Extracto
La mucina 2 (MUC2) es una molécula de mucina expresado de forma aberrante de las células de cáncer de ovario. Anterior Los estudios in vitro han indicado que MUC2 promueve el crecimiento del cáncer y la metástasis a través de un mecanismo dependiente de los macrófagos asociados a tumor (TAM). Sin embargo, este mecanismo no se ha relacionado con la oncología clínica, y su significado pronóstico necesitaba ser clarificado. A continuación, se recogieron 102 muestras consecutivas con cáncer de ovario y utilizamos la técnica de múltiples inmuno-histo-química /-fluorescent para determinar las correlaciones entre el estado de la expresión MUC2, la relación de M1 /M2 TAM y las densidades de la ciclooxigenasa-2 (COX-2 ) las células
+
+ TAM y COX-2. El análisis de supervivencia de Kaplan-Meier y el análisis de regresión de Cox se utilizaron para evaluar la influencia pronóstica de estos parámetros. Como resultado, se encontró que la sobreexpresión MUC2 (inmunotinción ++ /+++) fue significativamente correlacionado con una relación reducida de M1 /M2 TAM (p & lt; 0,001), un aumento de la densidad de la COX-2
+ TAM ( p & lt; 0,001) y un aumento de la densidad de la COX-2
+ células cancerosas (p = 0,017). Además, la mayoría de la M2 TAM (93% -100%) y COX-2
+ TAM (63% -89%) se superponen; y la COX-2
+ células cancerosas se observan con frecuencia cerca de la COX-2
+ TAM. En el análisis de regresión de Cox, se encontró que la sobreexpresión MUC2 ser un factor pronóstico independiente para los pacientes con cáncer de ovario, de las cuales la razón de riesgo (HR) fue 2,354 (intervalo de confianza del 95% (IC): 1,031 a 10,707, p = 0,005). Además, la reducida proporción de M1 /M2 TAM y el aumento de las densidades de la COX-2
+ TAM y la COX-2
+ células cancerosas se demostraron ser los predictores de mal pronóstico, entre los cuales la reducción de M1 /M2 poseía la relación de HR más alta (1.767, IC del 95%: 1,061 a 6,957, p = 0,019). Todos estos hallazgos revelaron que MUC2 puede ejercer concurrentemente M2-polarizante y los efectos sobre los TAM, por el cual se causa un patrón /M2-M1-TAM polarización desequilibrada e induce local de PGE
2 de síntesis (en ambos TAM COX-2 y la inducción Células cancerígenas). La retroalimentación positiva entre el local de PGE
2 síntesis y TAM-M2 polarización acelera la progresión del cáncer de ovario.
Visto: El Y-f, Zhang M-Y, X Wu, Sun X-j, Xu T, El Q-Z, et al. (2013) Expresión de alta MUC2 en cáncer de ovario es inversamente asociados con la Ecuación M1 /M2 de macrófagos asociados a tumores y paciente de supervivencia. PLoS ONE 8 (12): e79769. doi: 10.1371 /journal.pone.0079769
Editor: Chad Creighton, Baylor College of Medicine, Estados Unidos de América
Recibido: 18 Julio, 2013; Aceptado: September 26, 2013; Publicado: 6 de diciembre 2013
Derechos de Autor © 2013 He et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Este trabajo fue apoyado por becas de la Fundación Key disciplinas y especialidades de la Oficina de Salud de Shanghai, la Fundación disciplinas clave de la Comisión de Educación de Shanghai (número de concesión 08YZ43), la Fundación de Investigación de Ciencias de la Comisión de Ciencia y Tecnología de Shanghai (número de concesión 12411950200), la Proyecto llave en la disciplina del hospital Renji, Escuela de Medicina de la Universidad de Shanghai Jiaotong, la Fundación de Ciencias de China post-doctoral (número de concesión 2011M500795), y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (los números de subvención 81272882 y 81072137). Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
cáncer de ovario
epitelial pone en peligro la salud de las mujeres adultas y es la principal causa de muerte por cáncer en las mujeres posmenopáusicas [1]. Las interacciones entre las células de cáncer de ovario y de acogida células inmunes han sido intensamente estudiado por los oncólogos clínicos para determinar cómo escapar de estas células de cáncer o incluso hacer uso del sistema inmune del huésped para sobrevivir, proliferar y metastatizar [2,3]. En investigaciones anteriores, se identificaron una serie de moléculas de mucina (CUG) de manera aberrante secretadas por las células de cáncer de ovario, incluyendo MUC1, MUC2 y MUC16 [4-6]. Estas mucinas comprenden una familia glicoproteína con una serina y el núcleo polipéptido repetitivo treonina-enriquecido y un gran número de O-glicanos ligados a este núcleo [4]. En circunstancias fisiológicas, mucinas sirven como una barrera protectora y la capa de lubricante