Abstract
Prostata feltet cancerization betegner molekylære endringer i histologisk normalt vev ved siden av svulster. Slike endringer omfatter deregulert protein uttrykk, som vi tidligere har vist for nøkkelen transkripsjonsfaktor tidlig vekstrespons 1 (EGR-1) og lipogenic enzymet fettsyre syntase (FAS). Her legger vi de to utskilte faktorer makrofag hemmende cytokin 1 (MIC-1) og blodplater avledet vekstfaktor A (PDGF-A) til den stadig voksende listen av proteinmarkører prostata feltet cancerization. Ekspresjon av MIC-1 og PDGF-A ble målt kvantitativt ved immunfluorescens og grundig analysert ved hjelp av to metoder for signalfangst og flere grupperinger av data generert i human kreft (n = 25), histologisk normale grenser (n = 22), og sykdoms- gratis (n = 6) prostata vev. Totalt 208 digitaliserte bildene ble analysert. MIC-1 og PDGF-A uttrykk i tumorvev ble forhøyet 7.1x til 23,4x og 1,7x til 3,7x forhold til sykdomsfrie vev, henholdsvis (p 0,0001 til p = 0,08 og p 0,01 til p = 0,23, henholdsvis ). Til støtte for feltet cancerization, MIC-1 og PDGF-A uttrykk i tilstøtende vev ble forhøyet 7.4x til 38.4x og 1.4x til 2,7x, henholdsvis (p 0,0001 til p 0,05 og p 0,05 til p = 0,51, henholdsvis ). Også MIC-1 og PDGF-A uttrykk var lik i tumor og tilgrensende vev (0.3x til 1.0x; p 0,001 p = 0,98 for MIC-1; 0,9x til 2,6x; p 0,01 til p = 1,00 for PDGF-A). Alle analyser indikerte en høy grad av inter- og intra-vev heterogenitet på tvers av alle typer vev (gjennomsnittlig variasjonskoeffisient på 86,0%). Våre data viser at MIC-1 og PDGF-A uttrykk er forhøyet i både prostatakreft og strukturelt intakt tilstøtende vev i forhold til sykdomsfrie prøver, definere feltet cancerization. Disse skilles faktorene kan fremme tumordannelse i histologisk normalt vev og føre til tumor multifokaliteten. Blant flere kliniske anvendelser, kan de også bli utnyttet som indikatorer på sykdom i falske negative biopsier, identifisere områder av gjentatt biopsi, og legge molekylær informasjon til kirurgiske marginer
Citation. Jones AC, Antillon KS, Jenkins SM, Janos SN, Overton HN, Shoshan DS, et al. (2015) Prostata Feltet Cancerization: deregulert Expression of Macrophage hemmende cytokin 1 (MIC-1) og Platederivert Growth Factor A (PDGF-A) i Tumor nærliggende vev. PLoS ONE 10 (3): e0119314. doi: 10,1371 /journal.pone.0119314
Academic Redaktør: Tanya V. Kalin, Cincinnati Children Hospital Medical Center, UNITED STATES
mottatt: 02.10.2014; Godkjent: 12 januar 2015; Publisert: 13 mars 2015
Copyright: © 2015 Jones 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
Data Tilgjengelighet: All relevant data er innenfor papir
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av National Institutes of Health (NIH) Grant RR0164880 og NIH Grant R03CA136030-02 (M. Bisoffi), University of New Mexico Cancer Center Support Grant NIH /NCI P30CA118110, og en sommer Undergraduate stipend (SURF, til DS Shoshan) fra Chapman University Office of Undergraduate Forskningsprogram. 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
Adenokarsinom i prostata utvikler gjennom stadig ondartede stadier. Disse kan inkludere eller bli støttet av proliferative inflammatorisk atrofi (PIA), en mulig kobling mellom inflammatoriske prosesser og malign transformasjon av prostatavevet [1], og ved lav eller høy grad av prostata intraepitelial neoplasi (PIN), en forløper for prostatakreft [ ,,,0],2]. PIA og PIN er histologisk tydelig lesjoner som er klart gjenkjennelige kirurgiske patologer opplært i urologiske lidelser. PIA kjennetegnes hovedsakelig ved en samlet hyperchromatic utseende av kjerteldeler med variabel acinar kalibre i lav forstørrelse mikroskopi, og det tydelig tilstedeværelse av inflammatoriske celler [3]. Alle former for PIN dele nærvær av intra-luminale proliferasjon av de sekretoriske celler i kanalsystemet acinar og unormale cytologiske funksjoner, slik som forholdet mellom atom-til-cytoplasmatisk