PLoS ONE: biotinidase er en roman markør for papillære kræft i skjoldbruskkirtlen Aggressiveness

Abstrakt

biotinidase blev identificeret i secretome analyse af kræft i skjoldbruskkirtlen cellelinjer hjælp proteomics. Målet med den aktuelle undersøgelse var at analysere udtryk for biotinidase i skjoldbruskkirtlen kræft væv og fin nål aspiration (FNA) prøver at vurdere dets diagnostiske og prognostisk potentiale i kræft i skjoldbruskkirtlen. Immunohistokemisk analyse af biotinidase blev udført i 129 papillær thyroidcancer (PTC, 34 benigne thyreoidea væv og 43 FNA prøver og korreleres med patienternes prognose. Samlet biotinidase ekspression blev reduceret i PTC sammenlignet med benigne knuder (p = 0,001). Sammenligning af aggressiv og ikke-aggressiv PTC viste fald i den samlede biotinidase ekspression i førstnævnte (p = 0,001). Tab af overordnede biotinidase ekspression blev forbundet med dårlig sygdomsfri overlevelse (p = 0,019, hazard ratio (HR) = 3,1). Vi undersøgte effekten af subcellulære opdeling af nuklear og cytoplasmatisk biotinidase på patientens overlevelse nedsat nukleare udtryk for biotinidase blev observeret i PTC sammenlignet med godartede væv (p 0,001).. Ved lagdeling inden PTC, blev nukleare udtryk reduceret i aggressive i forhold til ikke-aggressive tumorer (p 0,001). Kaplan-Meier overlevelsesanalyse viste signifikant sammenslutning af tab af nukleare biotinidase udtryk med reduceret sygdomsfri overlevelse (p = 0,014, HR = 5,4). Cytoplasmisk biotinidase udtryk blev reduceret i aggressive skjoldbruskkirtelkræft i sammenligning med ikke-aggressive tumorer (p = 0,002, Odds ratio (OR) = 0,29), hvilket var tydeligt ved sin signifikant sammenhæng med avanceret T etape (p = 0,003, OR = 0,28), nodal metastaser (p 0,001, OR = 0,16), avanceret TNM stadie (p 0,001, OR = 0,21) og ekstrathyroidale udvidelse (p = 0,001, OR = 0,23). Men i multivariat analyse ekstrathyreoideale forlængelse sig som den mest betydelige prognostisk markør for aggressive thyroidcarcinomer (p = 0,015, HR = 12,8). Afslutningsvis tab af samlet biotinidase udtryk er en hidtil ukendt markør for kræft i skjoldbruskkirtlen aggressivitet

Henvisning:. Så AK-C, Kaur J, Kak I, Assi J, MacMillan C, Ralhan R, et al. (2012) biotinidase er en roman markør for papillære kræft i skjoldbruskkirtlen Aggressivitet. PLoS ONE 7 (7): e40956. doi: 10,1371 /journal.pone.0040956

Redaktør: Kapil Mehta, University of Texas MD Anderson Cancer Center, USA

Modtaget: Marts 26, 2012; Accepteret: 15 juni 2012; Udgivet: 23 Jul 2012

Copyright: © 2012 Så 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:. Den finansielle støtte for dette arbejde fra Mount Sinai Foundation of Toronto, Da Vinci Gala Fundraiser, Alex og Simona Shnaider Chair i kræft i skjoldbruskkirtlen, The Temmy Latner /Dynacare Foundation, og Mount Sinai Hospital Institut for Medicin Research Fund er taknemmeligt anerkendt. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

