PLoS ONE: Tab af somatostatin-receptor-undertype 2 i prostatakræft er knyttet til en Aggressive Cancer Fænotype, High tumorcelleproliferation og Forudsiger Tidlig metastatisk og Biokemisk Relapse

Abstrakt

somatostatin receptor-undertype 2 (SSTR2) er den oftest udtrykt SSTR subtype i normale humane væv. SSTR2 ekspression er differentielt reguleret i forskellige tumortyper og terapeutiske somatostatinanaloger binder til SSTR2 er i klinisk anvendelse. I prostatakræft yderst modstridende resultater i form af SSTR2 udtryk og dens konsekvenser er blevet offentliggjort i de seneste år. Formålet med denne undersøgelse var at afklare prævalens og kliniske betydning af SSTR2 ekspression i prostatacancer. Derfor blev kvantitativ immunhistokemi (IHC) under anvendelse af et væv microarray indeholdende prøver fra 3.261 prostatacancerpatienter med omfattende kliniske og molekylære cancer egenskaber og onkologiske opfølgningsdata udført. IHC data blev sammenlignet med offentligt tilgængelige Gene Expression Omnibus datasæt af human prostatacancer genekspression arrays. Mens membranøs SSTR2 farvning altid blev set i normal prostata epitel, SSTR2 farvning var fraværende i mere end halvdelen (56,1%) af 2.195 fortolkelige prostatakræft prøver. Omkring 13% af alle analyserede prostatakræft viste moderat til stærk cytoplasmatiske og membranøs SSTR2 farvning. Farvningsintensiteter blev omvendt korreleret med høj Gleason kvalitet, avanceret pT kategori, høj tumorcelleproliferation (p 0,0001 hver), høje præoperative PSA niveauer, (p = 0,0011) og positive kirurgiske margener (p = 0,006).

I silico

analyse bekræftede lavere SSTR2 genekspression i prostata kræft vs normalt tilstødende væv (p = 0,0424), prostatakræft metastaser vs. primære kræftformer (p = 0,0011) og tilbagevendende vs ikke-tilbagevendende prostatakræft ( p = 0,0438). PSA-overlevelse faldt gradvist med SSTR2 farvning intensitet (p 0,0001). SSTR2-negative kræftformer var mere tilbøjelige til at udvikle metastaser over tid (p 0,05). Afslutningsvis fleste prostatakræft er faktisk SSTR2-negative og tab af SSTR2 stærkt forudsiger en ugunstig tumor fænotype og dårlig prognose. Derfor SSTR2 udtryk synes en vigtig faktor i patogenesen af ​​prostatakræft og genindførelse af receptoren i SSTR2-negative prostatakræft kan indeholde et lovende mål for nye genterapi tilgange

Henvisning:. Hennigs JK, Müller J, Adam M, spin JM, Riedel E, Graefen M, et al. (2014) Tab af somatostatin-receptor-undertype 2 i prostatakræft er knyttet til en Aggressive Cancer Fænotype, High tumorcelleproliferation og Forudsiger Tidlig metastatisk og Biokemisk Relapse. PLoS ONE 9 (7): e100469. doi: 10,1371 /journal.pone.0100469

Redaktør: Alessandro Weisz, University of Salerno, fakultetet for medicin og kirurgi, Italien

Modtaget: 24. februar, 2014 Accepteret: 26 maj 2014; Udgivet: 10. juli 2014

Copyright: © 2014 Hennigs 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 finansieret af University Medical center Hamburg-Eppendorf. JKH modtaget en forskningsbevilling stipendium fra “Hubertus Wald Tumorzentrum /University Cancer Center Hamburg” under dette arbejde. 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

i vestlige mænd, prostatakræft er den hyppigst diagnosticerede ondartet svulst med den næsthøjeste rate af kræft-tilskrevet død [1]. Prostatakræft har betydeligt variable sygdomsforløb fra langsom lokal vækst til aggressive og invasive metastatisk spredning. Derfor er en grundig molekylær karakterisering af forskellige prostatakræft undertyper er afgørende for at skelne mellem aggressive og ikke-aggressive kræft fænotyper.

