Abstract
CD147 er korrelert med tumor aggressivitet i ulike menneskelige kreftformer. Her undersøkte vi CD147 protein uttrykk i 223 pasienter med magekreft ved immunhistokjemi og analysert sin tilknytning til sykdomsfrie og total overlevelse. CD147 ble økt i magekreft i forhold til normalt vev. I tillegg ble CD147 uttrykk forbundet med magekreft invasjon, metastaser og TNM stadium, mens det ikke var relatert til alder, kjønn, differensiering status, tumor nettstedet eller Lauren klassifisering. Kaplan-Meier-analysen bekreftet at CD147 var forbundet med sykdomsfri og total overlevelse hos pasienter med magekreft; dvs. pasienter med positiv CD147 flekker tendens til å ha dårligere sykdomsfrie og total overlevelse. Videre Cox proporsjonal farer analyse viste at CD147 var et uavhengig markør av sykdomsfri og total overlevelse av pasienter med magekreft. Disse resultatene bekrefter foreningen av CD147 med magekreft invasjon og metastasering og bevise at CD147 kan være en indikator på tumorresidiv og prognose i magekreft
Citation. Chu D, Zhu S, Li J, ji G, Wang W, G Wu, et al. (2014) CD147 uttrykk i Human Gastric Cancer er assosiert med tumorresidiv og prognose. PLoS ONE 9 (6): e101027. doi: 10,1371 /journal.pone.0101027
Redaktør: Irina V. Lebedeva, Columbia University, USA
mottatt: 30 august 2013; Godkjent: 02.06.2014; Publisert: 30 juni 2014
Copyright: © 2014 Chu 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 ble støttet med tilskudd fra National Natural Science Foundation of China (No. 81201927, 81272204 og 31270812) og Kina Postdoktor Science Foundation (No. 2012M521862). 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 en av de mest vanlige humane ondartede sykdommer i verden [1], [2]. Den høyeste forekomsten av magekreft er i Øst-asiatiske land. Nesten 42% av mannlige og 19% av kvinnelige magekreftpasienter over hele verden finnes i Kina, hvor magekreft utgjør det tredje ledende årsak til kreft-relaterte dødsfall [3], [4]. Kirurgisk reseksjon er fortsatt den viktigste behandlingen for magekreft. Imidlertid er omtrent 60% av pasientene med magekreft lokalt avansert og metastatisk sykdom ved tidspunktet for kirurgi, noe som resulterer i en forholdsvis lav terapeutisk effekt med kirurgisk reseksjon. Degradering av den ekstracellulære matriks (ECM) er kritisk for magekreftceller å invadere inn i omgivende vev. Nyere studier som fokuserer på de mekanismene bak mageinvasjons foreslå at matriksmetalloproteinaser (MMP) spiller en avgjørende rolle i denne prosessen [5].
ekstracellulære matriks metalloproteinase induser (EMMPRIN), også kjent som CD147, er en 57- kDa (kDA) transmembrane glykoprotein som tilhører immunglobulin (IgG) super [6]. CD147 består av 2 ekstracellulære Ig-domener, et enkelt transmembrandomene som kreves for motreseptor bindingsaktivitet som er involvert i matriks metalloproteinaser (MMP) induksjon og en kort cytoplasmiske domene som samhandler med Cav-en [7], [8]. CD147 er rikelig uttrykt på den ytre overflate av mange typer av tumorvev sammenlignet med normalt vev, og det kan bidra til tumormetastase ved modulering av cellulære substrat og klebeprosesser [9] – [11]. CD147 kan stimulere tilstøtende mellomliggende normale celler til å produsere MMPs, en gruppe av sink-avhengige proteiner som kan degradere den ekstracellulære matriks (ECM) [12], [13]. Nedbrytning av ECM ved både det primære tumor-stedet, og ved den sekundære kolonisering området er avgjørende for tumorinvasjon og metastase [12]. Nylig ble den rollen CD147 i tumor invasivitet bekreftet i flere menneskelige maligniteter, inkludert magekreft [14] – [16]. Inhibering av CD147-ekspresjon av RNA-interferens redusert tumorcelleinvasjon og tumorigenisitet, samt økt kjemosensitivitet til paclitaxel [17]. For noen tumortyper, for eksempel lunge-adenokarsinom, nomas, spyttkanalen karsinom, prostatakreft, tykktarmskreft, blærekreft og brystkreft, og EMMPRIN uttrykk vært forbundet med pasienten prognose [18] – [22]. I magekreft, er økt CD147 uttrykk relatert til dårlig total overlevelse [23]. Imidlertid har foreningen av CD147 med magekreft tilbakefall ikke undersøkt.