kræft i skjoldbruskkirtlen er den mest almindelige maligne endokrine tumor og tegner sig for 90% af kræft i de endokrine kirtler, med en anslået årlig incidens af 122,803 tilfælde på verdensplan [1]. De fleste skjoldbruskkirtelkræft har en fremragende prognose; både papillære og follikulært skjoldbruskkirtelkræft har omkring 85% til 90% helbrede satser, hvis de opdages tidligt og behandles korrekt. Men en lille procentdel faktisk aggressive og kan udvikle fjernmetastase fører til højere dødelighed [2]. I betragtning af den hurtigere stigning i forekomsten af ​​kræft i skjoldbruskkirtlen end nogen anden fast tumor (ca. 3 per 100.000 mennesker om året), anaplastisk kræft i skjoldbruskkirtlen og andre aggressive varianter udgør en stor udfordring for onkologer [3]. Anaplastisk kræft i skjoldbruskkirtlen udgør mindre end 2% af alle skjoldbruskkirtelkræft, endnu, det forårsager op til 50% af dødsfald fra denne malignitet årligt; 90% af anaplastisk patienter kræft i skjoldbruskkirtlen dør inden for 6 måneder efter diagnose (median overlevelse er 4 måneder) [3], [4]. Anaplastisk thyreoideacancer og aggressive varianter af papillær kræft i skjoldbruskkirtlen, follikulært og metastatisk skjoldbruskkirtelkræft har høj risiko for tilbagefald, forkortet sygdomsfri overlevelse og død inden for 5 til 10 år [3]. Endvidere anaplastisk thyreoideacancer er meget modstandsdygtigt over for konventionel cancerterapi. Følgelig anaplastisk thyreoideacancer og aggressive varianter er kilden til betydelig sygelighed og dødelighed i en sygdom, der ellers har en fremragende prognose. Nøglen til at indsnævre den store afstand af prognose mellem aggressive og ikke-aggressive varianter er at detektere anstiftelse faktor (er), der er ansvarlige for aggressiv adfærd. I øjeblikket er der en mangel på molekylære markører til at forudsige aggressiviteten af ​​kræft i skjoldbruskkirtlen

På nuværende fin-nål aspiration (FNA) er den mest almindeligt anvendte præoperativ teknik til diagnose af skjoldbruskkirtlen knuder . 1 cm i størrelse. Imidlertid er selv brugen af ​​ultralyd-vejledt FNA ofte plaget med resultatløse biopsi resultater (10-20% af alle tilfælde) [5]. Disse patienter senere undergår thyroidektomi, en invasiv procedure, der ofte er unødvendig, da de fleste af de formodede læsioner er godartede ( 80%) [6]. Desuden tilbagevendende tilfælde kræve yderligere behandling i form af kirurgi eller radioaktivt jod ablation, at yderligere en trussel mod deres livskvalitet. Tiden er moden til tidlig identifikation af aggressive sager gennem biomarkør (s) sporing og kategorisering af højrisikopatienter. Der er derfor et presserende behov for identifikation biomarkører, der kan bruges som et supplement til FNA at skelne benigne skjoldbruskkirtlen knuder fra maligne tumorer (især for mere præcis diagnose af ubestemte tilfælde) og støtte diskrimination af aggressive skjoldbruskkirtelkræft fra deres ikke-aggressive modstykker post-kirurgi til bedre at definere patientbehandling.

på jagt efter nye kræft biomarkører for denne malignitet, vi analyserede secretome fra kræft i skjoldbruskkirtlen cellelinjer til at identificere kræft-relevant udskilte proteiner, der kan tjene som potentielle biomarkører [7] . En af kandidat proteiner identificeret i vores undersøgelse var biotinidase, et enzym, der katalyserer hydrolysen af ​​biocytin, produktet af biotin-afhængig carboxylase nedbrydning, til biotin og lysin. Biotin mangel kan føre til nedsat aktivitet af holocarboxylase syntetase, et enzym, der medierer binding af biotin til histoner [8], en afgørende komponent i epigenetiske begivenheder, der regulerer kromatin strukturer og genfunktion. Lavt biotinidase blev observeret i aggressive anaplastisk afledt cellelinje (CAL-62) sammenlignet med den ikke-aggressive papillær afledt thyroidcancer cellelinje (TPC-1). Den kliniske relevans blev foreslået ved at demonstrere reducerede niveauer af biotinidase i aggressive kræft i skjoldbruskkirtlen patienters sera sammenlignet med de ikke-aggressive og godartede patienters sera ved western blotting [7]. I den aktuelle undersøgelse, vores vigtigste mål var at bestemme den kliniske betydning af biotinidase som markør til at skelne benigne skjoldbruskkirtlen og maligne tumorer samt at stratificere aggressiv og ikke-aggressiv PTC, der kunne tjene som en potentiel værktøj til bedre forvaltning af denne malignitet .

