Abstrakt
Prostata felt cancerization betegner molekylære forandringer i histologisk normale væv støder op til tumorer. Sådanne ændringer indbefatter dereguleret proteinekspression, som vi tidligere har vist for nøglen transkriptionsfaktor tidlig vækstrespons 1 (EGR-1) og lipogen enzym fedtsyresyntase (FAS). Her tilføjer vi de to udskilte faktorer makrofag hæmmende cytokin 1 (MIC-1) og blodpladeafledt vækstfaktor A (PDGF-A) til den voksende liste af protein markører af prostata felt cancerization. Ekspression af MIC-1 og PDGF-A blev målt kvantitativt ved immunofluorescens og omfattende analyseret ved hjælp af to metoder til signal fangst og flere grupperinger af data genereret i human kræft (n = 25), histologisk normal tilstødende (n = 22), og sygdomsfri fri (n = 6) prostatavæv. blev analyseret i alt 208 digitaliserede billeder. MIC-1 og PDGF-A ekspression i tumorvæv var forhøjet 7,1x til 23.4x og 1,7x til 3,7x sammenlignet med sygdomsfrie væv (p 0,0001 til p = 0,08 og p 0,01 til p = 0,23, henholdsvis ). Til støtte for feltet cancerization, MIC-1 og PDGF-A udtryk i tilstødende væv blev forhøjet 7.4x til 38.4x og 1.4x til 2,7x (p 0,0001 til p 0,05 og p 0,05 til p = 0,51, henholdsvis ). Også MIC-1 og PDGF-A udtryk var ens i tumor og tilstødende væv (0.3x til 1,0x; p 0,001 til p = 0,98 for MIC-1; 0,9x til 2,6x; p 0,01 til p = 1,00 for PDGF-A). Alle analyser viste en høj grad af inter- og intra-væv heterogenitet på tværs af alle typer af væv (gennemsnitlig variationskoefficient på 86,0%). Vores data viser, at MIC-1 og PDGF-A udtryk er forhøjet i både prostata tumorer og strukturelt intakt tilstødende væv i forhold til sygdomsfrie prøver, der definerer felt cancerization. Disse udskilles faktorer kan fremme tumorigenese i histologisk normale væv og føre til tumor multifocality. Blandt flere kliniske anvendelser, kunne de også udnyttes som indikatorer for sygdom i falsk negative biopsier, identificere områder med gentage biopsi, og tilføje molekylær information til kirurgiske margener
Henvisning:. Jones AC, Antillon KS, Jenkins SM, Janos SN, Overton HN, Shoshan DS, et al. (2015) Prostate Field Cancerization: Dereguleret Ekspression af makrofag inhiberende Cytokine 1 (MIC-1) og blodpladeafledt vækstfaktor A (PDGF-A) i tumor tilstødende væv. PLoS ONE 10 (3): e0119314. doi: 10,1371 /journal.pone.0119314
Academic Redaktør: Tanya V. Kalin, Cincinnati Children ‘s Hospital Medical Center, UNITED STATES
Modtaget 2 oktober, 2014 Accepteret: 12 Januar 2015; Udgivet: 13 Mar 2015
Copyright: © 2015 Jones et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres
Data Tilgængelighed: Alle relevante data er inden papiret
Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af National Institutes of Health (NIH) Grant RR0164880 og NIH Grant R03CA136030-02 (til M. Bisoffi), University of New Mexico Cancer center Support Grant NIH /NCI P30CA118110, og en sommer Undergraduate Research Fellowship (SURF, til DS Shoshan) fra Chapman University Office of Undergraduate Research program. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser
Introduktion
Adenokarcinom af prostata udvikler sig gennem stadig mere maligne stadier. Disse kan omfatte eller være understøttet af proliferativ inflammatorisk atrofi (PIA), en mulig forbindelse mellem inflammatoriske processer og den maligne transformation af prostatavæv [1], og ved lav eller høj kvalitet prostata intraepitelialneoplasi (PIN), en precursor af prostatacancer [ ,,,0],2]. PIA og PIN er histologisk tydelige læsioner, der klart kan identificeres ved kirurgiske patologer uddannet i urologiske lidelser. PIA hovedsageligt er karakteriseret ved en samlet hyperkromatiske udseende af kirtel komponenter med variable acinære kalibre i lav forstørrelse mikroskopi, og den klare tilstedeværelse af inflammatoriske celler [3]. Alle former for PIN deler tilstedeværelsen af intra-luminale spredning af de sekretoriske celler i kanalsystemet acinære systemet og abnorme cytologiske