que mantiene la estructura y la función del tracto digestivo, tracto respiratorio, tracto reproductor y tracto urinario, así como los celomas, tal como la cavidad peritoneal, la cavidad pleural y cavidades articulares [5]. Sin embargo, cuando se produce la transformación maligna, los niveles de la secreción de mucina se han mejorado de manera espectacular, y las estructuras de los glicanos dentro de estas moléculas pueden ser alteradas [7,8]. Una vez liberados en la circulación, mucinas pueden servir como biomarcadores de cáncer, tales como CA125 (codificada por MUC16) y CA153 (codificada por MUC1) [4-8]. Varios estudios preclínicos han indicado que las mucinas derivadas de tumores malignos pueden facilitar la progresión del cáncer a través de sus interacciones con las células inmunes [9-11]. Por ejemplo, en experimentos in vitro realizados por Inaba et al. mostraron que los macrófagos MUC2 inducidas dentro de los tejidos de cáncer de expresar la ciclooxigenasa-2 (COX-2) y la liberación de prostaglandina E2 (PGE
2). Estos autores también sugirieron que los PGE-macrófago secretada
2 podría a su vez promover el crecimiento tumoral y la metástasis [12]. Sus resultados indicaron que MUC2 se puede utilizar como un supresor inmune por las células cancerosas.
Los tipos y número de macrófagos que se infiltran en el tejido de cáncer (es decir, macrófagos asociados a tumores o TAM) están estrechamente relacionadas con el pronóstico del paciente de cáncer [ ,,,0],13,14]. TAM se puede dividir en dos fenotipos, M1 y M2. TAM polarizadas-M1 liberan oxígeno y nitrógeno intermedios reactivos para matar las células cancerosas o liberan factores inmunomoduladores, como la interleucina-1β (IL-1β) e IL-12, lo que provoca
+ células T CD8 para atacar las células del cáncer [13, 14]. TAM polarizadas-M2 tienen el efecto contrario. Liberan factor de crecimiento epidérmico (EGF), derivado de plaquetas factor de crecimiento (PDGF), factor de crecimiento transformante tumoral (TGF) -β, factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF) y otros factores tróficos que promueven el crecimiento de células de cáncer y el proceso de vascularización cáncer [ ,,,0],13,14]. Además, estos TAM M2 pueden producir una variedad de metaloproteinasas de matriz (MMP2, MMP7, MMP9 y MMP12) y quimiocinas [CXC ligando motivo (CXCL) 8, CC motivo ligando (CCL) 13, CCL18 y CCL23] que facilitan la micrometástasis del cáncer [13 , 14]. Estudios anteriores han demostrado que una densidad relativamente alta de infiltrarse M1 TAM y una alta relación M1 /M2 se correlacionó positivamente con la tasa de supervivencia de cinco años de pacientes de cáncer (tales como pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas, cáncer de próstata y el cáncer colorrectal ) [15-17]. Además, la eliminación de M2-polarizado TAM utilizando agentes quimioterapéuticos pueden inhibir la progresión de la enfermedad y mejorar los resultados del paciente [18,19]. Un número de sustancias liberadas por las células cancerosas, tales como IL4, IL10 y el factor estimulante de colonias (CSF) -1, se han encontrado para inducir monocitos /macrófagos inmaduros (M0) de diferenciarse en M2 TAM [20,21]. Sin embargo, el papel de las mucinas secretadas por células de cáncer en el proceso de diferenciación TAM sigue siendo poco clara.
Debido MUC2 se ha encontrado para interactuar con TAM a través de sus receptores (es decir, el receptor scavenger macrófago) en la superficie celular, se eran más bien interesado en si también pueden influir en la diferenciación de M1 /M2 de estas células inmunes. Mientras tanto, también es necesario interpretar los resultados de Inaba et al. en un contexto clínicamente relevantes, que podrían beneficiarse del tratamiento clínico y la vigilancia de los pacientes con cáncer de ovario. A estos efectos, en este estudio, se analizaron cuantitativamente el número, la densidad y las características moleculares de los macrófagos en los tejidos de cáncer de ovario y evaluamos las relaciones de los parámetros de TAM obtenidos con el nivel de expresión MUC2 en tejidos de cáncer. Se encontró que MUC2 jugó un papel significativo en el proceso de diferenciación de TAM intratumoral, favoreciendo el fenotipo M2. Por otra parte, sobre la base de los resultados de Inaba y col. [12], hemos explorado y analizado el mecanismo de la COX-2-inducción posible gracias a la cual MUC2 media la polarización M2 de TAM y determinaron la importancia clínica de este mecanismo para el paciente a largo plazo la supervivencia.
