PLoS ONE: Karakterisering af Kromosomal Ustabilitet i murine Colitis-Associated Kolorektal Cancer

Abstrakt

Baggrund

Patienter colitis ulcerosa (UC) være forsynet med en øget risiko for tarmkræft. På grund af den sparsomme colitis-associeret cancer (CAC) og den lange varighed mellem UC initiering og åbenlys karcinom, belyser mekanismer for inflammation-associerede carcinogenese i tarmen er særligt udfordrende. Passende murine modeller er således meget ønskeligt. For humane CAC kunne vises en høj frekvens af kromosomal ustabilitet (CIN) reflekteres af aneuploidi, der overstiger den sporadiske carcinomer. Formålet med denne undersøgelse var at analysere musemodeller for CAC med hensyn til CIN. Desuden blev protein udtryk for p53, beta-catenin og Ki67 målt til yderligere at karakterisere murine tumor udvikling i forhold til UC-associerede carcinogenese hos mænd.

Metoder

AOM /DSS modellen (n = 23) og IL-10

– /- mus (n = 8) blev anvendt til at overvåge malignitet udvikling via endoskopi og analysere præmaligne og maligne stadier af CAC. CIN blev vurderet ved hjælp DNA-image cytometri. Protein ekspression af p53, beta-catenin og Ki67 blev vurderet ved immunohistokemi. Graden af ​​inflammation blev analyseret ved histologi og parallel til den lokale interferon-γ frigivelse.

Resultater

CIN blev påvist i 81,25% af alle murine certifikater induceret af AOM /DSS, mens alle karcinomer, som opstod i IL-10

– /- mus var kromosomalt stabile. Beta-catenin-ekspression var kraftigt membranøs i IL-10

– /- mus, mens 87,50% af AOM /DSS-induceret tumorer udviste cytoplasmatisk og /eller nuklear translokation af beta-catenin. p53-ekspression var høj i begge modeller og Ki67 farvning afslørede højere spredning af IL-10

– /-. inducerede CAC

Konklusioner

AOM /DSS-colitis, men ikke IL 10

– /- mus, kunne give en kraftfuld musemodel til mekanistisk undersøge CIN i colitis-associerede carcinogenese

Henvisning: Gerling M, glauben R, Habermann JK, Kühl AA, Loddenkemper C, Lehr HA. et al. (2011) Karakterisering af Kromosomal Ustabilitet i murine Colitis-associerede kolorektal cancer. PLoS ONE 6 (7): e22114. doi: 10,1371 /journal.pone.0022114

Redaktør: Reiner Albert Veitia, Institut Jacques Monod, Frankrig

Modtaget: 20. april, 2011; Accepteret: 16 Juni 2011; Udgivet: Juli 22, 2011

Copyright: © 2011 Gerling 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:. Undersøgelser var delvist grundlagt af den tyske Research Foundation (Deutsche Forschungsgemeinschaft) under nr DFG Si-749 /5-3 og SFB633, www.dfg.de. 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

Patienter colitis ulcerosa (UC) ansigt en øget levetid risiko for at udvikle kolorektal cancer (CRC) [1]. En sådan betændelse-associeret maligniteter af colorectum viser tydelige forskelle til sporadiske carcinomer: de udvikler hos yngre patienter, oftere hos mænd, og synkrone carcinomer er oftere fundet [2]. På det genomiske niveau, er det blevet antaget, at kronisk inflammation fører til øget kromosomal ustabilitet (CIN) ved frie og nitrogenforbindelser (RONS), hypermethylering af pericentromeric DNA-områder, telomer nedslidning, og andre mindre veldefinerede mekanismer [3], [ ,,,0],4], [5]. CIN er observeret i kroniske inflammatoriske tilstande, såsom Barretts øsofagus, kronisk hepatitis, og UC i høj grad [6], [7], [8]. I UC, kan aneuploidi som den målbare følgesygdomme af CIN anvendes som en prædiktiv markør for malign transformation og er detekterbar indtil et årti før diagnose af carcinoma [8], [9]. For nylig kunne det vises, at CIN karakteriserer colitis-associerede carcinomer (CAC) med en frekvens på 100% i et sæt af 31 CAC analyseret, mens Modsat kun 75% af sporadiske CRCs blev fundet aneuploid [10], [11]. Tilsammen montering tyder en årsagssammenhæng mellem betændelse og CIN, med tilstedeværelse af CIN være en prædiktiv markør for begge, malignitet udvikling og ringere prognose når malign transformation er opstået.

