PLoS ONE: Tab af TRAIL-receptorer et gennemgående træk i kræft i bugspytkirtlen og Bestemmer Prognose for patienter uden Nodal Metastase efter kirurgi

Abstrakt

Introduktion

Agonistiske antistoffer rettet mod TRAIL-receptorer 1 og 2 (TRAIL-R1 og TRAIL-R2) er ved at blive udviklet som en ny behandlingsmetode i kræftbehandling, herunder kræft i bugspytkirtlen. Men den cellulære fordeling af disse receptorer i ubearbejdet pancreas cancer prøver ikke er blevet tilstrækkeligt undersøgt, og ingen undersøgelse har endnu behandlet spørgsmålet om deres prognostisk betydning i denne tumor enhed.

mål og metoder

anvende væv microarray (TMA) analyse, udførte vi en immunhistokemisk vurdering af TRAIL-receptorer i kirurgiske prøver fra 84 konsekutive patienter med pancreas adenocarcinom og i 26 yderligere udvalgte prøver fra patienter uden lymfeknuder metastase på tidspunktet for kirurgi. Den prognostiske betydning af membranfarvning og farvning intensitet for TRAIL-receptorer blev evalueret.

Resultater

Den fraktion af kræft i bugspytkirtlen prøver med positive membran farvning for TRAIL-R1 og TRAIL-R2 var lavere end den for celler fra omgivende ikke-tumorvæv (TRAIL-R1: p 0,001, TRAIL-R2: p = 0,006). Desuden analyser undergruppe viste, at tab af membran farvning for TRAIL-R2 var forbundet med dårligere prognose hos patienter uden nodal metastaser (multivariat Cox regressionsanalyse, Hazard Ratio: 0,44 [95% konfidensinterval: 0,22-0,87]; p = 0,019) . I modsætning hertil analyse af lokkefugle receptorer TRAIL-R3 og R4 i tumor prøver viste en udelukkende cytoplasmatisk farvning mønster og ingen prognostisk relevans.

Konklusion

Dette er en første rapport om den prognostiske betydning af TRAIL-receptorer udtryk i bugspytkirtelkræft viser, at TRAIL-R2 kan repræsentere en prognostisk markør for patienter med tidlig sygdom. Desuden vore data antyder, at tab af membranbundne TRAIL-receptorer, kunne udgøre en molekylær mekanisme for terapeutisk svigt ved indgivelse fra TRAIL-receptorer-targeting antistoffer i bugspytkirtelkræft. Denne hypotese skal evalueres i fremtidige kliniske forsøg

Henvisning:. Gallmeier E, Bader DC, Kriegl L, Berezowska S, Seeliger H, Göke B, et al. (2013) Tab af TRAIL-receptorer et gennemgående træk i kræft i bugspytkirtlen og Bestemmer Prognose for patienter uden Nodal Metastase efter kirurgi. PLoS ONE 8 (2): e56760. doi: 10,1371 /journal.pone.0056760

Redaktør: Emilio Hirsch, University of Torino, Italien

Modtaget: Juli 20, 2012; Accepteret: 14 januar 2013; Publiceret: 27 feb 2013

Copyright: © 2013 Gallmeier 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 Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) med tilskud DFG TO 605 /2-1 til EDT og DFG GA762 /3-2 til EG og af Else Kröner-Fresenius Stiftung med tilskuddet 2011_A226 til EDT. 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

kræft i bugspytkirtlen er den fjerde hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald i de industrialiserede lande med et samlet fem års overlevelse gennemsnit mindre end 5%, og en median overlevelse på cirka seks måneder [1]. Dens aggressive biologi, manglen på tidlige symptomer og fraværet af pålidelige screeningsmetoder er ansvarlige for fremskredent stadium af denne sygdom på tidspunktet for diagnosen. Hverken seneste forbedringer i kirurgiske procedurer eller radio- eller kemoterapeutiske regimer endnu ført til en betydelig forbedring i patientens overlevelse. Derfor er betydelig indsats bliver afsat til udvikling af nye og rationelle terapeutiske metoder, der er målrettet de kritiske molekylære funktioner i denne tumor enhed.

