EKSPRESI MATRIKS METALLOPROTEINASE-9 LEBIH TINGGI PADA KARSINOMA ADENUM ASINUS PROSTAT DERAJAT TINGGI DIBANDINGKAN DENGAN DERAJAT RENDAH

Transkripsi

1 TESIS EKSPRESI MATRIKS METALLOPROTEINASE-9 LEBIH TINGGI PADA KARSINOMA ADENUM ASINUS PROSTAT DERAJAT TINGGI DIBANDINGKAN DENGAN DERAJAT RENDAH NI MADE MAHASTUTI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR

2 TESIS EKSPRESI MATRIKS METALLOPROTEINASE-9 LEBIH TINGGI PADA KARSINOMA ADENUM ASINUS PROSTAT DERAJAT TINGGI DIBANDINGKAN DENGAN DERAJAT RENDAH NI MADE MAHASTUTI NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 i

3 EKSPRESI MATRIKS METALLOPROTEINASE-9 LEBIH TINGGI PADA KARSINOMA ADENUM ASINUS DERAJAT TINGGI DIBANDINGKAN DENGAN DERAJAT RENDAH Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana NI MADE MAHASTUTI NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 ii

4 Lembar Pengesahan TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 19 AGUSTUS 2015 Pembimbing I, Pembimbing II, dr. AAAN. Susraini, Sp.PA (K) dr. Herman Saputra, Sp.PA (K) NIP NIP Mengetahui Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana, Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, DR.dr.Gde Ngurah Indraguna Pinatih,M.Sc,Sp.GK Prof.DR.dr.A.A.RakaSudewi,SpS(K) NIP NIP iii

5 Lembar Penetapan Panitia Penguji Tesis Ini Telah Diuji pada 5 Agustus 2015 Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, Nomor 1969/UN 14.4/HK/2015, tanggal 1 Juli 2015 Ketua : dr. AAAN. Susraini, SpPA (K) Anggota : 1. dr. Herman Saputra, Sp.PA (K) 2. Dr. dr. I Gusti Ayu Sri Mahendra Dewi, Sp.PA (K) 3. dr. I Ketut Mulyadi, Sp.PA (K) 4. Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH, PhD iv

6 v

7 UCAPAN TERIMA KASIH Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas semua berkat, rahmat dan anugerahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Penulis sangat menyadari bahwa penulis tidak mungkin dapat menyelesaikan tesis ini tanpa bantuan banyak pihak. Pada kesempatan ini, perkenankanlah penulis menghaturkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan kepada dr. AAAN. Susraini, Sp.PA (K) selaku pembimbing I dan Kepala Bagian/SMF Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RSUP Sanglah Denpasar Periode , dr. Herman Saputra, Sp.PA (K) selaku pembimbing II dan dosen pengajar Program Studi Ilmu Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang telah memberikan bimbingan, masukan dan pengarahan dan koreksi selama menjalani pendidikan spesialisasi maupun dalam penyelesaian tesis ini. Penulis juga menyampaikan rasa terima kasih yang tidak terhingga dan penghargaan kepada Dr. dr. I Gusti Ayu Sri Mahendra Dewi, SpPA (K) sebagai Ketua Program Studi Ilmu Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana periode sekaligus tim penguji yang telah memberikan kesempatan mengikuti program pendidikan spesialisasi, memberikan bimbingan, masukan dan pengarahan selama menjalani pendidikan spesialisasi maupun dalam penyelesaian tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan untuk dr. I Ketut vi

