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PLOS ONE: Cellules intratumorale IL-17-Positive Mast sont la principale source de l'IL-17 C'est prédictif de la survie dans le cancer gastrique Patients

Résumé

interleukine-17 (IL-17) est très répandue dans le tissu tumoral et supprime les réponses immunitaires anti-tumorales efficaces. Cependant, la source de l'augmentation de la tumeur infiltrant IL-17 et sa contribution à la progression tumorale dans le cancer gastrique humain restent mal compris. Dans cette étude, nous avons recruté 112 patients atteints d'un cancer de l'estomac, l'immunofluorescence a été utilisée pour évaluer la colocalisation de CD3, CD4, CD56, CD20, CD68 et la tryptase mastocytaire (TCM) avec l'IL-17. L'immunohistochimie a été utilisé pour évaluer la distribution de la densité des microvaisseaux (CD34), CD66b +, CD68 +, et FoxP3 + cellules dans différents domaines micro-anatomiques. Valeur pronostique a été déterminée par analyse de Kaplan-Meier et un modèle de régression de Cox. Les résultats montrent que les mastocytes, mais pas les cellules T ou les macrophages, sont le type cellulaire prédominant la production d'IL-17 dans le cancer gastrique. Des corrélations positives significative n'a été observée entre les densités de l'IL-17 dérivé de mastocytes et les microvaisseaux, les neutrophiles et les lymphocytes T régulateurs (Treg). Futhermore, nous avons constaté que la majorité des cellules endothéliales vasculaires exprimant le récepteur de l'interleukine-17 (IL-17R). L'analyse de Kaplan-Meier a révélé que l'augmentation intratumorale infiltré les mastocytes et l'IL-17 + cellules, ainsi que MCT + IL-17 + cellules, étaient significativement associés à la survie globale pire. Ces résultats indiquent que les mastocytes sont la source majeure de l'IL-17 dans le cancer gastrique et intra-tumorale de l'IL-17 l'infiltration peut avoir favorisé la progression tumorale par l'amélioration de l'angiogenèse dans le microenvironnement tumoral par l'axe de l'IL-17 /IL-17R. mastocytes IL-17-positifs ont montré un facteur pronostique dans le cancer gastrique, ce qui indique que l'immunothérapie ciblant les cellules de mât pourrait être une stratégie efficace pour contrôler intratumorale IL-17 infiltration, et par conséquent inverser immunosuppression dans le microenvironnement de la tumeur, ce qui facilite l'immunothérapie du cancer.

Citation: Liu X, Jin H, Zhang G, Lin X, Chen C, Sun J, et al. (2014) Les cellules intratumorale IL-17-Positive Mast sont la principale source de l'IL-17 C'est prédictif de la survie dans le cancer gastrique patients. PLoS ONE 9 (9): e106834. doi: 10.1371 /journal.pone.0106834

Editeur: Xin-Yuan Guan, l'Université de Hong Kong, la Chine

Reçu: 12 mai 2014; Accepté: 1 Août 2014; Publié: 8 Septembre 2014

Droit d'auteur: © 2014 Liu et al. Ceci est un article en accès libre distribué sous les termes de la licence Creative Commons Attribution, qui permet une utilisation sans restriction, la distribution et la reproduction sur tout support, à condition que l'auteur et la source originelle sont crédités

Disponibilité des données:. La auteurs confirment que toutes les données sous-jacentes les résultats sont entièrement disponibles sans restriction. Toutes les données pertinentes sont dans le ses fichiers de renseignements à l'appui du papier et

Financement:. XSL a été soutenu par la subvention de la National Science Foundation de Chine (81273254 /H1006), http://www.nsfc.gov. cn /. Les bailleurs de fonds ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, la collecte et l'analyse des données, la décision de publier, ou de la préparation du manuscrit

Intérêts concurrents:.. Les auteurs ont déclaré aucun conflit d'intérêts existent

