Extracto
Se espera que más de 160.000 personas que mueren a causa de los carcinomas invasivos (IUC) este año en todo el mundo. La investigación en modelos animales relevantes es esencial para mejorar la gestión de IUC. De origen natural canina IUC se parece mucho a IUC humana en la histopatología, el comportamiento metastásico, y la respuesta al tratamiento, y podría proporcionar un modelo relevante para IUC humano. La caracterización molecular de canino IUC, sin embargo, ha sido limitada. El trabajo se realizó para comparar la expresión de genes resultados de la matriz entre muestras de tejido de IUC y normal de la vejiga en perros, con respecto a expresión serie de datos similares de IUC humana normal de la vejiga y en la literatura. Se observaron considerables similitudes entre los patrones de enriquecimiento de genes en canina y humana IUC. Estos patrones de reflejo incluidos los subtipos luminales y basales observaron inicialmente en el cáncer de mama humano y, más recientemente observaron en IUC humano. muestras canina IUC también mostraron enriquecimiento de genes implicados en
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vías, como se ha informado en IUC humano. Esto es particularmente relevante como las drogas dirigidas a estos genes /vías en otros tipos de cáncer podrían ser reutilizados para el tratamiento de IUC, con los perros que proporciona un modelo para optimizar el tratamiento. Como parte de la validación de los resultados y la prueba de principal para la evaluación de la terapia dirigida individualizado, se confirmó la sobreexpresión de EGFR en la vejiga canina IUC. Las similitudes en los patrones de expresión de genes entre perros y seres humanos considerablemente el valor de origen natural canino IUC como un modelo animal relevante necesaria y mucho para IUC humano. Además, el hallazgo de los patrones de expresión que se cruzan diferentes tipos de cáncer definidos patológicamente podría permitir estudios de perros con IUC para ayudar a optimizar la gestión del cáncer a través de múltiples tipos de cáncer. También se espera que el trabajo para llevar a una mejor comprensión de la importancia biológica de los patrones de expresión de genes, y la posible aplicación de las comparaciones entre especies acercarse a otros tipos de cáncer, así
Visto:. Dhawan D, Paoloni M, S Shukradas, Choudhury DR, Craig BA, Ramos-Vara JA, et al. (2015) Gene análisis comparativo de expresión Identificar luminal y basal subtipos de carcinoma urotelial invasivo canina que imitar los patrones de cáncer invasivo de vejiga humana. PLoS ONE 10 (9): e0136688. doi: 10.1371 /journal.pone.0136688
Editor: Yves St-Pierre, INRS, Canada |
Recibido: 16 Junio, 2015; Aceptado: 6 Agosto 2015; Publicado: 9 de septiembre 2015
Derechos de Autor © 2015 Dhawan y col. 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
Disponibilidad de datos: datos de expresión génica está disponible a través de NCBI número de acceso al GSE66064
Financiación:. Este estudio fue apoyado por donaciones privadas para la investigación del cáncer de vejiga hecha al Programa de Oncología comparativa de Purdue. En el momento se realizó el trabajo, MP y CK trabajaron en el Programa de Oncología Comparada del Instituto Nacional del Cáncer. fondos adicionales para una parte de este trabajo fue proporcionado por el Programa de Oncología Comparada en el intramuros del NCI. Strand Genomics Inc. prestado apoyo en forma de salarios de los autores de las SS y la RDC, pero no tuvo ningún papel adicional en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito. Las funciones específicas de estos autores se articulan en la sección 'autor' contribuciones
Conflicto de intereses:. SS y la RDC son empleados por Strand Genomics Inc. No hay patentes, productos en desarrollo o los productos comercializados que declarar. Esto no altera la adhesión de los autores a todas las políticas de PLoS ONE sobre los datos y compartir materiales, como se detalla en línea en la guía para los autores.
