Abstract
heat shock protein 90 (HSP90) er overuttrykt og sterkt assosiert med dårlig prognose i mange kreftformer. Men rollen som HSP90 i magekreft har ikke blitt grundig belyst. Målet med denne studien er å undersøke forholdet mellom HSP90 uttrykk med clinicopathological parametre og prognose i avansert magekreft, og beregne endring av HSP90 uttrykk etter neoadjuvant kjemoterapi. HSP90 og matrise metallopeptidase 9 (MMP-9) antigen ekspresjon ble evaluert ved immunhistokjemi i 322 avanserte gastrisk karsinom prøver. Forholdet mellom HSP90 og clinicopathological parametre og prognose ble analysert. Responsen av HSP90-nivå ble vurdert i kjemoterapeutisk effekt hos 54 pasienter mottok 1-2 sykluser av neoadjuvant kjemoterapi. Den positive ekspresjon av HSP90 ble funnet å være 69,6% i 322 avanserte gastrisk karsinom prøver. HSP90 protein uttrykk var signifikant assosiert med dybde invasjon (
P
0,001), lymfeknutemetastase (
P
0,001) og stadium av sykdommen (
P
0,001) og lymfeknutemetastase gruppe (
P
0,001). Videre HSP90 var signifikant korrelert med MMP-9 blant 322 mage kreft vev (
P
0,001). I univariate og multivariate analyser, HSP90 var en uavhengig prognostisk faktor for både gjentakelse overlevelse (RFS) og total overlevelse (OS). Disse resultatene antydet at HSP90 kan spille en viktig rolle på tumorinvasjon, metastase og prognose, og kan fungere som et lovende mål for prognostisk prediksjon
Citation. Wang J, Cui S, Zhang X, Wu Y, Tang H (2013) Høy Expression of Heat Shock Protein 90 er forbundet med Tumor Aggressivitet og dårlig prognose hos pasienter med avansert magekreft. PLoS ONE 8 (4): e62876. doi: 10,1371 /journal.pone.0062876
Redaktør: Yuan-Jia Chen, Peking Union Medical College Hospital, Peking Union Medical College, Chinese Academy of Medical Sciences, Kina
mottatt: 26 september 2012; Godkjent: 26 mars 2013; Publisert: 26 april 2013
Copyright: © 2013 Wang 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:. Dette arbeidet hadde ingen spesifikk finansieringskilde. 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
Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er den fjerde hyppigste kreft kreft, og den nest største årsaken til kreft-relaterte dødsfall på verdensbasis [1] – [2]. Fullstendig reseksjon av tumoren og tilstøtende lymfeknuter er den bare effektiv kurativ behandling [3]. Men etter en komplett reseksjon, forblir 5-års overlevelse lav, rapporteres å være bare 23% [4]. I tillegg til og med tilsetning av nye, molekylært målrettet terapi til standard kjemoterapi tilveiebringe bare en begrenset overlevelsesfordel [5]. Derfor er identifisering av nye prognostiske og prediktive markører viktig, for å forenkle valg av pasienter som er mest sannsynlig å dra nytte av multimodale terapeutiske tilnærminger.
Heat shock proteiner (HSP) er et sett av evolusjonært konserverte proteiner . Pattedyr HSP har blitt klassifisert hovedsakelig i fire familier i henhold til deres molekylvekt: HSP90, HSP70, hsp60 og små HSP (15-30 kDa) som inkluderer HSP27. Det har vært kjent at HSP er uttrykt som reaksjon på en rekke spenninger inkludert hypertermi, oksygen-avledede frie radikaler, aminosyre analoger, etanol og tungmetaller [6]. Nylig er det blitt vist at HSP var signifikant assosiert med kreft [7].
varmesjokkprotein (HSP) 90 er en viktig molekyl anstand for proteinfolding, intracellulær disposition og proteolytiske omsetning av viktige regulatorer av celle vekst og overlevelse [8]. Mange studier har vist at overekspresjon er HSP90 i solide tumorer, og har sterk tilknytning til prognose [9] – [11]. Det har også rapportert at HSP90 uttrykket er høy i mage Caner cellelinjer [12], men ingen store studier har blitt gjennomført på uttrykk i humane svulster og foreningen med clinicopathological variabler. Derfor er målet med vår studie er å vise forholdet mellom HSP90 uttrykk med clinicopathological parametre og prognose i avansert magekreft, og undersøke responsen av HSP90 uttrykk for neoadjuvant kjemoterapi.
