Abstract
Bakgrunn
metastaser opptrer i en rekke diskrete trinn involverer invasjon, angiogenese, lymphovascular plass gjennomtrengning, og etablering av sekundære svulster. Ondartet pleuravæske (OED), en type metastase, er vanligvis et dårlig prognostisk tegn for pasienter med lunge adenokarsinom, selv om den underliggende mekanismen har fått mindre oppmerksomhet enn andre typer metastaser har. Målet med denne studien var å finne ut om kreftstamceller (cscs) i Olje- og energidepartementet bidra til «metastatisk cascade» gjennom epiteliale -. Mesenchymale overgang (EMT), anoikis, og tilpasning i mikromiljøet
Metoder
Lunge vev og tilsvarende celleblokker OED prøver fra 20 pasienter med primær adenokarsinom ble analysert ved immunhistokjemisk farging med CSC-representant markører (CD133, Nanog og oktober-4) og EMT-tilknyttede markører (E-cadherin og vimentin). Korrelasjoner mellom disse variablene og klinisk-patologisk parametre ble analysert. Primære kulturer fra åtte tilfeller av OED ble undersøkt for å karakterisere CSC egenskaper, inkludert markør uttrykk, sfære formasjon, og differensiering.
Resultater
Uttrykk for CSC-representative markører for 20 tilfeller av OED celle blokker var ganske forskjellige og varierende i området fra 15% til 90%. Sterkere uttrykk for CSC-representative markører og endring av EMT-assosiert markører ble funnet på invasive fronter og i MPES sammenlignet med uttrykket ved primær pulmonal tumorvev. Ekspresjonen av OKT-4 i MPES signifikant relatert til fjernmetastaser og scenen, samt omvendt korrelert med pasientens overlevelse. Primære kulturer bekreftet CSC eiendommer i OED. Fem av åtte tilfeller av OED gitt tilstrekkelige cellegrupper, som også viste variable uttrykk for CSC markører i tillegg til sfære dannelse og muligheten for differensiering og metastasering.
Konklusjon
Denne pilotstudien gir en bedre forståelse av metastatisk kaskade. Etablering av en modell av OED vil gi ytterligere innsikt i rollen som cscs i metastase og kan forklare de høye terapeutiske feilrater for pasienter med OED
Citation. Chen SF, Lin YS, Jao SW, Chang YC, Liu CL, Lin YJ, et al. (2013) Lunge adenokarsinom i Ondartet pleuravæske beriker Cancer Stem Cell Properties under metastatisk Cascade. PLoS ONE 8 (5): e54659. doi: 10,1371 /journal.pone.0054659
Redaktør: Masaru Katoh, National Cancer Center, Japan
mottatt: 12. juni 2012; Akseptert: 17. desember 2012; Publisert: 01.05.2013
Copyright: © 2013 Chen et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Denne studien ble delvis støttet av National Science Council, Kina, Grant Nos. NSC100-2320-B-016-009 og av Tri-service General Hospital, Grant No. TSGH-C101-076. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
metastaser, spredning av ondartede celler fra en primær svulst å fjerne organer, er den viktigste årsaken til behandlingssvikt og død hos kreftpasienter [1]. Den omfatter vanligvis en serie av diskrete trinn og krever transport av maligne celler via blodet og /eller lymfekar. I tillegg til blod og lymfeårer, er kroppsvæske også en potensiell transportmiddel for kreft metastase [2]. Involvering av serøs membranen fra den primære lunge adenokarsinom forårsaker innledende ondartet pleural effusjon (OED) indikerer vanligvis et sent stadium av kreft. I henhold til nylige AJCC retningslinjene [3], er MPE metastatisk, kan forårsake betydelig ubehag, og reflekterer en dårlig prognose for pasienten. Effusjon kan tilby en unik in situ miljø å etablere en «premetastatic nisje», og studere dette miljøet kan hjelpe oss å forstå hvordan kreftceller med stamcellelignende egenskaper i effusions bidra til progresjon fra individ til beriket cellegruppene til avansert metastasering lunge kreft [4].