Introducción
Se espera que más de 70.000 personas que se diagnostica con cáncer de vejiga en los Estados Unidos en 2015, y se espera que 16.000 personas de morir de la enfermedad [1, 2]. De alto grado, músculo invasivo carcinoma urotelial (IUC, también conocido como carcinoma de células transicionales) es responsable de la mayoría de las muertes relacionadas con el cáncer de vejiga. La tasa de supervivencia a cinco años para los pacientes con cáncer de vejiga urinaria músculo invasivo es del 69% si el cáncer está confinado de órganos, 34% si hay metástasis en los ganglios linfáticos están presentes, y sólo un 6% si el cáncer ha hecho metástasis en órganos distantes. Se necesita con urgencia [2] Una mejor gestión de IUC
Se espera que una mayor caracterización de IUC en el nivel genómico para dar lugar a una mejor gestión de IUC en varios puntos, incluyendo:. la detección precoz, la prevención, el pronóstico y el tratamiento. El proyecto Atlas del Genoma del Cáncer (TCGA) documentó recientemente la secuenciación del exoma de 131 tumores de vejiga humana, músculo invasivo de alto grado y las muestras normales emparejados. Según las observaciones realizadas novela, así como mutaciones ya se ha informado y los objetivos para el tratamiento pertinente carcinoma urotelial humano. [3] Además, única para IUC humana, es decir, pendiente de publicación en otros tipos de cáncer, fue la alteración identificada de genes reguladores de la cromatina. Este conocimiento añadido abre nuevas vías potenciales para el tratamiento, facilitando así un mejor manejo de la enfermedad en un futuro próximo.
Ha sido bien establecido que el cáncer de vejiga tiene dos caminos definidos que conducen a cualquiera de los tumores de vejiga superficiales de bajo grado o cáncer de vejiga invasivo de grado superior, y que el 50% de los tumores de vejiga invasivo albergan mutaciones /alteraciones en
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o
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vías. dos genes distintos [4, 5] Sin embargo, los nuevos informes han puesto de manifiesto los perfiles de expresión, incluso dentro de IUC humana que curiosamente se asemejan a los patrones de la parte basal y subtipos luminales como se caracteriza en cáncer de mama humano. [3, 6-8] Además, IUC también se ha documentado para mostrar distintos subtipos enriquecidos para
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vías. [6, 7] A medida que estos nuevos hallazgos se aplican en la investigación para mejorar el pronóstico de las personas con IUC, modelos animales relevantes son cruciales.
carcinoma urotelial invasivo desarrolla de forma natural en los perros. [9, 10] La enfermedad se asemeja IUC humana notablemente en su frecuencia, histopatología, la heterogeneidad, los sitios de metástasis, y la respuesta a la quimioterapia convencional. [9 10] A pesar de que los modelos de roedores inducidos experimentalmente son clave en la investigación de tumores de vejiga, se cree que los perros con IUC para ofrecer un modelo altamente relevante complementario del cáncer de vejiga invasivo. La relevancia de cáncer de vejiga canina a IUC humano incluye heterogeneidad inter e intra-tumoral sustancial, el desarrollo del cáncer en sujetos con sistema intacto inmune y procesos corporales, y el comportamiento invasivo y metastásico agresivo del cáncer. Los ensayos clínicos realizados en perros con IUC podrían producir información crítica para ayudar en el diseño de los ensayos clínicos en humanos. [9] Un ejemplo es el uso de inhibidores de la ciclooxigenasa (COX) en IUC donde los efectos beneficiosos fueron documentadas por primera vez en perros con IUC y luego cambia biológicos similares observados en los seres humanos que reciben inhibidores de la COX. [9-11] Los ensayos adicionales en curso en los perros con IUC, incluyendo terapias dirigidas y agentes demethylating, podrían ser de gran valor traslacional. [10, 12-14] Con la esperanza de vida comprimido, los perros también proporcionan una oportunidad única para estudiar las estrategias de prevención. [10] Aunque canina IUC parece ofrecer un enorme valor como modelo de traslación, para utilizar mejor este modelo, es importante comprender las características moleculares y cómo esos son similares o diferentes a IUC humano.
Este estudio se llevó a cabo para definir los patrones de expresión génica en caninos IUC y para comparar y contrastar estos resultados con IUC humano. La comprensión de las similitudes genómicas se espera que conduzca a nuevas estrategias para mejorar la detección de IUC, intervenir de manera precoz en el curso de la enfermedad, predecir el resultado individual del paciente, y de manera más eficaz la gestión del cáncer en general.
