PLoS ONE: Intermediate Monocytter men ikke TIE2-udtrykkende Monocytter er en følsom diagnostisk indikator for kolorektal Cancer

Abstrakt

Vi har udført den første undersøgelse for at bestemme den diagnostiske potentiale CD14 ++ CD16 + mellemliggende monocytter sammenlignet til den pro-angiogene delmængde af CD14 ++ CD16 + TIE2 + TIE2-udtrykkende monocytter (mer) i cancer. Disse monocyt populationer blev undersøgt ved flowcytometri i raske frivillige (N = 32) og i kolorektale carcinom patienter med lokaliseret (N = 24) eller metastatisk (N = 37) sygdom. Vi yderligere bestemmes blodniveauer af cytokiner forbundet med monocyt regulering. Resultaterne viste den mellemliggende monocyt delmængde at være signifikant forhøjede i kolorektal cancer patienter og for at vise de højeste frekvenser i lokaliseret sygdom. Multivariat regressionsanalyse identificeret mellemliggende monocytter som en betydelig uafhængig variabel i kræft forudsigelse. Med en afskæringsværdi på 0,37% (mellemliggende monocytter af de samlede leukocytter) den diagnostiske følsomhed og specificitet lå på 69% og 81%, hhv. I modsætning hertil blev TEM niveauer forhøjet i lokaliseret kræft, men ikke adskiller sig væsentligt mellem grupper og ingen af ​​de cytokiner korreleret med monocyt subpopulationer. Af interesse,

in vitro

analyser støttede den observation, at mellemliggende monocytter blev mere potent induceret af primær i modsætning til metastatiske cancerceller, som kan vedrøre den immunosuppressive miljø etableret i fremskredent stadium af metastatisk sygdom. Afslutningsvis som mellemliggende monocytter i forhold til TIE2 udtrykkende monocytter er en mere følsom diagnostisk indikator for kolorektal cancer

Henvisning:. Schauer D, Starlinger P, Reiter C, Jahn N, Zajc P, Buchberger E, et al . (2012) Intermediate Monocytter men ikke TIE2-udtrykkende Monocytter er en følsom diagnostisk indikator for tarmkræft. PLoS ONE 7 (9): e44450. doi: 10,1371 /journal.pone.0044450

Redaktør: Isaac Yang, UCLA, USA

Modtaget: Februar 25, 2012; Accepteret: August 7, 2012; Udgivet: September 4, 2012 |

Copyright: © Schauer 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

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af Medical Scientific Fund af borgmesteren i byen Wien (https://www.wien.gv.at/gesundheit/einrichtungen/med-wiss-fonds/) ved tilskud nr. 8064 udstedt til T. Gruenberger. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet. Ingen yderligere ekstern finansiering blev modtaget til denne undersøgelse

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Monocytter betragtes centrale aktører i medfødte immunitet ; de tegner sig for ca. 8-10% af humane leukocytter og er kendetegnet ved ekspressionen af ​​co-receptoren CD14 for toll-like receptor 4 (TLR4) [1]. En lille delmængde af humane perifere blodmonocytter, som co-udtrykker CD16 (Fcy receptor III) er blevet identificeret i 1988 [2] og fundet at udgøre ca. 10% af de samlede blodmonocytter [3]. Heterogenitet inden for denne CD16 + population blev efterfølgende anerkendt [4]. Eksistensen af ​​3 monocyt subpopulationer baseret på forskellen udtryk for CD14 og CD16 er for nylig blevet gennemført i den nye kontoplan af monocytter, som skelner mellem CD14 ++ CD16- “klassiske”, CD14 ++ CD16 + “mellemliggende”, og CD14 + CD16 ++ “ikke-klassiske” monocyt undergruppe [5]