belyse årsager og effekter af CIN på en mekanistisk niveau kunne derfor væsentligt bidrage til udviklingen af ​​strategier for at forebygge og behandle kræft med romanen, målrettede tilgange. Egnede dyremodeller er meget ønskeligt at fremskynde forskning fremskridt. Fortrinsvis bør sådanne modeller viser egenskaber svarende til deres menneskelige modstykker, som i tilfælde af colitis-associerede carcinogenese ufravigeligt omfatter aneuploidi.

Ud over CIN, har tidligere undersøgelser vist, yderligere forskelle mellem sporadisk og colitis-associeret carcinogenese med henviser til kanoniske veje for malign transformation:

Det har længe været kendt, at p53-punktmutationer forekommer tidligt i UC-associerede neoplastisk progression og korrelerer direkte med aneuploidi [12], [13], [14], [ ,,,0],15].

i CRC og andre tumorer, aktivering af Wnt-signalering fremmer celle overlevelse og hæmmer celledød. Efter aktivering af Wnt-signalvejen, akkumulering og translokation af beta-catenin fra cellemembranen til cytoplasmaet og kernen kan observeres, hvilket resulterer i aktivering af en række forskellige målgener [16]. findes kun begrænsede data om beta-catenin-udtryk i CAC. En undersøgelse med fokus på genetiske ændringer støder op til beta-catenin locus på kromosom 3p22-p21.3 kunne ikke finde en forskel mellem frekvensen af ​​tab af heterozygositet blandt UC-associerede og sporadiske karcinomer [17]. Modsat en nylig undersøgelse om Wnt-signalering aktivering i CAC konkluderede, at vejen er aktiveret i en tidlig fase af malign transformation i colitis, og fundet nukleare beta-catenin farvning nyttige i at opdage neoplasi i CAC [18].

En mangfoldighed af dyremodeller af UC er almindeligt anvendt. I en kanonisk model colitis induceres med dextransulfat-natrium (DSS) [19]. Interessant nok kan langsigtet DSS administration alene forårsager malign transformation i gnavere [20], [21], mens denne effekt forværres ved yderligere anvendelse af azoxymethan (AOM), et mutagent middel, der i sig selv forårsager udviklingen af ​​kolorektale tumorer i mus [ ,,,0],22]. Tumorer induceret med AOM alene viser ikke CIN [23]. En dosisafhængig fremme effekten af ​​DSS for AOM-inducerede tumorer er blevet rapporteret, mens CIN ikke er blevet undersøgt i den AOM /DSS-modellen [24].

En supplerende murine model af UC er interleukin 10

– /- (IL-10

– /-) – mus [25]. I denne model, inflammatoriske forandringer begynde i den distale colon med omkring tre uger gamle og fremskridt proximalt uden yderligere administration af eksterne patogener [26]. Colon læsioner er kendetegnet ved inflammatoriske infiltrater i slimhinden og submucosa samt kryptabscesser [26]. Det er blevet beskrevet, at ved seks måneder, 60% af IL-10

– /- mus udvikler adenocarcinomer [26]. Vi har tidligere vist, at lumen påfyldning opstå tumorer i IL-10

– /- mus, der nøje ligner humane adenokarcinomer histologisk [27]. Desuden er det blevet rapporteret, at neoplastisk transformation i disse mus kan forværres ved administration af celecoxib [25], [27].

Formålet med dette projekt var at karakterisere murine inflammationsassocierede CRC’er med hensyn til CIN og andre kendte karakteristika for deres menneskelige modstykke. Omfanget af CIN i præmaligne og maligne stadier af to musemodeller for colitis-medieret carcinogenese blev vurderet. Desuden blev proteinet ekspression af p53 og beta-catenin evalueret i murine tumorer, såvel som i en eksempelvis sæt af humane certifikater. Ki67-farvning tjente til bestemmelse af væksten del af tumorerne. Endelig blev inflammatorisk aktivitet bekræftet via endoskopi, histologi, samt en lokal forøgelse af pro-inflammatoriske cytokin interferon-γ (IFN-y)

Materialer og metoder

Etiske overvejelser

Animal protokoller blev godkendt af den regionale dyreforsøg udvalg Berlin (LAGeSo, godkendelse ID G0297 /03) for begge modeller, der anvendes i denne undersøgelse.