Materialer og metoder
Pasienter og kliniske data
studiet ble godkjent av Institutional Review Board and human Etisk komité Affiliated Oncologic Hospital i Guangzhou Medical College. Skriftlig samtykke for bruk av prøver for forskningsformål ble innhentet fra alle pasienter før operasjonen.
Vi analyserte vev fra 322 pasienter (197 menn og 125 kvinner) med avansert magekreft som ble behandlet på Affiliated Oncologic Hospital of Guangzhou Medical College (Guangzhou, Kina) mellom 2005 og 2011. alders~~POS=TRUNC fordelingen~~POS=HEADCOMP var fra 22 til 84 år, og gjennomsnittsalderen var 56.11 ± 11,42 år. Ifølge anaplastic klasse, 15 svulster var godt differensiert, 102 ble moderat differensiert, og 205 ble dårlig differensiert. Alle de avanserte magekreftpasienter som deltok i studien hadde en histologisk bekreftet diagnose at svulsten har invadert mage muskuløs eller serøse hinnen, som ble patologisk bekreftet etter operasjonen. Relevante kliniske patologiske funksjoner (Tabell 1) ble alle hentet fra pasientenes filer. Tumorstadium ble klassifisert i henhold til syvende Union International Cancer Control (UICC) TNM staging system [13]. Sakene ble valgt fortløpende på grunnlag av tilgjengeligheten av reseksjon vev og oppfølgingsdata. Ett hundre og femti-sju i 322 pasienter som ble fulgt opp i minst 36 måneder hadde komplette oppfølgingsdata, som ble brukt for å vurdere prognose. Videre 54 tilfeller i 322 pasienter gjennomgikk neoadjuvant kjemoterapi, mens de andre ikke fikk radio- eller kjemoterapi før gastrektomi. Disse 54 pasientene alle sendt til en diagnostisk biopsi før neoadjuvant kjemoterapi, og matchet vevsprøver ble oppnådd i løpet av kirurgisk reseksjon. Alle prøver fra 54 pasienter hadde nok rest tumorvev å evaluere. Totalt 322 avanserte magekarsinom prøvene ble brukt i immunhistokjemi (IHC) analyse.
Preoperativ kjemoterapi
Den første diagnosen av 54 pasienter ble gjort etter januar 2010. Pasienter med stadium III-IV (M0) magekreft ble registrert for neoadjuvant kjemoterapi. Forbehandling svulst staging ble utført i henhold til en enhetlig protokoll som inkluderte endoskopi med endosonography, en CT av bryst og buk, og diagnostisk laparoskopi.
Alle 54 pasienter ble behandlet med FOLFOX regime (leukovorin, 5-fluorouracil og oksaliplatin) [14] og gjennomgikk gastrektomi med D2 lymphadenectomy etter kjemoterapi. Neoadjuvant kjemoterapi besto av intravenøs infusjon av oxaliplatin (85 mg /m
2, 2 timer) og leukovorin (200 mg /m
2, 2 timer), etterfulgt av 5-fluorouracil 2600 mg /m
2 som en 24-timers kontinuerlig infusjon. Sykluser ble gjentatt to ukers mellomrom for en eller to sykluser. Kirurgisk tumorreseksjon var planlagt 2 uker etter avsluttet kjemoterapi. Det var 16 pasienter som fikk en syklus av FOLFOX diett, mens andre fikk to sykluser av neoadjuvant kjemoterapi.
IHC Farging
Vi brukte en tidligere beskrevet IHC prosedyre [15]. Kort sagt ble formalinfikserte, parafininnstøpte vevsprøver fra samtykkende pasienter kuttet i 4-um seksjoner og plassert på polylysin-belagte objektglass, deparaffinized i xylen, og rehydrert i en serie av graderte alkoholer. Vevet Glassene ble deretter behandlet med 3% hydrogenperoksid i metanol i 10 min for å slukke endogen peroksidase-aktivitet, og antigenene ble hentet i 0,01 M natrium-citrat-buffer (pH 6,0) ved bruk av en mikrobølgeovn. Etter 30 minutter pre-inkubasjon i 10% normalt geiteserum for å forhindre ikke-spesifikk farging, ble prøvene inkubert over natten ved å bruke et primært antistoff, enten anti-HSP90 (Abcam, # ab13495, Storbritannia, fortynning 1:200) eller anti-MMP-9 ( Abcam, # ab38898, Storbritannia, fortynning 1:200), i en fuktig beholder ved 4 ° C. Vevet lysbilder ble behandlet med en ikke-biotin pepperrot-peroksidase deteksjonssystem i henhold til produsentens instruksjoner (Gene Tech). IHC Resultatene ble evaluert av to uavhengige etterforskere blindet til pasientenes identitet og klinisk status. I avvikende tilfeller, en patolog anmeldt sakene, og en enighet ble nådd
HSP90 og MMP-9 flekker intensiteter ble vurdert på en skala fra 0-3 etter hvor stor prosentandel av positive tumor (0, 5% positive celler, 1, 5-20%, 2, 20-50%, eller 3, 50%). Uttrykket er meget lav for 0, lav for en, moderat for to og høy for 3 (fig. 1). HSP90 og MMP-9 uttrykk ble klassifisert som negative for score ≤1 og positivt for score ≥2.