funktioner, såsom forholdet mellem nuklear-til-cytoplasmatisk område, kromatin indhold, og størrelsen af nucleoli [4]. Det er tænkeligt, at celle-morfologiske ændringer, der fører til en histologisk abnormt udseende af glandulær komponenter i prostatavæv indledes med en fase, hvor molekylære ændringer forekommer i fuldstændigt fravær af nogen cytologisk eller histologisk ændring. Denne type premalignancy er kongruent med begrebet “feltet cancerization” eller “field-effekten”, et begreb, der blev indført af Daniel Slaughter i 1953 i forbindelse med skællede oral celle karcinom [5], og at nu kan udelukke enhver cellulær og histologisk afgang fra normalitet og fokuserer på molekylære afvigelser kun [6]. I overensstemmelse hermed en række genetiske, epigenetiske og biokemiske ændringer i strukturelt intakte celler af både epitel og stroma oprindelse, der findes i histologisk normale væv støder op til prostata adenocarcinomer ( “feltet cancerized” væv) er for nylig blevet identificeret af os og andre, og postuleret til være af værdi som kliniske indikatorer for sygdom (revideret i [7-10]). Vi har tidligere konstateret, blandt andre, nøglen transkriptionsfaktoren tidlig vækstrespons 1 (EGR-1) og lipogen enzym fedtsyresyntase (FAS) som særskilte markører af prostata felt cancerization [11,12]. Af note, vækstfaktorer og cytokiner er ikke tidligere blevet beskrevet i forbindelse med felt cancerization. Vi viser her for første gang, at ekspressionen af de udskilte faktorer makrofag inhiberende cytokin 1 (MIC-1) (også kaldet NSAID aktiverede gen-1 [NAG-1], vækst /differentieringsfaktor 15 [GDF-15 ], og prostata afledt faktor [PDF]), samt blodpladeafledt vækstfaktor A (PDGF-A) er dereguleret i åbenlyse cancerøse og tumor tilstødende humane væv, når der sammenlignes med donorvæv fra sygdomsfrie individer, hvorved der tilvejebringes yderligere beviser af prostata felt cancerization
Materialer og metoder
patientprøver
En kohorte af 16 de-identificerede sager blev opnået fra Cooperative humant væv Network (CHTN;. Western Division, Nashville TN, https://www.chtn.nci.nih.gov/, 5 tilfælde) og fra Institut for Kirurgi, Urologisk Division ved University of New Mexico Hospital (UNMH) i Albuquerque NM; https://hsc.unm.edu/som/surgery/urology/; 11 tilfælde. Efter aftale med alle føderale, statslige og University love blev UNMH vævsprøver de indsamlet fra patienter, der gennemgår prostatektomi og efter skriftligt informeret samtykke, donere ca. 100-500 mg deres væv til molekylære analyser. Den Institutional Review Board fra University of New Mexico Health Sciences center godkendt specifikt nærværende undersøgelse (# 05-417). Den kohorte indeholdt 16 prostata adenocarcinomer, hvoraf 13 blev matchet til tumor-tilstødende prostata væv. Gennemsnitsalderen for denne patient kohorte var 58,7 år med en række 44-68 år. Disse prøver featured Gleason score fra 6 til 9 og patologisk tumor node metastase (TNM) trin (ifølge amerikanske Blandede kræft) fra T2C til T3b. For 3 tumorvæv, de tilsvarende tilstødende væv var af utilstrækkelig kvalitet til inklusion i de endelige resultater. Seks de identificerede og helt sygdomsfrie prostata prøver fra obduktion sager fra enkeltpersoner, der døde som følge af forhold relateret til kræft blev opnået fra CHTN. Gennemsnitsalderen for de obduktion tilfælde var 48,7 år med en række 26-79 år. Alle væv blev histologisk gennemgået af vores samarbejde kirurgisk patolog (fx Fischer), især for at udelukke tilstedeværelsen af kryptiske cancerceller i tumoren tilstødende prostatavæv. Et humant prostatavæv microarray featuring 9 histologisk normale væv matcher til deres tilsvarende tumorer blev indkøbt fra Novus Biologicals (katalog # NBP2-30169; San Diego CA). Gennemsnitsalderen for de væv microarray sager var 64,2 år med en række 44-70 år. Disse prøver featured Gleason score fra 7 til 10 og patologiske TNM stadier fra T2C til T3b. Tabel 1 viser alle demografiske og patologiske data.