område, kromatin innhold, og størrelsen av nucleoli [4]. Det er tenkelig at celle morfologiske forandringer som fører til en histologisk unormalt utseende av kjertel komponentene i prostata vev er innledet av en fase under hvilken molekylære forandringer forekommer i fullstendig fravær av enhver cytologisk eller histologisk forandring. Denne typen premalignancy er sammenfallende med begrepet «-feltet cancerization» eller «felt-effekt», et begrep som ble innført av Daniel Slaughter i 1953 i sammenheng med plateepitel oral cell carcinoma [5], og at nå kan utelukke enhver cellulær og histologiske avvik fra normalitet og fokuserer på molekylære avvik bare [6]. Følgelig kan en rekke av genetisk, epigenetisk, og biokjemiske forandringer i strukturelt intakte celler av både epitelisk og stromal opprinnelse som finnes i histologisk normale vev tilstøtende til prostata adenokarsinomer ( «-feltet cancerized» vev) er nylig blitt identifisert av oss og andre, og postulert å være av verdi som kliniske tegn på sykdom (oversikt i [7-10]). Vi har tidligere identifisert blant andre nøkkeltranskripsjonsfaktor tidlig vekstrespons 1 (EGR-1) og lipogenic enzymet fettsyre syntase (FAS) som atskilte markører for prostata felt cancerization [11,12]. Av notatet, vekstfaktorer og cytokiner er ikke tidligere beskrevet i forbindelse med felt cancerization. Vi viser her for første gang at uttrykket av de utskilte faktorer makrofag hemmende cytokin 1 (MIC-1) (også kalt steroide antiinflammatoriske legemidler aktivert gen-en [NAG-1], vekst /differensiering faktor 15 [GDF-15 ], og prostata avledet faktor [PDF]), så vel som blodplateavledet vekstfaktor A (PDGF-A) er deregulert i overt kreft og tumor tilstøtende menneskelig vev, sammenlignet med donor-vev fra sykdoms-frie individer, for derved å tilveiebringe ytterligere bevis av prostata feltet cancerization
Materialer og metoder
pasientprøver
En kohort av 16 avidentifiserte saker ble hentet fra Cooperative menneskelig vev Network (CHTN;. Western Division, Nashville TN, https://www.chtn.nci.nih.gov/; 5 tilfeller) og fra Kirurgisk avdeling, Urologi Division ved University of New Mexico Hospital (UNMH) i Albuquerque NM; https://hsc.unm.edu/som/surgery/urology/; 11 tilfeller. Etter avtale med alle statlige, kommunale og universitetslover ble vevsprøver UNMH innsamlet fra pasienter som gjennomgår prostatektomi og etter skriftlig informert samtykke, donasjon ca 100-500 mg av deres vev for molekylære analyser. The Institutional Review Board ved University of New Mexico helsefag Senter godkjent spesielt med denne studien (# 05-417). Kohorten inneholdt 16 prostata adenokarsinomer, hvorav 13 ble matchet til tumor tilstøtende prostata vev. Gjennomsnittsalderen for denne pasienten kohorten var 58,7 år med en rekke 44-68 år. Disse prøvene inneholdt Gleason score fra 6 til 9 og patologisk tumormetastaser (TNM) stadier (i henhold til den amerikanske Joint Committee on Cancer) fra T2C til T3b. For 3 tumorvev, tilsvarende tilstøtende vev var utilstrekkelig kvalitet for inkludering i de endelige resultatene. Seks avidentifisert og helt sykdomsfrie prostata prøver fra obduksjonssaker fra personer som døde på grunn av forhold som ikke er relatert til kreft ble hentet fra CHTN. Gjennomsnittsalderen av obduksjonssaker var 48,7 år med en rekke 26-79 år. Alle vev ble histologisk anmeldt av våre samarbeidende kirurgisk patologen (for eksempel Fischer), spesielt for å utelukke tilstedeværelse av kryptiske kreftceller i tumor tilstøtende prostata vev. Et menneske prostata vev microarray med 9 histologisk normalt vev tilpasset deres tilsvarende svulster ble kjøpt fra Novus Biologicals (katalog # NBP2-30169, San Diego CA). Gjennomsnittsalderen i vevet microarray tilfeller var 64,2 år med en rekke 44-70 år. Disse prøvene inneholdt Gleason score 7-10 og patologiske TNM stadier fra T2C til T3b. Tabell 1 viser alle demografiske og patologiske data.