Ved å redusere sin celle-celle eller celle-matriks interaksjoner, kreftceller inn serøs hulrom, hvor de løsrevet fra den overordnede svulsten og bli «hjemløse.» Dette utløser et fenomen som kalles «anoikis «[5]. Den flytende ondartede celler i en tilstand av anoikis i effusjon er tenkt å gi etter for apoptose og å forsvinne. Men i virkeligheten skjer det motsatte, siden disse cellene er unikt i stand til prolifererende progressivt til tross for den ugunstige antagelig mikromiljøet. Dette reiser spørsmål: «Hvordan kan disse kreftcellene overlever og sprer å overvinne trusselen om anoikis?» Og «Hva mekanisme gjør at disse cellene til å skaffe seg overlevelsessignaler og dermed overleve og formere seg i et flytende svulst befolkning i effusjon som mangler normal solid -fase stillas? «
Forekomst av kreft stamceller (cscs), hovedsakelig i solide tumorer, er foreslått nylig. Cscs er også kalt kreft-celler initierer på grunn av deres evne til selvfornyelse, multilineage differensiering, og høyere nivåer av malignitet [6] – [9]. Studier har vist at cscs er motstandsdyktig mot terapi og ser ut til å være ansvarlig for svulst tilbakefall og metastase [6], [10], [11]. Økende bevis viser at epiteliale – mesenchymale overgang (EMT) er involvert i kreft progresjon og er nært knyttet til «stemness» av kreftceller [12], [13]. OED kan tjene som et reservoar for tumorceller i pleurahulen, hvor de kan komme seg gjennom EMT, bli invaderende igjen, og etablere ytterligere metastaser [14]. Det er også en økende mengde bevis som tyder på en sammenheng mellom EMT, fremveksten av cscs, og stoffet motstand [15]. MPE synes å være et ideelt og unik modell for å studere forholdet mellom EMT og CSC egenskaper.
Flere studier har antydet at undertrykkelse av anoikis og EMT er koblet [16], [17]. Men det har vært noen rapporter om eksistensen av cscs i effusjon. De fleste studier av kreft spredning har fokusert på mekanismene bak metastaser via lymfesystemet eller hematogene ruter. Mindre blir forstått om sammenhengen mellom eksistens og egenskaper cscs, EMT, anoikis undertrykkelse, og svulsten mikromiljøet i OED. Målet med denne studien var å bekrefte mulige rolle cscs i effusjon og å utforske mekanismen involvert i spredningen av svulster og forholdet mellom uttrykk for EMT-tilknyttede markører og pasientutfall. Etablering av en modell av OED kan gi en bedre forståelse av rollen til cscs i metastasering og de høye terapeutiske feilrater hos pasienter med OED.
Resultater
Bekreftelse og identifisering av adenokarsinom i lungen og plevravæske
Vev fra primær pulmonal adenokarsinom og tilsvarende OED celleblokker fra 20 pasienter ble valgt som studiegrupper. De sammenkoblede studiegrupper ble utsatt for histopatologisk og cytologisk identifikasjon. Immunhistokjemisk ekspresjon av CK-7 og TTF-1 /CEA ble undersøkt. CK-7 og TTF-1 kan påvises immunhistokjemisk i de pulmonale adenokarsinomer [18]. CEA er av verdi i å bekrefte tilstedeværelse av et adenokarsinom og regnes som et bedre alternativ for å differensiere mellom invasive maligne og ikke-ondartede effusjoner [19]. Uttrykk for CK-7 ble påvist i både primær lungesvulster og celle reir i OED celleblokker. Dobbel farging for TTF-1 /CEA viste at TTF-1, som nukleær farging fremsto som en brun farge, og CEA, hvis cytoplasmatisk farge fremsto som en rød farge, farget jevnt i primær lungesvulster, mens CEA-positive celler farget sterkere enn TTF-1-positive celler i OED celleblokker gjorde (figur 1A).
