PLoS ONE: SULF2 Expression er en potentiel diagnostisk og prognostiske Marker i lungekræft

Abstrakt

Mål

Lungekræft er en af ​​de mest dødelige kræftformer; median overlevelse fra diagnose er mindre end et år i dem med fremskreden sygdom. Nye lungekræft biomarkører er hårdt tiltrængt. I denne undersøgelse evalueres vi SULF2 ekspression ved immunhistokemi og dets association med overordnet overlevelse hos en gruppe patienter med ikke-småcellet lungekræft (NSCLC). Vi så også for tilstedeværelsen af ​​SULF2 protein i plasma for at evaluere sit potentiale som en tidlig påvisning biomarkør for NSCLC.

Metoder

Vi identificerede patienter, som gennemgik kirurgisk resektion for pulmonal adenokarcinom eller pladecellekræft på vores institution. Et afsnit fra hver paraffinindlejret prøve blev farvet med en SULF2 antistof. En patolog fastsatte den procentdel og intensiteten af ​​tumorceller farvning. Overlevelse analyse blev udført ved anvendelse af en multivariat Cox proportional hazards model. Ved hjælp af en roman SULF2 ELISA-assay, vi analyserede plasmaniveauer af SULF2 i en lille gruppe af raske donorer og patienter med tidlig fase NSCLC.

Resultater

SULF2 farvning var til stede i 82% af lungen cancer prøver. Planocellulært karcinom havde en højere gennemsnitlig procentdel af farvning end adenokarcinomer (100% vs. 60%; p 0,0005). Efter justering for alder, køn, race, histologiske type, stadium og neoadjuvansterapi, der var en ikke-signifikant (31%; p = 0,65) stigning i risikoen for dødsfald hos patienter med adenocarcinom med SULF2 farvning i tumorceller. I modsætning hertil var der en signifikant reduktion i risikoen for dødsfald (89%; p = 0,02) for patienter med pladecellecarcinom med SULF2 farvning i tumorceller. SULF2 protein var til stede i plasma af patienter med tidlig fase NSCLC, og opløselige SULF2 niveauer øges med alderen. Endelig blev plasma SULF2 niveauer signifikant forhøjet i begyndelsen af ​​fase NSCLC patienter sammenlignet med raske kontrolpersoner.

Konklusioner

Tumor udtryk for SULF2 kan påvirke prognosen i NSCLC, mens blod SULF2 niveauer kan have en betydelig rolle i diagnosticering af denne dødelige sygdom

Henvisning:. Lui NS, Yang YW, van Zante a, Buchanan P, Jablons DM, Lemjabbar-Alaoui H (2016) SULF2 Expression er en potentiel diagnostisk og prognostiske Marker i Lungekræft. PLoS ONE 11 (2): e0148911. doi: 10,1371 /journal.pone.0148911

Redaktør: Renato Franco, Istituto dei tumori Fondazione Pascale, ITALIEN

Modtaget: September 17, 2015; Accepteret: 20 Jan 2016; Udgivet: 16 februar 2016

Copyright: © 2016 Lui 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 finansieret af National Cancer Institute (NCI), som er en del af National Institutes of Health (NIH), NIH /NCI U01 tilskud U01CA168878 (http: //www.nih.gov/about/almanac/organization/NCI.htm). Modtageren af ​​dette tilskud er HLA. 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