Mus

Alle dyr blev indkøbt fra Harlan Winkelmann (Borchen, Tyskland). I alt 23 mus behandlet med AOM og DSS som beskrevet nedenfor, blev anvendt til denne undersøgelse. Komplementaritet, otte IL-10

– /-. Mus blev undersøgt

AOM /DSS-induceret tumor udvikling

DSS og AOM blev administreret til C57BL /6J mus ved seks uger gamle som tidligere beskrevet [27]. Kort beskrevet mus modtog en enkelt intraperitoneal injektion af det mutagene middel AOM (12,5 mg /kg legemsvægt). Startende på dag fem efter AOM ansøgning, blev 3,5% DSS opløst i drikkevandet i tre cyklusser af fem dage hver med intermitterende 14 dages intervaller regelmæssig drikkevand, hvorved der induceres en kronisk DSS colitis. Endoskopisk kontrol blev udført som beskrevet nedenfor på en ugentlig basis og mus blev aflivet på dag 50, på det tidspunkt, der udviser enten adenocarcinomer eller colitis uden åbenlyse neoplasmer (se resultater, tabel 1).

I alt ti sunde, ubehandlet C57BL /6J-mus blev anvendt som normale kontroller (figur 1)

(A) Endoskopisk billeder af betændt slimhinde og tumor af AOM /DSS-colitis samt IL10

. – /- model. Tumorigenese blev vurderet ved høj opløsning endoskopi

in vivo

. Methylenblåt blev anvendt til at forbedre dysplasi detektion som vist eksemplarisk for AOM /DSS colitis (B) Tumor størrelse som vurderet af tumorstørrelsen score beskrevet i afsnittet metoder, IFNy -levels, og inflammation score som vurderet i H.E. farvning for ubehandlede kontroller, AOM /DSS-mus, og IL10

– /- mus. Søjler repræsenterer midler, whishkers repræsenterer standardafvigelse af middelværdien (SEM). Tyktarmsslimhinde prøver af 10 raske ubehandlede C57BL /6J-mus blev anvendt til at vurdere histologiske parametre og IFNy -expression

IL-10

-. /- Mus

På tolv uger gamle, cyclooxygenase 2-inhibitoren celecoxib (500 mg /mus /dag) blev indgivet oralt til IL-10

– /- mus (C57BL /6J -Baggrund, n = 8) i fem dage som beskrevet tidligere [ ,,,0],25]. Musene blev observeret i yderligere fire uger, og gennemgik ugentligt lavere endoskopi, før de blev ofret med eller uden tegn på ondartet vækst (tabel 1).

Endoskopisk overvågning og obduktion

Tumor udvikling blev overvåget makroskopisk under anvendelse af en høj opløsning mus endoskop systemet (Karl Storz GmbH, Tuttlingen, Tyskland) som beskrevet tidligere [28]. Endoskopier blev udført ugentligt start en uge efter AOM-behandling og celecoxib-behandling hhv. Baseret på observerede tumor udvikling, blev dagen 50 og 28 efter begyndelsen af ​​hver behandling valgt som endepunkt for AOM /DSS og IL-10

– /- gruppe, hhv. Endoskopiske procedurer adspurgte på en farvemonitor blev registreret digitalt (DSR-20MD, Sony, Köln, Tyskland).

Ud over udarbejdelse af colon væv som beskrevet nedenfor, blev post mortem obduktion udført makroskopisk. Især til at screene for fjernmetastaser, var frisk lunge- og levervæv skåret i 5 mm sektioner, der blev undersøgt for makroskopiske tegn på neoplasmer.