Métodos
Información general del
el Comité de Cuidado y uso de Animales de la Universidad de Purdue y los propietarios de la recogida autorizado perro mascota de los tejidos de los perros con origen natural del cáncer de vejiga invasivo. El Comité de Cuidado de Animales y el empleo Universidad de Purdue también aprobó el estudio en este manuscrito. Las muestras fueron colectadas durante los procedimientos de atención veterinaria de rutina que se necesitaban para el diagnóstico de la enfermedad se produce naturalmente en el perro. El trabajo incluyó (1) análisis del perfil de expresión de microarrays para determinar los genes expresados diferencialmente entre canina IUC y canina de la vejiga normal (Figura 1), (2) la comparación de los genes estadísticamente significativa expresados diferencialmente (expresados diferencialmente entre normal y IUC) enriquecidas en tanto canina y muestras humanas tumorales (figura 1), y (3) la validación de más de expresión de la proteína EGFR en muestras caninas IUC y muestras normales de la vejiga.
paso a paso representación de procesamiento de muestras y especies cruzadas análisis que se realizaron.
Análisis de microarrays de expresión de perfiles de muestras caninas
perfiles de expresión génica se realizó utilizando el genoma gama 2.0 (Affymetrix canina 2.0 con 18.000
C
.
familiaris transcripciones y más de 20.000 genes predichos no redundantes, Affymetrix, Santa Clara, CA): mRNA /EST-basado. Etiquetado, la hibridación y la digitalización de los microarrays se llevaron a cabo en el Centro de Investigación del Cáncer, Programa de Oncología Comparada, Instituto Nacional del Cáncer, Bethesda, MD. ARN total fue extraído de recién aisladas de vejiga normal canina de cojinete no tumoral, perros sanos (n = 4) y muestras de IUC antes de la terapia (n = 18) utilizando Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA) y se purificó usando RNAeasy (Qiagen, Valencia, CA). muestras tumorales recientes fueron recogidos por cistoscopia, y el diagnóstico confirmado por histopatología para ser de alto grado IUC. ARN amplificado biotinilado se hibridó con los caninos 2.0 chips de Affymetrix. Cuatro repeticiones biológica se analizaron para el grupo normal (edad igualada no tumoral que lleva perros), y 18 repeticiones biológica se analizaron para el grupo de IUC. Los análisis estadísticos de los patrones de expresión se realizaron utilizando GeneSpring GX 12.6.1 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA). Las sondas se filtraron entre 20-100 percentil para identificar la expresión. t-test moderado con Benjamini FDR múltiples pruebas de corrección se utilizó para generar una lista de sondas estadísticamente significativas. Se utilizó un filtro de 2 veces el cambio para identificar arriba o abajo sondas regulados. análisis de expresión diferencial se realizaron en genes que se correlacionaron con las sondas. El criterio utilizado para los genes dysregulated significativamente era un valor de p ≤ 0,05 y un cambio de 2 veces o más. La agrupación jerárquica se realizó mediante el método de Ward para calcular la distancia euclídea de vinculación y métricas. La lista de genes se analizó adicionalmente para el análisis funcional y la vía usando GeneSpring GX 12.6.1 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA).
microarrays de expresión de perfiles de análisis de muestras humanas
microarrays de expresión humana de datos fueron extraídos de la base de datos GEO (GSE24152) que se ejecuta en el Affymetrix GeneChip Human Genome U133 Plus 2,0 array plataforma. [15] GSE24152 fue seleccionado debido a una tecnología similar (plataforma Affymetrix) y la inclusión de la vejiga humana normal y muestras de IUC humanos sin tratamiento previo. Esta plataforma contiene una cobertura completa del genoma humano U133 Set más de 6.500 genes adicionales para análisis de más de 47.000 transcripciones. El conjunto de datos incluye los datos de microarrays de expresión de la vejiga humana normal (n = 7) y muestras de IUC (n = 8). En la validación in silico de este conjunto de datos se llevó a cabo en contra de grandes conjuntos de datos GSE31684 y GSE5287 (95,6% de solapamiento) para confirmar aún más el acuerdo del conjunto de datos seleccionado en contra de los más grandes reportados. Los datos en bruto (GSE24152) fueron procesados y analizados como se describe para las muestras caninas utilizando GeneSpring GX 12.6.1 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA).