Kvantitative immunfluorescens
Kvantitative immunfluorescens ble utført som beskrevet i vårt tidligere arbeid [12]. Kort sagt ble parafininnstøpte prostata vevssnitt deparaffinized med xylen og rehydrert med avtagende konsentrasjoner av etanol. Antigen gjenfinning ble utført i kokende 10 mM Tris, 1 mM EDTA, 0,05% Tween 20, pH 9,0 (ved HCl) i 20 minutter, vasket en kort stund i vann fra springen, fulgt av forsiktig omrøring i Tris-bufret saltvann (TBS, 50 mM Tris, 150 mM NaCl, pH 7,6 med HCl) inneholdende 0,025% Triton X-100 (TBST). Vevene ble blokkert i 10% normalt geiteserum (sc-2040, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) i TBS inneholdende 1% bovin serum antigen (BSA) i 2 timer ved romtemperatur, deretter inkubert med primære antistoffer i TBS inneholdende 1% BSA ved 4 ° C over natten. MIC-1 ble oppdaget med 3μg /ml geitepolyklonalt antistoff ab39999 fra Abcam (Cambridge MA, for vev fra UNMH og CHTN) eller kanin polyklonale antistoff sc-66905 fra Santa Cruz Bioteknologi (Santa Cruz CA, for vevet microarray). PDGF-A ble påvist med 3μg /ml kanin polyklonale antistoff sc-7958 fra Santa Cruz Bioteknologi (Santa Cruz CA). Normal kanin IgG eller normal geit IgG (10500C og 10 200, henholdsvis fra Invitrogen, Carlsbad, CA) ble anvendt som negativ kontroll for å sikre spesifisitet. Vevssnitt ble vasket i TBST og inkubert i 1 time ved romtemperatur med Alexa Fluor 633-konjugert kanin anti-geite-IgG (A21086 for MIC-1 på UNMH /CHTN vev) eller Alexa Fluor 488-konjugert geit-anti-kanin-IgG ( A11008 for MIC-1 for microarray), og med Alexa Fluor 633-konjugert geit-anti-kanin-IgG (A21070 for PDGF-A) (alle fra Invitrogen, Carlsbad, CA). Alle sekundære antistoffer var på 3.3μg /ml og i TBS inneholdende 1% BSA, og enten 10% normalt kanin eller 10% normalt geiteserum (for antistoffer dannet i kanin eller geit, henholdsvis). Etter vasking i TBS, ble vevssnitt motfarget for kjerner med diamidino-2-fenylindol (DAPI, 900nM) i 2 minutter ved romtemperatur. Etter vasking med TBS, ble celler og seksjoner montert i GVA Vandig monteringsmedium (Genemed Biotechnologies, San Francisco, CA) eller Fluoroshield monteringsmedium (Sigma, St. Louis MO). De UNMH /CHTN vev ble analysert ved spektral bildeoverføring og lineær unmixing utført ved University of New Mexico helsefag Senter Fluorescensmikroskopi Shared Resource Kjerne Facility bruker en Zeiss LSM510 META konfokal mikroskop med en Plan-Apochromat 63x olje 1,4 NA objektiv, og ved hjelp av lambda-modus av Zen programvare (Carl Zeiss MicroImaging LLC, Thorn NY). 405 nm og 633 nm lasere ble brukt til å opphisse henholdsvis DAPI og Alexa Fluor 633, og et utslipp utvalg av 433nm til 690nm ble brukt til å erverve lambda stabler og for å fange den spektrale informasjon av fluorophores. Slides med bare DAPI, bare sekundært antistoff, og ufargede vev ble fotografert til å erverve egne lambda stabler av hver fluorescerende komponent, dvs. DAPI, Alexa Fluor 633, og autofluorescence. Representative bildeelementer fra hver av disse bildene ble valgt, skaper emisjonsspektra av hver komponent. Disse spektra ble så brukt til å lineært unmix bildene ved hjelp