Seneste undersøgelser af genekspressionsprofiler peger på en udviklingsmæssig sammenhæng mellem de tre delmængder med gradvise ændringer i overflademarkører under modning [6] -. [7]. Til sammenligning

in vitro

kultur og modning af blodmonocytter resulterer i en gradvis stigning i CD16-ekspression [8] – [9], som er udløst af cytokiner, såsom MCP-1 (monocyt-kemoattraktant protein 1), TGF -β (transformerende vækstfaktor beta), eller M-CSF (makrofagkolonistimulerende faktor) [10] – [12]. Desuden er de tre subpopulationer udviser distinkte funktionelle forskelle, med klassiske monocytter viser den højeste fagocytose potentiale [6]. I modsætning hertil ikke-klassiske monocytter har en lav kapacitet for fagocytose, viser en patruljering adfærd langs karvægge og reagerer kraftigt mod nukleinsyrer og virus [13]. Genekspressionsprofilen mellemliggende monocytter har forbundet dem med antigen-processering og præsentation, med inflammatoriske responser på bakterielle patogener og lipopolysaccharid (LPS) [6], [14]. Af interesse, pro-angiogene markører, såsom endoglin, vaskulær endotelvækstfaktor receptor 2 (VEGFR-2) og angiopoietin receptor TIE2 selektivt overudtrykt i den mellemliggende monocyt delmængde [6], [15]. Salg

stemer (TIE2-udtrykkende monocytter) indledningsvis er blevet beskrevet i mus for at omfatte et pro-angiogen monocyt befolkning, der kan forbedre tumorvækst ved parakrin sekretion af angiogene faktorer, såsom VEGF og basisk fibroblastvækstfaktor [16]. detekteres cirkulerende mer i det perifere blod fra raske mennesker og cancerpatienter, og er overvejende i den mellemliggende monocyt delmængde [15], [17]. De reagerer på angiopoietin-2 (Ang-2), et protein højt udtrykt i tumorer, via overfladereceptor TIE2 og dets coreceptor TIE1 som kan fremme signalering ved at kaste et opløseligt TIE1 fragment [18] – [19]. Således mer fortrinsvis akkumuleres ved tumor-sites, herunder colorectal carcinom men synes at være fraværende fra normalt væv [17].

Monocyt delmængder er blevet overvåget i humant blod i forbindelse med sygdomme. Men de fleste undersøgelser ikke diskriminere mellem ikke-klassiske og mellemliggende monocytter, men fokuserede på sondringen mellem CD16 positive og negative subpopulationer. Forhøjede niveauer af cirkulerende CD16 + monocytter er blevet rapporteret for patologiske tilstande, såsom sepsis [20], kronisk hepatitis B [21], koronararteriesygdom [22], og kræft [23]. Derfor har CD16 + monocytter vist diagnostisk og prognostisk potentiale i inflammatoriske og maligne sygdomme. Nyere undersøgelser viser, at den yderligere sondring mellem ikke-klassiske og mellemliggende monocytter kan tilbyde bedre information. Især blev intermediære monocytter i modsætning til ikke-klassiske monocytter vist at være selektivt forhøjet i alvorlige astmatiske patienter [24] og for at forudsige komplikationer hos patienter med høj risiko for hjertekarsygdom [25]. Sammenlignelige analyser i kræftpatienter mangler til dato.

I betragtning af den nye indsigt i distinkte egenskaber mellemliggende monocytter og den pro-angiogene (pro-tumor) fænotype af mer vi hypotese, at disse monocyt befolkninger kan have diagnostisk potentiale i kolorektal cancer (CRC). Vi forventede mer og mellemliggende monocytter at være signifikant forhøjede i det perifere blod af patienter med CRC og øges yderligere ved fremskreden sygdom. For at løse dette emne vi gennemført en eksplorativ undersøgelse af 93 deltagere, herunder raske frivillige, CRC fase I-III-patienter (lokaliseret kolorektal cancer) og CRC fase IV patienter (metastaseret kolorektal cancer, mCRC). Vi karakteriserede subpopulationer af mellemliggende monocytter og mer i perifert blod i forbindelse med kliniske parametre samt til monocyt-associerede cytokiner, herunder MCP-1, Ang-2, opløselig TIE1 (sTIE1) og vaskulær endotel vækstfaktor A (VEGF-A ). Den mellemliggende monocyt delmængde i modsætning til mer viste sig at være fortrinsvis induceret i tidlige stadier af sygdommen og til at udgøre en ny, følsom markør for colorectal cancer.

