Extracto
El carcinoma de células escamosas (SCC) y el carcinoma de células basales (BCC) son los cánceres de piel más frecuentes en los seres humanos. Un sistema inmunológico intacto es fundamental para la protección contra SCC ya los receptores de trasplantes de órganos (OTR) tienen un 60 a 100 veces mayor riesgo de desarrollar estos tumores. El papel del sistema inmune innato en la inmunovigilancia tumor no está claro. Nuestro objetivo fue determinar la expresión de los genes seleccionados inmune innata en BCC y SCC que surge en pacientes inmunocompetentes e OTR. Lesional y la piel perilesional del 28 de SCC y BCC 19 fueron evaluados para la expresión del ARNm de los receptores tipo toll (TLR) 1-9, moléculas de señalización corriente abajo de TLR, y péptidos antimicrobianos. 11 SCC se producen en pacientes OTR se incluyeron en el análisis. Se encontró que el SCC pero no BCC mostró significativamente elevada expresión de los TLR 1-3, 5-8, y TRIF TRAF1. TNF se incrementó en SCC comparación con la piel normal. BCC mostró un aumento de IFN. HBD1, hBD2 y ARNm psoriasina y expresión de proteínas fueron significativamente mayores en los CE que en la piel normal y superior al de BCC. SCC de OTR mostró sólo un aumento en hBD2 pero ningún aumento en HBD1 o psoriasina. Llegamos a la conclusión que la expresión génica inmune innato en SCC es distinta de la piel normal y BCC. BCC muestra menor inducción de genes de inmunidad innata. CEC de los pacientes OTR han deprimido expresión de HBD1 y psoriasina en comparación con CEC de los pacientes inmunocompetentes
Visto:. Muehleisen B, Jiang SB, Gladsjo JA, Gerber M, T Hata, Gallo RL (2012) Distinto inmune innata génica Los perfiles de expresión de tipo no melanoma cáncer de piel de pacientes inmunocompetentes e inmunosuprimidos. PLoS ONE 7 (7): e40754. doi: 10.1371 /journal.pone.0040754
Editor: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, Estados Unidos de América
Recibido: 29 Marzo, 2012; Aceptado: June 12, 2012; Publicado: 13 Julio, 2012
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Financiación:. Este trabajo fue apoyado por Estados Unidos Institutos Nacionales de Salud subvenciones R01 AR052728, R01 AI052453, R01 AI0833358, y la Fundación Nacional de Ciencia de Suiza ( PBZHP3-125571, PASMP3_140073) para BM Las instituciones de financiación 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
el carcinoma de células basales (BCC) y el carcinoma de células escamosas (SCC) son los cánceres más frecuentes de la piel no melanoma (CPNM) en los seres humanos [1]. En el U.S.A. Se estima que más de 3 millones de casos de BCC y SCC se registran cada año [2] - [3]. Sin embargo, aunque se han logrado avances significativos en la comprensión de la patogénesis de CPNM, los mecanismos de defensa inmune del huésped que predicen la evolución del paciente aún no se conocen. El gran aumento de la incidencia de cáncer de piel en los pacientes inmunodeprimidos, como los receptores de trasplantes de órganos (OTR) [4] ha demostrado claramente la importancia del sistema inmune en el control del desarrollo de CPNM. Además, debido a la radiación ultravioleta (UV) tiene importantes propiedades inmunomoduladoras [5] - [6], su contribución como un importante factor de riesgo de CPNM se amplifica
En la actualidad, la mayoría de las investigaciones sobre la vigilancia inmunológica del tumor en CPNM, incluyendo aquellos. en el marco de inmunoedición cáncer [7] - [8], se han centrado principalmente en la mediada por células T, mecanismos inmunes adaptativas. Sin embargo, hay pruebas de que los mecanismos inmunes innatas también son importantes en CPNM. Los primeros estudios realizados por William Coley demostraron la regresión espontánea del tumor después de contraer infecciones postquirúrgicas [9], y la administración experimental de
Streptococcus pyogenes
también ha dado lugar a la regresión del tumor [10]. Hoy en día es bien conocido que los agentes infecciosos pueden ser reconocidos por los queratinocitos y otras células inmunes a través de varios genes del sistema inmune innato, tales como receptores de tipo Toll (TLRs). El reconocimiento de los microbios como resultado la expresión de péptidos antimicrobianos (AMP), citocinas y quimiocinas [11] - [15]
La activación de una respuesta inmune innata tiene diversas consecuencias.. AMP pueden matar microbios y prevenir la infección [13], [16] - [17]. Además, los amplificadores pueden actuar de una manera similar a quimiocinas y tienen efectos pro-y anti-inflamatorios, estimular la angiogénesis e inducir la muerte celular [12], [14], [18] - efectos que pueden ser relevantes también en la carcinogénesis. El trabajo anterior en los tumores tales como el carcinoma de células escamosas oral mostró una mayor expresión de los amplificadores humana β-defensin 2 y psoriasina y esta correlacionada con las características clinicopatológicas [19] - [20]. Además, la expresión de catelicidina por las células NK se ha demostrado directamente para limitar la tasa de crecimiento de melanoma en modelos de ratón [21]. Más evidencia de un papel del sistema inmune innato en CPNM deriva de tratamiento con imiquimod TLR7 agonista que es eficaz contra los tumores primarios de piel superficiales y metástasis cutáneas, incluyendo BCC, queratosis actínica y la enfermedad de Bowen [22].
