Extracto
Aplicaciones
El presente estudio investigó la importancia clínica de la proteasa transmembrana, serina 4 (TMPRSS4) y quinasas reguladas por señales extracelulares-1 (Erk1) en el desarrollo, progresión y metástasis de cáncer gástrico.
Métodos
la inmunohistoquímica se emplea para analizar TMPRSS4 y ERK1 expresión en 436 gástrica 92 casos de cáncer y tejidos gástricos humanos no cancerosos.
resultados
Los niveles de proteína de TMPRSS4 y ERK1 fueron regulados en lesiones de cáncer gástrico en comparación con los tejidos no cancerosos adyacentes. Alta expresión de TMPRSS4 correlacionada con la edad, el tamaño, la clasificación de Lauren, profundidad de la invasión, los ganglios linfáticos y metástasis a distancia, la etapa de ganglios linfáticos regionales y el estadio TNM, y también con la expresión de ERK1. En las fases I, II y III, la tasa de supervivencia a 5 años de los pacientes con una expresión de alto TMPRSS4 fue significativamente menor que en pacientes con baja expresión. Un análisis más detallado multivariante sugiere que la regulación de TMPRSS4 y ERK1 eran indicadores pronósticos independientes para la enfermedad, junto con la profundidad de la invasión, los ganglios linfáticos y metástasis a distancia y el estadio TNM.
Conclusiones
La expresión de TMPRSS4 en el cáncer gástrico se asocia significativamente con los ganglios linfáticos y metástasis a distancia, alta expresión Erk1, y de mal pronóstico. TMPRSS4 proteínas y ERK1 podría ser un marcador útil para predecir la progresión del tumor y el pronóstico del cáncer gástrico
Visto:. Luo ZY, Wang YY, Zhao ZS, Li B, Chen JF (2013) La expresión de TMPRSS4 y ERK1 correlatos con metástasis y mal pronóstico en pacientes chinos con cáncer gástrico. PLoS ONE 8 (7): e70311. doi: 10.1371 /journal.pone.0070311
Editor: Rajeev Samant, Universidad de Alabama en Birmingham, Estados Unidos de América
Recibido: 20 Febrero, 2013; Aceptado: 18 Junio 2013; Publicado: July 29, 2013
Derechos de Autor © 2013 Luo 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 estudio fue el apoyo de una subvención del Departamento de Zhejiang Provincial de Ciencia y Tecnología de la Fundación de Investigación (2008C33040) y los fondos especiales para la Fundación Nacional de Salud (200802112). 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
Tipo II proteasas de serina transmembrana (TTSPs) han sido reconocidos como una nueva subfamilia de proteasas de serina con un dominio proteolítico, un dominio transmembrana, un corto dominio citoplásmico y una región de tallo de longitud variable que contiene dominios estructurales modulares [ ,,,0],1] - [2]. La mayoría de TTSPs han sido implicados en el desarrollo y progresión del tumor, basada principalmente en su expresión desregulada. proteasa transmembrana, serina 4 (TMPRSS4) es un TTSP que está altamente expresado en el páncreas, tiroides, pulmón y colorrectal [3] - [4]. TMPRSS4 invasividad inducida y la transición epitelio-mesenquimal (EMT) mediante la activación de FAK señalización y Erk [5]. Extracelular quinasa regulada por señal 1 (Erk1) es un miembro de la familia de quinasas MAP y actúa en una cascada de señalización que regula diversos procesos celulares tales como la proliferación, la diferenciación y la progresión del ciclo celular en respuesta a una variedad de señales extracelulares [6]. Las funciones biológicas y significación clínica de TMPRSS4 y ERK1 en el cáncer gástrico no se entienden. El presente estudio examinó la expresión de TMPRSS4 y ERK1 en 436 muestras quirúrgicas de cáncer gástrico mediante técnicas de inmunohistoquímica, para explorar la posible correlación entre la expresión TMPRSS4 y ERK1 con variables clínico, y para determinar el valor pronóstico de la expresión TMPRSS4 y ERK1.
