PLoS ONE: hoge expressie van heat shock protein 90 wordt geassocieerd met Tumor agressiviteit en een slechte prognose bij patiënten met gevorderde maagkanker

Abstract

De heat shock protein 90 (HSP90) tot overexpressie wordt gebracht en zeer geassocieerd met een slechte prognose bij veel maligniteiten. De rol van HSP90 bij maagkanker is niet grondig opgehelderd. Het doel van deze studie is om de relatie van HSP90 expressie met clinicopathologische parameters en prognose bij gevorderde maagkanker te onderzoeken, en een schatting van de wijziging van HSP90 expressie na neo-adjuvante chemotherapie. HSP90 en matrix metallopeptidase 9 (MMP-9) antigen expressie werd beoordeeld door immunohistochemie in 322 geavanceerd maagcarcinoom monsters. De relaties tussen HSP90 en clinicopathologische parameters en prognose geanalyseerd. De respons van HSP90 niveau werd beoordeeld in chemotherapeutische effect bij 54 patiënten kregen 1-2 cycli van neo-adjuvante chemotherapie. De positieve expressie van HSP90 bleek 69,6% in 322 geavanceerd maagcarcinoom monsters te zijn. HSP90 eiwit expressie was significant geassocieerd met de diepte invasie ( P Restaurant < 0,001), lymfeklier metastase ( P Restaurant < 0,001) en het stadium van de ziekte ( P
<0,001). De positieve tarieven van HSP90 expressie was hoger in beide prominente serosal invasie groep ( P Restaurant < 0,001) en de lymfeklieren metastase groep ( P Restaurant < 0,001). Bovendien werd HSP90 significant gecorreleerd met MMP-9 onder 322 maagkanker weefsels ( P Restaurant < 0,001). In univariate en multivariate analyses, HSP90 een onafhankelijke prognostische factor voor zowel ziektevrije overleving (RFS) en algehele overleving (OS). Deze resultaten suggereren dat HSP90 een belangrijke rol in de tumor invasie, metastase en de prognose kunnen spelen, en kan fungeren als een veelbelovend doelwit voor de prognostische voorspelling

Visum:. Wang J, Cui S, Zhang X, Y Wu, Tang H (2013) hoge expressie van heat shock protein 90 wordt geassocieerd met Tumor agressiviteit en een slechte prognose bij patiënten met gevorderde maagkanker. PLoS ONE 8 (4): e62876. doi: 10.1371 /journal.pone.0062876

Editor: Yuan-Jia Chen, Peking Union Medical College Hospital, Peking Union Medical College, de Chinese Academie van Medische Wetenschappen, China

Ontvangen: 26 september 2012; Aanvaard: 26 maart 2013; Gepubliceerd: 26 april 2013

Copyright: © 2013 Wang et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. Dit werk had geen specifieke financiering bron. De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

Competing belangen:.. De auteurs hebben verklaard dat er geen tegenstrijdige belangen bestaan ​​

Introductie

Maagkanker is de vierde meest voorkomende kanker gediagnosticeerd, en de tweede belangrijke oorzaak van kanker-gerelateerde sterfgevallen wereldwijd [1] - [2]. Volledige resectie van de tumor en de aangrenzende lymfeknopen de enige effectieve behandeling curatieve [3]. Echter, na een complete resectie de 5-jaarsoverleving laag blijft, meldde slechts 23% te zijn [4]. Bovendien, zelfs de toevoeging van nieuwe, moleculair gerichte therapieën standaard chemotherapie slechts in een beperkte overlevingsvoordeel [5]. Daarom is de identificatie van nieuwe prognostische en voorspellende markers is van belang, met het oog op de selectie van patiënten die de meeste kans om te profiteren van multimodale therapeutische benaderingen te vergemakkelijken.