Procesamiento y Análisis de Datos
Los datos de cada especie fueron procesados y analizados de forma independiente. WikiPathways humanos se utilizó (Wikipathways.org) fuente para encontrar vías enriquecido utilizando la distribución hipergeométrica para el cálculo del valor p de la vía individual significativa. La tabla de NCBI Homologene se utilizó para obtener los genes ortólogos entre perros y humanos para la asignación de ruta de
vejiga humana normal y datos IUC presentado a la base de datos GEO (ref: GSE24152). Se han usado para extraer los datos de expresión diferencial humana en IUC en comparación con la vejiga normal. [15] Como llevada a cabo por los autores, bU28 y bU29 fueron excluidos de los análisis.
Una lista de genes basal y luminal caracterizados previamente en el cáncer de mama humano e implicado a ser de importancia en el cáncer de vejiga invasivo humano se desarrolló . [3, 7, 8] se utilizó Esta lista de genes para llevar a cabo la agrupación jerárquica sin supervisión utilizando métricas de distancia euclidiana en los mismos genes expresados de forma diferente entre las muestras normales y caninos IUC. Los análisis se realizaron utilizando GSEA GeneSpring GX 13.0 con conjuntos de datos importados del Instituto Broad utilizando 5 número mínimo de genes con 100 permutaciones y q cortan valor de 0,3. KEGG Pathway análisis se realizaron utilizando DAVID.
La inmunohistoquímica
La inmunohistoquímica de secciones de tejido incluidas en parafina se realizó con las instrucciones del fabricante (BioCare, Concord, CA) con modificaciones. [13] En resumen, histopatológicamente confirmó normal de la vejiga canina y diapositivas IUC fueron desparafinados e hidratado, seguido por la recuperación de antígenos usando proteinasa K (Dako Corporation, Carpinteria, CA). Los portaobjetos se incubaron con el clon anticuerpo monoclonal de ratón 528 EGFR (Pierce, Rockford, IL) durante la noche a 4 ° C. Los portaobjetos se incubaron con la sonda de ratón (BioCare médico, Concord, CA) seguido de MACH 4. Se detectó la señal usando el reactivo de 3,3'-diaminobencidina (DAKO Corporation, Carpinteria, CA); diapositivas fueron contraste con hematoxilina (Sigma, St Louis, MO), se deshidrataron y se montaron en Permount (Sigma, St Louis, MO). Los portaobjetos de control emparejados fueron teñidas utilizando suero de control negativo universal (BioCare médica, Concord, CA). piel canina normal sirvió como control positivo para la especificidad de la inmunotinción. El porcentaje de células tumorales inmunoteñidas positivamente se clasificó como 0 a 3 como sigue: 0 = & lt; 10% de las células, 1 = 10 a 19% de las células, 2 = 20-49% de las células, y 3 & gt; 50% de Células. La intensidad de la inmunotinción se clasificó en una escala de 0-3, donde 0 = sin manchas, 1 = la aparición de manchas, 2 = moderada a intensa coloración, y 3 = mayor intensidad de la tinción. La puntuación de IHC se determinó multiplicando la categoría de porcentaje de células positivas por la intensidad de la tinción de tal manera que 9 era más intensa y 2 era la menor. Una puntuación de IHC de 0-1 se considera negativa.
Resultados
especies cruzadas Los análisis de expresión de genes entre canina y humana normal de la vejiga y la IUC muestras
de especies cruzadas análisis fueron realizado utilizando un proceso de dos pasos (Fig 1). En primer lugar, se identificaron los genes comúnmente anotados en ambos chips humana y canina, y la segunda fue la identificación de genes expresados diferencialmente entre normal de la vejiga y la IUC tanto en caninos y muestras humanas (FC2, prueba t no pareada P & lt; 0,05). Este proceso gradual identificado 436 genes que fueron sometidos a la agrupación jerárquica sin supervisión, y los resultados se ilustran en la figura 2. La lista de genes está disponible en la Tabla A en S1 Archivo. Las características de los perros con toma de muestras IUC se resumen en la Tabla B en S1 Archivo. Regiones que significa concordancia y las diferencias en los datos de expresión, es decir, los genes regulados positivamente o regulación a la baja, entre caninos y humanos IUC muestras se pueden visualizar en la figura 2.
