAN
Mengetahui hubungan aktivitas Notch1 (stem cell signaling pathway) terhadap ekspresi petanda cancer stem cell (CD133), proliferasi sel tumor (Ki-67), dan histology grading pada cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC).
Rancangan penelitian ini merupakan penelitian analitik dengan pendekatan cross sectional (potong lintang) untuk mengetahui hubungan aktivitas Notch1 (stem cell signaling pathyway) terhadap ekspresi petanda cancer stem cell (CD133), proliferasi sel tumor (Ki-67), dan histology grading pada cSCC.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Patologi Anatomi Departemen Patologi Anatomik dan Unit Patologi Anatomik RSUP Haji Adam Malik Medan. Subjek penelitian ini adalah 47 kasus cSCC yang terdiagnosis secara histopatologi yang didapatkan dari jaringan operasi biopsi di Laboratorium Patologi Anatomik Fakultas Kedokteran USU dan Unit Patologi Anatomik RSUP Haji Adam Malik Medan yang memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi tanpa menggunakan kelompok kontrol.
Setelah didapatkan blok parafin jaringan dengan diagnosis histopatologi cSCC, dilakukan pembacaan ulang untuk konfirmasi diagnosis. Kemudian blok parafin dipotong menjadi tiga slide dan dilakukan pemeriksaan imunohistokimia CD133, Notch1, dan Ki-67. Setelah didapatkan hasilnya, akan dihubungkan aktivitas Notch1 terhadap ekspresi CD133, Ki-67, dan histology grading. Dari 47 kasus cSCC, hanya 23,4% kasus terekspresi Notch1 dan 2,1% terekspresi CD133.
Pada cSCC, tidak ditemukan adanya hubungan yang bermakna antara Notch1 dengan CD133, Ki-67, dan histology grading. Meskipun tidak terdapat hubungan
yang bermakna antara Notch1 dengan Ki-67, namun ditemukan kecenderungan bahwa kasus cSCC dengan ekspresi Notch1 yang negatif memiliki tingkat proliferasi yang tinggi.
Pada penelitian ini, cSCC dapat dikelompokkan menjadi 3 subtipe, sebagai berikut: (1) Notch1 (+), (2) CD133 (+), (3) Notch1 (-) atau CD133 (-). Normalnya, melalui pemeriksaan imunohistokimia, Notch1 akan tertampil di inti. Bila sudah terjadi mutasi pada gen ini, maka pewarnaan imunohistokimia Notch1 akan tertampil di sitoplasma. Hal ini menandakan adanya transduksi sinyal yang abnormal. Di inti sendiri, fungsi Notch adalah untuk memelihara stemcell-ness, sedangkan bila ditemukan di sitoplasma, akan berfungsi sebagai kegagalan pada tumor suppression. Efek Notch signaling sebagai tumor suppressor pada fotokarsinogenesis sel skuamous ini terkait sinar ultraviolet. Defisiensi Notch1 di kulit memfasilitasi aktivasi jalur Wnt dan meningkatkan Shh signaling, sehingga menginduksi terjadinya SCC. Hilangnya gen Notch1 menyebabkan perubahan yang signifikan yang ditandai oleh hilangnya kontrol pertumbuhan normal pada epidermis dan gangguan batas yang tegas antara stratum basalis dan lapisan atasnya, sehingga terjadi upregulation ekspresi integrin dan hiperproliferasi epidermis.
CD133 merupakan petanda cancer stem cell (CSC) pada berbagai keganasan. Kemampuan memperbaharui diri dari CSC akan menghasilkan replika sel anak yang identik. Bila signaling pathway Notch1 terganggu, CSC dan replika sel anak ini akan terus membelah membentuk CSC dan sel progenitor (non CSC) yang mampu berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel pada suatu tumor. Pada penelitian ini, ditemukan hampir semua kasus tidak mengekspresikan CD133 dan
hanya satu kasus yang mengekspresikan positif (2,1%). Pada umumnya, sel CD133 positif dan CD133 negatif menunjukkan karakter yang berbeda. Misalnya:
(1). sel glioma CD133+ dan CD133- berasal dari populasi cancer stem cell yang berdiri sendiri; (2). sel glioma CD133+ berasal dari CSC primordial CD133-; (3).
CD133- CSC mempertahankan tanda stem-like serta kapasitas inisiasi tumor, dan dapat mendapatkan kembali ekspresi CD133 secara in vivo; dan (4). CSC CD133+dan CD133- memiliki profil ekspresi berbeda dalam aktivitas transkripsi dan molekul matriks ekstraselular. Adanya perbedaan ekspresi CD133 yang terdeteksi dapat terjadi karena adanya perbedaan intensitas glycosylation dari molekul CD133. Glycosylation merupakan proses enzimatik dimana glycan berikatan dengan protein, lipid, atau molekul organik lainnya dan merupakan bentuk perubahan co/post-translational. Selain itu, ekspresi CD133 juga diatur oleh banyak faktor ekstraselular atau intraselular. Hipoksia, disfungsi mitokondria atau berkurangnya DNA mitokondria menginduksi up-regulation reversible ekspresi CD133.
Pada penelitian ini, tidak dijumpai hubungan yang bermakna antara ekspresi Notch1 dengan CD133 (p value = 1,00). Notch1 yang teraktivasi secara langsung menginduksi CD133 melalui jalur RBP-Jk. Namun, di sisi lain, berkurangnya Notch1 atau RBP-Jk tidak seluruhnya meniadakan ekspresi CD133.
Hal ini mungkin terjadi akibat adanya jalur signaling lain terlibat dalam induksi CD133.
Meskipun dari hasil uji statistik ditemukan tidak ada hubungan yang yang bermakna antara ekspresi Notch1 dengan Ki-67 (p value=0,073), terdapat kecenderungan kasus dengan Notch1 negatif untuk memiliki nilai Ki-67 yang
tinggi. Seperti yang disebutkan di atas, bahwa Notch1 berfungsi sebagai tumor suppressor, sehingga bila sudah hilang Notch 1 maka proliferasi sel akan lebih merajalela. Hal ini dapat disebabkan oleh jumlah kasus terlalu sedikit.