resultados
las relaciones entre el nivel de expresión MUC2 y demográfica del paciente, las características clínicas y patológicas
se estudiaron un total de 102 casos (Tabla 1). La inmunohistoquímica demostró que las muestras de 47,1% (48 casos) de los pacientes inscritos mostraron diferentes niveles de expresión MUC2 (+, ++ o +++). Para diferenciar el estado de la sobreexpresión de MUC2 de su expresión basal, se realizó un experimento de inmunohistoquímica en paralelo en 33 muestras de tumores ováricos benignos (métodos para recoger estas muestras fueron proporcionadas por Materiales y Métodos S1 en el archivo S1; características demográficas y patológicas de los pacientes 33 eran proporcionada por la Tabla S1). Los resultados demostraron "+" MUC2-inmunotinción en 36.4% de los casos benignos, y no se detectaron casos de tumores benignos con niveles más altos de inmunotinción (ver Figura S1 S2 en File). Estos resultados sugieren que la expresión MUC2 línea de base en los tumores ováricos benignos corresponde a MUC2 - /+ inmunotinción, mientras que MUC2 ++ /+++ inmunotinción es más específico a los tumores malignos y representa un estado de la sobreexpresión genuino [23-25]. Por lo tanto, se dividió a los pacientes en dos grupos correspondientes: un grupo de alto MUC2 expresión (++ y +++) y un grupo de baja expresión MUC2 (- y +), con 23 y 79 casos, respectivamente. A continuación, se compararon las características demográficas, clínicas y patológicas de los pacientes en los dos grupos. Se encontró una correlación significativa entre el nivel de expresión y la MUC2 histotype cáncer. La tasa de MUC2 sobreexpresión fue significativamente mayor en el cáncer de ovario mucinoso (p = 0,002, χ
2 test, Tabla 1). Sin embargo, se observó ninguna relación significativa entre ninguno de los otros parámetros, incluyendo la edad del paciente, el índice de masa corporal (IMC), gravidez, paridad, el estado de la metástasis del cáncer, el estadio clínico y el grado patológico, y el nivel de expresión MUC2 (Tabla 1). Características
grupo expresión bajo MUC2 (n = 79)
alta MUC2 expresión grupo (n = 23)
p valor
†
Demografía :Años (years)59.2±6.159.8±6.70.680Gravidity4.2±1.23.6±1.20.107Parity1.1±0.41.2±0.50.544BMI23.2±2.623.0±1.90.769Oral el uso de anticonceptivos & gt; 6 meses 7 (8.9) 2 (8.7) 0.980Smoking & gt; 6 meses12 (15,2) 5 (21,7) 0.458Alcohol abuso & gt; 6 meses 1 (1.3) 1 (4.3) Características 0.348Clinical: Ascites20 (25.3) 7 (30.4) 0.624Peritoneal metástasis (incluyendo intestinal, vejiga y metástasis hepática y peritoneal prueba citológica lavado +) 62 (78,5) 16 (69,5) nodo 0.375Lymph metastasis30 (38,0) 8 (34,8) resistencia 0.781Drug durante los course2 quimioterapéuticos primarios (2,5 ) 1 (4.3) 0.650Pathology: Etapa
**
0.383II23(29.1)4(17.4)III53(67.1)17(73.9)IV3(3.8)2(8.7)Histotype0.002
§
Serosa 57 (72,2) 10 (43,5) mucinoso 7 (8,9) 10 (43,5) Endometrioid8 (10,1) 1 (4.3) Claro cell5 (6.3) 2 (8.7) Undifferentiated2 (2,5) 0 (0) Grado
**
0,182 G140 (50.6) 8 (34.8) G219 (24,1) 10 (43,5) G320 (25,3) 5 (21,7) Tabla 1. Las relaciones entre las características del paciente y los niveles de expresión MUC2 *. *
los datos se presentan como los valores medios ± desviación estándar o como número (porcentaje)
** Véase la referencia 22
† t-test o de Student de dos colas χ
se utilizó 2 ensayo, según proceda.