Una lista de genes que son comúnmente anotada y significativamente expresa (entre lo normal y IUC, p & lt; 0,05, FC2) en perros y seres humanos, se generó. La agrupación jerárquica se realizó en estos genes (n = 436) utilizando metrix distancia euclídea. La figura ilustra que los controles normales caninos y humanos se agrupan juntos y por separado de estos clúster canina y muestras IUC humanos. Las muestras de IUC perros y seres humanos agrupados juntos. Los códigos de color son: (1) barra roja que denota normal de la vejiga canina, (2) Barra de color marrón que denota la vejiga humano normal, (3) la barra azul que denota muestras IUC caninos, y (4) barra gris que denota las muestras IUC humanos
la agrupación jerárquica de las muestras canina IUC
En la realización de la agrupación jerárquica sin supervisión, los caninos muestras IUC agrupados en dos grupos distintos (figura 3). La agrupación de los grupos fue independiente del sexo, edad, raza, grado de cáncer, etapa, o el resultado clínico. Como se visualiza en la trama PCA, no sólo las muestras normales de la vejiga se agrupan por separado de las muestras de tumores, pero 11 muestras tumorales (designados como Grupo I) segregados por separado de las otras muestras 7 tumorales (designados como Grupo II) (Fig 4). Se encontró un total de 2012 vías para ser enriquecido en muestras caninas IUC. Utilizando DAVID para analizar las vías KEGG enriquecido durante el análisis de muestras caninas IUC indican la vía de señalización de ErbB para ser enriquecido significativamente (Tabla C en S1 Archivo). la ontología de genes (GO) el análisis de muestras caninas IUC se indica aberraciones en los procesos biológicos (87%), funciones moleculares (9%) y componentes celulares (4%) (Tabla D en S1 Archivo). . Conjunto de genes análisis de enriquecimiento (GSEA) revelaron enriquecimiento de los genes en las categorías de sello, C3 y C4 conjuntos de genes (Tabla E en S1 Archivo)
La agrupación jerárquica ilustra la expresión diferencial de genes (p & lt; 0,05, FC2 ) entre las muestras caninas IUC vs. canina de la vejiga normal. Por otra parte, las muestras caninas IUC agrupados en dos grupos distintos.
Se generó una parcela PCA utilizando datos normalizados. La trama PCA muestra una clara separación entre las muestras normales y muestras caninas IUC. Además, la trama PCA también demuestra una clara separación de las muestras caninas IUC en dos grupos, es decir, los grupos I y II.
Algunos de los genes que representan subtipos luminales y basales de cáncer de mama humano y
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vías de genes asociados que también fueron expresados diferencialmente entre normal de la vejiga canina y IUC se sometieron a la agrupación jerárquica utilizando todas las muestras de perros (cuadro F S1 archivo). Tras la agrupación, se encontraron muestras caninas IUC ser enriquecido para basal (figura 5A) y luminal (figura 5B) subtipos identificados en el cáncer de vejiga humano (parecido a los subtipos de cáncer de mama) y también mostraron patrones de enriquecimiento de
P53
vías de genes asociados (figura 5C).
Una lista de genes que representan subtipos luminales y basales y los implicados en
P53
vías se generó de forma manual desde el conjunto de datos publicada IUC humana (Red de Investigación Atlas del Genoma del cáncer. 2014A; Choi et al 2014A y Damrauer et al 2014). Una segunda lista se generó, el uso de estos genes como una referencia, que también se expresó significativamente en muestras caninas IUC y la agrupación jerárquica se realizó utilizando metrix distancia euclídea. mapas de calor indican genes enriquecido para basal (A) y luminal (B) subtipos de cáncer de mama en las muestras IUC caninos y también indican genes enriquecido en el
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vías (C). Las barras rojas y azules sobre el mapa de calor indican la separación limpia de las muestras en los grupos observados previamente. No hubo una clara segregación de genes basal y luminal.
