PLoS ONE: Nuclear Survivin og dens forhold til DNA-skader Reparation Gener i ikke-småcellet lungekræft Undersøgt Brug Tissue Array

Abstrakt

Formål

For at undersøge den prædiktive rolle og sammenslutning af nukleare survivin og DNA dobbelt-strenget pauser reparere gener i ikke-småcellet lungekræft (NSCLC): DNA-afhængig proteinkinase katalytiske subunit (DNA-PKcs), Ku heterodimer regulerende kompleks 70-KD-underenhed (Ku70) og ataksi-telangiectasia muteret (ATM).

Metoder

protein udtryk for nuklear survivin, DNA-PKcs, Ku70 og ATM blev undersøgt ved hjælp af immunhistokemi i tumorer fra 256 patienter med kirurgisk resektion NSCLC. Derudover analyserede vi sammenhængen mellem udtryk for nuklear survivin, DNA-PKcs, Ku70 og ATM. Univariate og multivariate analyser blev udført for at bestemme de prognostiske faktorer, inuenced den samlede overlevelse og sygdomsfri overlevelse for NSCLC.

Resultater

udtryk for nukleare survivin, DNA-PKcs, Ku70 og ATM var signifikant højere i tumorvæv end i normale væv. Ved dichotomizing prøverne som udtrykke lave eller høje nukleare survivin, nuklear survivin korreleret signifikant med den patologiske stadium (P = 0,009) og lymfeknude status (P = 0,004). De nukleare survivin niveauer var en uafhængig prognostisk faktor for både samlet overlevelse og sygdomsfri overlevelse i univariate og multivariate analyser. Patienter med lav Ku70 og DNA-PKcs udtryk havde større gavn af strålebehandling end patienter med høj ekspression af Ku70 (P = 0,012) og DNA-PKcs (P = 0,02). Nuklear survivin udtryk positivt korreleret med DNA-PKcs (P 0,001) og Ku70 udtryk (P 0,001).

Konklusioner

Nuklear survivin kan være en prognostisk faktor for samlet overlevelse hos patienter med resekteres fase I-IIIA NSCLC. DNA-PKcs og Ku70 kunne forudsige effekten af ​​strålebehandling hos patienter med NSCLC. Nuklear survivin kan også stimulerer DNA dobbelt-streng pauser reparation af dens interaktion med DNA-PKcs og Ku70

Henvisning:. Hu S, Qu Y, Xu X, Xu Q, Geng J, Xu J (2013) Nuclear survivin og dens forhold til DNA Damage Reparation Gener i ikke-småcellet lungekræft Undersøgt Brug Tissue Array. PLoS ONE 8 (9): e74161. doi: 10,1371 /journal.pone.0074161

Redaktør: John D. Minna, Univesity of Texas Southwestern Medical Center på Dallas, USA

Modtaget: Juni 4, 2013; Accepteret: 29 Juli 2013; Udgivet: 16 september, 2013 |

Copyright: © 2013 Hu 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:. Songliu Hu blev støttet af et hospital forskning opstart fond af den tredje Tilknyttede Hospital i Harbin Medical University (JJ2010-08), og Xiangying Xu blev støttet af Heilongjiang Provincial Videnskab og Teknologi-projekter (WB12C101). 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 ingen konkurrerende interesser exsits

Introduktion.

Ikke-småcellet lungecancer (NSCLC) er den hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald på verdensplan, med en stigende forekomst og en dårlig prognose. Som klinisk-patologiske karakteristika ikke præcist kan forudsige patientens udfald, vil forstå biologi NSCLC på molekylært niveau bidrage til udviklingen af ​​nye og effektive metoder og forudsigelse af prognosen behandlingsmuligheder.