§ La significación estadística. Descargar CSV CSV
Correlación entre el tejido de cáncer de ovario MUC2 estado de la expresión y la relación de TAM M1 /M2
Los TAM en las muestras de cáncer de ovario se analizaron cuantitativamente basa en CD68 sola inmunotinción [17,26]. Las densidades de CD68
+ células cancerosas en los tejidos del grupo de alta expresión MUC2 y el grupo MUC2 expresión baja fueron similares (27,3 ± 13,6 mm
-2 vs. 26,0 ± 11,9 mm
-2); y sin significación estadística se estableció (p = 0,654, prueba de la t de Student). A continuación, las muestras de cáncer de Inmunomarcamos doble para explorar el estado de diferenciación intratumoral de los TAM. El antígeno leucocitario anti-CD68 + anti-humano (HLA) DR y anti-CD68 + anti-inducible de óxido nítrico sintasa (iNOS) se utilizaron paneles de anticuerpos para identificar polarizado-M1 TAM, y el anti-CD68 + anti-CD163 y se han usado paneles de anticuerpos anti-CD68 + anti-VEGF para identificar polarizado-M2 TAM (Figura 1) [17,26]. Nuestra prueba preliminar confirmó que el HLA-DR
+ CD163
+, HLA-DR
+ VEGF
+, iNOS
+ CD163
+ e iNOS
+ VEGF
+ TAM representaron menos del 3% (1,2%, 1,7%, 2,1% y 2,6%, respectivamente) del total de los TAM, lo que indica que los TAM son escasamente doble etiquetado con ambas firmas M1 y M2. Al examinar las secciones de tejido de cáncer, se observó que la densidad intra-islote de TAM polarizado-M1 (CD68
+ HLA-DR
+ o CD68
+ iNOS
+) fue significativamente menor en el grupo MUC2 expresión alta que en el grupo MUC2 expresión baja (p & lt; 0,01, prueba de la t de Student, Tabla 2). En contraste, la densidad intra-islote de polarizado-M2 TAM (CD68
+ CD163
+ o CD68
+ VEGF
+) en el grupo de alta expresión de MUC2 fue significativamente mayor que el de la baja grupo MUC2 expresión (p & lt; 0,001, prueba de la t de Student, Tabla 2). Por otra parte, se analizaron las relaciones M1 /M2 basado en la tinción con CD68 TAM
+ HLA-DR
+ o CD68
+ CD163
+ en dos secciones de tumor consecutivos de cada paciente. La media de la relación M1 /M2 resultante fue significativamente menor en el grupo de alta expresión de MUC2 que en el grupo baja expresión MUC2 (p & lt; 0,001, prueba de la t de Student, Tabla 2), que era consistente con los patrones de distribución M1 /M2 de los TAM de estos dos grupos (Figura 1).
(A) Representante MUC2 y CD68-CD68 solo inmunotinción y /HLA-DR, CD68 /iNOS, CD68 /CD163, CD68 /VEGF secciones de doble inmunotinción del grupo de alta expresión MUC2. (B) Representante MUC2 y CD68 solo inmunoti~neron y CD68 /HLA-DR, CD68 /iNOS, CD68 /CD163, CD68 /VEGF secciones de doble inmunotinción de la expresión del grupo MUC2 baja. Para VEGF y iNOS-inmunotinción, las células cancerosas (en rojo) que expresaban de forma independiente estas dos proteínas se pueden encontrar en las secciones de tejido de cáncer de ambos grupos (punta de flecha). Asterisco, TAM (en marrón) que expresa la proteína CD68. Flecha, CD68
+ TAM (en morado) que co-expresan las proteínas indicadas (HLA-DR, iNOS, CD163 o VEGF). La barra de escala (negro), 100 micras. barra de inserción escala (blanco), 10 micras. (C) La comparación de los porcentajes de los diferentes subconjuntos de células M1 y M2 (es decir, patrones de distribución M1 /M2) entre todos los TAM. Podría observarse que los porcentajes de macrófagos M1 fueron significativamente más altos que los de los macrófagos M2 en el grupo de alta expresión de MUC2; pero por el contrario, los porcentajes de macrófagos M1 fueron significativamente más bajos que los de los macrófagos M2 en el grupo de baja expresión MUC2. *, P & lt; 0,05, ANOVA.
Grupos en total CD68
+ densidad de TAM
*
M1 densidad
* (HLA-DR)
densidad M1
* (iNOS)
densidad M2
* (CD163)
M2 densidad
* (VEGF)
relación M1 /M2 (calculado)
†
relación M1 /M2 (real)
†
alta MUC2 expresión group17.4 ± ± 8.36.7 5.86.6 4.79.9 ± ± ± 7.211.5 7.90.69 ± 0.280.58 ± 0.12Low MUC2 expresión group16.1 ± ± 8.211.0 7.212.0 ± 7.34.6 3.94.5 ± ± ± 3.82.75 2.422.83 ± 2.16p value
**0.5230.008
§0.001
§<0.001
§<0.001
§<0.001
§<0.001
§Table 2. La densidad y la relación M1 /M2 de TAM dentro de la región de los islotes del tejido de cáncer de ovario.
