MINISTRY OF EDUCATION  AND TRAINING

MINISTRY OF  NATIONAL DEFENSE

MILITARY MEDICAL UNIVERSITY  ­­­­­­­­­

VI THUAT THANG

STUDY ON HISTOPATHOLOGICAL FEARURES,

IMMUNOHISTOCHEMISTRY AND METHYLATION

OF RASSF1A GENE IN PROSTATE CANCER

Speciality: Biomedical Sciences  Code: 9720101

THE MEDICAL DOCTORAL THESIS

Ha Noi – 2018WORKS ARE COMPLETED AT  MILITARY MEDICAL UNIVERSITY

Name of supervisors:

1. Prof. Dr. Nguyen Dinh Tao, MD. Ph.D

2. Dr. Nguyen Ngoc Hung, MD.

Reviewer 1: Reviewer 2:  Reviewer 3: Assoc. Prof. Nguyen Van Hung, MD. Ph.D. Assoc. Prof. Quan Hoang Lam, MD. Ph.D. Assoc. Prof. Trinh Tuan Dung, MD. Ph.D.

The   thesis   will   be   protected   before   the   Board   of   thesis

dissertation on the day:    /    /

A thesis can be found at: 1. National Library 2. Library of the Military Medical University

3

INTRODUCTION TO THESIS 1. Set the problem

Prostate cancer (Pca) is common in men over age of 65, the  disease   is   occult.   Most   cases   were   detected   accidentally   by  histopathological examination. In Vietnam, the standard age rate in  2012 was 3.4/100000 people and queued the 10th  in cancer in men.  Pca   can   be   treated   effectively   if   the   disease   is   detected   early.  Therefore, the finding of early detection methods, accurate diagnosis,  proper assessment of histopathological lesions by a standard and a  uniform classification is essential to the development of therapeutic  approaches and prognosis of this disease.

histopathological lately,

Several   studies   have   shown   that   the  RASSF1A  gene  methylation occurs at an early stage in the formation and progression  of   the   Pca.   Thus,  RASSF1A  gene   methylation   marker   is   being  considered to Pca. In Vietnam, studies on DNA methylation in cancer  have   been   carried   out   and  immunohistochemistry studies of Pca according to the 2004 World  Health Organization (WHO) classification of tumors of the prostate  are lacking. Based on that, we do the following:

a.   Study   on   some   histopathological   features   of   prostate  carcinoma   at   Military   Hospital   103   according   to   the   2004   WHO  classification.

b. Determine the expression of some immunological markers  and methylation status of the RASSF1A gene and compare with some  histopathological features in prostate carcinoma. 2. New contributions of the thesis +   Study   on  RASSF1A  methylation   status   in   some   cases   of adenocarcinoma of the prostate. +   Compare  RASSF1A  methylation   status   with   some histopathological features in prostate carcinoma. +   Simultaneous   staining   using   antibodies   against  PSA,

CK34betaE12, p63, CK7, CK5/6 and actin in prostate carcinoma. 3. Structure of the thesis

4

The   thesis   is   135   pages   including:   Introduction   (2   pages);  Chapter 1­ Document overview: 40 pages; Chapter 2­ Subjects and  Methods: 20 pages; Chapter 3­ Research results: 31 pages; Chapter 4­  Discussion: 40 pages; Conclusion: 2 pages; Request: 1 page; List of  articles:   1   page.   The   thesis   has   27   tables   of   data,   1   diagram,   13  figues, 25 images, 148 references (25 in Vietnamese, 123 in English),  annexes to research forms and patient lists.

Chapter 1. OVERVIEW OF DOCUMENTS 1.1.   A   brief   description   of   the   histology   of   the   prostate   and  classification of prostate cancer 1.1.1. Histology

Histologically   the   structure   of   prostate   consists   of   acinus,  branched ducts and prostate urethral ducts. The acinus and ducts are  lined by an secretary inner cell layer and an outer basal cell layer.  The   prostate   gland   does   not   have   myoepithelium,   the   acinus   and  ducts   are   surrounded   by   smooth   muscle,   fibroblasts   and   collagen  fibers. The acinus and ducts contain faint pink secretions and corpora  amylacea. The main ducts are lined by urothelial epithelium. 2.1.2. The   2004   WHO   histological   classification   of tumours of the prostate

Carcinoma   of   the   prostate   including   adenocarcinoma,  urothelial carcinoma, squamous cell carcinoma, basal cell carcinoma. 1.2. Carcinoma of the prostate, prostatic intraepithelial neoplasia  and Gleason grading system 1.2.1. Adenocarcinoma of the prostate

*   Adenocarcinoma:   Gland­forming   Pca   typically   contain  glands   that   are   more   crowded   than   in   benign   prostatic   tissue,  although   there   is   overlap   with   certain   benign   mimickers   of   Pca.  Glands   of   adenocarcinoma   of   the   prostate   typically   grow   in   a  haphazard fashion. Glands oriented perpendicular to each other and  glands   irregularly   separated   by   bundle   of   smooth   muscle   are  indicative of an infiltrative process. Another pattern characteristic of  an infiltrative process is the presence of small atypical glands situated  in   between   larger   benign   glands   with   the   loss   of   glandular

5

differentiation   and   the   formation   of   cribriform   structures,   fused  glands,   and   poorly   formed   glands   the   distinction   between   benign  glands   based   on   the   architectural   pattern   becomes   more   apparent.  Tumors   composed   of   soild   sheets,   cords   of   cells,   or   isolated  individual cells characterized  undifferentiated Pca.