Lungekræft er den hyppigst diagnosticerede non-kutant malignitet og den førende årsag til kræft død på verdensplan [1-4]. Der er to store histologiske kategorier af pulmonal carcinoma: småcellet lungecarcinom (SCLC) og ikke-småcellet lungekræft (NSCLC). NSCLC tegner sig for omkring 90% af alle lungekræfttilfælde og består af tre underkategorier: adenocarcinom (ADC), pladecellecarcinom (SCC), og store celle carcinom [5]. De fleste af lungekræft kan tilskrives rygning, der udsætter luftvejene for tobaksrøg kræftfremkaldende stoffer. Aktiv rygning øger risikoen for at udvikle lungekræft med 13 gange og langvarig passiv udsættelse for cigaretrøg med 1,5 gange [2]. Ca. 90% af alle lungekræft dødsfald skyldes rygning [6]. Som med andre kræftformer [7], er der ingen enkelt mutation, der er ansvarlig for lungecancer, men en række molekylære ændringer bidrager til tumordannelse. Lungekræft er en heterogen sygdom, der involverer somatiske mutationer og epigenetisk dysregulering af et antal signalveje. Adskillige receptortyrosinkinaser (RTK’er) (EGFR, IGF-1R, og cMet), samt GTPase Kras, har været impliceret som onkogener, hvorimod tab-af-funktion-mutationer er oftest findes i p53, RB og p16INK4a [1 , 2]. På trods af de forbedringer i diagnose og behandling foretaget i løbet af de sidste 25 år, er prognosen for patienter med lungekræft er stadig fattige [8,9]. Yderligere forståelse af det molekylære grundlag for lungekræft, herunder opdagelsen af ​​sygdomsspecifikke biomarkører, ville i høj grad forbedre vores evne til at diagnosticere, give prognostisk information, og potentielt vejlede behandling af patienter.

heparansulfatproteoglycaner (HSPGs) bestå af kerneproteiner, som ændres af den kovalente addition af HS kæder indeholdende variabelt sulfaterede gentagende disaccharidenheder [10]. HSPGs udføre utallige signaleringsfunktioner, ved hjælp af deres sulfaterede kæder til at binde forskellige proteinligander, såsom vækstfaktorer, morfogener, kemokiner og cytokiner. Disse ligand interaktioner høj grad afhænge af det mønster, og tætheden af ​​sulfateringen ændringer med 6-O-sulfatering af glucosamin (6os) kendt for at være nøglen [11]. To nyligt opdagede sulfataser (SULF1 og SULF2) tilvejebringe en ny mekanisme til regulering af HSPG-afhængig signalering ved at fjerne 6os. SULFs er neutral pH, ekstracellulære enzymer, der fjerner 6os fra intakte heparin /HSPGs; de fremmer centrale signalveje ved at mobilisere proteinligander (fx Wnt, GDNF, PDGF-B, BMP-4) fra HSPG binding, således frigør liganderne om binding til signaltransduktion receptorer [12].

En eller både sulf udskrifter er bredt overudtrykt i mange humane kræftformer, herunder NSCLC, glioblastom, hepatocellulært carcinom, brystcancer, hoved- og halscancer, pancreas adenocarcinom, myelomatose, og gastrisk karcinom [11,13]. SULF2 har været direkte impliceret som en drivkraft for carcinogenese i NSCLC [14], murine og humane malignt gliom herunder glioblastom og oligodendrogliom [15,16], pancreascancer [17], og hepatocellulært carcinom [18]. Den mest grundige undersøgelse af den rolle, SULF2 i kræft er blevet udført af os i NSCLC. Kort beskrevet i NSCLC vi fundet [14]: 1) opregulering af begge SULFs på transkriptet niveau; 2) SULF2 proteinekspression i 20 af 20 humane NSCLC tumorer med minimale niveauer i normal lunge; 3) SULF2 protein fremmer in vitro malign fænotype, og tumorigenicitet hos mus af sulf-2 positive humane NSCLC cellelinier; og 4) SULF2 fremmer human lunge carcinogenese ved regulering af Wnt signalering og kinaseaktiviteten af ​​tre kritiske receptorer (dvs. EGFR, IGF-1R og cMet) (ikke offentliggjort). Dysregulering af hver af disse tre receptorer er blevet årsagssammenhæng lungekræft udvikling, progression, og øget resistens mod kemoterapi [19-21]. Disse resultater viser, at SULF2 regulerer en række signalveje, som er underlagt afvigende aktivering i kræft. Denne regulering udøves opstrøms for interaktionen af ​​vækstfaktorer med RTK’er og aktiveringen af ​​intracellulære kinaser. Desuden har SULF2 promotor methylering og udtryk været forbundet med den samlede overlevelse i lungekræft, mavekræft, og hepatocellulært carcinom [6,7]. Formålet med dette studie var at evaluere SULF2 udtryk ved immunhistokemi og korrelere dette med sygdomsprogression og samlet overlevelse i en kohorte af patienter med NSCLC.