Materialer og metoder

klinisk-patologisk Karakteristik af patienter og vævsprøver

Denne undersøgelse blev godkendt af Research Ethics Board of Mount Sinai Hospital, Toronto, Ontario, Canada. Arkiverede formalin-fikseret paraffinindlejrede væv blokke fra Mount Sinai Hospital Tumor Bank blev hentet, gennemgået af patologen (CM), og skæres til at give 5 um tykke sektioner for immunhistokemisk farvning. Diagnoser blev afledt fra histopatologiske analyser og klinisk undersøgelse. Godartede sager omfattede multinodøs goiters, hyperplastiske knuder og follikulært adenomer, mens alle ikke-aggressive og aggressive tumorer undersøgte her var godt-opdelte papillære skjoldbruskkirtlen karcinomer, som omfattede følgende varianter: klassisk, follikulært, oncocytic, diffus skleroserende og høje celle. Definition funktioner i tumor aggressivitet var TNM stadie IV klassificering, fjernmetastaser, perineural invasion, og sygdom tilbagefald eller vedholdenhed. Yderligere blev overvejet følgende potentielle risikofaktorer for aggressivitet herunder: TNM stadie III, vaskulær invasion, ekstrathyroidale forlængelse, lymfeknude metastaser, og ikke-klassisk papillær kræft i skjoldbruskkirtlen variant type (især tilstedeværelsen af ​​tre eller flere af disse faktorer i undersøgte sager)

på baggrund af disse kriterier, de 163 vævsprøver undersøgt i denne undersøgelse blev kategoriseret som 34 godartet (median alder: 51 år; interval:. 16 til 76 år), 81 ikke-aggressive (median alder : 44 år; område: 23 til 71 år), og 48 aggressive (median alder: 52 år; område:. 21 til 86 år) tumorer

formalinfikseret paraffinindlejrede celle blokke fra bøde-nål aspiration præparater fra 43 patienter blev ligeledes opnået fra Mount Sinai Hospital Tumor Bank og hver prøve diagnosen blev bekræftet ved histologisk undersøgelse af de respektive thyroidektomi prøven (CM). Følgelig blev FNA prøver kategoriseret som 23 godartede, 13 ikke-aggressiv, og 7 aggressive tilfælde.

Patienten opfølgende data blev hentet fra den kliniske database for at korrelere proteinekspression i tumorer med kliniske resultater for evaluering af den prognostiske relevans af biotinidase. Patienterne blev fulgt i en periode på 19,5 år maksimum.

immunhistokemisk analyse af biotinidase Expression i skjoldbruskkirtlen carcinomer og FNA Prøver

Slides blev immunfarvet som beskrevet tidligere [9], ved hjælp af α-biotinidase K-17 polyklonalt kaninantistof (Santa Cruz Biotechnology; 1:100 fortynding) rettet mod et peptid mapping til en indre region af human biotinidase. Antigenet hentning blev udført med Tris-EDTA-buffer (10 mM Tris-base og 1 mM EDTA med 0,05% Tween 20, pH 9,0) i en mikrobølgeovn i 20 minutter. I den negative kontrol vævssnit, blev det primære antistof erstattet af isotype-specifikke ikke-immun muse-IgG. Sektionerne blev evalueret ved lysmikroskopisk undersøgelse. Billeder blev taget med Visiopharm Integrator System (Hørsholm, Danmark).

Evaluering af immunhistokemisk farvning

immunpositive farvning blev evalueret i fem områder af vævssnit som beskrevet [9]. Snit blev scoret som positive, hvis epitelceller viste immunopositivitet i cytoplasmaet og /eller kernen når observeres af to bedømmere, der var blindet for den kliniske resultat. Disse sektioner blev scoret som følger: 0, 10% celler; 1, 10-30% celler; 2, 30-50% celler; 3, 50-70% celler; og 4, 70% celler viste immunoreaktivitet. Snit blev også scoret semikvantitativt på basis af intensiteten som følger: 0, ingen; 1, mild; 2, moderat; og 3, intens. Endelig blev en samlet score (i intervallet fra 0 til 7) ved at summere de snesevis af procentvise positivitet og intensitet for hver af de godartede skjoldbruskkirtlen og maligne tumor vævssnit. De immunhistokemiske data blev udsat for statistisk analyse.