Enriquecido Factor de Crecimiento Epidérmico-Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGF-EGFR) Camino en muestras canina IUC
La vía EGF-EGFR ha recibido considerable atención en IUC humana, y los ensayos de terapias dirigidas a esta vía están en marcha en personas con IUC. [16, 17] la expresión de EGFR también ha sido recientemente reportado en caninos IUC. [18] El
fue encontrado EGFR
vía para ser enriquecido en caninos IUC con una p & lt; 4.65E-05. Para confirmar aún más la expresión de EGFR, inmunohistoquímica se realizó en muestras de tejido de 48 perros con histopatológicamente confirmó intermedio a alto grado IUC. La mediana de edad de los perros fue de 11,5 años (rango 6-17.5 años), y estuvieron representados múltiples razas. Las muestras tumorales fueron de 1 hembra intactas, 1 macho intacto, hembra castrada 26 y 20 perros machos castrados. la expresión de EGFR se detectó en 35 de 48 (73%) tumores primarios (Fig 6). Inmunoreactividad se observó en las células epiteliales en 8 de 8 vejigas normales de los perros (≥ 90% de células positivas, 2-3 + intensidad de la tinción; IHC puntuación de 9).
Las microfotografías de normal de la vejiga canina (A y B ) y las muestras de IUC caninos (C y D), demostrando la inmunorreactividad a EGFR. controles negativos emparejados se usaron para cada muestra (B y D). Por favor, tenga en cuenta la inmunotinción de la membrana de las células tumorales (C) y urotelio normal (A).
Discusión
Se espera que aproximadamente 16.000 personas que mueren a causa de IUC en los Estados Unidos en 2015. [ ,,,0],2] la cistectomía se considera el tratamiento de primera línea estándar para las personas con cáncer aparente limitada al órgano, pero aproximadamente la mitad de estos pacientes puerto metástasis que surgen después de la cirugía. [19] Aunque la quimioterapia basada en platino puede controlar metástasis inicialmente, el desarrollo de resistencia a los agentes es común, y no hay un tratamiento de segunda línea efectiva bien definido para metastásico IUC. [19, 20] Es esencial para desarrollar mejores medios para reducir el riesgo de IUC, para detectarlo a tiempo cuando podría ser tratado de manera más eficaz, y para proporcionar una mejor atención para el cáncer avanzado. Afortunadamente, se espera que el aumento de la comprensión de las vías aberrantes implicados en la etiología y progresión del cáncer de vejiga para ayudar en el desarrollo de opciones terapéuticas personalizadas, dirigidas y más eficaces. [3] |
El tratamiento del cáncer ya no se limita al tratamiento de un tipo histológico. Un cambio se está produciendo hacia el tratamiento de la firma molecular o subtipo lo que conduce a un tratamiento más individualizado. Esta cruza de subtipos de cáncer "órgano-específicas", así como "especie" tan claramente validados por los datos presentados en este documento haciendo perros un modelo biológicamente relevante para IUC. Las lecciones aprendidas en otros cánceres de órganos específicos que implican las firmas moleculares similares pueden ser aprovechadas y se aplican de una manera personalizada. [4, 21-23]
A medida que se están desarrollando nuevas estrategias de gestión, la disponibilidad de un modelo animal de gran relevancia, por ejemplo, perros con IUC, podrían facilitar en gran medida el progreso en el campo. [9, 10] En particular, la reciente promesa de la administración de inhibidores de punto de control inmunes en pacientes con metástasis de cáncer de vejiga humanos ha aumentado la apreciación de modelos animales inmunocompetentes pertinentes para optimizar la terapia. [24, 25] roedores con tumores de vejiga inducidos experimentalmente son el apoyo principal en la investigación del cáncer de vejiga preclínica, pero estos modelos pueden dejar de imitar el comportamiento invasivo y metastásico, las vías moleculares implicadas, y la heterogeneidad inter e intra-tumoral que son características de IUC humano. IUC origen natural en los perros ofrece varias