Selain itu, juga ditemukan tidak ada hubungan yang bermakna antara ekspresi Notch1 dengan histology grading (p value = 0,629). Dari kasus cSCC yang tidak mengekspresikan Notch1 terdapat 14 kasus dengan subtipe well differentiated (38,9%), 13 kasus moderately differentiated (36,1%), dan 9 kasus poorly differentiated (25%). Pada cSCC yang mengekspresikan Notch1, terdapat 5 kasus dengan subtipe well differentiated (45,4%), 4 kasus moderately differentiated (36,4%), dan 2 kasus poorly differentiated (18,2%).
Adapun kesulitan yang dialami selama melakukan penelitian ini adalah sebagian sampel berasal dari biopsi jaringan dimana didapatkan jaringan biopsi dengan komponen stroma yang sangat minimal. Selain itu, data penelitian ini diambil dari data sekunder, sehingga bila informasi yang diberikan kurang maka sampel tersebut akan dieksklusikan. Hal ini akan menyebabkan hilangnya kasus cSCC tersebut. Kemungkinan CD133 bukan merupakan petanda stem cell pada cSCC yang mempunyai nilai signifikan, sehingga dibutuhkan petanda stem cell cSCC yang lain.
SUMMARY
To determine the relationship between Notch1 activation (stem cell signaling pathway) and cancer stem cell marker expression (CD133), tumour cell proliferation (Ki-67), and histology grading in cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC).
The aim of this analytic cross-sectional study was to identify the relationship between Notch1 activation (stem cell signaling pathway) and cancer stem cell marker expression (CD133), tumour cell proliferation (Ki-67), and histology grading in cSCC. This study was carried out in Department of Anatomical Pathology, Medical Faculty USU Medan and Anatomical Pathology Unit in Haji Adam Malik Hospital Medan. Studied population were 47 cSCC cases histopathologically diagnosed from biopsy operation in Department of Anatomical Pathology, Medical Faculty USU Medan and Anatomical Pathology Unit in Haji Adam Malik Hospital Medan that fulfill the inclusion and exclusion criterias without using control groups.
After obtaining paraffin blocks, confirmation diagnosis by reviewing slides was done. Then, paraffin blocks were re-cut into three slides and stained with CD133, Notch1, and Ki-67. After that, the results were recorded and Notch1 and CD133, Ki-67 expression, and histology grading was correlated. From 47 cSCC cases, only 23.4% cases expressed with Notch1 and 2.1% expressed with CD133.
In cSCC, there’s no statistically significant relationship found between Notch1 and CD133, Ki-67, and histology grading. Even there’s no statistically significant
relationship between Notch1 and Ki-67, but researchers found that there was a tendency for cSCC with negative Notch1 expression to have higher proliferation rate.
In this study, cSCC could be classified as 3 subtypes, which were: (1) Notch1 (+), (2) CD133 (+), (3) Notch1 (-) or CD133 (-). Normally, through immunohistochemical staining, Notch1 will be stained in nuclei. In nuclei, Notch1 plays a role in maintaining stemcell-ness, but if the Notch1 is found in cytoplasm, the function as tumor suppression will be disturbed. The effect of Notch signaling as tumour suppressor in squamous cell photocarcinogenesis was related with ultraviolet radiation. Notch1 deficiency in skin facilitates the activation of Wnt pathway and increases Shh signaling, so it will induce SCC. Loss of Notch1 gene causes significant changes marked by loss of normal growth control in epidermis and disruption of clear boundary between stratum basalis and upper layers, so that upregulation of integrin expression and hyperproliferation of the epidermis occurs.
CD133 is a cancer stem cell (CSC) marker in various malignancies. The capability of self-renewing CSC will produce replica of identical daughter cells. If Notch1 signaling pathway is disturbed, CSC and these replica of daughter cells will keep on dividing into CSC and progenitor cells (non CSC) that able to differentiated into various cell type in a tumor. In this study, almost all cases do not express CD133 and only one case is positive (2.1%). In general, positive CD133 and negative CD133 cells show different character. For example: 1) CD133+ and CD133- glioma cells derive from independent cancer stem cell population; 2) CD133+ glioma cells come from primordial CD133- CSC; 3)
CD133- CSC maintains stem-like feature and tumor initiating capacity, and can regain CD133 expression in vivo; and 4) CD133+ and CD133- CSC have different expression profiles in transcription activity and extracellular matrix molecules.
Differences in CD133 expression can be detected because of variation in glycosylation intensity of CD133 molecules. Glycosylation is an enzymatic process that attaches glycan to proteins, lipid, or other organic molecules and is a form of co/post-translational form. Besides that, CD133 expression is also controlled by many extracellular or intracellular factors. Hypoxia, mitochondria dysfunction or decreased mitochondria DNA will induce upregulation reversible of CD133 expression.
This study didn’t found any significant association between Notch1 and CD133 expression (p value = 1.00). Activated Notch1 will directly induce CD133 through RBP-Jk pathway. But, on the other hand, reduced Notch1 or RBP-Jk doesn’t totally abolish CD133 expression. This could happen because there is other signaling pathway involved in CD133 induction.
Even though there was no statistically significant association between Notch1 and Ki-67 expression (p value=0.073), there was a tendency for cases with negative Notch1 to have higher Ki-67 value. As mentioned above that Notch1 functions as tumor suppressor, so if Notch1 is lost, then cell proliferation will be rampant. This can be occurred because of small sample sizes.
Furthermore, there was also no statistically significant association between Notch1 expression and histology grading (p value=0.629). Of cSCC cases with no expression of Notch1, there were 14 cases with well differentiated subtype (38,9%), 13 moderately differentiated cases (36.1%) and 9 poorly
differentiated (25%). In cSCC with Notch1 expression, there were 5 well differentiated cases (45.4%), 4 moderately differentiated (36.4%), and 2 poorly differentiated (18.2%).