Opfølgning Study

Af de skjoldbruskkirtlen kræfttilfælde 129, var tilgængelige for 116 (90%) patienter opfølgende data, mens 13 patienter ( 10%) gik tabt til opfølgning. Thyroid kræftpatienter blev overvåget i en periode på 19,5 år maksimalt (Range 2-234 måneder, betyder 43 måneder og median 29 måneder). Gentagelse med eller uden metastaser blev observeret i 19 ud af 116 (16,4%) af patienterne overvåges under opfølgning. Halvfems syv patienter, som ikke udviste tilbagefald var i live indtil slutningen af ​​opfølgningsperioden. Sygdomsfri overlevelse blev udtrykt som det antal måneder fra datoen for kirurgi for at tilbagefald eller indtil den sidste mulige opfølgning i tilfælde af patienter, som er sygdomsfri.

paraffinindlejret sektioner af godartede skjoldbruskkirtlen knuder og ondartede tumorer blev farvet ved anvendelse af anti-biotinidase polyklonalt antistof som beskrevet i fremgangsmåderne sektion: a) Benign vævssnit viser nukleare og samlet biotinidase immunfarvning; b) Papillært ikke-aggressiv kræft i skjoldbruskkirtlen sektion illustrerer reduktion i nuklear farvning og forøgelse af cytoplasmatisk biotinidase immunfarvning i tumorcellerne; c) Papillært aggressiv kræft i skjoldbruskkirtlen sektion viser de samlede reducerede (nuklear og cytoplasmatisk) biotinidase immunfarvning; d) Kræft i skjoldbruskkirtlen sektion anvendt som en negativ kontrol, viser ingen immunoreaktivitet i celler (a-d, original forstørrelse x 400).

Statistisk analyse

De immunhistokemiske data blev udsat for statistisk analyse under anvendelse af SPSS 17.0 software (SPSS Inc., Chicago, IL). Scatter plots blev anvendt til at bestemme fordelingen af ​​cytoplasmatisk, nukleare og overordnede biotinidase udtryk i godartede, ikke-aggressive og aggressive skjoldbruskkirtelkræft. Følsomhed og specificitet blev beregnet og kvantificeres ved hjælp receiver operating characteristic (ROC) analyse. Baseret på den optimale følsomhed og specificitet som afsløret af ROC-analyse, blev skåret-offs genereret for biotinidase proteinekspression. For den samlede biotinidase udtryk blev en cut-off værdi ≥3.6 defineret som positiv immunreaktivitet til statistisk analyse. En cut-off værdi på ≥2 og ≥4 blev defineret som positiv kriterium for individuel nukleare og cytoplasmatisk biotinidase immunopositivitet henholdsvis detaljeret statistisk undersøgelse. Forholdet mellem biotinidase udtryk og klinisk-patologiske parametre blev testet ved hjælp af Chi-Square og Fischers eksakte test. To-sidet p-værdier blev beregnet og p 0,05 blev anset for at være betydelig. Prognostisk betydning af den samlede, nukleare og cytoplasmatisk biotinidase ekspression blev vurderet ved Kaplan-Meier overlevelse og multivariat Cox-proportionel risiko regressions analyse.

Scatter plots viser fordelingen af ​​de samlede Immunofarvning scoringer bestemt af IHC af vævssnit på benign (n = 34), ikke-aggressiv (n = 81) og aggressiv (n = 48) kræft i skjoldbruskkirtlen væv. Den lodrette akse viser det samlede immunhistokemisk score som beskrevet i fremgangsmåderne. a) Nedsat nukleare akkumulering af biotinidase blev observeret i aggressive og ikke-aggressive skjoldbruskkirtelkræft analyseret. Scatter plot viser reduktionen i nukleare biotinidase immunfarvning med stigende tumor aggressivitet; b) Øget cytoplasmatisk akkumulering af biotinidase blev observeret i thyreoideacancer analyseret med reduktion i ekspression i aggressive sammenlignet med ikke-aggressiv PTC; c) Scatter plot viste reduceret samlet biotinidase immunfarvning med stigende tumor aggressivitet.

Den lodrette akse af hver kurve indikerer følsomhed og den horisontale akse angiver en-specificitet. Følsomhed, specificitet og AUC-værdier er sammenfattet i tabel 2a og 2b.

