Ihållande lågt uttryck av hZip1 i slem karcinom i äggstockarna, tjocktarmen, mage och lunga

Ihållande lågt uttryck av hZip1 i slem karcinom i äggstockarna, tjocktarmen, mage och lunga Bild Sammanfattning
Bakgrund
slem karcinom från olika organ är morfologiskt liknande och kan dela likheter vid de molekylära och biokemiska nivåer som kan belysa deras patogenes och inflytande hantering. De som är involverade i patogenesen av slem karcinom faktorer förblir okända; vilket är sannolikt en bidragande orsak till den nuvarande bristen på biomarkörer för att upptäcka. Eftersom zink förändringar är inblandade i vissa cancerformer t.ex. prostata; Vi bedömde risken för en liknande roll i slem karcinom.
metoder
Målet med nuvarande arbete är att studera uttrycket av hZip1 genom immunhistokemi i slem karcinom jämfört med icke-neoplastisk epitel och konventionella karcinom. Vävnadsmicroarray slides innehållande slem karcinom i äggstocken (n
= 35), kolon (n
= 51), mage (n
= 32) och lunga (n
= 21) användes.
Resultat
hZip1 visade ihållande lågt uttryck i mucinous jämfört med äggstocks serös karcinom och normal vävnad (P Hotel < 0,05), kolon adenokarcinom och normal slemhinna (P Hotel < 0,001), och magcancer och normal epitel (P Hotel < 0,05). hZip1 visade också lågt uttryck i lungslem karcinom.
Slutsatser
hZip1 konsekvent minskat i slem karcinom från en mängd olika organ. Trots att dessa preliminära resultaten är osannolikt att vara till stor diagnostisk betydelse, tyder dessa fynd att hZip1 spelar en grundläggande roll i karcinogenes av slem tumörer.
Nyckelord
Zink transportör hZip1 mucinous karcinom Äggstock Colon Mage Lung Bakgrund
Kliniska studier och experimentella bevis har fastställt att zinknivåer konsekvent minskat i prostata adenokarcinom jämfört med normala prostatakörtlar. Den Zip1 zinkupptag transportör, i tillägg till andra medlemmar av zink transportören gener ansvarar för upptag och ackumulering av zink från cirkulationen i de normala körtlar mot koncentrationsgradienten. De maligna prostatakörtlarna uppvisar en nedreglering av Zip1, normalt en ubiquitously uttryckt protein, uttryck som kommer att eliminera upptaget och ackumulering av zink intracellulärt [1-4].
I motsats till den ovan nämnda roll zink i prostatan, den roll hZip1 uttryck i adenokarcinom i andra organ har inte tidigare varit heltäckande undersökts. Någon sådan avgörande bakgrund finns för äggstockscancer till exempel som anses vara en av de minst förstådda av alla större humana maligniteter [5]. Identifiering av de viktigaste initiala förändringar i äggstockscancer kan underlätta utvecklingen av bättre metoder för tidig diagnos, genom upptäckten av äggstockscancer biomarkörer, och för utvecklingen av mer optimala terapeutiska metoder som riktar viktiga molekylära vägar [6].
Det finns bevis som relaterar zink som en potentiell tumörsuppressor agent och ZIP1
transportör som en tumörsuppressorgen i vissa äggstockscancer. Lightman et al. visade en mycket signifikant minskning i zinkkoncentration av malignt äggstocksvävnad jämfört med deras icke-neoplastiska motsvarigheter [7]. Bae et al. visade att zinkbehandling av OVCAR-3-celler utövar tumörsuppressor effekter med ökad apoptos [8]. Den OVCAR-3 är en human äggstockscancer cellinje som bildades från malign ascites hos en patient med dåligt differentierade "papillär adenocarcinom" av äggstocken [9]. En signifikant korrelation mellan en minskning i blod och hårbotten-hair zinknivåer med en ökning i förekomsten av äggstockscancer har rapporterats [7, 10]. De preliminära uppgifterna gör det rimligt att förvänta sig att det finns en skillnad i zinknivåer mellan maligna och icke-maligna celler som kan vara relaterade till förändring av zinkupptagningen transportör; förmodligen Zip1.