Nuclei in Pca range from those indistinguishable from benign  prostatic   epithelium   to   those   with   overt   malignancy.   In   most   Pca,  there   are   cytological   difference   in   the   malignant   glands   when  compared   to   the   surrounding   benign   glands.   Nuclear   enlargement  with prominent nucleoli is a frequent the finding, althouth not every  cancer cell will display these features. Some neoplastic nuclei lack  prominent nucleoli, yet are enlarged and hyperchromatic. Pca nuclei,  even   in   cancers   which   lack   glandular   differentiation,   show   little  variability   in   nuclear   shape   or   size   from   one   nucleus   to   another.  Mitotic figures may be relatively common in high grade cancer, yet  are infrequent in lower grade tumors. The cytoplasm is brighter than  the benign gland. The acinus may contain crystals, pink secretions or  mucus. It can be seen that perineural invasion, mucinous fibroplasia,  glomerulations.

* Primary urothelial carcinoma: the vast majority are high grade  and are associated with an in situ components. A single cell pattern of  pagetoids spreads or burrowing of tumor cells between the basal cell and  secretary   cell   layers   of   the   prostate   is   characteristic.   With   extensive  tumor involvements, urothelial carcinoma fills and expands ducts and  often develops central comedonecrosis. Stromal invasion is associated  with   a   prominent   desmoplastic   stromal   response   with   tumor   cells  arranged in small irregular nests, cords and single cells. * Squamous cell carcinoma: it is identical to squamous cell carcinoma of other origin. Adenosquamous carcinoma is defined by the presence of both glandular (acinar) and squamous cell carcinoma components.

* Basal cell carcinoma: the tumors comprising large basaloid  nests with peripheral palisading and necrosis. Histologic criteria for  malignancy   that   distinguish   it   from   basal   cell   hyperplasia   an

6

infiltrative   pattern,   extraprostatic   extension,   perineural   invasion,  necrosis and stromal desmoplasia. 1.2.2. Prostatic intraepithelial neoplasia of the prostate (PIN)

PIN is best characterized as a neoplastic transformation of the  lining epithelium of prostatic ducts and acini. High grade PIN (HGPIN)  is characterized by a more uniform morphologic alteration, The acini  and   ducts   are   lined   malignant   cells   with   a   variety   of   architectural  complexity   and   pattern.   The   individual   cells   are   almost   uniformly  enlarged with increased nuclear/cytoplastic ratio. Therefore showing less  variation in nuclear size than that seen in low grade PIN. 1.2.3. Gleason grading system Gleason grading system defines five histological patterns with decreasing differentiation.

Gleason   pattern   1,   2,   3,   4,   5.   Pca   has   a   pronounced  morphological heterogeneity and usually more than one histological  pattern is present. The primary and secondary pattern, i.e. the most  prevalent the second most prevalent pattern are added to obtained a  Gleason scores. 1.4. Immunohistochemistry in prostate carcinoma

Immunohistochemistry is a special staining technique that uses  specific   antibodies   to   determine   the   presence   of   corresponding  antigens on tissue sections or on cell types present in tissue.

Application   of   Immunohistochemistry   to   Pca   is   aimed   at:  helping to identify the origin of the tumor, identifying the type of  histopathology, identifying the variants of adenocarcinoma, Gleason  grading,   distinguishing   malignant   lesions   from   benign   lesions,  identify the invasion and metastasis of cancer.

β

In   this   study,   we   performed   immunohistochemical   staining  with monoclonal antibodies against PSA, CK34 E12, p63, CK5/6,   CK7, actin. 1.5. DNA methylation in cancer 1.5.1. DNA methylation in prostate cancer

DNA methylation  is an  epigenetic  mechanism that occurs by  the addition of a methyl (­CH3) group to DNA. In human genome,

7

RASSF1A

DNA   methylation   process   is   the   covalent   addition   of   the   methyl  group at   the   5­carbon   of   the   cytosine   ring   resulting   in   5­ methylcytosine   (5­mC).   In   prostate   cancer, tumor  suppressor gene is often methylated. Methylation­specific PCR (MS­ PCR   or   MSP)   is   one   of   the   most   commonly   used   methods   for  gene/sequence­specific detection of DNA methylation. In this study,  RASSF1A  gene  methylation   was   selected   to   analysis   DNA  methylation in prostate adenocarcinoma. 1.5.2. Methylation specific PCR

Principles: The DNA undergoes bisulfite conversion of cytosine  to uracil and then the methylated sequences are selectively amplified  with primers specific for methylation. . Chapter 2. OBJECTIVES AND RESEARCH METHODS

2.1. Objects 2.1.1. The group of patients for histopathological research

84  specimens  of  prostate  carcinoma  (84  patients)  performed  transurethral resection of the prostate (TURP) at Military Hospital  103 (from June 2008 to July 2017) that were diagnosed   as primary  carcinoma.   Patients   who   have   medical   records;   reports   for  histopathology;   paraffin   imbedded   tissue   samples   are  adequate  to  analysis.