Materiales y Métodos
Las muestras de tejidos archivadas gástrico y no tumorales mucosa
tejidos de cáncer gástrico se recogieron a partir de muestras de gastrectomía de 436 pacientes (311 varones y 125 mujeres, con una edad media de 60,0 años, rango 30-91) del Departamento de Cirugía, hospital Popular Provincial de Zhejiang, a partir de enero de 1998 a enero de 2004. los tejidos habían sido fijados con formalina, embebido en parafina y diagnosticados clínica e histopatológicamente en la cirugía gastrointestinal de Departamentos y Patología. Todos los pacientes tenían registros de seguimiento de & gt; 5 años. El plazo de seguimiento fue de diciembre de 2008. El tiempo de supervivencia se calculó a partir de la fecha de la cirugía para la fecha límite o fecha de seguimiento de la muerte, que fue causada principalmente por la recurrencia o metástasis de carcinoma. Noventa y dos tejidos gástricos humanos no cancerosos se obtuvieron a partir de la gastrectomía adyacentes márgenes & gt cáncer gástrico; 5 cm. la quimioterapia rutina fue dado a los pacientes con enfermedad en estadio avanzado después de la operación, pero no se administró tratamiento con radiación en ninguno de los pacientes incluidos en nuestro estudio.
Tejido análisis de microarrays
Los bloques que contenía una total de 436 muestras de tejido tumoral y 92 muestras de mucosa gástrica normal se prepararon como se describe anteriormente [7] - [8]. biopsias de tejido núcleo (2 mm de diámetro) se tomaron de los tumores gástricos embebidos en parafina individuales (bloques donantes) y dispuestas en bloques de parafina receptores (bloques de la matriz de tejido) usando un trépano. Puesto que se ha demostrado que los resultados de la tinción obtenidos de diferentes áreas intratumorales en diversos tumores se correlacionan bien [9], un núcleo se tomaron muestras en cada caso. Un caso adecuada se definió como un tumor que ocupa & gt; 10% de la superficie del núcleo [10]. Cada bloque contenía más de tres controles internos, que consistía en la mucosa gástrica no neoplásica. secciones de cuatro micrómetros de espesor fueron cortadas de cada bloque de matriz de tejido, eliminó la parafina y deshidratado.
El proyecto fue aprobado por el comité de ética del Hospital Popular Provincial de Zhejiang y el consentimiento por escrito se obtuvo de todos los participantes.
La inmunohistoquímica
El análisis inmunohistoquímico [11] - [12] se realizó para estudiar la expresión de la proteína alterada en 92 no cancerosas muestras de tejido gástrico humano y 436 tejidos de cáncer gástrico humano. En resumen, los portaobjetos se hornearon a 60 ° C durante 2 h seguido de desparafinación con xileno, y rehidratada. Las secciones se sumergieron en tampón de recuperación antigénica EDTA y calentados para la recuperación de antígenos, después de lo cual se trataron con peróxido de hidrógeno al 3% en metanol para apagar la actividad de la peroxidasa endógena, seguido de incubación con 1% de albúmina de suero bovino para bloquear la unión no específica. Las secciones fueron incubadas con conejo anti-TMPRSS4 (Proteintech Group, Inc) y de conejo anti-Erk1 (Cell Signaling Technology), durante la noche a 4 ° C. suero de cabra normal se utilizó como control negativo. Después del lavado, las secciones de tejido se trataron con anticuerpo secundario. Las secciones de tejido fueron counterstained con hematoxilina, se deshidrataron y se montaron.