Heat shock eiwitten (HSP) zijn een reeks van evolutionair geconserveerde eiwitten . Zoogdier HSP's zijn hoofdzakelijk geclassificeerd in vier families volgens hun moleculair gewicht: HSP90, HSP70, HSP60 en kleine HSP's (15-30 kDa) die HSP27 omvat. Het is bekend dat HSP's worden uitgedrukt in reactie op een reeks van spanningen zoals hyperthermie, zuurstof afgeleide vrije radicalen, aminozuuranalogen, ethanol en zware metalen [6]. Onlangs heeft men aangetoond dat HSP's significant geassocieerd met kanker [7].

De heat shock proteïne (HSP) 90 een belangrijke moleculaire chaperon voor eiwitvouwing, intracellulaire karakter en proteolytische omzet belangrijke regulatoren van cel groei en overleving [8]. Veel studies hebben aangetoond dat HSP90 is overexpressie in solide tumoren en heeft significante associatie met de prognose [9] - [11]. Men heeft ook gemeld dat HSP90 expressie hoog gastrische caner cellijnen [12], maar geen grote studies zijn uitgevoerd op in humane tumoren en de associatie met klinische en pathologische variabelen. Daarom is het doel van onze studie is om de relatie van HSP90 expressie met clinicopathologische parameters en prognose bij gevorderde maagkanker te demonstreren, en onderzoekt de reactie van HSP90 expressie neoadjuvant chemotherapie.

Materialen en methoden

Patiënten en Clinical data

het onderzoek werd goedgekeurd door de Institutional review Board and Human ethische commissie van Affiliated oncologische ziekenhuis van Guangzhou Medical College. Schriftelijke toestemming voor het gebruik van de monsters voor onderzoeksdoeleinden werd verkregen van alle patiënten voorafgaand aan de operatie.

We analyseerden weefsel van 322 patiënten (197 mannen en 125 vrouwen) met gevorderde maagcarcinoom die ten Affiliated Oncologic Ziekenhuis behandeld Guangzhou Medical College (Guangzhou, China) tussen 2005 en 2011. de leeftijdsverdeling was 22-84 jaar, en de gemiddelde leeftijd was 56,11 ± 11,42 jaar. Volgens de anaplastisch rang, 15 tumoren waren goed gedifferentieerd, 102 werden matig gedifferentieerd, en 205 waren slecht gedifferentieerd. Alle gevorderde maagkanker patiënten die deelnamen aan de studie had een histologisch bevestigde diagnose dat de tumor maag gespierde of serosal laag, die pathologisch werd bevestigd na de operatie is binnengedrongen. Relevante klinische pathologische kenmerken (Tabel 1) werden alle verkregen van bestanden van de patiënt. Tumorstadium werd geclassificeerd volgens de 7 Union International Cancer Control (UICC) TNM-classificatie [13]. De gevallen werden achtereenvolgens geselecteerd op basis van beschikbaarheid van resectie weefsels en follow-up data. Honderd en zevenenvijftig bij 322 patiënten die werden gevolgd gedurende ten minste 36 maanden had volledige follow-up van gegevens, die werden gebruikt voor het evalueren van de prognose. Bovendien, 54 gevallen in 322 patiënten ondergingen neoadjuvante chemotherapie, terwijl de anderen niet radio- of chemotherapie voorafgaand ontvingen om gastrectomie. Deze 54 patiënten allemaal voorgelegd aan een diagnostische biopsie voor neoadjuvante chemotherapie, en afgestemd tumor monsters werden verkregen tijdens chirurgische resectie. Alle monsters van 54 patiënten had genoeg residuele tumor weefsel te evalueren. Een totaal van 322 geavanceerd maagcarcinoom monsters werden in de immunohistochemie (IHC) analyse.

Preoperatieve Chemotherapie

De eerste diagnose van 54 patiënten werd uitgevoerd na januari 2010 patiënten met stadium III-IV (M0) maagkanker werden ingeschreven voor neoadjuvant chemotherapie. Voorbehandeling stagering werd uitgevoerd volgens een uniform protocol dat endoscopie met endosonografie, een CT scan van de borst en buik en laparoscopie inbegrepen.

