PLoS ONE: makrofag hæmmende Cytokine-1 (MIC-1 /GDF15) Gene Sletning Fremmer Cancer Vækst i TRAMP Prostata Cancer Prone Mice

Abstrakt

divergerende TGF-β superfamilien medlem, makrofag hæmmende cytokin-1 ( MIC-1 /GDF15), overudtrykkes af de fleste kræftformer, herunder prostatakræft (PCA). Mens dens cirkulerende niveauer er forbundet med kræft resultat, er den rolle MIC-1 /GDF15 spiller i udviklingen af ​​kræft og progression ufuldstændigt forstået. For at undersøge dens virkning på PCa udvikling og spredning, har vi brugt TRAMP prostatakræft tilbøjelige mus, der bærer en kimlinie sletning af MIC-1 /GDF15 (TRAMP

MIC – /-). I gennemsnit TRAMP

MIC – /- mus døde omkring 5 uger tidligere og havde større prostatatumorer sammenlignet med TRAMP mus, der var vildtype for MIC-1 /GDF15 (TRAMP

MIC + /+). Derudover på dødstidspunktet eller etisk slutpunkt, selv når der korrigeres for levetid, var der ingen signifikante forskelle i antallet af mus med metastaser mellem TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC – /- grupper. Men i overensstemmelse med vores tidligere data, mere end dobbelt så mange TRAMP mus overudtrykker MIC-1 /GDF15 (TRAMP

fmsmic-1) havde metastaser end TRAMP

MIC + /+ mus (p 0,0001). Vi konkluderer, at kønsceller gendeletion af MIC-1 /GDF15 fører til øget lokal tumorvækst resulterer i nedsat overlevelse i overensstemmelse med en overordnet beskyttende rolle for MIC-1 /GDF15 i begyndelsen primær tumor udvikling. Men i at fremme sygdom, som vi tidligere har bemærket, kan MIC-1 /GDF15 overekspression fremme lokal invasion og metastatisk spredning

Henvisning:. Husaini Y, Lockwood GP, Nguyen TV, Tsai VW-W, Mohammad MG , Russell PJ, et al. (2015) makrofag Hæmmende Cytokine-1 (

MIC-1 /GDF15

) Gene Sletning Fremmer Cancer Vækst i TRAMP Prostata Cancer Tilbøjelige mus. PLoS ONE 10 (2): e0115189. doi: 10,1371 /journal.pone.0115189

Academic Redaktør: Hari K. Koul, Louisiana State University Health Sciences Center, UNITED STATES

Modtaget: August 8, 2014 Accepteret: 11. november 2014 Publiceret: 19 februar 2015

Copyright: © 2015 Husaini 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 delvist af tilskud fra Cancer Råd New South Wales (https://www.cancercouncil.com.au/) og Rådet for National Health og medicinsk forskning Australien (NHMRC) (https://www.nhmrc.gov.au/). DAB er en National Health og Medical Research Council Biomedical Karriereudvikling Fellow. 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 læst tidsskriftets politik og har følgende konflikter: DAB og SNB er navngivne opfindere om patenter ejet af St. Vincents Hospital, der vedrører den kliniske anvendelse af en MIC-1 /GDF15 diagnostisk analyse og modulerende terapi. St Vincent Hospital accepterer at gøre frit ledige materialer og oplysninger, der er beskrevet i denne publikation, som med rimelighed kan forlanges med henblik på akademiske, ikke-kommerciel forskning. På grund af den proprietære arten af ​​de materialer, vil parterne nødt til at indgå en aftale materiale overførsel. Dette ændrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikker om datadeling og materialer. Den medforfatter DAB er en PLoS ONE Editorial Board medlem. Dette ændrer ikke DAB tilslutning til PLoS ONE Redaktionelle politikker og kriterier.

