Bab XII. DIsregulasi Proliferasi dan Status Ploidi Pada Kanker

BAB XII DISREGULASI PROLIFERASI DAN STATUS PLOIDI PADA KANKERPENDAHULUAN engertian tentang proses molekuler yang mengatur siklus sel dan mekanisme dengan cara bagaimana sel ganas menghindar (escape)dari kontrol siklus sel dan berhentinya proliferasi yang dikaitkan denganmasa hidup (lifespan) sel merupakan kunci untuk memahami perbedaansel normal dengan sel ganas. Konsep ini bukan saja menarik sebagaiperistiwa biologik tetapi juga penting unluk memahami bagaimana obat-obat antikanker dan radiasi berdampak pada se1 normal dan sel kanker.Proses berurutan dalam satu siklus sel berlangsung melalui mekanismetertentu yang dapat dianalogikan dengan jalur reaksi biokimia(biochemicalpathways) yang saling berkaitan. Yang paling penting dari proses ini adalahbahwa berlangsungnya setiap tahap reaksi itu seolah diatur oleh suatupenunjuk waktu internal (internal clock) sehingga selalu berlangsung tepatwaktu. Cell cycle clock yang wujudnya adalah aktivasi periodik kompleks'cyclin-Cdk, dikendalikan secara ketat pada titik-titik tertentu dalam siklussel yang disebutcell cycle decision points atau checkpointsPada checkpointsitu siklus sel dapat dihentikan sementara (reversibel) apabila diperlukan,sebagai respons terhadap sinyal eksternal maupun internal. Berbagai faktorpertumbuhan dapat merangsang sel sehingga ia mampu menyelesaikansiklus sel melampaui satu atau lebih checkpoints dan berproliferasi sertaberdiferensiasi secara berimbang sesuai kebutuhan. Faktor lain yang pentingdalam memelihara keseimbangan ini adalah faktor-faktor penghambatpertumbuhan (growth inhibitory factors) misalnya transforming growthfactor p (TGFp) yang kerjanya meningkatkan fungsi inhibitor Cdk.r'2 Penemuan berbagai produk proto-onkogen dan gen supresor tumoryang berperan dalam pengendalian siklus sel normal meningkatkanpengetahuan kita tentang hubungan antaraaktivasi onkogen berlebihan danhilangnya fungsi gen supresor dengan pertumbuhan sel tidak terkendalidan kandungan gen abnormal dalam sel yang mengalami transfotmasi.t.2Sebagian besar onkogen dan gen supresor tumor dalam keadaan normalmengatur siklus sel melalui intervensi langsung. Mutasi yang menyebabkan314 ,.

amplifikasi fungsi onkogen berakibat aktivasi komponen-komponen(misalnya aktivasi onkogen ras) yang bekerja melalui suatu kaskadesinyal yang menghubungkan sinyal berasal dari reseptor pertumbuhandengan gen penerima sinyal pertumbuhan sehingga terjadi pembelahansel. Di lain fihak, mutasi pada gen supresor menyebabkan fungsi supresiterhadap pertumbuhan sel hilang. Karena itu komponen inti dari mesinpengatur siklus sel dan jalur transduksi sinyal yang menghubungkan faktorpertumbuhan dengan mesin tersebut merupakan sasaran lesi onkogenikyang paling sering terjadi. 3 Akhir-akhir ini terungkap bahwa selain onkogen dan gen supresortersebut di atas, ada sekelompok non-coding RNA yang juga memegangperan penting dalam mengatur berbagai proses perkembangan dan fi siologiksel, termasuk peftumbuhan / proliferasi sel kanker (baca Bab V dalam bukuini tentang micro RNA). Kelompok RNA ini disebut microRNA (miRNA)yang berinteraksi dengan regulator siklus sel yang lain unfuk mengaturpertumbuhan. MiRNA mengatur kadar RNA dengan cara spesifik jaringan,baik dengan cara menginduksi degradasi transkrip atau menghambattrankripsi atau translasi. Dengan cara memodulasi proses seluler pentingseperti metabolisme, pembelahan, diferensiasi, perkembangan danapoptosis, mereka secara simultan mengatur onkogen dan gen supresor.a'sKarena miRNA merupakan regulator negatif untuk gen supresor maupunopkogen, ia juga disebut \"oncomirs\". Karena miRNApotensial mempunyaipengaruh pada berbagai jalur genetik, kesalahan ekspresi ataupun delesimiRNA berakibat pleiotropok dan berkontribusi pada terjadinya berbagaipenyakit termasuk kanker.6,7 Pada kanker sering terjadi modifikasi darimiRNA yang berakibat disregulasi siklus sel. MiRNA dengan aktivitasproproliferatif dan antiapoptotik dapat mempromosikan onkogenesis dansering diekspresikan berlebihan pada kanker. Sebaliknya miRNA denganaktivitas antiproliferatif dan proapoptotik bertindak sebagai gen supresordan sering kurang/tidak diekspresikan pada kanker.s'e Pada setiap pembelahan, sel berupaya .untuk mendistribusikankromosom kepada sel anak secara lengkap dan hal ini diatur secara ketatoleh mesin pengatur siklus sel. Namun demikian, pada kanker sering terjadiinstabilitas kromosom/genetik pada sel somatik dan instabilitas genetik inipada umumnya bermanifestasi dalam bentuk aberasi kromosom strukturalatau numerikal.l0 Perubahan kariotip yang melibatkan perubahan jumlahkromosom digolongkan dalam aneuploidi atau poliploidi dan hal iniberkaitan erat dengan disregulasi proliferasi pada kanker. 1r'12'r3 315

SIKLUS SEL NORMAL Setiap siklus sel terdiri atas 4 fase berurutan yang dikendalikan secara ketat, masing-masing disebut sebagai fase Gl (gap 1), fase S (sintesis DNA), fase G2 (gap 2) dan fase M (mitosis/meiosis) (lihat gambar 1). Replikasi DNA terjadi dalam fase S; pemisahan kromosom (karyokinesis) dan pembelahan sel terjadi pada fase M, sedangkan fase Gl dan G2 masing-masing merupakan fase pertumbuhan. Sel yang tidak aktif (tidak sedang tumbuh) berada dalam fase Go yang merupakan fase istirahat. Pada sel mamalia, pengendalian pertumbuhan terutama terjadi pada fase Gl. Faktor-faktor yang menyebabkan sel ditahan pada fase Go atau keluar dari fase Go untuk memasuki fase Gl merupakan faktor-faktor yang menentukan kecepatan pertumbuhan dan waktunya sangat bervariasi.. Kandungan DNA pada fase Go sama dengan fase Gl yaitu 2N. Fase S pada mamalia berlangsung sekitar 12-24 jam. Bagian-bagian kromosom spesifik melakukan replikasi dalam waktu teftentu, secara sinkron hingga kandungan DNA mencapai 4N. Fase G2 umumnya berlangsung selama 3 jam. Fase ini berhenti pada saat interaksi cyclin dan faktor lain mengawali profase pada fase M. Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu sikius bekis ar anlara 2 - 4 hari ta Pengendalian siklus sel mamalia sebagian besar terjadi selama fase G1. Sinyal ekstemal, seperti yang diberikan oleh faktor-faktor perfumbuhan,. diperlukan agar sel keluar dari fase istirahat (Go), kemudian memasuki fase Gl lalu berlanjut ke fase S pada fase mana terladi sintesis DNA. Karena selama fase Gl setiap sel responsif terhadap dan bergantung pada berbagai rangsangan ekstraseluler, maka fase Gl dianggap sebagai bagian terpenting dari sistem pengendalian perlumbuhan.2 Di lain fihak, pada keadaan teftentu diperlukan suatu upaya agar sel tetap berada dalam fase Go, misalnya sel induk sumsum tulang (stem-cell) dalam keadaan tenang. Walaupun c-fos pada beberapajenis sel berfungsi meningkatkan prolif-erasi sel, pada sel induk sumsum tulang ia mempunyai dampak lain. Pada jenis sel ini, ekspresi c-fos berlebihan pada fase Go akan mencegah hemopoetic stem-cell masuk dalam fase Gl. Mengapa ada perbedaan dampak pada jenis sel yang berbeda belum diketahui dengan pasti. 15 Suatu peristiwa berurutan harus terjadi sebelum sel dari fase Go memasuki fase G1 pada restriction point, yaitu: a) pengikatan satu atau lebih faktor pertumbuhan pada reseptor spesifik; b) Transmisi sinyal faktor peftumbuhan kepada nukleus; c) Aktivasi gen unfuk membentuk protein di antaranyafos, myc, jun dll1' d) pengikatan protein tersebut pada 316 \"