características que complementan otros modelos animales de cáncer de vejiga. [10] Los perros, que son perros de compañía, tienen un sistema inmunológico funcional, y compartir el medio ambiente, el agua, los alimentos y, a menudo con las personas que conviven. Hay una marcada heterogeneidad en canino IUC, como es el caso en los seres humanos. Los perros son lo suficientemente grandes como para las muestras en serie de sangre, orina y tejido tumoral (recogida a través de cistoscopia) para ser recogida con el tiempo. Además, la duración de la vida de los perros comprimido ofrece oportunidades para poner a prueba las estrategias de prevención y las opciones terapéuticas en una ventana de tiempo más corto en comparación con los seres humanos. Las opciones de tratamiento probados en perros con origen natural IUC potencialmente podrían ofrecer ideas y mejores opciones de tratamiento no sólo para los seres humanos con IUC pero para los seres humanos con otros tipos de cáncer que se han genotipo tener aberraciones genéticas similares a los reportados en caninos IUC. Un ejemplo del valor comparativo de ensayos clínicos realizados en perros [9, 26] es los cambios biológicos beneficiosos observados después de la administración de un selectiva
COX-2
inhibidor en el ajuste de neo-adyuvante en seres humanos. [11]
Los resultados de los trabajos presentados aquí proporcionan pruebas convincentes adicional para los perros que sirven como modelos pertinentes e importantes para mejorar el pronóstico de las personas con IUC, y otros tipos de cáncer también. Varias de las vías enriquecidos presentados en este documento, es decir, la adhesión focal, EGF-EGFR, la señalización de ErbB2, la angiogénesis etc. han sido documentados a ser de importancia no sólo en IUC humano, pero en varios otros tipos de cáncer humanos. [3, 27-35] De particular emoción es el enriquecimiento de los genes, como
UPK3A
,
ErbB2
,
FOXA1
,
ZEB1
,
ZEB2
,
CDH1
,
VIM
,
S100A1
,
S100A9
,
EGFR
y
PPARg Windows que se han destacado recientemente para ser de importancia en IUC humano. [3, 7, 8, 36]
El entusiasmo de encontrar similitudes y de la validación de dianas y las vías de IUC canina cuando se comparan con la enfermedad humana, se acopla con un reconocimiento de que existirán diferencias. La diferencia en la expresión de ciertas sondas se resalta y fácil de visualizar cuando la agrupación de las muestras normales humanos y perros y muestras de IUC. Esto no es inesperado o desalentador, ya que estas diferencias podrían añadir a la comprensión de las interacciones moleculares que impulsan el desarrollo y progresión de IUC. Otra diferencia entre informado recientemente IUC en los perros y los seres humanos es la presencia de un
BRAF
mutación (V600E) en caninos IUC que es raro en IUC humano. [3, 37] Las alteraciones en la señalización de MAPK se producen en IUC en ambas especies, sino un
BRAF
mutación es más frecuentemente identificado en los IUC canina. Incluso con la presencia de la
BRAF mutación en
canina IUC, existen similitudes en los patrones de expresión a través de las dos especies
.
Un ejemplo de valor potencial en la investigación traslacional es la señalización EGF-EGFR vía en IUC. EGFR y EGF-EGFR de señalización se ha documentado para ser de relevancia crítica en IUC, y en otros cánceres humanos. [27-29, 32, 38, 39] Más de expresión de la proteína EGFR ha sido reportado en 79% de los IUC (estadio T3-T4) humano como se detecta por inmunohistoquímica. [40] El hallazgo de que un 73% comparables de los tejidos IUC caninos sobreexpresan EGFR proporciona un fuerte apoyo para el modelo comparativo y ofrece oportunidades para explorar, además, un objetivo de importancia reconocida en IUC humano. EGFR está siendo objeto de tratamiento en humanos con IUC. [41-43] y otros tipos de cáncer. [38, 39, 44-46] Un ensayo de terapia dirigida EGFR está en marcha en los perros en el Hospital de la Universidad de Purdue Enseñanza Veterinaria (datos no publicados, Aguilar, Knapp).
