Plos ONE: Izražanje TMPRSS4 in Erk1 povezana z metastazami in slabo prognozo v kitajskih bolniki z razjedo Cancer

Povzetek

Namen

Ta študiji so raziskovali klinični pomen transmembranski proteaze, serin 4 (TMPRSS4) in zunajcelične-signalne urejeno kinaz 1 (Erk1) v razvoj, napredovanje in metastaz raka želodca.

Metode

Imunohistokemija je bila uporabljena za analizo TMPRSS4 in Erk1 izraz v 436 želodca primerov raka in 92 ne-rakave človeške želodčne tkiva.

Rezultati

vsebnosti beljakovin v TMPRSS4 in Erk1 so up-urejena v želodčnih žarišč raka v primerjavi s sosednjimi noncancerous tkiva. Visoka izraz TMPRSS4 povezana s starostjo, velikostjo, razvrščanje Lauren, globina invazije, bezgavke in oddaljenih zasevkov, regionalni stopnji bezgavkah in stopnji TNM, in tudi z izražanjem Erk1. V fazi I, II in III, da je 5-letno preživetje bolnikov z visokim izražanja TMPRSS4 bistveno nižji kot pri bolnikih z nizko izražanja. Dodatne multivariatna analiza kaže, da so up-regulacijo TMPRSS4 in Erk1 neodvisni napovedni kazalci za bolezni, skupaj z globino invazije, bezgavke in oddaljenih metastaz in stadija TNM.

Sklepi

Izražanje TMPRSS4 pri raku želodca je značilno povezana z bezgavkah in oddaljenih metastaz, visoka Erk1 izražanja in slabo prognozo. TMPRSS4 in Erk1 proteini so lahko koristni označevalcev za napovedovanje napredovanje tumorja in prognozo raka želodca

Navedba. Luo ZY, Wang YY, Zhao ZS, Li B, Chen JF (2013) Izražanje TMPRSS4 in Erk1 korelira z metastazami in slabo prognozo pri kitajskih bolnikih z želodčnim rakom. PLoS ONE 8 (7): e70311. doi: 10,1371 /journal.pone.0070311

Urednik: Rajeev Samant, University of Alabama v Birminghamu, Združene države Amerike

Prejeto: 20. februar, 2013; Sprejeto: 18. junij 2013; Objavljeno: 29. julij 2013

Copyright: © 2013 Luo et al. To je odprtega dostopa članek razširja pod pogoji Creative Commons Attribution License, ki omogoča neomejeno uporabo, distribucijo in razmnoževanje v katerem koli mediju, pod pogojem, da prvotni avtor in vir knjižijo

Financiranje:. Ta študija je bila podpora s subvencijo Zhejiang Provincial ministrstva za znanost in tehnologijo Research Foundation (2008C33040) in nacionalnih posebnih skladov za Health Foundation (200802112). Med financerji imel nobene vloge pri oblikovanju študije, zbiranje in analizo podatkov, sklep, da se objavi, ali pripravi rokopisa

nasprotujočimi si interesi.. Avtorji so izjavili, da ne obstajajo konkurenčni interesi

Uvod

tipa II transmembranski serinskih proteaz (TTSPs) so bili priznani kot novo podskupino serinskih proteaz z proteolitičnim domene, transmembranske domene, kratek citoplazemske domene in stebla regiji različno dolga, ki vsebuje modularni strukturne domene [ ,,,0],1] - [2]. Večina TTSPs so bili vpleteni v razvoj in napredovanje tumorjev, ki temelji predvsem na njihovi dysregulated izražanja. Transmembranske proteaze, serin 4 (TMPRSS4) je TTSP da je zelo izražena v pankreasa, ščitnice, pljuč in debelega raka [3] - [4]. TMPRSS4 povzroča invazivnost in epitelijskih-mezenhimskih prehod (EMT) z aktiviranjem FAK signalizacije in ERK [5]. Zunajcelični signal regulirano kinaze 1 (Erk1) je član kinaze družine MAP in deluje v signalne kaskade, ki ureja različne celične procese, kot so orožja, diferenciacijo in napredovanju celičnega ciklusa kot odgovor na različne zunajceličnih signalov [6]. Med biološke funkcije in klinični pomen TMPRSS4 in Erk1 raka želodca se ne razume. Sedanja študija je preučila izražanje TMPRSS4 in Erk1 v 436 kirurških primerki raka želodca s imunohistokemijo, da razišče morebitno korelacijo TMPRSS4 in Erk1 izražanja z clinicopathological spremenljivk, in določiti prognostično vrednost TMPRSS4 in Erk1 izražanja.