DNA yang selanjutnya mengatur gen lain untuk memproduksi proteinyang diperlukan untuk melanjutkan atau menghentikan siklus sel sesuaikebutuhan. Proses berurutan dalam silus sel tersebut dapat di-analogikandengan jalur reaksi biokimia. Setiap reaksi f;erlangsung tepat waktu diaturoleh \"cell cycle clock\".Dengan demikian, selain diatur oleh sinyal-sinyaleksternal, siklus seljuga dikendalikan oleh sistem kontrol internal. Lintasanmelalui fase Gl memerlukan aktivasi berbagai cyclin dependent kinasesecara berurutan serla inhibisi gen supresor Rb melalui fosforilasi. Selyang sedang melangsungkan siklus harus mengaktivasi serangkaian faktorpositif dan menekan fungsi berbagai inhibitor. Secara singkat ada 3 jalurutama yang mengatur transisi dari fase G I ke fase S yang direpresentasikanoleh protein-protein p53 I mdm2 I pl 4 I p2 l, p I 6/cyclin D/Rb, dan p27 I cy clinE,. Semua molekul di atas, yang secara kolektif disebut regulator Gl,memegang peran penting dalam mengatur siklus sel secara positif ataunegatif, jadi memberi kontribusi pada mekanisme homeostasis. Di antararegulator-regulator siklus sel, hanya regulator G 1 yang sering berubah ataumengalami mutasi selama tumorigenesis yang berakibat proliferasi seltidak terkendali. 16 Replikasi DNA p33\"0'CyclinA ,'t?.1:1;!,t CGhl eccoknpotrinotl_---A kinasep33'o*t, p34\"ooo Ju^,p33'ott cyclin E, D Map kinase *=---CZ controlRestriction point pJ-4, cdc2 cyclin A, B Mitosis/merosrs p3r 4r c'd\"c'-2, cyclin B Gambar l. Siklus sel dan checkpoints 3t7

Replikasi DNA dan mitosis harus berlangsung teratur secara berurutan.Setiap sel harus mampu menentukan apakah satu fase dari siklus sel sudahberlangsung lengkap sebelum berlanjut ke fase berikutnya. Misalnya, selharus memantau apakah fase S sudah lengkap sebelum mempersiapkandiri untuk mitosis. Bila replikasi DNA terganggu, sel normal akan berhentipada fase S dan tidak berlanjut ke fase M. Sistem pengaturan ini melindungisel agar tidak melipat-gandakan sel-sel yang abnormal Sama halnya bilaada DNA yang rusak, siklus sel akan berhenti sementara untuk memberikesempatan perbaikan DNA sebelum berlanjut ke fase berikutnya, atausel itu akan mengalami kematian terprogram atau apoptosis'l7 Dengandemikian, siklus sel mengatur duplikasi informasi genetik dan pembagiankromosom yang di-duplikasikan tersebut secara akurat kepada sel-sel turunannya. Checkpoints adalah saat pause dalam satu siklus, padasaat mana dilakukan pemantauan atas ketepatan duplikasi dan susunankromosom. Pada checkpoint ini dilakukan editing atau reparasi informasi genetik apabila diperlukan, agar setiap sel anak keturunannya memperolehperangkat informasi genetik lengkap yang identik dengan sel induknya.2Faktor pertumbuhan (GF) dan reseptor (GFR) Sebagian dari proses prolifrasi dan diferensiasi sel normal diatur olehfaktor-faktor ekstraseluler, tetmasuk di antaranya berbagai jenis faktor.pertunbuhan (GF) berbentuk polipeptida yang menginduksi proliferasi sel-sel sasaran yang tepat. Platelet derived growth factor (PDGF) adalah faktor pertumbuhan utama bagi fibroblast. PDGF yang aktif terdiri atas 2jenis peptida dengan 400lo susunan amino identik; masing-masing dengan rantaialfa dan rantai beta. Gen yang menyandi kedua jenis peptida terletak pada kromosom yang berbeda Molekul PDGF yang aktif merupakan suatu dimer yang dihubungkan satu dengan lain melalui ikatan di-sulfida; dimer ini dapat terdiri atas rantai alfa dan beta (heterodimer). Beberapa penelitian membuktikan bahwa hanya sel yang responsif terhadap PDGF-B dan sekaligus mengekspressikan reseptor PDGF pada permukaannya mudah mengalami transformasi. I 8' I e Golongan GF lain adalahfibroblast growth factor (FGF) yang terdiri atas acidic FGF (FGFl), basic FGF (FGF2), produk int2 (FGF3), produk hst (FGF4) dan FGF5. Ke dalam golongan ini juga termasuk FGF6 dan keratinocyte growth factor (KGF) yang merupakan mitogen bagi sel-sel epitel.. Epidermal growth factor (EGF) merangsang proliferasi dari berbagai jenis sel. Faktor pertumbuhan lain yang mirip EGF juga 318

telah diketahui, di antaranya transforming growth factor-alfa (TGF-o),amphiregulin dan beberapayang lain. Semua GF golongan ini merangsangproliferasi sel melalui ikatan dengan EGFR yang merupakan produk dariproto-onkogen erbB. Kelompok GF ini adalah salah satu contoh GF yangmenancap pada membran sel. TGF-o dan EGF memiliki kemampuanuntuk men-transformasikan sel, dan ekspresi berlebihan dari GF ini dapatmenyebabkan prtumbuhan tumor. I 8,1 e Proliferasi dan diferensiasi sel hemopoetik juga dikendalikan olehserangkaian polipeptida yang menimbulkan dampak spesifik pada jenis selyang berbeda. Empat di antara berbagai jenis GF hemopoetik itu dikenalsebagai onkogen, yaitu lLz (T cell growth factor), IL3 (multipotentialcolony stimulating factor), GM-CSF dan CSF-I. (Cooper). CSFI jugadikenal sebagai macrophage colony stimulating factor (M-CSF) disintesisoleh monosit teraktivasi dan makrofag, maupun fibroblast dan sel mesenkimlain. CSFI diduga terlibat dalam perkembangan MDS dan AML.1e Gambar 2 memperlihatkan struktur reseptor protein kinase secaraskematis. Berbagai penelitian membuktikan bahwa domain transmembrantidak mempengaruhi transduksi sinyal secara langsung, tetapi sebaliknyadomain ini hanyalah merupakan bagian yang menancap pada membran.Tetapi perlu diperhatikan bahwa mutasi pada domain transmembran salahs atu protein transmembran, yaitu erbB -2 I net meningkatkan transformas i.Tiansduksi sinyal. Dari hasil penelitian-penelitian genetik terungkap bahwa ada genpenting y ang dapalberfungsi sebagai regulator siklus sel secara universal.Semula ditemukan cdc2 pada yeast yang menyandi protein 34 kDa yangdisebut serine-threonine protein kinase p34\"oot. Penelitian-penelitianselanjutnya mengungkapkan beberapa homolog dari cdc2 yang sekarangdikenal sebagai cyclin dependent kinase (cdk) yang aktivitasnya diaturoleh cyclin.l Berbagai cyclin dan cdk diperlihatkan pada gambar 3. 319

r;-t 1ff\" I +IIueecp I socr I LigandFamily Insulin Neurotrophin PDGFReseptor EGFR FGFR1 MET IR TRKA PDGFRa ERBB2 IGFI-R TRKB PDGFRb ERBB3 FGFR2 TRKC CSF-1R FGFR3 FGFR4 SCFR KDR Gambar 2. Struktur reseptor protein kinase (dimodifikasi dari Tronnick & Aaronson (19)320