Resultater

immunhistokemisk analyse af biotinidase Expression i skjoldbruskkirtlen væv

Af de 34 godartet analyserede væv, 33 væv (97,1%) viste generelt samt nuklear akkumulering af biotinidase protein (tabel 1, figur 1a). Cytoplasmisk ekspression af biotinidase blev observeret i 9 (26,5%) benigne væv (tabel 1). Blandt de maligne thyreoidea væv, 39/129 (30,2%) viste tab af samlet (både i kernen og cytoplasmaet) biotinidase ekspression. Ved lagdeling i nukleare og cytoplasmatiske subcellulære rum, 84/129 tilfælde (65,1%) viste tab af nukleare biotinidase og 87/129 (67,4%) viste øget cytoplasmatisk udtryk i tumorceller (tabel 1, figur 1b). Især tab af den samlede samt nuklear biotinidase og stigning i cytoplasmatisk biotinidase udtryk var signifikant i maligne tumorer i sammenligning med godartede knuder (p = 0,001, p 0,001, p 0,001 henholdsvis tabel 1). I aggressive thyreoideacancer, var der en signifikant reduktion i den samlede biotinidase ekspression (p = 0,001) ved begge nukleare (p 0,001) og cytoplasmiske (p = 0,002) niveauer sammenlignet med ikke-aggressive skjoldbruskkirteltumorer (tabel 1, figur 1c og 2 ). Nr immunfarvning blev observeret i vævssnit, der anvendes som negative kontroller, hvor det primære antistof blev erstattet af isotype IgG (figur 1d).

FNA enheder fra godartede (panel a), ikke-aggressiv papillær thyroidcancer (panel B ), og aggressive papillære kræft i skjoldbruskkirtlen (Panel c) tilfælde blev immunfarvet med 1:100 α-biotinidase K-17 kanin polyklonale antistof. FNA prøve anvendes som en negativ kontrol viser ingen immunreaktivitet i celler (panel d). Mikrofotografier viser et udtalt fald i nukleare biotinidase udtryk i mere aggressive tilfælde kræft i skjoldbruskkirtlen og præsenteres på 400 × oprindelige forstørrelse.

Reduceret Samlet biotinidase Expression korreleret med Tumor Aggressivitet

Reduktionen i samlede biotinidase udtryk signifikant korreleret med avanceret T etape (p = 0,001, OR = 4,29), nodal metastaser (p 0,001, OR = 6,96), Stage III + IV tumorer (p = 0,001, OR = 4,65), og ekstrathyroidale forlængelse ( p 0,001, OR = 5,27). Endvidere tab af cytoplasmatisk og nuklear biotinidase individuelt viste også signifikant sammenhæng med avanceret T etape (p = 0,003, p 0,001 henholdsvis), nodal metastaser (p 0,001, p 0,001 henholdsvis), fase III + IV tumorer (p 0,001 , p = 0,002 henholdsvis), og ekstrathyreoideale udvidelse (p = 0,001, p = 0,003 henholdsvis tabel 1). Disse resultater tyder på, at tabet af biotinidase både cytoplasmiske (p = 0,002, tabel 1) og nuklear (p 0,001, tabel 1) niveau er forbundet med aggressiv fænotype af kræft i skjoldbruskkirtlen. Foreningen af ​​reduktion i nukleare og cytoplasmatisk biotinidase til disse kliniske parametre giver ekstra troværdighed til tabet af den samlede biotinidase korrelerer signifikant med tumor aggressivitet (p = 0,001, tabel 1).

sygdomsfri overlevelse kurver viser biotinidase udtryk i (a) kerne [median sygdomsfri overlevelse 116 måneder]; (B) cytoplasma [median sygdomsfri overlevelse 111 måneder]; (C) og samlet (kerne og cytoplasma) [median sygdomsfri overlevelse 109 måneder]. Sygdomsfri overlevelse kurver viser (D) ekstrathyroidale extension [median sygdomsfri overlevelse 36 måneder], og (e) nodal status [median sygdomsfri overlevelse 54 måneder].

potentiale biotinidase som biomarkør for kræft i skjoldbruskkirtlen

Receiver Operating karakteristik analyse blev anvendt til bestemmelse potentiale biotinidase ekspression som en biomarkør til at skelne benigne knuder og ondartede tumorer (tabel 2). Tab af overordnede og nukleare samt øget cytoplasmatisk udtryk for biotinidase adskiller godartede væv fra maligne tumorer med AUC-værdier på 0,816, 0,972 og 0,662 henholdsvis (Figur 3, tabel 2). Ved lagdeling af kræft i aggressive og ikke-aggressive tumorer, samlet reduceret, blev nukleare og cytoplasmatisk udtryk for biotinidase observeret i aggressive skjoldbruskkirtelkræft med AUC værdier på 0,715, 0,696 og 0,347 henholdsvis. (Figur 3, tabel 2).