Metoder

Patienter

Vi identificerede 121 patienter, som gennemgik lungekræft resektion for enten invasiv ADC (52 patienter) eller invasiv SCC (69 patienter) på vores institution fra 2000 til 2006. Vi ekskluderede patienter med tilbagevendende lungekræft, ingen tilgængelige paraffinindlejrede vævsprøve, eller mindre end 3 mm invasiv tumor på en H E sektioner af en patolog (AVZ). Patologisk etape blev bestemt af amerikanske Blandede Cancer (AJCC) iscenesættelse system 7

th edition [8]. Vital status blev opnået gennem Social Security Død Master File. Samlet overlevelse blev beregnet fra tidspunktet for kirurgi. Den UCSF institutionelle Review Board godkendte denne undersøgelse. Patienternes journaler og oplysninger blev anonymiseret og de-identificeret før analyse.

Immunhistokemi

En 5-um sektion fra hver paraffinindstøbte vævsprøve blev farvet med et monoklonalt muse-antistof til SULF2 ( 2B4) [12] i en koncentration på 2 pg /ml med avidin-biotin blokering. Dette antistof er tidligere blevet udviklet og valideret [12]. En patolog (AVZ) blindet for patient resultat fastsatte den procentdel og intensiteten af ​​tumorceller farvning. Procentdelen af ​​tumorcelle farvning blev scoret fra 0 til 100%. Intensiteten af ​​tumor cellefarvning blev vurderet ved 100x forstørrelse og scorede fra 0 til 3. En score på 0 repræsenterede ingen farvning; 1, svag farvning; 2, moderat farvning; og 3, stærk farvning. Når prøver viste en række intensitet, blev den gennemsnitlige intensitet registreres. Tilstedeværelsen af ​​endothelial cellefarvning blev vurderet for hvert objektglas og fungerede som en intern positiv kontrol. Farvning af tumorassocieret stroma blev også bemærket.

SULF2 Sandwich ELISA

Sandwich ELISA til påvisning af SULF2 i blod blev udført som tidligere beskrevet [22]. Kort beskrevet til kvantificering af SULF2 i plasma fra patienter med NSCLC, blev assayet udført med 12,5% fortyndet plasma. Tredobbelte bestemmelser blev udført for hver plasmaprøve. Baggrundsværdier blev bestemt med mIgG1 erstatte anti-SULF2 antistof som indfangningsreagens. Den gennemsnitlige baggrundsværdi blev trukket fra, at med den anti-SULF2 indfangende antistof til opnåelse af specifikt signal, der blev anvendt til at beregne SULF2 ved sammenligning med SULF2 standard løb på den samme plade. Plasmaprøver der havde baggrunde større end det dobbelte af den iboende baggrund (mIgG1 fange signal med tilføjet nogen serum) eller gav en negativ værdi, blev udelukket.

Statistisk analyse

Patient baseline karakteristika og immunhistokemi scoringer blev opsummeret og sammenlignet ved histologiske type, ved hjælp af t-test for kontinuerlige variable og chi-squared test for kategoriske variable. Overlevelse analyse blev udført under anvendelse univariate og multivariate Cox proportional hazards model. Alder, køn og race indgik i multivariat model a priori. Histologiske type, stadium, klasse, neoadjuvansterapi, og driftsår blev inkluderet i den multivariate analyse, hvis p-værdien var mindre end 0,10 i univariate analyse. Vi gentog vores analyser i præ-specificerede undergrupper af histologiske type (ADC og SCC) og neoadjuverende terapi (ja og nej). For alle statistiske tests blev en tosidet alfa på 0,05 betragtet som statistisk signifikant. Analyser blev udført ved hjælp af Stata udgave 11.

Resultater

Patienter

Vi identificerede 121 patienter, som gennemgik kirurgisk resektion for lungekræft på vores institution i løbet af 6-års perioden fra 2000 til 2006. Ninety-tre af disse 121 patienter opfyldt vores inklusionskriterier, herunder 42 patienter med ADC og 51 patienter med SCC (figur 1).