The limitation of this study were some samples obtained from tissue biopsy that only very minimal stromal component obtained. Moreover, data of this study was taken from secondary data, so if less information is provided, then the sampel would be excluded. We also concluded that maybe CD133 is not an ideal stem cell marker for cSCC, so another stem cell markers for cSCC are needed.
HUBUNGAN AKTIVITAS NOTCH1 TERHADAP EKSPRESI PETANDA SEL PUNCA KANKER CD133, PROLIFERASI SEL TUMOR (Ki-67), DAN
HISTOLOGY GRADING PADA CUTANEOUS SQUAMOUS CELL CARCINOMA
ABSTRAK
Latar belakang: Cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC) merupakan tumor ganas keratinosit yang berkembang melalui suprabasal epidermis. Gen Notch1 dapat berfungsi sebagai onkogen atau sebagai tumor suppressor gen. Bila Notch1 signaling pathway terganggu, cancer stem cell (CSC) dan replika sel anak yang identik akan terus membelah membentuk CSC dan sel progenitor (non CSC) yang mampu berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel pada suatu tumor.
Metode: Penelitian analitik dengan pendekatan cross sectional ini dilakukan di Laboratorium Patologi Anatomi Departemen Patologi Anatomik dan RSUP Haji Adam Malik Medan untuk mengetahui hubungan aktivitas Notch1 terhadap ekspresi cancer stem cell CD133, proliferasi sel (Ki-67), dan histology grading pada cSCC.
Hasil: Dari 47 kasus cSCC, hanya 23,4% kasus terekspresi dengan Notch1 dan 2,1%
terekspresi CD133. Pada cSCC, tidak ditemukan adanya hubungan yang bermakna antara Notch1 dengan CD133, Ki-67, dan histology grading. Meskipun tidak terdapat hubungan yang bermakna antara Notch1 dengan Ki-67, namun ditemukan kecenderungan bahwa kasus cSCC dengan ekspresi Notch1 yang negatif memiliki tingkat proliferasi yang tinggi.
Kesimpulan: Pada cSCC, bila pemeriksaan imunohistokimia Notch1 masih tertampil pada inti, fungsinya untuk memelihara stemcell-ness masih dapat dipertahankan, namun bila sudah ditemukan di sitoplasma, maka Notch1 akan berfungsi sebagai kegagalan pada tumor suppression. Selain itu, kemungkinan CD133 bukan merupakan petanda stem cell pada cSCC yang mempunyai nilai signifikan, sehingga dibutuhkan petanda stem cell cSCC yang lain.
Kata kunci: Notch1, CD133, cancer stem cell, Ki-67, histology grading, cutaneous squamous cell carcinoma
THE ASSOCIATION BETWEEN NOTCH1 ACTIVATION WITH STEM CELL MARKER EXPRESSION CD133, TUMOR CELL PROLIFERATION (KI-67), AND HISTOLOGY GRADING IN CUTANEOUS SQUAMOUS CELL
CARCINOMA
ABSTRACT
Background: Cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC) is a malignant tumour derived from keratinocytes from suprabasal epidermis. Notch1 gene can function as oncogene or tumor suppressor gene. If Notch1 signaling pathway is disturbed, cancer stem cell (CSC) and identical daughter cells will continue to multiply forming CSC and progenitor cells (non CSC) that able to differentiate into various cell types in tumour.
Method: This analytic cross-sectional study was carried out in Haji Adam Malik Hospital and Department of Anatomical Pathology, Medical Faculty USU Medan to determine the relationship between Notch1 and cancer stem cell CD133 expression, cell proliferation (Ki-67), and histology grading in cSCC.
Results: From 47 cSCC cases, only 23.4% cases expressed with Notch1 and 2.1%
expressed with CD133. In cSCC, there’s no statistically significant relationship found between Notch1 and CD133, Ki-67, and histology grading. Even there’s no statistically significant relationship between Notch1 and Ki-67, but researchers found that there was a tendency for cSCC with negative Notch1 expression to have higher proliferation rate.
Conclusion: In cSCC, if Notch1 is still stained in nuclei through immunohistochemical staining, its function to preserve stemcell-ness still can be maintained, but if the Notch1 is found in cytoplasm, the function as tumor suppression will be disturbed. Besides that, we also concluded that maybe CD133 is not an ideal stem cell marker for cSCC, so in further studies, researchers need another stem cell markers for cSCC.