Materialer og metoder

Etik Statement

Denne ikke-interventionel, klinisk undersøgelse blev udført i overensstemmelse med principperne i Helsinki-erklæringen. Analysen af ​​blodprøver blev godkendt af institutionelle “etiske komité for det medicinske universitet i Wien” (# 331/2010 og # 791/2010); alle patienter og raske frivillige gav skriftligt informeret samtykke

Patient Collective

Blodprøver blev indsamlet fra tre faggrupper:. raske frivillige (N = 32), patienter med lokaliseret kolorektal cancer (N = 24 ) og patienter med metastaseret colorektal cancer (N = 37). Hovedparten af ​​FRK patienter havde deres primære tumor resektion og præsenteres med levermetastaser sekundært til tyktarmskræft. Blod blev trukket tilbage før patientbehandling, dvs. generelt en dag før operation eller umiddelbart før neoadjuverende kemoterapi. Den fase af sygdommen i henhold til den Union for International Cancer Control (UICC) blev bestemt for alle CRC patienter efter CT-scanning og tumor resektion. Raske frivillige var tilsyneladende fri for kroniske og inflammatoriske sygdomme.

Analyse af Monocyt populationer Salg

ethylendiamintetraeddikesyre eddikesyre (EDTA) behandlet fuldblod blev behandlet ved stuetemperatur. Overfladeekspression af CD14, CD16 og TIE2 blev evalueret anvende direkte immunfluorescence farvning efterfulgt af en lyserer-no-vaskeprocedure. I korte træk blev 100 pi helblod inkuberes med de følgende antistoffer ved mættende koncentrationer i 20 minutter: CD14-FITC (Becton-Dickinson, San Jose, CA, USA), CD16-PC5 (Beckman Coulter, Fullerton, CA, USA) og TIE2-PE (R 0,001) spænder på en median niveau på 0,66% mod 0,25% af den samlede blod leukocytter hhv. Ved fremskreden sygdom, mellemliggende monocytter faldt igen resulterer i en median frekvens på 0,40% i metastatiske CRC patienter, men niveauet forblev signifikant højere end hos raske kontroller (p = 0,003). Ved evalueringen mellemliggende monocytter i celletal pr ml perifert blod eller i procent af det samlede monocytter blev sammenlignelige resultater opnået (data ikke vist).

Monocyt subpopulationer blev bestemt ved flowcytometri og er givet i% af totale leukocyttal hos raske personer, patienter med lokaliseret CRC og patienter med mCRC. Hyppigheden af ​​de samlede (CD14 positive) monocytter (A) blev sammenlignet med klassiske CD14 ++ CD16- monocytter (B), mellemliggende CD14 ++ CD16 + monocytter (C), og CD14 ++ CD16 + TIE2 + mer (D).

Ligeledes (CD14 ++ CD16 + TIE2 +) TEM delmængde af monocytter udviste en ikke-signifikant tendens til at stige i lokal sygdom (p = 0,055) med en median hyppighed på 0,05%, 0,07%, og 0,05% af de samlede blod leukocytter til sunde, lokale CRC og FRK kollektiver, hhv. Evaluering af mer baseret på co-ekspression af CD14 + TIE2 + i modsætning til tredobbelt gating for CD14 ++ CD16 + TIE2 + ændrede ikke resultater (data ikke vist).

blodets indhold af Intermediate Monocytter er en diagnostisk indikator af CRC

Vi vurderede yderligere udførelsen af ​​mellemliggende monocytter i CRC diagnose uanset sygdommens stadie. ROC-analyse blev anvendt til at bestemme den diagnostiske effekt ved arealet under kurven (AUC = 0,785, p 0,001) og at etablere en tærskel for påvisning cancer (. Figur 2). Med en afskæringsværdi på 0,37% mellemliggende monocytter af de samlede leukocytter den diagnostiske følsomhed og specificitet lå på 69% og 81% henholdsvis.

Balancen i diagnostisk følsomhed og specificitet mellemliggende monocyt niveauer blev bedømt ved ROC diagram og området under kurven.