I nuvarande klassificeringar av äggstockstumörer, är slem tumörer klassificeras som ytan epiteltumörer. Primära slem tumörer i äggstockarna indelas i godartade, borderline eller maligna kategorier beroende på deras histopatologiska egenskaper. De neoplastiska cellerna kan vara av gastrointestinal typ, endocervikala typ, eller blandningar av båda celltyperna som finns i de seromucinous tumörer [11]. Primära invasiva slem karcinom i äggstockarna är mycket ovanligt, står för endast 3-10% av alla äggstocks epiteliala tumörer och metastatiska tumörer, oftast från mag-tarmkanalen (GIT), är vanligare [12, 13]. Därför bör möjligheten att en mucinous tumör i äggstockarna är metastaserande snarare än primär ovarialcancer alltid måste underhållas. Vanliga primära platser är GIT, särskilt tjocktarmen [14], bilaga [15, 16], och pankreas [17] och mindre vanligt från magen [18]. Endocervikala adenokarcinom ibland sprida sig till äggstocken [19].
Vi antog att slem karcinom, oavsett olika organ webbplats kan dela likheter vid de molekylära och biokemiska nivåer, som manifesteras av liknande morfologi på olika anatomiska platser. Den anatomiska plats uppenbarligen kommer att diktera kirurgisk metod; dock kan de molekylära och biokemiska egenskaper vara mer användbar i utvecklingen och sammansättningen av adjuvant behandlingsprotokoll.
I denna rapport visar vi för första gången, en genomgående mönster av lågt uttryck av hZip1 protein i slem karcinom från olika organ, inklusive äggstock, tjocktarm, mage och lunga. Bevisen som presenteras här indirekt stöder sannolikheten för att ZIP1
genen är ett viktigt steg i utvecklingen av slem tumörer.
Resultat
lågt uttryck av hZip1 i äggstockslem karcinom kontra högt uttryck i äggstocks serösa karcinom
Medelåldern åldern~~POS=HEADCOMP för patienter med äggstockscancer var 51,4 (intervall av 22-81) år. Vävnadsmicroarray (TMA) som består av 17 normal äggstocksvävnad, som alla var starkt (3+) positiva för hZip1. Sextio procent (21/35) av slem karcinom var negativ (0) svag (1+) positivt för hZip1 (Fig. 1a). Däremot hZip1 uttryck var måttligt (2+) starkt (3+) positiv i 91% (138/152) av serösa karcinom (Fig. 1b). Uttrycket av hZip1 var signifikant lägre i ovariala slem karcinom jämfört med serös karcinom (1,3 kontra 2,6; P < 0,001) och normal äggstocksvävnad (P = 0,015) (fig 1c.). Fikon. 1 hZip1 uttryck i slem och icke-slem karcinom i äggstockarna, tjocktarmen, mage och lunga. IHC-analys utfördes på vävnadsmicroarray slides bestående av 35 ovariala slem karcinom, 152 äggstocks serösa karcinom, 51 colonic slem karcinom, 129 konventionella colonic adenokarcinom, 31 gastriska slem karcinom, 4 konventionella gastriska adenokarcinom och 21 lungslem karcinom. en representant negativ äggstocks mucinöst cancer jämfört med b starkt positiv serös karcinom fallet för hZip1 protein. c Diagram som visar den genomsnittliga hZip1 IHC poäng i normala ovarian, slem och serösa karcinom. d representant svagt positiv kolon mucinöst karcinom jämfört med e starkt positiv konventionell colonadenocarcinom fallet för hZip1 protein. f Diagram som visar den genomsnittliga hZip1 IHC poäng i normal kolon epitel, mucinous och konventionella kolon adenocarcinom. g representant negativ gastric mucinöst cancer jämfört med h starkt positiv konventionell magcancer fallet för hZip1 protein. Jag Diagram som visar den genomsnittliga hZip1 IHC poäng i normal magslemhinna, mucinous och konventionella gastric adenokarcinom. j Representativa svaga och k starka positiva lungslem carcinoma fall för hZip1 protein. ZIP1 protein visualiseras med DAB med hematoxylin motfärg. Pilar visade negativa /svaga positiva slem karcinomceller. * Det är statistiskt signifikant skillnad
Det fanns en statistiskt signifikant lägre uttryck av hZip1 i låggradig serös jämfört med höggradiga serös karcinom (P < 0,05). Dessutom fanns det en lägre expression av hZip1 i låg grad i jämförelse med höggradiga ovariala slem karcinom (P = 0,6). Det fanns inget samband mellan kliniskt stadium och hZip1 IHC poäng.
