Stomach Health > magen Helse >  > Gastric Cancer > magekreft

PLoS ONE: The Expression of TMPRSS4 og ERK1 korrelerer med metastaser og dårlig prognose hos kinesiske pasienter med magekreft

Abstract

Formål

Denne studien undersøkte den kliniske betydningen av trans protease, serin 4 (TMPRSS4) og ekstracellulære signalregulerte kinaser 1 (ERK1) i utvikling, progresjon og metastase av magekreft.

Metoder

Immunohistochemistry ble ansatt for å analysere TMPRSS4 og ERK1 uttrykk i 436 magekrefttilfeller og 92 ikke-kreft menneskelige mage vev.

Resultater

Protein nivåer av TMPRSS4 og ERK1 ble oppregulert i magekreft lesjoner sammenlignet med tilstøtende noncancerous vev. Høy uttrykk for TMPRSS4 korrelert med alder, størrelse, Lauren klassifisering, dybden av invasjonen, lymfeknute og fjernmetastaser, regional lymfeknute scenen og TNM stadium, og også med uttrykk av ERK1. I trinn I, II og III, den 5-års overlevelse for pasienter med høyt TMPRSS4 uttrykk var betydelig lavere enn hos pasienter med lav uttrykk. Videre multivariat analyse antyder at oppregulering av TMPRSS4 og ERK1 var uavhengige prognostiske indikatorer for sykdom, sammen med dybden av invasjonen, lymfeknute og fjernmetastaser og TNM stadium.

Konklusjoner

Uttrykk for TMPRSS4 i magekreft er signifikant assosiert med lymfeknute og fjernmetastaser, høy ERK1 uttrykk, og dårlig prognose. TMPRSS4 og ERK1 proteiner kan være nyttige markører for å forutsi tumorprogresjon og prognose for magekreft

Citation. Luo ZY, Wang YY, Zhao ZS, Li B, Chen JF (2013) uttrykk for TMPRSS4 og ERK1 relaterer med spredning og dårlig prognose hos kinesiske pasienter med magekreft. PLoS ONE 8 (7): e70311. doi: 10,1371 /journal.pone.0070311

Redaktør: Rajeev Samant, University of Alabama i Birmingham, USA

mottatt: 20 februar 2013; Godkjent: 18 juni 2013; Publisert: 29.07.2013

Copyright: © 2013 Luo et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Denne studien var støtte av en bevilgning fra Zhejiang Provincial Department of Science and Technology Research Foundation (2008C33040) og nasjonale spesielle fond for Health Foundation (200.802.112). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer

Innledning

Type II trans serinproteaser (TTSPs) har blitt anerkjent som en ny familien av serinproteaser med et proteolytisk domene, et trans domene, en kort cytoplasmaområde og en stilk region av variabel lengde som inneholder modulære strukturelle domener [ ,,,0],1] - [2]. De fleste TTSPs har vært implisert i tumorutvikling og progresjon, hovedsakelig basert på deres feilregulert ekspresjon. Trans protease, serin 4 (TMPRSS4) er en TTSP som er sterkt uttrykt i bukspyttkjertelen, skjoldbruskkjertelen, lunge og kolorektal kreft [3] - [4]. TMPRSS4 indusert invasivitet og epitelial-mesenchymale overgang (EMT) ved å aktivere FAK signalering og Erk [5]. Ekstracellulære signalregulerte kinase 1 (ERK1) er et medlem av MAP-kinase-familien, og opptrer på en signalkaskade som regulerer diverse cellulære prosesser som proliferasjon, differensiering, og cellesyklusprogresjon i respons på en rekke ekstracellulære signaler [6]. De biologiske funksjoner og klinisk betydning av TMPRSS4 og ERK1 i magekreft er ikke forstått. Den aktuelle studien undersøkte uttrykk for TMPRSS4 og ERK1 i 436 kirurgiske prøver av magekreft ved immunhistokjemi, for å utforske den mulige sammenhengen av TMPRSS4 og ERK1 uttrykk med clinicopathological variabler, og for å bestemme den prognostiske verdien av TMPRSS4 og ERK1 uttrykk.