av samme innstillingen i Zen-programvare, en prosess som ble like brukt på alle spektrale bildene for å sikre gyldigheten av intra- og inter-vev sammenligninger. Spektralt ublandede confocal bildene ble deretter importert til SlideBook digital mikroskopi bildebehandling (SlideBook, Denver CO) for kvantifisering. Vevet microarray ble analysert ved konvensjonell immunofluorescens-mikroskopi ved bruk av et Zeiss Axiovert 35 invertert mikroskop utstyrt med et 470 eksitasjon /emisjon 525 gi gave båndpassfilter og en dikroisk DAPI 360 eksitasjon /460 utslipp filter. To metoder for kvantifisering ble benyttet: (A) Hele glide analyse (WSA); signalintensitet (pixel count) ble målt spesielt for Alexa Fluor 633 (eller Alexa Fluor 488 vevet microarray). For vev fra UNMH /CHTN ble WSA analyse rettet spesielt til cytoplasmatiske områder ved å ekskludere områder som er definert av DAPI. (B) Regioner interesseanalyse (ROI); 3 representant ROI (definert som områder med robust farging) per lysbilde ble valgt og signalintensitet (sum pikselantallet per område) ble bestemt. Størrelsen på hver ROI var ~ 100 um
2; for UNMH /CHTN vev ROI ble valgt av to medarbeidere blindet til arten av det vev (F. Bisoffi og S. Jones) for å unngå skjevhet; for tissue microarray, ble de plassert ved like posisjoner gjennom hvert bilde og signal intensiteter ble bestemt med ImageJ programvare (National Institutes of Health, Bethesda MD). For bildene som vises heri alle signaler (rød og grønn) var pseudo-farget gult for bedre synlighet
statistikker
For kvantifisering, vev av det slag som ble gruppert i fire forskjellige kategorier:. (I ) Alle kombinert, (ii) over og under medianen for å motvirke effekten av heterogeniteten, og (iii) ikke-tilpasset for å motvirke muligheten for en kamp effekt skjevhet. Forskjeller i uttrykket av MIC-1 og PDGF-A mellom gruppene ble analysert ved to standard statistiske tester, dvs. den tosidige t-test i Microsoft Excel (Redmond WA), og delvis kontrollere for liten utvalgsstørrelse og en fordeling med uendelig variasjon på grunn av vev heterogenitet, det Wilcoxon rang summer test i Jumpin analyse programvarepakken (Jumpin Software, Cary NC). De tilsvarende nivåer av signifikans (p), er angitt som p (t) og p (WRS), respektivt. Inter-vev heterogenitet innenfor en type vev (tumor, tilstøtende eller sykdomsfrie) ble vurdert ved beregning av variasjonskoeffisienten (CV), uttrykt som%, basert på gjennomsnittet av alle målinger. Intra-vev heterogenitet for UNM /CHTN kohorten ble vurdert ved å beregne middelverdien CV uttrykt som prosent basert på de enkelte CV avledet fra bilder av enkeltsaker. Intra-vev heterogenitet for vevet microarray kohorten ble vurdert ved å beregne middelverdien CV uttrykt som prosent basert på de enkelte CV avledet fra ROI verdier av enkeltsaker. Mulig korrelasjon av signalintensitetene mellom passet vev ble analysert ved å bestemme den korrelasjonskoeffisient (r) og bekreftet ved bestemmelse av uavhengighet av grupper av data av χ
2-test. Foreninger med kliniske parametre ble analysert ved hjelp av t-test. Statistisk signifikans for alle analysene ble definert ved p≤0.05.