Monocytter af CRC Patienter Vis ændret ekspression Niveauer af CD14 og CD16

den gennemsnitlige fluorescensintensitet (MFI) af flowcytometriske målinger afspejler den gennemsnitlige udtryk niveau af de undersøgte overflademolekyler på celler og er knyttet til monocyt funktion. Mens CD14-ekspression korrelerer med monocyt lydhørhed og cytokinsekretion [27], er deres CD16 niveauer er forbundet med deres evne til antistof-afhængig cellulær cytotoksicitet [28].

Vi fandt, at den samlede monocytter udviste et betydeligt tab af CD14 i fremskredent stadium af metastatisk CRC (fig. 3). Denne reduktion CD14 blev også observeret, når særskilt evalueret for klassiske og mellemliggende monocytter. Inden subpopulationen af ​​mer højeste CD14 ekspressionsniveauer blev registreret i lokal sygdom. Mellemliggende monocytter og mer desuden afsløret væsentligt højere ekspressionsniveauer af CD16 i kræftpatienter sammenlignet med raske frivillige (fig. 4), mens TIE2 ekspressionsniveauerne af mer blev ikke ændret i sygdom.

CD14 ekspressionsniveauerne hos raske individer, hos patienter med lokaliseret CRC eller mCRC blev bedømt ved gennemsnitlige fluorescensintensitet (MFI) på CD14-FITC-farvning på total (CD14 positive) monocytter (A) eller på de delmængder af klassiske CD14 ++ CD16- monocytter (B), mellemliggende CD14 + + CD16 + monocytter (C), og CD14 ++ CD16 + TIE2 + mer (D).

udtrykket niveau af CD16 og TIE2 på monocyt delmængder blev bestemt for raske personer og patienter med lokaliseret eller metastatisk colorectal kræft. Gennemsnitlige fluorescensintensitet (MFI) på CD16-PC5 farvning blev bedømt for mellemprodukt CD14 ++ CD16 + monocytter (A), og CD14 ++ CD16 + TIE2 + mer (B). TIE2 ekspressionsniveauerne reflekteres af MFI af TIE2-PE antistof bundet til mer (C).

Intermediate Monocytter er en uafhængig Predictor af kolorektal cancer

For at vurdere, om cancer-relaterede ændringer i monocyt-subpopulationer kan være forbundet med faktorer kendt at regulere rekruttering og aktivering af intermediære monocytter og mer, undersøgte vi blodniveauer af MCP 1, Ang-2, sTIE1 og VEGF-A i raske frivillige og CRC patienter. Analysen af ​​opløselige parametre i plasma viste en kraftig stigning i VEGF-A (p 0,001) og ANG-2 (p = 0,004) hos patienter med metastaseret sygdom (. Figur 5), mens opløselige TIE1 niveauer ikke signifikant forskellig mellem grupperne ( data ikke vist). MCP-1-koncentrationer blev bestemt i plasma (fig. 5), og i en delmængde af serumprøver (data ikke vist), men gav ikke nogen signifikante forskelle mellem de tre undersøgte kollektiver. Til sammenligning blev tumormarkør CEA (som er oprettet ved rutinemæssige hospital analyse) vurderet hos patienter og afslørede en betydelig stigning i CEA blodet i mCRC sammenlignet med lokaliseret kræft dermed dokumenterer fremskredent stadium af sygdommen. Af note, ingen af ​​de undersøgte plasmaparametre viste en signifikant korrelation med monocyt-subpopulationer.

Opløselige parametre, herunder VEGF-A (A), MCP-1 (B) og ANG-2 (C) blev målt i plasma prøver af raske individer, patienter med lokaliseret CRC eller mCRC. Blodkoncentrationer af tumormarkøren CEA (D) var tilgængelig fra rutinemæssige hospital analyse af cancerpatienter, men blev ikke bestemt (ND) for en sund kontrol kollektiv.

Logistisk regressionsanalyse blev yderligere udført for at vurdere betydningen af ​​de tilgængelige parametre i kræft forudsigelse. Tabel 2 angiver de respektive signifikansniveauer og odds ratio med 95% konfidensintervaller. Univariate analyse afslørede alder, plasma, VEGF-A og blodets indhold af CD14 ++ CD16 + mellemliggende monocytter (p = 0,004, odds ratio = 22) som prædiktorer for kolorektal cancer. I multivariat analyse, patientens alder og mellemliggende monocytter (p = 0,024, odds ratio = 83) herskede som signifikante uafhængige variable i cancer forudsigelse.