I denne studien har vi analysert uttrykket av CD147 i kliniske mage prøver og sin tilknytning til sykdomsfri overlevelse og total overlevelse hos pasienter etter kirurgi.
Materialer og metoder
Kliniske magekreft prøver
Denne studien ble godkjent av etikkomiteen i den fjerde Military Medical University. Alle pasienter eller familiemedlemmer involvert gitt informert skriftlig samtykke. Kort fortalt ble friske kliniske magekreftprøver og tilstøtende normalt vev samlet inn fra 223 pasienter som gjennomgikk kirurgi mellom januar 2006 og juni 2007 i Xijing Hospital of Digestive Diseases. Ingen av disse pasientene fikk kjemoterapi før operasjonen. I tillegg ble det normale vevsprøver tatt fra 21 pasienter som gjennomgikk kirurgi for andre formål enn malignitet grunner, som representerer normale kontrollprøver. Den histomorphology av alle vevsprøver ble bekreftet ved Avdeling for patologi, Xijing Hospital. Prøvene ble fiksert i 10% formaldehyd og integrert i parafin for histologisk seksjonering. Pasient klinisk informasjon, slik som alder, kjønn, differensiering status og TNM stadium, ble oppsamlet og lagret i en database. Oppfølging informasjon for alle deltakerne ble oppdatert hver 3. måned ved hjelp av telefonintervjuer og spørreskjemaer. Sykdomsfri overlevelse er definert som tiden som har gått fra kirurgi til første forekomst av en av følgende hendelser: gjentakelse av magekreft; magekreft fjernmetastaser; utvikling av andre ikke-gastrisk malignitet, med unntak av basalcellekreft i huden og carcinoma in situ i cervix; eller død uavhengig av årsak, uten dokumentasjon av en kreft-relatert hendelse. Diagnosen tilbakefall og fjernmetastaser var basert på avbildningsmetoder, inkludert endoskopi, ultralyd, computertomografi, magnetic resonance imaging og positronemisjonstomografi, og når det er mulig, cytologic analyse eller biopsi. Total overlevelse er definert som tiden som har gått fra kirurgi til død uansett årsak av pasienter med magekreft.
Immunohistokjemiske analyser
Ferske vevsprøver ble deparaffinized i xylen og dehydrert gjennom en gradert alkohol serien. Endogen peroksidaseaktivitet ble blokkert med 0,5% H
2o
2 i metanol i 10 min. For antigen gjenfinning ble snittene varmes i mikrobølgeovn i 0,01 M natriumcitrat (pH 6,0). Ikke-spesifikk binding ble blokkert ved inkubering av seksjonene med 10% normalt geiteserum i PBS i 1 time ved romtemperatur. Uten vasking, ble disse delene inkubert med muse anti-humant CD147 monoklonalt antistoff (1:200), som har blitt validert av tidligere studier, i PBS ved 4 ° C over natten i et fuktig eske [24], [25]. Deretter ble seksjonene inkubert med biotinylert kanin-anti-mus IgG (1:400) i 1 time ved romtemperatur, og CD147 ekspresjon ble påvist ved anvendelse av et streptavidin-peroksydase kompleks. Den brune farge som indikerer peroksydase-aktivitet ble utviklet ved å inkubere seksjonene med 0,1% 3, 3-diaminobenzidin i PBS inneholdende 0,05% H
2o
2 i 5 minutter ved romtemperatur. Passende positive og negative kontroller ble utført i hvert forsøk.