Lågt uttryck av hZip1 i slem karcinom kontra högt uttryck i konventionell adenokarcinom i kolon
Medelåldern för patienter med koloncancer var 57,4 (intervall 20-90 ) år. TMA består av 12 normal kolonvävnad varav 83% (10/12) var måttligt (2+) starkt (3+) positivt för hZip1. Femtiofem procent (28/51) av slem karcinom var negativ (0) svag (1+) positivt för hZip1 (Fig. 1d). Däremot hZip1 uttryck var måttligt (2+) starkt (3+) positiv i 96% av konventionell colonadenocarcinom (124/129) fall (Fig. 1e). Den genomsnittliga uttrycket av hZip1 var signifikant lägre i kolonslem karcinom (1,7) jämfört med kolon konventionella adenokarcinom (2,8) och normal kolonslemhinna (2,2) (P Hotel < 0,001). (Fig. 1F) katalog hZip1 expression minskade som en funktion av ökande grad i både slem och icke-slem tumörer i tjocktarmen med någon statistiskt signifikant skillnad. Det fanns inget samband mellan kliniskt stadium och hZip1 IHC poäng.
Lågt uttryck av hZip1 i slem karcinom kontra högt uttryck i konventionella adenokarcinom i magen
Medelåldern för patienter med magsäckscancer var 56 (intervall av 22 till 78 ) år. TMA består av fem normal gastric epitel som alla var starkt (3+) positivt för hZip1. Tjugotvå procent (7/32) av slem karcinom var negativ (0) svag (1+) positivt för hZip1 (Fig. 1g). Däremot alla konventionella adenokarcinom fall (n
= 4) var starkt (3+) positivt för hZip1 (Fig. 1h). Uttrycket av hZip1 var signifikant lägre i gastric slem karcinom jämfört med konventionell magcancer (2,2 jämfört med 3, P Hotel < 0,05). Och normal gastric epitel (P
= 0,027) (Fig. 1i)
den genomsnittliga poängen hZip1 var signifikant lägre i höggradiga slem karcinom i magen jämfört med deras låga kvalitet motsvarigheter (1,9 jämfört med 2,7, p Hotel < 0,01). Det fanns inget samband mellan kliniskt stadium och hZip1 IHC poäng.
Lågt uttryck av hZip1 i slem lungcarcinom
Medelåldern för patienter med lungslem karcinom var 55,1 (intervall av 38-71) år. TMA består av 21 lungslem karcinom, varav en, 3, 4 och 13 fall var negativ (0), 1+, 2+ och 3+ positiv för hZip1 proteinuttryck, respektive med en medelpoäng på 2,4. Normal lung epitel i intilliggande sektioner starkt (3+) uttrycker hZip1 (Fig. 1j och k). Det fanns inget samband mellan kliniskt stadium och hZip1 IHC betyg.