CD16 Expression på Monocytter er induceret af Colon Cancer Cells

in vitro

Da ingen af ​​de undersøgte plasma parametre korrelerede med induktion af mellemliggende monocytter i kræftpatienter, vi sigter efter

in vitro

eksperimenter for at undersøge, om tumor-afledte stimuli kan faktisk udløse CD16-ekspression på blodets monocytter og øge hyppigheden af ​​den mellemliggende delmængde. PBMC’er blev isoleret fra raske frivillige og analyseret for CD14 og CD16-ekspression efter 24 timer inkubation med tumor cellesupernatanter. Vi sammenlignede stimulation med supernatanter afledt af den primære (SW480 og HT-29) og metastatisk (SW620) tyktarmskræft linjer. Ved baseline mellemliggende monocytter udgjorde 22% af CD14 ++ celler (fig. 6). Efter 24 timers

in vitro

inkubering med supernatant fra primære-afledt (SW480 og HT-29) CRC-celler, blev frekvensen af ​​mellemprodukt CD14 ++ CD16 + monocytter signifikant øget til 71-87%. Interessant nok blev PBMC Inkubation med supernatanten fra metastatisk tyktarmskræft line SW620 medførte en moderat stigning til 37% mellemliggende monocytter blandt CD14 ++ celler efter 24 timer. Salg

PBMC’er isoleret fra raske frivillige og inkuberet i 24 timer med supernatant af tumor cellekulturer afledt fra CRC linjer HT-29, SW480 og SW620. Adhærerende celler blev høstet og farvet med CD14-FITC og CD16-PC5 antistoffer; mlgG

1-PC5 blev anvendt til isotypekontrol. Flowcytometrisk informationer på en repræsentativt forsøg er vist for isotypekontrol (A) versus CD16-PC5 farvning af SW480 (B), og SW620 (C) stimulerede PBMC kulturer. Middelværdi og standardafvigelse af tre uafhængige forsøg med forskellige bloddonorer er givet i en bar diagram (D), der viser procentdelen af ​​CD16 + (mellemliggende) versus CD16- (klassisk) celler i CD14 ++ monocyt befolkning.

Discussion

Overvågning af monocyt subpopulationer i perifert blod er oprindeligt baseret på simple påvisning af CD14 og CD16 overflademarkører [10], [23], [29]. Dette har ført til den konklusion, at CD16 + monocytter udgør omkring 10% af de samlede blodmonocytter og mængde til 50 celler pr mikroliter fuldblod [30]. observeres en fordobling i denne inflammatoriske monocyt delmængde under systemiske infektioner, korrelerer med sygdom sværhedsgrad og er genoprettet på patientens behandling og nyttiggørelse [31] -. [33]

Et avanceret protokol for evaluering af monocyt delmængder blev udgivet i 2010 [34] baseret på den samtidige detektion af HLA-DR, CD14, og CD16 at undgå interferens med granulocyt og naturlige dræberceller celle populationer. I vores undersøgelse har vi valgt at fokusere på den mellemliggende CD14 ++ CD16 + og TIE2-udtrykkende monocyt populationer med markøren kombination af CD14, CD16, og TIE2. Det skal bemærkes, at denne afsløring strategi ikke muliggøre en utvetydig påvisning af ikke-klassiske monocytter som kan “forurenet” af naturlige dræberceller, og som er derfor blevet udeladt fra denne analyse. En sammenlignelig farvning strategi er tidligere blevet rapporteret for en vellykket TEM detektion inden i det mellemliggende monocyt delmængde [35]. Vi vurderede koncentrationen af ​​disse monocyt befolkninger i blodet hos raske frivillige og registreret en median niveau på 16 (interkvartile område 11-30) mellemliggende CD14 ++ CD16 + monocytter og 3 (interkvartile område 2-6) mer pr mikroliter perifert blod. Når beregnet i procent, de mellemliggende og TEM delmængder udgjorde 0,25% og 0,05% af den samlede blod leukocytter og til 3,39% og 0,63% af monocytter hhv.