Påvisning af biotinidase Expression i Fin Needle aspirater af kræft i skjoldbruskkirtlen Patienter Prøver

Vi analyserede udtryk for biotinidase i 23 godartede og 20 ondartet skjoldbruskkirtel FNA prøver (figur 4). Lignende mønster af ekspression blev observeret i FNA sektioner som observeret i de kirurgisk resektion skjoldbruskkirtel vævsprøver. Betydelig reduktion i den samlede biotinidase ekspression blev observeret ved sammenligning af godartede FNA sektioner (23/23, 100%) til maligne sektioner (13/20, 65%) (p = 0,002). Alle de godartede FNA sektioner viste nuklear ekspression (23/23, 100%) af biotinidase protein sammenlignet med kræft i skjoldbruskkirtlen sektioner (13/20, 65%; p = 0,002). Cytoplasmatisk udtryk for biotinidase blev observeret i 6/23 (26,1%) godartede tilfælde i forhold til 2/20 (10%) i skjoldbruskkirtlen kræfttilfælde (p = 0,25, OR = 0,315, 95% KT = 0,056-1,78). Ved sammenligning af aggressive og ikke-aggressive skjoldbruskkirtelkræft, samlet biotinidase udtryk reduceret i det tidligere (5/7, 71,4%) i forhold til sidstnævnte (2/13, 15,4%, p = 0,022). Desuden blev væsentligt reduceret nukleare udtryk observeret i aggressive (5/7, 71,4%) i skjoldbruskkirtlen kræfttilfælde sammenlignet med ikke-aggressive tilfælde (2/13, 15,4%, p = 0,022, OR = 0,073, 95% CI = 0.008- 0,674). Tilsvarende blev der observeret reduceret cytoplasmatisk udtryk for biotinidase i aggressive (7/7, 100%) i skjoldbruskkirtlen kræfttilfælde i forhold til de ikke-aggressive tilfælde (11/13, 84,6%, p = 0,521).

Samlet biotinidase Tab som Predictor for sygdomsprogression og Prognose

de opfølgende data fra 116 skjoldbruskkirtlen kræftpatienter i op til 19,5 år blev brugt til at vurdere den prognostiske relevans biotinidase til at forudsige tilbagefald hos disse patienter efter afslutning af den primære behandling. Kaplan-Meier overlevelsesanalyse viste signifikant reduceret sygdomsfri overlevelse hos patienter med nedsat udtryk for biotinidase i kernen (p = 0,014, HR = 5,4, 95% CI = 1,2-24,1; median overlevelse 116 måneder, figur 5a), cytoplasma (p = 0,022, HR = 2,8, 95% CI = 1,1-7,2; median overlevelse 111 måneder, figur 5b) og samlet (p = 0,019, HR = 3,1, 95% CI = 1,2-7,8; median overlevelse 109 måneder, figur 5c). Kaplan-Meier overlevelse analyse viste signifikant reduceret sygdomsfri overlevelse hos patienter med ekstrathyreoideale forlængelse (p 0,001, HR = 9,0, 95% C.I. = 3,1-26,4); median overlevelse 36 måneder, figur 5d), og nodal status (p 0,001, HR = 12,2, 95% C. I. = 2,8-53,8; median overlevelse 54 måneder, figur 5e). Cox regressionsanalyse (multivariate) blev udført for at bestemme den prognostiske potentiale af nuklear og cytoplasmatisk biotinidase, individuelt og sammen, for patienter skjoldbruskkirtlen kræft sammenlignet med alder, køn, t-iscenesættelse, nodal status, samlet scene, histologi typen, histologi kvalitet, og ekstrathyreoideale forlængelse (tabel 3). Ekstrathyroidale udvidelse og nodal status opstod mere markant end biotinidase som markører for dårlig prognose (p = 0,015, HR = 4,1, 95% CI = 1,3-12,8, og p = 0,035, HR = 5,6, 95% CI = 1,1-27,8 henholdsvis) .