I de seneste år, administration af agonistiske antistoffer rettet receptorerne for TNF-relaterede apoptose inducerende ligand (TRAIL) har præ-klinisk vist sig at repræsentere en lovende terapeutisk avenue, der er på dette tidspunkt undergår kliniske undersøgelser i talrige tumor enheder, herunder kræft i bugspytkirtlen [2] – [6]. TRAIL spiller en rolle i en lang række biologiske processer, herunder induktion af apoptose i cancerceller efter binding til dens receptorer på den ydre cellemembran. Af særlig betydning, er det blevet vist, at apoptose udløst af TRAIL spiller en kritisk rolle for tumor overvågning ved at bringe immunmedieret clearance af metastatiske celler; TRAIL-knockout-mus udviser forøget metastaser formation [7], er tab af TRAIL receptor-ekspression er forbundet med dårlig prognose og tumor tilbagefald hos patienter, der lider af en række forskellige tumortyper [8], og ekspression af TRAIL-bindende opløselige attrap-receptor osteoprotegerin korrelerer med tumor stadie og metastase dannelse i kolorektal cancer patienter [9] om oprettelse af et stærkt rationale for udvikling af TRAIL-receptorer målretning forbindelser som terapeutisk anticancer-strategi.

på trods af den stigende interesse for trail receptorer som terapeutisk target i kræft, er undersøgelser af udtryk, rumlige fordeling og relevansen af ​​TRAIL-receptorer som prognostiske markører i bugspytkirtelkræft stadig mangler. Konkret lidt om udtrykket og funktionelle tilgængelighed af distinkte TRAIL-receptorer på overfladen af ​​bugspytkirtelkræftceller trods af tilgængeligheden af ​​agonistiske antistoffer rettet enten TRAIL-R1 eller TRAIL-R2 øjeblikket anvendes i kliniske forsøg. Ved at anvende væv-microarray analyser for at vurdere TRAIL-R1 og TRAIL-R2 ekspression status i en stor gruppe af kirurgiske prøver af pancreas adenocarcinom, fandt vi, at tab af membran farvning for disse receptorer er et fælles træk af pancreascancer. Således vil en manglende opnåelse af terapeutiske effekter ved hjælp af TRAIL-receptorer målretning forbindelser i kliniske forsøg kan skyldes mangel på udvælgelse af patienter med tumorer, der udtrykker membranbundne TRAIL-receptorer. Desuden er tab af membranbundet TRAIL-R2 i tumorer fra patienter uden nodale metastaser på diagnosetidspunktet forbundet med en dårlig prognose i vores kohorte, potentielt oprettelse TRAIL-R2 som en prognostisk markør i specifik for pancreas kræftpatienter.

Patienter og metoder

Etik Statement

i henhold til retningslinjerne for vores universitet, kan udføres immunhistokemisk farvning af arkiverede vævsprøver forudsat at anonymitet er givet. Derfor godkendelse af denne undersøgelse blev frafaldet af den etiske komité for universitetet i München og ingen skriftlige samtykke var påkrævet.

Case Identification, Valg og Patienter “Opfølgning

Patienter med histologisk bekræftet pancreas duktalt adenokarcinom, der blev opereret for kræft i bugspytkirtlen (Whipple procedure, distal pankreatektomi, eller total pankreatektomi) ved Institut for kirurgi på Ludwig-Maximilians-universitetet i München mellem den 31. januar

st, 2003 og 14. juni

th, 2007, blev anset for væv microarray (TMA) konstruktion. Som et andet trin, blev denne patienternes kollektive successivt udvidet ved inddragelse af yderligere 26 på hinanden følgende patienter uden nodal metastaser foretaget en operation indtil den 7. oktober

th 2011 for at muliggøre den konkrete vurdering af den prognostiske betydning af TRAIL-receptorer i fastlæggelsen af risiko for tilbagefald efter radikal resektion. Alle clinicopathologic data blev indsamlet fra databasen München Cancerregisteret og de oprindelige patienternes diagrammer.

I vores undersøgelse, at størstedelen af ​​patienterne (98 af 110, 89%) modtog adjuverende behandling inklusive gemcitabin, enten som monoterapi (n = 35) eller i kombination med strålebehandling (n = 50) og /eller andre midler, herunder 5-fluorouracil, oxaliplatin og cisplatin.