Målestokk representerer 100 mikrometer.
Oppfølging
Pasientene hadde oppfølging avtaler hver 3. måned for de første 3 år etter operasjonen, hver 6. måned for de neste 2 årene, og årlig etterpå. Median oppfølgingstid var 27 måneder (variasjon 4-82 måneder) i 322 pasienter, mens det var 33 måneder i 157 pasienter med prognose ble analysert. Tilbakefall ble bekreftet av tumor markører nivåer, inkludert CEA, AFP, CA199, CA125 og CA724, B-type ultralydundersøkelse hvert 3. møll, og computertomografi (CT) eller magnetisk resonans imaging (MRI) hver 6 måneder etter gastrektomi. De viktigste dødsårsakene var magekreft tilbakefall. Total overlevelse (OS) ble beregnet fra datoen for operasjonen til dødsdato eller siste oppfølging. Tilbakefall overlevelse (RFS) ble definert som fra dato for operasjonen frem til dato for tilbakefall eller fra perioden reseksjon til datoen for den siste observasjonen tatt.
Statistical Analysis
All statistiske analyser ble utført ved hjelp av SPSS (versjon 16.0, Chicago, IL, USA). Gjensidig avhengighet mellom HSP90 uttrykk og kliniske data ble beregnet ved hjelp av chi-kvadrat test, og vises i krysstabeller. Gruppeforskjeller ble undersøkt ved hjelp av Student
t
-test. Overlevelseskurver ble plottet ved hjelp av Kaplan-Meier metoden og analysert ved hjelp av log-rank test. Vesentlige prognostiske faktorer funnet av univariat analyse ble inngått en multivariat analyse ved hjelp av Cox modell. Multiple sammenligninger ble korrigert ved hjelp av Bonferroni metoden. To-tailed
P
verdiene ble beregnet. Forskjeller ble vurdert som statistisk signifikant når
P
. 0,05
Resultater
The Association of HSP90 med Clinicopathological variabler
Det var 322 tilfeller av avansert mage kreft som ble undersøkt ved immunhistokjemi. HSP90 farging hovedsakelig lokalisert i cytoplasma av tumorceller. Overekspresjon av HSP90 ble observert i 224 av 322 (69,6%) av magekreft prøver.
I henhold til resultatene av immunhistokjemi, vi korrelert HSP90 status i 322 magecancerprøver med åtte andre anerkjente clinicopathologic parametere (tabell 1 ). Våre analyser viser at HSP90 positivt uttrykk nivåer var signifikant høyere i magekreftpasienter med økt tumorstørrelse (
P
= 0,001), svulststedet (
P
0,001), dybde invasjon (
P
0,001), tilstedeværelse av lymfeknutemetastase (
P
0,001) og stadium av sykdommen (
P
0,001) (tabell 1). Det ble ikke observert signifikant sammenheng mellom kjønn, alder og grad av differensiering med HSP90 uttrykk.
Effekt av HSP90 Overuttrykte på invasjon og metastasering i Gastric Cancer
Spesielt korrelasjonen av fremtredende serøse invasjon og lymfeknutemetastase med HSP90 positivitet foreslo en potensiell rolle HSP90 i økt invasjon og metastasering av magekreft. Derfor har vi undersøkt forholdet mellom HSP90 og MMP-9 protein uttrykk i magekreft.