Exclusion criteria: Secondary   Pca   and   cases   do   not   meet   the   need   of   criteria

to   carry   out   an which mention above. 2.1.2. The group of patients for immunohistochemistry research + 31 tissue samples of primary prostate carcinomas. + 2 tissue samples of primary urothelial carcinomas ­   Samples   of   cancer   are  adequate  immunohistochemical staning and still have antigenicity. ­   Immunohistochemical   staining  with   monoclonal   antibodies β

against PSA; CK34 E12; p63; CK5/6; CK7; actin. 2.1.3. The group of patients for RASSF1A methylation research

8

­   20 tissue samples of   adenocarcinoma were identified by histopathology. ­  10   tissue   samples   of     benign   hyperplasia   of   the   prostate (BHP) were identified by histopathology (in order to compare  RASSF1A  methylation rate in cancer with  BHP) ­  Tissue samples of adenocarcinoma  and BHP  are sufficient

for DNA methylation assay. 2.2. Research methods 2.2.1. Research design

­ Prospective study  ­ Sampling method: full and intentional sampling. ­ Sample size: Calculated according to a ratio survey

/2    = 1.96; d = 0.1; p = 78%. Filled in the  above formula, sample size is 66 samples. In fact, prostate cancer  specimens obtained from TURP are usually small, and insufficience  of quantification for many techniques. We have collected 84 samples. 2.2.2. Materials, chemicals, research equipment 2.2.2.1. Information gathering materials

α With = 5%; Z1­(cid:0)

+   Medical   records   and   reports   of   histopathology   of   the Histopathology Department – Military Hospital 103.

+ Collecting informations  including:  histopathological  types;  forms; variants of prostate carcinoma. Differentiation of the tumor is  calculated by the Gleason grading system including Gleason pattern  1, 2, 3, 4, 5. The most prevalent pattern and secondary most prevalent  pattern are added to obtain a Gleason score.

+   Malignant   specific   features,   intraluminal   features   and  adenocarcinomas associated with HGPIN were as follows: have or  have no.  Staining intensity of tumor cells  were as follows:  “faint”  (1+);   “moderate”   (2+);   “strong”   (3+);   “very   strong”   (4+).

9

Methylation of the RASSF1A gene was as follows: unmethylated (­),  methylated (+).

+   All   the   H.E   staining   specimens   (84   patients)   and  immunohistochemical   staining   specimens   (33   patients)   were  examined on optical microscope with Nguyen Manh Hung and Tran  Ngoc Dung (Department of Histopathology of Military Hospital 103)  with illustrated photos.

+   Methylation   assay:   20   adenocarcinomas   samples   and   10  BHP   samples   were   analyzed   together   with   Vo   Thi   Thuong   Lan  (Hanoi University of Sciences). 2.2.2.2. Tissue samples of Pca which obtained from TURP Fragments were randomly submitted to the study.

2.2.2.3.   Tissue   sections   were   studied   by   using   for   H.E   staining,  immunohistochemical staining and methylation assay

β ­ Fixation of the the tissue samples in a 10% neutral buffered  formaldehyde   solution,   then   embedded   in   paraffin   blocks.   Trimmed  paraffin   blocks   are   cut   at   3­10   micrometers   (5   micrometers   is  commomly used) to make the H.E stain and immunohistochemical stain. ­ Tissue sections of 84 samples prostate carcinoma were stained for  H.E to histopathological analysis; Tissue sections of 33 samples prostate  carcinoma  were stained for  antibodies   against   PSA,   CK34 E12,   p63,   CK5/6, CK7 and actin to immunohistochemical analysis. ­  Number of samples for methylation analysis: 20 samples of

prostatic adenocarcinoma and 10 samples of BHP. 2.2.3. Techniques used in research 2.2.3.1. H.E staning technique ­ H.E. stain was performed according to routine histological technique. ­   The   use   of   histopathological   criteria   and   the   2004   WHO classification of tumors of the prostate. ­ Use the Olympus CX21 optical microscope. 2.2.3.2. Immunohistochemical technique +   Chemicals,   antibodies,   buffer   solution,   detection   system (Leica, USA).

10

+ Evaluation of results according to McNeal et al. (1991). 2.2.3.3. Determine gene methylation status of RASSF1A + Some steps of the MSP technique

β ­   DNA   extraction   from   paraffin­embedded   specimens.   The  quality   DNA   of   specimens   were   tested   by   Polymerase   Chain  Reaction (PCR) targeting house keeping gene,   ­globin ; evaluation  PCR product by electrophoresis on 1.5% agarose gel. ­ Bisulfite   conversion:   The   extracted   DNA   is   treated   with bisulfite and purified by Epitect Kit (Qiagen, Cat, No 59104).