Somatostatin (SST) er en cyklisk neuroendokrine hormon, som oprindeligt blev isoleret fra får hypothalamus som

In vitro

inhibitor af væksthormon handling (GH, [2]). SST produceres af neuroendokrine celler i hele kroppen, og er derfor almindeligt udtryk. Dette omfatter det centrale og perifere nervesystem og en række celler i fordøjelsessystemet, urogenitale og reproduktive skrifter [3].

SST eksisterer i to biologisk aktive isoformer (SST-14 og SST-28), der binder til 5 distinkte membran overfladereceptorer (SSTR1-5) med variable bindingsaffiniteter [4]. Ved aktivering af SST-14 /-28 alle SSTRs inhiberer genereringen af ​​cyclo-AMP således mindsker mitogenaktiveret (MAP) kinase-medieret celleproliferation i en bred række celletyper [3]. Den mest udbredte udtrykt SSTR subtype i normale væv [3] er SSTR2.

Forskellige syntetiske SSTR agonister er tilgængelige, hvoraf den antiproliferativ octapeptid octreotid er den mest populære repræsentant, der nu rutinemæssigt anvendes til detektion og terapi af neuroendokrine tumorer [5]. Desuden ved agonist profilering octreotid blev identificeret som mest potente bindingspartner af SSTR subtype 2 (SSTR2, [4]).

Brug mærkede octreotid bindingsassays in situ hybridisering, immunhistokemi og RNA-bindingsanalyser SSTR2 ekspression har vist sig at være også udtrykkes i en række af maligne og ikke-maligne tumorer, såsom hypofyseadenom, meningeoma, neuroblastom, non-Hodgkins lymfom, neuroendokrine carcinoidtumorer, brysttumorer, nyre-, pancreas- og småcellet lungekræft, [3]. I disse kræftformer SSTR2 aktivering fører til en hæmning af tumorcelleproliferation, for det meste medieret via vækst anholdelser [3].

I prostatakræft der er flere modstridende rapporter om rolle og udtryk for SSTR2 (for en oversigt se [ ,,,0],6]):. Hansson et al, for eksempel, foreslår en opregulering af SSTR2 udtryk i prostatakræft [7], Morichetti og kolleger fundet øget SSTR2 immunfarvning i 80% af tilfældige prostatakræft [8]. Andre grupper fundet formindsket eller fraværende SSTR2 udtryk i prostatakræft [9], [10].

I lyset af disse modstridende rapporter, vi analyserede SSTR2 udtryk ved immunhistokemi på en stor (3.261 tumorer) prostatakræft væv microarray (TMA) og ved offentligt tilgængelige Gene Expression Omnibus (GEO) datasæt af human prostata cancer genekspression arrays med henblik på at omfattende klarlægge udbredelsen og kliniske betydning af SSTR2 udtryk i prostatakræft.

Materialer og metoder

tissue microarray byggeri

prostatakræft prognose væv microarray (TMA) bestod af prøver kræft fra 3.261 patienter fordelt over 7 paraffinblokke. Prøveudtagningen og konstruktioner er tidligere blevet beskrevet detaljeret [11]. Kort sagt prøver fra radikale prostatektomi udføres mellem 1992 og 2005 ved Institut for urologi, University Medical Center Hamburg-Eppendorf blev paraffinindlejrede og bagefter matchet med klinisk-patologiske data. TNM klassifikationen (American fælles udvalg om kræft, 2002, 6