Introduktion

Prostatakræft (PCA) er en af ​​de hyppigst diagnosticeret kræft hos mænd. Det vakte en anslået 29,480 dødsfald i USA i 2014 og er den næststørste årsag til kræftdødsfald hos mænd [1]. På trods af sin klinisk betydning, vores forståelse af dens biologi er ufuldstændig og bortset fra kirurgi for tidligt sygdom, dens behandling er palliativ. Ligesom de fleste, hvis ikke alle tumorer, PCa viser ændret ekspression af mange genprodukter, herunder cytokiner og vækstfaktorer. En cytokin almindeligt overudtrykt i mange cancertyper, herunder PCa, er MIC-1 /GDF15, en divergerende medlem af den transformerende vækstfaktor-β superfamilien [2]. Ekspression af denne cytokin også fremkaldt af de fleste behandlinger mod kræft og dens serumniveauer er klart forbundet med kræft udfald [3-9].

MIC-1 /GDF15 er påviselig i blodet hos alle personer [10]. Dens udtryk ved kræftsygdomme er ofte reflekteret af stigninger i sine blodet, som regel i forhold til den fase og omfanget af tumor [5,11-16]. For eksempel er der en fortsat stigning i MIC-1 /GDF15 serumniveauer med progression til tyktarmspolypper, høj kvalitet dysplastiske polypper, lokaliseret kolorektal cancer (CRC) og derefter formidles CRC [13]. Endvidere patienter med CRC med forhøjet serum MIC-1 /GDF15 niveauer på præsentation, har en dårligere samlet prognose og tidligere sygdom tilbagefald [13,17]. Til PCA, MIC-1 /GDF15 serumniveauer er en uafhængig prædiktor for tilstedeværelsen af ​​kræft [14], og i mere fremskreden sygdom, de forudser samlet overlevelse og knoglemetastaser [12,16]. Høj MIC-1 /GDF15 serumniveauer også forudsige diagnose og /eller resultat for en lang række maligniteter herunder melanom [18,19], kræft i bugspytkirtlen [15,20,21], thyroid [22,23], ovarie [ ,,,0],24] og endometrium [25].

Hos patienter med fremskredne kræftformer, serum MIC-1 /GDF15 niveauer almindeligvis stige fra en normal gennemsnit på ca. 450pg /ml [13] til 10.000-100.000 pg /ml eller mere [5] og kan forårsage kræft anoreksi /kakeksi [26,27]. Denne almindelige kræftform komplikation medieres af aktioner af MIC-1 /GDF15 om fodring centre i hjernen og kan vendes ved neutraliserende antistoffer [26,27]. MIC-1 /GDF15 serumniveauer i kræft påvirkes ikke kun af dens over-udtryk, men også afhænge af, hvordan den er behandlet af tumoren. Intracellulær forarbejdning fører til fjernelse af MIC-1 /GDF15 propeptid og diffusion i blodstrømmen efter sekretion. Men som propeptidet interagerer med tumor stroma, uforarbejdet udskilt protein forbliver bundet til den ekstracellulære matrix i nærheden af ​​den tumor [21,28]. I PCa, øget stromal MIC-1 /GDF15 er forbundet med bedre resultater patient, især i dem med lav-grade lokaliseret prostata tumorer (Gleason sum score på 6 eller mindre) [28], hvilket tyder på, at dens øget lokal tilgængelighed er gavnligt. Derimod høj cirkulerende koncentrationer af MIC-1 /GDF15 er forbundet med en dårligt resultat [28]. Men om MIC-1 /GDF15 overekspression i kræft har en gavnlig, skadeligt eller blandet effekt på resultatet sygdom er vanskeligt at afgøre, fra epidemiologiske undersøgelser alene.