Alle 54 patiënten werden behandeld met de FOLFOX regiem (leucovorine, 5-fluoruracil en oxaliplatin) [14] en onderging gastrectomy met D2 lymphadenectomy na chemotherapie. Neoadjuvante chemotherapie bestond uit intraveneuze infusie van oxaliplatine (85 mg /m ^{2, 2 h) en leucovorine (200 mg /m 2, 2 h), gevolgd door 5-fluorouracil 2600 mg /m 2 als 24 uur continue infusie. Cycli werden herhaald 2-weekse intervallen gedurende één of twee cycli. Chirurgische resectie werd gepland 2 weken na voltooiing van de chemotherapie. Er waren 16 patiënten die een cyclus van FOLFOX regiem ontvangen, terwijl anderen kregen twee cycli van neoadjuvante chemotherapie.}

IHC

We gebruikten een eerder beschreven procedure IHC [15]. Kort samengevat, werden met formaline gefixeerde, in paraffine ingebedde weefselmonsters van instemmende patiënten in 4-um secties gesneden en op polylysine gecoate glaasjes, paraffine ontdaan in xyleen, gerehydrateerd en in een reeks van gegradeerde alcoholen. Het weefsel glaasjes werden vervolgens behandeld met 3% waterstofperoxide in methanol gedurende 10 min om endogene peroxidase activiteit te blussen en de antigenen werden teruggevonden in 0,01 M natriumcitraat buffer (pH 6,0) met een magnetron. Na 30 min voorincubatie bij 10% normaal geit serum aspecifieke kleuring, de monsters werden overnacht geïncubeerd met een primair antilichaam, ofwel anti-HSP90 (Abcam, # ab13495, UK, verdunning 1:200) of anti-MMP-9 (voorkomen Abcam, # ab38898, UK, 1:200 verdunning), in een vochtige houder bij 4 ° C. Het weefsel glaasjes werden behandeld met een niet-biotine horseradish peroxidase Detectiesysteem volgens instructies van de fabrikant (Gene Tech). De IHC resultaten werden beoordeeld door twee onafhankelijke geblindeerde onderzoekers om de identiteit van de patiënt en klinische status. In afwijkende gevallen een patholoog beoordeeld gevallen, werd een consensus bereikt

HSP90 en MMP-9 kleuring intensiteiten werden beoordeeld op een schaal van 0-3 afhankelijk van het percentage positieve tumor (0, <.; 5% positieve cellen; 1, 5-20%, 2, 20-50%, of 3, > 50%). De expressie is erg laag voor 0, laag voor 1, 2 en matig voor hoog 3 (fig. 1). HSP90 en MMP-9 expressie werden geclassificeerd als negatief voor scores ≤1 en positief voor scores ≥2.

Follow-up

De patiënten hadden follow-up afspraken om de 3 maanden voor de eerste 3 jaar na de operatie iedere 6 maanden voor de volgende 2 jaar, en daarna jaarlijks. De mediane follow-up periode was 27 maanden (range, 4-82 maanden) bij 322 patiënten, terwijl er 33 maanden bij 157 patiënten bij wie de prognose werd geanalyseerd. Herhaling werden bevestigd door tumormarkers niveaus, inclusief CEA, AFP, CA 19-9, CA125 en CA724, B-type ultrasoon onderzoek om de 3 motten, en computertomografie (CT) of magnetic resonance imaging (MRI) om de 6 maanden na gastrectomie. De belangrijkste oorzaken van de dood waren maagkanker recidief. Overall survival (OS) werd berekend vanaf de datum van de operatie om de datum van overlijden of laatste follow-up. Recidief-vrije overleving (RFS) werd gedefinieerd als de datum van de operatie tot de dag van terugval of uit de tijd van resectie tot de datum van de laatste observatie genomen.