Desde muy poca información se ha publicado en la respuesta inmune innata en CPNM hemos querido ofrecer una visión global de la expresión génica inmune innato en una población de pacientes con SCC y BCC, centrándose en los TLR, productos intermedios, citocinas y péptidos antimicrobianos TLR de señalización. Desde OTR tienen un riesgo significativamente mayor de SCC [4], este estudio también incluyó 11 SCC de OTR para caracterizar la expresión génica inmune innato en esa población de alto riesgo. Nos informan de que los CPNM tienen distintos patrones de expresión de varios genes críticos para la inmunidad innata.
Resultados
faciliten la expresión de ARNm de genes de diferenciación epidérmica en SCC
Una población total de 37 pacientes se incluyó en este estudio, que comprende 28 pacientes con SCC y 19 con BCC. Los CCE vino de 17 pacientes inmunocompetentes y 11 que eran OTR. Demografía de los pacientes en cada grupo fueron similares con la excepción de OTR que eran generalmente más jóvenes (Figura 1a, b). Las muestras para el análisis se tomaron de la piel normal distante, la piel peritumoral, en el margen del tumor y del tejido tumoral central (ver Métodos y Figura 1c).
1A) Los pacientes incluidos en el estudio, diagnóstico de tumor y el estado inmunitario . SCC = carcinoma de células escamosas. BCC = carcinoma de células basales. Imm'comp. (ICP) = pacientes inmunocompetentes. Imm.sup. (OTR) = trasplante de órganos receptores (pacientes inmunodeprimidos). se muestra de género (porcentaje masculina) y la edad (media ± SEM) de distribución en cada grupo de pacientes. 1 B) Distribución por edades en los grupos de pacientes. se muestran los gráficos de dispersión incluyendo la media ± SEM. * P & lt; 0,05, *** p & lt; 0,005 (ANOVA de una vía con el post-test de Bonferroni). 1 C) A partir de cada caso, una muestra se recogió del centro del tumor (T), desde el margen del tumor (M), incluyendo las células tumorales así como las células no tumorales, a partir de tejido peritumoral (P) que no contiene ningún las células tumorales, y a partir de piel de control normal (N) en la distancia lejos del tumor.
cutánea SCC normalmente conserva características de diferenciación escamosa. Para caracterizar mejor los especímenes en nuestro estudio, se midió la expresión de mRNA de varios genes de diferenciación epidérmica. Las muestras dentro del tejido del tumor central de SCC mostraron una expresión significativamente elevada de ARNm de la filagrina (13,60 ± 4,52 veces (media ± SEM), p & lt; 0,05) y queratina 10 (10,83 ± 0,51 veces, p & lt; 0,001) en comparación con la piel normal. Filagrina y queratina 10 expresión en el centro del tumor también más alto se comparó con el margen del tumor (0,44 ± 0,22, p & lt; 0,001; 1,56 ± 0,51, p & lt; 0,05) y al tejido peritumoral (0,62 ± 0,18, p & lt; 0,001; 1,19 ± 0,34 , p & lt; 0,01). Filagrina y queratina 10 expresión en el centro de tumor SCC también fue significativamente mayor que en el centro de tumor BCC (5,50 ± 2,98, p & lt; 0,05; 0,39 ± 0,09, p & lt; 0,001). Para loricrina, la reducción de la expresión de ARNm en el margen del tumor de SCC se observó comparación con la piel normal (0,073 ± 0,021, p & lt; 0,001), el centro del tumor (8,29 ± 5,29, p & lt; 0,001) y el tejido peritumoral (0,33 ± 0,08, p & lt; 0,05) (Figura 2).