DNA-image cytometri

Nuclear DNA ploidi vurderinger var udføres ved hjælp af DNA-image cytometri under anvendelse Feulgen-farvede histologiske sektioner af 8 um tykkelse. Farvning procedurer, udvælgelseskriterier celle, og intern standardisering var baseret på metoder, der tidligere [29], der er beskrevet. Et gennemsnitligt antal 110 enterocytterne kerner (100 til 120, SD = 3,4) blev målt per eksemplar efter interaktiv udvælgelse ved hjælp af et digitalt billedbehandlingssystem (Ahrens ACAS, Hamburg, Tyskland). Alle DNA-værdier blev udtrykt i forbindelse med interne farvningsresultater kontroller (lymfocytter), som blev givet værdien 2c. DNA-profiler blev klassificeret i henhold til Auer [29]. Histogrammer karakteriseret ved en enkelt top i diploide eller næsten diploid region (1,5 c-2,5 c) blev klassificeret som type I. Type II histogrammer viste en enkelt top i tetraploide region (3,5 c-4.5 c), eller toppe i både diploide og tetraploide regioner ( 90% af den totale cellepopulation). Antallet af celler med DNA-værdier mellem diploide og tetraploide region og dem overstiger den tetraploide region ( 4,5 c) var 10%. Type III histogrammer repræsenteret stærkt prolifererende nær-diploide cellepopulationer og bestod af DNA-værdier i området mellem diploide og tetraploide region. Kun et lille antal celler ( 5%) viste mere end 4,5 C. DNA histogrammer af type I, II og III således karakterisere euploid cellepopulationer. Type IV histogrammer viste øget ( 5%) og /eller tydeligt spredt DNA værdier overstiger den tetraploide region ( 4,5 c). Disse histogrammer blev foreslået for at afspejle aneuploide populationer af enterocytterne kerner.

Colon orgel kultur og cytokin målinger

Murine koloner blev skåret åben på langs og vaskes i PBS. Strimler af 1 cm

2 blev anbragt i 48 fladbundede brønds kulturplader indeholdende 0,5 ml serumfrit RPMI 1640 med penicillin (100 U /ml) og streptomycin (100 ug /ml), og blev inkuberet ved 37 ° C i 24 timer. Kultursupernatanter blev høstet, analyseret for IFNy, og proteinindhold blev kvantificeret ved anvendelse af Bio-Rad proteinassay (Bio-Rad Laboratories, Munchen, Tyskland). Murint IFNy blev bestemt ved specifik ELISA i overensstemmelse med producentens protokoller (BD Biosciences, Heidelberg, Tyskland) med en kvantificering fra 20 pg /ml til 10 ng /ml.

Histopatologi og Immunhistokemi

Alle tumorer og slimhinder prøver blev udsat for

Hematoxylin

Eosin

(H 1, fokal; 2, udvides og /eller sammenflydende; 3, udvides og hævet; og 4, lumen påfyldning. Antistoffer til p53, beta-catenin, og Ki67 blev indkøbt fra DAKO (Hamborg, Tyskland; anti-Ki67 antistof; klon TEC3; rotte IgG2a), New England Biolabs (Frankfurt am Main, Tyskland, anti-beta-catenin antistof; klon 6B3, kanin IgG), og Cell Signaling (Danvers, MA, USA; anti-p53-antistof, Ser15, polyklonale kanin). Farvningsprocedurer blev udført ifølge fabrikanternes protokoller. Mindst ti højeffekt felter blev anvendt til semikvantitativt at vurdere proteinekspression. For immunhistokemi scoring henvises til tabel 1.

statistiske analyser

statistiske data blev udført ved hjælp af Microsoft Excel 2003, DigDB v7.1.3.3 (Sunnyvale, CA, USA), og XLStat Pro v7.5 (Addinsoft, New York, NY, USA). Data er udtrykt i middel (anvendelse af standard fejl af midler, SEM). For induktiv slutning blev nonparameteric rang-sum test, der anvendes til at sammenligne placering parametre data distributioner. To uafhængige prøver, f.eks af forskellig ploidi status, blev sammenlignet under anvendelse Wilcoxons test. Tilsvarende frekvenserne blev analyseret ved hjælp af Fishers eksakte test. Den type 1 fejl blev fastsat til 5%.