Materialer og metoder

Archived Gastric vevsprøver og ikke-kreft Slimhinner

magekreft vev ble samlet inn fra gastrektomi prøver fra 436 pasienter (311 menn, 125 kvinner, median alder 60,0 år, rekkevidde 30-91) fra Kirurgisk avdeling, Zhejiang Provincial Folkets sykehus, fra januar 1998 til januar 2004. Vev hadde blitt formalinfiksert, parafininnebygd, og diagnosen klinisk og histopathologically ved Institutt for Gastrointestinal kirurgi og patologi. Alle pasientene hadde oppfølgings poster for > 5 år. Oppfølgingen frist var desember 2008. Overlevelsestiden ble beregnet fra datoen for operasjonen til oppfølging fristen eller dødsdato, som ble forårsaket hovedsakelig av carcinoma tilbakefall eller metastasering. Ninety-to ikke-kreft menneskelige mage vev ble hentet fra gastrektomi av tilstøtende magekreft marginer > 5 cm. Rutinemessig kjemoterapi ble gitt til pasienter med avansert stadium sykdommen etter operasjon, men ingen strålebehandling ble gitt til noen av pasientene i vår studie.

Tissue microarray analyse

Blocks som inneholdt en totalt 436 svulst vevsprøver og 92 prøver av normal gastrisk mucosa ble fremstilt som beskrevet tidligere [7] - [8]. Kjerne vevsbiopsier (2 mm diameter) ble tatt fra individuelle parafininnstøpte gastriske tumorer (donor blokker) og anordnet i mottakerparafinblokker (vev matriseblokker) ved hjelp av en trephine. Siden det har vist seg at fargingsresultater oppnådd fra forskjellige intratumorale områder i forskjellige tumorer korrelere godt [9], ble en kjerne samplet i hvert enkelt tilfelle. En tilstrekkelig Saken ble definert som en tumor som opptar > 10% av kjerneområdet [10]. Hver blokk inneholder mer enn tre intern kontroll som besto av ikke-neoplastisk gastrisk mucosa. Fire-mikrometer tykke seksjoner ble kuttet fra hvert vev rekke blokk, deparaffinized og dehydrert.

Prosjektet ble godkjent av etisk komité av Zhejiang Provincial Folkets sykehus og skriftlig samtykke ble innhentet fra alle deltakerne.

Immunohistochemistry

Immunhistokjemisk analyse [11] - [12] ble utført for å studere endret protein uttrykk i 92 ikke-kreft menneskelige mage vevsprøver og 436 menneskelige mage kreft vev. I korte trekk, ble objektglass bakt ved 60 ° C i 2 timer fulgt av deparaffinization med xylen, og rehydrert. Seksjonene ble neddykket i EDTA-antigen gjenfinning buffer og mikrobølgebehandlet i antigen gjenfinning, hvoretter de ble behandlet med 3% hydrogenperoksyd i metanol for å slukke endogen peroksidase-aktivitet, etterfulgt av inkubering med 1% bovint serumalbumin for å blokkere ikke-spesifikk binding. Seksjoner ble inkubert med kanin-anti-TMPRSS4 (ProteinTech Group, Inc) og kanin-anti-ERK1 (Cell Signaling Technology), over natten ved 4 ° C. Normalt geiteserum ble anvendt som en negativ kontroll. Etter vasking, ble vevssnitt behandlet med sekundært antistoff. Vevssnitt ble deretter kontra med hematoxylin, dehydrert, og montert.

Evaluering av resultater

TMPRSS4 og ERK1 var farget som Buffy farget i cytoplasma og kjernen. Graden av farging ble anmeldt og scoret uavhengig av to observatører basert på intensiteten av flekker [11], [13], [14]. Fargeintensitet ble gradert i henhold til følgende kriterier: 0 (ingen farging), 1 (svak farging = lys gul), 2 (moderat farving = gul brun), og 3 (sterk farging = brun). Moderat og sterk farging ble brukt til å definere svulster med høy TMPRSS4 eller ERK1 uttrykk, og ingen og svak farging ble brukt for å indikere lav TMPRSS4 eller ERK1 uttrykk.

Statistical Analysis

Alle statistiske analyser ble utført ved hjelp av SPSS 12.0 programvare. Måledata ble analysert ved hjelp av Student t
test, mens kategoriske data ble undersøkt ved hjelp av χ
2 eller Fisher eksakt test. Overlevelseskurver ble beregnet ved hjelp av Kaplan-Meier-metoden, og den log-rank test ble brukt til å beregne forskjeller mellom kurvene. Multivariat analyse ved hjelp av Cox regresjonsmodell ble utført for å vurdere prognostiske verdier av protein uttrykk. Korrelasjonskoeffisienter mellom protein uttrykk og clinicopathological funnene ble estimert ved hjelp av Pearson korrelasjon metoden. Statistisk signifikans ble satt til P
. ≪ 0,05

Resuts

Uttrykk av TMPRSS4 i Archived Gastric vevsprøver og Non-tumor Slimhinner

TMPRSS4 protein ble påvist i 14 av 92 (15,22%) ikke-humane tumorprøver slimhinne, og alle prøver uttrykte proteinet på et lavt nivå. TMPRSS4 protein ble påvist i 245 av 436 (56,19%) tilfeller av human magekreft, ble høyt uttrykk for TMPRSS4 protein påvist i 203 (46,56%) svulster. TMPRSS4 ble lokalisert hovedsakelig i cytoplasma eller kjernen av primær kreft (figur 1A, B og C).