Kvantitative immunofluorescens
Kvantitativ immunfluorescens blev udført som beskrevet i vores tidligere arbejde [12]. Kort fortalt blev paraffinindlejrede prostata vævssnit afparaffineret med xylen og hydreret med faldende koncentrationer af ethanol. Antigen genfinding blev udført i kogende 10 mM Tris, 1 mM EDTA, 0,05% Tween 20, pH 9,0 (ved HCl) i 20 minutter, vasket kortvarigt i ledningsvand efterfulgt af forsigtig omrøring i Tris-bufret saltvand (TBS; 50 mM Tris, 150 mM NaCl, pH 7,6 ved HCI) indeholdende 0,025% Triton X-100 (TBST). Væv blev blokeret i 10% normalt gedeserum (sc-2040, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz CA) i TBS indeholdende 1% bovint antigen (BSA) i 2 timer ved stuetemperatur og derefter inkuberet med primære antistoffer i TBS indeholdende 1% BSA ved 4 ° C natten over. MIC-1 blev påvist med 3 ug /ml ged polyklonale antistof ab39999 fra Abcam (Cambridge MA, for væv fra UNMH og CHTN) eller kanin polyklonale antistof sc-66905 fra Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz CA, for det væv microarray). PDGF-A blev detekteret med 3 ug /ml kanin-polyklonale antistof sc-7958 fra Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz CA). Normalt kanin IgG eller normalt gede-IgG (10500C og 10200, henholdsvis fra Invitrogen, Carlsbad CA) blev anvendt som negativ kontrol for at sikre specificitet. Vævssnit blev vasket i TBST og inkuberet i 1 time ved stuetemperatur med Alexa Fluor 633-konjugeret kanin-anti-gede-IgG (A21086 for MIC-1 om UNMH /CHTN væv) eller Alexa Fluor 488-konjugeret gede anti-kanin IgG ( A11008 for MIC-1 for de væv mikroarrays), og med Alexa Fluor 633-konjugeret gede anti-kanin IgG (A21070 for PDGF-A) (alle fra Invitrogen, Carlsbad CA). Alle sekundære antistoffer var på 3.3μg /ml og i TBS indeholdende 1% BSA og enten 10% normalt kanin eller 10% normalt gedeserum (for antistofferne rejst i kanin eller ged, henholdsvis). Efter vask i TBS blev vævssnit modfarvet for kerner med diamidino-2-phenylindol (DAPI; 900 nm) i 2 minutter ved stuetemperatur. Efter vask med TBS, blev celler og sektioner monteret i BVT Vandigt mounting medium (Genemed Biotechnologies, San Francisco CA) eller Fluoroshield mounting medium (Sigma, St. Louis MO). De UNMH /CHTN væv blev analyseret ved spektral erhvervelse image og lineær unmixing udført på University of New Mexico Health Sciences Center-Fluorescence Microscopy Shared Resource Core Facility ved hjælp af en Zeiss LSM510 META konfokal mikroskop med en Plan Apochromat 63x olie 1.4 NA mål, og ved hjælp lambda-tilstand af Zen-softwaren (Carl Zeiss MicroImaging LLC, Thornwood NY). 405 nm og 633 nm lasere blev anvendt til at excitere DAPI og Alexa Fluor 633 henholdsvis og en emission række 433nm til 690 nm blev anvendt til at erhverve lambda stakke og at indfange den spektrale information af fluoroforer. Kontrolglas med kun DAPI, kun sekundært antistof, og ufarvede væv blev afbildet at erhverve separate lambda stakke af hver fluorescerende komponent, dvs. DAPI, Alexa Fluor 633, og autofluorescens. Repræsentative pixels fra hvert af disse billeder blev valgt, hvilket skaber emissionsspektret af hver komponent. Disse spektre blev derefter brugt til at lineært unmix billederne