(A) Immunhistokjemisk identifisering av adenokarcinomceller viste positive resultater av CK-7 (piler) i både primær pulmonal tumor (forstørrelse, 200 × ) og celle reir i celleblokk OED på lavere og høyere forstørrelser (a, b) (Forstørrelse, 40 × og 400 ×); Dobbelt-farging av TTF-1 /CEA viste at TTF-1 (brun farge, pil hoder) og CEA (rød farge, piler) ble jevnt positiv-farget ved primær pulmonal tumor (c) (forstørrelse 200 x), mens CEA (+) celler (piler) er farget sterkere enn de i TTF-1 (+) celler (piler) i celleblokk av OED ved lavere og høyere forstørrelser (d). (Forstørrelse, 40 × og 400 ×). (B) Dobbelt farging av E-cadherin /vimentin viste at redusert E-cadherin (brun farge, piler) og økt vimentin (rød farge, piler) uttrykk ble funnet på invasive fronter av primær pulmonal tumor og i celleblokk OED. (Forstørrelse, 200 ×) (C).
Uttrykk for EMT-assosiert markører i primærsvulster og plevravæske
En immunhistokjemisk undersøkelse ved hjelp av EMT-assosiert markører E-cadherin og vimentin, viste en rekke uttrykk mønstre i de 20 parene av primær tumor vevsprøver og OED celleblokker. Uttrykket nivåer var knyttet til plasseringen i både primære lunge adenokarsinomer og OED celleblokker. En høyere ekspresjon av vimentin og en lavere ekspresjon av E-cadherin ble funnet i invasive celle reir og OED enn i midten av de primære tumorer, noe som indikerer at endringer av EMT markørene ble knyttet til lokal invasjon og ondartet engasjement i pleurahulen (figur 1B).
Karakterisering og fordeling av CSC-representative markører knyttet til mikromiljøet
de fleste av OED prøvene viste variable immunreaktivitet til CD133, Nanog, og OKT-4, og kombinasjoner av farging fremkalte forskjellige intensiteter og distribusjoner. En relativt svak uttrykk for oktober-4, Nanog, og CD133 ble alltid funnet i sentrum av de primære lungesvulster. Sterkere uttrykk nivåer av oktober-4, Nanog, og CD133 ble oppdaget ved invasiv front, som ligger i skjæringspunktet mellom tumorcelle reir og stromal vev i primær pulmonal adenokarsinomer, og på de ytre kanter av tumorcelle reir i OED cellen blokker (figur 2A). Uavhengig av intensitet uttrykt i hvert tilfelle, alle av de 20 tilfellene av OED var mer eller mindre immunreaktive for en eller to eller alle tre-CSC-representative markører. Med andre ord, var det ingen enkelt tilfelle av OED negativ for alle tre- CSC-representative markører. Fordi oktober-4 ble ansett som den viktigste CSC-representant markør, andelen relatert til oktober-4 uttrykk stede i 20 tilfeller av OED celleblokker var ganske variert fra 10% til 90%. På grunn av intratumoral heterogenitet tre forskjellige kombinasjons mønstre av positive OKT-4 kombinert med positiv eller negativ Nanog, og CD133 uttrykk ble identifisert i MPES (figur 2B). Fire grupper ble klassifisert inkludert tre store positive oktober-4 grupper og en negativ oktober-4-gruppe. Tre av 20 tilfeller av OED var positive for alle tre merkene i gruppe A (3/20, 15%). Fem av 20 tilfeller av OED var positive for oktober-4 og CD133, men var negative for Nanog i gruppe B (5/20, 25%). Ti av 20 tilfeller av OED var positive for oktober-4, men negativt for Nanog og CD133 i gruppe C (10/20, 50%). De to resterende tilfellene er klassifisert som gruppe 4 var negative for oktober-4 og Nanog, men positivt for CD133 (2/20, 10%). De opprinnelige data og statistiske analyser av 20 tilfeller av OED ble presentert i tabell S1, tabellene 1 og 2.