in vivo

cancer relateret aktivitet MIC-1 /GDF15, er blevet undersøgt i en række tumor xenografundersøgelser med blandede resultater. For eksempel tvungen MIC-1 /GDF15 overekspression i HCT-116 tyktarmscancerceller [29] eller i DU145 [30] PCa cellelinje, xenotransplanteret i immundefekte mus, reduceret tumorstørrelse. En tumorigen glioblastom cellelinie, der forblev upåvirket af MIC-1 /GDF15

in vitro

på transfektion med MIC-1 /GDF15, undlod at udvikle tumorer i nøgne mus [31]. Forfatterne foreslog, at MIC-1 /GDF15 kan have handlet på den lokale tumor mikromiljø til at hæmme tumorvækst. Derimod banke ned af MIC-1 /GDF15 i et humant melanom [18] og en mus glioblastoma [32] cellelinie faldt betydeligt væksten af ​​indpodede tumorer. Endvidere er xenotransplantater af PC3 PCa cellelinie manipuleret til at overudtrykke MIC-1 /GDF15 voksede hurtigere [33], og når orthotopisk implanteret, ført til flere metastaser [34].

I modsætning til de xenograftmodeller i immunsvækkede mus, kræftfremkaldende induceret og spontant at udvikle kræft modeller er udført i immunkompetente mus, som i højere grad efterligner patogenesen af ​​cancere. I kemisk inducerede kræftmodeller, transgene overekspression af MIC-1 /GDF15 fører til resistens over for urethan induceret lungekræft [35] og azoxymethan induceret tyktarmskræft [36]. Men mens transgen overekspression ført til beskyttelse i disse to tilfælde, gendeletion ikke ændre udviklingen af ​​diethylnitrosamin induceret hepatocellulært carcinom [37].

Spontant udvikle kræft i transgene mus ofte bedst i overensstemmelse med menneskelige kræft og alle studier baseret på deres anvendelse tyder på, at MIC-1 /GDF15 er stort set beskyttende tidligt sygdom. Udvikling af tyktarmen polypper og kræft i Apc

min mus reduceres med transgene overekspression af MIC-1 /GDF15 [36]. Endvidere kimlinie sletning af MIC-1 /GDF15 i Apc

min mus afskaffet den beskyttelse fra COX-hæmmer sulindac [38]. Da denne klasse af stof er kendt for at inducere ekspression af MIC-1 /GDF15 i både mus og mænd [38], Disse data antyder, at tumorsuppression kan være afhængig af ekspressionen af ​​MIC-1 /GDF15 [38]. Yderligere støtter dette synspunkt er et studie udnytte prøver fra forebyggelse Trial [39] Polyp. Dette viste, at non-steroide anti inflammatorisk lægemiddel (NSAID) brugere havde en højere serum MIC-1 /GDF15 niveau end ikke-brugere, og kun NSAID brugere med en MIC-1 /GDF15 niveau forhøjet serum blev beskyttet mod colon adenom recidiv [39, 40].

for nylig har vi vurderet effekten af ​​MIC-1 /GDF15 overekspression på forløbet af kræft i

T

ransgenic

A

denocarcinoma af

M Salg Ouse

P

rostate (TRAMP) prostatakræft tilbøjelige transgene mus. TRAMP mus udtrykker SV40 tidlige gener (T og T; Tag) under kontrol af rotte probasin (RPB) promotor [41], som er rettet mod sit udtryk til prostata epitel. Heterozygot TRAMP hanmus udvikler progressiv prostatakræft udstiller den samme spektrum af sygdomme, som findes hos mænd. I løbet af 6-12 måneder disse mus gradvis at udvikle lokaliseret derefter invasiv kræft, der udviser metastatisk spredning til fjerne steder, primært bækken lymfeknuder, lever, nyre og lunger [42]. Vores data indikerer, at TRAMP-mus, der overudtrykker MIC-1 /GDF15, væsentligt har forøget overlevelse som følge af reduceret vækst og histologisk kvalitet af den primære tumor [43], hvilket yderligere understøtter en gavnlig rolle for MIC-1 /GDF15 i tidlig cancer. Men som tumoren avancerede, disse mus udviklede, også flere metastaser [43], hvilket antyder, at MIC-1 /GDF15 overekspression kan have skadelige handlinger sent i løbet af cancer. Der er ikke andre data fra transgene kræftmodeller hvor effekten af ​​MIC-1 /GDF15 om fremskredne kræftformer er blevet undersøgt.