* Los datos se presentan como los valores medios ± SD por mm
2. La densidad total de TAM se determinó por inmunotinción CD68 sola, y las densidades M1 y M2 TAM se determinaron utilizando inmunotinción doble a base de CD68. Las firmas utilizadas para identificar los fenotipos M1 y M2 de TAM se indican entre paréntesis. ** T de Student de dos colas.
† La relación M1 /M2 se calculó dividiendo la densidad M1 TAM (CD68 y HLA-DR-positivo) por la densidad M2 TAM (CD68 y CD163-positivo) en dos secciones representativas
.17,23 El real relación M1 /M2 se define como el número de CD68
+ HLA-DR
+ células se dividen por el número de CD68
+ CD163
+ células en los mismos campos de dos secciones consecutivas.
17,23
§ La significación estadística. Descargar CSV CSV
Correlación entre el tejido de cáncer de ovario MUC2 estado de expresión y TAM expresión COX-2
Para establecer la relación entre el estado de la expresión de MUC2 en el tejido canceroso y el nivel de expresión de COX-2 en los TAM se compararon las densidades de la COX-2
+ TAM en muestras de cáncer entre los grupos de alta y baja expresión MUC2. Como se muestra en la Figura 2, se encontró que, independientemente del nivel general de expresión MUC2, la densidad de CD68
+ COX-2
+ TAM fue significativamente mayor en los islotes de cáncer, en el que las moléculas de MUC2 fueron secretadas vigorosamente, que en las regiones del estroma, en los que las moléculas de MUC2 apenas se secretadas (p & lt; 0,001, ANOVA, la Figura 2). Por otra parte, ya sea en los islotes de cáncer o en las regiones del estroma, la densidad de CD68
+ COX-2
+ TAM fue significativamente mayor en el grupo de alta expresión de MUC2 que en el grupo expresión bajo MUC2 (p & lt; 0,001, ANOVA, Figura 2). Además, en toda la sección (islote cáncer + región del estroma), la relación media de CD68
+ COX-2
+ TAM /total de CD68
+ TAM fue significativamente mayor en el grupo de alta expresión de MUC2 que en el grupo de baja expresión MUC2 (p & lt; 0,001, prueba de la t de Student, Figura 2). Un número de CD68
COX-2
+ se observaron células cancerosas que rodea el CD68
COX-2
+ TAM, en particular en las muestras del grupo de la expresión de alto MUC2 (Figura 2).
(A) CD68
+ COX-2
+ TAM en una sección de tejido de cáncer de representante del grupo de alta expresión MUC2 se muestra. (B) CD68
+ se muestra la COX-2
+ TAM en una sección de tejido de cáncer de representante del grupo de expresión MUC2 baja. Los núcleos se tiñeron con SYTO 40, que se muestra en color morado. Punta de flecha, CD68
+ COX-2
+ TAM. Flecha, CD68
+ COX-2
- TAM. Asterisco, la COX-2
+ células cancerosas (CD68
-) que rodea el CD68
+ COX-2
+ TAM. (C) Las densidades intratumorales de CD68
+ TAM y CD68
+ COX-2
+ TAM y el CD68
+ COX-2
+ /CD68
+ ratios de TAM de se compararon los grupos de alto y bajo de expresión MUC2, al igual que los valores correspondientes para el islote cáncer y regiones del estroma. Se podría considerar que la proporción de CD68
+ COX-2
+ /CD68
+ TAM fue significativamente mayor en el grupo de alta expresión de MUC2 que en el grupo MUC2 expresión baja *, p & lt; 0,05, Estudiante de t-test. **, P & lt; 0,05, ANOVA.