Patient udvalg ved gennemgang af 121 patienter, som gennemgik lunge resektion for lungekræft i løbet af 6-års perioden fra 2000 til 2006.

Der var flere forskelle i baseline karakteristika mellem patienter med ADC og dem med SCC (tabel 1). Patienter med SCC havde en højere andel af mænd (69% vs. 43%, p = 0,012), var mere tilbøjelige til at være tidligere eller nuværende rygere (90% vs. 76%, p = 0,006), var mere tilbøjelige til at gennemgå pneumonectomy (14% vs. 2%; p = 0,03), og havde en højere frekvens af neoadjuvansterapi (47% vs. 26%, p = 0,039).

* p-værdier blev beregnet under anvendelse af t-test for kontinuerte variabler og x

2 test for kategoriske variable.

Immunhistokemi

SULF2 farvning i enten tumor eller stromaceller blev påvist på 72/93 af prøverne, herunder 25 /42 (60%) af ADC prøver og 51/51 (100%) af SCC prøver (tabel 2). Alle prøver havde positive endothelial cellefarvning, der tjente som en intern positiv kontrol. Påfaldende blev tumorcelle farvning detekteret i kun 19% (8/42) af ADC tilfælde, sammenlignet med 94% (42/51) af SCC tilfælde (fig 2). Imidlertid viste 50% (17/42) ADC og 88% (45/51) SCC prøver iøjnefaldende farvning af tumor stroma herunder spindelformede stromaceller ud over endotheliale celler foring blodkar. Bortset fra spredte epiteliale basale celler, normale luftvejsepitel støder op til tumorer var negative for SULF2 farvning (figur 2).

Repræsentative snit fra pladecellecarcinom prøver med ingen farvning (A), svag farvning (B) og moderat farvning (C) stærk farvning (D), og tilstødende normale lunge med ingen farvning (E). Panel F viser farvning af tumor- associerede stromaceller med 2B4-antistof. Paneler A, B, C, D og E er energibesparende mikrofotografier (10X, skala bar = 100 um). Panel F er en high-power mikrografier (20X, skala bar = 50 um).

SULF2 farvning var positiv for 82% af prøverne (Enten tumor eller stroma farvning). De pladecellecarcinom (SCC) prøver havde en højere gennemsnitlig procentdel af tumor-farvning sammenlignet med adenocarcinom (ADC) prøver (100% vs. 60%, p 0,0005). * P-værdier blev beregnet ved hjælp af t-test for kontinuerte variable og x

2 test for kategoriske variable

Desuden SULF2 farvning afveg ved histologisk type, sandsynligvis afspejler deres forskellige ætiologier. SCC prøver havde en højere gennemsnitlig procentdel (50,5% vs. 8,1%; p 0,0005) og intensitet (1,7 vs. 0,3, p. 0 0005) af tumorcelle-farvning sammenlignet med ADC prøver. Der blev imidlertid ingen korrelation fundet mellem enten tumor- eller stromal celle-farvning og neoadjuvansterapi i enten histologisk type. Desuden blev hverken procentdel eller intensiteten af ​​tumor eller stromacellelinje farvning signifikant associeret med de andre kliniske og patologiske variabler, herunder scene og lønklasse.

Survival analyse

Median opfølgningstid var 53,6 måneder . I de univariate Cox proportionel risiko modeller (tabel 3), blev der patologisk stadium og alder signifikant associeret med samlede overlevelse. Som forventet blev højere trin signifikant associeret med dårligere samlet overlevelse. Der var en tendens til en sammenhæng mellem samlet overlevelse og både neoadjuverende terapi og histologiske type. Disse blev medtaget i den flerdimensionale model (tabel 4). Interessant, patienter, som gennemgik neoadjuverende terapi haft værre samlet overlevelse end dem, der ikke gjorde. Dette resultat afspejler sandsynligvis selektionsbias hvor patienter diagnosticeret med mere aggressive tumorer er mere tilbøjelige til at modtage neoadjuvansterapi. År for kirurgi og histologiske grad blev ikke signifikant associeret med overlevelse; disse blev ikke medtaget i multivariat model (tabel 4). Hos alle patienter blev tilstedeværelsen af ​​SULF2 farvning af enten tumorceller eller stroma forbundet med en stigning i risikoen for dødsfald på 42%, men dette resultat var ikke statistisk signifikant (p = 0,39). Efter justering for alder, køn, race, histologiske type, scene, og neoadjuverende terapi, patienter med ADC med SULF2 farvning i tumorceller havde en 31% øget risiko for død (p = 0,65) (tabel 4), og patienter med SCC med SULF2 farvning i tumorceller havde en 89% nedsat risiko for dødsfald (p = 0,02) (tabel 4).