Evasion af apoptotisk celle døden er kritisk for tumorvæksten og er rapporteret at være kendetegnende for cancerceller [1], der udvikler resistens over for behandlinger mod kræft. Således kan målrette de apoptotiske veje repræsenterer en lovende strategi til at modvirke resistens og sensibilisering af cancerceller for anticancer modaliteter, herunder strålebehandling [2]. Blandt disse anti-apoptotiske faktorer, survivin, en 16,5 KD protein på 142 aminosyrerester, der er det mindste medlem af inhibitoren af ​​apoptose protein (IAP) familie, fortjener stor opmærksomhed på grund af sin universelle over-ekspression i humane tumorer, og dens fremtrædende rolle i reguleringen af ​​en række cellulære netværk, herunder dem, der kontrollerer tumorcelleproliferation og tilpasning til et ugunstigt miljø [3]. Survivin eksistere i adskilte subcellulære puljer herunder kernen, cytoplasmaet og mitokondrier [4] – [6]. Den subcellulære fordeling af survivin spiller en væsentlig rolle i evnen af ​​dette molekyle til at regulere celledeling og overlevelse. Lokaliseringen af ​​survivin i cytoplasmaet betragtes som cytobeskyttende skyldes de anti-apoptotiske aktiviteter af denne molekyle [7]. Den nukleare lokalisering af survivin er associeret med celledeling, som survivin er en underenhed af det kromosomale passager kompleks (CPC) [8].

I pattedyrceller, DNA dobbeltstrengede pauser (DSBs) hovedsagelig repareret via homolog rekombination (HR) eller ikke-homolog ende sammenføjning (NHEJ) [9]. Et centralt element i NHEJ pathway er den DNA-afhængige proteinkinase (DNA-PK), som består af en 465-KD katalytiske underenhed af den DNA-afhængige proteinkinase (DNA-PKcs), og et heterodimert regulerende kompleks, Ku, som omfatter en 70-KD-underenhed (Ku70) og en 86-KD-underenhed (Ku80) [10]. Aktuelle modeller tyder på, at de heterodimere Ku proteiner hurtigt at binde til dobbeltstrenget DNA ender og rekrutterer DNA-proteinkinase (DNA-PK), generering af et DNA-PK holoenzymkompleks. ATM protein er blevet identificeret som den vigtigste aktivator og master controller af den cellulære respons på DSBs. ATM kinase synes at være den primære aktivator og master controller af det cellulære respons på DNA DSBs og phosphorylerer centrale aktører i DNA skade responset netværk, herunder cellecyklusstop apoptose og DNA-reparation [11].

For nylig er det blev vist, at survivin er i stand til at fremprovokere både undertrykkelse af apoptose og stimulering af DNA-reparation. De underliggende mekanismer synes at være mangesidede og involvere caspase-afhængig og caspase-uafhængig pathways. Nogle rapporter bekræftede en højere forekomst af DNA-skader i colorectal- og ikke-småcellet lungekræft cellelinier efter behandling med survivin siRNA eller transskriptionsrepressor YM155 baseret på påvisning af phospho-histon γ-H2AX detektion som en markør for strålings- inducerede DSBs [12], [13]. Co-immunopræcipitation analyser afslørede en vekselvirkning mellem survivin, Ku70 og DNA-PKcs i nukleare foci [14]. Disse resultater tydede på, at den nukleare ophobning af survivin var knyttet til DNA-DSB reparation.

Formålet med denne undersøgelse var at undersøge potentielle korrelation og prognostisk værdi af nuklear survivin, DNA-PKcs, Ku70 og ATM hjælp immunhistokemi . Til vores viden, er dette den første undersøgelse.