Uttrykk av ERK1 i Archived Gastric vevsprøver og Non-tumor Slimhinner

ERK1 protein var påvist i 16 av 92 (17,39%) ikke-humane tumorprøver slimhinne, og alle prøver uttrykte proteinet på et lavt nivå. ERK1 protein ble påvist i 231 av 436 (52,98%) tilfeller av human magekreft, ble høyt uttrykk for ERK1 protein påvist i 173 (39,68%) svulster. ERK1 ble lokalisert hovedsakelig i cytoplasma eller kjernen av primær kreft (figur 1D, E og F).

Sammenheng mellom TMPRSS4 Up-regulering og kliniske egenskaper av magekreft

Høy uttrykk for TMPRSS4 korrelert med alder, størrelse, Lauren klassifisering, dybden av invasjonen, lymfeknute og fjernmetastaser, regional lymfeknute scenen og TNM stadium ( P
< 0,05) (tabell 1). TMPRSS4 uttrykk korrelerte ikke med sex, tumor beliggenhet, differensiering, eller histologisk klassifisering ( P
> 0,05). (Tabell 1)

Sammenheng mellom ERK1 Up-regulering og kliniske egenskaper av Gastric kreft

Høy uttrykk for ERK1 korrelert med alder, tumor plassering, størrelse, dybde av invasjonen, differensiering, Lauren klassifisering, lymfeknute og fjernmetastaser, regional lymfeknute scenen og TNM stadium ( P
< 0,05) (tabell 2). ERK1 uttrykk korrelerte ikke med sex, eller histologisk klassifisering ( P
> 0,05). (Tabell 2)

Sammenheng mellom TMPRSS4 Expression og prognose

I fase I, II og III svulster, 5-års overlevelse hos pasienter med høyt uttrykk for TMPRSS4 var betydelig lavere enn hos pasienter med lav uttrykk ( P
< 0,05) (figur 2). I stadium IV svulster, gjorde uttrykk for TMPRSS4 ikke korrelerer med 5-års overlevelse ( P
> 0,05). (Figur 2)

Sammenheng mellom ERK1 Expression og prognose

i fase i, II og III svulster, 5-års overlevelse hos pasienter med høyt uttrykk for ERK1 var betydelig lavere enn hos pasienter med lav uttrykk ( P
< 0,05) (figur 3). I stadium IV svulster, gjorde uttrykk for ERK1 ikke korrelerer med 5-års overlevelse ( P
> 0,05). (Figur 3)

multivariat analyse av Clinicopathological parametre og prognose

De faktorer med mulige prognostiske effekter i magekreft ble analysert ved Cox regresjonsanalyse. Studien viste at lymfeknute og fjernmetastaser ( P
= 0,005), TNM stadium ( P
= 0,005), uttrykk for TMPRSS4 ( P
= 0.000) og ERK1 ( P
= 0.000) var uavhengige prognostiske faktorer for pasienter med magekreft. Men alder, kjønn, tumor beliggenhet og størrelse, histologisk klassifisering, tumor differensiering, invasjon dybde, Lauren klassifisering og regional lymfeknute scenen hadde ingen prognostisk verdi.

Association blant Expression of TMPRSS4 og ERK1

To hundre og fire mage kreft tilfeller hadde lav uttrykk for både TMPRSS4 og ERK1, og ett hundre og førtifire mage krefttilfeller hadde høyt uttrykk for både TMPRSS4 og ERK1. Det var signifikant korrelasjon mellom TMPRSS4 og ERK1 (χ 2 = 155,1; P = 0,0001) (tabell 3). Vi har også oppdaget utfallet av TMPRSS4-positive /ERK1-negativ, TMPRSS4-positive /ERK1-positive, TMPRSS4-negativ /ERK1-positive og TMPRSS4-negativ /ERK1-negative mage pasienter, og vi fant ut at det var en signifikant forskjell i generelle sammenligninger (χ 2 = 256,9; P = 0.000, figur 4). Den midlere overlevelsestid var 42,8 ± 2,23, måneder for TMPRSS4 (+) /ERK1 (-) gruppen, 27,9 ± 1,27 måneder for TMPRSS4 (+) /ERK1 (+), 54,7 ± 0,72 måneder for TMPRSS4 (-) /ERK1 (- ), 39.2 ± 3.19 måneder for TMPRSS4 (-). /ERK1 (+), henholdsvis

Diskusjoner

av de mange molekyler som er involvert i kreftutvikling og utvikling av menneskelige svulster, proteaser har vært omfattende studert som viktige deltakere i kreftutvikling av mange svulster. Nylig har mye oppmerksomhet vært fokusert på rollen av type II transmembrane serin proteaser (TTSPs) i løpet av svulst utvikling [15] - [16]. TTSPs er medlemmer av familien av celleoverflateassosierte proteaser som formidler en rekke normale cellefunksjoner samt tumorinvasjon og metastasering.