Faktorpertumbuhan Restrictionpoint ,/ ,/, //r*__\ ./l \,-P,1-6--/) \ -Fase GlFase mitosis Fase S Fase G2 O = P (fosforilasi) Gambar 3. Regulator siklus sel hyang terlibat pada perkembangan kanker memperlihatkan peran kompleks cyclin-CDK dalam siklus sel Cyclin dependent kinase (Cdk's) adalah protein kinase heterodimeryang tersusun atas subunit katalitik, dikenal sebagai Cdk dan subunitregulatorik dikenal sebagai cyclin. Genom mamalia mempunyai 12 lokusyang menyandi Cdk, tetapi hanya lima di antaranya yaiyu Cdkl, Cdk2,Cdk3, Cdk5 dan Cdk6 terlibat langsung dalam mengatur siklus sel. Cdklpada umumnya merupakan kinase mitotic sedangkan Cdk yang lainmemegang peran penting pada fase awal pembelahan sel (interphase).Mutasi Cdk sering dijumpai pada berbagai jenis keganasan, termasuk diantaranya ekspresi berlebihan cyclin dan inaktivasi inhibitor Cdk.r,20 Menurut fungsinya cyclin dikelompokkan dalam 2 golongan fungsional,yaitu cyclin yang bekerj a pada perbatasan GzlM (cyclin B I dan B2), dancyclin yang bekerjapadaperbatasan G1/S (cyclin C, D dan E), sedangkancyclin A merupakan pengecualian yang bekerja sepanjang fase S hinggafase M. Cyclin B disintesis pada fase G2 dan kadarnya mencapai puncaknyapada saat mitosis. Cyclin B diperlukan untuk memasuki mitosis sedangkandegradasi cyclin diperlukan untuk keluar dari fase mitosis. Cyclin C, D dan 321

E diekspresikan khusus pada fase Gl (gambar 4) Selain bekerja bersamacdk2, cyclin E juga erat hubungannya dengan produk gen supresor Rb(p107) dan faktor transkripsi E2F. Kompleks cyclin D-cdk4 mempunyaifungsi spesifik dalam fosforilasi produk gen Rb.t'2Bekerjd pada apada Bekerja sbpanjang Fase S hingga M Gambar 4. Cyclin sebagai regulator Di samping cyclin-cdk yang padadasarnya mengatu berlangsungnyasiklus sel, ada faktor-faktor lain yang fungsinya mencegah pertumbuhanagar tidak berlebihan. Faktor-faktor ini di antatanya adalah cyclin/cdk kinase inhibitors (contohnya adalah p21lpl6 dan p27). Protein p21merupakan protein yang menghambat aktivasi cyclin/cdk dan merupakanproduk gen yang diaktivasi oleh p53. Brugarolas dan kawan-kawan2rdalam penelitiannya membuktikan bahwa p21 merupakan gen pengaturcdk2 yang esensial untuk mengendalikan proliferasi sel dengan defek Rb'Pada sel dengan defek p21 fase G1 temyata lebih pendek dibanding seldengan p21 wild type. Walaupun demikian, perpendekan waktu fase Glini tidak menyebabkan waktu siklus secara keseluruhan memendek. Daripenelitiannya itu mereka menarik kesimpulan bahwa kontrol pertumbuhanterutama terjadi pada fase Gl dan bahwa p2l da Rb merupakan komponenyang penting dalam sistem kendali pertumbuhan itu. Para peneliti jugamembuktikan bahwa bila terjadi defek Rb, cdk2 menjadi o'gatekeeper\"yang menentukan kontrol perfumbuhan. Aktivasi jalur cdk4 dan cdk2322

secara terus menerus sudah cukup untuk mennyebabkan proliferasi tidakterkendali dan mengakibatkan sel tidak mampu memberikan responsterhadap rangsangan untuk menghentikan siklus sel.2t Di sampingmenghentikan siklus sel melalui jalur cyclinlcdk, p2l juga dapat secaralangsung mencegah replikasi DNA dengan cara menghambat aktivitasPCNA. PCNA adalah suatu protein yang diperlukan untuk proses replikasiDNA oleh polimerase 6 dan e . Aktivitas PCNA dapat dihambat dengancara mengikat PCNA pada PCNA-binding region yang terdapat pada p21dengan cara interaksi langsung antara p2l dengan PCNA, dan hambatanitu dapat ditiadakan bila terdapat PCNA berlebihan.22'23 Protein p21, p16 dan p27 memperantarai penghentian perlumbuhanpada saat tidak ada faktor pertumbuhan, atau bila ada stimulasi olehregulator negatif atau bila ada substansi-substansi yang merusak DNA.DISREGULASI SIKLUS SEL PADA KANKER Kemampuan untuk berproliferasi secara autonom atau tidak terkendali.merupakan salah satu perubahan fenotip sel yang mengalami transformasi.Sel yang mengalami transformasi dengan ekspresi onkogen berlebihan danatau de-aktivasi gen supresor tidak bergantung pada sinyal ekstraseluleruntuk berproliferasi. Ia mampu berproliferasi terus sekalipun tidak tersediafaktor pertumbuhan untuk merangsangnya, karena ia mampu menstimulasidirinya sendiri (autocrine stimulation). Kelainan pada sistem cyclin-cdkterutama p34\"arz pada fase S dapat menyebabkan replikasi DNA berulanglebih dari satu kali pada satu fase S tunggal sebelum siklus sel memasukifase berikutnya dengan akibat kandungan DNA abnormal atau yangdikemal sebagai aneuploidi. Perubahan fenotip yang lain pada sel kankeradalah kemampuan tumbuh tanpa adhesi dengan matriks ekstraseluler(anchorage independent growth)l1 .Autocrine stimulation pada tumorigenesis. Berbagai hasil penelitian2a mengemukakan konsep bahwa produksifaktor pertumbuhan dan ekspresi reseptor bagi faktor pertumbuhan bersang-kutan yang berlangsung simultan pada sel yang sama dapat berakibat self-stimulation. -) z-'t

Endocrine I paracrine Autocrine f\f-i-i,ibt . f',',-1+, \:, A Selpensekresi n resnons,4vFaktorpertumbuhan si,tv\"t (vSD.ft1^r \"+* t I(GF) aY^t \..___/ r GFR --$\rNU Sinyal terus menerus Sel sasaran respolls qrdrff;i.r-yh Gambar 5. Pertumbuhan autocrine (kanan) Konsep ini dikemukakan berdasarkan jalur autostimulasi yangdilihatnya padapercobaan aktivasi epidetmal growth factor receptor (EGFR)dalam kultur sel. Selanjutnya penelitian-penelitian lain jug. mendlkungkonsep itu dan mengungkapkan bahwa autoproduksi faktor perlumbuhanyang penting untuk proliferasi sel menghasilkan suatu mekanisme yangmemungkinkan suatu sel beproliferasi tanpa memerlukan stimulasi olehfaktor pertumbuhan eksternal dan memungkinkan terj adinya pertumbuhantidak terkendali.25 Salah satu bukti penting lain bahwa ekspresi faktor pertumbuhanabnormal dapat merangsang pertumbuhan kanker diperoleh dari hasilpenelitian tentang onkogen v-sis. Onkogen ini temyata merupakan komponenyang terlibat dalam transformasi simian sarcoma virus dan menyandi bentukvarianrantai PDGF-8. Dalam keadaan normal PDGF merupakan molekulmonomer tetapi akibat mutasi pada onkogen v-sis, sel yang mengalamitransformasi akan mengekspresikan faktor pertumbuhan dimerik yangstruktur maupun fungsinya mirip dengan PDGF monomer, sehingga PDGFdimerik ini mampu menstimulasi reseptor PDGF yang diekspresikan olehsel yang sama. Pada stimulasi endokrin atau parakrin faktor perlumbuhan(GF) disekresikan oleh jenis sel tertentu dan mengikat GFR pada jenis sellain serta menstimulasinya sebagai sel sasaran . Pada stimulasi autocrine,324