Introduction

au cours des dernières décennies, une attention croissante a été portée au mécanisme (s) d'échapper à immunosurveillance dans le microenvironnement de la tumeur et, en particulier, la relation entre l'inflammation et l'immunosuppression. L'un des éléments les plus importants du système immunitaire, l'inflammation associée à un cancer a été récemment reconnue comme l'interleukine-17 (IL-17). IL-17 a des fonctions pléiotropiques et plusieurs cibles qui ont surtout été explorées dans des modèles de souris, mais de plus en plus liée aux maladies humaines [1] - [5]. IL-17 a été identifiée dans diverses tumeurs, notamment le cancer du sein [6], le cancer gastrique [7], [8], le cancer colorectal [9], le cancer induit par des substances cancérogènes peau [10], le cholangiocarcinome intrahépatique [11] et hépatocellulaire carcinome [12]. IL-17 des cellules productrices augmentent progressivement en nombre dans le microenvironnement tumoral au cours du développement de la tumeur et sont en corrélation avec une faible survie chez les patients liés au cancer.

On a longtemps considéré que la principale source cellulaire de l'IL-17 est CD4 + lymphocytes T (cellules Th17). Récemment, de nombreuses études visant l'IL-17 ont montré que l'IL-17 production ne se limite pas aux lymphocytes Th17, mais il est également trouvé dans une variété de cellules immunitaires adaptatives et innées, y compris les cellules γδT, les cellules NKT, les cellules NK, les mastocytes, et granulocytes [3], [13].

le cancer gastrique est l'un des types de cancer les plus courants et une cause majeure de décès liés au cancer dans le monde [14]. Plus de 1 million de nouveaux patients sont diagnostiqués avec le cancer de l'estomac chaque année dans le monde entier, 42,5% d'entre eux sont en Chine. stratégies thérapeutiques traditionnelles, y compris la chirurgie, la chimiothérapie et la radiothérapie sont les principaux traitements pour le cancer gastrique. Récemment, l'immunothérapie des tumeurs malignes a été mis en évidence [15] - [17]. Cependant, une immunosuppression associée à une tumeur est un enjeu majeur pour l'immunothérapie, car elle affaiblit l'activité cytotoxique des cellules T efficaces et les cellules tueuses naturelles. Au cours du développement de la tumeur, l'immunosuppression tumorale est souvent associée à une inflammation excessive et non contrôlée dans le microenvironnement tumoral [18]. Il est bien connu que les cellules inflammatoires multiples infiltrent les tumeurs, y compris les mastocytes, les macrophages sous-types, les neutrophiles, ainsi que des lymphocytes T et B, une caractéristique de l'inflammation associée à un cancer [19].

Dans la présente étude , nous avons examiné les sources cellulaires de l'iL-17, la distribution, la pertinence fonctionnelle, et la valeur prédictive de l'iL-17 des cellules productrices chez 112 patients atteints de cancer gastrique. Nous fournissons de nouvelles connaissances sur le mécanisme (s) potentiel d'IL-17 dans le microenvironnement tumoral chez les patients atteints d'un cancer gastrique en évaluant la relation entre l'IL-17 des cellules productrices et de médiateurs inflammatoires. Notre objectif est de fournir plus d'informations qui peuvent être utiles pour la conception immunothérapies du cancer plus efficaces qui ciblent l'IL-17.

Éthique déclaration
Matériels et méthodes

Avant la recherche le consentement éclairé a été obtenu auprès de chaque patient. l'autorisation appropriée a été accordée par le comité d'éthique de la First Affiliated Hospital, Medical College, Université de Zhejiang.

Les échantillons de patients

Au total, 112 patients entre Février 2009 et Mars 2010 dans notre hôpital étaient inscrits . Les patients qui répondaient aux critères suivants ont été retenus: a) diagnostiqués comme le cancer gastrique en fonction de la pathologie; b) a reçu une résection efficace. Les critères d'exclusion étaient les patients qui avaient des preuves de métastases à distance, la preuve d'une maladie auto-immune concomitante, le VIH ou la syphilis et les patients ayant reçu un traitement anticancéreux avant la chirurgie. Les critères de résection efficace ont été définis comme une résection sans tumeur résiduelle (R0) ou d'une tumeur résiduelle microscopique (R1) en fonction de la 7 e édition du American Joint du Comité sur le cancer. Après résection curative, les patients ont reçu une chimiothérapie adjuvante sur la base de 5-fluorouracile et du platine selon la classification TNM pathologique. Les patients ont été suivis avec 3-6 mois d'intervalle, y compris des analyses de leur sang périphérique pour les marqueurs tumoraux et ultrasonographie, et améliorés CT tous les 6 mois, endoscope tous les 12 mois. Les caractéristiques cliniques des patients sont présentées dans le tableau 1.