(* 100% af tumorer farvet positive for enten tumor- eller stroma).

Analyse af SULF2 i blod

Vores gruppe tidligere udviklet en robust sandwich-ELISA til at detektere SULF2 i humant blod (plasma og serum) [22]. Til denne undersøgelse undersøgte vi plasma SULF2 niveauer i en kohorte af 43 patienter med nyligt diagnosticeret tidligt stadium NSCLC. Plasma blev indsamlet forud for kirurgisk resektion for lungekræft på vores institution. Disse patienter havde stadium IA eller IB (71%) eller trin II (29%) NSCLC. Opløseligt SULF2 var til stede i blodet hos patienter med tidlig fase NSCLC (Middelværdi ± SEM = 1024,2 ± 82,8 pg /ml) (fig 3A). Endvidere var der en aldersbetinget forøgelse SULF2 niveauer i plasma (figur 3B). Det er første gang, at SULF2 niveauer er blevet kvantificeret i blodet fra patienter med NSCLC. Vigtigere, afslørede vores analyser, at SULF2 protein signifikant forhøjet i plasma med NSCLC patienter med SULF2 positive tumorer (gennemsnit ± SEM = 1108,0 ± 125,5 pg /ml), sammenlignet med NSCLC patienter med SULF2 negative tumorer (gennemsnit ± SEM = 489,3 ± 131,4 pg /ml) (p = 0,0003) (fig 3C). Derudover analyserede vi SULF2 niveauer i kommercielt tilgængelige plasmaer fra 16 raske donorer. Vores resultater viste, at plasmaniveauet af SULF2 protein er markant forøget i NSCLC plasmaer, sammenlignet med raske kontroller (middel ± SEM = 1024,2 ± 82,8 pg /ml vs. 574,1 ± 78,15 pg /ml henholdsvis) (Fig 3A). Disse data er spændende og giver den første indikation af, at SULF2 blodniveauer kan være nyttige biomarkører for tidlig påvisning af lungekræft. Dog er yderligere undersøgelser nødvendige for at validere disse resultater i blodprøver fra en større kohorte af NSCLC patienter indsamlet fra bestemte centre med deres egne iboende raske kontrolpersoner, modsvares af alder, køn og rygning, og indsamlet på den samme protokol.

A) Plasmaprøver fra 45 nydiagnosticerede tidligt stadie NSCLC patienter og 16 raske kontroller blev analyseret ved hjælp SULF2 ELISA-assay. SULF2 proteinniveauer i blodet er forhøjet hos patienter med NSCLC ((Middelværdi ± SEM = 1024,2 ± 82,8 pg /ml) i forhold til raske individer kontroller (middel ± SEM = 574,1 ± 78,15 pg /ml), (p = 0,004). P-værdien var bestemt af T-test med welsh korrektion for ulige varianser. B) Signifikant positiv korrelation mellem plasma SULF2 niveauer og alder blev fundet i NSCLC patienter (

r

= 0,3656, p = 0159). r og P-værdier blev bestemt ved ikke-parametrisk to-halet Spearman korrelation. C) SULF2 protein signifikant forhøjet i plasma med NSCLC patienter med SULF2 positive tumorer (gennemsnit ± SEM = 1108,0 ± 125,5 pg /ml), sammenlignet med NSCLC patienter med SULF2 negative tumorer (gennemsnit ± SEM = 489,3 ± 131,4 pg /ml) (p = 0,0003). P-værdi blev bestemt ved T-test med welsh korrektion for ulige varianser.