ved hjælp af samme indstilling i Zen software, en proces, der var lige så anvendes på alle spektrale billeder for at sikre gyldigheden af intra- og inter-væv sammenligninger. Spektralt ublandede konfokal billeder blev derefter importeret til SlideBook digital mikroskopi billedbehandling software (SlideBook, Denver CO) til kvantificering. Vævet microarray blev analyseret ved konventionel immunfluorescensmikroskopi anvendelse af et Zeiss Axiovert 35 inverteret mikroskop udstyret med en 470 excitation /525 emission udstyre båndpasfilter og en dikroisk DAPI 360 excitation /460 emission filter. To metoder til kvantificering blev anvendt: (A) Whole slide analyse (WSA); signalintensiteter (pixel count) blev målt specifikt til Alexa Fluor 633 (eller Alexa Fluor 488 vævet microarray). For væv fra UNMH /CHTN blev WSA analyse rettet specifikt til cytoplasmatiske områder ved at udelukke områder defineret af DAPI. (B) Regioner af interesse analyse (ROI); 3 repræsentativ ROI (defineret som områder med robust immunfarvning) pr dias blev valgt, og signalet intensiteter (sum pixel tæller per areal) blev bestemt. Størrelsen af hver ROI var ~ 100 um
2; for UNMH /CHTN væv ROI blev valgt af to medarbejdere blindet til arten af vævet (F. Bisoffi og S. Jones) for at undgå bias; for vævet microarray, blev de anbragt med lige store positioner på tværs hvert billede og de signalintensiteter blev bestemt under anvendelse ImageJ software (National Institutes of Health, Bethesda MD). For de viste billeder heri alle signaler (rød og grøn) var pseudo-farvet gul for bedre synlighed
Statistik
For kvantificering blev væv af den art inddelt i fire forskellige kategorier:. (I ) Alle kombineret, (ii) ovenfor og under medianen at modvirke effekten af heterogenitet, og (iii) ikke-matchede at modvirke muligheden for en kamp effekt bias. Forskelle i ekspressionen af MIC-1 og PDGF-A mellem grupper blev analyseret ved to standard statistiske test, dvs. den tosidede t-test i Microsoft Excel (Redmond WA) og, for delvist at kontrollere for lille prøvestørrelse og en fordeling med uendelig varians grundet væv heterogenitet, Wilcoxon rang beløb test i Jumpin analyse software pakke (Jumpin software, Cary NC). De tilsvarende niveauer af signifikans (p) er angivet som p (t) og p (WRS) hhv. Inter-væv heterogenitet inden for en type væv (tumor, tilstødende, eller sygdomsfri) blev vurderet ved at beregne variationskoefficienten (CV), udtrykt som% baseret på gennemsnittet af alle målinger. Intra-væv heterogenitet for UNM /CHTN kohorten blev vurderet ved at beregne den gennemsnitlige CV udtrykt som procent baseret på de enkelte CV’er afledt af billeder af de enkelte sager. Intra-væv heterogenitet for vævet microarray kohorten blev vurderet ved at beregne den gennemsnitlige CV udtrykt som procent baseret på de enkelte CV’er afledt af ROI værdier enkeltsager. Potentielle korrelationer af signalintensiteter mellem matchede væv blev analyseret ved at bestemme korrelationskoefficienten (r) og bekræftet ved at bestemme uafhængighed grupper af data ved χ
2 test. Foreninger med kliniske parametre blev analyseret ved anvendelse af t-test. Statistisk signifikans for alle analyser blev defineret ved p ≤ 0,05.