Materialer og metoder

Patienter

Undersøgelsen blev godkendt af Etisk Review Committee of Harbin Medical University, Harbin, Kina. Alle patienter skal skriftligt informeret samtykke til at deltage i undersøgelsen. Denne undersøgelse var retrospektiv. Kirurgisk resektion prøver blev opnået fra 256 lungekræftpatienter på stadie IA til IIIB mellem december 2004 og december 2006. Ingen patienter fik præoperativ kemoterapi og strålebehandling. Der var 176 mænd og 80 kvinder med en gennemsnitsalder på 57,7 år. De tumorer blev iscenesat i henhold til den reviderede udgave af lungekræft TNM mellemstationer offentliggjort i 1997 [15]. Histopatologisk diagnose blev udført i overensstemmelse med World Health Organization (WHO) kriterier. I alt 20 (8%) patienter havde stadie IA sygdom, 94 (35%) havde IB, 8 (3%) havde IIA, 50 (20%) havde IIB, 69 (27%) havde IIIA, og 15 (6 %) havde IIIB. Den histologiske klassifikation omfattede 145 adenocarcinomer, 101 planocellulært karcinom, 5 adenosquamøst carcinomer og 5 andre typer. I alt 234 patienter gennemgik lobectomy, 18 patienter undergik pneumonectomy og 4 patienter gennemgik segmentectomy. Efter operationen, 217 patienter fik tre til fire cykler af adjuverende cisplatin kemoterapi. I alt 92 patienter fik postoperativ strålebehandling administreret med en høj spænding teknik på en total dosis på 50 Gy, med 2 Gy pr fraktion givet 5 dage om ugen.

Konstruktion af Tissue Microarrays

lungekræft væv microarray (TMAs) blev konstrueret som følger. Kort fortalt blev et væv arraying instrument, der anvendes til at skabe huller i en modtagelig paraffin blok og erhverve vævskerner fra donorvævsblok anvendelse af en tyndvægget nål med en indvendig diameter på 2 mm, som blev holdt i en X-Y præcision guide. De centrale prøver blev hentet fra den valgte region i donor og ekstruderes direkte ind i modtagelige blok ad defineret opstilling koordinater. En tråd massivt stål, der var nært passer i røret, blev anvendt til at overføre vævskerner i det receptive blok. Efter opførelsen af ​​array-blok blev alle vævsblokke skåret med en mikrotom til 4 um og fastgjort til objektglasset. Blokke fra 256 patienter blev klædt som tredobbelte pletter af mm i diameter 2 på dias.

Immunhistokemi

De vævssnit blev afparaffineret i xylen og rehydreret med graduerede alkohol koncentrationer ved hjælp af standardprocedurer. Snittene blev derefter nedsænket i citratbuffer (pH 6,0) og autoklaveres ved 121 ° C i 5 min for at hente antigenicitet. Efter vask i phosphatbufret saltvand (PBS, 0,1 M, pH 7.4,3 gange i 5 minutter), blev endogen peroxidase blokeret ved inkubering i 3% hydrogenperoxid i 15 min ved stuetemperatur. Derefter blev prøverne inkuberet med et survivin antistof (71G4B7, Cell Signaling Technology, Beverly, MA) fortyndet til 1:400, en DNA-PKcs antistof (MS-423-P0, NeoMarkers, Fremont, CA), en Ku70 antistof ( EPR4027, Epitomics, CA) og en ATM-antistof (Y170, Epitomics, CA) fortyndet til 1:200 i PBS indeholdende 0,5% BSA natten over ved 4 ° C i et fugtigt kammer og vaskes med puffer for at fjerne ubundne antistoffer. Snittene blev inkuberet med det biotinylerede sekundære antistof efterfulgt af peroxidase-konjugeret streptavidin i 30 min. 3-3’diaminobenzidine tetrahydrochlorid (Dako, Tyskland) blev tilsat til visualisere reaktionen. Efter skylning i deioniseret vand og modfarvning med kommerciel hæmatoxylin, dias var dehydreret og monteret. Passende vævssnit som positive kontroller for hvert primært antistof blev samtidigt farvet til at blive brugt som positive kontroller. Muse IgG1 eller kanin IgG (Cell Signaling Technology, Beverly, MA) blev anvendt som negative kontroller ved de samme fortyndinger som de tilsvarende primære antistoffer.