8 Mulyadi, Sp.PA (K) dan Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH, PhD sebagai tim penguji yang telah banyak sekali membantu penulis dengan memberikan bimbingan, dorongan, semangat, masukan, saran dan koreksi dari awal pendidikan hingga selesainya tesis ini. Selain itu penulis juga menyampaikan rasa terima kasih kepada : Rektor Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM dan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Putu Astawa, Sp.OT (K), M.Kes yang memberikan kesempatan dan fasilitas untuk mengikuti dan menyelesaikan Program Magister Pascasarjana dan Program Pendidikan Dokter Spesialis I di Universitas Udayana, Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K), atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan untuk menjadi mahasiswa Program Pascasarjana Universitas Udayana, Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, MSc,Sp.GK selaku Ketua Program Studi Ilmu Biomedik (Combined Degree) Program Pascasarjana Universitas Udayana yang telah memberikan kesempatan mengikuti program pendidikan Combined Degree, Direktur RSUP Sanglah Denpasar, dr. Anak Ayu Saraswati, M.Kes atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan untuk melanjutkan pendidikan di Bagian Ilmu Patologi Anatomi dan melakukan penelitian di RSUP Sanglah Denpasar, dr. Moestikaningsih, Sp.PA (K) sebagai Ketua Program Studi Ilmu Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana periode yang telah memberikan kesempatan mengikuti program pendidikan vii

9 spesialisasi, memberikan petunjuk, nasehat serta dukungan yang luar biasa selama menjalani pendidikan spesialisasi, dr. Luh Putu Iin Indrayani Maker, Sp.PA(K) selaku Kepala Instalasi Laboratorium Patologi Anatomi Rumah Sakit Sanglah Denpasar, yang telah memberikan kesempatan mengikuti program pendidikan spesialisasi, memberikan bimbingan, petunjuk, nasehat selama menjalani pendidikan spesialisasi dan memberikan fasilitas dan ijin kepada penulis untuk melakukan penelitian ini, dr. Ni Wayan Winarti, Sp.PA, sebagai Kepala Bagian/SMF Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RSUP Sanglah Denpasar periode yang telah memberikan kesempatan mengikuti program pendidikan spesialisasi dan memberikan bimbingan selama menjalani pendidikan spesialisasi, Seluruh staf dosen/pengajar di Bagian/SMF Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RSUP Sanglah dan seluruh dosen Pascasarjana Program Magister Ilmu Biomedik Combined Degree, yang telah membimbing, memberikan masukan, nasehat, petunjuk dan bekal pendidikan dari awal pendidikan hingga terselesaikannya tesis ini, dr. Kadek Pramesti Dewi, Sp.PA dan dr. Maharini Rahayu, Sp.PA dan dr. Ni Wayan Armerinayanti yang telah banyak memberikan masukan dan saran serta dorongan semangat selama penulis menyelesaikan tesis ini, Drs. I Ketut Tunas, Msi, yang telah membantu dan memberi masukan saran dalam pengolahan data dan statistik mulai dari awal hingga akhir penulisan tesis ini, seluruh rekan-rekan sejawat residen dan senior residen Patologi Anatomi viii

10 Universitas Udayana atas bantuan, bimbingan dan kerjasamanya selama ini serta kepada seluruh staf karyawan di Bagian/SMF Patologi Anatomi FK Unud/RSUP Sanglah Denpasar atas bantuan dan kerjasamanya. Penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila selama menjalankan pendidikan spesialisasi dan selama proses penyelesaian tesis ini penulis banyak membuat kesalahan yang membuat pembimbing, tim penguji dan seluruh staf dosen merasa tidak nyaman. Ungkapan terima kasih yang sebesar besarnya penulis sampaikan kepada suami tercinta drg. Gd Indra Sucipta Maker, SpProst serta anakanakku tercinta Putu Shintadewi Indrastuti dan Made Satyadharma Indraswara atas pengertian dan dukungannya selama penulis mengikuti pendidikan spesialisasi ini. Terimakasih yang besar juga penulis sampaikan kepada orang tua Drs. I Ketut Medan dan ibu Wayan Karniadi, SE serta dr. Made Maker, SpF dan dr. Moestikaningsih, SpPA(K), begitupula seluruh keluarga besar atas doa serta dukungan dan dorongan semangatnya. Kakak dan adik tercinta Ni Putu Maharani dan I Nyoman Mahardika, ST atas dukungan dan bantuannya, serta semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu. Semoga Ida Sanghyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmatnya kepada kita semua. Denpasar, Agustus 2015 Penulis ix