(A) Immunohistokjemiske Resultatene viste immunreaktiviteten til tre CSC-representative markører (okt-4, Nanog, og CD133 ) i midten av primærtumor (a, b f) (forstørrelse, 200 ×) og mange kreftcellegruppene (piler) i OED på lavere og høyere forstørrelser (g, h i). (Forstørrelse, 40 × og 400 ×). (B) immunocytokjemisk karakterisering av kreft cellegruppene i OED viste tre store kombinasjons grupper (positiv OCT-4, kombinert med positiv eller negativ Nanog, og CD133 uttrykk) ble identifisert: Gruppe A, positivt for alle tre CSC-representative markører (a, b Gruppe B, positivt for oktober-4 og CD133, men negativt for Nanog (d, e f); Gruppe C, positivt for oktober-4, men negativt for Nanog og CD133 (g, h i) ved lavere og høyere forstørrelser. (Forstørrelse, 40 × og 400 ×).
Korrelasjonen av immunoexpression av CSC-representative markører med klinisk-patologisk parametre
Komparativ analyse mellom CSC-representant markører som bruker immunoreaktivitets poengsum beregningssystem og klinisk-patologisk parametrene viste at det var en statistisk signifikant sammenheng mellom uttrykk for oktober-4 og fjernmetastaser (
p
= 0,0121). Det var også en statistisk signifikant sammenheng mellom uttrykk for oktober-4 og scene (
p
0,0001). Det var imidlertid ikke statistisk signifikans mellom ekspresjonen av OKT-4 og andre klinisk-patologisk parametere. Ingen statistisk signifikans ble funnet mellom uttrykket av Nanog og CD133 og alle klinisk-patologisk parametere. Etter justering av klinisk-patologiske parametre, OKT-4 ble også funnet positivt korrelert med økende odds-ratio i forbindelse med metastaser (tabell 3, 4 og 5). Ved hjelp av prosentandelen av OKT-4 som en prediktor for metastasering, som for målingen var ganske følsom med høy spesifisitet (figur 3). Videre lineær regresjonsanalyse viste at immunoexpressions av oktober-4 ble positivt korrelert med Ki67 (
r
= 0,470,
p
= 0,036), likevel var det ingen korrelasjon av Nanog og CD133 med Ki67 ( figur 4). Uttrykk for oktober-4 var også statistisk og negativt korrelert med pasientens overlevelse etter en 60-måneders oppfølging ved hjelp av Kaplan-Meier overlevelsesanalyse (figur 5).
Receiver Operating Characteristic Curve (ROC) ved hjelp av prosent~~POS=TRUNC av OKT-4 som en prediktor for metastasering viste en forholdsvis høy følsomhet (66,7%) og en absolutt spesifisitet (100%). Arealet under ROC kurven var 83,8%.
Komparativ analyse ved hjelp av lineær regresjon test av CSC-representant markører (Nanog, OCT-4, og CD133) med Ki67 viste at kun oktober-4 ble funnet positivt korrelert med Ki67. Men det var ingen korrelasjon i det hele tatt mellom de uttrykk for Nanog og CD133 og Ki67.
Kaplan-Meier overlevelsesanalyse etter en 60-måneders oppfølging viste at estimert risiko for eventuell interesse forekommer i oktober-4 positive gruppen var 256% høyere enn i oktober-4 negative gruppen (Hazard ratio = 3,56, 95% CI = 1.06~11.95).