th udgave) blev anvendt til tumor staging for at definere primær tumor størrelse og lokal invasiv (PT), regional lymfeknude hengivenhed (PN) og fjern sprede /metastatisk sygdom (pM). Sortering af cancere blev udført under anvendelse af Modified Gleason Score [12] og ved evaluering af kræft-fri kirurgiske margener [13]. I alle patienter, der gennemgår radikal prostatektomi, prostata specifikt antigen (PSA, [14]) koncentrationer blev målt på tidspunktet for diagnose og for postoperativ overvågning kvartal i det første år efterfulgt af halvårlige målinger i den anden og årlige målinger efter det tredje år efter operation. Gentagelse blev defineret som en postoperativ PSA på 0,2 ng /ml. Tid for tilbagefald var defineret af den første PSA-værdi over eller lig med 0,2 ng /ml. Patienter uden tegn på tumor tilbagefald blev censureret omsider opfølgning. Ingen patienter af kohorten modtaget neo-adjuvans eller adjuvans terapi. For TMA konstruktion blev repræsentative væv cylindre med en diameter på 600 um stanset fra tumor områder af en paraffin-indstøbt donorvævsblok og overføres til de tilsvarende koordinater på modtageren paraffin blok i en halv-automatiseret proces ved hjælp præcisionsinstrumenter. Fire-mikrometer tykke sektioner af hver microarray blok blev overført til selvklæbende slides for immunhistokemi analyser.

Anvendelse af væv og kliniske data blev godkendt af den etiske komité i Hamburg Chamber of Physicians og i overensstemmelse med lokal lovgivning (Hamburgisches Krankenhausgesetz, HmbKHG) og Helsinki-erklæringen. Efter aftale med HmbKG, §12, 1-3 og §12a, 1-5 specifikke informeret samtykke hverken var nødvendig eller opnået for den foreliggende undersøgelse. Alle patient journaler /oplysning blev anonymiseret og de-identificeret forud for analyserne.

Immunhistokemi (IHC)

nyslået TMA sektioner blev farvet i et eksperiment på en enkelt dag. TMA snit blev de-paraffinized efterfulgt af varme-induceret antigen-genvinding i en autoklave i acetatpuffer pH 6,0 i 5 minutter. Primær polyklonalt kanin-anti-SSTR2 antistof (HPA007264, Atlas Antibodies, Stockholm, Sverige) blev anvendt i en slutfortynding på 1:150. SSTR2 udtryk blev visualiseret udnytte Envision System (DAKO, Glostrup, Danmark).

membranøs og cytoplasmatisk farvning blev evalueret separat for hver plet. Farvningsintensiteten (negativ = 0, svag = 1+, mellemliggende = 2+, stærk = 3+) og fraktionen af ​​positive tumorceller (i%) blev registreret for hvert væv plet. En endelige resultat blev bygget fra disse to parametre som tidligere beskrevet [15], [16]. Kort fortalt negative scores havde farvningsintensitet på 0, svage scores havde farvningsintensitet af 1+ i ≤70% af tumorceller eller farvningsintensitet på 2+ i ≤30% af tumorceller; moderate scoringer havde farvningsintensitet af 1+ i 70% af tumorcellerne, farvningsintensitet på 2+ i 30% og ≤70% af tumorcellerne eller farvningsintensitet på 3+ i ≤30% af tumorcellerne og stærke scores havde farvningsintensitet på 2+ i 70% af tumorceller eller farvningsintensitet på 3+ i 30% af tumorcellerne. Ki67 IHC data genereret på samme TMA var tilgængelige fra en tidligere undersøgelse [17].

I silico cDNA microarray analyse

En Gene Expression Omnibus (GEO) søgning (www.ncbi.nlm. nih.gov/gds) blev udført for humane gen array-datasæt med oplysninger om SSTR2 udtryk ved hjælp af strengen “prostatakræft somatostatin receptor 2 homo sapiens”. Yderligere krav var: udtryk data inden for samme datasæt til sammenligning af (1) sund prostata og prostatakræft, (2) primær prostatakræft og metastatisk prostatakræft, eller (3) ikke-tilbagevendende og tilbagevendende prostatakræft. Endvidere egnede datasæt er nødvendige for at omfatte mindst n = 22 pr gruppe for at opnå en type I fejlsandsynlighed på 0,05 for at nå statistisk styrke på 0,9 og en forskel i grupper på én standardafvigelse i en ikke-parret prøve indstilling.