Statistische analyse

Alle statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van SPSS-software (versie 16.0, Chicago, IL, USA). De relatie tussen de HSP90 expressie en klinische gegevens werd berekend met behulp van de chi-kwadraat test, en weergegeven in cross-tafels. groep verschillen werden onderzocht met behulp van de Student's t
-test. Survival curves werden uitgezet met behulp van de Kaplan-Meier-methode en geanalyseerd met behulp van de log-rank test. Significante prognostische factoren gevonden door univariate analyse werden in een multivariate analyse met behulp van Cox proportionele risico model ingevoerd. Meervoudige vergelijkingen werden gecorrigeerd met de Bonferroni methode. Tweezijdige P
waarden werden berekend. Verschillen werden als statistisch significant beschouwd wanneer P
. ≪ 0.05

Resultaten

De Vereniging van HSP90 met clinicopathologische Variabelen

Er waren 322 gevallen van geavanceerde maag kanker die werden onderzocht door immunohistochemie. HSP90 kleuring voornamelijk in het cytoplasma van de tumorcellen. Overexpressie van HSP90 werd bij 224 van 322 (69,6%) van maagkanker monsters.

Volgens de resultaten van immunohistochemie, we gecorreleerd HSP90 status 322 maagkanker monsters met acht andere algemeen erkende clinicopathologic parameters (Tabel 1 ). Onze analyses toonden aan dat HSP90 positieve expressie niveaus waren significant hoger bij maagkanker patiënten met een verhoogd tumorgrootte ( P
= 0,001), tumor ( P Restaurant < 0,001), diepte-invasie ( P Restaurant < 0,001), de aanwezigheid van lymfeklier metastase ( P Restaurant < 0,001) en het stadium van de ziekte ( P Restaurant < 0,001) (tabel 1). Geen significant verband waargenomen tussen geslacht, leeftijd, en graad van differentiatie met HSP90 expressie.

Impact van HSP90 overexpressie op invasie en metastase bij maagkanker

Met name de correlatie van prominente serosal invasie en lymfekliermetastase met HSP90 positiviteit suggereerde een mogelijke rol van HSP90 in verhoogde invasie en metastase van maagkanker. Daarom onderzochten we de relatie van HSP90 en MMP-9 eiwitexpressie bij maagkanker.

De positieven van HSP90 expressie waren 89,9% en 92,3% in de meer prominente serosale invasie groep (T3 /T4) en veelvuldige betrokkenheid van de lymfeklieren groep (N1-3), terwijl er slechts 44,4% en 19,0% in T2 en N0 ( P Restaurant < 0,001 en P Restaurant < 0,001, respectievelijk) ( Tafel 1). Het niveau van HSP90 in T3 vertoonde geen verschil met die van T4, en ondertussen de expressie van HSP90 geen significante verschillen tussen N1, N2 en N3 (details niet getoond). Daarnaast werd HSP90 eiwit expressie significant geassocieerd met MMP-9-expressie in 322 maagcarcinoom weefsels. Van 98 patiënten met lage HSP90 expressie, 86 patiënten (87,8%) had een lage MMP-9 expressie, terwijl 134 van de 224 patiënten (59,8%) met een hoge HSP90 expressie had ook hoge MMP-9 expressie ( P
<0,001) (figuur 2)

Effect van Tumor HSP90 eiwit niveau voor Prognose

Survival analyse bleek dat RFS en OS waren significant verschillend tussen 157 patiënten volgens de expressie van HSP90 (<.. em> P Restaurant < 0,001 en P Restaurant < 0,001, respectievelijk) (afbeelding 3).. De mediane postoperatieve RFS en OS waren 27,0 maanden en 33,0 maanden respectievelijk. De mediane postoperatieve RFS en OS van patiënten met positieve kleuring van HSP90 was 15,0 maanden en 20,0 maanden, terwijl die van patiënten met negatieve kleuring van HSP90 was 60,5 maanden en 64,0 maanden. De 3-jaars en 5-jaars cumulatieve overlevingskansen van patiënten met HSP90 negatieve meningsuiting waren 83,1% en 75,7%, vergeleken met 39,4% en 30,1% van de patiënten met HSP90 positieve uitdrukking, respectievelijk (tabel 2).