materiali in metode

Archived želodcu tkiva Vzorci in Non-tumor sluznice

rak želodca tkiva so bili zbrani iz želodca vzorcev od 436 bolnikov (311 moških, 125 žensk, povprečna starost 60,0 let, razpon 30-91), na oddelku za kirurgijo, province Zhejiang Ljudska bolnišnica, od januarja 1998 do januarja 2004. tkiva so bili s formalinom določen, parafin-vgrajeni, in klinično in histopathologically diagnosticirali na kirurgijo Oddelki prebavil in patologijo. Vsi bolniki so imeli nadaljnje zapise za > 5 let. Nadaljnje ukrepanje rok je bil decembra 2008. čas preživetja je bila izračunana od datuma operacijo do naknadnega roka ali dneva smrti, ki jo je povzročila predvsem karcinom ponovitve ali metastaz. Dvaindevetdeset ne-rakave človeške želodčne tkiva smo pridobili iz želodca sosednjih želodčnega raka robu > 5 cm. Redno kemoterapijo je bila namenjena bolnikov z napredovalim stadijem bolezni po operaciji, vendar ne obravnava sevanja je bil uporabljen za katerega koli od bolnikov, vključenih v našo raziskavo.

Tissue Mikromrežni Analiza

Bloki, da je vseboval skupno 436 vzorcev tumorsko tkivo in 92 vzorcev normalnega želodčne sluznice smo pripravili kot smo že prej opisali [7] - [8]. Core biopsije tkiva (2 mm v premeru) so bili odvzeti iz posameznih-parafin vgrajeni želodčnih tumorjev (darovalke bloki) in urejeni v prejemnicah parafinskih blokov (tkivo nizov blokov) s pomočjo trephine. Ker je bilo dokazano, da se rezultati barvanje pridobljeni iz različnih intratumorska območij v različnih tumorjev v dobri korelaciji [9], je bilo jedro, vzorčenih v vsakem primeru. Ustrezen primer je bil definiran kot tumor zasedajo > 10% osrednjem območju [10]. Vsak blok vsebuje več kot tri notranje kontrole, ki so bili sestavljeni iz ne-neoplastične želodčne sluznice. Štiri-mikrometer-debele odseki so bili izrezani iz vsakega tkiva diod blok, deparaffinized in dehidrirani.

Projekt je bil odobren s strani odbora za etiko v province Zhejiang ljudske bolnišnici in pisno dovoljenje smo dobili od vseh udeležencev.

Imunohistokemija

Imunohistokemijsko analiza [11] - [12] je bila izvedena študija spremenjeno ekspresijo proteinov v 92 ne-rakavih človekovih želodca vzorcev tkiv in 436 človeških želodčnega raka tkiva. Na kratko smo drsi pekli pri 60 ° C 2 uri, čemur sledi deparaffinization s ksilenom in hidracijo. Odseki so bili potopljeni v EDTA antigenski arhiviranje pasu in microwaved za pridobivanje antigena, po kateri so bili zdravljeni z 3% vodikovega peroksida v metanolu pogasiti endogenega peroksidaze aktivnost, čemur sledi inkubacija z 1% goveji serumski albumin blokirati nespecifične vezave. Oddelki so inkubirali s kunčjega anti-TMPRSS4 (ProteinTech Group, Inc) in kuncih anti-Erk1 (Cell Signaling Technology), čez noč pri 4 ° C. Normalna kozji serum smo uporabili kot negativno kontrolo. Po izpiranju smo sekcije tkiva obdelamo s sekundarno protitelo. Tkivo oddelki so nato jih nasprotno z hematoksilinom, dehidrirani, in vgrajeni.