Ud af i alt 158 ​​datasæt identificeret med udtryk data på SSTR2 i humane prostatakræft kun 2 datasæt opfyldte alle ovennævnte kriterier, nemlig GDS2545 [18], [19] og GDS4109 [20].

GDS2545 indeholder udtryk data fra 65 primære prostatakræft, 63 normale væv støder op til prostatakræft og 25 prostatakræft metastaser hybridiseret til Affymetrix human Genome U95 Version 2 Array platform (GPL8300). GDS4109 indeholder udtryk data fra 39 tilbagevendende og 49 ikke-tilbagevendende primær prostatakræft hybridiseret til Affymetrix Human Genome U133A Array platform (GPL96).

Normaliserede genekspression værdier for SSTR2 (GDS2545 + GDS4109) samt SSTR3, 4 og 5 (GDS2545 kun) blev ekstraheret og analyseret ved hjælp af GEO Datasæt browser dataanalyse online værktøjer. Der forelå ingen oplysninger om SSTR1 fra GDS2545.

Statistisk analyse

Statistiske analyser blev udført ved hjælp af JMP 5.0.1 software (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) udfører Pearsons chi-square test for kontingenstabeller. Analyse af afvigelser (ANOVA) blev anvendt til at teste sammenslutning af Ki67-mærkningsindeks (LI) og SSTR2 farvning Kolmogorov-Smirnov test til bestemmelse af normalfordeling og efterfølgende uparret t-test eller Mann-Whitney-U test beregninger blev udført for

i silico

cDNA udtryk analyse ved hjælp PRISM 6 (Graphpad Software, Inc, La Jolla, CA, USA). Overlevelseskurver blev beregnet af Kaplan-Meier-analyse og sammenlignes med log rank test. Multivariat analyse udnyttet af Cox-regressionsmodel til at identificere uafhængighed af kliniske parametre og SSTR2 immunhistokemi til at forudsige PSA-recidiv, kræft-specifikke overlevelse og tid til indtræden af ​​metastatisk sygdom efter radikal prostatektomi.

Resultater

Baseline karakteristika for prostata kræftpatienter

En TMA blev konstrueret fra kræft væv efter radikale prostatektomi fra 3.261 patienter behandlet på Institut for urologi, University Medical center Hamburg-Eppendorf mellem 1992 og 2005. Opfølgende data for biokemisk kræft tilbagefald var tilgængelige for 2.385 patienter (73,1%) med en gennemsnitlig observationsperiode på 34,7 måneder (interval: 1 til 143 måneder, se tabel 1 for baseline-karakteristika). TMA kerner af 2.363 patienter indeholdt prostatacancerceller (72,5%). Disse kerner blev inkluderet i denne undersøgelse. Gruppen af ​​fortolkelige tilfælde for statistisk analyse blev dannet af 2.195 pletter (67,3%) med immunhistokemisk oplysninger om SSTR2 udtryk.

Tab af SSTR2 udtryk i prostatakræft er stærkt forbundet med biologisk aggressive kræftformer

SSTR2 udtryk, som bestemt ved IHC var fraværende i 1231 (56,1%) af fortolkelige prostatakræft prøver. Svag SSTR2 farvning blev påvist i 680 af disse tumorer (31,0%). Moderat og stærk farvning forekom i 187 (8,5%) og 97 prostatacancere (4,4%), henholdsvis. Farvning mønster var for det meste både membranøs og cytoplasmatisk hele positive TMA pletter. Til sammenligning normale prostatavæv viste altid en positiv receptor farvning (Figur 1A-D)

mikrofotografier af væv microarray kerner viser normale prostata og prostatakræft væv:. SSTR2-positive normalt epitel (A), SSTR2-negativ (B) og SSTR2-positive prostatacancer væv (C) såvel som SSTR2-negative kræftceller siden stærkt SSTR2-positive normale epitelceller (D).