om het effect van overexpressie HSP90 de RFS en OS onderzoeken, voerden wij univariate traditionele clinicopathologic variabelen prognose. De resultaten van de univariate analyse werd aangetoond dat belangrijke variabelen in de RFS en OS analyse omvatte HSP90 overexpressie ( P Restaurant < 0,001 en P Restaurant < 0,001, respectievelijk), grotere grootte van de tumor ( P
= 0,002 en P
= 0,002, respectievelijk), prominent serosal invasie ( P Restaurant < 0,001 en P Restaurant < 0,001, respectievelijk) en lymfeklier metastase ( P Restaurant < 0,001 en P Restaurant < 0,001, respectievelijk) waren positief prognostische factoren voor RFS en OS bij maagkanker patiënten (tabel 2). Echter, geslacht, leeftijd, tumor of differentiatie status had geen prognose waarde RFS en OS van patiënten met maagkanker.

Bovendien, de onafhankelijke gevolgen van HSP90 overexpressie RFS en OS, een multivariate Cox proportional evalueren hazards model werd aangepast voor de grootte van de tumor, diepte van invasie, lymfekliermetastasen en HSP90 expressie. Onze resultaten toonden aan dat HSP90 expressie was een onafhankelijke prognostische factor voor zowel RFS (HR = 2,158, 95% BI: 1,165-3,999; P
= 0,015) en de OS (HR = 1,888, 95% CI: 1.022- 3,486; P
= 0,042) van de patiënten met maagkanker. Grootte van de tumor, diepte van invasie en lymfekliermetastasen hadden allemaal onafhankelijke prognostische waarde in de multivariate analyse (tabel 3).

Reactie van HSP90 in Neoadjuvante Chemotherapie

Het verschil in overleving bij patiënten met maagkanker zette ons af te vragen of HSP90 expressie werd in verband met de toediening van chemotherapie. We hebben geconstateerd HSP90 expressie in diagnostische biopsie materialen en paste chirurgische monsters van 54 patiënten met maagkanker.

HSP90 werd uitgedrukt in 66,7% (36/54) van de biopten en 57,4% (31/54) van resectie exemplaren. Neoadjuvante chemotherapie heeft HSP90 expressie tussen de biopsie en tumor specimens ( P
= 0,321) (fig. 4) niet wijzigen. In 24 (44,4%) gevallen, HSP90 expressie was identiek in de biopsie en de bijbehorende exemplaren. 13 (24,1%) gevallen bleek opregulatie van HSP90 expressie en 17 (31,5%) gevallen bleek downregulatie van HSP90 expressie in de chirurgische monsters vergeleken met de biopsie materiaal.

Discussie

Heat shock eiwitten ( HSP's) worden in veel solide tumoren en hematologische maligniteiten worden verhoogd. Hun expressie kan een belangrijke rol spelen bij het handhaven van homeostase eiwitten kwaadaardige cellen zelfs in de vijandige hypoxische en acidose micromilieu van de tumor. Ondertussen HSP's mogelijk tumorcellen genetische veranderingen die anders dodelijk [16] zou tolereren. Er werd gemeld dat overexpressie van HSP's is geassocieerd met een slechte prognose, zoals HSP27 rectale kanker [17], HSP70 in pancreas adenocarcinoom [18] en HSP90 in gastrointestinale stromale tumoren [19]. Toch is de rol van HSP90 bij maagkanker is niet grondig opgehelderd.