β

­   Examination   of   genomic   DNA   before   and   after   bisulfite  treatment by PCR, amplifying   ­globin  gene . The PCR product was  separated on a 1.5% agarose gel in order to test the ability of DNA  treated with bisulfite.

and

­ MSP was performed with specific PCR primers to detect the  methylation   of   the  RASSF1A  gene.  RASSF1A­M210­F/RASSF1A­ M211­R  primer amplify methylated DNA­specific product (170 bp).  Whereas,   nested   PCR   was   performed   with  RASSF1A­Un­ F1/RASF1A­Un­R1   RASSF1A­Un­F2/RASSF1A­Un­R2  primers (Table 2.3) in order to amplify unmethylated DNA­specific  product. Table 2.3. Primer sequences for PCR and MSP

Sequneces (5’3’)

Primers GL­F GL­R RASSF1A­M210­F RASSF1A­M211­R RASSF1A­Un­F1 RASF1A­Un­R1 RASSF1A­Un­F2 RASF1A­Un­R2 CAACTTCATCCACGTTCACC GAAGAGCCAAGGACAGGTAC GGGTTTTGCGAGAGCGCG GCTAACAAACGCGAACCG GGGGTTTTGTGAGAGTGTGTTTAG TAAACACTAACAAACACAAACC GAGAGTGTGTTTAGTTTTGTTTTTG CCACAAAACAAACCCCAACTTCAA

2.3. Data analysis: Data is processed by SPSS13 software.

11

2.4.   Ethical   issues   in   research:   The   ethical   principles   in  research are guaranteed.

Chapter 3. RESEARCH RESULTS

3.1. Proportion of patients with prostate carcinoma by age group

The proportion of patients with prostate carcinoma was highest  in   the   70­79   age   group   (42.86%);   average   age:   74.34   ±   9.27;   no  patients under the age of 40 years seen.

3.2.   The   results   identify   some   histopathological   features   of

prostate carcinoma

3.2.1. Determine the types of prostate carcinoma according to the   2004 WHO histological classification of tumors of the prostate

Table 3.2. Types of histopathology

Types of histopathology  1. Adenocarcinoma Acinar adenocarcinoma Ductal adenocarcinoma 2. Urothelial carcinoma 3. Squamous cell carcinoma 4. Basal cell carcinoma Number (n = 84) 82/84 80/82 2/82 2/84 0 0 Ratio (%) 97,6 97,6 2,4 2,4 0 0

3.2.3. Ratio of adenocarcinoma associated with HGPIN

Table 3.4. Association between adenocarcinoma and HGPIN

Histopathology p Number  (n=82) Ratio  (%)

12

60 22 73,2 26,8 < 0,001 Adenocarcinoma associated with HGPIN Adenocarcinoma without associated with  HGPIN

The   difference   between   adenocarcinoma   associated   with  HGPIN   and   without   associated   with   HGPN   was   statistically  significant (p <0.001).

3.2.4. Grouping Gleason score into differentiation categories

Table 3.5. Grouping Gleason score into differentiation categories Ratio (%) Differentiated grade No. of patients  (n=82) Gleason  score

2 – 4 5 ­ 7 8 – 10 14 58 10 17,1 70,7 12,2 Well differenciated  Morderately  differenciated Poorly differenciated

3.2.7. Distribution of malignant specific features of tumors

Table 3.8. Distributied ratio of adenocarcinoma according to  malignant specific features (n=82)

Malignant specific features

Perineural invasion Mucinous fibroplasias Glomerulation Tumor has 2 or 3 malignant specific  No malignant specific features seen Number 32 9 10 6 25 Ratio (%) 39% 11% 12,2% 7,3% 30,5%

Table 3.10. The distribution of tumors have malignant specific  features and tumors have no malignant specific features by Gleason  score group

13

Gleason score

Gleason 2­4 n=14 (%) Gleason 5­7 n=58 (%) Gleason 8­10 n=10 (%) Total  (%)

Malignant  specific  features

Have 1/14 (7,2%) 47/58 (81%) 9/10 (90%) 57 (69,5%)

Have no 13/14 (92,8%) 11/58 (19%) 1/10 (10%) 25 (30,5%)

Total 14 (100%) 58 (100%) 10 (100%) 82 (100%)

P < 0.001

There is a correlation between Gleason score and malignant  specific   features.   The   higher   the   Gleason   score,   the   higher   the  incidence of malignant specific features, with p <0.001.

3.2.9. Proportion of substances contained in malignant glands

Table 3.11. Rate of substances contained in malignant glands

Intraluminal features Number  Ratio (%)

Crystalloids Pink acellular dense secretions Crystalloids/Pink acellular dense secretions No Crystalloids/Pink acellular dense seen 8 44 18 12 9,7 53,7 22 14,6

Table   3.12.   Percentage   distribution   of   tumors   contain  Crystalloids/Pink acellular  dense secretions  and tumors  no  contain  Crystalloids/Pink acellular dense secretions according to the Gleason  score group

Gleason score Total Gleason 2­4 n=14 (%) Gleason 5­7 n=58 (%) Gleason 8­10 n=10 (%)

14

Crystalloids  & Pink dense  secretions 14/14 (100%) 55/58 (94,83%)