Ulike presentasjon med karakterisering av anrikede cellegruppene fra OED bruker begge klebende og konvensjonelle dyrkingssystemer
Åtte tilfeller av OED ble prospektivt samlet inn for primærkulturen og deres klinisk-patologiske data ble vist i tabell 6. det primære kultur celler fra MPE ved hjelp av ikke-adhesivt kultursystem som er beskrevet i vår tidligere rapport [20] vises tredimensjonale (3-D) klynger med en druelignende morfologi (fig S1). Doblings varighet av cellekultur, og morfologi observert varierte betydelig mellom prøvene. Imidlertid primære kultur ved konvensjonelle kultursystem ved anvendelse av serum-fritt medium supplementert med økende doser av bFGF og EGF beskrevet en gradvis morfologisk forandring. De dyrkede kreftceller i utgangspunktet festet til platen, og deretter dissosiert og frigjort fra platen, og til slutt omdannes til små, bevegelige, sfæroide klynger (kuler) som viser en 3-D og /eller druelignende morfologi (figur 6A).
(A) fasekontrastmikrofotografier av primær kultur av MPE fra pasienter med primær pulmonal adenokarsinom ved anvendelse av serum-fritt medium supplementert med økende doser av bFGF og EGF viste en gradvis morfologisk endring av adenokarsinomceller fra tilslutning til platen snu i små bevegelige klynger og til slutt bli i de sfæroide former. (Venstre til høyre panel, forstørrelse, 200 ×). (B) Differensiering induksjon av to representative tilfeller viste en omvendt, morfologisk endring snu spheroid i OED i en original kjertel arkitektur med luminal kanaler. (C) A RT-PCR analyse av kuler i tre representative tilfeller (sak nr 8, 3 og 7) i Olje- og energidepartementet viste uttrykk for oktober-4, og Nanog og CD133 gener ble løst oppregulert i det representative tilfeller hos pasienter med OED. (D) Tilsvarende kvantitative data viser sammenligninger mellom uttrykk for oktober-4, og Nanog og CD133. (E) Immunofluorescensanalyse av CSC-representative markører for kuler viste positive uttrykk for oktober-4, Nanog, og CD133, som indikert av pilene (forstørrelse, 200 ×).
Karakterisering av sfæroider for CSC egenskaper inkludert sfære formasjon, og differensiering i MPE primære cellekulturer
prøver fra fem av åtte (62,5%) MPE pasienter som bruker ikke-adhesivt kultursystem ga anrikede sfære formasjon etter dyrkning i 7 dager (tabell 7) . Vi senere recultured disse kulene i konvensjonelle lim kultur retter for differensiering induksjon. Sfæroidene som består av antatte cscs oppviste evnen til differensiering å reversere den ovennevnte fremgangsmåte å dreie 3-D-cellegruppene i to-dimensjonale strukturer med en kjertel morfologi (figur 6B). Immunofluorescensanalyse med morfologisk identifikasjon av CSC-representative markører for kuler viste nærvær av uttrykk av OKT-4, Nanog, og CD133 og ytterligere RT-PCR-analyse viste at variable oppregulering av OKT-4 og Nanog og CD133 genekspresjon i tre representative saker. Tre forskjellige mønstre for ekspresjon ble observert for OKT-4, Nanog, og CD133 (figurene 6C, D og E). Syv av åtte (87,5%) primær kultur cellegrupper av OED var positive for CSC-representative markører, og bare ett (12,5%) var negative for alle tre CSC-representative markører. Sterkere uttrykk for oktober-4 ble funnet kvantitativt enn de av Nanog og CD133 i alle tre representative tilfeller. Disse dataene ble enige med de som oppnås fra celleblokkene.