De positive tallene for HSP90 uttrykk var 89,9% og 92,3% i mer fremtredende serøse invasjon gruppe (T3 /T4) og mer hyppig spredning til lymfeknuter gruppe (N1-3), mens det var bare 44,4% og 19,0% i T2 og N0 (
P
0,001 og
P
0,001, henholdsvis) ( tabell 1). Nivået av HSP90 i T3 viste ingen forskjell med de i T4, og i mellomtiden, ekspresjon av HSP90 hadde ingen signifikante forskjeller mellom N1, N2 og N3 (datasett ikke vist). I tillegg ble HSP90 protein ekspresjon signifikant assosiert med MMP-9-ekspresjon i 322 gastrisk karsinom vev. Av 98 pasienter med lav HSP90 uttrykk, 86 pasienter (87,8%) hadde lav MMP-9 uttrykk, mens 134 av 224 pasienter (59,8%) med høy HSP90 uttrykk hadde også høy MMP-9 uttrykk (
P
0,001 og
P
. 0,001, henholdsvis) (figur 3). Den postoperative median RFS og OS var 27,0 måneder og 33,0 måneder, henholdsvis. Den postoperative median RFS og OS av pasienter med positiv farging av HSP90 var 15,0 måneder og 20,0 måneder, mens de av pasienter med negativ farging av HSP90 var 60,5 måneder og 64,0 måneder. Den 3-årige og 5-års kumulativ overlevelse av pasienter med HSP90 negative uttrykk var 83,1% og 75,7%, sammenlignet med 39,4% og 30,1% av pasientene med HSP90 positive uttrykk, henholdsvis (tabell 2).
RFS (A) og OS (B) kurver ble generert basert på HSP90 protein expression statuser i 157 magekarsinom prøver.
for å undersøke virkningen av HSP90 overekspresjon på RFS og OS, vi utført univariat analyse av tradisjonelle clinicopathologic variabler for prognose. Resultatene av univariat analyse ble vist at betydelige variabler i RFS og OS analysen inkluderte HSP90 overekspresjon (
P
0,001 og
P
0,001, henholdsvis), større tumorstørrelse (
P
= 0,002 og
P
= 0,002, henholdsvis), fremtredende serøse invasjon (
P
0,001 og
P
0,001, henholdsvis) og lymfeknutemetastase (
P
0,001 og
P
0,001, henholdsvis) var positive prognostiske faktorer for RFS og OS i mage kreftpasienter (tabell 2). Men kjønn, alder, tumorstedet eller differensiering status hadde ingen prognose verdi på RFS og OS for pasienter med magekreft.
I tillegg til å vurdere den uavhengige virkningen av HSP90 overekspresjon på RFS og OS, en multivariat Cox proporsjonal farer modell ble justert for tumorstørrelse, dybden av invasjon, lymfeknutemetastase og HSP90 uttrykk. Våre resultater viser at HSP90 uttrykk var en uavhengig prognostisk faktor for både RFS (HR = 2,158, 95% KI: 1,165 til 3,999;
P
= 0,015) og OS (HR = 1,888, 95% KI: 1.022- 3,486;
P
= 0,042) av pasienter med magekreft. Tumor størrelse, dybde av invasjonen og lymfeknutemetastase alle hadde uavhengig prognostisk verdi i multivariat analyse (tabell 3).
Response av HSP90 i Neoadjuvant Kjemoterapi
Forskjellen i overlevelse observert hos pasienter med magekreft bedt oss å stille spørsmål ved om HSP90 uttrykk var knyttet til administrasjon av kjemoterapi. Vi oppdaget HSP90 uttrykk i diagnostiske biopsi materialer og matchet kirurgiske prøver fra 54 pasienter med magekreft.
HSP90 ble uttrykt i 66,7% (36/54) av biopsier og 57,4% (31/54) av reseksjon prøver. Neoadjuvant kjemoterapi endret ikke HSP90 uttrykk mellom biopsi og vevsprøver (
P
= 0,321) (fig. 4). I 24 (44,4%) tilfeller, HSP90 uttrykk var identisk i biopsi og matchet prøver. 13 (24,1%) tilfeller viste oppregulering av HSP90 ekspresjon og 17 (31,5%) tilfeller viste nedregulering av HSP90 uttrykk i de kirurgiske prøvene sammenlignet med biopsimateriale.
(A) Ekspresjon av HSP90 endret ikke mellom biopsi og vevsprøver (
P
= 0,321). (B) HSP90 farging i diagnostisk biopsimateriale sammenlignet med matchede tumor kjerner. Målestokk representerer 100 mikrometer.