Vrednotenje rezultatov

TMPRSS4 in Erk1 smo obarvali kot buffy obarvana v citoplazmi in jedra. Stopnja imunskim barvanjem je ogledal in dosegel neodvisno dva opazovalca, ki temelji na intenzivnosti obarvanja [11] [13] [14]. Obarvanjem intenzivnost je bila ocenjena na podlagi naslednjih kriterijev: 0 (brez barvanja), 1 (šibka obarvanje = svetlo rumene barve), 2 (zmerno obarvanje = rumeno rjava) in 3 (močna obarvanje = rjava). Zmerno in močno obarvanje so bili uporabljeni za opredelitev tumorjev z visoko TMPRSS4 ali Erk1 izražanja, in ne in šibke obarvanjem so bili uporabljeni pri nizkem TMPRSS4 ali Erk1 izraz.

Statistična analiza

smo izvedli Vse statistične analize s pomočjo SPSS 12,0 programske opreme. Merilni podatki so bili analizirani s pomočjo t
preizkus Dijakov, medtem ko so bile kategorične podatke preučevali s pomočjo χ
^{2 ali Fisher natančen test. Krivulji preživetja so bile ocenjene po metodi Kaplan-Meier, in test log-rank je bila uporabljena za izračun razlike med krivuljami. Multivariatna analiza z uporabo Cox sorazmernih tveganj regresijski model je bila izvedena za oceno napovednih vrednosti izražanja proteinov. Korelacijski koeficienti med beljakovin izražanja in clinicopathological ugotovitve so bile ocenjene po metodi Pearsonov korelacijski. Statistična značilnost je bila določena na P
. ≪ 0,05}

Resuts

Izražanje TMPRSS4 v Archived želodčnega tkiva vzorcev in Non-tumorjev sluznice

TMPRSS4 beljakovin so odkrili v 14 92 (15,22%) človeških non-tumorskih vzorcev sluznici, in vsi vzorci izražen proteina na nizkem nivoju. TMPRSS4 beljakovin je bila odkrita v 245 436 (56,19%) primerov raka človeškega želodca, je bila visoka izraz TMPRSS4 beljakovin odkrili v 203 (46,56%) tumorjev. TMPRSS4 je lokalizirana predvsem v citoplazmi ali jedru primarnim rakom (slika 1A, B in C).

je Izražanje Erk1 v Archived želodčnega tkiva vzorcev in Non-tumorjev sluznice

Erk1 beljakovin odkrit v 16 92 (17,39%) človeških non-tumorskih vzorcev sluznici, in vsi vzorci izražen proteina na nizkem nivoju. Erk1 beljakovin je bila odkrita v 231 436 (52,98%) primerih človeškega raka želodca, je bila visoka izraz Erk1 beljakovin odkrili v 173 (39,68%) tumorjev. Erk1 je lokalizirana predvsem v citoplazmi ali jedru primarnim rakom (slika 1D, E in F).

Korelacija med TMPRSS4 Up-regulacije in klinične značilnosti želodca raka

Visoka izražanje TMPRSS4 korelacija pri starosti, velikosti, razvrščanje Lauren, globina invazije, bezgavke in oddaljenih zasevkov, regionalni stopnji bezgavkah in stopnji TNM ( P
< 0,05) (tabela 1). TMPRSS4 izraz ni bilo povezano s seksom, lokacija tumorja, razlikovanje, ali histološko razvrstitve ( P
> 0,05). (Tabela 1)

Korelacija med Erk1 Up-regulacije in klinične značilnosti želodčnega rak

Visoka izraz Erk1 povezana s starostjo, lokacija tumorja, velikost, globina invazije, diferenciacija, klasifikacija Lauren, bezgavkah in oddaljenih zasevkov, regionalna stopnja bezgavko in stopnja TNM ( P
< 0,05) (tabela 2). Erk1 izraz ni bilo povezano s seksom, ali histološko razvrstitve ( P
> 0,05). (Tabela 2)