Evaluering av flekker
vevsprøvene ble vist separat av to patologer uten forutgående kunnskap om den kliniske eller clinicopathological status av prøvene. Fargingen ble evaluert ved å skanne hele vevsprøve ved lav forstørrelse (x 40), etterfulgt av en bekreftelse i henhold til høy forstørrelse (x 200 og x 400). En immunoreaktivitet score (IRS) system basert på mengde og intensitet av positivt fargede kreftceller ble anvendt: A: antall positive farget celle ≤5%, mottok 0; 6% -25%, scoret ett; 26% -50%, scoret to; 51% ca 75%, scoret tre; 75%, scoret 4. B: intensiteten av flekken: fargeløs, scoret 0; blek gul, scoret ett; gul, scoret to; brun, scoret 3. Poengene fra A og B ble mangedoblet, og farging karakteren ble stratifisert som negativ (-, 0 score), svak (+, 1~4 score), moderat (++, 5~8 score) eller sterk (+++, 9~12 score). En annen patolog som var blind for studiedata også tolket de fargede lysbilder. Prøvene ble rescores hvis forskjellen i resultatet fra de to patologer var mer enn 3 [26], [27].
Statistisk analyse
Foreninger mellom CD147 uttrykk og kategoriske variabler ble analysert av Mann Whitney test eller Kruskal Wallis test, som passer. Overlevelseskurver ble beregnet ved hjelp av Kaplan-Meier-metoden, og forskjeller i overlevelse distribusjoner ble evaluert av log-rank test. Cox proporsjonale farer modellering av faktorer potensielt relatert til overlevelse ble utført for å identifisere faktorer som kan ha en betydelig innvirkning på overlevelse. Forskjeller med ap verdi på 0,05 eller mindre ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
CD147 Farging i Gastric Cancer
I immunhistokjemi analyseresultatene, CD147 farging ble hovedsakelig lokalisert på celle membraner og i cytoplasma av magekreftceller. Negativ, svak, moderat og sterk farging av CD147 bedømt ved IRS ble vist i figur 1. Den fargingsmønsteret av CD147 i magekreft var i overensstemmelse med tidligere rapporter [28]. Blant de 223 magekreft prøver, negativ (-) ble CD147 flekker påvist i 90 prøver ble en svak positiv (+) CD147 flekker påvist i 57 prøver ble moderat positive (++) CD147 flekker påvist i 44 prøver og sterk positiv (+ ++) CD147 farging ble påvist i 32 prøver. I kontrast, blant de 223 tilstøtende normalt vev, negativ (-), svak positiv (+) og moderat positive (++) CD147 farging ble påvist i 175 prøver, 36 prøver og 12 prøver, henholdsvis, mens ingen sterke positive (++ +) farging ble påvist. Forskjellen i CD147 uttrykk mellom magekreft og tilstøtende normalt vev var statistisk signifikant (
P
0,001)., Noe som indikerer at CD147 uttrykk er økt i magekreft sammenlignet med normale tilstøtende vev
En negativ farging (-) av CD147 i magekreft; B Svak positiv farging (+) av CD147 i magekreft; C Moderat positiv farging (++) av CD147 i magekreft; D Sterk positiv farging (+++) av CD147 i magekreft.
