Plos ONE: Heat Shock Protein 60 Čezmerno je povezana s napredovanje in prognozo želodčnega raka

Povzetek

Ozadje

Toplotni šok protein 60 (hsp60) je šaperonina z osnovnimi funkcijami za celično fiziologijo in preživetje, in njen izraz korelira z napovedjo v številnih malignih bolezni. Cilj te raziskave je ugotoviti odnos statusa hsp60 s clinicopathological parametrov in prognozo pri bolnikih z rakom želodca.

Metode

Stopnje hsp60 in matrix metalopeptidazno 9 (MMP-9) antigen je ocenil imunohistokemijo na 223 želodca vzorcih karcinoma. bila preučena povezava med hsp60 in MMP-9, clinicopathological parametrov, in prognozo raka želodca.

Rezultati

Raven hsp60 beljakovin je značilno povezana z globino invazije, bezgavkah metastaze in stopnji bolezni (vse P
< 0,05). Oba univariatne in multivariatne analize so pokazale, da je Hsp60 neodvisen napovedni dejavnik tako za celokupno preživetje (OS) in preživetje ponovitve brez (RFS) (oboje P
< 0,05). Poleg tega je bila hsp60 čezmernim povezano s slabo prognozo pri bolnikih z napredovalim rakom želodca v različnih rizičnih skupin. Poleg tega je bil hsp60 značilno povezana z MMP-9 med 223 želodčnega tkiva raka ( P
< 0,001). Bolniki, ki so imeli hsp60 prekomerno, v kateri tumorske celice prikazano visoke invazivnosti, so imeli slabo OS in krajše RFS.

Zaključek

hsp60 igra pomembno vlogo pri tumorski agresivnosti in prognozo in lahko delujejo kot obetavna tarča prognostičnih napovedi

Navedba. Li Xs, Xu Q, Fu Xy, Luo Ws (2014) Heat Shock Protein 60 Čezmerno je povezana s napredovanje in prognozo želodčnega raka. PLoS ONE 9 (9): e107507. doi: 10,1371 /journal.pone.0107507

Urednik: Francesco Cappello, Univerza v Palermu, Italija

Prejeto: 28. junij 2014; Sprejeto: 12. avgust 2014; Objavljeno: 10. september 2014

Copyright: © 2014 Li 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

Data Zaloga:. avtorji potrjujejo, da so v celoti na voljo brez omejitev vse podatke, na katerih temeljijo ugotovitve. Vsi pomembni podatki so vključeni v dokumentu

Financiranje:.. Avtorji nimajo podpore ali sredstva za sporočanje

nasprotujočimi si interesi:. Avtorji so poročali, da ne obstajajo konkurenčni interesi

Uvod

rak želodca je eden od glavnih vzrokov smrti, povezanih z rakom po celem svetu zaradi svoje pogostnosti, slabo prognozo in možnosti zdravljenja omejene [1]. Popolno resekcijo tumorja in sosednjih bezgavk je učinkovit samo kurativno zdravljenje [2]. Žal, po popolni resekcijo je 5-letna stopnja preživetja ostaja nizka [3]. Številne študije so pokazale, da so nekatere genetske in epigenetske spremembe vključeni v teku karcinogeneze in napredovanja raka želodca [4] - [6]. Vendar, molekularni mehanizem, vključenih v razvoj raka želodca ostaja nejasno.

toplotnega šoka proteinov (HSPs) so niz evolucijsko ohranjene proteine. HSPs so razvrščeni v različne poddrużin glede na njihovo molekulsko maso [7] ali sistematičnih genov simboli [8]. Na splošno, pri sesalcih, štiri velike družine HSPs so prepoznani: hsp90 (HSP90α, HSP90β, GRP94), HSP70 (HSP70, HSC70, mHSP70, GRP78), hsp60 in mala HSPs (HSP27, αB-crystallin, HSP22). Akumulacija nepravilno zgubane beljakovin v izjemnih celicah sproži izražanje HSPs, ki preprečujejo agregacijo beljakovin in olajšali ponovno zvijanje ali odstranitev nepravilno zgubane proteinov v njihove sposobnosti, kot chaperones [9]. V zadnjem času pa so poročali, da so HSPs značilno povezana z raka [10].