immunohistochimie et Immunofluorescence

hématoxyline et l'éosine coloration de routine a été effectuée pour confirmer le diagnostic pathologique, intratumorale région a été définie comme étant inférieure à 2 cm en bordure de la marge de la tumeur de l'estomac, tandis que la région normale a été définie comme au moins 5 cm en bordure de la marge de la tumeur de l'estomac.

immunohistochimie

immunohistochimie a été réalisée comme décrit dans notre précédente étude [20]. Les anticorps primaires ont été chèvre anti-IL-17 (ampli R &D Systems, Royaume-Uni), la souris anti-CD66b (BD Pharmingen, USA), la souris anti-CD68 (Abcam, États-Unis), la souris anti-FoxP3 (Abcam, USA), et souris anti-CD34 (Beijing Zhongshan Golden Bridge Biotech, Chine). Pour le contrôle négatif, l'anticorps primaire a été remplacé par une solution saline tamponnée au phosphate (PBS).

immunofluorescence

Pour immunofluorescence, des méthodes similaires ont été utilisées, à l'exception que l'activité peroxydase endogène n'a pas été bloqué et primaire Ab utilisé était un cocktail d'anticorps. Goat anti-IL-17 et de chèvre anti-IL-17R (tous deux de R & D Systems, USA) ont été utilisées pour l'IL-17 + cellules détectées et l'expression de l'IL-17R. Un panel d'anticorps réactifs avec CD3, CD20, CD34, CD56, c-kit (monoclonal de souris, tous de Pékin Zhongshan Golden Bridge Biotech, Chine), CD4 (monoclonal de souris, Leica, allemand), monoclonal CD66 (souris, BD Pharmingen, USA), CD68, FoxP3 et tryptase des mastocytes (MCT) (monoclonal de souris, tous de Abcam, USA) ont été utilisés. Après incubation pendant une nuit à 4 ° C, les sections ont subi une incubation avec un mélange d'anticorps secondaires: Alexa Fluor âne anti-souris 488/568-conjugué ou Cy3 /Alexa Fluor âne anti-chèvre 488 conjugué ou Alexa Fluor 488 âne anti-lapin ( tous d'Invitrogen, USA) à 37 ° C pendant 1 h. Les lames ont été montées avec du Vectashield contenant DAPI (Vector Laboratories, USA) et ont été visualisées en utilisant un microscope d'imagerie par fluorescence (Olympus BX51, Japon) couplé à une caméra CCD (Nikon DS-Ri1). Les images ont été analysées en utilisant le logiciel NIS-Elements BR 3.2.

Les contrôles négatifs, dans lequel PBS a été utilisé à la place des anticorps primaires, ont été inclus pour chaque marqueur.

Quantifier paramètres immunocoloration

Les données ont été obtenues par comptage manuel des cellules colorées positivement dans 10 champs représentatifs des régions normales et intratumoral moins de 400 × haute puissance de grossissement. Plus précisément, les cellules ou amas de cellules brunes tachées endothéliales vasculaires ont été identifiées comme microvaisseaux que si elles avaient des limites claires avec des structures adjacentes [21]. Les densités ont été déterminées par le calcul du nombre moyen de cellules colorées positivement par champ microscopique haute puissance (HPF). Une double coloration a été déterminée par comptage manuel des cellules positives dans 10 champs à haute puissance; les proportions de cellules par marqueur de surface de l'IL-17 exprimant ont été calculées. Toutes les analyses ont été réalisées par deux observateurs indépendants en aveugle (GE Z et XK L), et les comptes moyens des deux observateurs ont été utilisés dans l'analyse qui suit.