Formålet med vores undersøgelse var at bestemme, om disse monocyt subpopulationer er forhøjede i kolorektale carcinom patienter og har en diagnostisk markør potentiale. Vi fandt delmængde af mellemliggende monocytter til at være 2,2 gange forhøjet i sygdom til en median niveau på 0,55% af blodleukocytter i CRC patienter (0,66% i lokaliseret sygdom og 0,40% i metastatisk sygdom). ROC analyse førte til udvælgelsen af ​​et afskæringspunkt på 0,37%, hvilket resulterede i en diagnostisk følsomhed på 69% og specificitet på 81%. Den prædiktive værdi af denne monocyt delmængde blev yderligere bekræftet ved multivariat regressionsanalyse, herunder alle tilgængelige parametre. Bortset fra patientens alder, mellemliggende monocytter var den eneste betydelige uafhængige variabel for kræft forudsigelse. I den forbindelse skal det bemærkes, at de rekrutterede kollektiver af raske personer og kræftpatienter forskellige i median alder (56 og 68 år, henholdsvis) – en bias, der behandles regnskabsmæssigt i multivariat analyse

Begrænsningen af. monocyt befolkninger i kræftdiagnose er givet ved det faktum, at udsving i monocyt tæller i blodet også observeres i andre forhold, især inflammatoriske sygdomme [20], [22]. Blodet profil monocyt delmængder kan derfor afspejle en epifænomen relateret til tumoren. For at løse dette problem, har vi sammenlignet leukocyttallet blandt vores studiegrupper, da en stigning i leukocyt koncentration almindeligvis er forbundet med infektiøse og inflammatoriske tilstande. Der var ingen signifikant forskel mellem de raske individer og kolorektal cancer patienter undersøgt i vores undersøgelse (Fig. S2). Endvidere blodniveauer af den inflammatoriske markør C-reaktivt protein (CRP) var tilgængelig fra rutinemæssige hospital analyse af kræftpatienter. Mens CRP niveauer korreleret signifikant med leukocyttallet (P 0,001; k = 0,474), var der ingen sammenhæng mellem CRP niveauer eller leukocyt-koncentrationer med mellemliggende monocyt tæller. Disse resultater understøtter forestillingen om, at det øgede niveau af mellemliggende monocytter i kræftpatienter ikke er fremkaldt ved uopdagede inflammatoriske tilstande i vores undersøgelse.

Tidligere offentliggjorte analyser af kræftpatienter var fokuseret på den simple forskelsbehandling af CD16 positive eller negative monocytter , dvs var at kombinere ikke-klassiske og mellemliggende cellepopulationer i deres detektionsstrategi. Den CD16 + monocyt delmængde blev rapporteret at være signifikant forhøjede hos patienter med ondartet sygdom [36]. Især en nylig undersøgelse om brystkræft viste, at CD16 + monocytter var 1,7 gange forøget i patienter sammenlignet med raske kontroller. Forfatterne bemærkede, at niveauerne var højere i fase I end trin II-IV sygdom [10]. Sammenligneligt, fandt vi den mellemliggende CD14 ++ CD16 + monocyt delmængde at være signifikant forhøjede i kolorektal kræftpatienter, men for at vise højere antal i lokale end metastatisk sygdom. Ud over hyppigheden af ​​mellemliggende monocytter, deres gennemsnitlige ekspression af CD16 øges, potentielt forstærke deres evne til antistof-afhængig cellulær cytotoksicitet [28].