uforudsete analyse af tumor-fænotype og klinisk funktioner afslørede signifikante, inverse sammenslutninger af SSTR2 farvningsintensitet med de-differentiering af tumorer (angivet ved høj Gleason kvalitet, s 0,0001), avanceret tumor stadium af prostatakræft (som angivet ved avanceret pT kategori, s 0,0001, og kræft- positive kirurgiske margener, p = 0,006) samt høje præoperative PSA niveauer (p = 0,0011). Statistiske oplysninger om korrelationen mellem klinisk-patologiske faktorer med SSTR2 IHC intensiteter og frekvenser er angivet i tabel 2.

Den samme stærke inverse korrelation med SSTR2 farvningsintensitet blev påvist med tumorcelleproliferation som bestemt ved Ki67 LI. Ki67 LI øges med faldende SSTR2 IHC intensitet i prostata kræftceller fra 2,8 ± 0,4 (stærk SSTR2 IHC) i løbet af 3,8 ± 0,4 (mellemliggende SSTR2 IHC) og 5,0 ± 0,2 (svag SSTR2 IHC) til 5,9 ± 0,2 i SSTR2-negative prostatakræft ( aritmetiske gennemsnit ± standardfejl af middelværdien, s 0,0001, Figur 2)

Ki67 mærkning indeks viser en stærk omvendt korrelation med SSTR2 farvning intensiteter (p. 0,0001, ANOVA, Dunns multipel sammenligning post-hoc test, box-og-whiskers graf plotte median, 25

th og 75

percentil, ** = p 0,01 vs. negativ SSTR2 IHC, *** = p. 0,001 vs. negativ SSTR2 IHC)

for at teste om kunne bekræftes ændringerne i SSTR2 udtryk registreret af IHC på transkriptionsniveauet, vi udførte

i silico

ekspressionsanalyse udnytte to offentligt tilgængelige GEO datasæt af human prostatacancer genekspression arrays (GDS2545 og GDS4109).

Brug af GDS2545 datasæt, vi sammenlignet udtryk for SSTR undertyper 2, 3, 4 og 5 i normal prostata væv med fysisk tilstødende primær prostatacancer i en uparret mode. Mens udtryk for SSTR3 (betyde normaliseret udtryk værdi ± SD: 59,7 ± 30,1 [normal] vs. 76,2 ± 89,1 [kræft], p 0,05) og SSTR5 (226,3 ± 47,1 [normal] vs. 236,1 ± 50,6 [kræft], p 0,05). En Heatmap af relativ SSTR2 genekspression i prostatacancer væv (tumor) og den omgivende tilstødende normale prostata (norm. Adj.) For hver patient (kolonne) er vist i (C). SSTR2 ekspression er også lavere i prostatacancer metastaser vs. primær tumor (D, p = 0,0011, n = 25) og i tilbagevendende sammenlignet med ikke-tilbagevendende prostatakræft (E, p = 0,0438, n = 39 vs. 40 patienter). Standardiserede udtryk værdier blev udvundet fra de identificerede GEO datasæt GDS2545 [18], [19] og GDS4109 [20] og sammenlignet som beskrevet i afsnittet Metoder (Data givet som gennemsnit ± SEM; * = p 0,05 vs. tilsvarende kontrol, * * = p 0,01 vs. tilsvarende kontrol)

det var også tilfældet, når man sammenligner SSTR2 udtryk i prostatakræft med den tilsvarende normale tilstødende væv fra den samme patient ved hjælp parret analyse (112,5 ± 67,9 [. ,,,0],normale] vs. 89.8 ± 66,9 [kræft], p = 0.0486, n = 58 patienter, figur 3B). I alt prostatacancere fra 36 patienter (62,1%) viste lavere SSTR2 ekspression end deres tilsvarende normale tilstødende væv (figur 3C). Prostatakræft metastaser havde endnu lavere SSTR2 udtryk værdier end primære prostatakræft (109,5 ± 67,4 [primærvalg] vs. 55,4 ± 23,9 [metastaser], p = 0,0011, Figur 3D). Desuden ved hjælp af GDS4109 datasættet viste tilbagevendende prostatacancer lavere SSTR2 udtryk sammenlignet med ikke-tilbagevendende kræft (386,5 ± 140,5 [ikke-tilbagevendende] vs. 340,2 ± 137,0 [tilbagevendende], p = 0,0438, Figur 3E).