Association of CD147 Farging med Clinicopathological Kjennetegn
Basert på IRS score til immunhistokjemisk farging, vi videre analysert forholdet mellom CD147 farging og clinicopathological karakteristika for pasienter med magekreft (tabell 1). CD147 farging ble forbundet med magekreft invasjon, som sterkere positiv farging av CD147 ble oftere påvist i T3 og T4 svulster i forhold til T1 og T2 svulster (
P =
0,035). Videre ble CD147 farging forbundet med lymfeknutemetastaser og fjernmetastaser, som sterkere positiv farging var mer sannsynlig å bli oppdaget i svulster med lymfeknutemetastase (
P
0,001) eller fjernmetastaser (
P
0,001). CD147 farging ble nært knyttet til TNM stadium av magekreft, som flekker var progressivt sterkere fra klasse I til klasse IV svulster (
P
0,001, Tabell 1). Men CD147 farging var ikke relatert til pasientens kjønn, alder, tumor differensiering, tumor nettstedet eller Lauren klassifisering (tabell 1). Disse resultatene indikerer at CD147 farging er relatert til magekreft invasjon og metastasering.
Forholdet mellom CD147 uttrykk og sykdomsfri overlevelse
Fordi CD147 farging ble relatert til magekreft invasjon og metastasering , vi videre analysert sin tilknytning til sykdomsfri overlevelse, som hovedsakelig er bestemt av den grad av invasjon og metastase. I løpet av oppfølgingsperioden, 129 av de 223 pasienter med magekreft presenteres hendelser. Median sykdomsfri overlevelse for alle pasienter var 41,8 måneder (95% KI: 36.2-47.4 måneder). Da det var et forholdsvis lite antall sampler i sterk positiv CD147 farging gruppe på grunn av liten prøvestørrelse, i kombinasjon vi sterk, moderat og svake positive CD147 farging inn i en enkelt gruppe, definert som den positive CD147 farging (+) gruppe. Kaplan-Meier-analysen ble anvendt for å evaluere sykdomsfri overlevelse av pasienter med magekreft i forhold til CD147 uttrykk. Våre resultater tyder på at pasienter med CD147 positive tumorer hadde verre sykdomsfri overlevelse sammenlignet med pasienter med CD147 negative tumorer (figur 2A, log-rank test:
P
= 0,008). Den postoperative median sykdomsfri overlevelse av pasienter med positiv CD147 farging var 34,4 måneder (95% KI: 27.3-47.5), mens det av pasienter med negativ CD147 flekker var 48,9 måneder (95% KI: 35,2 til 62,6). Videre analyser på sykdomsfri overlevelse i undergrupper av positive CD147 flekker svulster viste at overlevelsesraten ble redusert fra svakt positiv (+), moderat positive (++) til sterk positiv (+++) CD147 flekker gruppe (figur 2B, log -rank test:
P
0,001). Når den ujusterte hazard ratio (HR) ble satt til 1,0 (som referanse) i CD147 negativ (-) flekker gruppe pasienter med CD147 positiv magekreft hadde en 1,63 ganger høyere risiko for tilbakefall sammenlignet med de med CD147 negativ magekreft (95 % KI: 1,13 til 2,36;
P
= 0,009). Angå clinicopathological egenskaper, tumorinvasjon status (log-rank test:
P
= 0,016), lymfeknutemetastase (log-rank test:
P
0,001) og TNM stadium (log rank test:
P
0,001) ble også assosiert med sykdomsfri overlevelse hos pasienter med magekreft. Pasienter med magekreft viser dyp invasjon, lymfeknutemetastaser eller avansert TNM stadium hadde verre sykdomsfri overlevelse og en høyere risiko for tilbakefall enn de uten. Men kjønn, alder, tumor beliggenhet, differensiering status eller Lauren klassifisering hadde ingen prognostisk verdi på sykdomsfri overlevelse hos pasienter med magekreft. Den ujusterte HR er vist i tabell 2.