diskussion

der er et udækket behov for at identificere nye biomarkør (er), der kan ikke kun hjælpe med at skelne benigne skjoldbruskkirtlen fra maligne tumorer, men har også evnen til at skelne mellem aggressive og ikke-aggressive skjoldbruskkirtelkræft. Resultaterne af vores undersøgelse tyder på, at biotinidase opfylder begge disse kriterier. Desuden er vores undersøgelse viser biotinidase niveauer er nedsat hos aggressive thyroidcarcinomer og foreslår dets potentiale til at tjene som en markør for tumor aggressivitet. Denne nye brug af biotinidase understreger dets potentiale til at fungere som et redskab til at identificere aggressive skjoldbruskkirtelkræft i tidlige stadier for mere fokuseret terapi. For nylig Kang

et al

[10] observeret sænkede biotinidase niveauer i plasma af brystkræftpatienter med proteomanalyse og foreslog biotinidase som en potentiel serologisk biomarkør til diagnosticering af brystkræft. I en anden undersøgelse Huang

et al

[11] identificerede et genekspressionsprofilen bestående af 11 gener, der kunne forudsige bækken lymfeknudemetastase i cervical carcinoma anvendelse af oligonukleotid mikroarray. Interessant nok et af generne i deres midte var biotinidase, nedreguleret i bækken lymfeknudemetastase, beslægtet med vores resultater i kræft i skjoldbruskkirtlen. Disse undersøgelser understøtter vores resultater, at biotinidase reduceres væsentligt i aggressiv kræft i skjoldbruskkirtlen. Den bekræftende beviser fra aggressive fænotyper af andre end skjoldbruskkirtelkræft unddrager sig yderligere til en potentiel rolle at biotinidase kan spille i den generelle mekanisme for kræft aggressivitet.

FNA er et vigtigt redskab for forvaltningen af ​​skjoldbruskkirtlen knuder og FNA af alle skjoldbruskkirtlen knuder 1 cm er blevet anbefalet [12], [13]. FNA giver et mere sikkert alternativ til thyroidectomy som et diagnostisk redskab, som kun 5% af skjoldbruskkirtlen knuder er maligne [14]. Angivelse af den samlede og nuklear biotinidase i godartede FNA prøver og dets tab i maligne tilfælde, specielt i aggressive skjoldbruskkirtelkræft, svarer til mønsteret observeret i skjoldbruskkirtlen kræft væv. biotinidase kan således have anvendelighed som en potentiel diagnostisk markør for FNA prøver med ufyldestgørende diagnose og kan potentielt reducere unødvendige skjoldbruskkirtlen resektioner. Dette kunne i væsentlig grad mindske sygeligheden i forbindelse med uberettiget kirurgi og give en mere systematisk tilgang til identifikation og håndtering af patienter i højrisikogruppen. Men disse fund kræver validering i en større kohorte af patienter til at afgrænse sit potentiale som et supplement til cytologisk eller histologiske fund. Den funktionelle betydning af biotinidase i udvikling og /eller progression af cancer forbliver ukendt. Ikke desto mindre er resultaterne af vores undersøgelse indikerer fald i biotinidase niveauer i aggressive skjoldbruskkirtlen karcinomer.

Klassisk alder, køn, tumor stadie, ekstrathyroidale udvidelse (spredt udenfor skjoldbruskkirtlen kapsel), nodal status, histologi typen, histologi grade alle have prognostisk betydning og blev observeret at være associeret med biotinidase ekspression i vores undersøgelse. Til bestemmelse uafhængig prognostisk betydning for biotinidase blev alle disse konventionelle markører for dårlig prognose for kræft i skjoldbruskkirtlen inkorporeret i en multivariat model og den yderligere betydning af biotinidase blev vurderet. Men i multivariat analyse ekstrathyreoideale udvidelse og nodal status opstod mere markant end biotinidase som markører for dårlig prognose (p = 0,015, HR = 4,1, 95% CI = 1,3-12,8, og p = 0,035, HR = 5,6, 95% CI = 1,1-27,8 henholdsvis). Givet associering af biotinidase med konventionelle markører for dårlig prognose, havde biotinidase ikke selvstændig prognostisk signifikans i denne undersøgelse kohorte. Ikke desto mindre er vores resultater er af betydning i betragtning af de begrænsede undersøgelser af biotinidase i humane kræftformer; vigtigere disse få rapporter bekræfter og understøtter vore observationer.

rolle biotinidase spiller i kræft aggressivitet stadig at blive belyst. En sandsynlig hypotese ville fokusere på rollen som biotin som en co-faktor for en overflod af enzymer, der er ansvarlige for kromatin struktur og stabilitet. Biotinidase spalter biocytin hvorved fri biotin let tilgængelige. Tab af dette enzym vil efterfølgende forårsage en biotin mangelfuld tilstand, hvilket igen vil påvirke histon biotinylering i kromatin remodeling. Det er kendt, at biotinylering af K12 i histon H4 er vigtigt for reparation af DNA og heterochromatin strukturer samt undertrykkelse af gener og transposoner at opretholde genomisk stabilitet og reducere risikoen for kræft i humane celler og