expresión de ARNm del gen de diferenciación loricrina (LOR), filagrina (FLG), queratina 5 (K5) y queratina 10 (K10) en el centro del tumor (T), el margen de tumor ( M), el tejido peritumoral (P) y la piel normal a distancia (N) en el carcinoma cutáneo de células escamosas (SCC, barras negras) y el carcinoma de células basales (BCC, barras blancas). se muestra la expresión de ARNm en relación con deshidrogenasa gliceraldehído 3-fosfato (GAPDH) y se normalizó a la piel normal. Se representan los valores medios ± SEM. * P & lt; 0,05, ** p & lt; 0,01, *** p & lt; 0,001 por la prueba de Kruskal-Wallis con el post-test de Dunn para la comparación entre N, P, M y T y U de Mann Whitney para la comparación entre el SCC y BCC en cada grupo. N = 28 SCC y 19 BCC
aumento de la expresión de TLR en SCC
expresión TLR1 mRNA en el centro del tumor SCC fue 5,49 ± 1,21 veces mayor (p & lt; 0,01). Que en la piel normal y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CBC (1,82 ± 1,21, p & lt; 0,001). expresión TLR2 mRNA en el centro del tumor SCC fue 7,90 ± 1,76 veces mayor (p & lt; 0,01) que en la piel normal y también mayor que en el centro de tumor de CBC (1,41 ± 0,35, p & lt; 0,001). TLR3 expresión mRNA en el centro del tumor SCC fue 8,51 ± 2,11 veces mayor (p & lt; 0,01) que en la piel normal y también mayor que en el tejido peritumoral (1,61 ± 0,70, p & lt; 0,05). expresión TLR5 mRNA en el centro del tumor SCC mostró la mayor diferencia de magnitud y fue 30,8 ± 22,9 veces mayor (p & lt; 0,05) que en la piel normal y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CBC (0,92 ± 0,46, p & lt; 0,01) . expresión TLR6 mRNA fue significativamente mayor en el centro del tumor SCC (4,48 ± 1,44) que en el margen del tumor (0,96 ± 0,48, p & lt; 0,05). expresión TLR7 mRNA en el centro del tumor SCC fue 15,6 ± 3,70 veces mayor que en la piel normal (p & lt; 0,001) y también significativamente más alta que en el tejido peritumoral (3,37 ± 1,35, p & lt; 0,01) y que en el centro del tumor de los CCB ( 1,98 ± 0,53, p & lt;. 0.001)
Es de destacar que la expresión TLR8 mRNA fue significativamente mayor en el tejido peritumoral de SCC (13,93 ± 0,57), así como en el centro del tumor (7,46 ± 4,99) en comparación a la normalidad piel (p & lt; 0,05 para ambos) y significativamente mayor en comparación con BCC peritumoral (0,36 ± 0,21) y BCC tejido centro de tumor (0,35 ± 0,14) (p & lt; 0,01 para ambos) (Figura 3)
expresión mRNA. de peaje al igual que los genes del receptor 1-9 (TLR1-9) en el centro del tumor (T), margen tumoral (M), el tejido peritumoral (P) y la piel normal a distancia (N) en el carcinoma cutáneo de células escamosas (SCC, barras negras) y el carcinoma de células basales (BCC, barras blancas). se muestra la expresión de ARNm en relación con deshidrogenasa gliceraldehído 3-fosfato (GAPDH) y se normalizó a la piel normal. Se representan los valores medios ± SEM. * P & lt; 0,05, ** p & lt; 0,01, *** p & lt; 0,001 por la prueba de Kruskal-Wallis con el post-test de Dunn para la comparación entre N, P, M y T y U de Mann Whitney para la comparación entre el SCC y BCC en cada grupo. N = 28 SCC y 19 BCC.