GF diproduksi oleh sel yang juga memiliki atau mengekspresikan reseptorGF sehingga ia responsif terhadap GF yang diproduksinya sendiri. Tetapi di samping itu mungkin juga terjadi stimulasi secara langsungterhadap faktor transkripsi dalam nukleus oleh faktor peftumbuhan tanpaperlu stimulasi melalui reseptor. Hal ini menyebabkan lingkaran stimulasiterus menerus yang berakibat transformasi ganas. Produksi PDGF olehsel yang mengalami transformasi yang diikuti oleh stimulasi secaraterus menerus pada reseptor PDGF sel yang sama mengakibatkan selberproliferasi karena distimulasi oleh substansi yang diproduksinya sendiri(autocrine stimulation).(gambar 5) Karena faktor perfumbuhan (GF) danreseptornya (GFR) diproduksi oleh sel yang sama, mungkin sajapengikatanGF-GFR terjadi intraseluler sebelum faktor-faktor itu diekspresikan dipermukaan sel (in tr a c r in e)25Aktivasi abnormal reseptor faktor pertumbuhan (GFR) Mutasi onkogen juga sering terjadi pada gen yang menyandi reseptorfaktor pertumbuhan. Mutasi onkogen mengakibatkan perubahan pada sandiyang dimiliki oleh gen bersangkutan sehingga protein yang dihasilkannyajuga bersifat abnormal. Salah satu sifat abnormal yang penting adalahbahwa ia selalu diekspresikan dalam keadaan teraktivasi.26 Salah satureseptor penting dalam proses pertumbuhan adalah protein-tyrosine-kinaseSalah satu kelompok protein penting yang dihubungkan dengan aktivitasreseptor kinase adalah golongan faktor transkripsi yang mengandungdomain SH2 dan dikendalikan melalui fosforilasi. Golongan proteinini disebut STAI (szgnal tansducers and activators of transcription).Fosforilasi mengaktifkan faktor transkripsi dari STAT dan meningkatkantranslokasinya ke nukleus di mana ia berfungsi sebagai aktivator ekspresigen secara langsung.r8 Gambar 6 memperlihatkan aktivasi faktor transkripsiSTAI. Mutasi onkogen yang menyandi PTK dapat menghasilkan PTKabnomal, demikian rupa hingga iaberada dalam keadaan teraktivasi teruswalaupun tidak ada ligand yang mengikatnya. Yarian reseptor abnormal dapat dibentuk akibat interaksi denganretrovirus, mutasi atau delesi dalam gen, rearrangement kromosom atauamplifikasi gen. Bentuk mutant dari gen c-erbB dapat menghasilkanreseptor PTK yang tidak memiliki domain ekstraseluler (gambar 7).Bentuk mutant dari gen neu dapat menghasilkan domain transmembranPTK dalam bentuk dimer, sehingga menyerupai bentuk PTK teraktivasi.(gambar 8) 26 325

Nukleus Gambar 6. Aktivasi faktor transkripsi STAT Reseptor bebat O \ Pengikalan /)tCt tidak memiliki domain (r FcF > {^/ ekstraseluler @ -./ L *\"-*J\t**.!**vd&***d Kinase aktif terus menemslrVemhran sel I erbB-oncogene protein ?. Kinase inaktif Kinase aktif Reseptor EGF Gambar 7. Mekanisme aktivasi onkogen erbB. Aktivitas tyrosine-kinase reseptor\" EGF (erbB proto-oncogene protein) dikendalikan oleh pengikatan EGF. Sebaliknya erbB-oncogene kinase terus menerus aktif Di samping kelainan GFR akibat mutasi, mungkin juga kelainanitu berupa amplifikasi. Banyak jenis keganasan mengekspresikan GFRberlebihan pada pemukaannya dan peningkatan ekspresi ini seringkalidisertai produksi berlebihan dari TGF-u yang merupakan faktorpertumbuhan. Berbagai penelitian klinik membuktikan adanya korelasiarrtara ekspresi EGFR dan produksi TGF-o berlebihan dengan prognosisburuk dan respons buruk terhadap pengobatan,25326

Mutasi onkogenik Membran selreseptor PTK KiriaseInaktif -------------> Reseptor mutant Aktif terus menerusGamtrar 8. Mutasi onkogen reseptor PTK menghasilkan reseptor dengan struktur transmembran abnormal yang terkunci dalam keadaan aktifAda perbedaan dalam proses proliferasi antara sel normal dengan selkanker atau sel yang mengalami transformasi (tabel l)Tabel 1. Perbedaan proses proliferasi sel normal dengan sel kanker atau selyang mengalami transformasi.Memerlukan faktor pertumbuhan Seringkali mampu mensintesis dan(GF) ekstemal untuk mengaktifkan mensekresikan GF yang merangsangreseptor perhrmbuhan (GFR) pertumbuhannya sendiri (autocrine stimulationGFR normal harus lebih dulu terikatpada GF agar dapat melepaskan Ekspresi GFR abnormai dapatsinval oertum-buhan melepaskan sinyal pertumbuhan tanpaGFR yang teraktivasi mengaktifkan terlebih duluk terikat oleh GFkaskade transduksi sinyal dalamsitoplasma Transducers abnormal dalam sistem kaskade dapat melepaskan sinyalAktivasi protein yang mengatur pertum-buhan tanpa diaktivasi olehtranskripsi gen pengatur GFRpertumbuhan memerlukan stimulasimelalui instruksi sitoplasmik yang Gen regulator transkripsi yangberasal dari GFR teraktivasi abnormal dapat mengaktifkan transkripsi tanpa perlu instruksi sitoplasmik yang berasal dari GFR 327

Aktivasi abnormal protein transduksi sinyal Mutasi onkogen juga dapat menghasilkan protein yang disandinyamenjadi abnormal. Salah satu sifat abnormal yang ditunjukkannya adalahprotein itu berada dalam keadaan teraktivasi walaupun tidak ada sinyalmitogenik dari luar. Ekspresi protein transduksi sinyal yang selalu beradadalam keadaan teraktivasi seperti di atas diterjemahkan oleh sel sebagaisinyal mitogenik sehingga menyebabkan sel berproliferasi secara tidakterkendali. Jalur mitogenik utama pada banyak jenis sel adalah aktivasiras. Protein ras yang normal akan teraktivasi kalau terikat pada GTP, tetapisegera menjadi inaktif dengan hidrolisis GTP menjadi GDP (gambar 9).Pada mutasi gen ras, protein ras menetap dalam keadaan terikat denganGTP, dan mengakibatkan ia teraktivasi terus.2'26 Fl \&s/ G rowth factor Membran sel Gambar 9. Peran protein adaptor pada pengaturan aktivitas Ras Cyclin merupakan golongan protein yang berfungsi dalam jalur transduksisinyal sebagai regulator positif. Ekspresi berlebihan dari c1'clinjuga dapatberakibat proliferasi tidak terkendali. Beberapa bukti menunjukkan bahwacyclin D merupakan onkoprotein utama yang terlibat dalam tumorigenesis.Pertama, isoform cyclin D, melalui pengikatannya dengan cyclin dependentkinase Cdk4 dan Cdk6, diperlukan untuk fosforilasi Rb, berafti diperlukanuntuk melangsungkan fase Gl. Jalur Cdk4/6-cyclinD-Rb merupakanjalur yang sering terganggu pada berbagai jenis kanker. Faktor-faktorpertumbuhan, seperti macrophage colony stimulating faclor, menginduksiekspresi cyclin D bila faktor-faktor itu dibubuhkan pada sel-sel dalam faseGo. Karena itu diduga, ekspresi berlebihan cyclin D akan mempermudahberlangsungnya fase Gl. Perubahan struktur kromosom yang sering tampak328

pada beberapa jenis tumor terbukti terjadi akibat peningkatan transkripsigen cyclin Dl. Hal itu membuktikan bahwa cyclin Dl diekspresikan secaraabnormal pada tumor bersangkutan dan akan memperpendek masa fase Glsehingga diduga terlibat dalam proses tumorigenesis.26Akhir-akhir ini telahberhasil di-klon jenis cyclin lain, yaitu cyclin A1. Fungsi cyclin ,{1 dalammengatur pertumbufran sel belum diketahui pasti, tetapi ada bukti-buktiyang menyatakan bahwa cyclin Al terlibat dalam fase mitotik dan bahwaia berinteraksi dengan regulator siklus sel yanglain, di antaranya interaksidengan E2F-l dan Rb.Pada beberapa jenis leukemia, ekspresi berlebihancyclin A1 telah terbukti dapat mengunci pertumbuhan dan diferensiasi selpada stadium mieloblast dan promielosit.2T Seperti telah diuraikan di atas, selain diatur oleh cyclin/cyclin dependentkinase, pertumbuhan sel juga dikendalikan oleh berbagai regulator negatif(lihat gambar 3); di antaranyayafig peranannya menonjol adalah proteinRb serta p2 1 yang ditranskripsi oleh p5 3 . Secara individual, masing-masingregulator negatif ini mempunyai efek yang bermakna dalam mengatur faseGl. Protein p21 diketahui mempunyai fungsi penting dalam mengatur cdkZ;in vitro telah terbuti bahwa p21 mempunyai afinitas yang kuat terhadapkomp'leks cyclin E/cdk2, dan lebih dari95% cdk2 aktif dalam sel fibroblastdiploid ternyata terikat padap2l. Agar fase Gl dapat berlangsung, pRbyang bersifat supresif bagi pertumbuhan sel di-inaktivasi terlebih dahuluoleh cyclin D/cdk4 melalui fosforilasi. Walaupun sel dengan wild type Rbberhasil dipengaruhi oleh aktivitas cyclin/cdk4, sel dengan defisiensi pRbtidak terpengaruh oleh aktivitas itu. Mutasi atau kehilangan fungsi keduaregulator negatif ini, masing-masing, atau lebih-lebih secara bersama-sama, mengakibatkan fungsi supresi hilang sehingga terjadi proliferasi selsecara tidak terkendali dan anchorage independent growth. Hal itu telahdibuktikan oleh Brugarolas dan kawan-kawan2l dalam penelitiannya yangsebagian hasilnya diperlihatkan dalam gambar 10. Dari gambar 10 tampak bahwa jumlah sel dengan defek p21 dandefek Rb jauh lebih banyak di banding sel dengan p2I dan Rb wild type,walaupun konsentrasi faktor pertumbuhan terbatas, bahkan sel-sel dengandefek kedua gen, tumbuh tak terkendali. 329