immunhistokemisk farvning Evaluering

Evaluering af farvning for survivin , DNA-PKcs, Ku70 og ATM-ekspression blev udført med lysfeltsbillede lysmikroskopi uafhængigt af to erfarne patologer uafhængigt. Nuklear survivin, blev DNA-PKcs, Ku70 og ATM protein ekspressionsniveauer klassificeret semikvantitativt ved at kombinere den andel og intensiteten af ​​de positivt farvede tumorceller. Procentdelen af ​​positivt farvede tumorceller blev scoret som følger: 0 (ingen positive tumorceller), 1 (1-25% positive tumorceller), 2 (26-50% positive tumorceller), 3 (51-75% positive tumor celler) og 4 (76-100% positive tumorceller). Farvningsintensitet blev scoret som følger: 0 (ingen farvning); 1 (svag farvning); 2 (moderat farvning) og 3 (stærk farvning). Farvningsintensiteten score multipliceret med procentdelen af ​​positive farvning blev anvendt til at definere ekspressionsniveauerne. Den gennemsnitlige score blandt de tre vævssnit blev indtastet for statistiske analyser. Efterfølgende blev medianværdien af ​​alle scores som cut-off point for klassificering af ekspressionen af ​​de 4 proteiner dermed lungekræftpatienter blev klassificeret i to grupper: lav udtryk og høje udtryk grupper. Endvidere tilfælde med uoverensstemmelser blev revideret samtidig af de to oprindelige patologer og en ledende patolog, indtil enighed blev nået.

Statistisk analyse

Foreningerne mellem IHC parametre, samt IHC /klinisk-patologiske parametre blev analyseret ved anvendelse af chi i anden-test, Fisher exact test og Pearson rang korrelation. Samlet overlevelse (OS), sygdomsfri overlevelse (DFS) og lokalt recidiv overlevelse (LRS) blev opnået på Kaplan-Meier-metoden. Den vedvarende sygdommen og forekomsten af ​​tilbagefald var de slutpunkter for DFS, forekomsten af ​​lokalt recidiv var slutpunktet for LRS, og død uanset årsag blev betragtet som en begivenhed for beregning af OS. Sammenligningerne mellem hver prognostisk variabel blev udført ved hjælp af Log-rank test. En Cox proportional hazard model blev anvendt til multivariate analyser af de uafhængige prognostiske faktorer (alder, køn, rygning status, histologi, differentiering kvalitet, patologisk stadium T stadium, N stadium, kemoterapi, strålebehandling, survivin ekspression, DNA-PKcs ekspression, Ku70 udtryk og ATM udtryk) at påvirke OS, DFS. Kriteriet om signifikans valgt var p 0,05, og alle tests var to-halet. Overlevelsen analyse blev udført ved hjælp af den statistiske pakke til SPSS-version 13.0.

Resultater

Nuklear survivin immunreaktivitet blev påvist i 166 (64,8%) ud af de 256 tumorer undersøges. Positiv immunoreaktivitet for survivin var kun til stede i tumorceller og ikke i de omkringliggende normale lungeepitelceller. I tumorvæv, farvningen for DNA-PKcs, Ku70 og ATM var overvejende nukleare med minut farvning i cytoplasmaet. De normale væv viste en svag farvning intensitet for ATM og en moderat farvning intensitet for DNA-PKcs og Ku70. Procentdelen af ​​positive kerner var signifikant højere i tumorvævet sammenlignet med det normale væv. DNA-PKcs immunreaktivitet blev observeret i 190 (74,2%) ud af 256 tumorer og 56 (51,9%) ud af 108 normale væv; Ku70 immunreaktivitet blev observeret i 189 (73,8%) ud af 256 tumorer og 48 (44,4%) ud af 108 normale væv, og blev observeret ATM immunoreaktivitet i 125 (48,8%) ud af 256 tumorer og 26 (24,1%) ud af 108 normale væv. Når tumorerne blev kategoriseret efter farvningen intensitet score og positiv farvning score, 124 tumorer havde lav udtryk og 132 havde høj ekspression af survivin, 121 tumorer havde lav udtryk og 135 havde høj ekspression af DNA-PKcs, 107 tumorer havde lav udtryk og 149 havde høj ekspression af Ku70 og 156 tumorer havde lav ekspression og 100 havde høj ekspression af ATM (fig. 1).