hsp60 (imenovan tudi Cpn60) je večinoma vsebovana v mitohondrijske matrice, čeprav je tudi bila odkrita v dodatnih-mitohondrijsko mestih [11 ]. Hsp60 pomaga zlaganje mitohondrijskih proteinov in omogoča proteolitično razgradnjo nepravilno zgubane ali nespremenjenih beljakovin v ATP-odvisen način kot [12]. V zadnjem času, njegova vloga in aplikacij v razvoj človeških raka in upravljanje so trenutno aktivno raziskovali in rezultati so zelo spodbudni [13]. Hsp60 zdi, da ima potencial na področju diagnozi, prognozi in preprečevanje in zdravljenje različnih ljudi, vključno z rakom požiralnika celic skvamozno [14], bronhialna karcinogenezi [15], kolorektalnega raka [16] in glioblastoma [17]. Vendar pa je vloga hsp60 na prognozo bolnikov z rakom želodca ostaja nejasna.

V tej študiji smo ocenili stopnjo hsp60 v želodčnih tkivih z rakom, ki ga imunohistokemijo. Korelacije statusa hsp60 z clinicopathological parametrov in preživetje bolnikov z rakom želodca je nato analizirajo. Poleg tega je bilo poročali, da ima MMP-9 pomembno vlogo v želodcu ponovitve raka in prognozo [18]. Zato smo raziskovali tudi odnos hsp60 in MMP-9 proteina pri raku želodca.

Bolniki in metode

Bolniki in Osebki

Študija je odobril Institutional Review Board in Human etiko bolnišnice odvisnimi Guilin Medical University. Pisno soglasje za uporabo vzorcev za raziskovalne namene smo dobili od vseh bolnikov pred operacijo.

želodcu karcinom tkiva so bili pridobljeni iz želodca osebkov 223 bolnikov iz oddelka za splošne kirurgije, odvisnih bolnišnica Guilin Medical University ( Guilin, Kitajska). Vsi postopki so bili izvedeni med januarjem 2005 in decembrom 2008. Merila upravičenosti trenutne študije so bili naslednji: (1) patološki pregled potrjuje prisotnost raka želodca in izkušenega radikalno operacijo, (2) popolne osnovni klinični podatki, (3 ) neobstoj predhodnega zdravljenja raka, in (4), ni resnih zapletov ali druge maligne bolezni. Je bilo 144 moških in 79 samic (povprečna starost, 58,0 let, razpon, 22-82 let). Pomembne klinični patološki funkcije (tabela 1) so bili vsi pridobljeni iz datoteke bolnikov. faza Tumor je bil razvrščen v skladu s sistemom 7. Union International Cancer Control (UICC) TNM počivališču [19].

Imunohistokemija obarvanje

Skupno 223 želodca vzorcev karcinomom so bili uporabljeni v imunohistokemiji (IHC ) analiza. Po protokolu [20] za IHC na odsekih tkivno parafinskih vgrajeni, so-parafinske vgrajeni bloki prerezana na okoli 4 m debeline. Ploščice smo pekli pri 60 ° C 2 uri, deparaffinized s ksilenom in hidracijo uporabo gradienta alkohola (100% alkohola, 95% alkohola, 80% alkohola, in 70% alkohola). Drsniki tkiva smo nato obdelali s 3% vodikovega peroksida v metanolu za 30 minut pogasiti endogenega peroksidaze aktivnost in so antigeni bila najdena v 0,01 M natrijevega citratnega pufra (pH 6,0) s pomočjo mikrovalovne pečice. Po 30 minutah po predinkubacija v 10% normalne kozjega seruma za preprečevanje nespecifične obarvanje smo vzorce inkubirali preko noči z uporabo primarnega protitelesa, bodisi anti-hsp60 (Abcam, # ab31115, Velika Britanija, redčenja 1:200) ali anti-MMP-9 ( Abcam, # ab38898, Velika Britanija, redčenja 1:200), v navlaženi posodi pri 4 ° C. Drsniki tkiva smo obdelali s sistemom brez biotina detekcijo s hrenovo peroksidazo v skladu z navodili proizvajalca (Gene Tech). Rezultati IHC je ocenil dve neodvisni preiskovalci slepo identitete bolnika in kliničnega stanja. V neskladnih primerih, patolog pregledal zadeve in je bilo doseženo soglasje