Det er vigtigt at forstå, at MIC-1 /GDF15 har på biologi kræft som det er stærkt overudtrykt ved mange cancere og dets ekspression induceres af cancerterapier. Således nogen effekt det har på biologi kræft vil sandsynligvis være af klinisk betydning. For yderligere at fremme vores forståelse af dette cytokin i kræft, har vi besluttet, hvordan MIC-1 /GDF15 mangel påvirket udviklingen i PSA. Vi har udnyttet TRAMP prostatakræft tilbøjelige mus, der bærer også en kimlinie sletning af MIC-1 /GDF15 genet (TRAMP

MIC – /-) eller vildtype MIC-1 /GDF15 (TRAMP

MIC + /+), at sammenligne overlevelsesraten, mønster af PCa vækst og metastatisk spredning. TRAMP

MIC – /- mus havde signifikant større prostatatumorer og kortere overlevelse end TRAMP

MIC + /+ mus, men der var ingen signifikant forskel i forekomsten og hastigheden af ​​metastase i de to muselinjer tyder på, at forskellige mekanismer medierer virkningerne af MIC-1 /GDF-15 om lokal og metastatisk PCa udvikling. Disse data er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser, identificere en stort set beskyttende rolle for MIC-1 /GDF15 i den lokale vækst af tidlige kræftformer.

Materialer og metoder

Etik Statement

Alle forsknings- og dyr pleje procedurer blev godkendt af Garvan Institute /St Vincents Hospital dyreforsøg etiske komité (Etik No: 07/05, 10/05 og 13/08) og var i overensstemmelse med den australske kodeks for pleje og anvendelse af dyr til videnskabelige formål.

Transgene mus

Heterozygote mandlige TRAMP mus (TRAMP

+/-) [41] blev genereret ved at parre TRAMP

+/- hunner ( C57BL /6 baggrund) med ikke-transgene C57BL /6 hanner. Mus med en kimlinie sletning af

MIC-1 /GDF15

genet (MIC-1

– /-) [44], også på en C57BL /6 baggrund blev avlet med TRAMP mus for at generere mikrofon- 1

– /- mus også forsynet med TRAMP transgen (TRAMP

MIC – /-). PB-SV40 T transgen blev identificeret under anvendelse af DNA ekstraheret fra hale prøver og PCR-primere rettet mod PB-SV40 T-antigen-sekvens: Pb-forward: 5′-CCGGTCGACCGGAAGCTTCCACAAGTGCATTTA-3 ‘og SV40Tag-revers: 5’-CTCCTTTCAAGACCTAGAAGGTCCA-3 ‘. MIC-1 /GDF15 gendeletion blev identificeret ved anvendelse af primere MIC1Exon2for: 5’-GGCGGCGCACAGCTGGAACTGC-3 ‘med MIC1Exon2Rev: 5′-CAGCCCCGGGCCACCAGGTCAT-3′ (Vildtype par) og MIC-1 /GDF15KOfor: 5’-GAGAGGACTCGAACTCAGAACCA-3 ‘med MIC-1 /GDF15KORev: 5’-GAAGTTATATTAAGGGTTCCGCAAGC-3 ‘(Knock-out par). Syngene mus overudtrykker MIC-1 /GDF15 under kontrol af den myeloide celle specifikke c-fms-promotor (MIC-1