Keywords: Notch1, CD133, cancer stem cell, Ki-67, histology grading, cutaneous squamous cell carcinoma
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI………. i
DAFTAR TABEL……….……… iv DAFTAR GAMBAR……….……… v DAFTAR SINGKATAN………... vi
BAB I PENDAHULUAN……….……… 1
1.1 Latar Belakang………... 1
1.2 Rumusan Masalah……….……… 5
1.3 Hipotesis Penelitian……… 6
1.4 Tujuan Penelitian……….. 6
1.4.1 Tujuan umum………... 6
1.4.2 Tujuan khusus……….. 6
1.5 Manfaat Penelitian……… 7
1.5.1 Manfaat teoritik………... 7
1.5.2 Manfaat terapan……….. 7
1.6 Orisinalitas……… 8
1.7 Potensi Hak Atas Kekayaan Intelektual (HAKI) ………... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……… 9
2.1 Cutaneous Squamous Cell Carcinoma (cSCC) ………. 9
2.1.1 Definisi……….. 9
2.1.2 Epidemiologi………... 9
2.1.3 Faktor risiko……….. 10
2.1.4 Etiopatogenesis………. 14
2.1.5 Gambaran klinis………... 17
2.1.6 Gambaran histopatologi……… 18
2.1.7 Klasifikasi………. 19
2.1.8 Histology grading ………... 22
2.1.9 Penentuan staging………. 23
2.1.10 Diagnosis………. 24
2.1.11 Diagnosis banding………... 24
2.1.12 Penatalaksanaan……….. 25
2.1.13 Prognosis………. 26
2.2 Embriogenesis Epidermis………. 27
2.3 Siklus Sel dan Proliferasi Keratinosit………... 29
2.4 Jalur Signaling Notch……… 32
2.5 Indeks Proliferasi Sel dengan Ki-67………..……….. 38
2.6 Cancer Stem Cell……….. 38
2.7 CD133………... 43
2.8 Kerangka Teori………... 45
2.9 Kerangka Konsep………... 46
BAB III METODE PENELITIAN………. 47
3.1 Jenis Penelitian……….. 47
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian………. 47 3.3 Populasi dan Sampel Penelitian……..………. 47
3.3.1 Populasi………. 47
3.3.2 Sampel………... 48
3.3.3 Besar sampel………. 48
3.4 Kriteria Inklusi dan Eksklusi………..………. 49
3.4.1 Kriteria inklusi……….. 49
3.4.2 Kriteria eksklusi……… 49
3.5 Kerangka Operasional……… 50
3.6 Variabel Penelitian……… 51
3.6.1 Variabel bebas………... 51
3.6.2 Variabel tergantung………... 51
3.7 Definisi Operasional……….. 51
3.8 Keandalan………. 54
3.9 Cara Kerja……….. 54
3.10Cara Pembuatan Sediaan Mikroskopis untuk Pewaranaan
Imunohistokimia ……….. 55 3.11 Prosedur Sebelum Pulasan Antibodi Primer……… 55 3.12 Protokol Pemulasan Imunohistokimia……… 55
3.12.1 Protokol pemulasan imunohistokimia Notch1 dengan
menggunakan MD36R Rabbit monoclonal Medaysis……… 57 3.12.2 Protokol pemulasan imunohistokimia CD133 dan Ki-67……… 58 3.13 Alat dan Bahan Penelitian……… 59 3.13.1 Alat-alat penelitian……….. 59
3.13.2 Bahan penelitian……….. 59
3.14 Analisis Statistik………... 60
3.15 Ethical Clearance………..……… 60
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………. 61
4.1 Hasil Penelitian………. 61
4.1.1 Karakteristik klinikopatologi cutaneous squamous cell carcinoma 61 4.1.2 Distribusi frekuensi ekspresi Notch1 pada cutaneous squamous
cell carcinoma………..… 62
4.1.3 Distribusi frekuensi ekspresi CD133 pada cutaneous squamous
cell carcinoma………..……… 63
4.1.4 Distribusi frekuensi ekspresi Ki-67 pada cutaneous squamous cell
carcinoma……….……… 63
4.1.5 Hubungan ekspresi Notch1 dengan petanda cancer stem cell
CD133 pada cutaneous squamous cell carcinoma... 64 4.1.6 Hubungan ekspresi Notch1 dengan Ki-67 pada cutaneous
squamous cell carcinoma…………..……… 65 4.1.7 Hubungan ekspresi Notch1 dengan histology grading pada
cutaneous squamous cell carcinoma……… 65 4.2 Pembahasan ……….. 66
BAB V SIMPULAN DAN SARAN………... 80
5.1 Simpulan………... 80
5.2 Saran………. 81
DAFTAR PUSTAKA……… 82
LAMPIRAN………. 94
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Klasifikasi TNM dari invasive cutaneous squamous
cell carcinoma berdasarkan UICC (2009/2010) tanpa melibatkan tumor pada kelopak mata, penis dan vulva
………
23
Tabel 2.2 Klasifikasi TNM dari invasive cutaneous squamous cell carcinoma berdasarkan AJCC (2010) tanpa melibatkan tumor pada kelopak mata, penis dan vulva
………
23
Tabel 3.1 Data produk penanda biologi CD133, Notch1, Ki- 67...
52 Tabel 4.1 Karakteristik klinikopatologik cutaneous squamous
cell carcinoma………..
62 Tabel 4.2 Distribusi frekuensi ekspresi Notch1 pada cutaneous
squamous cell carcinoma ………….………...
62 Tabel 4.3 Distribusi frekuensi ekspresi CD133 pada cutaneous
squamous cell carcinoma ………...
63 Tabel 4.4 Distribusi frekuensi ekspresi Ki-67 pada cutaneous
squamous cell carcinoma ………...
63 Tabel 4.5 Hubungan antara ekspresi Notch1 dengan CD133
pada cutaneous squamous cell carcinoma
………...
64
Tabel 4.6 Hubungan antara ekspresi Notch1 dengan Ki-67 pada cutaneous squamous cell carcinoma
………...
65
Tabel 4.7 Hubungan antara ekspresi Notch1 dengan histologic grading pada cutaneous squamous cell carcinoma
………...
66
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Cutaneous Squamous Cell Carcinoma ……… 17 Gambar 2.2 Acantholytic Squamous Cell Carcinoma ………… 19 Gambar 2.3 Spindle Squamous Cell Carcinoma ………. 20 Gambar 2.4 Verrucous Squamous Cell Carcinoma ……… 20 Gambar 2.5 Pseudovascular Squamous Cell Carcinoma ……… 21 Gambar 2.6 Adenosquamous Cell Carcinoma ………. 22 Gambar 2.7 Reseptor membrane-tethered Notch diaktifasi
dengan mengikat ligand ………..
34 Gambar 2.8 Fungsi Notch1 pada epidermis………. 36 Gambar 2.9 Perkembangan CSC dari sel normal dan sel
progenitor ……….
40 Gambar 2.10 Hierarki cancer stem cell ………. 41 Gambar 2.11 Hubungan antara CSC dengan lingkungan mikro
(niche) ……….
43
Gambar 2.12 Kerangka Teori ……… 45
Gambar 2.13 Kerangka Konsep ……… 46
Gambar 3.1 Kerangka Operasional ………. 50 Gambar 4.1 Interaksi perubahan epigenetik dan genetik pada
perkembangan squamous cell carcinoma………….