TRIF mejorada, TRAF1 y expresión de TNF en SCC. TNF mejorada y la expresión de IFN en BCC
En consonancia con el aumento de la expresión de los TLR en SCC, productos génicos que son o bien aguas abajo de la cascada de señalización de TLR, o inducible por la activación de TLR, también se elevan durante la CEC. expresión TRIF mRNA en el centro del tumor SCC fue 17,11 ± 5,14 veces mayor que en la piel normal (p & lt; 0,01), en el tejido peritumoral (3,89 ± 2,51, p & lt; 0,05) y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CBC (3,13 ± 1,36, p & lt; 0,001). expresión TRAF1 mRNA en el centro del tumor SCC fue 9,62 ± 2,18 veces mayor que en la piel normal (p & lt; 0,01) y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CBC (3,40 ± 2,36, p & lt; 0,05). la expresión de TNF mRNA en el centro del tumor SCC fue 515 ± 144 veces más altos que en la piel normal (p & lt; 0,001) y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CBC (55,5 ± 29,3, p & lt; 0,001). En SCC, la expresión de TNF mRNA también fue significativamente elevado en el margen del tumor en comparación con la piel normal (176,2 ± 89,4, p & lt; 0,05). BCC mostró también significativamente más alta expresión de TNF (55,5 ± 29,3 vs. 1,02 ± 0,55, p & lt; 0,05) y la expresión de IFN mayor (17,1 ± 4,1 vs. 1,01 ± 0,04, p & lt; 0,05). Que en la piel normal (Figura 4)
expresión de ARNm de TIR contiene el dominio del adaptador de inducción de interferón-β (TRIF), factores asociadas al receptor de TNF 1 y 2 (TRAF1 y 2), factor de necrosis tumoral (TNF) y el interferón-γ (IFN) en el centro del tumor (T), el margen del tumor (M), el tejido peritumoral (P) y la piel normal a distancia (N) en el carcinoma cutáneo de células escamosas (SCC, barras negras) y el carcinoma de células basales (BCC, barras blancas). se muestra la expresión de ARNm en relación con deshidrogenasa gliceraldehído 3-fosfato (GAPDH) y se normalizó a la piel normal. Se representan los valores medios ± SEM. * P & lt; 0,05, ** p & lt; 0,01, *** p & lt; 0,001 por la prueba de Kruskal-Wallis con el post-test de Dunn para la comparación entre N, P, M y T y U de Mann Whitney para la comparación entre el SCC y BCC en cada grupo. N = 28 SCC y 19 BCC.
mayor expresión de HBD1 y 2 y Psoriasin en SCC. BCC muestra una menor expresión de CAMP, hBD1-3, RNase7 y Psoriasin de SCC
HBD1 la expresión del ARNm en el centro del tumor SCC fue 50,36 ± 28,90 veces mayor que en la piel normal (p & lt; 0,05), en el tumor margen (0,93 ± 0,44, p & lt; 0,05) y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CBC (1,08 ± 0,45, p & lt; 0,001). En BCC expresión HBD1 mRNA fue significativamente menor en el margen del tumor que en el centro del tumor (0,15 ± 0,04 vs. 1,08 ± 0,45, p & lt; 0,05). expresión hBD2 mRNA en el centro del tumor SCC fue 4.748 ± 3.934 veces mayor que en la piel normal (p & lt; 0,005), en el margen del tumor (5,02 ± 2,11, p & lt; 0,01) y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CCB ( 58,36 ± 40,56, p & lt; 0,05). . En BCC hBD2
expresión mRNA fue significativamente mayor en el centro del tumor (58,36 ± 40,56) que en el margen del tumor (0,61 ± 0,26, p & lt; 0,05) o en el tejido peritumoral (0,30 ± 0,11, p & lt; 0,01). Psoriasin (S100A7) es una proteína abundante en la epidermis con una gran actividad antimicrobiana diferente que hBDs o catelicidinas. A concentraciones de proteínas superiores a 100 ug /ml psoriasina puede inhibir parcialmente el crecimiento de bacterias Gram negativas mientras hBDs y catelicidinas actúan a bajas concentraciones micromolares contra una amplia gama de bacterias, virus y hongos [12], [23] - [26]. la expresión de ARNm para psoriasina en el centro del tumor SCC fue 1.334 ± 690 veces más altos que en la piel normal (p & lt; 0,05) y también significativamente más alta que en el centro de tumor de CCB (27,41 ± 14,50, p & lt; 0,001). Catelicidina y expresión hBD3 mRNA fueron significativamente más bajas en el centro de tumor de BCC frente a SCC (0,72 ± 0,14 vs. 1,71 ± 0,39, p & lt; 0,05; 9,59 ± 5,15 vs. 2,497 ± 1,447, p & lt; 0,001) (Figura 5). En línea con la expresión de ARNm elevada, la tinción de inmunofluorescencia reveló también expresión de la proteína mejorada para HBD1, hBD2 y psoriasina en SCC en comparación con la piel normal o BCC (Figura 6).