Drosophila melanogaster

[8] . Det kunne spekuleret, at biotin mangel kan føre til kritiske epigenetiske ændringer i cancer tillægger en aggressiv fænotype til det i processen. Hvorvidt tabet af biotinidase spiller en funktionel rolle eller er forbundet med kræft aggressivitet mangler at blive behandlet i fremtidige studier. Alligevel vores fund er nyttige og vil være anvendelig til klinisk brug alene eller i kombination med andre biomarkør (r) i diagnose og /eller prognose af aggressive skjoldbruskkirtelkræft.

BRAF (V600E) betragtes som en negativ prognostisk markør i PTC og kunne have været en forstyrrende prognostisk faktor i vores analyse. En af begrænsningerne i vores undersøgelse er den manglende adgang til BRAF (V600E) mutation data i vores kohorte af patienter kræft i skjoldbruskkirtlen. De fleste PTC’er initieres af genetiske begivenheder, der involverer mutation af BRAF eller RAS og omplantning producerer RET /PTC onkogener [15]. BRAFV600E mutation er fundet i ca. 40% af PTC og i mere end 50% dårligt differentierede skjoldbruskkirtelkræft [16], [17]. Den konstitutive aktivering af BRAF forårsaget af BRAF (V600E) mutation fører til aktivering af RET /RAS /BRAF /MAPK signaltransduktionsvej og spiller en vigtig rolle i celleproliferation ved at regulere cyclin D og p27 [18]. Denne mutation er også forbundet med nedsat ekspression af mRNA’er for natriumiodid symporter og TSH-receptoren, markører for thyroid differentiering [19]. BRAF mutation er forbundet med progression af PTC til ringe differentierede thyroidcarcinomer grund af øget følsomhed over for TGFp-induceret epithelial-mesenchymal overgang (EMT) [20], og med vaskulær endothelial vækstfaktor (VEGF) overekspression og tilhørende højere risiko for metastase, gentagelse og kortere sygdomsfri overlevelse [21], [22]. En stor procentdel af BRAF (V600E) alleler definerer en PTC molekylær undertype og forudser en dårligere sygdom resultat [23], [24] og analyse af BRAF-mutationer ved pyrosekventering er for nylig blevet påvist at være nyttigt at forfine risikoen lagdeling af PTC patienter [ ,,,0],25]. Imidlertid er uforklarlige modstridende resultater også rapporteret i litteraturen. En nylig undersøgelse viste, BRAF (V600E) er almindelig i finske patienter med lav risiko PTC, men ikke forudsige tilbagefald efter langvarig opfølgning af initial behandling med total thyroidectomy og radiojod rest ablation [26]. I en anden nylig undersøgelse med 4585 konsekutive patienter, der viste sig at have ondartede eller ubestemte skjoldbruskkirtlen knuder ved ultralydsundersøgelse, gjorde BRAF (V600E) mutation analyse ved hjælp af tre uafhængige molekylære analyser i FNA cytologiprøver ikke nogen signifikant sammenhæng med multifocality, ekstrathyroidale forlængelse, og lymfe node metastaser [27]. Udforskningen af ​​forholdet mellem reduceret biotinidase vil BRAF (V600E) mutation og aggressive skjoldbruskkirtelkræft samt med sygdom prognose i større uafhængige kohorter af denne malignitet udgør emnet for fremtidige undersøgelser. Men dette ikke undergrave relevansen af ​​vores undersøgelse, som er den første til at fremhæve forbindelsen mellem biotinidase og kræft i skjoldbruskkirtlen og blandt de få, der illustrerer og styrke den spirende beviser implicerer biotinidase som en faktor i kræft aggressivitet. Yderligere arbejde på dette område kunne kaste afgørende lys over den mekanisme af aggressivitet i kræft i skjoldbruskkirtlen samt støtte opdagelsen af ​​ny mekanisme (r), der kan tegne sig for potentialet i biotinidase at bestemme aggressivitet for kræft i skjoldbruskkirtlen. Denne værdifulde viden kan give et markant løft til den nuværende forskning på området ved at give nye muligheder for det fremtidige arbejde.