FMS) blev anvendt til at avle TRAMP mus, der også overudtrykker MIC-1 /GDF15 (TRAMP

fmsmic-1 ). De dobbelte transgene TRAMP

fmsmic-1 mus blev genereret ved at krydse TRAMP

+/- hunner med homozygote MIC-1

FMS hanner. MIC-1 /GDF15 transgen i TRAMP

fmsmic-1 mus blev identificeret ved PCR ved hjælp af primere, Flag-forward: 5′-GACTACAAGGACGACGATGACAAG-3 ‘og MS8-reverse: 5′-CGAAGCCTACCGCGTGCACCGAG-3’. De anvendte reaktionsbetingelser var:. Denaturering ved 95 ° C i 10 s, annealing ved 60 ° C i 20 s og ekstension ved 72 ° C i 30 s

Survival undersøgelse

Baseret på en statistisk styrke analyse for stikprøvestørrelsen, (Alpha fejl = 0,05, statistisk styrke = 0,95), 35 TRAMP

MIC + /+ og 35 TRAMP

MIC – /- mus blev tildelt ved 4-6 ugers alderen, for en overlevelse undersøgelse. Fra dette tidspunkt blev mus vejet en gang om ugen og overvåget to gange om ugen for tumorstørrelse og grad ved palpating maven. Mus enten døde eller blev aflivet, da de nåede etiske endepunkter tumorstørrelse større end 11mm X 11mm X 11mm, mere end 20% vægttab eller møde andre etiske ende point kriterier for eutanasi. Den samlede overlevelse individuelle mus blev beregnet ud fra fødsel til etisk slutpunkt eller død fra tumoren. Overlevelse fordeling blev estimeret under anvendelse af fremgangsmåden ifølge Kaplan-Meier. Ved obduktion den urogenitale kompleks (GU) bestående af prostata (herunder bryst-, laterale, ventral og forreste lapper), urinrøret, ampullary kirtel, sædblære (SV) og urinblære blev udtaget og vejet. Prostata blev udskåret fra GU og vejet separat. Vægt af GU og prostata hos hver mus blev normaliseret ved sin kropsvægt (orgel vægt /legemsvægt).

Primær tumorstørrelse

I en separat kohorte til den ovenfor, var prostatatumorvækst sammenlignet i TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC – /- mus. Ved starten af ​​undersøgelsen 88 TRAMP og 88 TRAMP

MIC – /- mus, 22 af hver for hver etape, var forhåndsallokeret at blive ofret på forskellige tidspunkter fra tidlig til avancerede tumor stadier (8, 17, 25 og 33 ugers alderen). For hver af de 88 mus obduceret blev GU udskåret og prostata blev skilt fra GU. Total GU og prostata vægt blev registreret og normaliseret for donoren muse samlede kropsvægt (orgel vægt /legemsvægt).

Identifikation af tumormetastaser Salg

For at estimere forekomsten af ​​metastase på tidspunktet for død eller nedslagning i TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC – /- mus, undersøgt en anden kohorte af TRAMP

MIC + /+ (n = 63) og TRAMP

MIC – /- (n = 63). Til sammenligning undersøgte vi også et tilsvarende antal MIC-1 /GDF15 overekspression TRAMP

fmsmic-1 mus (n = 63), hvis PCa var kendt for at være forbundet med en øget metastaser [43]. Musene blev passet og aflivet ved hjælp af de samme kriterier som nævnt ovenfor i overlevelse studiet. Ved de nekropsi bækken lymfeknuder, nyrer og levertumorer (hvis til stede) blev høstet og fikseret i 10% neutral pufret formalin. Lunger blev udskåret, vejet og fikseret i Bouins fiksativ (Sigma-Aldrich) at visualisere og tælle lungetumor kolonier. Metastatiske læsioner på alle organer blev talt under et dissektionsmikroskop. Nogle af læsionerne blev bekræftet ved H 10 mg /g), blev sammenlignet ved hjælp af en Chi-square test. p-værdier er vist som *, p

0,05; . **, P

0,01

TRAMP

MIC – /- mus har større prostata tumorer ved obduktion

Ved obduktion af ovenstående -mentioned overlevelse gruppe af TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC – /- mus, GU og prostata blev isoleret og deres vægt, korrigeret for kropsvægt, blev registreret. Trods dø tidligere end TRAMP