Resultater
Påvisning av MIC-1 og PDGF-A i menneskelige prostata vev ved immunfluorescens (IF)
Ved å sikre at uspesifikke kontroll IgG-antistoffer ikke generere noen målbar fluorescens, ble alle immunostainings med spesifikke primære antistoffer utført under identiske betingelser. Fig. 1A-C viser representative immunostainings for MIC-1 i svulst (kreft), tumor tilstøtende, og sykdomsfrie vev, henholdsvis. Visuell inspeksjon viste at vanligvis MIC-1-ekspresjon, ble samme i tumor og tilstøtende vev, så vel som forhøyet i forhold til sykdomsfrie prostata-vev fra individer uten cancer. Selv om det ble observert en preferensiell farging i epitel-kamrene, ble fargingen diffundere i utseende, tilsynelatende både intra- og ekstra-cellulær av natur, noe som er i overensstemmelse med MIC-1 er et utskilt cytokin [13,14] (fig. 1A og B). Meget lite, om noen, MIC-1-farging ble observert i sykdomsfrie prostata-vev fra obduksjoner som ikke er relatert til kreft (Fig. 1C). Likeledes, farging for PDGF-A var lik i svulsten og tilstøtende vev (fig. 1D og E), forhøyet i forhold til sykdomsfrie vev (Fig. 1F), og hovedsakelig epitelceller men diffuse, etter avtale med et utskilt vekstfaktor [15 ]
Representative tilfeller av prostatakreft (A og D) og tilstøtende vev (B og E), samt tilfeller av sykdomsfrie kontroll vev som ikke er relatert til kreft (C og F) vises.; Bildene representerer overlegg av nukleær farging av DAPI (blå) og Alexa Fluor 633 farging (gul /hvit); de innfellinger er Alexa Fluor 633 farging bare; hvite striper representerer 10 mikrometer. Diamantene, lukket piler, og åpne piler i B og E betegne en typisk lumen, epitelceller rommet, og stromal cellerommet, henholdsvis.
Kvantifisering av MIC-1 og PDGF-A uttrykk i menneskelig prostata vev
Ved hjelp av vår etablert protokoll av kvantitativ fluorescens basert på spektral bildeoverføring og lineær unmixing [12], ble totalt 190 digitaliserte bilder utsatt for en omfattende kvantifisering av signalintensitet representerer MIC-1 og PDGF- Et uttrykk (tabell 1). Forskjeller i ekspresjon i tumor, tumor tilstøtende, og sykdoms-frie prostata vev ble bestemt i prøver gruppert i fire forskjellige kategorier, dvs. (i) alle sammen, (ii) over og under medianen for å motvirke effekten av heterogeniteten, og (iii ) som ikke er tilpasset for å motvirke muligheten for en kamp effekt skjevhet. Disse kategoriene ble analysert ved hjelp av digitaliserte bilder som er tatt i WSA og ROI-modus (se Materialer og metoder).
Expression nivåer for MIC-1 i tumorvev ble signifikant forhøyet (10.2x til 23,4x ved WSA og 7.1x til 9.4x av ROI) i forhold til sykdomsfrie vev (p 0,05 til p 0,0001). Til støtte for feltet cancerization, MIC-1 uttrykk i tumor tilstøtende vev var tilsvarende og betydelig forhøyet (19.2x til 38.4x av WSA og 7.4x til 20.5x av ROI) i forhold til sykdomsfrie vev (p 0,05 til p 0,0001 ), og MIC-1 uttrykk var lik (0.3x til 1,1x ved WSA og 0,5x til 1,0x ved ROI) i tumor og tumor tilstøtende vev (p 0,05 for de fleste av analysene) (tabell 2). Visuell representasjon av data som understøtter prostata felt cancerization for MIC-1 er gitt i fig. 2. WSA analyse indikerte at MIC-1 uttrykk var signifikant forskjellig mellom tumor og sykdomsfri vev (p (t) 0,01; p (WRS) 0,01) og mellom tumor tilstøtende og sykdomsfrie vev (p (t ) 0,001; p (WRS) 0,0001). I