11 1 ABSTRAK EKSPRESI MATRIKS METALLOPROTEINASE-9 LEBIH TINGGI PADA KARSINOMA ADENUM ASINUS PROSTAT DERAJAT TINGGI DIBANDINGKAN DENGAN DERAJAT RENDAH Agresivitas karsinoma adenum asinus prostat salah satunya ditentukan oleh peningkatan derajat diferensiasi yang dinilai berdasarkan skor Gleason. Peningkatan agresivitas ini diiringi oleh peningkatan kemampuan invasi dan metastasis yang merupakan salah satu penyebab kematian karena kanker. Matriks metalloproteinase-9 merupakan salah satu enzim proteolitik yang terlibat pada proses invasi dan metastasis karsinoma prostat. Beberapa penelitian yang menghubungkan MMP-9 dengan agresivitas karsinoma prostat yang dinilai berdasarkan skor Gleason tampaknya masih menunjukkan ketidaksesuaian hasil. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa ekspresi matriks metalloproteinase-9 lebih tinggi pada adenokarsinoma tipe asinus derajat tinggi dibandingkan dengan derajat rendah pada prostat. Penelitian ini menggunakan metode analitik potong lintang. Sampel penelitian adalah sediaan blok parafin dari penderita karsinoma adenum prostat derajat tinggi dan derajat rendah yang diperiksa secara histopatologi di Bagian/SMF Patologi Anatomi FK UNUD/RSUP Sanglah dan Laboratorium Patologi Anatomi RS Prima Medika di Denpasar dari tanggal 1 Januari 2012 sampai dengan 31 Desember Dilakukan pulasan imunohistokimia MMP-9 pada masing-masing 18 sampel karsinoma adenum prostat derajat tinggi dan rendah yang memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi. Hasil penelitian dianalisis dengan uji Mann-Whitney dengan kemaknaan α=0,05. Ekspresi MMP-9 pada kelompok derajat tinggi lebih tinggi dibandingkan derajat rendah (U=13,5 dan p= 0,001) dengan median ekspresi MMP-9 kelompok derajat tinggi adalah 7,5 (6,0-9,0) dan derajat rendah adalah 4,0 (2,0-6,0). Distribusi kasus karsinoma adenum asinus prostat menunjukkan jumlah kasus terbanyak berada pada kelompok umur tahun (55,55%). Pemeriksaan ekspresi MMP-9 penting dilakukan untuk menentukan tingkat agresivitas tumor yang didasarkan pada derajat diferensasi tumor sehingga dapat direncanakan terapi yang lebih efektif. Kata kunci: karsinoma adenum asinus prostat, derajat tinggi, derajat rendah, ekspresi MMP-9.

12 2 ABSTRACT EXPRESSION OF MATRIX METALLOPROTEINASE-9 WAS HIGHER IN HIGH GRADE COMPARED WITH LOW GRADE ACINAR ADENOCARCINOMA OF PROSTATE The aggressiveness of acinar adenocarcinoma prostate determined by an increase in the degree of differentiation assessed by Gleason score. Increased aggressiveness is accompanied by an increase in the ability of invasion and metastasis, which is one cause of cancer death. MMP-9 is one of the proteolytic enzymes involved in the process of invasion and metastize of prostate carcinoma.some studies linking MMP-9 with aggressiveness of acinar adenocarcinoma prostate that based on Gleason score still show conflicting result. This study aimed to prove that the expression of MMP-9 in high grade was higher compared with low grade acinar adenocarcinoma of prostate. This study was performed using a cross sectional analytical method. Samples of this study were parafin blocks supply gathered from high grade and low grade acinar adenocarcinoma prostate that had been studied histophatologically at Pathology Anatomy Department Udayana University/ RSUP Sanglah Denpasar and private laboratory, Prima Medika in Denpasar from 1 st January 2012 to 31 st December Immunohistochemical staining of MMP- 9 was performed in each of the 18 samples of high and low degree adenocarcinoma that met the inclusion and exclusion criteria. The study result was then analyzed by Mann-Whitney test with significancy level at α=0.05. MMP-9 immunoreactivity was significantly higher in high grade than low grade (p=0.001), with the MMP-9 expression median of 7.5 ( ) on high grade and 4.0 ( ) on low grade. The highest number of cases was in the years age group (55.55%). MMP-9 expression was an important examination to determine the level of tumour aggresiveness that were predetermined by its grade for more effective therapies. Keywords: acinar adenocarcinoma prostate, high grade, low grade, MMP-9 expression.