77
DAFTAR SINGKATAN
AJCC = American Joint Committee of Cancer ALDH = Aldehyde Dehydrogenase
AP-1 = Activator Protein-1 BCC = Basal Cell Carcinoma
C = Cytosine
C/EBP = CCAAT/Enhancer-Binding Protein CAF = cancer associated fibroblast
CCND1 = Cyclin D1
CD = Complex of Differentiation
CDC = Complement Dependent Cytotoxicity CDKN2A = Cyclin Dependent Kinase Inhibitor 2A cDNA = complementary deoxyribonucleic acid CPD = cyclobutane pyrimidine dimer
CSC = Cancer Stem Cell
cSCC = Cutaneous Squamous Cell Carcinoma CXCR4 = Chemokine Receptor Type 4
ECM = Extracellular Matrix
EGFR = Epidermal Growth Factor Receptor EpCAM = Epithelial Celular Adhesion Molecule
FBXW7 = F-Box And WD Repeat Domain Containing 7 FGF = Fibroblast Growth Factor
G1 = gap 1
G2 = gap 2
HAKI = Hak Atas Kekayaan Intelektual HIV = Human Immunodeficiency Virus HPV = Human Papilloma Virus
IL = Interleukin IS = Intensitas Sel kDA = kilo Dalton
KID = Keratitis, Iktiosis, Deafness
MCP-1 = Monocyte Chemoattractant Protein-1 MCS = Microscopically Contro Surgery MHC = Major Histocompatibility Complex NICD = Notch Intracellular Domain
nm = nanometer
PCNA = Proliferating Cell Nuclear Antigen PDGF = Platelet – Derived Growth Factor
PIK3CA = Phosphatidylinositol-4,5-Biphosphate 3-Kinase Catalytic Subunit Alpha
PPAR = Peroxisome Proliferator-Activated Receptor PS = Presentasi Sel
PUVA = Psoralen Ultraviolet A
RSKD = Rumah Sakit Kanker Dharmais RSUP = Rumah Sakit Umum Pusat
S = sintesis
SHH = Sonic Hedgehog
SOX2 = SRY (Sex Determining Region Y)-Box 2
T = thymine
TA = transit amplifying
TGF-β = Transforming Growth Factor-β TI = Total Interpretasi
TNF – α = Tumor Necrotizing Factor - α TP53 = Tumor Protein p53
UICC = Union of International Cancer Control USU = Universitas Sumatera Utara
UV = Ultraviolet
WHO = World Health Organization
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC) merupakan tumor ganas keratinosit yang berkembang melalui suprabasal epidermis (Laurentia, et al., 2009). Tumor ganas ini merupakan keganasan kulit terbanyak ke-2 setelah basal cell carcinoma (BCC), dengan jumlah sebesar 20% dari seluruh keganasan di kulit. American Cancer Society mencatat perbandingan antara cSCC dengan BCC sebesar 1:3 (Suryanegara, 2015). Hal ini sejalan dengan data jumlah kasus Poliklinik Departemen Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin Rumah Sakit Dr. Cipto Mangunkusumo yang melaporkan jumlah kasus BCC sebanyak 261 kasus dan 69 kasus cSCC pada tahun 2000-2009. Akan tetapi, data epidemiologi dari Rumah Sakit Kanker Dharmais (RSKD) selama tahun 2005-2007 mencatat bahwa kanker kulit yang tersering adalah cSCC yang diikuti oleh BCC (Aida, 2010). Penelitian yang dilakukan Sembiring, et al. (2016) di Rumah Sakit Umum Pusat Haji Adam Malik Medan pada tahun 2012-2015 juga menempatkan cSCC sebagai jenis keganasan kulit terbanyak yaitu 59 kasus, sedangkan jumlah kasus BCC hanya 29 kasus. Meningkatnya insiden cSCC berbanding lurus dengan bertambahnya usia (Suryanegara, 2015).
Notch1 merupakan protein reseptor yang dihasilkan gen Notch1, terutama untuk proses perkembangan masa embriogenesis secara spesifik (Chillakuri, et al., 2012; Zasada, et al., 2017). Notch1 signaling pathway berperan dalam proses pertumbuhan dan pembelahan sel, maturasi (diferensiasi) dan apoptosis. Gen
2
Notch1 dapat berfungsi sebagai onkogen (Zhou, et al., 2013) atau sebagai tumor suppressor gen yang meningkatkan proliferasi dan masa hidup suatu sel, dan jika terjadi mutasi maka meningkatkan kemampuan sel normal akan berubah menjadi sel kanker (Lobry, 2011; Demitrick, et al., 2017). Gen Notch1 yang berfungsi sebagai tumor suppressor gen (Yu, et al, 2013; Huang, et al, 2013) dapat mencegah pertumbuhan dan pembelahan sel yang terlalu cepat dan tidak terkontrol sehingga proses karsinogenesis dapat dicegah. Mutasi gen ini dapat mengganggu fungsi gen tumor suppressor dan berpotensi terjadinya karsinogenesis (Bolos, et al., 2007). Notch1 yang berperan sebagai tumor suppressor gen pada sel-sel keratinosit mengendalikan proliferasi dan mengatur diferensiasinya (Lobry, 2011). Apabila Notch1 mengalami ablasi, maka kontrol proliferasi sel keratinosit menjadi hilang. Mutasi Notch1 ini mungkin diinduksi oleh berbagai bahan karsinogenik, seperti paparan sinar matahari, radiasi, bahan kimia, maupun infeksi virus tertentu (Blainpain and Fuchs, 2006). Pada keadaan tertentu, peningkatan aktivitas Notch1 pada keratinosit primer akan menyebabkan pembaharuan sel punca dalam jangka waktu yang tidak terbatas. Pembaharuan sel punca akan menghasilkan replika sel anak yang identik (Liu, et al., 2010). Sel punca epidermis terdapat pada membran basal yang kaya protein matriks ekstraseluler dan faktor-faktor pertumbuhan. Sel punca epidermis aktif membelah dan berdiferensiasi (Fomi, et al., 2012). Sel punca dapat mengalami mutasi dan berubah sifat menjadi sel punca maligna atau cancer stem cell/CSC (Podberezin, et al., 2013). CSC mempunyai sifat-sifat dasar sel punca dalam kemampuan yang lebih besar, yakni kemampuan memperbaharui diri dan diferensiasi, ekspresi telomerase, menghindari apoptosis, peningkatan transpor substansi melalui
3
membran dan migrasi. Kemampuan memperbaharui diri dari CSC akan menghasilkan replika sel anak yang identik. CSC dan replika sel anak ini akan terus membelah membentuk CSC dan sel progenitor (non CSC) yang mampu berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel pada suatu tumor jika jalur pengatur homeostasis oleh Notch1 signaling pathway terganggu. Oleh karena sifat plastisitasnya, sel-sel non CSC dapat pula berubah menjadi CSC yang akan terus berproliferasi sehingga pertumbuhan tumor menjadi tidak terkendali (Kobayashi, et al., 2015). CSC yang menjadi sel penginisiasi tumor yang memicu pertumbuhan tumor ini dapat dikenali melalui beberapa petanda berupa CD (Cluster of Differentiation). Salah satu CD yang telah teridentifikasi adalah CD133, yang merupakan antigen permukaan sel punca dan digunakan sebagai petanda CSC pada berbagai keganasan seperti keganasan sel kulit dan hematopoetik, tumor otak, kanker kolon, pankreas, dan hepatoseluler, serta keganasan pada prostat.