TMA Construction

Paraffin-indlejrede arkiverede væv materiale af tumor og omgivende normale pancreasvæv blev anvendt til TMA konstruktion. TMA’er blev fremstillet som offentliggjort før [10]. Kort fortalt, til området af interesse tages prøver blev identificeret og mærket på hæmatoxylin-eosin farvede væv slides. Fra den tilsvarende paraffin blok (donor blok), blev vævet kerne biopsier (hver 0,6 mm i diameter) taget ud og derefter klædt i en modtager TMA blok ved hjælp af en manuel arrayer (Beecher Instruments, Sun Prairie, WI). Hvert tilfælde var repræsenteret af tre centrale biopsier fra forskellige dele af bugspytkirtlen karcinom og to centrale biopsier fra tilsvarende normale pancreas væv at udelukke artefakter på grund af heterogene antigen udtryk og for at tillade sammenligninger mellem normal eksokrine pancreas væv og tumorvæv. Immunhistokemi blev udført på 2 um sektioner af TMA.

immunhistokemisk farvning

5 um sektioner af TMA blokke blev anvendt til immunhistokemisk farvning. Anti-TRAIL R1 polyklonale ged-antistof (Santa Cruz Biotechnology Inc., Heidelberg, Tyskland) og Anti-TRAIL R2 polyklonale kanin antistof (Calbiochem, CA, USA) blev anvendt som primære antistoffer. Begge antistoffer blev tidligere valideret for immunhistokemi fra TRAIL-receptorer i vores laboratorium [8]. For antigen hentning, sektioner blev forbehandlet ved kogning i en mikrobølgeovn 2 gange ved 15 minutter ved 750 W i Target Retrieval Solution (Dako, Hamburg, Tyskland). Endogen peroxidase blev blokeret ved inkubation i 7,5% hydrogenperoxid i 10 minutter. Vectastain ABC-kit Elite Universal (Vector Laboratories, CA, USA) blev kit udtaget til antistofdetektering og AEC (Zytomed Systems) blev anvendt som et chromogen. Objektglas blev modfarvet med hematoxylin (Vector). Ved evaluering af decoy receptorer TRAIL-R3 og TRAIL-R4 følgende antistoffer blev anvendt: TRAIL-R3 polyklonalt kaninantistof (Gene Tex, CA, USA) og TRAIL-R4-monoklonalt museantistof (US Biology, MA, USA). Positiv farvning for TRAIL-receptorer blev først kategoriseres efter dens cellulære distribution og uanset intensiteten af ​​signalet som følger: positiv farvning i cytoplasmaet kun, positiv farvning på cellemembraner kun vejledende, og positiv farvning i både cellemembranen og cytoplasma. Til statistiske analyser, tumorer udviser TRAIL-receptorer farvning på cellemembraner ( “membranfarvning” gruppe) blev sammenlignet med tumorer uden TRAIL-receptorer farvning eller med TRAIL-receptorer ekspression begrænset til cytoplasmaet kun ( “ingen membranfarvning” gruppe) i overensstemmelse med rationale, TRAIL-receptorer er funktionelt aktive, hvis beliggende på overfladen af ​​cellemembraner [11]. Desuden har vi gennemført en semi-kvantitativ analyse af kræft i bugspytkirtlen prøver ved at tildele en score afhængig af den overordnede TRAIL-receptorer farvningsintensitet. (0: ingen farvning, 1+ lav farvning intensitet, 2+ høj farvningsintensitet)

Statistik

Samlet overlevelse blev defineret som intervallet fra datoen for kirurgi til døden eller den seneste kontakt (for censurerede hændelser) 1. september

st, 2012. kategoriske data blev sammenlignet med Chi -Square eller Fishers eksakte test blev løbende data sammenlignet ved t-testen. Samlet median overlevelse blev estimeret ved hjælp af Kaplan-Meier-metoden. Af log-rank testen blev anvendt til at teste for homogenitet overlevelseskurverne. Univariate og multivariate Cox proportionel risiko modeller blev anvendt til at vurdere virkningerne af variable på den samlede overlevelse. Opfølgning modenhed blev valideret af vurdering af opfølgende kurver for de levende patienter for at sikre sammenlignelige opfølgende tider overlevelseskurver mellem de respektive uafhængige grupper [24]. Statistiske analyser blev udført ved hjælp af statistiske Pakke til Sciences software (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Tosidet

P

værdier på mindre end 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant.