L'analyse statistique

Les valeurs médianes de CD34 +, CD66b +, CD68 +, FoxP3 +, et tryptase des mastocytes (MCT +) et l'IL-17 + cellules ont été utilisées comme CUT- offs pour définir les sous-groupes dans nos résultats. tests t de Student ont été utilisés pour comparer l'infiltration de différents sous-ensembles de cellules immunitaires dans le tissu tumoral et le tissu normal correspondant. test du chi carré a été utilisé pour évaluer la relation entre l'IL-17 des cellules productrices et les caractéristiques clinico. Les corrélations entre la densité des microvaisseaux (CD34), des neutrophiles (CD66b), les macrophages (CD68), les cellules T régulatrices (FoxP3), et des cellules IL-17 production ont été évalués en utilisant le coefficient de corrélation de Pearson ou de Spearman. La survie globale a été définie comme l'intervalle entre la date de la chirurgie et la date du décès ou le dernier suivi, selon a eu lieu plus tôt. estimations de la fonction de survie ont été calculées en utilisant la méthode de Kaplan-Meier. Un modèle de Cox proportionnel a été utilisé pour évaluer l'effet des cellules sur la survie globale IL-17-production. A deux côtés valeur p < 0,05 a été considérée pour indiquer la signification statistique. Toutes les analyses statistiques ont été effectuées en utilisant GraphPad Prism (ver 5.00 pour Windows;. GraphPad Software, San Diego, CA, USA) et le SPSS. (Ver 16,0;. SPSS Inc., Chicago, IL, USA) logiciel

Résultats

population
étude

les caractéristiques des patients sont présentés dans le tableau 1. au total, 78 hommes et 34 femmes ont été inscrits. L'âge de la population étudiée variait de 33 à 89 (médiane 60) ans. Sur les 112 patients atteints de cancer gastrique, H. pylori statut d'infection a été positive pour 65 patients, tandis que 47 était négative. 110 patients ont reçu une résection R0 et 2 patients ont reçu une résection R1. classifications TNM pathologiques ont été sur la base du 7 e édition du American Joint du Comité sur le cancer: 33 patients avaient pas ganglionnaire métastases, alors que 21 étaient N1, 22 étaient N2, et 36 étaient N3. 1 patient a appartenu à Tis, 23 patients appartenaient à l'étape I, et 25, 63 patients à phases II, III, respectivement. 3 (2,7%) patients perdus de vue et 39 (34,8%) patients sont décédés au cours de la période d'observation. La durée médiane de suivi était de 51 mois, allant de 39 à 57 mois et les taux de survie globale (OS) étaient de 83,0% à 1 an, 71,4% à 3 ans et 65,7% à 4 ans, respectivement

. IL-17 a été exprimée principalement par MCT mastocytes +

des échantillons aléatoires de 20 patients de l'ensemble de la cohorte ont été utilisés pour évaluer la distribution et le phénotype des cellules-17 produisant IL dans la région intratumorale et correspondant les tissus normaux (Fig.1). Nous avons trouvé cytoplasmique de l'IL-17 dans la coloration des cellules avec un phénotype ovoïde, comme décrit précédemment [13], et des cellules d'une forme plus irrégulière. En outre, nous avons constaté que les cellules IL-17 exprimant étaient plus fréquents dans les tissus intratumorale que les tissus normaux. Pour identifier les + cellules IL-17 dans les tissus intratumorale, nous avons effectué des expériences de colocalisation et calculé la proportion de l'IL-17 + cellules dans chaque sous-ensemble. Tout d'abord, nous avons effectué une colocalisation de c-kit, un marqueur de mastocyte supplémentaire, avec la tryptase mastocytaire (TCM), les résultats ont montré que toutes les TCM + cellules exprimant c-kit (Fig. S1), ce qui indique que TCM peut être utilisé pour les mastocytes identifiés de manière représentative. Dans les cellules du phénotype ovoïde, nous avons sélectionné un certain nombre de cellules T, cellules B et NK marqueurs cellulaires: spécifiquement, CD3, CD4, CD20 et CD56, et évalué leur colocalisation avec l'IL-17. Cependant, CD20 + IL-17 + et CD56 + IL-17 + cellules ont été identifiées, quoique rarement (< 1%; Fig.2, panneaux en haut à droite). Bien que parfois CD3 + IL-17 + et CD4 + IL-17 + cellules ont été observées, les pourcentages moyens d'IL-17 + cellules dans les deux sous-ensembles étaient 12,4% ( 2,2 à 34,1%) et 8,4% (0 à 26,7%; Fig.2, panneaux supérieurs gauche; tableau 2) Nous avons ensuite étudié le phénotype de l'IL-17 + cellules de forme irrégulière; les macrophages ont été suggérés comme des sources potentielles de la production d'IL-17 [22]. Conformément à cela, jusqu'à 18,5% des cellules IL-17 produisant dans les tissus du cancer gastrique ont été macrophages (figure 2, le panneau inférieur gauche; tableau 2). Cependant, la majorité de l'IL-17 des cellules productrices est restée non identifiée. Pour déterminer si les mastocytes sont une source supplémentaire de la production d'IL-17 dans le cancer gastrique, nous avons effectué une colocalisation de l'IL-17 et de la tryptase mastocytaire (TCM). Nous avons constaté que la majorité de l'IL-17 + cellules colocalisés avec MCT + cellules. (40-60% de l'IL-17 + cellules; Fig.2, panneau inférieur droit; tableau 2)