Contain No contain Total 0/14 (0%) 14 (100%) 3/58 (5,17%) 58 (100%) 1/10 (10%) 9/10 (90%) 10 (100%) 70 (85,4%) 12 (14,6%) 82 (100%) p < 0,001

There is an association between Gleason score and Crystalloids

& Pink acellular dense secretions. The higher the Gleason score, the

lower the incidence of tumors contain Crystalloids & Pink acellular

dense secretions (p <0.001). 3.3. Results of immunohistochemistry study 3.3.1. Immunohistochemical staining of prostate carcinoma

β

94% of prostate carcinoma express PSA, the remaining 6% of  prostate carcinoma does not express PSA but express CK34 E12 and   p63 (2 cases of urothelial carcinoma). The tumor cells do not express  CK7, CK5/6, actin.

3.3.3. Level of PSA expression of tumor cells

Table 3.16. Level of PSA expression of tumor cells

Histopathology

Level Level Ductal  adenocarcinoma (n=2) Acinar  adenocarcinoma  (n=29)

(­) 0 (0%) 0/2

(1+) 7 (24,2%) 0/2

15

(2+) 13 (44,8%) 2/2

(3+) 9 (31%) 0/2

(4+) 0 (0%) 0/2

3.3.4.   Distribution   of   PSA   expression   levels   of   tumor   cells   according to Gleason grade

Table 3.17. PSA expression levels according to Gleason grade (n = 31)

p Gleason score                   Leve l Grade 2 Grade 3 Grade 4 Grade 5 Total (%)

5 2 15 < 0,001 9 (1+) (2+) (3+) (4+) 7 (22,6%) 15 (48,4%) 9 (29%) 0 (0%)

There is an inverse relation between PSA and Gleason  grade. The  higher the Gleason grade, the lower the PSA expression (p <0,001). 3.3.5. The level of PSA expression in  the tumor  group of neural   invasion ­ Tumor cells expressed PSA at an average level of 53.85%. ­ Tumor cells expressed PSA at an weak level accounts for 46.15%.

β 3.3.6. Expression of CK34 E12 and p63 of the basal cell β Table 3.19. Expression of 34 E12 and p63 of basal cell Markers (n=33)

16

34βE12 p63

Adenocarcinoma Benign part (+) (+) 31 31 Cancer part (­) (­)

Urothelial cancer Benign part 2 (+) 2 (+)

Cancer part (+) (+)

β

β

β

­  Adenocarcinoma:  benign   part   expressed  CK34 E12   and   p63, whereas the cancer part did not express CK34 E12 and p63. ­   Urothelial   carcinoma:  benign   part   and  cancer   part  expressed  CK34 E12 and p63. 3.3.8. Status and level of CK7 and CK5/6 expression of benign and   malignant urothelial cell

Table 3.21. Status and level of CK7 and CK5/6 expession of  benign and malignant urothelial cells Markers (n=33)

CK7 CK5/6

Histopa thology Adenocarcinoma Benign part (4 +) (­) 31 31 Cancer part (­) (­)

Urinary cancer Benign part (4+) (­) 2 2 Cancer part (­) (­)

­  Adenocarcinoma:  benign part expressed  CK7, but  did  not  express  CK5/6. The cancer part did not express CK7 and CK5/6. ­   Urothelial   carcinoma:  benign   part   expressed  CK7,  but   did  not  express CK5/6. The cancer part did not express CK7 and CK5/6. 3.3.9. Status and level of actin expression of various stromal types

17

­ The mooth muscle of the prostate gland and vascula expressed actin. ­ Fibrous cells, basal cells, endothelial cells did not express actin. 3.4. Results of RASSF1A methylation study 3.4.2. Results of evaluating the efficiency of bisulfite treatment

Results of genomic DNA before and after bisulfite treatment,

β amplifying  ­globin gene by PCR was indicated in Figure 3.2

β ­globin   gene   from   the Figure   3.2.  PCR   products   amplified   the

before (red band) and after DNA (yellow band) treated with bisulfite

of the PCa and BHP samples.

Prior to bisulfite treatment, samples were amplified PCR product

(250   bp).   After   treatment   with   bisulfite,   PCR   product   was   not

obserbed in gel eletrophoresis. Thus, genomic DNA were completely

treated with bisulfite.

3.4.3. Result of RASSF1A methylation in prostate cancer

Methylated   and   Unmethylated   DNA­specific   products   was

detected   in   11/20   (170   bp)   and   20/20   (137   bp)   Pca   samples,

respectively.   RASSF1A methylation ratio in prostate cancer is 11/20

specimens (55.0%)

18

Figure 3.. MSP product of PCa samples (P1­P20) using methylated

primer   (RASSF1A­M210­F/RASSF1A­M211­R)     and  unmethylated

primer (RASSF1A­Un­F2/ RASSF1A­Un­R2)

3.4.4.  Result   of   RASSF1A   methylation   in   begnin  hyperplasia   of

prostate

Figure 3.4. MSP result of BHP samples (B1­B10)

Note: (m):  methylated DNA, (u):  unmethylated DNA. (­):  negative

control without DNA template

MSP analysis also revealed that the methylation of  RASSF1A

was   detected   in   2/10   patients   with   BHP. Methylated   and

unmethylated DNA­specific products was detected in 2/10 (170 bp)

and 10/10 (137 bp) BHP samples, respectively.