{' 45 --{-*toI 4Arxo *-ffi-*Rb -l- 30o.l PX1./. x 25 20-oa 15 (! '10c A-f-) 0Gambar 10. Sil'at pertumbuhan sel dengan p21 dan Rb wild type, p21'f, Rbr-dan p21-r;RbJ-dalam lingkungan faktor pertumbuhan terbatas (FCS 0.1%) Dari uraian di atas jelas bahwa tumor berproliferasi secara autonom,tanpabergantung pada sinyal inhibisi,. Iajuga berproliferasi walaupun tidakada sinyal peftumbuhan; berarti tumor tidak mampu mengintegrasikansinyal ekstraseluler dengan mesin pengatur siklus sel. Defek ini letaknyamultilevel, yaitu pada reseptor di permukaan sel, padajalur transduksi sinyaldan pada regulator siklus sel. Dari berbegai faktor yang berperan pada faseG1, diduga bahwa p21 dan Rb merupakan komponen yang penting dalamjalur regulasi pertumbuhan, Juga dapat dibuktikan bahwa pada keadaandefek Rb, cdk2 dapat berfungsi sebagai gatekeeper yang mengontrolpertumbuhan hingga tingkat tertentu, dan bahwa aktivasi cdk4 dan cdk2secara teru menerus sudah cukup untuk menyebabkan sel berproliferasitidak terkendali dan tidak mampu menghentikan pertumbuhan.2l Selain faktor molekuler intrasel, beberapa tahun terakhir diketahuibahwa lingkungan mikro sel kanker mempunyai pengaruh besar terhadapperkembangan kanker. Salah satu faktor yang terdapat dalam lingkunganmikro adalah sitokin multifungsi ntacrophage migration inhibitory factor(MIF) yang dikaitkan dengan inflamasi. Sitokin ini terbukti dapat berperandalam menginduksi siklus sel dari fase Gl ke f-ase S melalui jalur Pl3K/Akt.28 Selain jalur di atas, akhir-akhir ini terungkap bahwa jalur Hedgehog(Hh) memegang peran penting sebagai regulator banyak proses selulertermasuk proses proliferasi. Aktivasi jalur Hh secara tidak tepat berakibattumorigenesis, demikian pula pensinyalan parakrin jalur Hh dari tumor ke330

stroma sekitamya dapat mempromosikan tumorigenesis. Karena itu adaupaya untuk pengembangan terapi kanker melalui inhibitor jalur Hh ini.2e Di samping berbagai kelainan dalam jalur yang mengatur proliferasisel pada kanker, tidak kalah pentingnya adalahjalur diferensiasi sel. Sudahlama diketahui bahwa pada kanker terjadi gangguan diferensiasi/maturasisel tetapi pengetahuan tentang jalur diferensiasi masih sangat sedikit.Salah satu jalur diferensiasi yang saat ini banyak dipelajari adalah jahx ClEBPa. Gen C/EBPu adalah faktor transkripsi yang berlokasi di kromosom19q13.1, dan diekspresikan dalam jumlah banyak pada jenis sel danjaringan spesifik seperti hati, lemak, sel myeloid dan epitel saluran nafas.C/EBPo merupakan regulator utama diferensiasi hemopoetik. Walaupundemikian C/EBPcr terbukti juga memiliki kemampuan untuk menginduksipenghetian proliferasi sel, sehingga ia dianggap sebagai \"master switch\"antara sel tanpa komitmen (uncommitted) yang sedang berproliferasidengan sel berdiferensiasi yang berhenti berproliferasi (keluat darisiklus sel). Mekanismenya terjadi melalui interaksi dengan Cdk2lcdk4,peningkatan ekspresi p2l*orr\"irt, serta inhibisi langsung kompleks E2F.Mutasi pada C/EBPu mengganggu diferensiasi myeloid dan adiposit, dandisregulasi C/EBPa memegang peran penting pada keganasan hematologikdimana C/EBPo mengalami mutasi, terlibat dalam translokasi kromosom,mengalami supresi di tingkat transkripsi dan pascatranskripsi, yangberakibat onkogenesis. 30ANEUPLOIDI PADA KANKER Tumor padat sering bersifat aneuploid dan banyak di antaranyamenunjukkan kelainan segregasi kromosom yang disebut instabilitaskromosom (CfN. Pada prinsipnya aneuploidi adalah konsekuensi CIN,walaupun hubungan antara CIN dengan aneuploidi belum diketahui secarapasti. 13 Walaupun adanya hubungan anlara kanker dengan aneuploidi telahdiketahui selama beberapa puluh tahun, banyak perdebatan terjadi mengenaibagaimana persisnya peran aneuploidi pada kanker. Ada yang menyatakanbahwa sel aneuploid yang dihasilkan oleh mitosis yang defektif adalahprogenitor sel tumor, tetapi hipotesis ini tidak dapat dibuktikan selamabeberapa abad. Dalam beberapa tahun terakhir ada beberapa bukti yangmenunjukkan bahwa aneuploidi penting pada inisiasi tumor. Beberapapenelitian mengenai hubungan antara aneuploidi dengan onkogenesismengungkapkan bahwa di samping betperan dalam onkogenesis, aneuploidi 331

dapat berperan sebagai supresor tumor, dan luaranny a (outc ome) bergantung pada seberapa besar checkpoint mitosis itu ditekan (silenceQ dan induksi aneuploidi yang dihasilkan. 31 Fakta bahwa penambahan kromosom dan bukan kehilangan kromosom yang mengakibatkan kelainan proliferasi, menimbulkan paradoks dalam kontribusinya pada tumorigenesis karena sebagian besar tumot (>'700A) menunjukkan penambahan kromosom. Aneuploidy memang terbukti dapat mengakibatkan kanker tetapi tidak selalu demikian. Seperti juga disebut di atas, dalam beberapa konteks bahkan aneuploidi dapat menekan pertumbuhan tumor. Belum jelas benar mengapa aneuploidi dapat memberikan dampak berbeda dalam konteks yang berbeda, tetapi sedikitnya ada 3 faktor yang hampir pasti relevan: 1) kombinasi spesifik kromosom yang ada dalam sel; 2) apakah sel itu aneuploid stabil atau mengandung kariotip yang berubah-ubah akibat mis- segregasi kromosom selanjutnya, dan 3) mutasi tambahan, khususnya ankogen dan gen supresor tumor yang dipertahankan atau hilang dari sel. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan aneuploidi yang bagaimana yang mempromosikan tumor dan aneuploidi yang bagaimana yang menghambat. 12 Banyak penelitian yang dilakukan untuk mengurai masalah ini, di antaranya mengenai jalur pensinyalan checkpoint mitotik. Checkpoint mitotik yangjuga dikenal sebagai sp in dl e c h ec kp o i nt merupakan mekanisme kontrol siklus sel yang utama selama mitosis. Jalur pensinyalannya'untuk sebagian telah terungkap: kinetochores atau kromosom yang tidak terikat (unattached) menghasilkan inhibitor yang mengikat Cdc20, yaitu faktor spesifik substrat dari anaphase promoting complex (APC) dan E3 ubiquitin ligase. Cdc20 mengaktifkan pengenalan substrat oleh APC yang ubikuitinasinya diperlukan untuk segregasi kromosom pada saat anaphase,termasuk cyclin B dan securin. Protein-protein Mad2, BubRl dan kompleks yang mengandung keduanya, terbukti dapat berikatan langsung dengan Cdc20 dan dengan demikian menghambat ubikuitinasi cyclin B dan securin, dan dengan demikian memblok inisiasi anaphase. Mutasi pada Cdc20 menyebabkan terjadinya kesalahan segregasi kromosomdan aneuploidi.32 Jadi checkpoint ini memelihara stabilitas genom dan memberi perlindungan terhadap kesalahan segregasi kromosom dengan memperlambat pemisahan kromatid sampai semua kinetochore terikat pada spindle.l0,3rStatuscheckpointmitotikinilahyangmenentukanstatusploidiyang terjadi dan perjalanan sel selanjutnya. Seperti telah disebut di atas, kromosom yang tidak stabil cenderung untuk kehilangan kromosom (loss) atau mendapatkan kromosom tambahan (gain) pada setiap pembelahan JJZ