motsetning til dette, MIC-1-ekspresjonen var svært lik (p (t) = 0,94; p (WRS) = 0,21) i tumor og tumor tilstøtende vev (Fig. 2A). For å møte muligheten for at matchet status kan påvirke likheten uttrykk i tumor og deres tilstøtende vev, bestemt vi korrelasjonskoeffisienten for signalintensitet avledet fra matchet vev, som indikerte ingen match skjevhet (r = 0,27). I tillegg har vi også analysert forskjellen i MIC-1 uttrykk mellom bilder som tilhører ikke-matchet tilfeller. Selv om denne analyse omfattet færre datapunkter, forskjellen mellom tumor og sykdomsfri vev (p (t) og 0,01; p (WRS) 0,05), og mellom tumor tilstøtende og sykdoms-frie vev (p (t) p (WRS) 0,0001) forble signifikant, mens MIC-1-ekspresjon i tumor og tumor-tilstøtende vev (p (t) = 0,97; p (WRS) = 0,95) var lignende (figur 2B).. Fig. 2C og 2D viser tilsvarende funn for bilder analysert av avkastningen metoden. MIC-1 uttrykk var signifikant forskjellig mellom tumor og sykdomsfrie vev (p (t) 0,001; p (WRS) 0,01) og mellom tumor tilstøtende og sykdomsfrie vev (p (t) 0,001; p (WRS) 0,0001). I motsetning til dette, MIC-1-ekspresjonen var lik (p (t) = 0,30; p (WRS) = 0,16) i tumor og tumor tilstøtende vev (Fig. 2C). Det ble igjen ingen korrelasjon i uttrykk mellom samsvarende vev (r = 0,12) og i ikke-matchet tilfeller er forskjellen mellom tumor og sykdoms-frie vev (p (t) og lt; 0,001; p (WRS) 0,05), og mellom tumor tilstøtende og sykdoms-frie vev (p (t) og lt; 0,001; p (WRS) 0,001) forble signifikant, mens MIC-1-ekspresjon i tumor og tumor-tilstøtende vev (p (t) = 0,69; p ( WRS) = 0,56) var lignende (fig. 2D). Av notatet, nivået på inter- og intra-vev heterogenitet for begge typer målinger var høy (variasjonskoeffisient = 86,1%). Fordi MIC-1 uttrykk syntes å tydelig støtte konseptet av feltet cancerization i prostata vev, bestemt vi uttrykk i et uavhengig sett med ni matchet svulst og nærliggende vev omtalt på kommersielt tilgjengelige microarray (fig. 3A og 3B). Kvantifisering av både WSA og ROI metoder (Fig. 3C og 3D) viste lignende MIC-1 ekspresjonsnivåene i tumor og tumor-tilstøtende vev (0,9x ved WSA [p (t) = 0,47; p (WRS) = 0,76] og 1,0x ved ROI [p (t) = 0,59; p (WRS) = 0,82]) (tabell 2). Det var ingen korrelasjon mellom tumor og deres tilstøtende vev, noe som indikerer fravær av en kamp skjevhet (r 0,1). Og de inter- og intra-vev heterogenitet var særlig lavere (16,9%), sannsynligvis på grunn av den konvensjonelle immunfluorescens metode
(AD) MIC-1 uttrykk nivåer (angitt som signalintensitet [pikselantallet]) i sykdomsfri, tumor tilstøtende, og tumorvev; hvilke typer analyser ble følgende (pr materialer og metoder): (A og B) Hele lysbilde analyse (WSA) for alle (A) og ikke-matchede (B) tilfeller i UNMH /CHTN kohort; (C og D) region av interesse (ROI) analyse for alle (C) og ikke-matchet (D) tilfeller i UNMH /CHTN kohort. Individuelle datapunkter vises som små svarte firkantene (delvis overlappende); boksene representerer gruppe medianer (linje tvers midten) og kvartiler (25. og 75. percentil) på endene; linjer over og under boksene indikerer 10. og 90th persentiler, henholdsvis. For hver analyse, er antall bilder og saker angitte; p-verdier over panelene betegne graden av statistisk signifikans for forskjeller mellom gruppene, som beregnet av t-test (p (t)) og ved Wilcoxon rang summer test (p (WRS)).