In deze studie beschrijven we de prognostische waarde van HSP90 eiwitexpressie in gevorderde maagkanker en bepaalde de verhouding van HSP90 expressie met invasie, metastase en chemotherapeutische respons van maagkankerpatiënten. Immunohistochemie werd gebruikt om de correlatie van HSP90 eiwit expressie met klinisch pathologische factoren en prognostische effect van 322 maagkankerpatiënten analyseren. Het resultaat toonde dat HSP90 eiwit niveaus waren significant geassocieerd met tumorgrootte, tumor, invasie diepte, lymfeklier en klinische fasen. Bovendien Kaplan-Meier-analyse toonde aan dat in het algemeen, HSP90-positieve patiënten hadden slechtere prognose dan heeft HSP90-negatieve patiënten zowel RFS en OS. Bovendien, de multivariate Cox model analyse dat HSP90 expressie status werd geïdentificeerd als een onafhankelijke risicofactor voor zowel RFS en OS. Onze data suggereerde dat HSP90 een belangrijke rol spelen bij tumor prognose en dat HSP90 potentiële prognostische factor maagkanker kan zijn.

Het is bekend dat afbraak van extracellulaire matrix (ECM) is een signaal voor het begin van invasie en metastase en MMPs belangrijke moleculen betrokken bij ECM afbraak tijdens invasie en metastase [20]. Chu et al. [21] gemeld dat kanker MMP-9 was significant gecorreleerd met de diepte van invasie en metastase lymfeklieren en MMP-9-positieve maagkanker patiënten hadden slechtere resultaten dan die met MMP-9-negatieve tumoren. Bovendien is gerapporteerd dat HSP90 en MMP-9 kan vormen als een complex in anaplastisch grote cel lymfomen en MMP-9 kunnen worden geactiveerd door HSP90 om celinvasie te bevorderen. [22] De resultaten toonden dat de expressie van HSP90 en MMP-9 werden gecorreleerd met elkaar, impliceert hogere invasieve en metastaserende activiteit HSP90 hoge expressie kankercellen. HSP90 kan een belangrijke molecule voor progressie bij maagkanker is. Bovendien werd HSP90 sterk tot expressie gebracht in invasiediepte, vooral in T3 en T4 carcinomen. Wat lymfeklierstatus betreft de patiënten met lymfekliermetastase neiging om verhoogde HSP90 expressie vertonen, terwijl er geen statistisch verschil tussen N1, N2 en N3. Gezamenlijk HSP90 expressie bij maagkanker stimuleert tumor agressiviteit suggereert dat HSP90 een haalbaar doel in de behandeling van kanker zou kunnen zijn.

Verder hebben we onderzoek gedaan naar de reactie van HSP90 in neoadjuvante chemotherapie, en vond dat neoadjuvante chemotherapie niet HSP90 expressie heeft gewijzigd tussen de biopsie en tumormonsters van maagkanker. Het stelde ons dat de HSP90 niveaus grotendeels ongewijzigd in chemotherapeutische effect, dat ons de gelegenheid om een ​​belangrijke constatering dat de expressie van HSP90 niveaus in de tumoren was stabiel geboden blijft, ongeacht of het ontvangen neoadjuvante chemotherapie of niet. Vermeld is dat HSP90 resistentie tegen chemotherapie bij kanker [23] - [24]. Bovendien remming van HSP90 expressie kunnen angiogenese en proliferatie van kankercellen maag verminderen, en het overwinnen van de weerstand tegen chemotherapie [12]; [25]. Tezamen richten HSP90 chemische remmers bij de behandeling van maagkanker, vooral wanneer HSP90 was sterk tot expressie gebracht in maagkanker kan worden beschouwd.

Samenvattend demonstreren wij overexpressie van HSP90 kan een belangrijke rol spelen tumorinvasie , metastase en prognose, en zou kunnen werken als een veelbelovend doelwit voor prognostische voorspelling bij maagkanker.

Dankwoord

Wij dankbaar erkennen de klinische gegevens die door de afdeling pathologie.

• PLoS ONE: Enterococcus faecalis infectie veroorzaakt een ontsteking, intracellulaire OXPHOS-Onafhankelijke ROS productie, en DNA-schade in Human MaagKanker Cells
• PLoS ONE: MicroRNA 219-2-3p functies als een tumor suppressor bij maagkanker en wordt gereguleerd door DNA Methylation