hsp60 in MMP-9 barvanje intenzivnosti so bile ocenjene na lestvici od 0-3 glede na odstotek pozitivnega tumorja (0, <.; 5% pozitivnih celic, 1, 5-10%, 2, 11-50%, ali 3, > 50%). Stopnja je zelo nizka 0, nizka 1, zmerno za 2 in visok 3 (sl. 1). Ravni hsp60 in MMP-9 so razvrščene kot negativni rezultati ≤1 in pozitiven točk ≥2.

Nadaljnji

Trajanje nadaljevanje je bila opredeljena kot interval med datum operacije in datum smrti ali od zadnjega spremljanja. Študija je bila cenzurirana 30. septembra 2013. Mediana spremljanja obdobje je bilo 27,0 mesecev (razpon, 4-82 mesecev) v 223 bolnikov. Vsi bolniki so nato sledili vsakih 1-3 mesecev v prvem letu in vsakih 3-6 mesecev. Ponavljanje je potrdil ravni tumorskih označevalcev vključno CEA, AFP, CA199, CA125 in CA724, B-tipa ultrazvočno pregledane vsake 3 molji in računalniško tomografijo (CT) ali magnetno resonanco (MRI) vsakih 6 mesecev po odstranitvi želodca. Glavni vzroki smrti so bili želodčni rak ponovitev. Celokupno preživetje (OS) je bila izračunana od datuma operacije do dneva smrti ali od zadnjega spremljanja. Preživetje ponovitev brez (RFS) je bilo določeno od datuma operacije do dneva ponovitve ali iz obdobja resekcijo do datuma zadnje ugotovitve sprejeti.

Statistična analiza

Vse statistične analize so bile izvedene z uporabo programske opreme SPSS (različica 16,0, Chicago, IL, USA). Soodvisnost med hsp60 in kliničnih podatkov smo izračunali s pomočjo hi-kvadrat test, in prikažejo v prečnem tabelah. Korelacija hsp60 z MMP-9, je bila izračunana z Pearson χ2 testom. Krivulji preživetja so narisane po metodi Kaplan-Meier in analizirali s testom log-rang. Vsi so poročali
P vrednosti so dvostranski in P
. ≪ 0.05 smo imeli statistično značilno

Rezultati

Združenje hsp60 z clinicopathological spremenljivkami

Za pojasnitev biološki pomen hsp60 na raka želodca, smo pregledali imunohistokemičnim raven hsp60 v želodčnih tkivih raka (sl. 1). Hsp60 obarvanje pretežno nahaja v citoplazmi tumorskih celic. Pozitivna stopnja hsp60 je bila 58,3% (130/223) v vzorcih raka želodca.

Glede na rezultate imunohistokemijo smo korelaciji stanje hsp60 v 223 želodčnih vzorcih raka z osmimi drugimi splošno priznanimi clinicopathologic parametrov (tabela 1 ). Naše analize so pokazale, da je bila raven hsp60 raka želodca pomembno povezana z globino invazije ( P
= 0,043), na bezgavkah metastaze ( P
= 0,018) in stadij bolezni ( P
= 0,048), vendar pa ni bila povezana s spolom, starostjo, velikost tumorja, lokacija tumorja in stopnjo diferenciacije ( P
> 0,05) (tabela 1). Predvsem je korelacija statusa hsp60 z vidno serozne invazije in bezgavk metastaz pozitivnosti predlagal morebitno vlogo hsp60 povečano invaziji in metastaz raka želodca.