expresión del ARNm del péptido antimicrobiano catelicidina (
CAMP
), humanos beta-defensinas 1-3 (hBD1-3, los genes
DEFB1
,
DEFB4
y
DEFB103
), RNasa 7 (
RNASE7
) y psoriasisin (S100A7) en el centro del tumor (T), el margen de tumor (M), el tejido peritumoral (P) y la piel normal (N) en el carcinoma de células escamosas cutáneo distante (SCC, barras negras) y el carcinoma de células basales (BCC, barras blancas). se muestra la expresión de ARNm en relación con deshidrogenasa gliceraldehído 3-fosfato (GAPDH) y se normalizó a la piel normal. Se representan los valores medios ± SEM. * P & lt; 0,05, ** p & lt; 0,01, *** p & lt; 0,001 por la prueba de Kruskal-Wallis con el post-test de Dunn para la comparación entre N, P, M y T y U de Mann Whitney para la comparación entre el SCC y BCC en cada grupo. N = 17 CEC de los pacientes inmunocompetentes (ICP) y 19 BCC.
La expresión proteica de los péptidos antimicrobianos HBD1, HBD2 y psoriasina como se detectó por tinción de inmunofluorescencia (verde) en la piel normal, el carcinoma de células basales ( BCC) y los carcinomas de células escamosas en pacientes inmunocompetentes (SCC imm.comp.) y los receptores de trasplantes de órganos (SCC OTR). Los núcleos se visualizó con 4 '6-diamidino-2-fenilindol (DAPI, azul). La fila superior muestra hematoxilina y eosina (HE) tinción de las mismas muestras de piel. Las flechas apuntan a grupos de células tumorales. Bar = 100 micras. Los datos son representativos de las cinco muestras de cada uno.
La falta de un incremento de HBD1 y Expresión psoriasina en OTR
Una comparación directa entre la expresión de todos los genes diana en OTR y inmunocompetentes pacientes (ICP). Las diferencias en la expresión génica entre OTR y ICP sólo se encontraron para los genes de péptidos antimicrobianos y se muestran en la figura 7. Para todos los otros genes en este estudio con la expresión similar entre ICP y OTR, ambos se fusionaron las categorías de pacientes (n = 28 SCC) para estadística comparación con los CBC y para su presentación en las figuras 2-4.
expresión del ARNm del péptido antimicrobiano catelicidina (
CAMP
), humanos beta-defensinas 1-3 (hBD1-3, los genes
DEFB1, DEFB4
y
DEFB103
), RNasa 7 (
RNASE7
) y psoriasisin (S100A7) en el centro del tumor (T), el margen del tumor (M), el tejido peritumoral (P ) y de la piel normal (N) en el carcinoma cutáneo de células escamosas (SCC) de inmunocompetentes (Imm'comp., barras negras) y los pacientes inmunodeprimidos distantes (los receptores de trasplantes de órganos OTR =, barras rayadas). se muestra la expresión de ARNm en relación con deshidrogenasa gliceraldehído 3-fosfato (GAPDH) y se normalizó a la piel normal. Se representan los valores medios ± SEM. * P & lt; 0,05, ** p & lt; 0,01, *** p & lt; 0,001 por la prueba de Kruskal-Wallis con post-test de Dunn para la comparación entre N, P, M y T y por la prueba de Mann Whitney U para la comparación entre pacientes inmunocompetentes e inmunosuprimidos en cada grupo. N = 17 CEC de los pacientes inmunocompetentes (ICP) y 11 CEC de los receptores de trasplantes de órganos (OTR).
Al igual que en los PCI, SCC en OTR mostraron un aumento en la expresión de ARNm hBD2 en el centro del tumor (233,5 ± 149,2 ) en comparación con el margen de tumor (3,11 ± 2,16, p & lt; 0,05), el tejido peritumoral (1,22 ± 0,95, p & lt; 0,01) y de la piel normal (2,14 ± 1,61, p & lt; 0,05). Sin embargo, en contraste a los PCI, SCC en OTR no sobreexpresan HBD1 o psoriasina. expresión Psoriasin mRNA en el centro de tumor de SCC en OTR fue significativamente menor que en los PCI (71,9 ± 49,1 vs. 1.334 ± 690, p & lt; 0,01) (Figura 7). Más apoyo a estos hallazgos fueron los resultados de la tinción immunohistofluorescence mostrando también una menor expresión HBD1 y la proteína psoriasina en SCC a OTR en comparación a los PCI (Figura 6).