Resultater

Patient Valg og og klinisk-patologisk funktioner

84 konsekutive patienter med histologisk bekræftet bugspytkirtlen ductal adenocarcinom, der blev opereret for kræft i bugspytkirtlen ved Institut for kirurgi på Ludwig-Maximilians-universitetet i München mellem den 31. januar

st, 2003 og juni 14

th, 2007, blev identificeret. Eftersom ekspressionen af ​​TRAIL-receptorer er blevet vist at være påvirket ved administration af kemoterapi og strålebehandling [12] – [14], patienter, som fik neoadjuverende kemoterapi eller neoadjuverende bestråling blev ikke anset for statistiske analyser. Desuden patienter, der døde som følge af umiddelbare postoperative komplikationer og patienter, for hvem ingen opfølgning var tilgængelige blev udelukket

Hvor histologiske data manglede (TRAIL-R1:5 normale vævsprøver;. TRAIL-R2:9 normale vævsprøver og 5 tumor vævsprøver) kun sammenfaldende prøver blev overvejet til sammenligning af kategoriske data mellem normale og tumorvæv. Alle patienter udvalgt til denne undersøgelse (n = 84) havde en komplet opfølgning enten indtil døden (n = 72), eller indtil deres seneste kontakt (n = 12) den 1. september 2012. Den korteste opfølgning efter operation for patienter stadig i live 1. september

st 2012 var 62,6 måneder. Den længste opfølgning for patienter stadig i live var 106,5 måneder. Den mediane patientens alder på tidspunktet for operationen var 65 år (spændvidde 32-81). Et resumé af de clinicopathologic funktioner i denne patienternes kohorte er vist i tabel 1. Som et andet trin, patienternes blev kollektiv forlænget ved tilsætning af 26 konsekutive patienter uden nodal metastase på tidspunktet for kirurgisk indgreb, som blev behandlet på efterfølgende tre års periode indtil den 7. oktober

th 2011. Et resumé af de clincopathological funktioner Ingen patienternes undergruppe findes i tabel S1.

immunhistokemisk farvning for TRAIL receptorer 1 og 2 i Kræft i bugspytkirtlen og matchet omgivende væv

for at vurdere TRAIL-receptorer status i bugspytkirtelkræft prøver og matches omgivende væv, vi først foretaget en semi-kvantitativ analyse af TRAIL-receptorer-1 og -2 farvning intensitet uanset deres cellulære fordeling anvender en intensitet farvning score i området fra 0 til 2.

Positiv farvning for TRAIL-R1 blev fundet i 77% af tumorprøver og 89% af matchede omgivende væv. I stedet blev positiv farvning for TRAIL-R2 findes i 99% af både tumorprøver og matches omgivende pancreasvæv (tabel S2). Men ved vurderingen farvning intensitet for TRAIL-R2, denne receptor syntes at have en lavere farvning i tumor- vævsprøver sammenlignet med matchede ikke-tumorvæv, med et flertal af ikke-tumorprøver viser høj intensitet-farvning (høj intensitet-farvning i non-tumor vævsprøver = 71% vs. 48% af tumor- vævsprøver – McNemars-Bowker test: p = 0,021, tabel S2). Den højere procentdel af tumorprøver viser en negativ farvning for TRAIL-R1 og den samlede højere intensitet farvning score for TRAIL-R2 i ikke-tumorprøver indikerer et tab af TRAIL-receptorer ekspression i tumorprøver vs. matchede ikke tumor vævsprøver.

Dernæst analyserede vi den rumlige intracellulære fordeling fra TRAIL-receptorer ved at betragte den del af cellerne i cancer og omgivende ikke-tumorvæv efter om den immunhistokemiske analyse viste cytoplasmatisk farvning, membranøs farvning eller begge dele. Repræsentative tal af forskellige farvede mønstre af TRAIL-R2 er vist (fig. 1). Vigtigt er det, viste TRAIL-R1 positive membran farvning i 84% af normale omgivende pancreas vævsprøver men kun i 44% af kræft i bugspytkirtlen prøver, mens TRAIL-R2 udviste positive membran farvning i 99% af det normale, og i 81% af kræft i bugspytkirtlen prøver ( fig. 2). Således den del af prøverne udviser membranfarvning var signifikant lavere i kræft end i matchede omgivende normale væv (McNemar test: TRAIL-R1: p 0,001; TRAIL-R2: p = 0,006).