Otro hallazgo importante del trabajo fue la identificación de los patrones de expresión similares a los observados en el cáncer de vejiga humana, es decir, luminal y subtipos basales como validado en cáncer de mama humano. [3, 6-8] No se encontró muestras canina IUC ser enriquecido para estos subtipos. Por ejemplo, algunos de los genes enriquecido en muestras caninas IUC es decir,
PPARg
,
TBX2
,
ErbB2
,
ERBB3 ¿Cuáles son los genes indicativos de luminal subtipos de cáncer de mama en humanos. [3, 6, 47] Por otra parte, los ejemplos de genes enriquecido en las muestras caninas IUC se asemejan al subtipo basal de cáncer de mama, e implicó a ser crítico en IUC humana, son
MMP9
,
EGFR
,
junio
y
MYC
. En otro ejemplo, los marcadores de la transición epitelio mesenquimales implicado a desempeñar un papel importante en IUC humana es decir,
ZEB1
,
ZEB2
,
VIM
,
CDH1
y
CLDN3
, fueron también considerablemente enriquecido en muestras caninas IUC. Muchos de estos productos genes /genes han sido blanco de otros tipos de cáncer. Las mutaciones o aberraciones en el
P53
vías se han documentado para jugar un papel activo en IUC humano. [8] Los genes tales como
MDM2
,
CTNNB1
,
HDAC1
,
APC
,
BAX
,
PTEN Opiniones y
NOXA1
se enriquece y se expresa de forma diferente entre las muestras caninas IUC. Aunque GSEA [48] no reveló subtipos luminales y basales cuando los datos caninos fueron analizados por este método, esto podría haber sido debido al pequeño tamaño de la muestra. La comprensión de las similitudes entre humanos y caninos IUC, y también similitudes entre otros tipos de cáncer, por ejemplo, cáncer de mama, se espera que ofrezca nuevas modalidades de tratamiento y también para predecir el resultado del tratamiento para los pacientes con cáncer de vejiga.
Los resultados de los análisis de la expresión canina valor más IUC prevé natural del cáncer de vejiga invasivo de mascota los perros como un modelo relevante para el cáncer de vejiga invasivo humano. Se prevé que este y otros estudios que caracterizan IUC en perros aumentarán la incorporación de perros con IUC en investigación traslacional. Aunque hay muchas razones de peso para considerar la investigación con perros de la traducción, hay retos y limitaciones de este enfoque. [49] Gran parte de la comunidad científica no es consciente o bien informado de la existencia y el valor potencial de los estudios de perros con cáncer de origen natural. Además, la crítica se ha planteado que no hay suficientes estudios para perros. En la actualidad, los estudios institución determinada puede inscribirse 50-75 perros por año. Ensayos consorcios como comparativo Consorcio de Ensayos de Oncología del Instituto Nacional del Cáncer, pueden inscribirse más casos que las instituciones individuales (https://ccrod.cancer.gov/confluence/display/CCRCOPWeb/Comparative+Oncology+Trials+Consortium). Este consorcio incluye oncólogos veterinarios académicos en 20 colegios veterinarios en los Estados Unidos y Canadá. Los autores reconocen, sin embargo, que si la comunidad científica debe necesita tener varios estudios con perros se realizan de forma simultánea, a continuación, más científicos e instituciones veterinarias tendrían que participar en este tipo de investigación, y las nuevas estrategias tendrían que ser desarrollado para identificar e inscribir a más perros. Según los cálculos más conservadores, hay 20.000 perros que se desarrollan de origen natural IUC anualmente en los Estados Unidos, pero muchos de estos perros no se someten a diagnóstico y tratamiento. Por otra parte, es obvio que en la investigación del cáncer, los estudios en perros nunca van a reemplazar a los estudios con roedores en el que un grupo de animales que son muy similares y que tienen cáncer sea más predecible puede ser adquirido y estudió simultáneamente en un período de tiempo planificado. Es mucho mejor para ver los estudios en perros como complemento a la investigación llevada a cabo en roedores. Los perros desarrollan cáncer heterogéneo que tiene resistencia a los medicamentos innata y adquirida, similar a las características del cáncer humano. Mientras que algunos ven esto como una debilidad del modelo de perro, los autores proponen que esto es realmente una gran oportunidad para hacer frente a desafíos importantes que enfrentan los pacientes de cáncer humano. Otra limitación para la realización de estudios en perros es el costo financiero.