Resultater
Påvisning af MIC-1 og PDGF-A i humane prostata væv ved immunfluorescens (IF)
Efter sikre, at uspecifikke kontrol IgG antistoffer ikke gav nogen målelig fluorescens blev alle immunfarvninger med specifikke primære antistoffer udføres under identiske betingelser. Fig. 1A-C viser repræsentative immunfarvninger for MIC-1 i tumor (kræft), tumor tilstødende, og sygdomsfrie væv, hhv. Visuel inspektion viste, at typisk, MIC-1-ekspression, var ens i tumor og tilstødende væv, samt forhøjet sammenlignet med sygdomsfrie prostatavæv fra individer uden cancer. Selvom der blev observeret en fortrinsret farvning i epitel rum, blev farvningen diffuse i udseende, tilsyneladende både intra- og ekstra-cellulære i naturen, hvilket er i overensstemmelse med MIC-1 er en udskilt cytokin [13,14] (fig. 1A og B). Meget lidt, om nogen, MIC-1-immunfarvning blev observeret i sygdomsfrie prostatavæv fra obduktioner ikke er relateret til cancer (fig. 1C). Ligeledes immunfarvning for PDGF-A var ens i tumor og tilstødende væv (fig. 1D og E), forhøjet i forhold til sygdomsfrie væv (fig. 1F), og overvejende epitel men diffuse efter aftale med en udskilt vækstfaktor [15 ]
Repræsentative tilfælde af prostata tumorer (A og D) og tilstødende væv (B og E), samt tilfælde af sygdomsfrie kontrol væv ikke er relateret til kræft (C og F) er vist.; billeder repræsenterer overlays for nuklear farvning af DAPI (blå) og Alexa Fluor 633 immunfarvning (gul /hvid); indsatsene er Alexa Fluor 633 kun immunfarvning; hvide søjler repræsenterer 10 mikrometer. Diamanterne, lukkede pile, og åbne pile i B og E betegner en typisk lumen, epitelcelle rum, og stromacellelinje rum hhv.
Kvantificering af MIC-1 og PDGF-A udtryk i menneskelig prostata væv
Brug vores etablerede protokol af kvantitativ fluorescens baseret på spektral erhvervelse image og lineær unmixing [12], blev i alt 190 digitaliserede billeder underkastet en omfattende kvantificering af signalet intensiteter repræsenterer MIC-1 og PDGF En ekspression (tabel 1). Forskelle i ekspression i tumor, tumor tilstødende, og sygdomsfrie prostatavæv blev bestemt i prøver, der er grupperet i fire forskellige kategorier, dvs. (i) alle kombineret, (ii) ovenfor og under medianen at modvirke effekten af heterogenitet, og (iii ) ikke-matchede at modvirke muligheden for en kamp effekt bias. Disse kategorier blev analyseret ved hjælp af digitaliserede billeder taget i WSA og ROI-tilstand (se materialer og metoder).
Expression niveauer for MIC-1 i tumorvæv var signifikant forhøjet (10.2x til 23.4x ved WSA og 7,1x til 9.4x ved ROI) i forhold til sygdomsfrie væv (p 0,05 til p 0,0001). Til støtte for feltet cancerization, MIC-1-ekspression i tumor tilstødende væv var ligeledes og signifikant forhøjet (19.2x til 38.4x ved WSA og 7.4x til 20.5x af ROI) i forhold til sygdomsfrie væv (p 0,05 til p 0,0001 ), og MIC-1-ekspression svarede (0.3x til 1,1 x ved WSA og 0,5x til 1,0x ved ROI) i tumor og tumor tilstødende væv (p 0,05 for de fleste af analyserne) (tabel 2). Visuel repræsentation af data til støtte prostata felt cancerization for MIC-1 er givet i fig. 2. WSA analyse viste, at MIC-1-ekspression var signifikant forskellig mellem tumor og sygdomsfri væv (p (t) 0,01; p (WRS) 0,01) og mellem tumor tilstødende og sygdomsfrie væv (p (t ) 0,001; p (WRS) 0,0001). I modsætning hertil MIC-1-ekspression var meget ens (p (t) = 0,94; p (WRS) = 0,21) i tumor og tumor tilstødende væv (. Figur 2A). For at løse den mulighed, at matchede status kunne påvirke ligheden udtryk i tumor og deres tilstødende væv, vi bestemt korrelationskoefficienten for signalintensiteter afledt matchede væv, der er angivet nogen match bias (r = 0,27). Derudover analyserede vi også forskellen i MIC-1-ekspression mellem billeder, der tilhører ikke-matchede tilfælde. Selv om denne analyse omfattede færre datapunkter, forskellen mellem tumor og sygdomsfri væv (p (t) 