Vpliv tumorja ravni hsp60 beljakovin na prognoze

za nadaljnjo opredelitev učinkov hsp60 na OS in RFS, smo najprej izvedli univariatne analize tradicionalnih clinicopathologic spremenljivk za prognozo. Rezultati univariantne analize so prikazani v tabeli 2. Čezmerno hsp60 ( P
= 0,001), večja velikost tumorja ( P
< 0,001), na mestu tumorja ( P
= 0,014), vidno serozne invazija ( P
< 0,001) in bezgavko metastaze ( P
< 0,001) so statistično pomembno povezane s slabim stopnjo OS bolnikov z rakom želodca . Poleg tega, Kaplan-Meier analiza je pokazala, da hsp60 prekomerno ( P
= 0,002), večja velikost tumorja ( P
< 0,001), na mestu tumorja ( P
= 0.008), vidno serozne invazija ( P
< 0,001) in bezgavko metastaze ( P
< 0,001), so bili negativni napovedni dejavniki za RFS pri bolnikih želodca z rakom (tabela 2). Poleg tega, da oceni neodvisni vpliv hsp60 prekomerno o OS in RFS, Večvariantna Cox regresijski model, prilagojen za velikost tumorja, tumorja mestu, globina invazije, bezgavkah metastaze in hsp60 bila izvedena. Naši rezultati so pokazali, da je Hsp60 stanje slabo neodvisen napovedni dejavnik za OS pri bolnikih z rakom želodca (razmerje tveganj, 1.594; 95% CI, 1,114-2,280). Poleg tega je bila pri bolnikih hsp60 izraz pozitivne skoraj 1,5-krat bolj verjetno, da trpijo zaradi ponovitve od tistih z negativno hsp60 izražanja (razmerje tveganj, 1.460; 95% CI, 1,024-2,081). velikost tumorja, globina invazije in bezgavkah metastaze vse je bilo neodvisno napovedno vrednost v multivariatne analize (tabela 3).

analiza preživetja je pokazala, da je bila OS in RFS značilno razlikovali med 223 bolnikov, glede na stopnjo hsp60 ( P
= 0.001, P
= 0,002) (sl. 2A). Pooperativno mediano OS in RFS bila 26.0 mesecev in 20,0 mesecev, v tem zaporedju. Pooperativnem Mediana vrednost časa OS v Hsp60-pozitivna (n = 130) in Hsp60-negativne (n = 93), želodčni bolniki z rakom podskupina bilo 17,5 mesecev in 36,0 meseca in mediana RFS časih je bilo 14,0 mesecev in 33,0 mesecev. Poleg tega so bile stopnje OS in RFS na 5 let 30,2% in 29,3% za bolnike Hsp60-pozitivnih v primerjavi s 48,9% in 43,5% pri bolnikih hsp60 negativnih oz ( P
= 0,001 in P
= 0,002;. tabelo 2)

da bi še dodatno oceniti napovedni vrednosti hsp60 v različne podskupine, so bili bolniki razvrščeni v razrede po velikosti tumorja (slika 2B, C), globina invazije (sl.. 2D, E) in bezgavk metastaze (sl. 2F, G). Stopnja hsp60 ohranila svojo napovedno vrednost pri napovedovanju krajši OS in RFS v podskupinah za velikost tumorja. Za podskupinah T3 /T4 in bolnikov N1-3 so bile ugotovljene pomembne korelacije med statusom in OS hsp60 ( P
= 0.003 in P
= 0.002, v tem zaporedju) in RFS ( P
= 0,008 in P
= 0.003, v tem zaporedju). Hsp60 imela napovedno vrednost v zvezi z OS ali RFS za bolnike z T1 /T2 in N0 (vse P
> 0,05). Zato se zdi, da lahko hsp60 služi kot močan prognostični dejavnik pri bolnikih z napredovalim rakom želodca v različnih rizičnih skupin.