M1 y M2 patrones de diferenciación y su relación con TAM expresión COX-2
Para establecer la relación entre el nivel de expresión de COX-2 y el estado de diferenciación de la TAM, que utilizan una técnica de inmunotinción de triple para determinar los patrones de M1- y M2-diferenciación del CD68
+ COX-2
+ TAM que se había infiltrado en los tejidos de cáncer de ovario. En general, en todas las muestras, 3% -20% de la CD68
+ COX-2
+ TAM fueron identificadas como M1 polarizado (HLA-DR
+ o iNOS
+), y el 63% -89% fueron identificados como polarizado M2 (CD163
+ o VEGF
+), sin importar el estado de la expresión MUC2. Sin embargo, el porcentaje medio de polarización-M1 COX-2
+ TAM fue significativamente menor en el grupo de alta expresión de MUC2 que en el grupo de baja expresión MUC2 (p & lt; 0,001, ANOVA); y el porcentaje medio de polarización-M2 COX-2
+ TAM fue significativamente mayor en el grupo de alta expresión de MUC2 (p & lt; 0,001, ANOVA, la Figura 3). Además, la COX-2
+ células en las secciones de tejido de cáncer representó el 3% y el 13% de toda la observada M1 TAM (es decir, CD68
+ HLA-DR
+ o CD68
+ iNOS
+ células), y representó el 93% -100% del M2 TAM observó (CD68
+ CD163
+ o CD68
+ VEGF
+). Las proporciones de la COX-2
+ células en las poblaciones M1 y M2 TAM de los dos grupos de expresión MUC2 no fueron significativamente diferentes (para subconjuntos M1, p = 0,161 y para subconjuntos M2, p = 0,610, ANOVA, la Figura 3) .
(A) Representante CD68, se muestra la COX-2 y M1 /M2 firma secciones triple immunostained. Punta de flecha, la COX-2
+ TAM que expresaban las firmas M1 y M2. Flecha amarilla, la COX-2
+ TAM que no expresan los índices de firma M1 y M2. flecha azul, la COX-2
- M1 o M2 TAM. Asterisco, la COX-2 células
+ cancerosas. Barra de escala, 10 micras. (B) Se compararon los porcentajes de M1- y TAM polarizadas-M2 en el CD68
+ COX-2
+ poblaciones de TAM que se infiltraron en el tejido de cáncer en los grupos de nivel de expresión de dos MUC2. (C) Se compararon los porcentajes de la COX-2
+ células en las poblaciones M1 y M2 de los TAM intratumoral en los grupos de nivel de expresión de dos MUC2. Se podría señalar que la mayoría de la COX-2
+ TAM, tanto en los grupos de alto y bajo de expresión MUC2 exhibieron firmas M2 (es decir, CD163
+ y VEGF
+). *, P & lt; 0,05, ANOVA. NS, no tiene importancia, ANOVA.
Correlación entre el nivel de expresión MUC2 y estado de la expresión de COX-2 en el cáncer de ovario
tejido
Se informó anteriormente que la PGE
2, el catalítica producto de la COX-2 liberado por COX-2
+ TAMs pueden regular al alza la expresión intracelular de COX-2 en las células cancerosas cultivadas [27]. De acuerdo con ello, se investigó la relación entre la expresión de COX-2 estados de las células del cáncer de ovario y los TAM se infiltran en la población de pacientes inscritos. Los datos obtenidos mostraron que la densidad de la COX-2
+ células de cáncer fue significativamente mayor en el grupo de alta expresión de MUC2 (p = 0,017, prueba de la t de Student, Figura 4), con un aumento significativo concentración local de PGE
2 detectado utilizando el ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) (métodos para realizar ELISA fueron proporcionados por Materiales y métodos S2 en File S1, los resultados de la
2 experimento ELISA PGE fueron proporcionados por la Figura S2 en S2 File) en comparación con el grupo MUC2 expresión baja. Además, se encontró una correlación estadísticamente significativa entre la densidad de la COX-2
+ células cancerosas y la de COX-2
+ TAM en las muestras del grupo de la expresión de alto MUC2, y la mayoría de la COX-2
+ se detectaron células cancerosas en las regiones cerca de la COX-2
+ TAM (p = 0,035, análisis de correlación de Pearson, la Figura 4). Sin embargo, no hay tal correlación se encontró en el grupo de baja expresión MUC2, lo que sugiere que la mayoría de la COX-2
+ células de cáncer observados en las muestras de cáncer de ovario de este grupo más probable el resultado de la expresión de genes espontánea, pero no la expresión inducida por unos pocos vecinos COX2
+ TAM (p = 0,389, análisis de correlación de Pearson, la Figura 4).
(a) campos microscópicos representativos en secciones de tejido de cáncer de los grupos de alta y baja expresión MUC2. En las secciones de tejido de cáncer de la expresión del grupo de alto MUC2, la COX-2
+ células cancerosas y la COX-2
+ TAM (con citoplasma en rojo) se distribuye con frecuencia en toda la región de los islotes, mientras que en el tejido de cáncer del grupo MUC2 expresión baja, la COX-2
+ células cancerosas y la COX-2
+ TAM eran observados con menos frecuencia. Flecha, CD68
+ TAM (izquierda, CD68
+ COX-2
+ TAM, de color morado; derecha, CD68
+ COX-2
- TAM en marrón). Barra de escala, 50 micras. (B) Comparación de la COX-2
+ densidades celulares de cáncer entre los grupos de alta y baja expresión MUC2. *, P & lt; 0,05, prueba t de Student. parcelas (C) de la dispersión de la COX-2
+ densidad de las células de cáncer en comparación con el de la COX-2
+ TAM densidad en muestras procedentes de las altas (23 casos) y la baja expresión MUC2 (79 casos) grupos. r, el coeficiente de correlación producto-momento de Pearson.