Scale søjler repræsenterer 50 um.

Procentdel af prøver, der viser ingen farvning (ingen), cytoplasmatisk farvning (cytoplasma kun), membran farvning (membran kun) eller begge (m + c).

Korrelation af TRAIL-receptorer farvning med klinisk-patologisk funktioner i tumorvæv og omgivende normale pancreas Tissue

for at vurdere, om TRAIL-receptorer farvning i tumorprøver og matches ikke-tumor vævsprøver var forbundet med specifikke klinisk-patologiske træk, membran farvning af TRAIL-receptorer blev korreleret til kliniske og patologiske træk ved tumorer, herunder sortering, størrelse og stadieinddeling af tumorer, tilstedeværelsen eller fraværet af tumor-fri margener efter kirurgisk resektion og post-interventionel anvendelse af radio- og /eller kemoterapi. Imidlertid blev ingen signifikante korrelationer fundet mellem TRAIL-receptorer farvning på cellemembraner i pancreascancer (tabel 2) eller omgivende celler (ikke vist) og enhver af de ovennævnte træk. Tilsvarende analyser korrelere disse parametre med farvningen intensiteten af ​​TRAIL-receptorer uanset deres cellulære fordeling viste ingen signifikant association (data ikke vist).

Prognostisk Betydningen af ​​TRAIL-receptorer farvning i patienter, der gennemgår Kirurgi

Som forventet, analyser Kaplan-Meier og univariate Cox regression demonstreret lymfeknuder (Nej vs. N1), metastaser (M0 vs. M1) og tumorstørrelse (median, 3,5 cm vs. ≥3.5 cm ) til at repræsentere betydelige determinanter for samlet overlevelse (figur S1, tabel 3). I modsætning hertil blev der ikke korrelationer fundet mellem samlet overlevelse og membranøs udtryk for TRAIL-R1 eller TRAIL-R2, henholdsvis (Kaplan-Meier log rank test: TRAIL-R1: p = 0,842, TRAIL-R2:. P = 0,176, fig 3A og 3B). Tilsvarende analyser stratificere patienter i henhold til den semi-kvantitativ vurdering af TRAIL-receptorer farvningsintensitet uanset den cellulære fordeling (scoring i området fra 0 til 2+) gav ikke signifikante overlevelse forskelle (Kaplan-Meier lang rank test: TRAIL-R1: p = 0,279; TRAIL-R2: p = 0.339- data ikke vist). Imidlertid undergruppeanalyser afsløret, at patienter uden nodal metastase på tidspunktet for kirurgi havde en bedre prognose, hvis membranbundet farvning for TRAIL-R2 var positiv (HR: 0,30 [0.12-0.76]; p = 0.011- data ikke vist), hvorimod ingen signifikante associationer blev fundet for membranbundne TRAIL-R1-ekspression og overlevelse i denne undergruppe (HR: 1,21 [0,58-2,54], p = 0,608). Til støtte for de opnåede data for TRAIL-R2, multivariat analyse herunder variabler forbundet med samlet overlevelse i univariate analyser med p 0,2, viste, at TRAIL-R2 membranfarvning var en uafhængig faktor for overlevelse i denne undergruppe (beregnet HR: 0,36 [ ,,,0],0,14-0,91], p = 0,031).

Grafer viser overlevelse efter TRAIL-R1-membran-farvning (A), TRAIL-R2-membran-farvning (B) og undergruppe analyse af overlevelse efter TRAIL-R1 (C ) og TRAIL-R2 (D) membran farvning i patienter uden nodal metastaser på tidspunktet for operationen.

for at underbygge vores resultater på ingen befolkningen, vi efterfølgende udvidet størrelsen af ​​denne undergruppe til at omfatte 26 yderligere Ingen patienter, som gennemgik kirurgi for kræft i bugspytkirtlen i den treårige periode efter den tidligere TMA kollektiv. Analyse af overlevelse i dette udvidede delmængde af i alt 58 patienter bekræftede, at kun membran farvning af TRAIL-R2 var forbundet med en bedre overlevelse (univariat analyse: TRAIL-R1: HR 1,22 [0,66-2,25], p = 0,514; TRAIL-R2 ( . HR 0,45 [0,22 til 0,88], p = 0.019- figur 3 C, D) Multivariate analyser, herunder variabler forbundet med samlet overlevelse i univariate analyser med p 0,2, (dvs. køn, sortering, median tumorstørrelse, og trail R2 membranfarvning) bekræftede den uafhængige prognostiske betydning af membran farvning for TRAIL-R2 i denne undergruppe (justeret for alle: HR 0,47 [0,23-0,96], p = 0,041; baglæns elimination: HR 0,44 [0,22-0,87], p = 0,019 ).