Korelacija med TMPRSS4 izražanja in Prognoza

V fazi I, II in tumorji III, je 5-letno preživetje pri bolnikih z visokim izražanja TMPRSS4 bistveno manjša kot pri bolnikih z nizko izražanja ( P
< 0,05) (slika 2). V fazi IV tumorjev, izraz TMPRSS4 ni v korelaciji s stopnjo preživetja 5 let ( P
> 0,05). (Slika 2)

Korelacija med Erk1 izražanja in prognozo

v fazi I, II in tumorji III, je 5-letno preživetje pri bolnikih z visokim izražanja Erk1 bistveno manjša kot pri bolnikih z nizko izražanja ( P
< 0,05) (Slika 3). V fazi IV tumorjev, izraz Erk1 ni v korelaciji s stopnjo 5-letno preživetje ( P
> 0,05). (Slika 3)

Multivariatna Analiza Clinicopathological parametrov in prognozo

Med dejavniki, z morebitnimi prognostičnih učinke na raka želodca so analizirali Cox regresijska analiza. Študija je pokazala, da bezgavke in oddaljenih zasevkov ( P
= 0,005), stopnja TNM ( P
= 0,005), izraz TMPRSS4 ( P
= 0,000) in Erk1 ( P
= 0,000) so neodvisni napovedni dejavniki bolnikov z rakom želodca. Vendar, starost, spol, lokacija tumorja in velikost, histološki klasifikacija, diferenciacija tumor, globina invazija, klasifikacija Lauren in regionalno limfnih stopnja vozlišča ni imela napovedno vrednost.

zveza med izražanju TMPRSS4 in Erk1

Dvesto štiri želodca primerov raka imeli nizek izraz tako TMPRSS4 in Erk1 in sto štiriinštirideset želodca primerov raka imela visoko izražanje tako TMPRSS4 in Erk1. Tam je bila značilna korelacija med TMPRSS4 in Erk1 (χ ^{2 = 155.1; P = 0,0001) (tabela 3). Prav tako smo zaznali rezultate želodčnih bolnikov TMPRSS4 pozitivnih /Erk1-negativne, TMPRSS4-pozitivni /Erk1-pozitiven, TMPRSS4 negativni /Erk1 pozitivnih in TMPRSS4 negativni /Erk1 negativna, in smo ugotovili, da obstaja velika razlika v splošne primerjave (χ 2 = 256,9; P = 0,000, slika 4). čas pomeni preživetje je bilo 42,8 ± 2,23, mesecev TMPRSS4 (+) /Erk1 (-) skupina, 27.9 ± 1,27 mesecev za TMPRSS4 (+) /Erk1 (+), 54,7 ± 0,72 mesecev za TMPRSS4 (-) /Erk1 (- ), 39,2 ± 3,19 mesecev za TMPRSS4 (-.) /Erk1 (+) oz}

Pogovor

od številnih molekul, ki sodelujejo pri kancerogenosti in razvoj človeških tumorjev, proteaze so bili v veliki meri preučevali kot pomembne udeležence v karcinogenosti številnih tumorjev. V zadnjem času je bilo veliko pozornosti namenjene vlogi tipa II transmembranski serinskih proteaz (TTSPs) med razvojem tumorja [15] - [16]. TTSPs so člani družine celičnih površinskih povezana proteazami, ki posredujejo različne običajne celične funkcije kot tumorske invazije in metastaz.