19

3.4.5.  Relationship   between   RASSF1A   methylation   and   pathological

characteristics in prostate cancer and begnin hyperplasia of  prostate

3.4.5.1. RASSF1A methylation in Pca and BHP Table 3.3. RASSF1A methylation ratio in PCa and BHP

Sample Number (n=30) Methylation (%)

PCa 20 11/20 (55%)

BHP 10 2/10 (20%)

Methylation of  RASSF1A  was  detected in 55% and 20%    patients

with prostate cancer and begnin hyperplasia of prostate, respectively.

3.4.5.3. Methylation of RASSF1A methylation according to Gleason

score/tumor differentiation

ả B ng 3. 25. Ratio of RASSF1A methylation according to Gleason

Gleason score differentiation score/ differentiation of tumor Number (n=20) Methylation  (%)

2­4 7 2 (28,6%) Well ­  differentiated

5­7 8 4 (50%) Moderately  differentiated

8­10 5 5 (100%) poorly­  differentiated

RASSF1  methylation   increased   according   to   Gleason   score

differentiation of tumor.

20

3.4.5.4.  Methylation of  the  RASSF1A gene and  status  of  neural

invasion

21

Table   3.26.   Methylation   ratio  according   to  status   of   neural

invasion

Neural invasion Methylation rate (n %) Total

(n=20)

7 Have 6/7 (85,7%)

13 No 5/13 (38,5%)

The rate of methylation in tumor  groups of  neural invasion  is high

(85.7%).

3.4.5.5. Methylation of RASSF1A gene and PIN status in BHP

Table 3.27. RASSF1A gene methylation rate and PIN status in BHP

Total Methylation rate Histopathology (n=10) (n %)

BHP associated with low PIN 2/5 (40%) 5

BHP without associated with low PIN 0/5 (0%) 5

The methylation rate in BHP group associated with low PIN of 40%.

No methylation was detected in the BHP group with have no PIN.

Chapter 4. DISCUSSION

4.1. Percentage of patients with prostate cancer by age group

22

Proportion of patients with Pca increased with age group: group 70­ 79 accounts for the highest rate (42.86%), group 40­49 accounts for  very low rate (1.19%). Our result is consistent with Nguyen Viet Hai  (2013), Ngo Van Trung (2004) and Gronberg H. (2003). 4.2. Some histopathological features of prostate carcinoma 4.2.1. Identify the histopathology types, forms, and variants + 2 out of 4 types of primary carcinomas  were identified that were   carcinoma.   No   squamous   cell  adenocarcinoma   and   urothelial carcinoma and basal cell carcinoma to be found. + Our result shows that primary adenocarcinoma accounts for 97.6%.  This  result  is  higher   than   Nguyen   Van   Hung   (2004)  but   that   is  equivalent   to   the   result   of   Nguyen   Viet   Hai   (2013).   Detection   of  primary   urothelial  carcinoma   accounts   for  2.4%.   This   result   is  consistent with Eble.J.N (2004) and Mostofi (1992). +  Acinar adenocarcinoma  accounts for  97.6%. This result is higher  than   Nguyen   Van   Hung   (2004)  and  in   accordance   with   previous  announcements.  Ductal adenocarcinoma accounts for 2.4%, which is  a rare form. This result is consistent with published reports. +   Ordinary   acinar   adenocarcinoma  variant  is  the   most   frequent  (87.5%),  following pseudo­hyperplastic variant  (7.5%)  and  atrophic  variant  (5%).   Variant   such   as   foamy  gland,   ring   cells,  colloid,  oncocytic cell, lymphoepithelioma­like cell and carcinosarcoma were  undetected. This result matches Eble J.N ‘s announcement (2004). 4.2.2. Adenocarcinoma associated with HGPIN +  The   incidence   of    adenocarcinoma   associated  with  HGPIN  is  73.2%. This result is  in accordance with Nguyen Van Hung (2005)  and Alexander E. E. (1996). + Adenocarcinoma associated with HGPIN accounted for the highest  proportion in the Gleason score group 5­7  (66.7%), group  2­4 and  group  8­10 were  low proportion.  This result was partially matched