Resultater

Administration af AOM /DSS og IL-10-mangel resultat i colitis-medierede karcinomer

I alt 16 ud af 23 mus behandlet med AOM og DSS udviklet kolorektal neoplasmer efter en gennemsnitlig alder på syv uger efter AOM administration. Tumor udvikling kunne følges endoskopisk og tumorer lignede menneskelige adenokarcinomer histologisk. Hos mus, der udviklede neoplasmer (n = 16), tumor nummer varierede fra to til 19 per dyr med en median på ni tumorer per mus (figur 1A). Fra hver enkelt blev en repræsentativ tumor valgt til yderligere analyser på grundlag af tumorstørrelse. Men kun i én ud af 16 tilfælde, invasion gennem colon mur blev observeret, mens alle andre carcinomer blev karakteriseret ved at obstruere intraluminært vækst uden infiltration ud lamina propria slimhinder. Neoplasmer blev set udelukkende i tyktarmen

I IL-10

-. /- Mus på en gennemsnitlig alder på 15 uger kommende dysplasier skred frem til infiltrerende adenokarcinomer i alt fire dyr (ud af otte dyr observeret som beskrevet i “Methods”). Tumor nummer varierede fra syv til 24 tumorer per dyr, med en median på 16 neoplasmer pr mus. En tumor af hvert dyr blev valgt for downstream analyser som beskrevet ovenfor. Neoplastisk transformation blev tvunget til colorectum

Makroskopiske fjernmetastaser blev set hverken efter AOM /DSS-behandling eller i IL-10

-. /-. Mus

Kronisk tarmbetændelse i både modeller som forudsætning for tumorigenese

Kronisk betændelse på det sted, tumorigenese var præget af en betydelig stigning i den histologiske betændelse score parallelt til forhøjede IFNy niveauer i tyktarmen kultursupernatanter af begge modeller, når sammenlignet med raske kontroller (figur . 1b)

IL-10

– /- colitis resultater i kromosomalt stabile tumorer

i alt fire IL-10

– /- mus udviklede invasive kolorektale karcinomer blottet for CIN. Figur 2a viser en DNA-histogram af betændt slimhinde og et eksempel på et invasivt carcinom i IL-10

– /- mus, både som afbilder en diploid-proliferativ mønster. Histogrammer indikere en prolifererende tumor uden grov ustabilitet af genomet. I alt alle fire carcinomer i IL-10

– /- mus præsenteret diploide mønstre. Ligeledes viste alle ikke-neoplastiske mucosa prøver diploide histogrammer. Alle ikke-neoplastiske mucosa prøver, der blev ansøgt om DNA-cytometri og IHC præsenteret med tegn på kronisk inflammation (gennemsnitlig betændelse score på 2,1), mens fravær af neoplasi blev sikret histologisk (tumor score = 0).

( A) Repræsentative DNA histogrammer på logaritmisk skala af præmaligne og maligne væv af IL-10

– /- mus. Begge histogrammer skildrer diploide proliferative mønstre. (B) mus behandlet med AOM /DSS viste diploid-proliferative mønstre i præmaligne stadier. I det her præsenterede eksempel på CAC, 23% af alle celler målt overskred tærskelværdien på 4,5 c, svarende til en aneuploid celle population.

AOM inducerede tumorer, der opstår i mus behandlet med DSS viser tegn på grov CIN

Ikke-maligne slimhinde efter administration af AOM og DSS afslørede en diploid mønster i DNA-cytometri (n = 7/7). Kronisk inflammation var til stede i alle ikke neoplastiske biopsier med en gennemsnitlig inflammation score på 0,5, tumor score = 0.