Farvning og Cellulær Fordeling af Decoy receptorer TRAIL-R3 og TRAIL-R4 i bugspytkirtelkræftceller

Decoy receptorer for TRAIL har vist sig at spille en rolle i patogenesen af ​​tumorer som afsløret ved rapporter tidligere udgivet af vores og andre laboratorier [9], [15], [16], men på nuværende tidspunkt ingen oplysninger om den prognostiske betydning af lokkefugle receptorer for TRAIL i bugspytkirtelkræft er tilgængelig. For at undersøge den potentielle rolle af disse receptorer i at modvirke virkningerne af TRAIL-R1 og -R2, blev yderligere analyser udført og TRAIL-R3 og TRAIL-R4 farvning i tumor prøver af vores patienter kollektive vurderet. Efter aftale med de tidligere rapporter, viste vores analyser positiv TRAIL-R3 og TRAIL-R4 farvning i 52% og 69% af tumorprøver henholdsvis og en høj intensitet farvning i 10% og 16% af tilfældene hhv. Imidlertid blev farvningen af ​​disse receptorer udelukkende begrænset til cytoplasmaet og havde ingen prognostisk signifikans i vores kohorte (TRAIL-R3: HR 0,95 [0,59-1,51], p = 0.840; TRAIL-R4: HR 1,06 [0,64-1,76], p = 0,806).

diskussion

målrettede behandlinger og TRAIL-signalering i kræft i bugspytkirtlen

anerkendelsen af ​​den rolle, som TRAIL-medieret apoptose spiller i processen med immun overvågning modvirke tumordannelse har ført til udvikling og klinisk ansættelse af TRAIL-receptorer rettet forbindelser som anticancer terapi; på dette tidspunkt, monoklonale antistoffer målretning TRAIL-R1 (fx mapatumumab [17]) eller TRAIL-R2 (fx tigatuzumab [18]), eller rekombinante former af human TRAIL [19], undergår omfattende klinisk undersøgelse. Selvom den blotte ekspression af receptorer for TRAIL ikke repræsenterer den eneste determinant af reaktionen på den apoptotiske virkning af TRAIL [20], er det sandsynligt, at effektiviteten af ​​disse forbindelser vil virke i en TRAIL-receptor-ekspression-afhængig måde i individuelle tumorer. Overraskende dog mens den hyppige tab af TRAIL-receptorer rapporteret for flere tumor enheder kunne hindre den kliniske effekt af disse forbindelser [8], [21] – [23], ingen store systematiske rapport om den rumlige cellulære fordeling og prognostisk betydning TRAIL receptorer i bugspytkirtelkræft er endnu tilgængelig (revideret i [3]). Desuden mens tidlig fase kliniske forsøg med TRAIL-receptorer målretning forbindelser eller antistoffer har netop for nylig blevet indledt i patienter med kræft i bugspytkirtlen, resultaterne fra kliniske forsøg med TRAIL-receptorer målretning forbindelser i colorectal og ikke-småcellet lungekræft har vist skuffende resultater [17], [19], hvilket fik en rettidig afklaring af den rolle, disse midler i behandlingen af ​​solide tumorer.