Evaluación de los Resultados
TMPRSS4 y Erk1 se tiñeron como buffy de color en el citoplasma y el núcleo. El grado de inmunotinción fue revisado y anotó de forma independiente por dos observadores en base a la intensidad de la tinción [11], [13], [14]. Intensidad de la tinción fue clasificado de acuerdo a los siguientes criterios: 0 (sin manchas), 1 (= tinción débil luz amarilla), 2 (tinción moderada = amarillo marrón), y 3 (= fuerte tinción marrón). tinción moderada y fuerte se utiliza para definir los tumores con alta TMPRSS4 o expresión Erk1, y ninguna tinción débil y se utiliza para indicar baja TMPRSS4 o expresión Erk1.
Análisis estadístico
Se realizaron Todos los análisis estadísticos utilizando el software SPSS 12.0. Los datos de medición se analizaron utilizando
t de Student
, mientras que los datos categóricos fueron estudiadas a través del
χ
2 o la prueba exacta de Fisher. Las curvas de supervivencia se estimaron utilizando el método de Kaplan-Meier, y se utilizó la prueba de log-rank para calcular las diferencias entre las curvas. Se realizó un análisis multivariante mediante el modelo de regresión de riesgos proporcionales de Cox para evaluar el valor pronóstico de la expresión de proteínas. Los coeficientes de correlación entre la expresión de proteínas y los hallazgos clínico-patológicos se calcula utilizando el método de correlación de Pearson. La significación estadística se fijó en
P
. & lt; 0,05
> Expresión de TMPRSS4 en muestras de tejido archivado gástrico y no tumorales mucosa
proteína TMPRSS4 se detectó en 14 de 92 (15,22%) muestras de mucosa no tumorales humanos, y todas las muestras expresaron la proteína a un nivel bajo. proteína TMPRSS4 se detectó en 245 de 436 (56,19%) casos de cáncer gástrico humano, se detectó alta expresión de la proteína TMPRSS4 en 203 tumores (46,56%). TMPRSS4 fue localizada principalmente en el citoplasma o núcleo de cáncer primario (Figura 1A, B, y C).
A TMPRSS4 negativa en los tejidos no cancerosos, aumento x 400. B TMPRSS4 fue altamente expresado en el adenocarcinoma moderadamente diferenciado, aumento x 400. C TMPRSS4 fue altamente expresado en el adenocarcinoma pobremente diferenciado, aumento x 400, respectivamente. D Erk1 negativo en los tejidos no cancerosos, aumento x 400. E Erk1 fue altamente expresado en el adenocarcinoma moderadamente diferenciado, aumento x 400. F Erk1 fue altamente expresado en el adenocarcinoma pobremente diferenciado, aumento x 400.
No se detectó expresión de ERK1 en muestras de tejido archivado gástrico y no tumorales mucosa
proteínas
Erk1 en 16 de 92 (17,39%) muestras de mucosa humanos no tumorales, y todas las muestras expresan la proteína en un nivel bajo. proteína Erk1 se detectó en 231 de 436 (52,98%) casos de cáncer gástrico humano, se detectó alta expresión de proteína de Erk1 en 173 tumores (39,68%). ERK1 fue localizada principalmente en el citoplasma o el núcleo de cáncer primario (Figura 1 D, E y F).
Correlación entre TMPRSS4 Sobre regulación y Características clínicas de cáncer gástrico
alta expresión de TMPRSS4 correlacionada con la edad, el tamaño, la clasificación de Lauren, profundidad de la invasión, los ganglios linfáticos y metástasis a distancia, la etapa de ganglios linfáticos regionales y el estadio TNM (
P Hotel & lt; 0,05) (Tabla 1). TMPRSS4 expresión no se correlacionó con el sexo, localización del tumor, la diferenciación o la clasificación histológica (
P Hotel & gt; 0,05). (Tabla 1)
Correlación entre Erk1 Sobre regulación y Clínica características de cáncer gástrico
alta expresión de ERK1 correlacionada con la edad, localización del tumor, el tamaño, la profundidad de la invasión, la diferenciación, la clasificación de Lauren, los ganglios linfáticos y metástasis a distancia, la etapa de ganglios linfáticos regionales y el estadio TNM (
P
& lt; 0,05) (Tabla 2). expresión de ERK1 no se correlacionó con el sexo, o la clasificación histológica (
P Hotel & gt; 0,05). (Tabla 2) guía empresas
Correlación entre TMPRSS4 Expresión y Pronóstico
la etapa I, II y III de los tumores, la tasa de supervivencia a 5 años en pacientes con alta expresión de TMPRSS4 era significativamente más bajo que en los pacientes con baja expresión (
P Hotel & lt; 0,05) (Figura 2). En el estadio IV de tumores, la expresión de TMPRSS4 no se correlacionó con la tasa de supervivencia a 5 años (
P Hotel & gt; 0,05) (Figura 2)
0:. Negativa, 1: positivo.