MIC + /+ mus, TRAMP

MIC – /- mus i gennemsnit havde signifikant tungere prostata tumorer på dødstidspunktet (Fig 1C, p = 0,0240).. Endvidere TRAMP

MIC – /- gruppe havde langt flere mus med meget store prostata tumorer (normaliseret prostata vægt 10 mg /g) end TRAMP

MIC + /+ gruppe (figur 1D, p = 0,0027,. Chi-square test). Der var ingen signifikant forskel i total GU vægt- (Fig 1B.) Mellem to muselinjer fordi TRAMP

MIC + /+ havde signifikant større SV tumorer end TRAMP

MIC – /- mus (data ikke vist). Disse data tyder på, at sletning af

MIC-1 GDF15

genet blev forbundet /med øget lokal prostata tumorvækst i TRAMP mus, måske med reduceret sædblæren invasion.

MIC-1 /GDF15 sletning forbedrer PCa vækst i TRAMP mus

for yderligere at vurdere virkningen af ​​MIC-1 /GDF15 på prostata kræft vækst på 4-6 ugers alderen, vi pre-tildelt en anden kohorte af 88 TRAMP

MIC + /+ og 88 TRAMP

MIC – /- mus, der skal slås ned progressivt med fire foruddefineret tidspunkt op til 33 ugers alderen. I overensstemmelse med data fra overlevelsesundersøgelse gruppe mus, der er beskrevet ovenfor, var der ingen signifikant forskel i de normaliserede GU vægte mellem to muselinjer på noget tidspunkt observeret (fig. 2A). Når vi kiggede på prostata størrelse, var der ingen detekterbare forskelle i den gennemsnitlige korrigerede prostata vægte mellem TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC – /- mus linjer på uge 8 og 17. Ved uge 25 og 33, TRAMP

MIC – /- mus havde en 6,9 og 8 gange stigning i korrigerede gennemsnitlige prostata tumorvægt henholdsvis sammenlignet med TRAMP

MIC + /+ mus (. figur 2B), og denne forskel var statistisk signifikant i uge 33 ( p = 0,0098, 2 way ANOVA)

De korrigerede tumorvægte af (A) GU og (B) prostata blev sammenlignet i TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC -. /- mus ( n = 22 /gruppe /tidspunkt) aflivet efter 8, 17, 25 og 33 ugers alderen. Resultater blev analyseret ved anvendelse af en 2-vejs ANOVA og er præsenteret som gennemsnit ± SEM. p-værdier er vist som *, p

0,05

MIC-1 /GDF15

gendeletion har ingen effekt på metastaser

Da metastaser er den største dødsårsag hos patienter med human PCa, vi evaluerede effekten af ​​

MIC-1 /GDF15

gendeletion på forekomsten og omfanget af metastaser i TRAMP-mus. Vi undersøgte en separat kohorte af 63 TRAMP

MIC + /+, 63 TRAMP

MIC – /- og 63 MIC-1 /GDF15 overekspression TRAMP (TRAMP

fmsmic-1) mus, som blev fulgt indtil døden eller etisk slutpunkt. Sidstnævnte gruppe blev inkluderet som en positiv kontrol, som vores tidligere undersøgelse havde angivet TRAMP

fmsmic-1 mus har flere metastaser, men overlever længere [43]. Kaplan-Meier overlevelsesanalyse bekræftede, at TRAMP

MIC – /- mus dør markant tidligere end TRAMP

MIC + /+ mus (figur 3A, p

=

0,0267, log-rank test.), Konsekvent med data i overlevelse gruppen. Endvidere TRAMP

fmsmic-1 mus døde betydeligt langsommere end TRAMP

MIC + /+ mus (figur 3A, s. 0,0001, log-rank test) bekræfter data fra vores tidligere publikation [43]. I denne kohorte 19% af TRAMP