0,01; p (WRS) 0,05) og mellem tumor tilstødende og sygdomsfrie væv (p (t) p (WRS) 0,0001) fortsat betydelig, mens MIC-1 ekspression i tumor og tumor-tilgrænsende væv (p (t) = 0,97; p (WRS) = 0,95) var ens (figur 2B).. Fig. 2C og 2D skildrer lignende fund for billeder analyseret af metoden ROI. MIC-1-ekspression var signifikant forskellig mellem tumor og sygdomsfrie væv (p (t) 0,001; p (WRS) 0,01) og mellem tumor tilstødende og sygdomsfrie væv (p (t) 0,001; p (WRS) 0,0001). I modsætning hertil MIC-1-ekspression var ens (p (t) = 0,30; p (WRS) = 0,16) i tumor og tumor tilstødende væv (. Figur 2C). Der var igen ingen sammenhæng i udtryk mellem matchede væv (r = 0,12) og i ikke-matchede tilfælde er forskellen mellem tumor og sygdomsfrie væv (p (t) 0,001; p (WRS) 0,05), og mellem tumor tilstødende og sygdomsfrie væv (p (t) 0,001; p (WRS) 0,001) fortsat betydelig, mens MIC-1-ekspression i tumorer og tumor-tilgrænsende væv (p (t) = 0,69; p ( WRS) = 0,56) var ens (fig. 2D). Notatet niveauet for inter- og intra-væv heterogenitet for begge typer af målinger var høj (variationskoefficient = 86,1%). Fordi MIC-1-ekspression syntes klart støtter begrebet felt cancerization i prostata væv, vi bestemt sit udtryk i et selvstændigt sæt af 9 matchede tumor og tilstødende væv featured på kommercielt tilgængelige væv microarrays (fig. 3A og 3B). Kvantificering af både WSA og ROI metoder (. Figurerne 3C og 3D) viste lignende MIC-1 ekspressionsniveauer i tumor og tumor-tilgrænsende væv (0,9x ved WSA [p (t) = 0,47; p (WRS) = 0,76] og 1,0x ved ROI [p (t) = 0,59; p (WRS) = 0,82]) (tabel 2). Der var ingen korrelation mellem tumoren og deres tilstødende væv, indikerer fravær af en kamp bias (r 0,1). Og den inter- og intra-væv heterogenitet klart mindre (16,9%), sandsynligvis på grund af den konventionelle immunfluorescensmetoden
(AD) MIC-1-ekspressionsniveauer (angivet som signalintensiteter [pixel]) i sygdomsfri, tumor tilstødende, og tumorvæv; de typer af analyse blev følgende (som pr Materialer og metoder): (A og B) Hele slide analyse (WSA) for alle (A) og ikke-matchede (B) sager i UNMH /CHTN kohorte; (C og D) region af interesse (ROI) analyse for alle (C) og ikke-matchede (D) sager i UNMH /CHTN kohorte. Individuelle datapunkter er vist som små sorte firkanter (delvist overlappende); kasserne repræsenterer gruppens medianer (linje tværs midten) og kvartiler (25. og 75. percentiler) ved enderne; linjer over og under felter angiver 10. og 90. percentiler hhv. For hver analyse antallet af billeder og sager er angivet; p-værdier over panelerne betegne den grad af statistisk signifikans for forskellene mellem grupperne, som beregnet af t-test (p (t)) og af Wilcoxon rang beløb test (p (WRS)).
(AB) immunofluorescens med anti-MIC-1-antistof i en repræsentativ prostata tumor (a) og tumor tilstødende væv (B); billeder repræsenterer overlays for nuklear farvning af DAPI (blå) og Alexa Fluor 488 immunfarvning (gul /hvid); indsatsene er Alexa Fluor 488 kun immunfarvning; hvide søjler repræsenterer 10 mikrometer. Diamanten, lukkede pil og åben pil i B betegne en typisk lumen, epitelcelle rum, og stromacellelinje rum hhv. (C-D) MIC-1-ekspressionsniveauer (angivet som signalintensiteter [pixel count]) i matchede tumor tilstødende og tumorvæv; de typer af analyse var følgende (som pr materialer og metoder): (C) Hele slide analyse (WSA), (D) region af interesse (ROI) analyse. Individuelle datapunkter er vist som små sorte firkanter (delvist overlappende); kasserne repræsenterer gruppens medianer (linje tværs midten) og kvartiler (25. og 75. percentiler) ved enderne; linjer over og under felter angiver 10. og 90. percentiler hhv. For hver analyse antallet af billeder og sager er angivet; p-værdier over panelerne betegne den grad af statistisk signifikans for forskellene mellem grupperne, som beregnet af t-test (p (t)) og af Wilcoxon rang beløb test (p (WRS)).