23

with authors such as Eptain JL. Erbersdobler A. (1996), Hagman M.  J. (1997), Montoroni R. (1999), Paradis V. (1999). 4.2.3. Gleason grades in adenocarcinoma + Gleason grade 3  usually  meets  in  the  primary patterns  (46.3%),  Gleason grade 4 is usually meets in the second patterns (43.9%), the  remaining Gleason grades account for low proportion. This result is  in  accordance with Nguyen Van Hung (2005) and Samaratunga H.  (2014). Eble. J. N (2004).  +  Gleason score of 5­7 was  the highest (70.7%),  this is  consistent  with Sgrignoli A. (1994), Samaratunga H. (2014). Gleason score 2­4  was  17.1%,   that  was  higher   than   Nguyen   Van   Hung  (2005)   and  Oesterling (1987).  + Gleason score 8­10 was 12.2%, that was lower than Nguyen Viet  Hai   (2013)   and   Nguyen   Van   Hung   (2005).   In   our   opinion,   this  difference is due to the selection of subjects. 4.2.4. Malignant specific features +  Malignant  characteristics  of    tumors were 69.5%,  tumors  had no  malignant characteristics were 30.5% (p <0.001). + The incidence of neural invasion tumor was 39%, this is lower than  Eble's.  J. N (2004).  In our opinion, this  result  may be due to the  selection of subjects. +  The incidence of  mucinous   fibroplasia  was  11%,  and  we  found  only in Gleason score  5­7 and 8­10. This result was  consistent with  Christian J. D. (2005). + Glomerulation  like­malignant glands were  12.2%,  and we  found  only in Gleason score 5­7 and Gleason score 8­10. 4.2.5. Luminal features +   Tumors   containing   luminal   features  (85.4%)   were  higher   than  tumors non­containing luminal features (p <0.001).

24

β

β

+  Tumors   containing   eosinophilic   crystals   (9.7%)  were  consistent  with Young (2000) but higher than Nguyen Van Hung (2005). +  Tumors containing  dense pink secretions  (53.7%), in accordance  with Iczkowski K. A. (1999) and Christian J. D. (2005).   + Tumors containing dense pink secretions/crystals (22%). Tumors  do not contain dense pink secretions /crystals (14.6%). 4.3.  The   expression   of   some   immunological  markers   and   the  methylation status of the RASSF1A gene in carcinoma of the prostate. 4.3.1. Expression of some immunological markers. * Prostate specific antigen (PSA) Primary  carcinoma   expresses  PSA   (94%),  this  result   matched  Nguyen Van Hung (2005) and Brimo F. (2012). Gleason grade 4 and 5 express PSA at week level, Gleason grade 3  expresses PSA at the moderate level, Gleason grade 2 expresses PSA  at strong level. The higher the Gleason  score  (less differentiation),  the less likely the expression (p <0.001). This result is consistent with  the notice in the literature. Primary urothelial carcinoma does not express PSA, consistent with  Eble.J.N. (2004) and previous studies. Tumors   with   neural   invasion   expresses  PSA  at   the   weak  level  (46.2%) and at  the moderate level (53.8%).  This result is consistent  with Epstein J. I. (2014) and previous studies. * High molecular weight cytokeratins detected by CK34 E12β Malignant   gland  part   does  not   exposed  CK34 E12,   in  accordance with the published reports. +  Benign   gland   part  expresses  CK34 E12   from   m oderate   level  (69.7%) to strong level (30.3%), partly consistent with the results of  researching of Nguyen Van Hung (2005). * p63 + Malignant gland part does not express p63.

25

β

+ Benign gland part and urothelial carcinoma express p63. Primary  urothelial  carcinoma:  remnant   basal   cells  of   urothelial  carcinoma in situ express CK34 E12 and p63. + Basal  cells express  p63  at the  strong level (81.8%)  and moderate  level (18.2%). This matched previously reports. * Cytokeratin 7    The benign urothelial cells express CK7 at very high levels (100%  cases).   Meanwhile,   primary  urothelial  carcinoma  does   not   express  CK7. This result is similar to Nguyen Van Hung ‘s result (2005). The  use   of   CK7   will   contribute   to   differentiating   primary   urothelial  carcinoma of the prostate with secondary urothelial  carcinoma  and  other types of carcinoma. * Cytokeratin 5/6 Benign   prostatic  epithelium,  benign   urothelial  epithelium  and  malignant   urothelial  epithelium  do  not   express  CK5/6.  This   result  consistent with published reports. Thus, the use of CK5/6 will help to  identify  the  primary  squamous cell carcinoma of the  prostate with  secondary squamous cell carcinoma. * Actin     The smooth muscle of the prostate and the smooth muscle of the  blood   vessels   express   actin   at   a   very   high   level.   Basal   cells,  fibrocytes,  endothelial   cells   do   not  express  actin.   This  result  is  consistent with published reports. The use of actin will determine the  invasion of tumor cells to wall of blood vessels. 4.4.2. Status of RASSF1A gene methylation in adenocarcinoma  and  begnin hyperplasia of  prostate + Ratio of RASSF1A gene methylation in adenocarcinoma (55%) was  higher in begnin hyperplasia of  prostate (20%).  + Ratio of RASSF1A methylation in adenocarcinoma of this study is  consistent   with  some  reports   such   as   Bastian   PJ   (2004),   Singal

26

̃ ươ ̣ ng Lan (2016).