MIC + /+ mus udviklede makroskopisk påviselige fjernt orgel metastase hos de undersøgte organer, som ikke var signifikant forskellig fra 14,2% i TRAMP

MIC – /-. Mus (Fig 3B ). Forekomsten af ​​metastaser i disse to muselinjer var signifikant mindre at i TRAMP

fmsmic-1-mus, hvoraf 59% udviklede metastaser (fig. 3B). Disse data viser, at selv om TRAMP

MIC – /- mus dør markant tidligere end TRAMP

MIC + /+ mus (figur 3A.) Var der ingen signifikante forskelle i forekomsten af ​​fjernt orgel metastase mellem de to mus linjer (fig . 3B). I modsætning hertil som tidligere rapporteret, en signifikant højere andel af TRAMP

fmsmic-1 mus viste fjernt orgel metastase sammenlignet med TRAMP

MIC + /+ eller TRAMP

MIC – /- mus (Fig 3B, s. 0,0001, Chi-square test). Multivariat logistisk regressionsanalyse bekræftede, at den øgede andel af TRAMP

fmsmic-1 mus med metastaser var uafhængig af deres længere overlevelsestid (p 0,5) og kun afhængig af genotype (p 0,0001). Endvidere ved hjælp af en lignende fremgangsmåde, manglen på forskel i andelen af ​​TRAMP

MIC – /- sammenlignet med TRAMP

MIC + /+ mus med metastaser, der ikke kunne forklares med deres kortere overlevelse (p 0,5) .

(A) Overlevelsesdata for TRAMP

MIC + /+ (n = 63), TRAMP

MIC – /- (n = 63) og TRAMP

fmsmic-1 (n = 63) mus er præsenteret som en Kaplan-Meier plot og log-rank statistik for median overlevelsestid er vist. (B) Sammenligning mellem antallet af TRAMP

MIC + /+ (n = 63), TRAMP

MIC – /- (n = 63) og TRAMP

fmsmic-1 (n = 63) mus har fjernt orgel metastaser på dødstidspunktet er blevet analyseret ved hjælp af Chi-squared test.

diskussion

Denne undersøgelse viser tydeligt, at kimcellelinje sletning af MIC-1 /GDF15 fører til øget lokal primær tumorvækst resulterer i tidligere død TRAMP PCA tilbøjelige mus. Disse data er i overensstemmelse med vores tidligere publikation angiver, at transgen overekspression af MIC-1 /GDF15 nedsætter lokal PCa tumorvækst og i væsentlig grad øger overlevelsen af ​​TRAMP-mus. Dette resultat er i overensstemmelse med resultater på en anden transgen model af tidlig cancer i Apc

min colon polyp tilbøjelige mus også overudtrykker MIC-1 /GDF15 [38]. Dette styrker argumentet om, at MIC-1 /GDF15 spiller en beskyttende rolle i begyndelsen af ​​lokale tumor udvikling og vækst. Flere epidemiologiske undersøgelser tyder på, at dette resultat kan oversættes til mindst nogle menneskelige kræftformer. For eksempel steg lokale koncentrationer af ekstracellulær matrix knyttet MIC-1 /GDF15 i prostatacancer biopsier var forbundet med nedsat risiko for sygdomsprogression, især i undergruppen med tidlig cancer og med Gleason karakteren 6 eller derunder. I denne gruppe MIC-1 /GDF15 lokaliseret til tumoren matrix var enkelt bedste prædiktor for tumortilbagevenden [28]. Hos patienter fra forebyggelse polyp retssag, en højere polyp gratis serum MIC-1 /GDF15 niveau ydes beskyttelse fra polyp tilbagefald og NSAID medieret beskyttelse blev tabt, hvis MIC-1 /GDF15 serumniveauer ikke var forhøjet med NSAID-behandling [39].