Svag farvning for ATM (E), DNA-PKcs (F), Ku70 (G ) og nuklear survivin (H) i lungekræft væv.

Korrelation med prognostiske faktorer

De korrelationer mellem patienter, der udtrykker nukleare survivin, DNA-PKcs, Ku70 og ATM på forskellige niveauer og deres klinisk-patologiske karakteristika blev præsenteret i tabel 1. nuklear survivin korrelerede signifikant med den patologiske stadium og lymfeknude-status. Nuklear survivin ekspressionsniveauerne i patienter med stadie III tumorer var markant højere end hos patienter med trin I og trin II tumorer (P = 0,009). Nuklear survivin udtryk hos patienter med N2 og N3 sygdom var højere end hos patienter med n0 og N1 sygdom (P = 0,004). Der var ingen statistisk signifikant forskel mellem DNA-PKcs, Ku70 eller ATM udtryk og de clinicopathologic variable.

Angivelse af Nuclear survivin og DNA DSB Reparation Gener i forhold til Prognose

Den mediane follow-up tid var 64 måneder. Den gennemsnitlige OS af patienterne var 47 ± 5,8 måneder, og median DFS tid var 25 ± 4,5 måneder. Univariate overlevelse analyse viste, at tumoren histologi, differentiering kvalitet, patologisk stadium, T-status, N-status, nuklear survivin ekspression, DNA-PKcs ekspression og Ku70 ekspression væsentligt påvirket OS og DFS (tabel 2). Multivariat analyse blev udført ifølge resultaterne af den univariate analyse. Resultaterne viste, at tumoren differentiering kvalitet, patologisk stadium og nuklear survivin ekspression var de uafhængige prognostiske faktorer (tabel 3). De beregnede relative risici for død og tilbagefald var 1,68 (P = 0,047) og 1,83 (P = 0,041) for patienter med høj survivin udtryk, 1,67 (P = 0,001) og 1,59 (P = 0,003) for patienter med en høj patologisk stadium og 0,63 (P = 0,015) og 0,51 (P = 0,002) for patienter med lav differentiering, henholdsvis.

Kaplan-Meier analyse viste, at patienter med nukleare survivin høj ekspression havde dårligere OS (44,8 vs. 55,7 måneder; p = 0,001) (figur 2A) og DFS (35,7 vs. 49,7 måneder;.. P = 0,001) (figur 2B) sammenlignet med patienter med lavere niveauer af nukleare survivin. Patienter med moderat eller stærk differentiering klasse havde en bedre overlevelse end patienter med lav differentiering bedømmelse (OS, P = 0,007, DFS, P = 0,008). Desuden højere patologisk stadie (OS, P 0,001; DFS, P 0,001) var signifikant forbundet med dårlig OS og DFS. Patienter med høj DNA-PKcs eller Ku70 udtryk havde en signifikant dårligere OS og DFS end dem med lavere udtryk, men de var ikke uafhængige prognostiske faktorer.

A. Samlet overlevelse af patienter med lav nuklear survivin (n = 124) sammenlignet med den for patienter med højt nukleart survivin (n = 132). P-værdien for Log-Rank test er 0.001.B. Sygdomsfri overlevelse for patienter med lav nuklear survivin (n = 124) sammenlignet med den for patienter med højt nukleart survivin (n = 132). P-værdi for Log-Rank test er 0,001.