Diskusjoner
metastaser oppstår vanligvis i en serie av diskrete trinn som kan modelleres inn i en metastatisk kaskade [21]. Imidlertid har mekanismen bak svulsten engasjement i metastatisk kaskade, som resulterer i ondartet effusjon i serøse hulrom, fikk lite oppmerksomhet og derfor tilt vår forskning interesse. I denne studien bekreftet vi de karakteristiske immunohistokjemiske og immunocytokjemiske presentasjoner av hver sammenkoblet gruppe av prøver fra samme pasient, som viser de varierende intensiteter og utdeling av CK-7 og TTF-1 /CEA-ekspresjon i primære lunge adenokarsinom vev og cancercelle reir i celleblokker fra effusjon. Noen av prøvene var sterkt immunreaktive for de identifiserende markører og noen presentert uregelmessig immunoreaktivitet. Dette kan tyde på intratumoral heterogenitet, og kan forklare den potensielle terapeutiske motstand, samt kapasiteten for tidlig invasjon og metastasering til pleuralhulrommet. Etter de første hendelsene i EMT ble igangsatt, inkludert tap av vedheft og forankring, økt mobilitet, og den morfologiske transformasjon, primær lungekreft celler kom inn i brysthulen, som fører til OED [22]. Vår studie viste også kvalitative avvik i uttrykket nivåer av EMT-assosiert markører mellom primær nettsteder og metastatiske lesjoner. Immunreaktiviteten av de representative EMT-assosierte markører, E-cadherin og vimentin, varierte mellom primær- lunge tumorvev og cancercelle hekker i effusjon, noe som indikerer tilstedeværelsen av EMT fenomen i det primære lungesvulster og MPES i løpet av tumorprogresjon. Videre er ekspresjon av vimentin tendens til å være sterkere og ekspresjon av E-cadherin svakere ved invasiv foran, grenseflaten mellom tumor og stromale vev, enn i sentrum av tumoren riktig.
I løpet av invasjon, og snart etter at tumorcellene miste kontakten med basalmembranen, de møter en annen hindring for metastasering, anoikis [5], [23]. Den frittliggende kreftceller, enkeltvis eller i små klynger, er unikt i stand til voksende og voksende, til tross for deres antagelig ugunstig locale [24]. De effusjon har en premetastatic nisje, som fungerer som en dynamisk reservoar som kan levere kreftvevet gjennom autokrine og /eller paracrine interaksjoner med vekstfaktorer. Slike vekstfaktorer innbefatter vaskulær endotelial vekstfaktor, basisk fibroblast vekstfaktor, og transformerende vekstfaktor β og andre stimuli, slik som kjemokiner og cytokiner (interleukiner), fremstilt hovedsakelig av cellulære komponenter, inklusive mesothelial celler, noen stromale celler og inflammatoriske celler [ ,,,0],25] – [28]. Som effusjon akkumuleres, vises mikromiljøet avgjørende for at kreftcellene for å interagere tilstrekkelig med sine omgivelser, ved perfusjon i stedet for gjennom den anatomiske arkitekturen av blodstrøm [29]. Når kreftceller blir involvert i slike forskjellige mikroområder, de snart orkestrere de omkringliggende stromale celler og endre deres fenotyper å lette kreft progresjon. Derfor kan mikromiljøet av effusions akselerere svulsten aggressive potensial ved dynamisk utløse egenskapene til cscs
in situ
. Faktorene eller cytokiner i effusjon som er involvert i signalering eller i samspill med kreftceller og hvordan de krysser-talk med hverandre for å for å provosere potensialet i cscs i OED er verdig videre undersøkelser.