Farvning og Intracellulær Lokalisering af TRAIL-receptorer i tumorer Versus Omkringliggende bugspytkirtlen væv

i betragtning af den samlede farvning af tumor og matchede normale pancreas prøver, fandt vi, at næsten alle prøver farvedes positive for TRAIL-R2; stedet, TRAIL-R1 farvet negativ i 23% af tumorprøver og i 11% af matchede normale pancreas prøver. Tabet af TRAIL-R1 farvning i tumorceller i sammenligning med co-farvet omgivende ikke-tumorvæv fra den samme patient er i overensstemmelse med tidligere rapporter om andre tumor enheder [23], [24] og med

in vitro

beviser for, at tabet af TRAIL-receptorer i bugspytkirtelkræft cellelinjer bidrager til en nedsat følsomhed over for TRAIL-induceret apoptose [25]. Men den eneste anden offentliggjort undersøgelse om forekomsten af ​​TRAIL-receptorer i bugspytkirtelkræft demonstrerede opregulering af TRAIL-R1 i 38 pancreas cancer prøver sammenlignet med 31 ikke-maligne pancreas duktale vævsprøver fra kontrol patienter [26]. Flere forklaringer findes for de forskellige resultater i denne undersøgelse versus vores undersøgelse, herunder en lavere tal patient i den anden kohorte, kilden og repræsentativitet af prøverne (delvist biopsier i den anden undersøgelse versus udelukkende kirurgiske prøver i vores undersøgelse), og den integration (11 ud af 34 patienter) versus udelukkelse af patienter, der har modtaget neo-adjuverende behandling, sammen med det faktum, at ekspressionen af ​​TRAIL-receptorer forøges ved kemo- /eller strålebehandling [27], [28].

De fleste tidligere rapporter om TRAIL-receptorer udtryk i forskellige tumor enheder var baseret på semi-kvantitativ kriterier [22], [26], [29]; Men de seneste undersøgelser har vist, at især sub-cellulære lokalisering af TRAIL-receptorer kan påvirke deres funktion; specifikt mens internalisering af det pro-apoptotiske receptor CD95 spiller en stimulerende rolle i transduktionen af ​​apoptotiske signalering, internalisering fra TRAIL-receptorer inhiberer caspaseaktivering [30]. Vi foreslog for nylig, at TRAIL-receptorer udtryk bør evalueres ved at analysere den del af membranbundne TRAIL-receptorer, er baseret på begrundelsen for at vurdere den del af TRAIL-receptorer effektivt udsat for cirkulerende TRAIL som angiveligt dominerende prognostisk faktor [8]. Derfor betragtede vi ikke kun farvningsintensitet, men også den intracellulære fordeling af farvning, dvs. den del af tumorer udviser TRAIL-receptorer farvning på cellemembraner i vores undersøgelse. Vi fandt, at 56% af tumorprøver viste nogen membran farvning for TRAIL-R1 og 19% for TRAIL-R2 med omfanget af membranfarvning varierende omvendt med cytoplasmatiske farvning, hvilket antyder, at internalisering af TRAIL-receptorer, kunne udgøre en mekanisme for tabet af funktionelle TRAIL receptorer som et karakteristisk træk ved bugspytkirtelkræftceller, en hypotese for nylig bekræftet af andre undersøgelser

in vitro

[11], [31].

Prognostisk Virkninger af TRAIL-receptorer Expression i Kræft i bugspytkirtlen

for at vurdere, om tab af membranbundne TRAIL-receptorer kan have prognostisk betydning, vi efterfølgende korreleret TRAIL-receptorer farvning med overlevelse. overlevelse Femårsoversigt af patienter huser tumorer udviser TRAIL-R1 eller TRAIL-R2 ikke signifikant forskellig fra andre patienter. Lignende resultater blev opnået ved stratificere patienter i henhold til TRAIL-receptorer intensitet farvende scores. Imidlertid blev membran farvning for TRAIL-R2 forbundet med en bedre prognose i en undergruppe af patienter uden nodal metastaser på tidspunktet for kirurgi, som er i overensstemmelse med nylige beviser på, at den del af membranbundne receptorer bestemmer deres funktionelle status [11], [31] og spiller en vigtig prognostisk rolle i patienter med hepatocellulært carcinom [8].