Forholdet mellem Nuclear Survivin og DNA skader Reparation Gener

Vi undersøgte den mulige forbindelse mellem nuklear survivin og DNA skader reparation gener blandt de 256 patienter. Blandt de tre relevante gener, blev DNA-PKcs og Ku70 udtryk signifikant positivt relateret til nuklear survivin udtryk (tabel 4). I alt 91 (67,4%) ud af 135 patienter med høje DNA-PKcs, der havde samtidig høj survivin ekspression sammenlignet med 44 (32,6%) ud af 135 patienter med høje DNA-PKcs, der havde lavt survivin ekspression (P 0,001). I alt 99 (66,4%) ud af 149 patienter med højt Ku70 havde samtidig høj survivin udtryk sammenlignet med 50 (33,6%) ud af 149 patienter med høj Ku70 udtryk og lav survivin udtryk (P 0,001). I survivin negative tilfælde, DNA-PKcs udtryk væsentligt påvirket OS (46,0 vs. 61,3 måneder P = 0,009) og DFS (35,0 vs. 55,1 måneder P = 0,02). Dette blev ikke fundet i survivin positive tilfælde.

Forudsigelse af behandlingsresultater

Postoperativ strålebehandling kunne reducere risikoen for lokalt recidiv. I vores undersøgelse 92 patienter modtog postoperativ strålebehandling. Multivariat analyse viste, at tumor differentiering kvalitet, DNA-PKcs og Ku70-ekspression var de uafhængige prognostiske faktorer (tabel 5). De beregnede relative risici for lokalt recidiv var 2,025 (P = 0,007) for patienter med høj DNA-PKcs udtryk, 2,161 (P = 0,029) for patienter med høj Ku70 udtryk og 0,522 (P = 0,008) for patienter med lav differentiering kvalitet, henholdsvis . Hos patienter med lav ekspression af Ku70 og DNA-PKcs, det lokale recidiv overlevelse (LRS) var signifikant højere sammenlignet med patienter med høj ekspression af Ku70 (P = 0,012, figur 3A.) Og DNA-PKcs (P = 0,02; figur. 3B). Den største fordel ved strålebehandling blev observeret hos patienter, hvis tumorer havde lav udtryk for Ku70 og DNA-PKcs.

A. Lokalt recidiv overlevelse af patienter med lav Ku70 ekspression (n = 36) sammenlignet med den for patienter med høj Ku70 survivin (n = 56). P-værdi for Log-Rank test er 0,012. B. lokalt recidiv overlevelse af patienter med lav DNA-PKcs ekspression (n = 49) sammenlignet med den for patienter med højt nukleart survivin (n = 53). P-værdi for Log-Rank test er 0,02.

Diskussion

I den aktuelle undersøgelse, vi bestemt udtryk for nuklear survivin og 3 nøglekomponenter i DNA DSB-reparation veje i patienter med NSCLC hjælp TMAs. Sammenlignet med normal lungevæv, er andelen af ​​celler med positivt farvede kerner og den farvningsintensitet var højere i tumorvæv end i normalt lungevæv. Reduceret ekspression af messenger-RNA til DNA-PKcs og ATM i normalt lungevæv er også blevet vist i en tidligere undersøgelse [16]. Survivin udtryk blev kun observeret i tumor prøver, ikke i de omkringliggende normale væv, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af tidligere undersøgelser [17], [18].