Diskussion

De univariate Cox proportionel risiko modeller viste, at NSCLC patienter med et højt niveau af SULF2 udtryk i tumorer som vurderet ved immunohistokemi tendens til at have kortere samlet overlevelse, hvilket indikerer, at et højt SULF2 niveau kan være en markør for dårlig prognose hos disse patienter. Interessant, efter justering for alder, køn, race, histologiske type, scene, og neoadjuverende terapi, tumor celle farvning for SULF2 var forbundet med en tendens til øget risiko for død (31%, NS) i ADC patienter. Omvendt hos patienter med SCC blev SULF2 farvning i tumorceller associeret med en signifikant nedsat risiko for dødsfald (89%, p = 0,02). Den førnævnte divergens i udfald relateret til tumor SULF2 farvning mellem ADC og ACC patienter, sandsynligvis afspejler forskellige ætiologi og tumor adfærd af disse to lungekræft undertyper. Men det er vigtigt at bemærke, at SCC koncernen har en meget begrænset antal SULF2 negative sager (3 ud af 49 tilfælde). Derfor vores resultater har brug for yderligere bekræftelse i større kohorter af NSCLC patienter til at underbygge en mulig forskellen resultat mellem SCC og ADC forbundet med SULF2 positiv farvning i tumorer.

Som forventet højere trin blev også signifikant associeret med dårligere samlet overlevelse . Interessant, patienter, som gennemgik neoadjuverende terapi haft værre samlet overlevelse end dem, der ikke gjorde. Dette resultat afspejler sandsynligvis selektionsbias, hvor patienter med mere aggressive tumorer var mere tilbøjelige til at modtage neoadjuverende terapi.

Denne undersøgelse viste også, at SULF2 farvning afveg ved histologiske type, sandsynligvis afspejler deres forskellige ætiologier. Pladecellekræft prøver havde signifikant højere procentdel og intensiteten af ​​tumorceller farvning end adenocarcinom prøver. Disse resultater er i overensstemmelse med vores tidligere fund, hvori SULF2 ekspression i tumorceller ved immunhistokemi var til stede i ti ud af ti lung pladecellekarcinom prøver, men nul ud af ti lungeadenocarcinom prøver [12]. Men både adenokarcinomer og planocellulært karcinom viste, iøjnefaldende farvning af tumor stroma [12].

Foreningen af ​​SULF2 og samlet overlevelse svarer til tidligere resultater i forskellige former for kræft. I vores indledende undersøgelser, viste vi, at højere niveauer af SULF2 protein som vurderet ved immunkemi er forbundet med øget sygdommens sværhedsgrad og værre overlevelse hos patienter med kræft i spiserøret [23]. Lai et al. viste, at forøget SULF2 transkript ekspression ved mikroarray var forbundet med aggressive tumorer og dårligere overlevelse hos patienter med hepatocellulært carcinom [24]. Bret et al. viste, at SULF2 udtryk i primære myelomatoseceller var forbundet med en dårlig prognose i to uafhængige store kohorter af patienter [13]. Endelig Tessema et al. og Wang et al. viste, at SULF2 promotor methylering var forbundet med forbedret samlet overlevelse hos patienter med lunge adenocarcinom og mavekræft, henholdsvis [25,26]. I holde, vores resultater viser for første gang, at SULF2 på proteinniveauet er associeret med den samlede overlevelse i NSCLC, hvilket bekræfter dens vigtige rolle i carcinogenese og potentiale som en prædiktiv biomarkør.

De ekstracellulære endosulfatases (SULF1 og SULF2) er overudtrykt i et bredt sortiment af menneskelige kræftformer [11,13,16] og SULF2, i særdeleshed, har været impliceret, ved os og andre, som drivkraft for carcinogenese i NSCLC [12], pancreas carcinom [17], malign astrocytom [15,16], kolorektal carcinom [27], og hepatocellulært carcinom [18]. Som ekstracellulære enzymer, der både bundet til cellemembranen og udskilt, de SULFs og deres heparansulfatproteoglycan (HSPG) substrater er til stede i det ekstracellulære miljø. HSPGs udføre utallige signaling funktioner ved hjælp af deres sulfaterede kæder til at binde forskellige proteinligander, såsom vækstfaktorer, morfogener og cytokiner. Disse interaktioner afhænger af mønstret af sulfateringen modifikationer [10]. 6-O-sulfatering af glucosamin (6os) vides at være nøglen til mange ligand-interaktioner. SULFs selektivt at fjerne de kritiske 6os ændringer fra HSPGs, og ved at gøre, SULFs forhindrer ligand binding, så disse ligander til at interagere med deres tilsvarende receptorer. Dette fænomen er blevet påvist for Wnt, VEGF, FGF-1, PDGF, CXCL12 (SDF-1), CCL21, IL-8, og IP-10 [28,29]. Aberrant aktivering af de førnævnte signalveje er blevet impliceret i mange former for carcinogenese.