distribution de MCT + IL-17 + cellules et corrélation avec les caractéristiques clinico

Pour confirmer que mastocytes dérivé IL-17 était une source cellulaire majeure de IL- 17 dans le microenvironnement du cancer gastrique, nous avons effectué une coloration par immunofluorescence double de intratumorale et les tissus normaux de l'échantillon de 112 patients. La majorité de l'IL-17 + cellules à double fortement colorées au MCT (14 à 68,1% de l'IL-17 des cellules exprimant) dans les tissus intra-tumorale (Fig. 3A). Nous avons constaté que les densités de MCT + cellules de mât et l'IL-17 + cellules dans les tissus intratumorale se sont avérés significativement plus élevés que dans les tissus normaux (MCT + T vs MCT + N, 10,02 ± 4,06 vs 8,66 ± 3,29, p = 0,0023; IL-17 + T vs IL-17 + N, 8,16 ± 3,89 vs. 7,18 ± 3,48, p = 0,0165; fig. 3B). En outre les cellules, la densité du TCM + IL-17 + dans les tissus intra-tumorale a été significativement plus élevée que dans les tissus normaux (4,55 ± 2,48 vs 3,93 ± 2,24, p = 0,0154;. la figure 3B).

Pour identifier les associations significatives entre les caractéristiques clinico et MCT + IL-17 + cellules, le test du chi carré ou le test exact de Fisher a été utilisé (présentés dans le tableau 1). cellules Cependant, MCT + IL-17 + dans les tissus intratumorale ne sont pas corrélés avec aucune caractéristique clinique évalué, y compris statut H. pylori, la taille de la tumeur, le degré de différenciation et de classification des TNM.

Augmentation intratumorale MCT + cellule, IL-17 + cellule et MCT + IL-17 + densités cellulaires ont été corrélés avec la survie globale pauvres

en analyse univariée (tableau 3), le clinicopathologique classique dispose prédictif de la survie globale médiocre (OS) ont été les tumeurs peu différenciées, et le stade TNM avancé. Pour une analyse plus approfondie, numéros de MCT + cellules, IL-17 + cellules, et MCT + IL-17 + cellules ont été divisés en deux groupes: au-dessus et en dessous des valeurs médianes. Les courbes de survie de Kaplan-Meier ont été préparés en utilisant le test du log-rank d'étudier plus avant l'association avec OS. Les patients ayant un nombre élevé de intratumorale infiltrant MCT + cellules et IL-17 + cellules avaient un OS plus pauvres que ceux avec des chiffres inférieurs de MCT + cellules (p = 0,004) et l'IL-17 cellules + (p = 0,014, Fig. 4B). En outre, les patients avec un nombre plus élevé de MCT + IL-17 + cellules ont la durée de survie plus courte que celles avec des chiffres inférieurs de MCT + IL-17 + cellules (p = 0,018, Fig. . 4C)

Variables de P < 0,1 en analyse univariée ont été inclus dans une multivariée de Cox analyse des risques proportionnels, nous avons trouvé que les deux cellules intratumorale MCT-positif (HR = 2,057; IC à 95%: 1.048-4.037; p = 0,036) et le stade TNM (HR = 3,832; IC à 95%: 1,679 à 8,745; p = 0,001) étaient des facteurs pronostiques indépendants (tableau 3). Indiquant que les patients ayant un nombre plus élevé de cellules MCT positif intratumorale étaient près de 2,1 fois plus susceptibles de mourir que ceux qui ont des nombres inférieurs de ces cellules.

caractéristiques immunohistochimiques et l'association entre MCT + IL-17 densité + cellulaire et les variables immunochimiques