den tilsyneladende uharmonisk effekt af MIC-1 /GDF15 på lokal tumorvækst og metastatiske proces, som vi beskrev tidligere, er en gang vist her [43]. Transgene overekspression fører til mindre lokale tumorer og længere overlevelse, da TRAMP

cfmsmic-1 mus ikke længere dø tidligt af lokal sygdom. Uafhængigt af øget overlevelse tid, disse samme TRAMP

cfmsmic-1 mus har flere metastaser. Men vi kunne påvise nogen forskel i andelen af ​​mus med metastaser mellem TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC – /- mus. Så få mus af begge linje udviklet metastaser ved den eksperimentelle slutpunkt vi måske ikke har studeret nok mus at være sikker på, at der ikke er nogen forskel. Derudover, som prostatatumorer i TRAMP

MIC + /+ mus udtrykker lidt MIC-1 /GDF15 [43], kan det være, at denne model er mere følsomme over for virkningerne af øget ekspression sammenlignet med gendeletion.

Mens der var ingen signifikant forskel i metastaser mellem TRAMP

MIC + /+ og TRAMP

MIC – /- mus, kan der være forskelle i lokal invasion. TRAMP

MIC – /-. Mus med større prostata tumorer havde mindre SV’er (data ikke vist), hvilket antyder, at der kan være mindre SV invasion

Hvor MIC-1 /GDF15 kan udøve virkninger på tumorvækst og spredning er usikker. Belyse dens virkningsmekanismer er stærkt hæmmet, fordi identitet dets receptor er ukendt. Det formodes, at receptoren er medlem af den højt konserverede hetrotetrameric TGF-b-receptor (TBR) superfamilien, men der er begrænset direkte bevis for dette. Der er nogle indirekte beviser, baseret på antistof blokade, at den kan anvende TBRII [26,45] klasse 2 receptoren anvendt alene TGF-b, men der er ingen direkte biokemisk eller genetisk dokumentation for denne data. Den signalering kaskade af receptorkomplekset eller klasse I receptor anvendes af MIC-1 /GDF15 er til dato, helt ukendte.

Der er nu en overflod af offentliggjorte data om betydningen af ​​MIC-1 /GDF15 på tumor vækst og spredning med en forvirrende vifte af resultater. Data fra forsøg med humane cellelinjer, hvor MIC-1 /GDF15 udtryk er enten blevet induceret eller slået ned, så xenotransplanteret i immunsvækkede mus, har givet nogle gange, modstridende resultater [18,29-34]. Studier med transgene modeller af spontant udvikle kræft, som også bærer genetisk modificeret MIC-1 /GDF15 udtryk og et intakt immunsystem peger alle på en beskyttende rolle for MIC-1 /GDF15 om lokal tumor udvikling. En tilsvarende virkning kan også observeres i to modeller af kræftfremkaldende fremkaldt kræft i transgene mus, der overudtrykker MIC-1 /GDF15, der også har et intakt immunsystem [35,36]. Den mest påholdende forklaring, der kan forklare disse modsætninger er, at MIC-1 /GDF15 regulerer anti-cancer immunitet, som igen regulerer cancervækst.

Generelt vores resultater støtter en vigtig beskyttende rolle for MIC-1 /GDF15 i udvikling og tidlig vækst i PCa og sandsynligvis kræft i almindelighed. Opklaringen den biologiske effekt af MIC-1 /GDF15 på tumor evolution og biologi, er af praktisk betydning af flere grunde. En høj andel af cancere udtrykke det, for så vidt som serumniveau kan stige op til 10-100 gange og fremkalde kræft anoreksi /kakeksi. Endvidere er dets ekspression forøget med alle cancer behandling, herunder kirurgi, strålebehandling og kemoterapi. Således nogen virkning, at MIC-1 /GDF15 har på lokal tumor biologi, især tumor spredning er sandsynligt, at påvirke de fleste kræftpatienter, hæve udsigten til, at modulering af MIC-1 /GDF15 handlinger under terapi kan reducere risikoen for metastatisk sygdom og andre komplikationer af kræft.