Tabell 1 sammanfattar resultaten av hZip1 proteinuttryck i normal vävnad, slem och icke-slem karcinom i äggstockarna, kolon, mage och lung.Table en hZip1 expression i normala , slem och icke-slem karcinom i äggstockarna, tjocktarmen, mage och lunga
Diagnos
hZip1 IHC poäng
Totalt
Negativ
en +
2+
3+
Äggstock
Normal
0
0
0
17 (100%)
17
mucinous karcinom
15 (43%) Review 6 (17%) Review 3 (9%) Review 11 (31%) katalog 35
serös karcinom
1 (0,7%) Review 13 (9%) Review 32 (21%) Review 106 (70%) katalog 152
Colon
Normal
0
2 (17%) Review 6 (50%) Review fyra (33%) katalog 12
mucinous karcinom
3 (6%) Review 25 (49%) Review 7 ( 14%) Review 16 (31%) katalog 51
Adenokarcinom
en (1%) Review 4 (3%) Review 15 (12%) Review 109 (84% ) katalog 129
Mage
Normal
0
0
0
5 (100%)
5
mucinous karcinom
0
7 (22%) Review 12 (37%) Review 13 (41%)
32
Adenokarcinom
0
0
0
4 (100%)
4
Lung
Normal
0
0
0
21 (100%)
21
mucinous karcinom
1 (5%) Review 3 (14%) Review 4 (19%) Review 13 (62%)
21
Diskussion
Som en allmän regel, slem karcinom representerar en liten bråkdel av neoplasmer i olika organ med ca 3-10% bland äggstockstumörer, 7% av alla kolorektala cancerformer, 1,5% av gastriska karcinom, och mycket sällan i lungan [12, 20]. Jämfört med konventionella adenokarcinom, slem tumörer tenderar att vara associerade med ung ålder, avancerad tumörstadium, och distinkta molekylära mönster, såsom mikro instabilitet och mutationer av BRAF och KRAS
gener [21, 22].
Differentiering av primär äggstocks mucinöst cancer från metastaser i andra organ oftast bilaga och colorectum kan vara utmanande [13, 23]. Denna differentiering är central och klinisk betydelse med tanke på att behandlingsprotokoll tenderar att anpassas till varje organ webbplats. Exempelvis platinabaserade taxan medel används vid behandling av primära äggstockskarcinom i motsats till fluorouracil som är den viktigaste kemoterapeutiskt medel som används för metastatiskt karcinom i äggstocken med ursprung från colorectum [24, 25].
För en tumör för anses mucinöst carcinoma snarare än en konventionell adenocarcinom beror på orgel plats och klassificeringssystem. Äggstocksslem karcinom visar iögonfallande mängder intracellulär mucin i mer än 90% av tumörceller [11]. I motsats härtill är kolorektal mucinöst karcinom definieras om åtminstone 50% av tumörens volym är sammansatt av extracellulär mucin [26]. Mucinous karcinom skiljer sig från konventionella och signetring karcinom i olika organ med specifika molekylära förändringar och kliniska resultat [25]. Gemensamma drag mellan äggstocks- och kolorektala slem karcinom inkluderar högre prevalens på yngre och större tumörstorlek vid presentationen. Däremot är en högre andel av äggstocksslem karcinom jämfört med serösa karcinom diagnostiserades vid en låg scen, medan kolorektala slem karcinom verkar lika stor risk som icke-slem karcinom att närvara vid en låg skede [23, 27, 28].
mer än 2 decennier sedan, Lightman et al. [7] rapporterade låg serum och tumörvävnad zink hos patienter med "maligna äggstockstumörer". Emellertid i denna publikation, inget omnämnande av vilken typ av äggstockstumörer inkluderades i studien och inte mycket klinisk information tillhandahölls [7]. Relativt nyligen, Bae et al. [8] rapporterade att behandling av OVCAR-3 (malignt äggstocks cellinje) och näsa (normal ovarial cellinje) med zink-citrat förening leder till inducerad zink ackumulering mer i fd cellinje än den senare. Detta resulterade i en minskning av antalet celler och aktiviteten hos M-aconitase i OVCAR-3 med ökad apoptos. Författarna drog slutsatsen att exponering för höga koncentrationer av zink förhindrar spridning av OVCAR-3-celler [8]. Den OVCAR-3 cellinje som användes av Bae et al. är en human äggstockscancer-cellinje som etablerades från malign ascites från en patient med dåligt differentierat "papillär adenokarcinom" snarare än mucinöst karcinom i äggstocken [8, 9]. Mer mekanistiska studier företrädesvis med slem ovarialcancer cellinjer, t.ex., RMUG-L, RMUG-S, MN-1, OMC-1 och MCAS [29] rekommenderas att ytterligare utforska rollen av zink och zink transportörer i patogenesen och åtminstone teoretiskt inflytande hantering av slem karcinom.