Åbenlyse colorektale neoplasmer, på grundlag af AOM /DSS-colitis præsenteret aneuploidi med en betydelig mængde af celler, der overstiger 4 c (figur 2b). I alt 13 ud af 16 karcinomer opstår i AOM /DSS-colitis viste aneuploidi afspejler CIN. Hyppigheden af ​​aneuploidi varierede signifikant mellem AOM /DSS-induceret tumorer og IL-10

– /-. Inducerede tumorer (p = 0,007)

Protein ekspression af CRC-associerede genprodukter forskellig både tumor typer

i alle IL-10

– /- karcinomer (n = 4), membranøs beta-catenin lokalisering blev fundet, mens dette var tilfældet for to ud af 16 AOM /DSS-inducerede tumorer. I ni ud af 16 AOM /DSS-inducerede carcinomer, nukleare eller nukleare og cytoplasmatiske beta-catenin-ekspression observeret (tabel 1). Fordelingen af ​​beta-catenin udtryk afveg betydeligt mellem de to grupper (p = 0,020). I fire ud af syv ikke-maligne kontroller af AOM /DSS-colitis, blev membranøs lokalisering observeres, mens de resterende tre mucosa-prøver blev karakteriseret ved membranøs og cytoplasmatisk ekspression, viste ingen nuklear ekspression. Alle fire ikke-maligne kontroller af IL-10

– /- colitis præsenteret membranøs ekspression af beta-catenin

IL-10

-. /- Colitis samt i IL-10

– /- blev påvist inducerede tumorer, meget høje niveauer af p53-proteinekspression. I modsætning hertil mens p53-ekspression stadig var forhøjet i AOM /DSS-colitis, det var betydeligt lavere end observeret i IL-10

– /- tumorer (p = 0,010, tabel 1). Desuden præmaligne slimhinden i AOM /DSS-colitis afsløret signifikant lavere p53-udtryk end AOM /DSS-induceret CRC’er (p = 0,015).

Inden for gruppen af ​​AOM /DSS-inducerede tumorer, var der hverken en signifikant sammenhæng mellem tilstedeværelsen af ​​aneuploidi og beta-catenin-ekspression (p = 0,580) eller mellem aneuploidi og p53-ekspression (p = 0.730). Væksten fraktion af tumoren var generelt højere i IL-10

– /- induceret end i AOM /DSS-colitis-inducerede carcinomer (tabel 1). Således blev der observeret høje ekspression af Ki67 for præmaligne mucosa af IL-10

– /-. Dyr, mens det var lav i præmaligne stadier af AOM /DSS-induceret colitis (tabel 1, figur 3)

diskussion

Tidligere har en signifikant højere frekvens af aneuploidi reflekterende kromosomal ustabilitet i human colitis-associerede carcinomer i sammenligning med den sporadiske modstykke blevet beskrevet [10]. For at vurdere om kanoniske musemodeller af colitis-associerede carcinogenese findes der lige så udviser tegn på CIN, undersøgte vi ploidi mønstre i murine colitis-associerede neoplasmer to murine modeller af CAC

I IL-10

. – /- mus, neoplasmer udvikler der ligner den humane adenocarcinomer, som tidligere [26] er blevet beskrevet [31], [32]. Sværhedsgraden af ​​betændelse kan blive forværret og malign transformation fremskyndes ved yderligere administration af celecoxib [25]. Carcinomer i IL-10

– /- /celecoxib model udviste ikke tegn på genom-ustabilitet i vores undersøgelse. Modsat, tumorer opstår i AOM /DSS-model præsenteret med grov aneuploidi i langt de fleste tilfælde. Selv om antallet af prøver undersøgte afveg mellem de to grupper med en betydeligt mindre antal i IL-10

– /- gruppe, forskelle i frekvensen af ​​aneuploidi nået niveauet for betydning. Tilstedeværelsen af ​​biologiske forskelle mellem CAC i begge modeller er desuden foreslået af differentiel ekspression af beta-catenin

I IL-10

-. /- Mus ikke ydre kræftfremkaldende er påkrævet for at fremkalde tumorigenese. Men det fuldstændige fravær af en kritisk cytokin for intestinal homeostase betegner en ufysiologisk tilstand, selv om ændret IL-10 ekspression tidligere er blevet forbundet med human UC [33], [34]. Vore data beviser, at kronisk inflammation på grund af IL-10-mangel ikke inducerer CIN, på trods af tilstedeværelsen af ​​alvorlig colon inflammation. Endvidere yderligere karakterisering af tumorerne viser, at beta-catenin ekspression i præmaligne stadier og i carcinomer er begrænset til cellemembranen. Dette synes at stå i modsætning til humane CAC, hvor APC-mutationer menes at inhibere beta-catenin-nedbrydning og derved fremme den nukleare translokation, skønt detaljerede data i mennesker mangler [18], mens den høje ekspression af phosphoryleret p53 observeret i disse tumorer er kongruent med resultater i human UC-associeret karcinomer [13].