PDGF-a udtryk i tumorvæv var forhøjet i mindre omfang og mindre robust end MIC-1 (2,1x til 3,7x ved WSA og 1.7x til 3.1x af ROI) i forhold til sygdomsfrie væv (p 0,01 til p = 0,23). Dens udtryk i tumor tilstødende væv var lidt og mindre håndfast forhøjet (1.4x til 2,2x ved WSA og 1,6x til 2,7x ved ROI) i forhold til sygdomsfrie væv (p 0,05 til p = 0,51) (Tabel 2). PDGF-A-ekspression blev analyseret som en funktion af data median (fig. 4). Følgelig WSA analyse viste, at PDGF-A ekspression var signifikant forskellig mellem tumor og sygdomsfrie væv (p (t) = 0,06; p (WRS) 0,05), men ikke mellem tumor tilstødende og sygdomsfrie væv (p (t ) = 0,12; p (WRS) = 0,13) for ekspressionsniveauer over medianen (figur 4A).. Expression niveauer under medianen viste ingen forskel mellem disse typer af væv (p = 0,16 til p = 0,23) (fig. 4B). Analyse af metoden ROI afslørede en mere støttende billede til felt cancerization. PDGF-A ekspression var signifikant forskellig for begge datasæt over og under middelværdien mellem tumor og sygdomsfri væv (p (t) 0,05; p (WRS) 0,05) og mellem tumor tilstødende og sygdomsfrie væv ( p (t) 0,05; p (WRS) ≤0.05), mens ekspression var tilsvarende i tumor og tumor tilstødende væv (p (t) = 0,61 til 0,65; p. (WRS) = 0,64 til 0,66) (fig 4C og 4D og tabel 2). Svarende til MIC-1, niveauet for inter- og intra-væv heterogenitet for alle typer af målinger var høj (variationskoefficient = 85,9%).
(AD) PDGF-A ekspressionsniveauerne (angivet som signal intensiteterne [pixel count]) i sygdomsfri, tumor tilstødende, og tumorvæv; de typer af analyse blev følgende (som pr Materialer og metoder): (A og B) Hele slide analyse (WSA) for værdier over (A) og under (B) medianen af værdierne af alle tilfælde i UNMH /CHTN kohorte; (C og D) region af interesse (ROI) analyse for værdier over (A) og under (B) medianen af værdierne af alle tilfælde i UNMH /CHTN kohorte. Individuelle datapunkter er vist som små sorte firkanter (delvist overlappende); kasserne repræsenterer gruppens medianer (linje tværs midten) og kvartiler (25. og 75. percentiler) ved enderne; linjer over og under felter angiver 10. og 90. percentiler hhv. For hver analyse antallet af billeder og sager er angivet; p-værdier over panelerne betegne den grad af statistisk signifikans for forskellene mellem grupperne, som beregnet af t-test (p (t)) og af Wilcoxon rang beløb test (p (WRS)).
diskussion
Field cancerization i prostatavæv er velkendt, enten som en tilstand af molekylær premalignancy foregående histologisk ændring eller som en reaktion på tilstedeværelsen af en tumor i kirtlen. Denne spændende koncept omfatter en mangfoldighed af celler og cellulære funktioner, og en voksende liste af karakterisere faktorer [7-10,16]. Vi har tidligere rapporteret om telomer længde, en markør af genomisk ustabilitet [17,18], og har for nylig fokuseret på dereguleringen af ekspressionen af protein faktorer [11,12]. Den foreliggende undersøgelse er et bidrag til denne linje af forskning og tilføjer to udskilt protein faktorer til listen af markører og /eller potentielle mediatorer af marken cancerization, dvs. MIC-1 og PDGF-A. Tidligere rapporter fra os og andre viste deres deregulering på det transkriptionelle niveau uden oplysninger om proteinekspression [11,19,20]. Derimod giver vi her en detaljeret kvantificering af de tilsvarende protein udtryk i humane prostata væv.