Discusión
Este estudio trata de ofrecer una de un análisis en profundidad de la expresión génica inmune innata en CPNM. El objetivo de este trabajo fue entender mejor cómo nuestra piel responde al desarrollo de tumores y así obtener la información esencial que puede ayudar a guiar la terapia. Los genes candidatos evaluados representados los TLRs como que están implicadas en el reconocimiento inmune innato de peligro, moléculas citoplasmáticas tales como TRIF y TRAF que transmiten información detectada por estos receptores y moléculas provocados por este proceso. Estos últimos grupos de moléculas efectoras son las AMP y citoquinas responsables de la mediación de la respuesta del huésped una vez que se detecta peligro. Los resultados muestran una diferencia dramática en la expresión de muchas de estas moléculas críticos en SCC, lo que sugiere que este tipo de tumor ha mejorado muchos elementos de la respuesta inmune innata en comparación con la piel normal. Dado que muchas de las moléculas efectoras pueden desempeñar un papel en el crecimiento del tumor o la resistencia a la infección, y algunos son más alterada en el huésped inmunocomprometido, estos pueden explicar parcialmente la progresión natural de CPNM.
A pesar de que la cobertura completa de todas las moléculas que participan en la inmunidad innata implicarían el perfil transcripcional de varios miles de productos de los genes, y se abordan mejor mediante análisis de micromatrices [27] o RNASeq [28], el enfoque de análisis de PCR en tiempo real se utiliza aquí es la más cuantitativa y se utiliza comúnmente para la validación de los resultados de alto rendimiento de perfiles transcripcional. Selección de la muestra de cada paciente involucrado el propio tumor, tejido peritumoral y la piel normal. Puesto que cada muestra de tejido representaban una colección heterogénea de tipos de células, nuestra evaluación está limitada por la incapacidad para atribuir el ARNm medido a células residentes específicas, la propia malignidad, o tipos de células reclutadas. Sin embargo, los datos obtenidos reflejan los patrones de expresión esperados para el tumor. Por ejemplo, cutánea SCC típicamente retiene características de diferenciación escamosa [29], y encontramos filagrina elevada y queratina 10 la expresión de genes en el tejido SCC del centro del tumor. Expresión no sólo era más alta que en la piel normal, pero también mayor que en el margen del tumor y en BCC. Estos resultados ponen de manifiesto diferencias sustanciales en la diferenciación entre SCC, BCC y la piel normal, y sirven para validar las muestras seleccionadas.
La activación de TLR puede resultar en una gran variedad de respuestas que incluyen apoptosis, reacciones inflamatorias y no inflamatorias (revisado en [11]). TLRs se sabe que se expresa en una variedad de células de cáncer murinas y humanas (revisado en [30]). Sin embargo, hay poca información disponible sobre la expresión de TLR en SCC, y esto ha venido principalmente de cuello uterino [31] - [32] o de cabeza y cuello SCC [33] - [34], pero no de SCC cutáneo. Nuestro estudio mostró significativamente elevada expresión de TLR1,2,3,5,6,7 y 8 en SCC cutáneo. Para varios TLRs una inducción de 5 a 10 veces se observó en SCC. respuestas notables únicas para SCC incluyen TLR5 (responsable del reconocimiento de flagelina), TLR7 (el objetivo de imiquimod), y TLR8, que junto con TLR7, puede reconocer ARN. La respuesta TLR8 fue particularmente interesante, ya que también incluye una inducción en la región peri-tumoral. También se observó la expresión de alto TLR2 en SCC, que podría ser una característica de SCC o un resultado de una barrera de la piel defectuosa en SCC. De esta manera el aumento es comparable a la regulación al alza TLR2 se ve en heridas de la piel [35]. Igualmente notable fue el relativamente pocos cambios en la expresión génica inmune innata se ve en la BCC. Esto puede ser una respuesta negativa pertinente dado que sería de esperar algo de inducción TLR de la piel dañada. Para definir un papel funcional potencial de TLR sobreexpresión en SCC cutáneo, se necesitan más estudios funcionales.
TRIF y TRAF son moléculas de señalización corriente abajo de la activación de TLR y su expresión se correlacionó con el aumento de expresión de TLR en SCC. Del mismo modo, la respuesta de citocinas fue más alta en SCC y se correlacionó con el aumento de expresión de TLR y de señalización. Sin embargo, en BCC TNF fue significativamente elevado en comparación con la piel normal a pesar de una menor respuesta TLR. El aumento de IFN se observó sólo en el BCC. Esto pone de relieve las diferencias fundamentales de la señalización del receptor innato inmune y la expresión de citoquinas en BCC y SCC y probablemente refleja tanto la expresión local de estas moléculas y la expresión en las células inflamatorias reclutadas
.