13 3 DAFTAR ISI SAMPUL DALAM... PRASYARAT GELAR... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI... SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR SINGKATAN... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi x xi xii xvii xviii xxi xxiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian... 5

14 4 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat Akademik Manfaat Praktis... 6 BAB II KAJIAN PUSTAKA Struktur Normal dan Fungsi Prostat Anatomi Makroskopik Prostat Anatomi Mikroskopik Prostat Dewasa Fungsi Prostat Adenokarsinoma Asinar Prostat Epidemiologi Etiologi dan Faktor Risiko Gambaran Klinik Patogenesis Adenokarsinoma Prostat Morfologi dan Grading Karsinoma Invasif Marka Biologi Adenokarsinoma Asinar Prostat Matriks Metalloproteinase Struktur, Jenis dan Fungsi Umum MMP Peranan MMPs pada Karsinoma Prostat MMP-9 dan Peranannya pada Karsinoma Prostat... 39

15 Ekspresi MMP-9 pada Karsinoma Prostat Imunohistokimia BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN Kerangka Berpikir Konsep Penelitian Hipotesis Penelitian BAB IV METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian Tempat dan Waktu Penelitian Ruang Lingkup Penelitian Penentuan Sumber Data Populasi Populasi Target Populasi Terjangkau Sampel Kriteria Inklusi dan Eksklusi Kriteria Inklusi ,4.3.2 Kriteria Ekslusi... 59

16 Besar Sampel Teknik Pengambilan Sampel Variabel Penelitian Klasifikasi Variabel Definisi Operasional Variabel Bahan Penelitian Instrumen Penelitian Prosedur Penelitian Cara Pengumpulan Prosedur Pemeriksaan Bahan Alur Penelitian Analisis Data BAB V HASIL PENELITIAN Karakteristik Subyek Penelitian Ekspresi MMP BAB VI PEMBAHASAN Karakteristik Subyek Penelitian Hubungan Ekspresi MMP-9 pada adenokarsinoma Asinar Prostat Derajat Tinggi dan Rendah... 79

17 7 BAB VII SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN... 90

18 8 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kriteria untuk Gleason Grading Tabel 5.1 Hasil Uji Normalitas Data Ekspresi MMP Tabel 5.2 Distribusi sampel berdasarkan umur dan diagnosis histopatologi Tabel 5.3 Perbandingan ekspresi MMP-9 antar kelompok... 75

19 9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Zona pada Prostat... 8 Gambar 2.2 Kelenjar Prostat Normal dengan Lapisan Sel Sekretori dan Sel Basal Gambar 2.3 Mekanisme androgen-dependent progression dan androgenindependent progression pada karsinogenesis adenokarsinoma asinar prostat Gambar 2.4 a. Fokus kecil adenokarsinoma asinar prostat diantara kelenjar jinak berukuran besar Gambar 2.4 b. Kelenjar ganas berukuran kecil dengan inti besar, anak inti menonjol dan sitoplasma gelap, bila dibandingkan dengan kelenjar jinak besar Gambar 2.5 Gambar skematik Gleason Grading System Gambar 2.6 Adenokarsinoma asinar prostat Gleason pattern Gambar 2.7 Adenokarsinoma asinar prostat Gleason pattern Gambar 2.8 Adenokarsinoma asinar prostat Gleason pattern Gambar 2.9 Adenokarsinoma asinar prostat Gleason pattern Gambar 2.10 Adenokarsinoma asinar prostat Gleason pattern