hsp60 prekomerno napovedujejo slabo prognozo, neodvisno od tumorja invazivnosti

Da bi bolje razumeli, klinični pomen hsp60 na agresivnost raka želodca, smo raziskovali odnos hsp60 z globino invazije in bezgavkah metastaze raka želodca. Pozitivne stopnje hsp60 bilo 63,7% in 63,3% v bolj vidno serozne invazijo skupine (T3 /T4) in pogostejše limfni sodelovanje vozlišče skupine (N1-3), medtem ko je bilo le 50,0% in 46,2% v T1 /T2 in N0 ( P
= 0,043 in P
< 0,018, v tem zaporedju) (tabela 1). Poleg tega je bila stopnja hsp60 močno povezana z MMP-9 pri 223 želodčnega karcinoma osebkov. Od 93 bolnikov z nizko stopnjo hsp60, je bilo 65 bolnikov (69,9%), nizko raven MMP-9, medtem ko je 77 od 130 bolnikov (59,2%) z visoko stopnjo hsp60 tudi visoko raven MMP-9 ( P
<.. 0,001) (slika 3)

smo podrobneje preučiti vpliv tumorja invazivnosti na prognostično vrednost hsp60 raka želodca s pomočjo MMP-9 kot kazalnik za invazivni potencial posameznika tumorske celice. Vsi bolniki so bili stratificirani v obeh nizko invazivnosti podskupini a (nizko MMP-9, n = 118) ali z visoko invazivnosti podskupine za (visoko MMP-9, n = 105) glede na raven MMP-9 indeksu. Kaplan-Meier krivulji preživetja so bili nato zarišejo raziskati povezavo med statusom in preživetje hsp60 (sl. 4). V veliko tumorsko invazivnost podskupine, je Hsp60 čezmernim povezana s krajšim OS ( P
= 0,013) in RFS ( P
= 0,032) v primerjavi z OS in RFS pri bolnikih z nizko stopnjo hsp60, medtem ko ni bilo prognozo glede OS ali RFS v nizkem invazivnost podskupine.

Pogovor

v tej študiji je bila stopnja hsp60 raziskovali pri 223 želodčnih karcinomom tkiva z imunohistokemijo. Ugotovili smo, da je Hsp60 stanje značilno povezana z globino invazije in bezgavkah metastaze. Poleg tega je analiza preživetja Kaplan-Meier je pokazala, da so časi preživetja (OS in RFS) bolnikov z rakom želodca s hsp60 prekomerno bistveno krajša od tiste z nizko stopnjo hsp60. Poleg tega je multivariatna analiza Cox model, je pokazala, da je Hsp60 stanje neodvisen dejavnik tako za prognozo indekse (OS in RFS) pri bolnikih z rakom želodca. Ta ugotovitev kaže, da ima hsp60 pomembno vlogo pri tumorski prognozo, in bi lahko potencialni prognostični dejavnik za nastanek raka želodca. Naši rezultati so bili skladni s predhodno prijavljenih rezultatov. V številnih preiskavah je bilo dokazano, da je nenormalno ekspresijo hsp60 iz rakavih celic, povezane z napredovanje tumorja. Tanaka et al. [21] so poročali, da je bila stopnja pozitivnosti H. pylori hsp60 pri bolnikih z rakom difuzna tipa želodca bistveno višja kot pri H. bolnikih pylori pozitivnih brez raka želodca, ki je predlagal, da bi se H. pylori hsp60 povezana z želodčno rakotvornosti zlasti v primeru raka razpršeni. Faried sod. [14] v primerjavi korelacijo statusa hsp60 z clinicopathological parametrov in prognozo na požiralnika ploščatoceličnim karcinomom in predlagal, da hsp60 povezana z bolnikovo prognozo na požiralnika karcinoma človeški skvamoznega. Poleg tega Cappello sod. [22] ocenila prisotnost in izražanje Hsp60 in HSP10 v črevesnih karcinomov z bezgavkah metastaze in ugotovil, da je Hsp60 in HSP10 prekomerno funkcionalno povezana z tumorskemu napredovanje v črevesnih karcinomov. Vendar Cappello sod. [23] v primerjavi s hsp60 in HSP10 izražanje pri pljučnem raku s tisto kronične obstruktivne pljučne bolezni z imunohistokemijo in našli nasprotujoče si rezultate, da se izguba hsp60 in HSP10 immunopositivity povezanih z razvojem in napredovanjem raka bronhialne pri kadilcih s kronično obstruktivno pljučno bolezni.