IL-17 est un facteur pro-inflammatoire connu, ce qui pourrait favoriser la croissance tumorale en favorisant l'angiogenèse et de recrutement des neutrophiles, ainsi que le recrutement d'autres types de cellules inflammatoires et immunitaires. Pour explorer le mécanisme potentiel (s) de l'accumulation d'IL-17 dans le microenvironnement de la tumeur avec un mauvais pronostic. Nous avons effectué des immunohistochimie pour divers médiateurs inflammatoires, en particulier, la densité des microvaisseaux, des neutrophiles, des macrophages et des cellules T régulatrices dans l'ensemble de la population étudiée ( n =
112). champs représentatifs de CD34 + microvaisseaux, CD66b + neutrophiles, CD68 + macrophages, et FoxP3 + Les lymphocytes T régulateurs dans intratumorale et les tissus normaux sont présentés sur la Fig. 5A. Les densités de intratumorale CD34 + microvaisseaux (p = 0,0030), CD66b + neutrophiles (p < 0,0001), CD68 + macrophages (p < 0,0001) et FoxP3 + lymphocytes T régulateurs (p <0,0001) sont significativement supérieurs à ceux dans les tissus normaux (figure 5B)

Ensuite, nous avons analysé la corrélation entre MVD intratumorale, la densité de neutrophile, la densité des macrophages, des lymphocytes T de régulation de densité et la densité de l'iL.. 17 + cellules, en particulier MCT + IL-17 cellules +. Les résultats ont montré une corrélation significative entre MVD et l'IL-17 + cellules (r = 0,4040, p = 0,0001), bien que significative, mais faible, les corrélations ont été trouvées entre l'IL-17 + cellules et les neutrophiles (r = 0,2135, p = 0,0238) et Treg (r = 0,2963, p = 0,0017) (données non présentées). Cependant, nous avons analysé en outre la corrélation entre MCT + IL-17 + cellules et les médiateurs de l'inflammation. Une corrélation significative a été trouvée plus forte entre MCT + IL-17 + cellules et MVD (r = 0,4396, p < 0,0001). cellules Cependant, les corrélations entre MCT + IL-17 + et neutrophiles (r = 0,2578, p = 0,0061) et Tregs (r = 0,2898, p = 0,0021) étaient similaires à celles de l'IL-17 + cellules (représenté en Fig.6).

colocalisation entre l'IL-17R et diverses cellules inflammatoires et immunitaires

afin d'explorer le mécanisme (s) sous la relation étroite entre IL- 17 et les cellules productrices MVD, ainsi que d'autres cellules inflammatoires et immunitaires. Nous avons effectué des expériences de co-localisation pour évaluer l'expression de l'IL-17R dans les cellules endothéliales vasculaires, les neutrophiles, les macrophages et les lymphocytes T régulateurs (aléatoire sélectionné, n = 20). Nos résultats ont montré que la majorité des cellules endothéliales vasculaires exprimant l'IL-17R (6-58% des cellules endothéliales vasculaires; fig.7) dans les tissus intra-tumorale. Conformément à notre hypothèse, à peine les neutrophiles et les cellules T régulatrices ont été détectées exprimant l'IL-17R. Chose intéressante, on a trouvé l'expression de l'IL-17R dans la surface des cellules tumorales. (Fig. S2).

Discussion

évasion immunitaire joue un rôle clé dans la genèse et le développement du cancer. Les médiateurs et effecteurs cellulaires du système immunitaire sont des composants importants d'un environnement tumoral immunosuppresseur. Le rôle de l'interleukine-17, en tant que facteur pro-inflammatoire, a attiré l'attention récemment dans les cancers, les maladies auto-immunes et les maladies d'immunodéficience. CD4 + cellules Th17 longtemps pensé ont été d'être la seule source cellulaire de l'IL-17 dans le microenvironnement de la tumeur humaine [23]. Toutefois, des preuves croissantes ont démontré que divers types cellulaires peuvent produire IL-17 [3], [24]. Les mastocytes, un composant cellulaire importante du système immunitaire inné, ont été reconnus comme une source cellulaire importante de l'IL-17. En effet, ils peuvent produire et /ou sécréter une variété de cytokines et de chimiokines qui contribuent à la défense immunitaire et l'inflammation, y compris le recrutement de leucocytes et la prolifération cellulaire vasculaire. Récemment, il a été démontré que les mastocytes infiltrent dans le microenvironnement tumoral par l'intermédiaire de la voie de signalisation SCF /c-kit, conduisant à une aggravation de l'inflammation et de l'immunosuppression [25]. Mastocytes dérivés de l'IL-17 a été étudié dans plusieurs maladies auto-immunes, dont la polyarthrite rhumatoïde [13], le psoriasis [26] et la spondylarthrite [27], dans lequel les mastocytes sont une source cellulaire majeure de l'IL-17, et ont montré une forte corrélation avec la pathogenèse et la progression de la maladie. Cependant, la source de la tumeur infiltrant accrue d'IL-17 et la contribution à la progression de la tumeur, ainsi que le mécanisme (s) sous-jacent, est resté mal compris.