(2004), whereas ratio of RASSF1A methylation is lower than one in  reports   of   Woodson   (2004),   Kuzmin   (2004),   Liu   L.   (2002),  Kawamoto (2007). + Ratio of RASSF1A methylation in adenocarcinoma of this study is  higher than  ratio of  RASSF1A  methylation in analysis of Syeed N.  (2010), Vo Thi Th +   Ratio   of  RASSF1A  methylation   in   Gleason   grade   based   group  including grade 2, grade 3 and 4, grade 5 is  25%, 66.6% and 100%,  respectively.  Ratio of  RASSF1A  methylation increases  according to  Gleason score. Ratio of RASSF1 methylation in Well – differentiated  group (Gleason score 2­4), Moderately differentiated group (Gleason  score 5­7) and poorly­ differentiated group (Gleason score 8­10)  is  28.6%, 50% and 100%, respectively. This result  is partly consistent  with report of Lui L. (2002). The   methylation   rate   of   neural   invasive   tumor   group   (85.7%)  is  higher than those without neural invasive tumor group (38.5%), this  result is consistent with the result of Kang (2004). + RASSF1A methylation in begnin hyperplasia of prostate: The  RASSF1A  methylation rate in begnin  hyperplasia  of prostate is  20%.   This   result  is   consistent   with   reports   of   Singal   (2004),  Kawamoto   K.   (2007),   Syeed   N.   (2010)   and   Vo   Thi   Thuong   Lan  (2016).

27

CONCLUSION

1. Some histopathological features of prostatic carcinoma +   Two   out   of   four   types   of   primary   prostatic  carcinoma   are  identified, of which adenocarcinoma is very high (97.6%), urothelial  carcinoma is low (2.4%).

In adenocarcinomas, most of them are acinar adenocarcinoma

(97.6%), ductal adenocarcinoma are less common (2.4%).

+   Ordinary   acinar   adenocarcinoma   variant  is   very   common

(85%), other variants are rare.

Adenocarcinoma associated  with   high  grade   prostatic

intraepithelial neoplasia was 73.2%.

Gleason   grade   3   is   the   most   common  and  occupying  in  the  primary  pattern  of  the tumor (46.3%), Gleason level 4 is the most  common and occupying in the second pattern (43.9%).

+   Gleason   score   of   5­7   accounts   for   the   highest   percentage  (70.7%), Gleason  score  2­4 accounts for 17.1%. Gleason  score  8­10  accounts for the lowest percentage (12.2%).

The tumors had malignant specific features (69.5%) higher than

the those without malignant specific features (30.5%).

2. Expression of some immunological markers and methylation  status of  RASSF1A  gene and compared with some histopathological  features

2.1. Expression of some immunological markers +   Primary  carcinoma  of   prostate  expressed  PSA   with  rate  of  94%.  31 cases  (100%)  adenocarcinoma expressed  PSA at different  levels: 29% were  strong  expression  (Gleason  grade 2), 48.4% were    expression   (Gleason  grade   3),   22.6%   were   weak  morderate   expression   (Gleason  grade   4   and  Gleason  grade   5).  Tumors   with  neural invasion (13 cases) expressed  PSA at a weak level (46.15%),

28

at a morderate level (53.85%). Primary urothelial carcinoma (2 cases)  did not express PSA.

β β +   Adenocarcinoma   of   the   prostate:   the   malignant   gland   parts  were negative to CK34 E12 and p63. In contrast, benign gland parts   were positive to CK34 E12 and p63.

+ Urothelial carcinoma: the benign urothelial cells were positive  to   CK7,   but   were   negative   to   CK5/6.   Meanwhile,   the   malignant  urothelial cells were negative to CK7 and CK5/6.

+ The smooth muscles of prostate (33 cases) were positive to

actin. Other connective tissues were negative to actin.

2.2. Methylation status of RASSF1A gene +   The  RASSF1A  gene   methylation   rate   in  adenocarcinoma  is

55% (11/20 cases).

The incidence of  RASSF1A  gene methylation  in  Gleason score  2­4,  5­7  and  8­10  were  28.6%,   50%,  100%,   respectively.  Tumors  with   neural   invasion:   85.7%   and   tumors   without   neural   invasion:  38.5%.

REQUEST

β

1. The 2004 World Health Organization of tumos of the prostate  should   be   applied.  Immunohistochemical   staining   with   antibodies   in  against PSA, CK34 E12, p63, CK5/6, CK7, actin should be applied suspected cases.

2. When seeing high grade PIN on the H.E staining slides but  has not cancer, need taking more tissue samples or parafin embeded  tissue samples need to be  cut more  slides in order  to avoid missing  cancer.

3.   Addition   of   DNA   methylation   markers   on   prostatic  carcinoma   such   as   methylation   markers   of  GSTP1  gene…   and  RASSF1A gene marker should be used for larger specimens.

LIST OF FUBLISHED RESEARCH WORKS RELATED TO

THESIS

1. Vi Thuat Thang, Nguyen Dinh Tao, Vo Thi Thuong Lan et al.  (2014), "Analysing the Hypermethylation of the RASSF1A in Prostate  Cancer   at   Hospital   103",  Journal   of   108­Clinical   Medicine   and   Pharmacy.,(9): 77­81.

2. Vi Thuat Thang, Nguyen Dinh Tao, Nguyen Ngoc Hung et al.  (2017), "Study on some histopathological features and expression of  some   immunohistochemical   markers   in   prostatic   carcinoma",  Journal of Military Pharmaco ­ Medicine., (8):222­227.