Selv om «frø og jord hypotesen» har lenge vært utfordret, forklarer hvordan effusjon gir en unik mikromiljøet som kan betraktes som den fruktbare «jord», i flytende tilstand, venter på å bli «seedet» med tumorceller [30 ], [31]. Som sett i våre og andre studier, effusjon er unike microenvironments som ikke bare holder kreftceller i live, men også videreutvikle sin invasjon og fremme deres vekst. Den raske tumorcellevekst og metastase som oppstår i effusjoner kan tilskrives nærværet av en liten subpopulasjon av kreftceller, den cscs, som viser mange EMT egenskaper [31], [32]. Økende bevis tyder på at det er en sammenheng mellom cscs og EMT. Hvis ja, må visse onkogener være involvert i stemness av tumorceller med invasiv evne og sitt potensial til å fornye seg selv [12], [13], [33]. Evnen til å overleve og formere seg forutsetter en hensiktsmessig nisje, slik som en effusjon, som er avgjørende for disseminerte tumorceller for å etablere seg og spres som en metastasering. Så vidt vi vet, har bare noen få studier har rapportert at det finnes cscs i effusjon. Det er ennå ikke en konkret og enkel markør for egenskapene til cscs i effusjon. Våre data viser tydelig at satsene for immunoreaktivitets for de tre CSC-representative markører (CD133, Nanog, og OCT-4) varierte, med en relativt høy grad av oktober-4 immunoreaktivitets. Disse tre CSC-relaterte markører ble valgt på grunn av deres representant bevis. Overflate CD133, også kjent som prominin-1, er en celleoverflate transmembran-glykoprotein som har vært brukt i identifisering av mulige cscs i flere ondartede svulster, fordi de har vist økt karsinogent potensial i transplantasjonsstudier
in vitro
og
in vivo product: [34] – [36], så vel som en forening med dårlige prognoser og fjernmetastaser [37], [38]. Men den nøyaktige funksjonen til CD133 har ennå ikke blitt etablert og krever avklaring. Oktober-4 og Nanog er begge transkripsjonsfaktorer avgjørende for normal pluripotent celle utvikling. Nanog er hovedsakelig ansvarlig for differensiering under embryogenese [39], mens oktober-4 kan ha langsiktige virkninger på både vev spredning og differensiering [40]. Oktober-4 er spesielt uttrykt i embryonale stamceller og kjønnsceller, og er påvist i bestemte typer testikkelkreft bakterie-celle svulster [40], [41]. Oktober-4 er også fortrinnsvis uttrykt i udifferensierte menneskelige ESCs, bukspyttkjertelen holmer og diffuse-type mage kreft [42]. Derfor har det blitt foreslått at OKT-4 bidrar til å opprettholde stamcelle-egenskaper. Imidlertid har flere de siste rapportene antydet at så mange som 25% av kreftceller i enkelte svulster har egenskapene til cscs [43]. Basert på våre data, har vi anslått at satsene for immunoreaktivitets for disse tre CSC-representative markører (CD133, Nanog og oktober-4) varierer fra 15% til 90%, og variasjoner i og kombinasjoner av deres uttrykk ble også notert. Disse prisene overstiger middel forekomsten av cscs (25%) innen visse tumorer, spesielt faste tumorer. Våre resultater viser at mange tilfredsstillende antatte cscs kan isoleres fra MPES med effektive metoder. Derfor kan MPES brukes som en bedre studiemodell for stamcelleforskning enn vevsprøver fra visse kreftformer. Den variable uttrykk for CSC-spesifikke markører kan også bli modulert av ulike mikromiljøer, og den sterkeste immunologisk påvisbare uttrykk for disse tre CSC-representative markører ble funnet på invasive fronter, som ble sett for EMT-tilknyttede markører. Vår studie ved hjelp av lineær regresjonsanalyse har vist at bare uttrykk for oktober-4 positivt korrelert med Ki67 (
r
= 0,470,
p
= 0,036), en utmerket markør for å bestemme vekstfraksjonen av en gitt cellepopulasjon og ofte i sammenheng med den prognostiske verdi for overlevelse og tumor gjentakelse (figur 5) [44], [45]. Videre uttrykk for oktober-4 også signifikant relatert til fjernmetastaser (
p
= 0,0121) og scene (
p
0,0001). Kaplan-Meier analyse viste uttrykk for oktober-4 ble omvendt assosiert med overlevelse hos pasienter med OED etter en langsiktig oppfølging.