TMPRSS4 er en TTSP som har vært kjent for å være oppregulert i flere kreftformer, spesielt i bukspyttkjertel og skjoldbruskkjertel-kreft [4], [17], og ekspresjon av TMPRSS4 har blitt korrelert med metastatisk potensiale for kreft i bukspyttkjertelen [3]. TMPRSS4 er nødvendig og tilstrekkelig for den humane lungekreft-cellelinje NCI-H322, til kolon adenokarsinom-cellelinje Colo205, og tykktarmskreft cellelinjen HCT15 utføre migrering og invasjon [18]. Studien viste at uttrykket av TMPRSS4 i magekreft lesjoner ble nært knyttet til alder, størrelse på svulst, plasseringen av svulst, dybden av invasjonen, fartøy invasjon, lymfeknute og fjernmetastaser og TNM stadium. Ekspresjon av TMPRSS4 ble funnet å signifikant korrelert med prognose av magekreft. I trinn I, II og III, 5-års overlevelse av pasienter med høyt uttrykk for TMPRSS4 var betydelig lavere enn de i pasienter med lav uttrykk. I fase IV, gjorde TMPRSS4 uttrykk ikke korrelerer med 5-års overlevelse. Ytterligere multivariat analyse antydet at dybden av invasjon, lymfeknute og fjern metastase, TNM stadium, og oppregulering av TMPRSS4 var uavhengige prognostiske indikatorer for magekreft. Overekspresjon av TMPRSS4 har en avgjørende rolle i stråleindusert langsiktig formidling og metastasering av restleverkreft ved å tilrettelegge epitel-mesenchymale overgang (EMT) [19]. Uttrykk av TMPRSS4 i svulster med plateepitelkarsinom (SCC) histologi ble funnet å være betydelig høyere enn de med adenokarsinom (AC) histologi. Kaplan-Meier-kurver vist at høye nivåer av TMPRSS4 var signifikant assosiert med redusert total overlevelse hos pasienter med SCC histologi, mens ingen korrelasjon ble funnet med AC histologi [20].

ERK1 involvert i karsinogenese via regulerings diverse cellulære prosesser som proliferasjon, differensiering, og cellesyklusprogresjon i respons på en rekke ekstracellulære signaler. Hepatom-avledede vekstfaktor er involvert i den gastriske karsinogenese prosessen og fremmer proliferasjon og metastase via ERK1 /2-aktivering [21]. ERK1 som en viktig formidler av lysofosfatidisk syre signalering fører til oppregulering av sfingosin kinase 1 (SphK1) og peker på SphK1 og sfingosin-1-fosfat produksjon som potensielle terapeutiske mål i magekreft [22]. Samspillet mellom FVIIa og TF induserer protease-aktivert reseptor 2-aktivering, og derved utløser ERK1 /2 og IkB-α /NF-kB signaltransduksjonsbane å regulere genekspresjon av IL-8, TF, og caspase-7, og i siste instans fremmer SW620 celleproliferasjon og migrasjon [23]. Uttrykket av ERK1 i magekreft og den kliniske betydningen er ikke forstått. Den aktuelle studien var å undersøke uttrykket av ERK1 i 436 kirurgiske prøver av magekreft ved immunhistokjemi. Studien viste at høyt uttrykk for ERK1 protein ble påvist i 173 (39,68%) svulster. Høy uttrykk for ERK1 korrelert med alder, tumor plassering, størrelse, dybde av invasjonen, differensiering, Lauren klassifisering, lymfeknute og fjernmetastaser, regional lymfeknute scenen, TNM stadium og dårlig prognose.

Vi videre undersøkt TMPRSS4 uttrykk i mage kreftprøver og dens korrelasjon med ERK1 uttrykk. Vi fant en positiv korrelasjon mellom TMPRSS4 og ERK1 uttrykk, noe som tyder på at TMPRSS4 kan være involvert i kreftutvikling, progresjon og metastasering av magekreft gjennom promotering av celleproliferasjon ved ERK1 aktivering.

Other Languages