Vi och andra fastställt att zinknivåer och hZip1 transportör minskas avsevärt prostata adenokarcinom. Bakgrunden och bevisningen är helt och omfattande presenteras i flera recensioner och rapporter [1-4]. Detta uppmuntrade oss att utvidga undersökningen i utmanande slem karcinom i olika organ och att jämföra hZip1 uttryck i mucinous respektive icke slem karcinom i vissa av dessa organ.
Vår nya upptäckt i denna rapport är att hZip1 visade genomgående lågt uttryck i slem karcinom i äggstockarna, kolon, mage och lunga utan någon association mellan kliniskt stadium och hZip1 poäng i någon av de slem tumörer. Intressant, identifierade vi lågt uttryck av hZip1 i slem karcinom kontra icke slem artiklar i tre organ vi utfört jämförelsen i, nämligen; äggstock, tjocktarm och mage.
Specifikt hZip1 uttrycks starkt i alla fall av normal äggstocksvävnad och var måttligt till starkt positiv i 91% av serösa karcinom. Däremot var 60% av äggstocksslem karcinom negativ till svagt positiv för hZip1 uttryck. Den andra intressant fynd är att det fanns en statistiskt signifikant lägre uttryck av hZip1 i låg grad ovarian serös jämfört med hög kvalitet serös karcinom. Även om det inte var statistiskt signifikant, fortfarande hZip1 uttryck var lägre i låg grad jämfört med hög kvalitet slem karcinom. Dessa observationer kan tyda på att de äggstockstumörer högre kvalitet kan förvärva olika mekanismer för att samla mer zink genom att stänga de hämmande mekanismer som ner uttrycker zink transportören hZIP1
gen, eller kanske andra medlemmar av zink transportören genfamiljen.
scenariot var densamma i kolon och mag karcinom med lågt uttryck av hZip1 i mucinöst cancer jämfört med högt uttryck i konventionella adenokarcinom i dessa två organ. I tjocktarmen och magen, var 55% och 22% av slem karcinom negativ till svagt positivt för hZip1, respektive. I motsats härtill hZip1 expression var måttligt till starkt positiv i 96% och 100% av konventionella adenokarcinom, respektive i tjocktarmen och magen. Antalet konventionella gastric adenocarcinom ingår i TMA var liten (n = 45). I motsats till äggstockskarcinom, var hZip1 expression har minskat som en funktion av ökande grad i båda slem och icke-slem tumörer i tjocktarmen och magen. Denna observation kan peka på olika mekanismer som är involverade i tumörprogression avseende regleringen av zinkkoncentration som behöver mer mekanistiska studier. I lungan, identifierade vi också låg expression av hZip1 i lungslem karcinom. Tyvärr, och på grund av icke-tillgänglighet av konventionell lungadenokarcinom TMA diabilder, vi inte jämföra uttrycket av hZip1 i slem och konventionella lung karcinom.
Slutsatser
hZip1 uttryck förefaller vara minskade genomgående i slem karcinom från en mängd av organ i förhållande till icke-neoplastiska vävnader i dessa organ. Men hZip1 också minskat som en funktion av ökande grad i både slem och icke-slem tumörer i tjocktarmen och magen. Dessa fynd tyder på att hZip1 spelar en grundläggande roll i karcinogenes av vissa organ som är särskilt accentuerade i slem tumörer. Ytterligare studier krävs för att exakt definiera vilken typ av denna roll. Men i praktiken, det finns lite värde i lågt uttryck av hZip1 för differentialdiagnos av slem karcinom.