mitotik. Kesalahan segregasi kromosom dapat terjadi bila sel melanjutkanmitosis disertai mis-attachment mil<rotubuli dari 2 pool spindle (bukandari I pool), sehingga berakibat aneuploidi. I0 Suatu tema yang konsisten,yang mungkin dapat menjawab pertanyaan,tentang hubungan aneuploididengan CIN adalah bahwa kesalahan segregasi satu atau sedikit kromosomsetiap pembelahan sel (CIN rendah) mempromosikan tumorigenesis.sedangkan kesalahan segregasi pada banyak kromosom setiap pembelahan(CIN tinggi) mendorong sel untuk mengalami apoptosis dan supresi tumor.Kalau demikian halnya, masih timbul peftanyaan bagaimana dengantumor dengan aneuploidi yang sangat tinggi dan jumlah kromosom > 46 ?Dala saal ini menunjukkan bahwa akuisisi kandungan kromosom yangabnormal tinggi ini terjadi selama perlahan dalam banyak kali pembelahandan melibatkan banyak perubahan kecil yang memberikan kesempatankepada sel untuk membuat perubahan-perubahan dalam ekspresi gen yangdiperlukan untuk survival.32'33 Perubahan dalam waktu panjang ini dapatterjadi akibat karsinogen non-genotoksik maupun genotoksik melaluiinteraksi fisik atau kimiawi dengan protein-protein mitosis.3a Walaupunmasih banyak peftanyaan, aneuploidi merupakan keadaan yang pentinguntuk diperhatikan karena selain merupakan salah satu ciri kanker,aneuploidi juga berkaitan dengan imortalisasi 35'36 dan resistensi terhadapobat sefta menyebabkan tumor menjadi dotmant.3TSITOKINETIK DAN STATUS PLOIDI PADA KANKERDAN PENGUKURANNYA. Perlu diketahui bahwa dalam keadaan normal kemampuan proliferasisel berbagai j enis j aringan berbeda-beda. Termasuk dalam sel atau j aringanyang berproliferasi cepat adalah: sumsum tulang, mukosa saluran cema,ovarium, testis, folikel rambut; sel jaringan yang berproliferasi lambatadalah: paru, hati, ginjal, kelenjar endokrin, endotel pembuluh darah,sedangkan yang tidak berproliferasi adalahjaringan otot, tulang, carlilagedan syaraf. Sifat-sifat sitokinetik normal ini dapat berubah pada kanker. Sitokinetik pada kanker penting karena pertumbuhan, invasi danmetastasis kanker sangat bergantung pada reproduksi sel kanker. Sitokinetikjuga turut menentukan prognosis dan disain pengobatan.3s'3e Ada beberapaistilah yang sering digunakan dalam membahas sitokinetik. Siklus selseperti telah diuraikan di atas adalah suatu proses dinamik melalui fase S,G2 dan M secara berurutan, dilanjutkan dengan fase istirahat Go atau proses JJJ

biokimia dalam fase G1 untuk mempersiapkan fase S dalam siklus sel. Kalau dikelompokkan dalam kompaftemen-kompafternen maka sel dalam fase G1, S, G2 atau M disebut kompaftemen proliferatil fraksi proliferatif, fraksi pertumbuhan atau komparlemen pertumbuhan. Sel dalam fase Go berada dalam kompartemen non-proliferatif, fraksi non-proliferatif, atau fraksi tenan g (qui es c ent). Sel-sel nonproliferatif terdiri atas 3 kompartemen. Beberapa jenis sel yang berdiferensiasi tinggi seperti sel-sel neuron berada dalam fraksi non- proliferatif imortal. Sebagian besar sel yang berdiferensiasi tidak membelahtetapi mempunyai umur tertentu; kelompok sel ini disebut fraksi non- proliferatif mortal. Kompartemen non-proliferatif yang lain adalah sel-sel dalam fraksi non-proliferatiftidak stabil (unstable); biasanya sel ini berada dalam fase Go yang ser,vaktu-waktu masuk dalam fase G1 bila distimulasi. Termasuk dalam kelompok ini adalah stem-cell dalam sumsum tulang. Sel yang mati dalam fase manapun disebut fraksi hilang (loss fraction). Tumor dengan loss fraction yang besar tampak secara klinis sebagai tumor yang tumbuh perlahan, walaupun fraksi pertumbuhannya mungkin besar.ra Fenomena seperti ini temngkap juga dalam penelitian Berges dkk a0 pada kanker prostat, yang menemukan bahwa transformasi sel kelenjar prostat menjadi sel-sel kanker prostat pada awalnya menyebabkan peningkatan.yang tidak seimbang antara sel yang berproliferasi dengan yang mati sehingga terjadi perlumbuhan yang cepat. Pada stadium yang lebih lanjut, jumlah sel yang mati lebih banyak sehingga tampak seolah pertumbuhan tumor terhenti walaupun kecepatan proliferasi meningkat dengan risiko terjadinya kelainan genetik lebih lanjut. Berbagai penelitian telah membuktikan bahwa tumor terdiri atas populasi sel dengan aktivitas proliferasi yang heterogen. Ada beberapa faktor yang diduga merupakan penyebabnya. Pefiama adalah tingkat diferensiasi yang bervariasi., kedua adalah terbentuknya subpopulasi klon dengan kemampuan berproliferasi yang berbeda dan ketiga adalah faktor nutrisi yang merupakan faktor yang dominan. Nekrosis adalah hal yang sering dijumpai pada tumor dan pada umumnya dikaitkan dengan nutrisi yang berasal dari pembuluh darah dalam tumor. Difusi oksigen dan glukosa yangterbatas serta pembentukan kondisi asam dalam tumor dapat menurunkan tingkat proliferasi dan meningkatkan kematian sel.16 )J+

PARAMETER KINETIK SEL Ada beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur kinetik selkanker, mas ing-mas in g dengan kelebihan dan kekuran ganny a.Estimasi siklus sel dengan parameter Tritiated Thymidine LatlellingIndex (TLI) DNA yang di-label dengan 3H-thymidine dapat dideteksi denganautoradiografi. Proporsi sel yang berlabel dalam waktu terlentu (biasanya1 jam) setelah injeksi 3H-thymidine disebut labelling indeks (LI). Karena3H-thymidine di-inkorporasikan dalam DNA, maka LI merupakan ukuranuntuk proporsi sel yang mensintesis DNA pada saat injeksi dan dapatdigunakan untuk memperkirakan tingkat proliferasi sel. Dengan melakukanbiopsi serial pada waktu-waktu tefientu setelah injeksi 3H-thymidine dapatditentukan perkiraan waktu siklus sel (cyle time :Tc) dan setiap fasedalam siklus sel (To,, Ts, Tur), tetapi cara ini memerlukan tindakan biopsibeberapa kali.r6Fraksi pertumbuhan Dalam jaringan notmal orang dewasa hanya sedikit jumlah sel yangberproliferasi aktif, selebihnya adalah sel yang sudah berdiferensiasidan tidak mampu membelah atau berada dalam keadaan istirahat yangs'ewaktu-waktu apabila diperlukan dapat masuk ke dalam fase G1 untukmelakukan siklus sel kembali. Jaringan tumor juga terdiri atas sel yang aktifberproliferasi maupun yang tidak. Fraksi pertumbuhan (growth fraction)adalah proporsi sel dalam tumor yang sedang berproliferasi. Perkiraanbesarnya fraksi pertumbuhan penting karena fraksi itu menunjukkanjumlah sel yang sensitif terhadap kemoterapi yang cycle dependent.2 Sudah diketahui bahwa tingkat pertumbuhan tumor selain ditentukanoleh tingkat proliferasi juga ditentukan oleh faktor jumlah sel yang hilang(cell loss factor). Untuk menghitung cell loss factor dapat digunakanpotential doubling time (T r,,) dari tumor. Ton adalah waktu yang diperlukanuntuk melipat-gandakan diri2kali, dengan asumsi bahwa tidak ada sel yanghilang. Rata-rata Tc biasanya lebih pendek dari Too,. Too, daPat dihitung darinilai LI dan Ts dengan perhitungan sebagai berikut: ), Ts lpot- LI 335