20 10 Gambar 2.11 Fungsi seluler MMP selama perkembangan dan fisiologis normal Gambar 2.12 Peranan MMP pada progresi kanker prostat Gambar 2.13 Interaksi antara MMP-2, -7, -9 dan -14 pada perkembangan kanker prostat Gambar 2.14 Struktur MMP-9 (Gelatinase B) Gambar 2.15 Peranan MMP-9 yang tidak terikat TIMP yang berasal dari sel radang PMN sel tumor dalam inisiasi tumor dan promosi instabilitas genetik. melalui degradasi matriks ekstraseluler (ECM), pelepasan dan aktivasi kemokin, sitokin dan growth factor Gambar 2.16 Transisi epitelial menjadi mesenkimal (EMT) yang dipicu MMP Gambar 2.17 Peranan MMP-9 bebas TIMP dari sel radang PMN, MMP-9 tumor/ stroma onkogen dan hipoksia dalam mengaktifkan angiogenesis Gambar 2.18 Kaitan MMP-9 dengan kemampuan metastasis tumor Gambar 2.19 a. Pulasan positif lemah MMP-9 pada hyperplasia kelenjar prostat Gambar 2.19 b. Pulasan positif kuat MMP-9 pada sitoplasma sel tumor dan sel stroma... 50

21 11 Gambar 2.20 Pengecatan imunohistokimia metode langsung Gambar 2.21 Pengecatan imunohistokimia metode tidak langsung Gambar 3.1 Bagan Konsep Penelitian Gambar 4.1 Bagan Rancangan Penelitian Gambar 5.1 MMP-9 pada Adenokarsinoma Asinar Prostat Derajat Rendah Gambar 5.2 MMP-9 pada Adenokarsinoma Asinar Prostat Derajat Rendah Gambar 5.3 MMP-9 pada Adenokarsinoma Asinar Prostat Derajat Tinggi... 77

22 12 DAFTAR SINGKATAN ACT = α-1-anti-chymotrypsin AMACR = Alpha-Methylacyl-CoA Racemase AMG = α-2-macroglobulin APC = Adenomatous Polyposis Colli AR = Androgen Receptor BPH = Benign Prostatic Hyperplasia BRCA2 = Breast Cancer Antigen 2 BS = Buffer Saline CAG = Cytosine Adenine Guanine CSMD 1 = CUB and Sushi Multiple Domain 1 DHT = Dihydrotestosterone DNA = Deoxyribonucleic Acid DRE = Digital Rectal Examination ECM = Extra Cellular Matrix EGFR = Epidermal growth factor receptor EMT = Epithelial to Mesenchymal Transition ETS = E26 Transformation-Specific

23 13 EZH-2 = Enhancer of Zeste-2 FGF = Fibroblast Growth Factor GSTP1 = Glutathione S-Transferase 1 H&E = Hematoksilin dan Eosin IL = Interleukin ISH = In situ Hybridization MLH1 = MutL Homolog 1 MMP = Matrix Metalloproteinase MT-1 MMP = Membrane Type-1 Matrix Metalloproteinase PBS = Phosphate Buffer Saline PCA = Prostate Cancer Gene PCR = Polymerase Chain Reaction PDEF = Prostate Derived ETS Factor PI-3K = Phosphatidylinositol-3-Kinase PIN = Prostatic Intraepithelial Neoplasia PSA = Prostate Spesific Antigen PSAD = Prostate-Spesific Antigen Density PSMA = Prostate Spesific Membrane Antigen PTEN = Phospatase and Tensin Homolog

24 14 RB = Retinoblastoma RNA = Ribonucleic Acid SDF = Stroma Derived Factor SRD5A2 = Steroid 5-Alpha Reductase Type II TGFβ = Transforming Growth Factor β TIMP = Tissue Inhibitors of Matrix Metalloproteinases TMPRSS2 = Transmembrane Protease Serine 2 TURP = Transurethral Resection of the Prostate upa = urokinase-type Plasminogen Activator VEGF = Vascular Endothelial Growth Factor

25 15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Karakteristik ekspresi MMP dan TIMP pada kanker prostat Lampiran 2. Keterangan Kelaikan Etik Lampiran 3. Amandemen Keterangan Kelaikan Etik Lampiran 4. Surat Ijin Lampiran 5. Amandemen Surat Ijin Lampiran 6. Data Subyek Penelitian Lampiran 7. Uji Normalitas Data Umur dan MMP Lampiran 8. Uji Mann-Whitney Data MMP-9 antar Derajat Tumor... 98