Den prognostiske prædiktive værdi af survivin udtryk og at af nuklear farvning versus cytoplasmatisk farvning i flere maligniteter, herunder NSCLC, er blevet undersøgt i en række undersøgelser med modstridende resultater. Tilsvarende resultaterne af undersøgelser, der undersøger den prognostiske prædiktive værdi af den nukleare farvning af survivin er også modstridende. Disse kontroverser kunne forklares, i IHC undersøgelser, på grundlag af anvendelse af antistoffer med forskellige specificiteter eller koncentrationer og ved anvendelse af forskellige afskæringsværdier punkter og forskellige tilgange til lagring og behandling af væv. Vores undersøgelse viste, at den nukleare ekspression af survivin er en uafhængig negativ prognostisk faktor for overlevelse i kirurgisk resektion NSCLC-patienter. I overensstemmelse med vores resultater har andre retrospektive serier identificeret nukleare snarere end cytoplasmatisk survivin udtryk som en selvstændig negativ prognostisk faktor for overlevelse i NSCLC [19] – [22]. Selv i NSCLC blev nukleare survivin udtryk vist sig at være korreleret med et bedre resultat i en nylig række avancerede (stadie IIIA-IV) inoperable patienter, der gennemgik kemoterapi [17]. Men en meta-analyse af survivin foretaget af Jiang Fan [23] ved hjælp af individuelle patientdata fundet modstridende resultater. Data fra tre undersøgelser blev kombineret til at finde, at det niveau af nuklear survivin ikke havde indflydelse på OS af NSCLC-patienter (RR1.58, 95% CI 0,87-2,85, P = 0,13). Men undersøgelserne omfattede kun tre undersøgelser og antallet af patienterne var små, kan det negative resultat skyldes det lille antal patienter.

I vores undersøgelse, survivin udtryk nukleare positivt korreleret med den patologiske scenen og lymfeknude-status. De nuværende resultater er i overensstemmelse med dem, der rapporterede, at survivin var en markør for lymfeknudemetastase [18], [24], [25]. Forbindelsen mellem survivin ekspression og potentialet for lymfeknudemetastaser kunne forklares som følger. Survivin kunne være en apoptoseinhibitor: andelen af ​​kræftceller i et væv, som ellers ville blive fjernet ved apoptose, øges med fortsat vækst og øget potentiale for invasion og metastase

I denne undersøgelse har vi observeret, at høje. ekspressionen af ​​DNA-PKcs og Ku70 var forbundet med dårlig samlet overlevelse hos patienter med NSCLC, men det nåede ikke statistisk signifikans. DNA dobbeltstrengede pauser (DSBs) betragtes som den mest dødbringende af alle DNA-læsioner. Hurtig og effektiv reparation af DNA DSB’er er kritisk for opretholdelse af genomisk integritet. Fejl i DSB reparation vej kan forårsage genetiske ændringer, kromosom ustabilitet, og i sidste ende malign transformation. Omvendt ville tumorceller med øget DNA DSB-reparation kapaciteten være mere tilbøjelige til at overleve og formere sig, hvilket fører til dårlig prognose hos cancerpatienter. Den prognostiske værdi af disse gener blev undersøgt, og resultaterne var modstridende. I undersøgelsen foretaget af Jinliang et al, hvor RT-PCR blev anvendt til at måle DNA-PKcs og ATM udtryk i lungekræft, patienter med forhøjet tumor: normal (T /N) udtryk forhold mellem ATM eller DNA-PKcs havde en særlig kortere median overlevelse end patienter med lave nøgletal [16]. Men der er også nogle inkonsistente resultater med hensyn til den prognostiske værdi af disse gener. I en omfattende gennemgang, Wynand rapporterede, at celler, der udviser en defekt i deres DNA reparation veje er tilbøjelige til at lide af DNA-skader-induceret apoptose [26]. For eksempel overlevelsen af ​​patienter med høj ekspression af DNA-PKcs eller Ku86 var signifikant bedre sammenlignet med overlevelsen af ​​patienter med lav ekspression af DNA-PKcs eller Ku86 [27]. Disse uoverensstemmelser kan være resultatet af mange faktorer, herunder forskellige typer kræft, forskellige histologi og tumor egenskaber, eller metodologiske forskelle, såsom den anvendte teknik til at sondere genekspression eller antistoffet reagerer mod en bestemt epitop.