Proliferasi sel yang tidak terkendali, yang dialami keratinosit dan sel punca kanker akibat gangguan pengaturan homeostatis Notch1 signaling pathway ini tampaknya mempunyai suatu hubungan yang erat satu sama lainnya (Sathi, et al., 2012).
Beberapa penelitian telah berhasil mengidentifikasi CD133 sebagai petanda CSC pada beberapa keganasan, seperti penelitian yang dilakukan oleh Ma, et al. (2013) yang mengidentifikasi petanda sel penginisiasi tumor ini pada karsinoma hepatoselular dan Wen, et al. (2013) untuk kasus karsinoma gaster, Cantile, et al. (2013) untuk kasus Triple Negative Breast Cancer dan Kazama, et al. (2016) untuk kasus karsinoma kolorektal. Identifikasi petanda sel-sel yang menginisiasi cSCC mulai dilakukan oleh Patel, et al. pada tahun 2012 dengan menggunakan xenograft dan tampak bahwa sejumlah sel-sel karsinoma sel
4
skuamosa mengekspresikan CD133 pada lapisan luarnya. Nam-cha, et al. (2013) mencoba mengisolasi sel-sel yang mengandung CD133+ dengan menggunakan flowcytometry dan hanya 0,1% sel-sel cSCC positif mengandung petanda CSC ini.
Xu, et al. (2016) menyimpulkan bahwa ekspresi CD133 yang tinggi berhubungan erat dengan prognosis pasien cSCC yang buruk. Peranan CSC dalam inisiasi dan pertumbuhan tumor ini kerap dihubungkan dengan pengaturan Notch1. Suatu tinjauan pustaka yang dipublikasikan Koch, et al. (2013) mengulas peran sinyal Notch1 terhadap sel-sel progenitor dan sel punca saraf, otot dan sistem hematopoetik. Notch1 berperan mempertahankan jumlah sel punca untuk menjamin kemampuaan regenerasi dan diferensiasi jaringan. Hal ini tampak juga pada penelitian awal lainya seperti yang dilakukan oleh Fan, et al. pada tahun 2010 melalui kultur sel dan imunositokimia yang menyimpulkan bahwa blokade jalur Notch akan menurunkan sel-sel glioblastoma yang positif CD133 yang mampu menghambat pertumbuhan tumor. Penelitian Konishi, et al. pada tahun 2016 untuk kasus karsinoma gaster menunjukkan bahwa Notch1 secara langsung menginduksi ekspresi CD133 pada karsinoma gaster tipe difus. Kumar, et al.
meneliti petanda CSC CD133 pada melanoma dengan metode Immunoblot dan flowcytometry. Penelitian ini mengungkapkan bahwa Notch1 akan mengalami upregulatin pada kasus melanoma dengan CD133+ yang terbukti berperan dalam proses pertumbuhan, angiogenesis dan metastasis dari keganasan kulit melanositik tersebut. Pengamatan terhadap hubungan Notch1 dan CD133 juga dilakukan oleh Xiao, et al. (2017) pada renal cell carcinoma yang menunjukkan peranan yang sama dari Notch1 dalam mempertahankan stemness dan memediasi kemotaksis.
Quan, et al. pada tahun berikutnya meneliti hubungan keduanya untuk kasus
5
cSCC dengan cara mengisolasi sel-sel yang kaya dengan CD133+ dengan flow cytometry untuk mencari hubungan Notch, IKKα, dan NF-kB dalam mempertahankan fenotipe CD133 pada sel punca cSCC. Sel-sel dengan ekspresi positif dari CD133 menunjukkan gen yang berhubungan dengan kanker dan stemness, termasuk NF-kB signaling pathway yang dimediasi Notch dan Notch1.