de Kaplan-Meier análisis de supervivencia y análisis multivariado de regresión de Cox de los resultados del paciente
Desde que se observó que el nivel de expresión MUC2 afectó a la M1 /M2 relación de los TAM en los tejidos de cáncer evaluados, hemos explorado más a fondo si este cambio inmunológica local podría ejercer un impacto sustancial en la supervivencia a 5 años de los pacientes con cáncer matriculados. Se realizó un análisis de supervivencia de Kaplan-Meier y el análisis de regresión de Cox para examinar la relación entre el nivel de expresión MUC2 y la supervivencia del paciente. Los parámetros de referencia utilizados en los dos métodos de análisis incluyen la edad, índice de masa corporal, el estado del paciente ascitis y la metástasis, así como la etapa del cáncer, histotype y grado, el tamaño del sitio residual, la relación M1 /M2 de los TAM y la expresión de la COX-2 los niveles de TAM y células cancerosas. El análisis de supervivencia de Kaplan-Meier mostró que la tasa de la supervivencia libre de progresión tasa (SLP) a los 5 años y la supervivencia global (SG) fueron significativamente menores en el grupo de alta expresión de MUC2 que en el grupo baja expresión MUC2 (p & lt; 0,001 para SLP y p & lt; 0,001 para el sistema operativo, log-rank test, Figura 5). Además, una proporción y M1 /M2 reducida densidad de la COX-2 se incrementó
+ TAM y la COX-2
+ células cancerosas eran los predictores de mal pronóstico (Figura 5, para la importancia pronóstica de otros parámetros, ver Figura S3 en S2 File). El análisis de regresión de Cox multivariado mostró que el nivel de expresión MUC2 en las células de cáncer, metástasis peritoneal, la etapa del cáncer, histotype y grado, el tamaño del sitio residual, la relación M1 /M2 de los TAM y las densidades de COX-2
+ TAM y la COX-2
+ células cancerosas fueron factores pronósticos independientes para resultados de los pacientes con cáncer de ovario (Tabla 3).
(A) Nivel de expresión MUC2, bajo (inmunotinción - /+) frente alta (inmunotinción ++ /+++). relación de (B) M1 /M2, inferior vs. más alto que el valor medio. (C) de la COX-2
densidad + TAM, inferior vs. más alto que el valor medio. (D) de la COX-2
+ densidad de células de cáncer, inferior vs. más alto que el valor medio. PFS, la supervivencia libre de progresión. OS, la supervivencia global.
Parámetro * relación
Hazard
†
95% intervalo de confianza
valor de p
Edad & gt; 59.1 years0.9910.939-1.0450.731BMI & gt; 23.20.9870.880-1.1080.830Existence de ascites0.9910.472-1.8190.824Existence de metastasis2.2481.126-5.6290.002 peritoneal
§Existence de metastasis1.2260.607-2.4770.570Size linfático del sitio residual & gt; 2 cm3.0731.240-7.223<0.001
§Stage0.004
§III2.5561.128-9.036IV5.9361.057-16.078Histotype0.016
§Mucinous1.0731.075-3.969Endometrioid0.7501.571-5.394Clear cell1.0551.334-7.881Undifferentiated2.3451.450-12.216Grade0.015
§G21.9011.445-7.827G32.3811.785-9.788Density de CD68
+ COX-2
+ TAM & gt; 10,4 mm
-21.0101.006-1.0350.042
§Density de CD68
COX-2
+ células cancerosas & gt; 239,4 mm
-21.0061.002-1.0090.002
§TAM relación M1 /M2 ≤ 2.41.7671.061-6.9570.019
§MUC2-inmunotinción ++ /+++ 2.3541.031-10.7070.005
§Table 3. el análisis multivariado de regresión de Cox de los posibles factores de pronóstico para el cáncer de ovario.