Når det gjelder disse tre CSC-representative markører, cscs som uttrykte Oct 4 snarere enn CD133 eller Nanog syntes å spille en avgjørende rolle i deres atferd i MPES. Komparative analyser også avdekket avvik i immunoreaktivitets for disse tre CSC-representative markører mellom primære lungesvulster og kreft celle reir fra celleblokkene i effusjon. En rimelig forklaring er at cscs i både primær lungesvulster og effusions kan være sovende eller stasjonær for en periode før de blir avansert invasiv eller metastatisk. Faktisk uttrykk for stamcelleegenskaper variert med mikromiljøet (den «stamcelle nisje») der de oppsto [46], [47]. Til nå har koblingen mellom cscs og metastase vært basert på en antatt sammenheng, fordi det ikke synes en tilfeldighet at relativt færre metastasedannende celler samsvarer like færre cscs. Disse cellene har potensial til å danne en fullverdig sekundære tumor, med en histologisk arkitektur og heterogenitet lik de av primærtumor [48]. Primære lungesvulster er hovedsakelig består av stasjonære cscs, som vanligvis forblir i en tilstand av dvalen eller inaktivitet. Imidlertid, når svulsten sprer seg til pleuralhulrommet i et passende nisje-produserende MPE, disse flere immunoreaktive eller fungerer «vandrende cscs» eller «metastatisk cscs», og presenterer enten som små klynger eller som frittliggende større grupper av celler på invasive fronter, ikke bare overleve, men også selv spre til en viss grad. De kan deretter invadere nærliggende vev og fartøy, og forberede seg til å migrere til de fjerntliggende organer, hvor de vil utvikle seg som en annen metastase [32], [49], noe som resulterer i en mer avansert og ukontrollerbar cancerous tilstand Figur S2).
i tillegg til påvirkningen av intratumoral heterogenitet av tumoren riktig og de sammensatte komponenter av de humorale og cellulære faktorer i MPE, noen andre vanskeligheter og begrensninger oppstått når isolere kreftceller fra OED. Vi har imidlertid isolerte kreft kuler /klynger med både konvensjonelle og ikke-klebende kultur systemer. Disse 3D-ball-lignende strukturer ekstrahert fra pasientene ble oppnådd med noen vanskelighet, men ble godt bevart i primærkultur som er blitt rapportert i andre studier [50], [51]. Videre immunfluorescens analyser vist at disse sfæroider /klynger uttrykt egenskapene cscs, farging positivt for de tre CSC-representative markører (Figur 6E), tilsvarende resultater for celleblokkene. Prøver fra fem av åtte (62,5%) pasienter med OED ga beriket sfære dannelse etter kultur i et ikke-klebende kultursystem (Tall S1 og 6A). Imidlertid kunne ingen sfærer bli generert fra prøvene fra tre pasienter, sannsynligvis reflekterer individuelle forskjeller og den komplekse innblanding av microenvironments av effusjon, i tillegg til pasient-spesifikke faktorer, slik som den genetiske status av EGFR, noe som kan påvirke valget av kjemoterapeutiske behandlinger.
i konklusjonen, denne studien støtter vårt perspektiv på metastatisk kaskade. Plattformen av plevravæske kan gi en premetastatic nisje for primære lungesvulster før deres ondartet engasjement. MPES er fylt med kreftceller som har de egenskapene cscs etter deres samspill med mikromiljøet. Så vidt vi vet, har vi for første gang etablert en modell av Olje- og energidepartementet, som kan gi et innblikk i de rollene cscs i metastase og i høye terapeutiske feilrater. Dette kan også gi en ny retning for preklinisk utvikling av rasjonelle behandlingsformer.
Materialer og metoder
Kliniske prøver samling
Vevsprøver av 56 lunge adenokarsinom pasienter med OED ble samlet og hentet fra arkivene til Avdeling for patologi, Tri-service General Hospital, Taipei, Taiwan fra 2004 til 2009. 17 saker ble heller ikke fulgt opp eller hadde utilstrekkelig klinisk-patologiske data for analyse og ble derfor ekskludert. Blant 39 parafinblokker med OED, var det 20 tilfeller i par som inneholder tilstrekkelig væske forberedt på tilfredsstillende flekker og celleblokker som ble valgt til å være den viktigste studiemateriell. Tilfeller av pleural vevsprøve prøver ble ikke tatt med da pleural cytologi var ikke-diagnostisk for en mistenkt OED.