Oprindeligt SULFs mentes at være tumorsuppressorer [30-32]. Denne tro stammer fra forsøg, hvor tvang udtryk for en sulf i flere tumor linier forårsagede reduceret vækst-faktor signalering af HB-EGF, FGF-2 eller HGF, og formindsket tumorgenicitet. De negative virkninger af SULFs på FGF-2 signalering er i overensstemmelse med kravet om 6S om HSPGs i FGF-2 signalering kompleks [33]. Men i overensstemmelse med en potentiel onkogen rolle, den ene eller begge

blev snart fundet, sulf

gener, der skal overudtrykt i undergrupper af multiple tumorer (bryst-, pankreas-, hepatocellulært carcinom, malign astrocytom, hoved og hals, lunge og multipel myelom) [11]. Især har SULF2 blevet direkte impliceret som en kandidat kræftfremkaldende gen i human brystcancer og musehjerne cancer [34,35]. Desuden i ondartet astrocytom, og bugspytkirtlen, colorectal, og lungekræft cellelinier SULF2 knockdown førte til reduceret spredning og nedsat vækst af xenografter hos mus, sandsynligvis på grund af dens virkning på signalveje fremkaldt af HSPG bindende faktorer [14,16-18, 27]. I hepatocellulært cancer cellelinjer, overekspression af SULF2 ført til øget proliferation og migration og markant forbedret tumorigeniciteten af ​​disse celler i nøgne mus [18].

Vores resultater viser, at SULF2 blev udtrykt i 72 af 93 menneskelige lungekræft tumorer, herunder 25 ud af 41 (60%) adenocarcinom prøver og 51 af 51 (100%) pladecellecarcinom prøver. Vigtigere, blev høj ekspression af SULF2 forbundet med dårligere prognose hos patienter med adenocarcinom. Disse resultater er i overensstemmelse med en tidligere rapport, der viser en signifikant sammenhæng mellem SULF2 promotor methylering og overlevelse i lungeadenokarcinom patienter [25]. Overraskende blev SULF2 farvning af tumorceller i patienter med pladecellecarcinom forbundet med en bedre overlevelsesrate. Ikke desto mindre, disse resultater er meget opmuntrende, og det lader til, at de fleste af adenocarcinomer prøver (herunder tidlig fase sygdom), og alle de pladecellekarcinom tumorprøver har en vis grad af farvning for SULF2 protein. Sammen antyder disse data potentiale SULF2 protein som prognostisk biomarkør hos patienter med lungecancer. Som et secerneret molekyle, der kan ophobes i blod eller andre kropsvæsker, er det også har potentiale som et diagnostisk biomarkør.

Både i USA og i hele verden, har lungekræft længe været nummer et årsag til cancer dødsfald [3,4,36]. På grund af sin sene præsentation og diagnose, lungekræft har en meget dårlig prognose og dårlig kur sats [37,38]. De fleste tilfælde (over 60%) er diagnosticeret på et sent stadium af sygdommen, hvor de nuværende behandlingsmodaliteter er usandsynligt, at være effektiv [35-37]. Det 5-års samlet overlevelse er mindre end 10% hos patienter med fremskreden sygdom, men mere end 60% i patienter med stadie 1 sygdom [3,4]. Derfor er der et presserende behov for effektive redskaber til at tidligere diagnose og behandling. Der er i øjeblikket ingen biomarkører i brug klinisk på grund af deres mangel på tilstrækkelig følsomhed og specificitet. SULF2 er vigtigt i denne henseende, da det er et udskilt enzym med en demonstreret relevans for lunge carcinogenese. Derfor kan udviklingen af ​​SULF2 som biomarkør hjælpe med at identificere en højrisikogruppe, der ville gøre screening muligt.