Ekspressionen af ​​CD16 på monocytter kan induceres af cytokiner såsom MCP -1 [10], TGF-β [37], eller M-CSF [11]. Omvendt kan denne virkning blokeres af Th2-type cytokiner såsom IL-4 [12] og GM-CSF [37]. Således er det tænkeligt, at stigningen i mellemprodukt (CD14 ++ CD16 +) monocytter er mere aktivt udløst af den primære tumor, mens tumorudvikling i metastatiske sygdom resulterer i en Th2-typen cytokin miljø med modsatrettede kilder. Når screening vores patient kollektiver for MCP-1 i blodet vi ikke registrere nogen stigning eller korrelation med hyppigheden af ​​mellemliggende monocytter. Dog kan andre tumor-afledte faktorer tegner sig for det højere antal mellemliggende (CD14 ++ CD16 +) monocytter observeret hos kræftpatienter. I tråd, vores

in vitro

analyser viste, at inkubation af PBMC’er med tumor cellekultursupernatanter resulterer i hurtig induktion af CD14 ++ CD16 + monocytter. Bemærkelsesværdigt, denne stigning var mindre udtalt i afhængighed af kultursupernatant fra den metastatiske cellelinie SW620 afledt fra den samme patient som den primære carcinom cellelinie SW480 eller den uafhængige primære CRC line HT-29. Mens disse

in vitro

eksperimenter ikke identificere oprindelsen af ​​CD14 ++ CD16 + monocyt induktion

in vivo

, de støtter den tanke, at de mellemliggende monocytter kan mere effektivt induceret i tidlige stadier af sygdommen.

CD16 + monocytter er angiveligt det vigtigste monocyt befolkning i anti-cancer respons og udskiller høje niveauer af TNF-α og IL-12 upon tumorcelle interaktion [38]. Imidlertid er den funktionelle skelnen mellem ikke-klassiske og mellemliggende monocytter mangler i denne sammenhæng. Det faktum, at de mellemliggende monocytter kan udtrykke pro-angiogene (og dermed potentielt pro-tumor) faktorer såsom TIE2, endoglin eller VEGFR-2 har fået os til at undersøge en bestemt delmængde af mellemliggende monocytter, CD14 ++ CD16 + Tie2 + mer. Mens potente tumorfremmende virkninger er blevet påvist for mer i mus eksperimenter [16], [39], kliniske undersøgelser af deres markør potentiale hos kræftpatienter er i vid udstrækning mangler [17]. I overensstemmelse med en meget nylig rapport om TEM frekvenser kolorektal cancer [40], fandt vi, at mer ikke var signifikant forhøjet i blodet hos patienter med tyktarmskræft og viste ingen sammenhæng med den cirkulerende angiogenese faktorer ANG-2, sTIE1 og VEGF-A kendt for at regulere TEM rekruttering eller aktivitet [18]. Selvom vi ikke påvise en signifikant forskel i TEM tæller mellem raske individer og kræftpatienter, observerede vi en tendens til højere TEM niveauer i lokaliseret sygdom. Den konklusion, at cirkulerende mer udgør en dårlig diagnostisk markør for colorectal cancer kan derfor skyldes en mindre stigning i TEM-niveauer sammenlignet med mellemliggende monocyttal i sygdom. En større kollektiv af undersøgelsens deltagere ville være nødvendigt at afgøre, om denne forskel er af statistisk signifikans.

Sammenfattende når man sammenligner mellemliggende CD14 ++ CD16 + monocytter og CD14 ++ CD16 + TIE2 + mer i blodet på 32 raske fag og 61 CRC patienter, fandt vi, at de mellemliggende monocytter i modsætning til mer var signifikant forhøjet i sygdom. Den højeste frekvens af CD14 ++ CD16 + celletal var, intriguingly, registreret for lokaliseret i modsætning til metastatisk sygdom, der kan afspejle den foretrukne induktion af mellemliggende monocytter i de tidlige stadier af kræft – et begreb, som blev støttet af

in vitro

studier. Hyppigheden af ​​mellemliggende monocytter viste sig at være en uafhængig markør af colorektal cancer. Under hensyntagen til, at de mellemliggende monocytter også kan være forhøjet i andre inflammatoriske tilstande, kan denne parameter bevise en værdifuld tilføjelse til de etablerede CRC diagnose markører ved at reflektere den tidlige immunrespons mod tumoren. Den repræsenterer en mindre invasiv screening mulighed, som yderligere skal vurderes i en større patient kollektiv støtte for koloskopi og andre diagnostiske tests, navnlig for at opdage de tidlige stadier af sygdommen.

Støtte Information

Figur S1.