Klinična faza je najpomembnejši dejavnik, ki vpliva na prognozo bolnikov z rakom želodca. Več sistemi so na voljo za razvrščanje raka želodca. Med njimi je Union International Cancer Control (UICC) TNM uprizoritev sistem je eden izmed najbolj razširjena. Čeprav je sistem TNM uspešno ocenjena bolnikov o njihovi napovedi po clinicopathological spremenljivk, je dosegel mejo pri zagotavljanju pomembne informacije, ki lahko vplivajo na strategijo zdravljenja. To je težko za prebavne kirurgom natančno napovedati, kateri posamezniki bodo doživeli ponovitve pri bolnikih z napredovalim, ki so opravili kurativno zdravljenje. Da bi odpravili omejitve teh tradicionalnih sistemov, je bilo veliko molekularni markerji raziskovali in dokazali, da so potencialno napovedno pomen. Vendar pa do danes, biomarkerjev, ki bi stratifikacija bolnikov Rak želodca s kurativno izrezu v fazi TNM III /IV, so še vedno precej omejena. V našem plastnim analizi smo ugotovili, da je imel hsp60 stanje jasno napovedno vrednost za OS in RFS v T3 /T4 in bolnikov bezgavko metastaze (N1-3). Ti podatki kažejo, da bi lahko hsp60 deluje kot napovedni orodje za identifikacijo bolnikov z napredovalim rakom želodca z visokim tveganjem za ponovitev.

Znano je, da je razgradnja zunajceličnega matriksa (ECM), signal za začetek invazije in metastaze in MMP so pomembne molekule, ki sodelujejo pri razgradnji ECM med invazijo in metastaz [24]. Chu et al. [18] so poročali, da je bil rak MMP-9 bistveno povezana z globino invazije in bezgavkah metastaze in MMP-9-pozitivnih bolnikov z rakom želodca imeli slabše rezultate kot tiste z MMP-9-negativnimi tumorji. Zhao sod. [25] ugotovljeno, da je bil MMP-9 ciljanjem interferenčno RNA sposobna uspešno zatreti MMP-9 izražanja in zavirajo rast celic in invazijo raka SGC7901 želodca in vitro in in vivo. Poleg tega Lin et al. [26] poroča, da je protein toplotnega šoka 60 H. pylori okrepljeno migracije s želodčnih rakave celice in spodbuja nastajanje cevi, poleg tega pa bi lahko pospeši razvoj raka na način, ki izraža pro-vnetnih citokinov. Ugotovljeno je bilo, da je Hsp60 predlagana kot cilj za tumorsko terapijo [27]. Naši rezultati pokazali, da so bile raven hsp60 in MMP-9 v korelaciji s seboj, kar kaže večjo invazivne in metastaziranju aktivnost Hsp60-pozitivnih rakavih celic. Poleg tega je Hsp60 močno izražena v globino invazije, zlasti v T3 in T4 karcinomov. Kolikor je zadeva stanje bezgavk, bolniki z bezgavkah metastaze ponavadi pokažejo povišano hsp60 izraz. Poleg tega je pri bolnikih, ki so imeli hsp60 prekomerno, v kateri tumorske celice prikazano visoke invazivnosti, imela slabo OS in krajše RFS. Skupinsko hsp60 raka želodca spodbujanje tumorske agresivnosti predlaga, da bi lahko hsp60 izvedljiva tarča pri zdravljenju raka.

Na kratko smo pokazali, da lahko hsp60 igrajo pomembno vlogo pri tumorski invaziji, metastaze in prognozo in lahko deluje kot obetavno cilj za prognostično napoved raka želodca. Določitev hsp60 lahko pomagajo odkriti bolnike z rakom želodca z visokim tveganjem in s tem pomoč pri izbiri ustreznih terapij. Nadaljnja preiskava je treba razjasniti vlogo hsp60 pri razvoju raka želodca.

Priznanja

zahvaljujemo klinične podatke, ki jih oddelek za patologijo (pridružiti bolnišnica Guilin Medical University).

• Plos ONE: Zveza med števila kopij DNA aberacije na kromosomu 5q22 in želodca Cancer
• Plos ONE: analiza limfnih vozlov metastaz Korelacija s prognozo pri bolnikih z T2 želodca Cancer