Metoder
Vävnads microarrays (TMAS)
Alla förfaranden utfördes i enlighet med tillämpliga lagar och institutionella riktlinjer godkännande av granskningsnämnd. TMA diabilder som köpts från US Biomax (Rockville, MD) användes i denna studie. Äggstock TMA slide består av 35, 152, 11 och 6 tolkningsbar mucinous karcinom, äggstocks serös karcinom, cancer intilliggande normal vävnad och normala (icke-maligna) vävnader, respektive i en enda vävnad kärna per fall. Det är inte känt om de slem karcinom som ingår i TMA av äggstockstumörer är av primär äggstocks ursprung eller metastaserande tumörer. Colon TMA slide består av 51, 129 och 12 tolkningsslem karcinom konventionella adenokarcinom och normal vävnad, respektive i en enda vävnad kärna per fall. Mage TMA slide består av 32 tolkningsslem karcinom, 4 konventionella adenokarcinom och 3 fall av icke malign normala och två tumör intill normal gastrisk vävnad i dubbla kärnor per fall. Lung TMA slide består av 21 tolkningsbara slem karcinom i en enda vävnad kärna per fall.
Immunhistokemi (IHC) Review hZip1 proteinexpression bestämdes med IHC användning av en anti-hZip1 antikropp genom standardprotokoll [1, 4]. I korthet var de TMA diabilder avparaffinerades i xylen och rehydratiserades genom inkubation i minskande koncentrationer av etanol. Antigenåtervinning gjordes genom värmning i 10 mM Tris-EDTA (10 mM Tris-bas, 1 mM EDTA ,, 0,05% tween 20, pH 9,0) buffert vid 98 ° C under 20 min tillsattes IHC-färgning utfördes genom att inkubera objektglasen i 5% BlokHen (AvasLabs, Tigard) följt av inkubation över natt vid 4 ° C med hZip1 antikropp i 5% BlokHen följt av inkubation med pepparrotsperoxidas-märkt get-anti kyckling IgY sekundär antikropp i en utspädning av 1: 200 (AvesLabs, Tigard , Oregon). Färg framkallades med DAB + kromogent substrat och hematoxylin användes som kontrast.
Alla sektioner undersöktes med en Olympus (BX53) mikroskop. Bilderna bearbetades med cellsens Standard XV bildbehandlingsprogram (Olympus of the Americas, Center Valley, PA). IHC scoring utfördes genom en certifierad anatomisk patolog (MMD). Utseendet på membran och cytoplasma tillhörande hZip1 immun positivitet av körtel epitelceller användes för poängsättning som tidigare beskrivits [1, 4]. Tumörfärgningsintensitet var semikvantitativt gjorde som negativ (ingen färgning), svag (1+) (< 10%), måttlig (2+) (10-50%) och stark (3+) (> 50%) positiva beroende på andelen positiva celler.
Statistisk analys sälja The medelvärden av hZip1 uttryck i olika kategorier analyserades med Students t
-Test. IHC poängen ansågs nominell att ta reda betydelse. P
≤ 0,05 ansågs signifikant
Förkortningar
IHC.
Immunohistokemi
TMA:
Tissue microarray


hZip1:
Human zink transportör medlem en
förklaringar
Tack
Detta arbete finansieras av klinisk och translationell forskning förbättring utmärkelse från Department of Pathology , mikrobiologi och immunologi MM Desouki.
konkurrerande intressen
författarna förklarar att de inte har några konkurrerande intressen.
författarnas bidrag
MMD och aV deltog i studien design och tolkning av data. MMD, RBF och LC deltog i data skapelse. MMD tänkt av studien, genomfördes en analys av immunhistokemiska markörer och utförde statistisk analys. Alla författare utarbetat, läsa och godkänt den slutliga manuskriptet.

• Samarbetet utvecklades Helicobacter pylori och magcancer: treenighet av bakteriell virulens, värd känslighet och lifestyle
• Inaktivering av Bacillus cereus vegetativa celler genom magsyra och galla under in vitro gastrointestinala transit