présente étude, nous avons observé que les cellules IL-17 exprimant dans des échantillons de cancer gastrique humains présentaient deux phénotypes. Certains avaient un phénotype relativement régulière, des formes ovoïdes /plasmacytoïdes, mais certains avaient des formes plus irrégulières. En outre, nous avons constaté que l'IL-17 + lymphocytes ne représentaient que ~10% des cellules IL-17 exprimant, en contraste avec les études précédentes dans microenvironnements tumorales humaines [7], [23]. Récemment, Bo Wang et al. [28] ont montré que les mastocytes, mais pas des cellules T ou des macrophages, était le type prédominant exprimant IL-17 dans les tissus de carcinome à cellules squameuses de l'œsophage. Fait intéressant, nous avons également constaté que la majorité des IL-17 + cellules colocalisés avec MCT + cellules (14 à 68,1% de l'IL-17 + cellules), ce qui indique que les mastocytes étaient la source cellulaire prédominante d'IL-17 dans les cancers gastriques humaines. Plusieurs études ont montré que l'IL-17 altère la surveillance immunitaire et favorise l'angiogenèse dans des tumeurs et la carcinogenèse [1], [29], ce qui suggère que l'environnement d'une inflammation entraînée par les niveaux d'IL-17 endogène peut contribuer à la progression tumorale. Nos résultats suggèrent que le niveau d'IL-17 des cellules exprimant était plus élevée dans les échantillons de tissu tumoral que les échantillons de tissus normaux correspondants, et que des mastocytes dérivés de l'IL-17 est plus abondant dans les cancers gastriques humaines. L'analyse de Kaplan-Meier a révélé que l'IL-17 + cellules intratumoral et MCT intratumorale + IL-17 + cellules ont été en corrélation avec la survie pire chez les patients atteints de cancer gastrique humain.