Debido a la acción de los amplificadores para alterar el crecimiento celular y la diferenciación [36], su expresión puede ser de gran importancia en el cáncer. Esta asociación ha demostrado directamente para catelicidina, donde en modelos de tumores de ratón una falta de catelicidina dio lugar a mucho más rápido crecimiento del tumor [21]. En el presente estudio se halló una mayor HBD1, hBD2, hBD3 y psoriasina en SCC en comparación con la piel normal, pero sin aumento de catelicidina. Anteriormente, también se informó de la expresión hBD2 mejorado para células tumorales orales SCC y endotelios vasculares intratumoral [29], [37] - [38]. Por otra parte, los estudios anteriores reportaron un aumento en hBD3
Hoteles en-situ y CCE oral invasivo, que se correlaciona con el reclutamiento de macrófagos específicos para el sitio de la lesión [20], [39]. Por el contrario, la expresión de AMP en los CBC era muy diferente a la SCC. Se encontró una disminución significativa de la expresión HBD1 en el margen del tumor invasor de BCC, pero no en el centro del tumor. Una disminución en HBD1 se informó previamente en BCC [40]. La importancia funcional de la expresión de HBD alterado en el cáncer no está claro en la actualidad. Sin embargo, el tratamiento de cabeza y cuello SCC (HNSCC) líneas celulares con hBD3 resistencia mejorada contra cis-platino, lo que indica que el aumento de la expresión de HBD puede mejorar la supervivencia del tumor [41].
Psoriasin (S100A7) representa un tipo diferente mucho de la molécula que los hBDs o catelicidina y warrents separar discusión. Psoriasin es una proteína mucho más grande, se encuentra en mucho mayor abundancia en la piel, y tiene diferente actividad antimicrobiana (revisado en [25]). Asimismo, no parece estar expresado por células derivadas de la médula ósea como es el caso con muchos péptidos antimicrobianos. Más bien, psoriasina se expresa principalmente en una variedad de los epitelios. Las funciones de psoriasina en la inmunidad son por lo tanto menos claro, aunque se ha asociado con la resistencia a la colonización superficie de la piel por
E. coli
[24]. Un estudio anterior describe la expresión del ARNm psoriasina elevada en
in situ y SCC invasivo [42], y por lo tanto está de acuerdo con nuestros resultados. sobreexpresión Psoriasin también se ha informado de otros tumores, como el cáncer de mama [43], donde la expresión persistente en las zonas tumorales invasoras se asoció con peor pronóstico [44] - [46]. La regulación positiva de psoriasina a nivel de la transcripción y proteínas, recientemente, también se informó a principios de CCE oral [19]. Psoriasina puede unirse αvβ6-integrina para promover el comportamiento invasivo de las células SCC orales [47]. Por lo tanto, como se discutió para TLR y sus intermedios de señalización, los hallazgos actuales validar la necesidad de un mayor estudio de la relevancia funcional de estos péptidos antimicrobianos y proteínas.
Los pacientes inmunocomprometidos, como los receptores de trasplantes de órganos (OTR) tienen una de 60 a 100 veces más riesgo de SCC [4], sin embargo, los mecanismos exactos de cómo los fármacos inmunosupresores aumentan el riesgo de más frecuente y más agresivo SCC aún no se conocen. tratamiento con fármacos inmunosupresores a largo plazo en OTR ha demostrado recientemente para alterar la composición del infiltrado inflamatorio peritumoral SCC. proporciones reducidas de CD3 +, CD8 + y CD14 + (monocitos), FOXP3 + (células T reguladoras) y 123+ (células dendríticas plasmacitoides) las células, pero más células CD138 + en plasma en SCC de OTR en comparación con inmunocompetentes pacientes [48] han sido reportados - [49 ]. La mayoría de los OTR son tratados con varios fármacos inmunosupresores al mismo tiempo, lo que hace difícil dilucidar los mecanismos exactos de cómo un inmunosupresor contribuye al aumento del riesgo de SCC.