Selvom vi fandt ingen specifik sammenhæng mellem TRAIL-receptorer ekspression og tumor fase i vores kohorte, den omstændighed, at TRAIL-receptorer ekspression var ikke forbundet med nogen patologisk parameter understøtter den hypotese, at i stedet for at påvirke tumorinitiering, tab af TRAIL-receptorer kan påvirke tumorprogression på et senere tidspunkt på grund af udvælgelsen af ​​cellekloner resistente over for cirkulerende TRAIL og immunmedierede mekanismer, der styrer clearance af metastatiske celler [32], [33]. Således manglende korrelation mellem TRAIL-receptorer status og prognosen hos patienter med metastatisk sygdom på tidspunktet for kirurgi er sandsynligvis tilskrives andre hovedvægten metastase-afgørende faktorer opvejer virkningerne af TRAIL-receptorer tab på senere stadier. Nye rapporter har vist, at apoptose fortrinsvis udløses i bugspytkirtelkræftceller ved TRAIL-R1 især i kombination med XIAP hæmmere, mens stimulation af TRAIL-R2 kræver krydsbinding til effektiv induktion af apoptose [34]. Disse data antyder, at TRAIL-R1 bør være den foretrukne mål for TRAIL-R-målrettede midler i bugspytkirtelkræft. Vores data viser en lavere forekomst af membran farvning af TRAIL-R1 vs. TRAIL-R2 synes at bekræfte, at tab af funktionel TRAIL-R1 repræsenterer et vigtigt skridt i carcinogenese. den prognostiske relevans af TRAIL-R2 hos patienter uden metastase på tidspunktet for kirurgi tyder dog på, at denne receptor kan udøve en fysiologisk rolle som en tumor-suppressor i denne fase af tumorudvikling.

I opposition til positiv prognostisk betydning af TRAIL-R2, fandt vi ingen sammenhæng mellem TRAIL-R3 eller TRAIL-R4 og overlevelse. Decoy receptorer for TRAIL har vist at spille en rolle i patogenesen af ​​tumorer som afsløret ved rapporter om den skadelige prognostiske virkning TRAIL-R3 ekspression i colorektal cancer [15] eller af TRAIL-R4 i brystcancer [16], og ved vores tidligere offentliggjorte data om den rolle, som den opløselige attrap-receptor OPG ved bestemmelse af resistens over for apoptose i patienter med tyktarmskræft [9]. Vores konstateringen af, at TRAIL-R3 og TRAIL-R4 farvning i tumorprøver findes udelukkende i cytoplasmaet er i overensstemmelse med den tidligere fund, at positiv farvning for TRAIL-R1 og -R2, men ubetydelig farvning for TRAIL-R3 og R4 kunne være findes på overfladen af ​​forskellige pancreas cancer cellelinjer ved FACS-analyse [34]. Fremtidige undersøgelser vil skulle vurdere, om fraværet af membranen farvning for TRAIL-R3 og -4 kan afspejle den manglende prognostisk betydning af disse receptorer i bugspytkirtelkræft i modsætning til tumor enheder, hvor en negativ korrelation med overlevelse blev vist.

kliniske konsekvenser af TRAIL-receptorer Loss i bugspytkirtelkræftceller

En klinisk konsekvens af den hyppige funktionelt tab af TRAIL-receptorer i kræft i bugspytkirtlen kan være repræsenteret af den kendsgerning, at mange pancreas tumorer reagerer ikke på den administration af de specifikke agonistiske antistoffer rettet enten TRAIL-R1 såsom Mapatumumab eller TRAIL-R2 såsom Tigatuzumab [27]. Derfor kan kliniske forsøg baseret på administration af sådanne midler skal tage status af den respektive membranfarvning i betragtning.

De mekanismer, hvorved TRAIL-receptorer er tabt i tumorceller endnu ikke fuldt forstået. Genetisk tab eller mutation af TRAIL-receptorer er en sjælden begivenhed i kræftceller, gennemsnitligt 1% i hepatocellulært carcinom [21], [35], og at være fraværende i bugspytkirtelkræft i storstilet omfattende genetiske analyser [36], [37] . Som flere forbindelser [11], [38] – [42] kan øge TRAIL-receptorer udtryk eller eksponering på cellemembraner, epigenetisk gendæmpning og TRAIL-receptorer internalisering indikerer en potentielt reversibel mekanisme for tabet af funktionelle TRAIL-receptorer i kræft. Vigtigere, er det for nylig blevet påvist, at silencing Hur forøger TRAIL-R2 produktion ved at aktivere dens oversættelse, herved øge TRAIL-medieret apoptose [43]. Således kan tumorer, der udviser negativ membran farvning for TRAIL-receptorer være modtagelige for midler, der kan øge TRAIL-receptorer udtryk, hvilket betyder effektiviteten af ​​endogen TRAIL [44], [45].