Dalam formula di atas, )\" adalah suatu faktor dengan nilai 0,8 yang nilaitepatnya bergantung pada posisi fase S dalam siklus sel. Nilai To\", dari suatutumor biasanya lebih pendek dibanding doubling time,yang menunjukkantingkat kehilangan sel yang tinggi.Tabel 2: Perkiraan lama waktu (nilai rata-rata) berlangsungnya Ts, Tc dan T -pada beberapa jenis tumor*Paludara 6 21 2.5 20 6 20 324 4.5Leher/kepala 4 20 2.5 4.5 2-15 47 11 -Lambung 2l 14 - 8Kolorektal 10 l7 3.0 5 4 24 - 6.5 5-10 i5 15 - 12 6-27OtakMelnoma 6 21 2.5 - 29 5 3.5-7Limfoma 7 12 2.0 l7 22 6- 18 14 13 5-l* Donnovan (2) Salah satu cara untuk mengukur fraksi pertumbuhan adalah denganmenggunakan flowcytometry €CM). FCM dapat digunakan untukmengukur distribusi fase siklus sel, fraksi perlumbuhan dan sifat-sifatkinetik populasi sel tumor. Dengan cara FCM dapat diperoleh gambaran:tentang proporsi sel dalam fase S, (S-phase fraction SPF) fase Gl danGzlM, sekaligus dapat dihitung kandungan DNAuntuk menenhrkan statusploidi sel-sel tumor. Status ploidi suatu tumor biasanya dinyatakan denganindeks DNA, yaitu ratio kandungan DNA sel-sel tumor dalam fase Gldibandingkan dengan kandungan DNA dalam sel normal yang umumnyadiploid. Indeks DNA untuk mengelompokkan tumor ke dalam diploiddan aneuploid yang digunakan di berbagai institusi bervariasi, tetapi padaumumnya status ploidi tumor disebut diploid bila indeks DNA berkisarantara 0.95-1.05 dan disebut aneuploid bila indeks DNA menunjukkannilai <0.95 atau >1.05.336

Gl :56,2Yo S .: 34,6Yo G2+M :9,2o/o DI :1.04 Gambar 11. Histogram flowcytometry Gl :19,5o/o S : 11 ,1%6 G2+M:3,40h DI :1.70 {l .a ,:] Gambar 12: Ilistogram flowcytometry pada pasien perlamal2 pada pasien keduaa2 Gambar 11 dan 12 memperlihatkan hasil analisis siklus sel pada2 pasien kanker paru, keduanya dengan prognosis buruk. Gambar 11merupakan histogram dari pasien pertama yang menunjukkan indeks DNAdiploid tetapi fraksi fase S (SPF) tinggi, sedangkan pada gambar 12 yang 337

merupakan histogram pada pasien kedua tampak jelas perbedaannya yaitu adanya aneuploidi (hiperdiploid) tetapi dengan fraksi fase S lebih rendah.Pada beberapa jenis kanker, SPF dan status ploidi dianggap berkorelasidengan prognosis dan respons terhadap terapi, dan pada kedua pasien iniparameter satus ploidi dan SPF merupakan parameter prognostik yang independent.a2 Ito dan kawan-kawan mengungkapkan bahwa pasien-pasien ALLhyperdiploid yang ditelitinya menunjukkan sifat biologis yang berbeda denganALL diploid, yaitu hyperdiploidi dihubungkan dengan peningkatan kemati an sel.a I Pada umumnya tumor aneuploid mempunyai prognosis I ebihburuk dibanding tumor diploid, dan tumor dengan kecepatan proliferasitinggi yang dinyatakan dengan nilai SPF atau LI yang tinggi mempunyai prognosis yang lebih buruk dibanding tumor dengan SPF rendah. Informasi ini mungkin dapat digunakan sebagai pedoman pemberian terapi di klinik.Namun demikian, hubungan anlara parameter proliferatif dan responsterhadap kemoterapi adalah kompleks. Ada kelompok peneliti yang mengungkapkan bahwa pada sekelompok penderitaAML yang ditelitinya,nilai LI atau SPF sebelum terapi merupakan faktor prediktif untuk remisi lengkap, sedangkan kelompok peneliti lain yang mengevaluasi nilaiLI pada leukemia dewasa mengungkapkan bahwa hanya sebagian yang dapat digunakan sebagai faktor prediksi. Mungkin hal ini disebabkan oleh karena metode yang digunakan untuk mengukur tingkat proliferasi tidak. dapat memberikan informasi tentang tingkat proliferasi sel-sel klonogenik (sel-sel yang mampu membentuk koloni) dalam tumor yang sebenarnya merupakan target dari terapi yang diberikan. Tabel 3. Makna status ploidi dan SPF sebagai faktor prognostik pada beberapa jenis kanker Ovarium Paru Kolorektal Melanoma Otak Limfoma Mieloma AML ALL 338

Sebagai ilustrasi dapat disampaikan data tentang profil status ploidi danSPF pada berbagai jenis kanker yang dikumpulkan di Rumah Sakit KankerDharmais.a2 Status ploidi dan SPF dari sebanyak 195 jaringan berbagaijenis tumor telah dievaluasi dan hasilnya dapat dilihat pada Iabel4.Tabel 4. Profil status ploidi dan SPF pada berbagaijenis kanker*Par'rrdara 5l t8 26 31 22.72 l0 12 35 .01 8 35 38.'+ 4 5 31 Panr 43 t011918.7677 0372328.163123 31 40 1 19orbita 20 t33r720.38518 3232218.488611Laryns i0 77 119Rektum ).0NPC 25Total 195* Kresno, dkk a2 Tidak semua jenis kanker di atas dapat dipantau perjalanannya, tetapidalam pemantauan penderita kanker rektum selanjutnya terbukti bahwawalaqpun menunjukkan respons yang baik terhadap terapi, 50% di antaratumor dengan SPF intermediate dan SPF tinggi dan 43%o ttmor yanganeuploid menunjukkan kekambuhan dalam waktu 7 bulan hingga 2 tahun(gambar 13).43 D/L : Diploid/Lorv SPF DiI : Diploid/lnterm SPF D/H: Diploid/Iligh SPF A/L : Aneuploid/Lou' SPF A/I : Aneuploid/lnterm SPF A/H : Aneuploid/High SPF'Gambar 13. Status ploidi dan SPF dalam hubungannnya dengan sur-vival dan kematian pada kanker rektum.a-] 339

Dari kanker laryng diperoleh data bahwa ada korelasi yang signifikan antarastatus ploidi dengan metastasis ke kelenjar getah bening, yaitu risikountuk metastasis adalah 1.7 x lebih tinggi pada tumor aneuploid dibandingdiploid. Korelasi signifikanjuga dijumpai artara SPF dengan stadium, yaiturisiko untuk stadium tinggi adalah 2.5 x lebih tinggi pada tumor dengan SPF tinggi dibanding tumor dengan SPF rendah. Anaiisis ketahanan hidup (survival) juga membuktikan bahwa survival 3 tahun lebih baik pada tumordiploid dengan SPF rendah, sedangkan bila dibandingkan dengan stadiumdan grade histologik, SPF merupakan faktor prognostik yang lebih baik dibanding stadium maupun grade histologik.aa Walaupun masih memerlukandata lebih banyak untuk mengambil kesimpulan, besar kemungkinanbahwa evaluasi tingkat proliferasi dan status ploidi pada berbagai jenistumor dapat digunakan untuk menunjang penentuan prognosis dan sebagai faktor prediksi respons terhadap terapi dan survival.RINGNASAN Telah diuraikan berbagai faktor yang dapat mengakibatkan penyimpangan proies proliferasi yang dapat terj adi padakanker. Pengendalian pertumbuhan sel terutama terjadi pada fase G1, sehingga fase G1 merupakan checkpointyang penting untuk menentukan kelangsungan siklus sel. Berbagai.gen yang terlibat dalam pertumbuhan, baik proto-onkogen maupun gen supresor tumor dan berbagai protein yang berfungsi dalam jalur transduksi sinyal yang menghubungkan faktor pertumbuhan dengan mesin pengaturpertumbuhan merupakan sasaran lesi onkogenik yang paling sering dijumpai. Selain onkogen dan gen supresor tumor diuraikan juga peranmiRNA dalam mengatur siklus sel dan peran status ploidi pada kanker.Banyak penelitian yang harus dilakukan agar pengetahuan tentang mekanisme terjadinya disregulasi pertumbuhan pada sel kanker dapat diaplikasikan di klinik untuk menentukan prognosis maupun sebagai dasarpengambilan keputusan klinik dalam penatalaksanaan kanker. RUJUKAN 1. Morgan DO. The cell cycle: Principles of control (Primers in Biology). London, New Science Press Ltd, 20072. Donnovan JCH, Slingerland J, Tannock IF. Cell proliferation and tumor growth. Dalam: Tannock IF, Hill RP, Bristow RG, Harrington L,. eds. The Basic Science of Oncology 4m ed. New York McGraw Hill 2005; 161-93 340