MIC-1 og PDGF-A udskilles faktorer med en etableret rolle i prostata tumorigenese og kræft progression [21-25] . Rolle MIC-1 er mindre klar, og rapporteres som både en kræft promotor og suppressor [13,25,26]. Interessant MIC-1 blev først opdaget i makrofager [27], men når secerneres af prostatacancerceller kan den fremme en pro-tumorigen miljø ved at undertrykke den anticanceraktivitet af immunceller [23]. Rollen af PDGF-A i prostatacancer er mere etableret. PDGF-A er et af fire isoformer, der danner funktionelle dimerer og binder til tyrosinkinasereceptorer PDGFRα og PDGFRβ. PDGF’er stimulere væksten, overlevelse, og motilitet af forskellige celletyper og har vigtige funktioner under fosterudviklingen og i kontrollen af vævshomeostase. Hyperactive PDGF signalering er forbundet med prostatakræft udvikling og progression gennem parakrin og autokrine foranstaltninger [21,22], og udgør en stor molekylær mål for klinisk etablerede terapeutiske midler, såsom imatinib [28]. Secerneret, i modsætning til intracellulær, at markører og mediatorer af felt cancerization passe to store modeller forklare udviklingen af molekylært ændrede felter [9]. Derfor celler med opreguleret MIC-1 og PDGF-A udtryk kunne virke lokalt i en autokrin måde, overtalelse små hyperproliferative celle konsortier tilbøjelige til yderligere genetiske og biokemiske forandringer i retning af transformation. Alternativt, når secerneres af cancerceller, kunne de påvirke fjernere områder af den prostatiske kirtel, hvorved der induceres sekundære områder af molekylært ændrede celler og måske inducere velbeskrevet multifocality af prostatacancer [29].
Med hensyn til biomedicinsk forskning, støtter vores observationer tidligere forestillinger om, at væv støder op til tumorer ikke kan repræsentere de mest ideelle styringer til molekylære undersøgelser [30]. Endvidere har vi og andre tidligere argumenteret for, at markører for felt cancerization kan have potentielle kliniske anvendelser [7-10]. En potentiel begrænsning er den heterogenitet featured blandt og endog inden for væv. Dette kan være skyldes til dels den sofistikerede og følsomme kvantificering fremgangsmåde brugt i dette studie og bør ikke bar definitionen af klinisk informative tærskelværdier i fremtidige studier. Selv om den foreliggende undersøgelse ikke er designet eller drevet til endegyldigt at bestemme sammenslutning af MIC-1 og PDGF-A med kliniske parametre, vi observeret, at MIC-1-ekspressionsniveauer betydeligt differentieret patologisk stadie T2 fra T3 i tumorvæv (p 0,001 til p & lt 0,05), og var moderat associeret med Gleason score ≤6
vs
. 6 og ≤7
vs
. 7 (p & lt 0,05 til 0,13). Dette er i overensstemmelse med den tidligere rapporterede kapacitet på MIC-1 til at fungere som en prognostisk markør i prostatakræft [31-33], og bestyrker vores farvning og kvantificering tilgang. I modsætning hertil MIC-1-ekspression i tumor tilstødende væv ikke nogen sammenhæng med patologisk stadium eller Gleason klasse. En sammenslutning af PDGF-A ekspression med kliniske parametre var mindre indlysende, men det er bemærkelsesværdigt, at i begge tumor- og tumor tilstødende væv, PDGF-A ekspression tendens til at skelne mellem Gleason scorer ≤6
vs
. 6 (p & lt 0,05 til 0,13). Selvom PDGF /PDGFR signalvejen er stærkt impliceret i udviklingen og progressionen af prostatacancer [21,22], sin egenskab af uafhængig prognostisk biomarkør i prostatakræft er ikke blevet grundigt beskrevet. Vores arbejde viser, at protein markører for felt cancerization kan være mere udnyttes som diagnostiske snarere end prognostiske markører [12].
Leave a Reply
Du skal være logget ind for at skrive en kommentar.