En Kaplan-Meier postoperativ overlevelsesanalyse på sykdomsfri overlevelse av primære mage pasienter (n = 223) med positiv CD147 farging (n = 133) og negativ CD147 farging ( n = 90). Den sykdomsfri overlevelse for pasienter i negativ CD147 farging gruppe var betydelig bedre enn for pasienter i positiv farging gruppe (log rank test:
P
= 0,008); B Kaplan-Meier-overlevelsespostoperativ analyse på sykdomsfri overlevelse av primære gastrisk pasienter med positiv CD147 farging (n = 133). Den sykdomsfri overlevelse ble redusert fra svakt positiv (+, n = 57), moderat positive (++, n = 44) til sterk positiv (+++, n = 32) CD147 flekker gruppe (log-rank test:
P
. 0,001)
i multivariat analyse ble Cox modellen justert for kjønn, alder og TNM stadium, og CD147 uttrykk ble en uavhengig prognostisk faktor av sykdomsfri overlevelse av pasienter med magekreft. Den justerte HR var 1,00 (som referanse) og 1,51 i CD147 negative og positive pasienter, henholdsvis (95% CI: 01.05 til 02.16;
P
= 0,026, Tabell 2). Dermed kunne CD147 uttrykk i magekreft være en uavhengig prediktor for sykdomsfri overlevelse for pasienter, noe som indikerer at pasienter med positiv CD147 flekker har en høyere risiko for tilbakefall enn de med negativ farging. I tillegg TNM stadium var også en prognostisk faktor for sykdomsfri overlevelse i multivariat analyse. (Tabell 2)
Forholdet mellom CD147 Expression og total overlevelse
Fordi CD147 farging ble relatert til sykdomsfri overlevelse av magekreft, vi videre analysert sin tilknytning til total overlevelse. Median total overlevelse for alle pasienter var 58,0 måneder (95% KI: 46.7-69.3 måneder). Kaplan-Meier analyse ble brukt for å vurdere samlet overlevelse av pasienter med magekreft indikerer at pasienter med CD147 positive tumorer hadde dårligere total overlevelse sammenlignet med pasienter med CD147 negative tumorer (figur 3A, log-rank test:
P
= 0,003). Den postoperative Median total overlevelse av pasienter med positiv CD147 farging var 45,0 måneder (95% KI: 32.5-57.5), mens det av pasienter med negativ CD147 flekker ikke kan estimeres på grunn av bedre total overlevelse. Subgruppeanalyse på total overlevelse viste at overlevelsesraten ble redusert fra svakt positiv (+), moderat positive (++) til sterk positiv (+++) CD147 flekker gruppe (figur 3B, log-rank test:
P
0,001). Pasienter med CD147 positiv magekreft hadde en 1,79 ganger høyere risiko for død sammenlignet med de med CD147 negativ magekreft. (95% KI: 1,20 til 2,67;
P
= 0,004, Tabell 3)
En Kaplan-Meier postoperativ overlevelsesanalyse på total overlevelse av primære mage pasienter (n = 223) med positiv CD147 farging (n = 133) og negativ CD147 farging (n = 90). Den totale overlevelse for pasientene i negativ CD147 farging gruppe var betydelig bedre enn det for pasienter i gruppe positiv farging (log rank test:
P
= 0,003); B Kaplan-Meier postoperativ overlevelsesanalyse på total overlevelse av primære mage pasienter med positiv CD147 farging (n = 133). Den totale overlevelsesraten ble redusert fra svakt positiv (+, n = 57), moderat positive (++, n = 44) til sterk positiv (+++, n = 32) CD147 flekker gruppe (log-rank test:
P
. 0,001)
i multivariat analyse ble Cox modellen justert for kjønn, alder og TNM stadium, og CD147 uttrykk var en uavhengig prognostisk faktor på total overlevelse av pasienter med magekreft. Den justerte HR var 1,59 i CD147-positive pasienter (95% KI: 1,05 til 2,40;
P
= 0,028, Tabell 3). Dermed kunne CD147 uttrykk i magekreft være en uavhengig prediktor for total overlevelse for pasienter, noe som indikerer at pasienter med positiv CD147 flekker har en høyere risiko for død.