Tab af SSTR2 i prostatakræft forudsiger metastatisk og biokemisk kræft tilbagefald

i Kaplan-Meier analyse, alle testede kliniske og patologiske funktioner blev stærkt knyttet til PSA recidiv, prostatakræft specifik overlevelse og tid til indtræden af ​​metastatisk sygdom. Det gjaldt for Gleason score, pT stadium PN Stage, præ-operative PSA niveauer og kirurgisk margin status. (Alle p 0,0001, tabel 3 og figur 4A-C)

Kaplan-Meier kurver viser pT stadium afhængighed af PSA-recidiv overlevelse (A), metastase overlevelse (B) og kræft-specifik overlevelse (C, alle p 0,0001, log rank test) i radikalt prostatectomized kræftpatienter prostata

Bortset prostatakræft-specifik overlevelse (p = 0,5942, ikke vist) SSTR2 farvning blev omvendt korreleret med biokemisk tilbagefald og metastase overlevelse: Henholdsvis PSA overlevelse (p = 0,0009, figur 5A) og metastase-fri overlevelse (p = 0,0452, figur 5B) faldt gradvist fra stærk SSTR2 farvning på mellemlangt og svag til negativ.

PSA recidiv overlevelse gradvist falder fra stærk farvning af kræft pletter over moderat og svag til SSTR2-negative prostata kræftformer (A, p = 0,0009, Kaplan-Meier analyse med Log-Rank test). Prostatectomized patienter med SSTR2-negative prostatakræft har også svækket metastase overlevelse (B, p = 0,0452, Kaplan-Meier analyse med Log-Rank test).

I multivariate analyser, alle testede parametre ( Gleason score, pT stadium PN Stage, status kirurgisk margen og præ-operative PSA niveauer, alle p 0,001), men ikke SSTR2 farvning intensitet (p = 0,6938) blev identificeret som selvstændige risikofaktorer for biokemisk tilbagefald. Sammenlignelige resultater blev fundet for metastase overlevelse (SSTR2 farvning, p = 0,8443).

Diskussion

immunhistokemisk påviselig cytoplasmatisk og membranøs SSTR2 protein blev set i 44% af vores 2.195 fortolkelige prostatakræft prøver . Tidligere undersøgelser havde analyseret mindre kohorter patient (14-45 tilfælde) og fundet meget varierende resultater, herunder lavere [9], [10] og højere [7], [8] antal “SSTR2-positive” prostatakræft i forhold til vores data . Ved RT-PCR, Halmos et al. kun fundet tre SSTR2-positive prostatakræft ud af 22 prøver [9]. Cariaga-Martinez et al. rapportere nedsat eller manglende SSTR2 ekspression i 40 ud af 45 prostatakræft ved hjælp af immunhistokemi [10]. Hansson et al. foreslog en opregulering af SSTR2 ekspression i 12 ud af 14 prostatakræft prøver baseret på RNA in situ hybridisering [7]. Morichetti et al. for nylig rapporteret en svag til mellemliggende cytoplasmatisk SSTR2 IHC farvning i ca.. 80% af prostatacancere fra radikale prostatektomi [8].