Dari berbagai penelitian yang telah dilakukan dalam mempelajari hubungan Notch1 terhadap proliferasi sel yang agresif dan tidak terkendali pada berbagai kasus keganasan serta peran sel punca kanker dalam menginisiasi karsinogenesis, belum terdapat penelitian yang menyelidiki peran Notch1 dalam inisiasi dan perkembangan proliferasi sel pada cSCC oleh sel punca kanker dengan petanda antigen permukaan CD133 dengan pemeriksaan imunohistokimia pada sediaan jaringan histopatologi. Untuk itu, peneliti tertarik untuk menyelidiki peran aktivitas Notch1 terhadap inisiasi cancer stem cell melalui ekspresi CD133, tingkat proliferasi sel (indeks proliferasi Ki-67), dan histology grading pada cutaneous squamous cell carcinoma dengan menggunakan sediaan jaringan histopatologi yang diperoleh dari hasil biopsi ataupun eksisi yang difiksasi dengan formalin dan ditanam dalam blok parafin.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang sudah diuraikan sebelumnya, maka peneliti ingin mengetahui: “Bagaimana hubungan aktivitas Notch1 terhadap ekspresi cancer stem cell CD133, proliferasi sel tumor (Ki-67), dan histology grading pada sediaan jaringan histopatologi cutaneous squamous cell carcinoma?”
6
1.3 Hipotesis Penelitian
1. Terdapat hubungan aktivitas Notch1 dengan ekspresi cancer stem cell CD133 pada sediaan jaringan histopatologi cutaneous squamous cell carcinoma.
2. Terdapat hubungan aktivitas Notch1 dengan proliferasi sel tumor yang dinilai menggunakan Ki-67 pada sediaan jaringan histopatologi cutaneous squamous cell carcinoma.
3. Terdapat hubungan aktivitas Notch1 dengan histology grading pada sediaan jaringan histopatologi cutaneous squamous cell carcinoma.
1.4 Tujuan Penelitian 1.4.1 Tujuan Umum
Mengetahui hubungan aktivitas Notch1 dengan ekspresi CD133, Ki-67, dan histology grading pada cutaneous squamous cell carcinoma.
1.4.2 Tujuan Khusus
1. Menilai distribusi sampel penderita cutaneous squamous cell carcinoma.
2. Menilai ekspresi Notch1 pada cutaneous squamous cell carcinoma.
3. Menilai ekspresi CD133 pada cutaneous squamous cell carcinoma.
4. Menilai proliferasi sel tumor pada cutaneous squamous cell carcinoma melalui ekspresi Ki-67.
5. Menilai hubungan Notch1 dengan CD133 pada kasus cutaneous squamous cell carcinoma.
7
6. Menilai hubungan Notch1 dengan Ki-67 pada kasus cutaneous squamous cell carcinoma.
7. Menilai hubungan Notch1 dengan histology grading pada kasus cutaneous squamous cell carcinoma.
1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat Teoritik
1. Diharapkan dapat melihat ekspresi petanda cancer stem cell CD133 pada cSCC yang diperkirakan dapat menggambarkan sifat stemness pada cSCC.
2. Diharapkan dapat menjelaskan peran Notch1 terhadap agresifitas cutaneous squamous cell carcinoma.
3. Hubungan aktivitas Notch1 dengan CD133 diharapkan dapat menjadi prediktor agresifitas cutaneous squamous cell carcinoma secara tidak langsung, sehingga dapat menjadi pertimbangan untuk prognosis dan terapi terarah kedepannya.
1.5.2 Manfaat Terapan
Dari hasil penelitian diharapkan bahwa:
1. Pada masa mendatang pemeriksaan imunohistokimia Notch1 dan CD133 dapat diterapkan sebagai pemeriksaan rutin pada kasus cutaneous squamous cell carcinoma.
2. Pewarnaan CD133 dapat menjadi pemeriksaan yang digunakan untuk menilai prognosis suatu cutaneous squamous cell carcinoma.
8
3. Pewarnaan Notch1 dapat menjadi pewarnaan yang dapat memprediksi agresifitas cutaneous squamous cell carcinoma.
1.6 Orisinalitas
Berdasarkan penelusuran kepustakaan terakhir:
1. Identifikasi tampilan imunohistokimia Notch1 sebagai gambaran agresifitas cutaneous squamous cell carcinoma dengan menilai hubungannya terhadap tampilan CD133 dan Ki-67 pada sediaan jaringan histopatologi masih belum dilakukan.
2. Penggunaan tampilan imunohistokimia Notch1 pada sediaan jaringan histopatologi sebagai prediktor prognosis cSCC.
1.7 Potensi Hak Atas Kekayaan Intelektual (HaKI)
Mengidentifikasi tampilan imunohistokimia Notch1 dalam memprediksi tingkat agresifitas cutaneous squamous cell carcinoma yang mengandung sel-sel dengan ekspresi CD133.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cutaneous Squamous Cell Carcinoma (cSCC) 2.1.1 Definisi
Berdasarkan Weedon, et al. (2018), cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC) adalah tumor ganas dari keratinosit kulit dan membran mukosa yang menunjukkan diferensiasi skuamosa. Proliferasi keratinosit yang maligna dapat terjadi pada lapisan epidermis ataupun appendiks dari kulit (Stratigos, et al., 2015).
Tumor primer cSCC mempunyai sifat invasif yang heterogen. Sel-sel dari lapisan luar massa tumor akan terus berproliferasi sedangkan sel-sel pada lapisan dari massa tumor akan mengalami diferensiasi (Patel, et al., 2012).
2.1.2 Epidemiologi
Data tentang insidensi cSCC secara tepat belum diketahui. Statistik yang tercatat menunjukkan gabungan data insidensi SCC yang terjadi pada kulit dan mukosa. SCC berada pada urutan keganasan kulit non melanositik kedua setelah karsinoma sel basal dengan jumlah insidensi sekitar 20 persen dari seluruh kasus keganasan pada kulit. Angka insidensi ini cenderung meningkat mencapai 50- 200% dibandingkan data statistik 30 tahun yang lalu (Stratigos, et al., 2015).
Jumlah insidensi ini sesuai dengan penelitian Catalayud, et al. (2013) yang menyatakan kejadian cSCC berkisar antara 7% sampai 11% atau sekitar 20-25%
dari kasus keganasan kulit non melanositik.