Diskusjoner
Tumor gjentakelse er stor trussel til pasienter med magekreft over hele verden. Selv for trinn I magekreft, ca 5% til 30% av pasientene utvikler tilbakevendende sykdom og til slutt dø av metastatisk sykdom. Dermed kontrollerer tumorresidiv er en av de mest effektive strategier for å forbedre prognose i magekreft ledelse. Kjemoterapi reduserer tumorresidiv og øker forventet levealder for pasienter med magekreft. Imidlertid, i tillegg til sine terapeutiske virkninger i tumorceller, kjemoterapi vil uunngåelig føre til betydelig klinisk toksisitet og bivirkninger i normale organer og vev. Derfor, for å administrere den mest effektive behandlingen og redusere bivirkninger, er det et stort behov for mer sensitive markører for å forutsi tumorresidiv og prognose.
I denne studien undersøkte vi CD147 protein uttrykk i 223 tilfeller av klinisk magekreft og sin tilknytning til sykdomsfri overlevelse. CD147 proteinekspresjon ble øket i mage cancer vev sammenlignet med tilstøtende normale vev, og sterkere positiv farging av CD147 er hyppigere detektert i magekreft med dyp invasjon, lymfeknutemetastase, fjern metastase og avansert TNM stadium, som var er i overensstemmelse med tidligere studier på forholdet mellom CD147 og human magekreft [23]. Men CD147 uttrykk var ikke korrelert med alder, kjønn, differensiering status, tumor nettstedet eller Lauren klassifisering. Nyere studier antydet at RNAi-mediert nedregulering av CD147 redusert celleproliferasjon, MMP-2 og MMP-9 aktiviteter og invasive potensialet til SGC7901 celler, som støtter våre resultater som viser tilknytningen av CD147 med magekreft invasjon og metastase [16] . Samlet utgjør disse data tyder på at CD147 kan være involvert i magekreft progresjon.
Fordi CD147 er forbundet med magekreft invasjon og metastasering, som kan bestemme svulst tilbakefall, vi videre analysert sin tilknytning til sykdomsfrie og total overlevelse. Kaplan-Meier-analysen avslørte betydelig dårligere sykdomsfri og total overlevelse av pasienter med CD147 positive tumorer, noe som indikerer at CD147 proteinnivå er en markør for tilbakefall og prognosen for pasienter med magekreft. Cox modellen justert for alder, kjønn og TNM stadium viste samme trend som Kaplan-Meier overlevelsesanalyse, bekrefter CD147 uttrykk som en markør for dårlig sykdomsfri og total overlevelse, uavhengig av kjente kliniske prognostiske indikatorer som TNM stadium. Langvarig sykdomsfri overlevelse i CD147 negativ farging gruppe foreslo at CD147 kan være en potensiell prediktiv markør for tidlig tilbakefall eller metastaser i mage kreft. Og total overlevelse er en viktig klinisk måling for å vurdere risikoen for pasientene. Derfor CD147 kan være en verdifull klinisk indikator for å vurdere risikoen for pasienter med magekreft.
Foreningen for CD147 med magekreft invasjon, metastase og tilbakefall kan i det minste være delvis på grunn av sin effekt på MMP, som MMP tillate celler til aktivt å fornye den ekstracellulære matrise. CD147 er kjent for å fremme tumorinvasjon og metastasering via stimulerende MMP syntese i nabo fibroblaster [8]. I dette perspektivet stimulerer CD147 produksjonen av MMP, noe som kan svekke ECM og legge til rette for tumorcelle invasjon og metastasering; dermed fremme svulst tilbakefall. Nylige studier har også demonstrert at EMMPRIN ikke bare induserer forskjellige MMP’er men også regulerer parametere av urokinase plasminogen aktivator (uPA) system og vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF) [29], [30].
Som konklusjon, CD147 uttrykket ble økt i kliniske magekreft prøver, og det var forbundet med tumorinvasjon og metastasering. Vår undersøkelse gir også den første bevis på at CD147 er en uavhengig prognostisk faktor på både sykdomsfri og total overlevelse av pasienter med magekreft. Disse funnene tyder også på at CD147 kan være en potensiell prediktiv markør for tumor tilbakefall og prognose for pasienter med magekreft.