Para investigar si la inmunosupresión inducida por el fármaco altera la expresión génica inmune innato, se incluyeron 11 SCC a OTR para la comparación con CEC de los pacientes inmunocompetentes. Todos los pacientes en nuestro estudio estaban en un régimen de tratamiento con corticosteroides y el inhibidor de mTOR rapamicina durante al menos un año antes del diagnóstico del tumor y la escisión. En los estudios epidemiológicos, se cambia de un tratamiento inmunosupresor con inhibidores de la calcineurina al sirolimus mTOR-inhibidor fue eficaz para reducir la carcinogénesis de piel en pacientes con trasplante renal en un 50% [50]. En nuestro estudio, la comparación de la expresión de todos los genes inmunes innatas puesto de manifiesto que, en contraste con los pacientes inmunocompetentes, SCC en OTR tenía una menor expresión HBD1 y psoriasina, pero la abundancia de expresión de otros genes medido fue similar a la CEC de los pacientes inmunocompetentes. Sería interesante determinar si el menor expresión de psoriasina HBD1 y podría ser funcionalmente relevante y relacionado con el peor resultado en estos pacientes.
En resumen, este estudio muestra claramente que la expresión de varios genes implicados en la la respuesta inmune innata es diferente en SCC que los tejidos normales. Hay muchas razones posibles por las que los tumores de piel mostraron elevada expresión de estos genes inmunes innatas. Tumor de la infiltración de células inmunes, tales como CD4
+, CD8
+ y FOXP3
+ células T y macrófagos secretan moléculas efectoras solubles, tales como interferones, IL-6 y TNF, y algunos de estos pueden influir directamente innata la expresión génica inmune en los queratinocitos (revisado en [12]). El mayor grado de diferenciación en SCC en comparación con BCC o queratinocitos basales normales podría ser otra de las razones para la sobreexpresión de algunos genes de inmunidad innata, ya que los queratinocitos altamente diferenciados mostraron una mayor expresión de beta-defensinas humanos 2 y 3 [51]. Un tercer piloto de la expresión génica inmune innata en SCC podría ser una barrera cutánea defectuosa en estos tumores. Piel SCC a menudo se rompen y forman heridas. Estudios previos en no malignas, experimentos hirientes estériles mostraron una fuerte inducción de TLR2 y péptidos antimicrobianos en el borde de la herida [35]. Además, el crecimiento incontrolado de las células tumorales y plomo necrosis de los tejidos a la liberación de moléculas como el ADN celular, proteínas de choque térmico y el fibrinógeno, todos los cuales son señales de peligro que pueden activar TLRs y su señalización aguas abajo y moléculas efectoras [52] - [53] . Sin embargo, a pesar de que estos mecanismos pueden ser responsables de parte del perfil de expresión génica inmune innato que encontramos en nuestro estudio, que sólo proporcionan una explicación incompleta. Además, creemos que la expresión de algunos de estos genes inmune innato es-tumor intrínseca e independiente del ambiente del tumor. Se necesitan más estudios para comprender mejor los mecanismos exactos que conducen a esta expresión de genes inmune innato distinta.
El enfoque de muestreo de tejido desde el margen del tumor y periferia distinguida expresión de algunos genes de interés y proporciona un ejemplo de cómo la investigación básica podría integrarse en los procedimientos quirúrgicos clínicos normalizados bien establecidas como la cirugía de Mohs. Por otra parte, sería un error pasar por alto la notable baja respuesta observada en el BCC para algunos productos génicos. La expresión (o falta de expresión) de los elementos singulares del sistema inmunitario innato proporciona pautas para el desarrollo de la próxima generación de la terapia inmune específica para el CPNM.
Materiales y Métodos
Los pacientes
El estudio fue diseñado para que incluya el 10 - 20 ejemplares cada uno de SCC en pacientes inmunocompetentes, de SCC en receptores de trasplante de órganos y de los carcinomas de células basales. Tras la aprobación del Programa de Protección de Investigación Humana de la Universidad de California en San Diego (ref IRB.#071032), y después de recibir el consentimiento informado por escrito antes de la biopsia, la piel muestras de pacientes subsiguientes sometidos a cirugía de Mohs para el cáncer de piel no melanoma en el división de Dermatología de la Universidad de California, San Diego, desde diciembre 2009 a junio 2010 se recogieron. El único criterio de inclusión fue el diagnóstico del tumor. No hubo criterios de exclusión. Ninguno de los pacientes de este estudio fue embarazadas o tenían otros trastornos subyacentes de la piel en las zonas de las que se obtuvieron muestras de piel. Almacenamiento y uso de todos los tejidos incluidos en el trabajo que aquí se presenta se llevó a cabo de conformidad con la Declaración de Helsinki.