I vores nuværende studie, 20 ud af 34 (59%) tidligt tidspunkt (I eller II) lunge adenocarcinom prøver havde SULF2 farvning. Også, 40 ud af 40 (100%) tidligt stadium (I eller II) skællede lungecarcinom prøver havde SULF2 farvning. Som udskilles enzymer, vi hypotesen, at kan detekteres den opløselige SULF2 potentielt frigivet fra tumorer i blodet og dermed kan tjene som en biomarkør for tidlig påvisning af NSCLC med SULF2 overekspression. For at teste denne hypotese anvendte vi vores nyligt udviklet og valideret ELISA-assay til detektion af SULF2 i humant blod [22]. Vi fandt, at plasma fra patienter med tidligt stadium NSCLC indeholder et gennemsnitshøjden af ​​gennemsnit ± SEM = 1024,2 ± 82,8 pg /ml SULF2 (Fig 3A). Derudover tyder vore resultater, at der er en alder-associeret stigning i SULF2 niveauer i plasma, kan således alder være en potentiel confounding variabel. Disse data giver den første bevis på, at SULF2 protein kan kvantificeres i blod fra en patient med tidligt stadium lungekræft. Desuden har vi udført foreløbige analyser af SULF2 niveauer i blodet fra tidlig stadie NSCLC kræftpatienter. Vi fandt, at betyde SULF2 niveauer i blodet er signifikant forhøjet hos patienter med NSCLC og sammenlignet med raske bloddonorer (Middelværdi ± SEM = 1024,2 ± 82,8 pg /ml vs. 574,1 ± 78,15 pg /ml henholdsvis) (Fig 3A). Data tyder på, at der er en alder-associeret stigning i SULF2 niveauer i plasma, kan således alder være en potentiel confounding variabel. Ikke desto mindre er resultaterne af denne indledende analyse dokumenterer, at tidlig fase lungekræft er forbundet med en øget plasmakoncentration af SULF2. Derfor giver vi den første validering af blod SULF2 som en potentiel biomarkør for tidlig påvisning af kræft ved hjælp af en kvantitativ ELISA. Desuden resultaterne af denne indledende analyse åbner muligheden for blod SULF2 som en potentiel biomarkør for tidlig påvisning af kræft ved hjælp af en kvantitativ SULF2 ELISA. Selvom SULF2 detektionsanalyse behov for yderligere validering på et større klinisk kohorte med alders- og kønsmæssige matchede kontroller, og kan ikke være egnet som en stand-alone test, dens kombination med analyser, der måler niveauet af andre cirkulerende biomarkører såsom CYFRA kan give tilstrækkelig specificitet til at supplere de billeddannende modaliteter anvendes rutinemæssigt i befolkningen screening for cancer.

som konklusion i denne undersøgelse har vi vist ved immunohistokemi at SULF2 protein er til stede i størstedelen af ​​lunge-adenocarcinomer og i hver af lungen planocellulært carcinoma prøver vi testede. Vi viste for første gang, at SULF2 farvning af tumorceller var forbundet med en tendens mod ringere overlevelse hos patienter med lunge-adenocarcinomer. Dette er væsentligt, da cirka ni af ti tilfælde af lungekræft kan kategoriseres som NSCLC, og ikke-skællede NSCLC omfatter op til 70% af disse tilfælde. Desuden har vi demonstreret, at opløseligt SULF2 øges i blodet fra tidlige stadium NSCLC-patienter således giver den første bevis på opløselig blod SULF2 som en potentiel biomarkør til tidlig opdagelse af NSCLC. Tilsammen udgør disse resultater er meget opmuntrende og bekræfter potentialet i SULF2 protein som diagnostisk og prognostisk biomarkør hos patienter med NSCLC.

Tak

Tak til Loretta Chan hos Diller Family Omfattende UCSF Helen cancer center Tissue Core til udførelse af immunohistokemisk farvning.