(AB) Immunfluorescens med anti-MIC-1-antistoff i en representativ prostata svulst (A) og tumor tilstøtende vev (B); Bildene representerer overlegg av nukleær farging av DAPI (blå) og Alexa Fluor 488 farging (gul /hvit); de innfellinger er Alexa Fluor 488 farging bare; hvite striper representerer 10 mikrometer. Diamanten, lukket pil og åpen pil i B betegne en typisk lumen, epiteliale cellerommet, og stromal celle rommet, henholdsvis. (C-D) MIC-1 uttrykk nivåer (angitt som signalintensitet [pixel count]) i matchet kreft tilstøtende og tumorvev; de typer analyser var de følgende (i henhold Materialer og Metoder): (C) Antall glide analyse (WSA), (D) region av interesse (ROI) analyse. Individuelle datapunkter vises som små svarte firkantene (delvis overlappende); boksene representerer gruppe medianer (linje tvers midten) og kvartiler (25. og 75. percentil) på endene; linjer over og under boksene indikerer 10. og 90th persentiler, henholdsvis. For hver analyse, er antall bilder og saker angitte; p-verdier over panelene betegne graden av statistisk signifikans for forskjeller mellom gruppene, som beregnet av t-test (p (t)) og ved Wilcoxon rang summer test (p (WRS)).
PDGF-A uttrykk i tumorvev ble opphøyet til en mindre grad og mindre robust enn MIC-1 (2,1x til 3,7x ved WSA og 1,7x til 3.1x av ROI) i forhold til sykdomsfrie vev (p 0,01 til p = 0,23). Dens uttrykk i tumor tilstøtende vev var litt og mindre robust forhøyet (1,4x til 2,2x ved WSA og 1,6x til 2,7x ved ROI) i forhold til sykdomsfrie vev (p 0,05 til p = 0,51) (tabell 2). PDGF-A-ekspresjon ble analysert som en funksjon av data median (fig. 4). Følgelig WSA analyse indikerte at PDGF-A uttrykk var signifikant forskjellig mellom tumor og sykdoms-frie vev (p (t) = 0,06; p (WRS) 0,05), men ikke mellom tumor hosliggende og sykdoms-frie vev (p (t ) = 0,12; p (WRS) = 0,13) for uttrykk nivåer over medianen (fig 4A).. Expression nivåer under median viste ingen forskjell mellom disse typer vev (p = 0,16 p = 0,23) (fig. 4B). Analyse av ROI metoden avdekket en mer støttende bilde for feltet cancerization. PDGF-A uttrykk var signifikant forskjellig for begge datasettene over og under den midlere mellom tumor og sykdomsfri vev (p (t) 0,05; p (WRS) 0,05) og mellom tumor tilstøtende og sykdoms-frie vev ( p (t) og 0,05; p (WRS) ≤0.05), mens ekspresjon var lik i tumor og tumor tilstøtende vev (p (t) = 0,61 til 0,65; p. (WRS) = 0,64 til 0,66) (figurene 4C og 4D og tabell 2). I likhet med MIC-1, nivået på inter- og intra-vev heterogenitet for alle typer målinger var høy (variasjonskoeffisient = 85,9%).
(AD) PDGF-A uttrykk nivåer (angitt som signal intensiteter [pixel count]) i sykdomsfri, tumor tilstøtende, og tumorvev; hvilke typer analyser ble følgende (pr materialer og metoder): (A og B) Hele lysbilde analyse (WSA) for verdier over (A) og under (B) medianen av verdiene av alle tilfeller i UNMH /CHTN kohort; (C og D) region av interesse (ROI) analyse for verdier over (A) og under (B) medianen av verdiene av alle tilfeller i UNMH /CHTN kohort. Individuelle datapunkter vises som små svarte firkantene (delvis overlappende); boksene representerer gruppe medianer (linje tvers midten) og kvartiler (25. og 75. percentil) på endene; linjer over og under boksene indikerer 10. og 90th persentiler, henholdsvis. For hver analyse, er antall bilder og saker angitte; p-verdier over panelene betegne graden av statistisk signifikans for forskjeller mellom gruppene, som beregnet av t-test (p (t)) og ved Wilcoxon rang summer test (p (WRS)).
Diskusjoner
Feltet cancerization i prostata vev er vel anerkjent, enten som en tilstand av molekylær premalignancy foregående histologisk forandring eller som en reaksjon på tilstedeværelse av en svulst i binyrene. Dette spennende konseptet inkluderer et mangfold av celler og cellefunksjoner, og en voksende liste av karakter faktorer [7-10,16]. Vi har tidligere rapportert om telomerlengde, en markør for genomisk ustabilitet [17,18], og mer nylig har fokusert på dereguleringen av uttrykket av protein faktorer [11,12]. Denne studien representerer et bidrag til denne linjen av forskning og legger til to utskilt protein faktorer til listen over markører og /eller potensielle meglere av feltet cancerization, dvs. MIC-1 og PDGF-A. Tidligere rapporter fra oss og andre viste sin deregulering på transkripsjonsnivået uten informasjon om protein uttrykk [11,19,20]. I kontrast, gir vi her en detaljert kvantifisering av de tilsvarende protein uttrykk i menneskelige prostata vev.