TMPRSS4 je TTSP ki je znano, da je povečana pri številnih rakavih obolenj, zlasti v trebušne slinavke in ščitnico raka [4], [17] in izražanje TMPRSS4 je povezana z metastatskim potencialom raka trebušne slinavke [3]. TMPRSS4 je potrebna in zadostna za pljučnega raka humani celični liniji NCI-H322, celično linijo debelo črevo adenokarcinom Colo205 in kolorektalni rak celična linija HCT15 za dokončanje migracije in invazijo [18]. Študija je pokazala, da so bile izraz TMPRSS4 v želodčnih lezij rakom tesno povezana s starostjo, velikost tumorja, lokacija tumorja, globina invazije, invazijo plovilo, bezgavkah in oddaljenih zasevkov in odrske TNM. Izraz TMPRSS4 Ugotovili smo, da znatno korelaciji s prognozo raka želodca. V fazi I, II in III, hitrost 5-letno preživetje bolnikov z visoko izražanje TMPRSS4 je bila precej nižja kot pri bolnikih z nizko izražanja. V fazi IV, TMPRSS4 izraz ni v korelaciji s 5-letno stopnjo preživetja. Dodatne multivariatna analiza pokazala, da je bila globina invazije, bezgavke in oddaljenih metastaz fazi TNM in regulacijo navzgor TMPRSS4 neodvisni napovedni kazalci za rakom želodca. Čezmerno TMPRSS4 ima ključno vlogo pri sevanja povzroča dolgoročno razširjanje in metastaz preostale karcinomom jetrnih celic z olajšanjem epitelne-mezenhimskih prehod (EMT) [19]. Izražanje TMPRSS4 v tumorjih z skvamozni celični karcinom (SCC) histologijo je bilo ugotovljeno, da so znatno višje od tistih z adenokarcinomom (AC) histologijo. Kaplan-Meier krivulje pokazala, da so visoke ravni TMPRSS4 bistveno povezana z zmanjšano celokupno preživetje pri bolnikih z SCC histologijo, ker ni bilo korelacije ugotovljeno za histologijo AC [20].

Erk1 vključeni v karcinogenosti z regulacijo različne celične procese, kot proliferacijo, diferenciacijo in napredovanju celičnega cikla v odgovor na različne zunajceličnih signalov. -Hepatomom izveden rastni faktor je vključena v želodčni procesu kancerogenosti in spodbuja proliferacijo in metastaze po Erk1 2 aktivacije /[21]. ERK1 kot pomemben posrednik signalizacijo lizofosfatidinsko kisline vodi do uravnavanjem sfingosin kinaze 1 (SphK1) in točko na SphK1 in proizvodnjo sfingozin-1-fosfat kot potencialne terapevtske tarče v raka želodca [22]. Interakcija med FVIIa in TF inducira-proteaze aktivira aktivacijo receptorja 2, s čimer se sproži ERK1 /2 in IκB-α /NF-κB signalov pot za ureditev gensko ekspresijo IL-8, TF, in kaspaze-7, in končno spodbuja celično proliferacijo SW620 in migracije [23]. Izraz Erk1 z rakom želodca in njenega kliničnega pomena ne razumejo. Sedanja študija je bila preučiti izraz Erk1 v 436 kirurških osebki raka želodca z imunohistokemijo. Študija je pokazala, da je visoka izraz Erk1 beljakovin odkrili v 173 (39,68%) tumorjev. Visoka izraz Erk1 povezana s starostjo, lokacija tumorja, velikost, globina invazije, diferenciacije, razvrščanje Lauren, bezgavke in oddaljenih zasevkov, stopnji regionalne bezgavke, stadij TNM in slabo prognozo.

smo podrobneje proučiti TMPRSS4 izraz v želodčnih vzorcih raka in njeno skladnost z Erk1 izražanja. Ugotovili smo pozitivno korelacijo med TMPRSS4 in Erk1 izražanja, kar kaže, da se TMPRSS4 lahko sodelujejo v rakotvornosti napredovanje in metastaz raka želodca s pospeševanjem proliferacije celic s pomočjo aktivacije Erk1.

• Plos ONE: Pogostost tveganju in trajanje tveganju Razmerja med Aspirina uporabe in želodca raka: sistematični pregled in metaanaliza
• Plos ONE: Pooperativno kemoterapijo v primerjavi Pooperativni kemoterapijo za popolnoma odstranjenimi Rak želodca z D2 limfadenektomijo: metaanalizi