Sammenligningen af ​​den normale og cancerøse prostata epitel i den foreliggende undersøgelse ved IHC viste, at SSTR2 ikke overudtrykkes, men i stedet generelt nedreguleret i prostatakræft. Vores IHC data blev bekræftet af to uafhængige cDNA microrarray datasæt evalueret for SSTR2 genekspression. Desuden er vores resultater understøttes også af tidlige data fra studier med

in vitro

receptor autoradiografi at sammenligne SSTR2 udtryk mellem normal og neoplastisk prostata epitel [21]. Vore data viser, at SSTR2 nedregulering er stærkt forbundet med ugunstige tumor fænotype, tidlig PSA tilbagefald og indtræden af ​​metastatisk sygdom. Denne observation er også i overensstemmelse med en tidligere undersøgelse, der viser IHC positivitet i 100% af 12 tilfælde med Gleason grad 1 eller 2, men i kun 20% af 20 Gleason 4 eller 5 kræftformer [10].

Den stærke sammenhæng mellem høj Ki67 LI og nedreguleret SSTR2 protein, der findes i vores undersøgelse indebærer, at SSTR2 nedregulering udøver ugunstige biologiske virkninger på prostata epitelceller gennem formindsket celledeling kontrol. Flere undersøgelser har faktisk foreslået en rolle SSTR2 i reguleringen af ​​tumorcelleproliferation i forskellige tumorer, da tumorer med reducerede SSTR2 proteinniveauer afslørede forøget celleproliferation [22] – [29]. F.eks Qui et al. fundet signifikant højere Ki67 LI i kolorektal cancer celler med fraværende SSTR2 [25]. Over-ekspression af SSTR2 i MCF-7 brystcancerceller, som naturligt udtrykker lave niveauer af SSTR2, medført øget apoptose og cellecyklusstandsning [29]. I C6 gliomceller blev proliferation inhiberes ved aktivering af SSTR2 som målt ved [

3H] thymidin inkorporering assays [28], [30]. Derudover infektion af pancreas og ikke-småcellet lungekræft celler med SSTR2 udtrykker adenovirusvektorer faldt betydeligt tumorvækst og proliferation rate [27].

Den mekanisme, hvorved SSTR2 er i stand til at give sine anti-proliferative virkninger , er for nylig blevet undersøgt. Zou et al. fundet en stærk inhiberende virkning af SSTR2 på cellecyklussen i de førnævnte bugspytkirtelkræftceller [27]. I deres dyremodel for pancreas adenocarcinom, SSTR2 overekspression førte til stærk opregulering af cyclin-afhængig kinase inhibitor p16, som derefter inhiberede tumor cellecyklusprogression fra G1 til S-fasen. De seneste data tyder på, at methylering kan være en relevant mekanisme til styring SSTR2 udtryk i kræft. Torrisani et al. rapporterede reguleringen af ​​menneskets SSTR2 udtryk i forskellige (kræft) cellelinier ved epigenetiske modifikationer [31]. Deres data viste, at DNA-methylering og histonacetylering kan regulere aktiviteten af ​​SSTR2 promotoren og viste, at promotoraktivitet direkte korrelerer med SSTR2 ekspression i brystcancer, pancreascancer, hepatisk cancer, melanom og retinoblastom cellelinier i en omvendt måde. Desuden behandling af disse celler med demethyleringsmiddel agenter og acetylase inhibitorer reddet SSTR2 mRNA-ekspression [31].

Som en overflade membran receptor, SSTR2 er egnet som et terapeutisk mål. Da somatostatin korte halveringstid begrænser dets terapeutiske anvendelse, er der blevet udviklet syntetiske analoger siden 1980’erne [32]. Octreotid er den bedst karakteriseret analog, og det binder til SSTR2 med højere affinitet og meget højere terapeutisk virkning end somatostatin [32]. Flere andre terapeutiske ligander af SSTR2 er i øjeblikket tilgængelige eller under klinisk afprøvning, herunder langtidsvirkende formuleringer (lancreotide, vapreotid, seglitide og pasireotide /SOM230) [33] og kimære molekyler kombineret med cytostatika (f.eks AN-238, en doxorubicin /somatostatin konjugat, [34]).

octreotid og dets derivater er blevet anvendt rutinemæssigt til påvisning og behandling af neuroendokrine tumorer i årevis [35]. I C6 gliom, aktivering af SSTR2 af forskellige somatostatinanaloger førte til en stærk inhibering af

in vivo

cancercelleproliferation, intratumoral neoangiogenese og Ki-67-ekspression [30].