Le mécanisme précis (s) sous-tendant l'association entre les niveaux croissants de l'IL-17 dans la progression du microenvironnement tumoral et la tumeur reste (s) pas clair. Une étude a rapporté que l'IL-17 promouvoir le développement de la tumeur par le recrutement de cellules myéloïdes suppressives dérivées (MDSC), tels que CD11b + Gr1 + cellules, à l'environnement de la tumeur [30]. Entre-temps, plusieurs études ont démontré que l'IL-17 peut favoriser la croissance des cellules endothéliales vasculaires et d'influencer la progression angiogénique en augmentant la sécrétion de cytokines telles que le TNF-α, IL-8, et le VEGF [29], [31], dont une étude a rapporté que le réseau paracrine de l'IL-17 favorise la résistance induite par la tumeur à la thérapie antiangiogénique [32]. Conformément à cela, nos résultats indiquent une corrélation significative entre MVD et l'IL-17 + cellules. Il a été bien établi que les mastocytes pourraient stimuler la prolifération vasculaire [33], dans notre étude, nous avons trouvé une corrélation plus significative entre MVD et MCT + IL-17 + cellules, ce qui démontre que ces IL-17 production mastocytes ont un effet plus fort sur la promotion de l'angiogenèse. En outre, nous avons constaté que la majorité des cellules endothéliales vasculaires exprimant l'IL-17R, de façon plus intéressante, on a constaté que les cellules cancéreuses gastriques ont été positifs pour l'IL-17R. Des études antérieures ont indiqué que l'expression d'IL-17R était associée à une tumeur maligne [34], [35]. La combinaison de ces résultats, l'IL-17 l'infiltration peut avoir favorisé la progression tumorale par l'amélioration de l'angiogenèse dans le microenvironnement tumoral par l'axe de l'IL-17 /IL-17R, fonctionne sur les cellules endothéliales vasculaires et les cellules tumorales. Un autre mécanisme possible réside dans le recrutement des cellules inflammatoires par l'IL-17, tels que les neutrophiles et les macrophages. Il a été démontré que l'IL-17 favorise la progression de la tumeur par des effets directs sur le recrutement des neutrophiles [36], [37]. Dans notre étude, intratumorale IL-17 + cellules et MCT + IL-17 + cellules les deux ont montré des corrélations faibles, mais significatives, avec le nombre de neutrophiles intratumorale, tandis que les macrophages intratumorale ont montré aucune signification. Bien que, à peine neutrophiles ont été trouvés exprimant IL-17R. Mast dérivé IL-17 pourrait jouer un rôle clé dans le recrutement des neutrophiles par des chimiokines CXC, comme CCL2, comme décrit précédemment [38]. Preuve de divers cancers démontre que la proportion de cellules T régulatrices (Treg) est augmentée dans le tissu tumoral chez les patients présentant de multiples tumeurs malignes [39], [40]. Il a été rapporté que le recrutement Treg a un rôle clé dans l'établissement d'un microenvironnement tumoral VEGF riche et l'augmentation de l'angiogenèse tumorale [41]. étude précédente a rapporté le rôle régulateur des mastocytes en ce qu 'ils interagissent avec les cellules CD4 classiques + cellules T pour produire l'IL-10 production de cellules T régulatrices par l'axe de ICOSL /ICOS [42]. Ganeshan et al. [43] ont rapporté que Tregs réellement améliorer, plutôt que de l'inhiber, la production de cellules de mât de l'IL-6, une cytokine pléiotropique, qui a été montré à jouer un rôle central dans la régulation de l'équilibre entre les cellules IL-17 productrices et FoxP3 + cellules T régulatrices. Ainsi, il peut exister des corrélations entre Treg intenses et les mastocytes IL-17 production. Dans notre étude, la corrélation entre l'IL-17 + cellules et Tregs était faible, mais significative, ainsi que le MCT + IL-17 cellules + . Ces résultats ont démontré que l'IL-17 produisant des mastocytes pourrait induire la différenciation et l'accumulation de Tregs en sécrétant divers des cytokines et des chimiokines, qui doivent encore être élucidés.

À notre connaissance, ceci est le premier rapport de la phénotype et la distribution de l'IL-17 des cellules productrices de intratumorale et leur pertinence clinique, et en particulier la valeur pronostique de l'IL-17 intratumorale mastocytes dérivés dans le cancer gastrique. Nos données démontrent que la plupart des IL-17 des cellules productrices étaient mastocytes, alors que l'IL-17 + lymphocytes étaient rares. En outre, nous avons constaté que intratumoral IL-17 + cellules et MCT intratumorale + IL-17 + cellules ont été corrélées avec la survie pire. Cependant, le mécanisme (s) de l'infiltration des mastocytes dans le microenvironnement tumoral et le mécanisme spécifique entre la surexprimant l'IL-17 et les cellules inflammatoires et immunitaires restent largement inconnus. En outre, la fonction distinctive de stocker et encore besoin sécrétoire IL-17 à illustrer. Ainsi, des études prospectives portant sur le recrutement des mastocytes et l'IL-17 production dans le microenvironnement de la tumeur de l'estomac sont nécessaires pour évaluer la valeur prédictive de intratumorale mastocytes dérivé IL-17 plus loin.

Informations complémentaires
Figure S1.
colocalisation entre c-kit et tryptase des mastocytes (MCT)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0106834.s001
(TIF)
Figure S2.
colocalisation entre l'IL-17R (vert) et les neutrophiles, les macrophages, les cellules T régulatrices (orange)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0106834.s002
(TIF)

Remerciements

Nous remercions Lin Zhou, Haiyang Xie et Xiaowen Feng dans le laboratoire clé du combiné multi-transplantation d'organes, Ministère de la Santé publique, First Affiliated Hospital, école de médecine, Université de Zhejiang pour le soutien technique en immunohistochimie et immunofluorescence.

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