* para ser concisos, se omitieron los grupos de referencia (cociente de riesgos = 1) para cada parámetro. Estos grupos fueron "Edad ≤ 59,1 años", "IMC ≤ 23.2", "No hay ascitis", "No hay metástasis peritoneal", "No hay metástasis linfática", "Tamaño de sitio residual ≤ 2 cm", "Etapa II", "seroso "," G1 "," Densidad de CD68
+ COX-2
+ TAM ≤ 10,4 mm
-2 "," Densidad de CD68
COX-2
+ células cancerosas ≤ 239,4 mm
-2 "," relación de TAM M1 /M2 & gt; 2.4 "y" MUC2-inmunotinción - /+ ", respectivamente. Todos los pacientes aceptaron una terapia de taxol + platino estándar, por lo tanto, el escenario de la quimioterapia no se incluyó como un parámetro para el análisis multivariante.
† La razón de riesgo se define como la tasa de muerte de los pacientes en el grupo objetivo dividido por la tasa de muerte de los pacientes en el grupo de referencia durante los 5 años de seguimiento.
§ La significación estadística. Descargar CSV CSV
Discusión
A nuestro entender, este estudio es el primero en investigar el efecto inmunomodulador real de las moléculas MUC2 secretadas por las células de cáncer de ovario en base a un enfoque de la patología molecular, que proporciona una nueva visión de la relación entre las células cancerosas y TAM. MUC2 sobreexpresión en repetidas ocasiones se ha demostrado como un factor de mal pronóstico para el cáncer en el sistema digestivo no, como el cáncer de mama, cáncer de vejiga y cáncer de ovario, en estudios previos [28-30]. Sin embargo, el mecanismo detallado mediante el cual se promueve la progresión del cáncer no se ha investigado adecuadamente. En este análisis basado en la población, descubrimos una serie de cambios en la progresión de promoción de cáncer (es decir, los niveles elevados de CD163, VEGF y COX-2 expresión) en los que los TAM en contacto el MUC2
++ /+++ cáncer de ovario se identificaron los tejidos y una serie de interacciones complejas y distintivas entre las células cancerosas y los macrófagos defensoras.
Tal como se muestra en la Figura 1 y la Tabla 2, sólo la relación M1 /M2 de los TAM fue diferente entre los grupos de alta y baja expresión MUC2, mientras que las densidades de TAM en estos dos grupos fueron similares. Este fenómeno sugiere que MUC2 sólo está implicada en el proceso de diferenciación TAM, no en el proceso de reclutamiento TAM. Este efecto inmunomodulador es diferente de la de muchos citocinas conocidas que poseen ambos TAM inductores de la diferenciación y quimiotácticos efectos, tales como VEGF, CSF-1, CCL2 /3/5 y glipicano-3 (GPC3) [31-34], y puede surgir debido a que el receptor MUC2 (es decir, receptor scavenger macrófago) no se acopla a las unidades de adhesión y de la motilidad celular en el monocitos /macrófagos [35]. Las opiniones actuales en relación con el impacto pronóstico de la alteración de la relación M1 /M2 inducida por la expresión MUC2 son un tanto contradictorios. Ohri et al. indicó que una mayor relación M1 /M2 dio lugar a una tasa de supervivencia a 5 años aumentó en los pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas, pero también encontró que la alteración de la relación M1 /M2 se dio como resultado del aumento significativamente la infiltración de M1 TAM (con menos aumento de la infiltración de los TAM M2) y por lo tanto no era el resultado de un proceso de polarización TAM desequilibrada [15]. Más tarde, Edin et al. indicó que era el número de infiltrarse M1 TAM, más que el cambio en la relación M1 /M2, que influyó sustancialmente el pronóstico de los pacientes con cáncer colorrectal [16]. Sin embargo, un estudio realizado por Zhang et al. encontrado lo contrario. Los autores observaron que un aumento de la relación M1 /M2 TAM sola era suficiente para predecir un mejor pronóstico para pacientes con cáncer de pulmón [36]. Poco después, Algars y col. corroborado el hallazgo de que era la relación M1 /M2 en sí, en lugar de densidades alterados de la infiltración de M1 o M2 TAM, que predijo una incidencia reducida a largo plazo de la recaída del cáncer o metástasis hepática en pacientes con cáncer colorrectal [37]. Por lo tanto, nuestros resultados validan los resultados de Zhang et al. y Algars y col. Hemos demostrado que una alteración de la relación M1 /M2 solo es un indicador pronóstico independiente para pacientes con cáncer de ovario (Tabla 3, Figura 5), que también implica que el efecto quimiotáctico sobre los monocitos /macrófagos, no es necesario para algunos factores inmunosupresores, tales como MUC2, para influir en el pronóstico del paciente. Por otra parte, teniendo en cuenta que la relación M1 /M2 reducida tiene la HR más alta (Tabla 3), este factor patológico podría haber jugado un papel importante en el resultado adverso de MUC2 casos
++ /+++ cáncer de ovario.