Desuden eksperimentel behandling med den cytotoksiske somatostatinanalog AN-238 inhiberede stærkt tumorproliferation i en bred vifte af SSTR2 positive cancer modeller såsom ikke-Hodgkins lymfom [34], malignt melanom [36], fæokromocytom [37], endometrial [38], ovarie- [39 ], kolon [40] og gastriske carcinomer [41] samt små og ikke-småcellet lungekræft [42], [43].

I konkordans med vores data, menneskelige pancreas adenocarcinomer mister SSTR2 udtryk [ ,,,0],44]. Genindførelse af SSTR2 i bugspytkirtlen kræft ved genoverførsel håndfast hæmmede tumorcelleproliferation og tumorgenicitet [24], [45]. I SSTR2-negative bugspytkirtlen og ikke-små lunge celle kræft modeller af Zou og kolleger, re-ekspressionen af ​​SSTR2 i kræftcellerne førte til væsentligt forringet tumorvækst, som blev forværret i en dosisafhængig måde ved anvendelse af octreotid og dens afledte vapreotid (RC-160, [27]).

Endelig viser vi, at tabet af SSTR2 var knyttet til metastaserende progression af prostatakræft. Patienter med SSTR2-negative prostatakræft havde svækket metastaser overlevelse, og metastaser af prostatakræft udtrykte endnu lavere niveauer af SSTR2 mRNA end primære prostatakræft. Lignende resultater er blevet beskrevet for tarmkræft [46] og seminonas [47]. Desuden genoverførsel af SSTR2 inhiberede metastatisk progression i to forskellige pancreas carcinoma modeller [48], [49].

Hvordan SSTR2 kunne regulere tumor spredning er mindre klar, men publicerede data antyder en mekanisme fremme celle-celle sammenvoksninger. I pancreascancer Src homologi region 2 domæne-holdige tyrosin phosphatase 1 (SHP-1) er i stand til at de-phosphorylere epithelial celleadhæsionsmolekyle E-cadherin, hvorved stabiliserende inter-epiteliale celle kryds i en SSTR2-afhængig måde [48] , [50]. SHP-1 har også vist sig at blive nedreguleret i biologisk aggressive prostatakræft [10]. Denne mekanisme er yderligere understøttet af arbejdet i Lahlou et al. viser, at SSTR2 lettet restaurering af funktionelle gap junctions i pancreas adenocarcinom celler gennem opregulering af connexiner Cx26 og Cx43 [51].

De fleste interessant, i prostatacancerceller SSTR2 er også i stand til at hæmme en anden funktion i kræft metastaser , cellemigrering [52]. Mekanistisk, synes dette at være medieret af ligand-afhængig aktivering af Y-27632-sensitive Rho-GTPase pathway [52]. Data fra normale, sunde, primære keratinocytter bekræfter denne mekanisme og foreslå underliggende SSTR2- (blandt andre) medieret hæmning af Rac1 aktivitet [53].

Konklusioner

Vi har været i stand til at præcisere, at tabet af SSTR2 er stærkt knyttet til en aggressiv tumor fænotype og forudser dårlig prognose for prostatakræft. Således har de fleste prostatakræft er SSTR2 negative og SSTR2 ekspression synes at være en vigtig faktor i patogenesen af ​​prostatacancer. Selv egnethed SSTR2 som et mål for genterapi skal evalueres, er tab af SSTR2 stærkt knyttet til invasiv, tidlig PSA tilbagefald, og metastatisk spredning i prostatakræft. Vores data tyder på, at mekanistisk disse effekter medieres af øget kræft celledeling i celler med nedreguleret SSTR2.

Tak

Forfatterne vil gerne takke Christina Koop til teknisk bistand.