3. Bergonzini V, Salata C, Calistri A, Parolin C, Palu G. View and revtew on viral oncology research.InfAgents Cancer 2010; 5:11. Diunduh darihttp:./1 /114. Liu H, Brannon AR, Reddy AR, Alexe G, Seiler MW, Arreola A, et al. Identiffing mRNA targets of microRNA'dysregulated in cancer: with application to clear cell renal cell carcinoma. BMC System Biology 2010; 4 : 5 1 . Diunduh dari http : //www. biomedcentral. c gdJJjZU5MlLLL5. Frohling S, Dohner H. Chromosomal abnormalities in cancer. New Engl J Med 2008; 359:122-346. Esquela-Kerscher A, Slack FJ. Oncomirs - microRNA with a role in cancer. Nature Rev 2006; 6:259-697. Wang ! Blelloch R. Cell cycle regulation by microRNAs in embryonic stem cells. Cancer Res 2009;69(10): 4093-968. Hwang HW, Mendell JT. MicroRNAs in cell proliferation, cell death and tumorigenesis. Brit J Cancer 2006;94: 716-809. Croce CM. Causes and consequences of microRNA dysregulation in cancer. Nat Rev Genet 2009; l0:704-1410. Cimini D. Merotelic kinetochore orientation, aneuploidy and cancer. Biochim Biophysica Acta 2008; 1186(l): 32-4011. Torres EM, Williams BR, Amon A. Aneuploidy: Cells losing their balance. Genetics 2008; 179 136-4612. Weaver BA, Cleveland DW. The aneuploidy paradox in cell groMh and tumorigenesis. Cancer Cell 2008; 14: 431-3313. Thompson SL, Compton DA. Examining the link between chromosomal instability and aneuploidy in human cells. J Cell Biol 2008; 180(4): 665-7214. Gilewski T and Norton L. Cytokenetics in neoplasia. ln: Mendelsohn J, Howley PM, Israel M, Liotta LA (eds). The Molecular Basis of Cancer. Philadelphia, WB Saunders Co. 1995: 143-11115. Okada S, Fukuda I Inada K, Tokuhisa T. Prolonged expression of c-fos suppresses cycle entry of dormant hematopoetic stem cells. Blood 1999; 93: 8 I 6-82516. Peschos D, Stefanou D, Vougiouklakis Th, Assimakopoulos DA, Aganantis NJ. Cell cycle proteins in laryngeal cancer: Role in proliferation and prognosis. J Exp Clin Cancer Res 2005; 24: 431-3711. Martin GS. Normal cells and cancer cells. In: Bishop JM and Weinberg RA. (eds) Molecular Oncology. New York. Scientific American Inc. 1996: 13-4018. Cooper GM. Oncogenes 2nd ed. Boston. Jones and Bartlett Publ. 199519. Tronick SR and Aaronson SA. Growth factors and signal transduction. In: Mendelsohn J, Howley PM, lsrael M, Liotta LA (eds). The Molecular Basis of Cancer. Philadelphia. WB Saunders Co. 1995: 111-14220. Malumbres M, Barbacid M. Cell cycle kinases in cancer. Cun Opin Genet & Development 200'7 ; 17 : 60-6521. Brugarolas J, Bronson RT and Jacks T. p21 is a critical cdk2 regulator essential for proliferation control in Rb-deficient cells. J Cell Biol. 1998; 141: 503- 514 341

22. Umar A, Buermeyer AB, Simon JA, et al. Requirement for PCNA in DNA mismatch repair at a step preceding DNA resynthesis. Cell; 1996; 87:65-1323. Gulbis JM, Kelman Z,Hurwttz J, et al. Structure of the C-terminal region of p2 1 WAF l/CIP I complexed with human PCNA. Cell. 1996; 81 : 297 -30624. Buick RN and Tannock IF. Properties of malignant cells. In: Tannock IF anmd Hill RP (eds). The Basic Science of Oncology 2'd ed. New York. Mc Graw Hill Inc, 1992;139-15325. Mendelsohn J and Gabrilove J. Growth factors in malignancy. In: Mendelsohn J, Howley PM, Israel M, Liotta LA (eds). The Molecular Basis of Cancer. Philadelphia. WB Saunders Co. 1995: 432-45926. Pawsen T. The biochemical mechanism of oncogene action. In: Bishop JM and Weinberg RA (eds). Molecular Oncology. New York. Scientiflc American Inc. 1996;85-110!27. Yang R, Nakamaki Lubbert M, et al. CyclinAl expression in leukemia and normal hematopoetic cells. Blood. 1999; 93: 2061 -207 428. Li GQ, Xie J, Lei XY, Zhang L. Macrophage migration inhibitory factor regulates proliferation of gastric cancer cells via the PI3K/Akt pathway. World J Gastroenterol 2009 : 1 5 (44): 5 5 4l -4829. Gupta S. Review: Targeting the Hedgehog pathway in cancer. Ther Adv Med Oncol 2010; 2(4): 237 -5030. Koschmieder S, Halmos B, Levantini E, Tenen DG. Dysregulation of the C/ EBPcr differentiation pathway in human cancer. J Clin Oncol 2009;27(4): 6t9-283t. Bannon JH, McGee MM. Understanding the role of aneuplopidy in tumorigenesis. Biochem Soc Trans 2009 ; 3'7 : 9 I 0- 1 3)L- Weaver BAA, Cleveland DW. The role of aneuploidy in promoting and suppressing tumors. J Cell Biol 2009; 185(6): 935-31JJ. Ganmore I, Smooha G, lzraeli S. Constitutional aneuploidy and cancer predisposition. Huma Mol Genet 2009; 18(1): R84-R9334. Li t Berg A, Wu LR, Wang Z, Chen G, Wu R. Modeling the aneuploidy control of cancer. BMC Cancer 2010; 10: 346. Diunduh dari http://www. biomedcentral.com,/ I 4l -24Q7 I l0l3 4635. Williams BR, Prabhu VR, Hunter KE, Glazier CM, Whittaker CA, Housman DE, Amon A. Aneuploidy affects proliferation and spontaneous immortalization in mammalian cells. Science 2008; 322(5902): 7 03 -7 0936. Williams BR, Amon A. Aneuploidy: Cancer's fatal law? Cancer Res 2009; 69(13): s289-9131. Kusumbe AP, BNapat SA. Cancer stem clls and aneuploid populations within developing tumors are the major determinants of tumor dotmancy. Cancer Res 2009; 69QD:9245-5338. Santucci R, Volpe L, Zannoni, et al. Cell proliferation of the duodenal mucosa in patients affected by familial adenomatous polyposis. Gastroenterology, 1997;113: 1159-116239. Kotelnikov VM, Coon IV JS, Haleem A, et al. Cell kinetics of head and neck cancers. Clin Cancer Res. 1995; l:521-537342

40. Berges RR, Vukanovic J, Epstien JI, et al. Implication of cell kinetic changes during the progression of human prostatic cancer. Clin Cancer Res 1995; l: 413-4804t. Ito C, Kumagai M, Manabe A, et al. Hyperdiploid acute lymphoblastic leukemia with 51 to 65 chromosome: A distinct biological entity with a marked propensity to undergo apoptosis. Blood. 19991'93: 315-32042, Kresno SB, Harijanto SH, Haryono SJ et al.Aprofile ofDNAploidy status and proliferative activity of solid tumors. Presented atthe 4'h ACOS Conference, Bali 199943. Gondhowiardjo S, Kresno SB, Harijanto SH, et al. Current status of measurements and applications of DNA ploidy and proliferative activity as markers ofprognosis. Ind J Oncol 1997; 8: 1-1044. Muryantyo CH, Roezin A, Hermani B, et al. Application of DNA ploidy and proliferative activity as prognostic markers for laryngeal cancer. Presented at the 17il' Meeting of the International Academy of Tumor Marker Oncology, Hongkong;2000. -) 4+-'t