MIC-1 og PDGF-A skilles faktorer med en etablert rolle i prostata tumorigenesis og kreft progresjon [21-25] . Rollen til MIC-1 er mindre klart, og er rapportert både som kreft promoter og suppressor [13,25,26]. Interessant, MIC-1 ble først oppdaget i makrofager [27], men når utskilt av prostatakreftceller, kan det fremme en pro-tumorigen miljø ved å undertrykke den anti-kreft-aktivitet av immunceller [23]. Rollen PDGF-A i prostata kreft er mer etablert. PDGF-A er en av fire isoformer som danner funksjonelle dimerer og binde seg til tyrosin kinase reseptorer PDGFRα og PDGFRp. PDGFs stimulere vekst, overlevelse, og motilitet av forskjellige celletyper og har viktige funksjoner under embryonal utvikling og i kontrollen av homeostase vev. Hyperaktiv PDGF signal er assosiert med prostatakreft utvikling og progresjon gjennom parakrint og autokrine handlinger [21,22], og utgjør en stor molekylære mål for klinisk etablerte terapeutiske agenter som imatinib [28]. Utskilt, i motsetning til intra-cellulær, til markører og mediatorer av felt cancerization passe to store modeller forklare utviklingen av molekylært endrede feltene [9]. Følgelig celler med oppregulert MIC-1 og PDGF-A uttrykket kan handle lokalt i en autokrin måte, indusere små hyperproliferative celle konsortier utsatt for ytterligere genetisk og biokjemisk endring mot transformasjon. Alternativt, når utskilt av cancerceller, kan de påvirke mer fjerntliggende områder av prostatakjertelen, og dermed indusere sekundær felt av molekylært endrede celler, og kanskje indusere godt beskrevet multifokaliteten av prostatakreft [29].
Når det gjelder biomedisinsk forskning, våre observasjoner støtter tidligere forestillinger som vev ved siden av svulster ikke kan representere de mest ideelle kontroller for molekylære studier [30]. Videre har vi og andre tidligere hevdet at markører for feltet cancerization kan ha potensielle kliniske anvendelser [7-10]. En potensiell begrensning er heterogenitet omtalt blant og selv innenfor vev. Dette kan delvis skyldes det sofistikert og følsom metode for kvantitering anvendt i denne studien, og skal ikke bar definisjonen av klinisk informative terskelverdier i fremtidige studier. Selv om denne studien ikke designet heller ikke drevet å sikkert fastslå foreningen av MIC-1 og PDGF-A med kliniske parametre, observerte vi at MIC-1 uttrykk nivåer betydelig differensiert patologisk stadium T2 fra T3 i tumorvev (p 0,001 p 0,05 til 0,13). Dette er i samsvar med tidligere rapportert kapasitet på MIC-en til å fungere som en prognostisk markør i prostatakreft [31-33] og bekrefter vår flekker og kvantifisering tilnærming. I kontrast, gjorde MIC-1 uttrykk i tumor tilstøtende vev ikke viser noen sammenheng med patologisk stadium eller Gleason grad. En sammenslutning av PDGF-A uttrykk med kliniske parametre var mindre opplagt, men det er verdt å merke seg at i begge kreft og tumor tilstøtende vev, PDGF-A uttrykk tendens til å skille mellom Gleason score ≤6
vs
. 6 (p 0,05 til 0,13). Selv om PDGF /PDGFR signalveien er sterkt involvert i utvikling og progresjon av prostatakreft [21,22], sin kapasitet som selvstendig prognostisk biomarkør i prostata kreft har ikke blitt grundig beskrevet. Vårt arbeid viser at proteinmarkører feltet cancerization kan være mer utnyttes som diagnostiske snarere enn prognostiske markører [12].