Correlación entre la expresión y Erk1 Pronóstico
en el estadio I, II y III de los tumores, la tasa de supervivencia a 5 años en pacientes con alta expresión de ERK1 fue significativamente menor que en los pacientes con baja expresión (
P Hotel & lt; 0,05) (Figura 3). En el estadio IV de tumores, la expresión de ERK1 no se correlacionó con la tasa de supervivencia a 5 años (
P Hotel & gt; 0,05) (Figura 3)
0:. Negativa, 1: positivo.
análisis multivariante de los parámetros clínico y pronóstico
Los factores con los posibles efectos de pronóstico en el carcinoma gástrico se analizaron mediante análisis de regresión de Cox. El estudio reveló que los ganglios linfáticos y metástasis a distancia (
P
= 0,005), el estadio TNM (
P
= 0,005), la expresión de TMPRSS4 (
P
= 0,000) y Erk1 (
P
= 0,000) fueron factores pronósticos independientes de pacientes con carcinoma gástrico. Sin embargo, la edad, el sexo, la localización del tumor y el tamaño, la clasificación histológica, la diferenciación del tumor, la profundidad de la invasión, la clasificación de Lauren, y la etapa de los ganglios linfáticos regionales no tiene ningún valor pronóstico.
Asociación entre la expresión de TMPRSS4 y ERK1
Doscientos cuatro casos de cáncer gástrico tenido una baja expresión de ambos TMPRSS4 y ERK1, y ciento cuarenta y cuatro casos de cáncer gástrico tenían una alta expresión de ambos TMPRSS4 y ERK1. No hubo correlación significativa entre TMPRSS4 y ERK1 (χ
2 = 155,1; p = 0,0001) (Tabla 3). También se detectaron los resultados de los pacientes gástricos TMPRSS4-positivo /Erk1-negativas, TMPRSS4-positivo /Erk1-positivo, TMPRSS4-negativo /Erk1-positivo y TMPRSS4-negativo /Erk1-negativas, y se encontró que no había una diferencia significativa en Las comparaciones generales (χ
2 = 256,9; P = 0,000, Figura 4). El tiempo medio de supervivencia fue de 42,8 ± 2,23, meses para TMPRSS4 (+) /Erk1 (-) grupo, 27,9 ± 1,27 meses para TMPRSS4 (+) /Erk1 (+), 54,7 ± 0,72 meses para TMPRSS4 (-) /Erk1 (- ), 39.2 ± 3.19 meses para TMPRSS4 (-) /Erk1 (+), respectivamente
Discusión
de las muchas moléculas que participan en la carcinogénesis y el desarrollo del ser humano. tumores, las proteasas se han estudiado ampliamente como participantes importantes en la carcinogénesis de muchos tumores. Recientemente, mucha atención se ha centrado en el papel de las proteasas de tipo II transmembrana serina (TTSPs) durante el desarrollo del tumor [15] - [16]. TTSPs son miembros de la familia de proteasas de células asociadas a la superficie que median una variedad de funciones celulares normales, así como la invasión tumoral y la metástasis
.