i AOM /DSS colitis, er en ydre kræftfremkaldende nødvendig for at fremkalde malign transformation. Administration af DSS – og derved indledning af kronisk colitis – accelererer malignitet udvikling, hvilket gør modellen særligt interessant for studiet af colitis-associerede carcinogenese [22], [35]. Her kunne vi vise, at en høj procentdel af CAC, der opstår efter AOM /DSS behandling udviser CIN (81,25%). Dette resultat er især bemærkelsesværdigt, da det tidligere er påvist, at CRC’er induceret af administration af AOM alene, som derfor opstå blottet for kronisk inflammation, er genetisk stabile [23]. Således kan det antages, at ligner humant colitis, murine colon inflammation inducerer eller væsentligt bidrager til CIN. AOM /DSS colitis kunne derfor give en kraftfuld model til at studere udviklingen af ​​inflammation-induceret CIN

in vivo

. Endvidere i AOM /DSS inducerede tumorer, cytoplasmatisk og /eller nuklear translokation af beta-catenin blev observeret, hvilket indikerer aktivering af Wnt-signalvejen [18], [36].

Ekspression af phosphoryleret p53 blev forøget i AOM /DSS inducerede tumorer, sammen med en stigning i fraktion vækst sammenlignet med præmaligne stadier. Ingen sammenhæng mellem tilstedeværelsen af ​​aneuploidi og udtryk for p53 eller beta-catenin kunne påvises, hvilket kan skyldes utilstrækkeligt antal (n = 3 for det diploide gruppe). Større undersøgelser ville være nødvendige for at belyse differentiel ekspression af tumorassocierede proteiner i forhold til CIN i denne musemodel.

I ingen af ​​begge de undersøgte denne undersøgelse modeller, kunne makroskopiske fjerne metastaser observeres. Dette er i overensstemmelse med tidligere resultater [26], [37], men står i kontrast til CRCs hos mennesker, ved hvilken levermetastaser forekommer hos op til 50% af patienterne i løbet af sygdommen [38]. I denne forbindelse at uundgåelige begrænsninger oversætte biologiske resultater fra mus i det menneskelige system skal blive værdsat. For CIN i inflammation-associerede carcinogenese specifikt kunne telomer afkortning være forbundet med øget genomisk ustabilitet [39]. Som der er forskelle mellem murine og humane telomer biologi med mus med længere telomerer og konstitutive telomerase-aktivitet [40], kan det være problematisk at tage fat telomer nedslidning i AOM /DSS modellen. Imidlertid e. g. i murine epiteliale cancere, har telomer og telomerase dysfunktion vist sig at være afgørende for tumorudvikling, eksemplificering en mulig rolle for telomer biologi i murine carcinogenese [41]. Desuden har andre mekanismer såsom kromatid samhørighedsfonde defekter været forbundet med CIN i CRC, der involverer proteiner meget lignende i mennesket og mus og studeret i begge organismer [42], [43].

Sammenfattende IL 10-deficiente mus ikke repræsenterer en egnet dyremodel til undersøgelse af CIN pathway carcinogenese. Hertil kommer, at tumor udvikling i denne model ikke afhænge af beta-catenin translokation.

Modsat, med tilstedeværelse af aneuploidi og beta-catenin aktivering, modellen for AOM /DSS-colitis kan give et værdifuldt værktøj til at opnå et mere detaljeret indblik i den molekylære arkitektur inflammation-associerede carcinogenese og mekanistisk undersøge colitis-associerede carcinogenese med særligt henblik på CIN.

tak

forfatterne ønsker at udtrykke deres taknemmelighed til Katja Grollich for udfører immunhistokemi og Gisela Grosser-Pape for fremragende hjælp i forberedelsen af ​​dias for DNA-cytometri. Tilskud fra Werner og Clara Kreitz Foundation og den tyske Cancer Aid (DKH # 108.446:

nordtyske Tumorbank af kolorektal cancer

) er taknemmeligt anerkendt

.