10
Secara umum, faktor predisposisi cSCC adalah paparan sinar matahari berulang dalam kurun waktu yang lama pada kelompok usia yang lebih tua.
Penderita cSCC dengan usia yang lebih muda biasanya mempunyai warna kulit sawo matang. Pengaruh ras untuk kejadian cSCC tampak pada tingkat insidensinya yang lebih jarang pada kelompok kulit hitam (Weedon, et al., 2006).
Oleh karena paparan sinar matahari menjadi predisposisi cSCC, maka lokalisasi terjadinya cSCC adalah bagian tubuh yang paling sering terkena paparan langsung terhadap sinar matahari, seperti kening, wajah, telinga, kulit kepala, leher dan punggung tangan. Lokasi lain yang juga sering mengalami transformasi maligna dari keratinosit ini adalah vermilion bibir bawah (Weedon, et al., 2006). Data statistik yang dipublikasi World Health Organization (WHO) tahun 2004 terbukti melalui penelitan Narang, et al. (2014) melaporkan pola distribusi cSCC paling banyak berlokasi di daerah kepala dan leher yakni sebesar 70%, dengan 34% terutama di daerah wajah. Akan tetapi, angka kejadian metastasis justru lebih tinggi pada daerah yang jarang terpapar sinar matahari seperti perineum, regio sakrum dan telapak kaki (Calatayud, et al, 2013).
Perbedaan angka kejadian kelompok pria dan wanita tampak jelas dengan perbandingan frekuensi insidensi antara pria dan wanita sebesar 1: 2-3. Hal ini mungkin berkaitan dengan kumulasi paparan sinar ultraviolet sepanjang hidupnya.
(Najjar, 2016)
2.1.3 Faktor Risiko
Selain paparan sinar matahari, faktor risiko dominan lainnya yaitu usia lanjut dan sensitivitas kulit terhadap sinar matahari (Stratigos, 2015). Faktor lain
11
yang juga memberikan bukti epidemiologis terjadinya cSCC adalah letak geografis tempat tinggal di daerah khatulistiwa, riwayat lesi prakanker atau keganasan kulit sebelumnya serta jenis kelamin laki-laki (Najjar, 2016).
Gelombang sinar ultraviolet yang mampu menginduksi transformasi maligna sel keratinosit adalah 200-400 nm. Ini berarti sinar ultraviolet B atau UV B dengan panjang gelombang 290-320 nm yang memberikan efek berbahaya pada pajanan kronis (Sularsito, 2012; Najjar, 2016). Akibat pajanan kronis terhadap UV B, DNA akan menyerap foton ultraviolet yang menyebabkan eksitasi dan disertai dengan penyusunan kembali elektron sehingga terbentuk photoproduct. Dengan struktur 2-dipyrimidin yang bertanggung jawab untuk efek karsinogenik ultraviolet, dua photoproduct utama untuk terjadinya cSCC adalah CPD (diastereomere cis-cyn cyclobutane pyrimidine dimer) yang berjumlah 85% dan 6-4 pyrimidine-pyrimidone yang berjumlah 10-30% dari lesi primer dalam DNA yang teradiasi. Mutasi DNA ini terjadi pada 2 atau lebih pyridine yang berurutan dan terdiri dari substansi basa tunggal, yakni thymine (T) yang menggantikan gugus cytosine (C). Perubahan sitosin menjadi timin inilah yang menyebabkan kerusakan DNA akibat UV B (Sularsito, 2012).
Dalam keadaan normal, pertumbuhan dan perkembangan sel akan dikendalikan oleh proto-onkogen. Proto-onkogen ini akan berubah menjadi onkogen sehingga akan menghasilkan sandi untuk pembentukan protein baru dengan fungsi yang baru pula yang tertampil sebagai fenotipe ganas. Kejadian ini merupakan akibat mutasi DNA yang diinduksi oleh ultraviolet. Demikian pula pada tumor suppresor gen yang mengalami mutasi. Fungsi pengendalian pertumbuhan akan hilang. Mutasi proto-onkogen cenderung dominan sedangkan
12
mutasi tumor suppresor gen bersifat resesif (Sularsito, 2012). Bila mutasi terjadi pada sel punca, maka sel punca ini akan berubah menjadi CSC yang banyak diteliti dewasa ini.
Setiap pajanan pada sel target dapat memberikan pengaruh negatif pada sel tersebut. Pajanan tersebut dapat berupa infeksi virus, pengaruh hormonal, penurunan status imunitas dan bahan-bahan karsinogenik dari lingkungan. Infeksi virus dapat menginduksi terjadinya tumor bila terjadi pada sel target karena adanya interaksi virus dengan sel target tersebut. Human Papillomavirus (HPV) diketahui dapat menimbulkan karsinoma sel skuamosa pada kulit, genitalia, serviks dan juga bowenoid papulosis. Akan tetapi, tidak semua sel target yang terinfeksi akan mengalami transformasi maligna. Risiko transformasi sel menjadi maligna ini meningkat bila terdapat gangguan imunologik pada penderitanya. Hal ini tampak pada insidensi cSCC pada penderita dengan transplantasi organ dan penderita yang terinfeksi Human Immunodeficiency Virus (HIV). Keganasan kulit ini cenderung lebih agresif dengan tingkat rekurensi lokal, metastasis dan kematian yang lebih tinggi (Najjar, 2016).
Paparan kronis dari zat karsinogenik dari lingkungan pekerjaan dan obat- obatan akan berperan pula pada perkembangan cSCC. Arsenik sering dikaitkan dengan penyakit Bowen dan karsinoma sel skuamosa. Imunosupresan sistemik dapat meningkatkan kejadian tumor kulit jinak maupun ganas. Pengobatan topikal dengan nitrogen mustard ataupun pengobatan sistemik dengan 8-methoxypsoralen yang dikombinasikan dengan ultraviolet A (PUVA) untuk psoriasis dan dermatosis akan menimbulkan risiko fototoksik yang pada akhirnya menyebabkan