TMPRSS4 es un TTSP que se ha sabido que se upregulated en varios tipos de cáncer, en particular en los cánceres de páncreas y tiroides [4], [17], y la expresión de TMPRSS4 se ha correlacionado con el potencial metastásico de cáncer de páncreas [3]. TMPRSS4 es necesaria y suficiente para la línea celular de cáncer de pulmón humano NCI-H322, la línea celular de adenocarcinoma de colon Colo205, y el HCT15 línea celular de cáncer colorrectal para llevar a cabo la migración y la invasión [18]. El estudio reveló que la expresión de TMPRSS4 en las lesiones de cáncer gástrico se asocia estrechamente con la edad, tamaño del tumor, localización del tumor, profundidad de la invasión, invasión de vasos, ganglios linfáticos y metástasis a distancia y el estadio TNM. Se encontró que la expresión de TMPRSS4 para correlacionar de manera significativa con el pronóstico del cáncer gástrico. En las fases I, II y III, las tasas de supervivencia a los 5 años de los pacientes con alta expresión de TMPRSS4 fue significativamente inferiores a los de los pacientes con baja expresión. En el estadio IV, la expresión TMPRSS4 no se correlacionó con la tasa de supervivencia a 5 años. Un análisis más detallado multivariado sugirió que la profundidad de la invasión, los ganglios linfáticos y metástasis a distancia, el estadio TNM, y sobre regulación de TMPRSS4 eran indicadores pronósticos independientes para el cáncer gástrico. La sobreexpresión de TMPRSS4 tiene un papel crítico en la difusión a largo plazo inducida por la radiación y la metástasis de carcinoma hepatocelular residual facilitando la transición epitelial-mesenquimal (EMT) [19]. Se encontró que la expresión de TMPRSS4 en los tumores con carcinoma de células escamosas histología (SCC) a ser significativamente mayor que aquellos con adenocarcinoma histología (AC). Las curvas de Kaplan-Meier demostraron que los altos niveles de TMPRSS4 se asociaron significativamente con una menor supervivencia global en los pacientes con histología de SCC, mientras que no se encontró correlación para la histología AC [20].
Erk1 implicado en la carcinogénesis a través de la regulación diversos procesos celulares tales como la proliferación, la diferenciación y la progresión del ciclo celular en respuesta a una variedad de señales extracelulares. el factor de crecimiento derivado de hepatoma está implicado en el proceso de la carcinogénesis gástrica y promueve la proliferación y metástasis a través de ERK1 /2 activación [21]. ERK1 como un importante mediador de la señalización de ácido lisofosfatídico que conduce a la regulación positiva de la esfingosina quinasa 1 (SphK1) y el punto a SphK1 y la producción de esfingosina-1-fosfato como posibles dianas terapéuticas en el cáncer gástrico [22]. La interacción entre FVIIa y TF induce la activación del receptor 2 activado por proteasa, con lo que desencadena la vía ERK1 /2 y I? B-α la transducción de señales /NF-KB para regular la expresión génica de IL-8, TF, y la caspasa-7, y en última instancia promueve la proliferación de las células SW620 y la migración [23]. La expresión de ERK1 en el cáncer gástrico y su importancia clínica no se entienden. El estudio fue examinar la expresión de ERK1 en 436 muestras quirúrgicas de cáncer gástrico mediante técnicas de inmunohistoquímica. El estudio mostró que la alta expresión de proteínas Erk1 se detectó en 173 tumores (39,68%). Alta expresión de ERK1 correlacionada con la edad, localización del tumor, el tamaño, la profundidad de la invasión, la diferenciación, la clasificación de Lauren, los ganglios linfáticos y metástasis a distancia, la etapa de ganglios linfáticos regionales, el estadio TNM y de mal pronóstico.
expresión TMPRSS4 examinado más a fondo en muestras de cáncer gástrico y su correlación con la expresión Erk1. Se encontró una correlación positiva entre la expresión y TMPRSS4 Erk1, lo que sugiere que TMPRSS4 puede estar implicado en la carcinogénesis, la progresión y la metástasis de cáncer gástrico mediante la promoción de la proliferación celular mediante la activación de Erk1.