Diskusjoner
Heat shock proteiner (HSP) er funnet økt i mange solide svulster og hematologisk kreft. Deres uttrykk kan spille en viktig rolle i å opprettholde protein likevekttilstand av maligne celler selv i fiendtlige hypoksisk og acidotisk mikromiljøet av tumoren. I mellomtiden, HSP tillate tumorceller til å tolerere genetiske forandringer som ellers ville være dødelig [16]. Det har blitt rapportert at overekspresjon av HSP er assosiert med dårlig prognose, for eksempel HSP27 i endetarmskreft [17], HSP70 i pankreas adenokarsinom [18] og HSP90 i gastrointestinale stromale tumorer [19]. Likevel rolle HSP90 i magekreft har ikke blitt grundig belyst.
I denne studien har vi beskrevet den prognostiske verdien av HSP90 protein uttrykk i avansert magekreft, og bestemmes forholdet mellom HSP90 uttrykk med invasjon, metastase, og kjemoterapeutisk reaksjon av gastrisk kreftpasienter. Immunhistokjemi ble brukt til å analysere korrelasjonen av HSP90-proteinet uttrykk med klinisk patologiske faktorer og prognostisk effekt av 322 magekreftpasienter. Resultatet viste at HSP90 protein nivåer var signifikant assosiert med tumorstørrelse, tumorlokalisering, dybde invasjon, lymfeknutemetastase og kliniske stadier. I tillegg Kaplan-Meier analyse viste at generelt, HSP90-positive pasienter hadde dårligere prognose enn gjorde HSP90-negative pasienter med både RFS og OS. Videre multivariat Cox modellen analyse indikerte at HSP90 uttrykk status ble identifisert som en selvstendig risikofaktor for både RFS og OS. Våre data antydet at HSP90 kan spille en viktig rolle i tumor prognose og som HSP90 kan være en potensiell prognostisk faktor av magekreft.
Det har vært kjent at nedbrytningen av ekstracellulær matriks (ECM) ble et signal for begynnelsen av invasjon og metastasering, og MMP er viktige molekyler involvert i ECM degradering under invasjon og metastasering [20]. Chu et al. [21] rapporterte at kreft MMP-9 ble signifikant korrelert med dybden av invasjon og lymfeknutemetastase og at MMP-9-positive cancerpasienter gastriske hadde dårligere resultater enn de med MMP-9-negative tumorer. Videre har det blitt rapportert at HSP90 og MMP-9 kan utgjøre som et kompleks i anaplastiske store cellelymfomer, og MMP-9 kan bli aktivert av HSP90 for å fremme celle invasjon. [22] Våre resultater viste at ekspresjon av HSP90 og MMP-9 ble korrelert med hverandre, noe som tyder på høyere invasive og metastasering aktivitet i HSP90 høy-ekspresjon kreftceller. HSP90 kan være en viktig molekyl for progresjon i magekreft. I tillegg ble HSP90 sterkt uttrykt i dybden av invasjon, særlig i T3 og T4 karsinomer. Såvidt lymfeknute status var opptatt, pasienter med lymfeknutemetastase har en tendens til å vise forhøyet HSP90 uttrykk, mens det ikke var noen statistisk forskjell mellom N1, N2 og N3. Kollektivt, HSP90-ekspresjon i magekreft fremmer tumor aggressivitet antyder at HSP90 kan være et mulig mål i cancerterapi.
Videre har vi undersøkt responsen av HSP90 i neoadjuvant kjemoterapi, og fant at neoadjuvant kjemoterapi ikke endret HSP90 uttrykk mellom biopsi og vevsprøver av magekreft. Det foreslo oss at HSP90 nivåene forblir stort sett uendret i kjemoterapeutisk effekt, noe som ga oss muligheten til å gjøre en viktig observasjon at uttrykket av HSP90 nivåer i svulstene var stabil, uansett om det fikk neoadjuvant kjemoterapi eller ikke. Det har blitt rapportert at HSP90 gir resistens mot kjemoterapi ved kreft [23] – [24]. Videre inhibering av HSP90 ekspresjon kunne redusere angiogenese og magecancer celleproliferasjon, og overvinne motstanden mot kjemoterapi [12]; [25]. Tatt sammen, rettet mot HSP90 med kjemiske hemmere kan anses i behandling av magekreft, spesielt når HSP90 ble sterkt uttrykt i magekreft.
Oppsummert viser vi overekspresjon av HSP90 kan spille en viktig rolle i tumorinvasjon , metastaser og prognose, og kan fungere som et lovende mål for prognostisk prediksjon i magekreft.
Takk
Vi erkjenner takknemlig kliniske data fra patologi avdeling.