molekylære mekanisme, der ligger forskellen lokalisering i tumorceller er stadig uklar. Den subcellulære fordeling af survivin spiller en væsentlig rolle i evnen af ​​molekylet til at regulere celledeling. Nylige data indikerer yderligere, at interaktionen af ​​leucin-rige nuklear eksport signal (NES) med den nukleare eksport receptor kromosomområde vedligeholdelse protein 1-homolog (Crm1) er kritisk involveret i survivin s intracellulær lokalisering og cancer-relaterede funktioner [28], [29 ]. DNA-skader kan stimulere en hurtig afladning af den mitokondriske pulje af survivin i cytosolen, som bevarer levedygtigheden af ​​tumorceller i en langvarig G2 blok ved antagonisering DNA beskadigelse-induceret apoptose [30]. Brug af Pearson korrelationskoefficienten analyse blev korrelationen mellem ekspressionsniveauerne af nukleare survivin og dem af DNA-PKcs eller Ku70 observeret i vores undersøgelse. Survivin er medlem af inhibitoren af ​​apoptose (IAP) familie, og det direkte hæmmer aktiviteten af ​​caspaser, især caspase-3. For nylig blev det vist, at survivin stimulerer også DSB reparation af dens interaktion med DNA-PK [14], [31]. Derfor spekulerer vi, at DNA-beskadigelse stimulerer en hurtig afladning af survivin til kernen, som fysisk interagerer med faktorer af DNA DSB-reparation proteiner DNA-PKcs og Ku70. Således survivin stimulerer DNA dobbelt-streng reparation kapacitet ved at regulere DNA-PKcs og Ku70 aktivitet og derved hæmme DNA-skader-induceret apoptose. Men flere undersøgelser for at klarlægge dette åbne spørgsmål.

Den nye fund i vores undersøgelse er, at protein ekspressionsniveauerne for DSB reparation proteiner kan være af værdi for forudsigelse af udfaldet behandling. Patienter med lav Ku70 og DNA-PKcs udtryk havde større gavn af strålebehandling end patienter med højt udtryk for Ku70 og DNA-PKcs fordi sidstnævnte gruppe havde en høj grad af tilbagefald efter behandling med strålebehandling. Vores fortolkning er, at Ku70 og DNA-PKcs er nødvendige for DNA-skader anerkendelse og signalering og at tab af disse proteiner vil føre til forringet DNA-reparation, øget radiosensitivitet og forbedret lokal tumor kontrol. Karin et al. rapporterede, at lave udtryk for Ku70 /Ku80 forudsagt en god effekt af strålebehandling i tidlig brystkræft [32]. Beskow fandt også, at radioresistente livmoderhalskræft viste en øget hyppighed af DNA-PKcs, Ku70 og Ku86 positive celler [33]. Bouchaert et al. rapporterede, at positiv DNA-PKcs nuklear farvning blev tæt forbundet med biokemisk recidiv og foreslog, at DNA-PKcs kunne være en prædiktiv markør for tilbagefald efter strålebehandling i prostatacancer [34]. Men der er også resultater, der er uforenelige med vores resultater [27], [32], [35]. Det er fortsat kontroversielt, om DNA-PKcs eller Ku70 udtryk kunne være en prognostisk faktor for respons af patienter med lungekræft til strålebehandling.

Som konklusion, vi observeret, at nuklear survivin var signifikant forbundet med dårlig overlevelse hos patienter med NSCLC og at nuklear survivin var stærkt relateret til patologisk stadium og lymfeknude metastaser. Nuklear survivin var positivt korreleret med DNA-PKcs og Ku70 og dermed kan stimulere DNA dobbelt-streng pauser reparation af dens interaktion med DNA-PKcs og Ku70. De aktuelle resultater indikerer, at nuklear survivin kan være nyttige til at forudsige de kliniske resultater af patienter med NSCLC.

Tak

Vi er meget taknemmelige for Dr. Hongfei Ji ved Institut for Forebyggelse og behandling Kræft Harbin Medical University og Dr. Shuhuai Wang ved Institut for patologi, det tredje Tilknyttede Hospital i Harbin Medical University for deres teknik støtte.