Abstract
Biotinidase ble identifisert i secretome analyse av skjoldbrusk kreft cellelinjer ved hjelp av proteomikk. Målet med denne studien var å analysere uttrykk for biotinidase i skjoldbruskkjertelen vev og tynn nål aspirasjon (FNA) prøver å evaluere sin diagnostiske og prognostisk potensial i skjoldbruskkjertelen. Immunhistokjemisk analyse av biotinidase ble utført i 129 papillær tyreoideacancer (PTC, 34 benigne skjoldbruskkjertelen vev og 43 FNA prøver og korreleres med pasientenes prognose. Generell biotinidase ekspresjon ble redusert i PTC sammenlignet med benigne noduler (p = 0,001). Sammenligning av aggressiv og ikke-aggressive PTC viste nedgang i samlet biotinidase uttrykk i det tidligere (p = 0,001). Tap av generelle biotinidase uttrykk var assosiert med dårlig sykdomsfri overlevelse (p = 0,019, fare ratio (HR) = 3,1). Vi undersøkte effekten av subcellulære compartmentalization av kjernekraft og cytoplasma biotinidase på pasientens overlevelse redusert atom uttrykk for biotinidase ble observert i PTC i forhold til godartet vev (p 0,001).. Ved fordeling i PTC, ble atom uttrykk redusert i aggressive i forhold til ikke-aggressive svulster (p 0,001). Kaplan-Meier overlevelsesanalyse viste signifikant sammenheng med tap av kjernefysisk biotinidase uttrykk med redusert sykdomsfri overlevelse (p = 0,014, HR = 5,4). Cytoplasmatiske biotinidase uttrykk ble redusert i aggressive skjoldbrusk kreft sammenlignet med ikke-aggressive svulster (p = 0,002, Odds ratio (OR) = 0,29) som var tydelig av sin signifikant sammenheng med avansert T stadium (p = 0,003, OR = 0,28), nodal metastase (p 0,001, OR = 0,16), avansert TNM stadium (p 0,001, OR = 0,21) og extrathyroidal forlengelse (p = 0,001, OR = 0,23). Men i multivariat analyse extrathyroidal forlengelse dukket opp som den mest betydningsfulle prognostisk markør for aggressive thyroid karsinomer (p = 0,015, HR = 12,8). I konklusjonen, er tap av samlet biotinidase uttrykk en roman markør for skjoldbruskkjertelkreft aggressivitet
Citation:. Så AK-C, Kaur J, Kak jeg, Assi J, MacMillan C, Ralhan R, et al. (2012) Biotinidase er en Novel markør for papillær skjoldbrusk Cancer Aggressivitet. PLoS ONE syv (7): e40956. doi: 10,1371 /journal.pone.0040956
Redaktør: Kapil Mehta, University of Texas MD Anderson Cancer Center, USA
mottatt: 26 mars 2012; Godkjent: 15 juni 2012; Publisert: 23.07.2012
Copyright: © 2012 Så 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:. Finans til støtte for dette arbeidet fra Mount Sinai Foundation of Toronto, Da Vinci Gala fundraiser, Alex og Simona Shnaider Chair i skjoldbruskkjertelen, The Temmy Latner /Dynacare Foundation, og Mount Sinai Hospital Department of Medicine Research Fund er takknemlig erkjent. 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
Thyroid kreft er den vanligste ondartet endokrine tumor og står for 90% av kreft i endokrine kjertler, med en estimert årlig forekomst av 122,803 tilfeller på verdensbasis [1]. De fleste skjoldbrusk kreft har en utmerket prognose; både papillær og follikulær skjoldbrusk kreft har ca 85% til 90% kur priser, hvis det oppdages tidlig og behandles på riktig måte. Imidlertid er en liten prosentandel faktisk aggressiv og kan utvikle fjernmetastaser som fører til økt dødelighet [2]. I lys av de mer raske økningen i forekomsten av skjoldbruskkjertelkreft enn noen annen solid tumor (ca 3 per 100.000 personer per år), anaplastisk skjoldbruskkjertelkreft og andre aggressive varianter utgjør en stor utfordring for onkologer [3]. Anaplastisk skjoldbrusk kreft utgjør mindre enn 2% av alle skjoldbrusk kreft, ennå, fører den opp til 50% av dødsfall fra denne malignitet årlig; 90% av anaplastiske tyroideacancer dø innen 6 måneder etter diagnose (median overlevelse er 4 måneder) [3], [4]. Anaplastisk skjoldbruskkjertelkreft og aggressive varianter av papillær skjoldbruskkjertelkreft, follikulær og metastatisk skjoldbrusk kreft har høy risiko for tilbakefall, forkortet sykdomsfri overlevelse og død innen fem til ti år [3]. Videre er anaplastisk tyreoideakreft meget motstandsdyktig mot konvensjonell cancerterapi. Følgelig, anaplastisk skjoldbruskkjertelkreft og aggressive varianter er kilden for signifikant morbiditet og mortalitet hos en sykdom som ellers skilte av en utmerket prognose. Nøkkelen til å begrense det store gapet av prognose mellom aggressive og ikke-aggressive varianter er å oppdage instigating faktor (er) som er ansvarlig for aggressiv atferd. Foreløpig er det en mangel på molekylære markører for å forutsi aggressivitet av skjoldbruskkjertelkreft
I dag finnålsaspirasjon (FNA) er den mest brukte pre-operative teknikk for diagnose av skjoldbrusk nodules . 1 cm i størrelse. Imidlertid er selv bruk av ultralydveiledet FNA ofte plaget med mangelfulle biopsi resultater (10-20% av alle tilfeller) [5]. Disse pasientene gjennomgå påfølgende thyroidectomy, en invasiv prosedyre som er ofte unødvendig som de fleste av de mistenkte lesjoner er godartet ( 80%) [6]. I tillegg tilbakevendende tilfeller kreve ytterligere behandling i form av kirurgi eller radioaktivt jod ablasjon som ytterligere svekker deres livskvalitet. Tiden er moden for tidlig identifisering av aggressive tilfeller gjennom biomarkør (e) deteksjon og kategorisering av pasienter med høy risiko. Det er derfor et stort behov for å identifisere biomarkører som kan brukes som et supplement til FNA å skille godartede skjoldbrusk nodules fra ondartede svulster (spesielt for mer nøyaktig diagnose av ubestemmelige tilfeller) og hjelpe til diskriminering av aggressive skjoldbrusk kreft fra sine ikke-aggressive kolleger post-kirurgi for å bedre definere pasientbehandling.
på jakt etter nye kreft biomarkører for malignitet, analyserte vi secretome fra skjoldbrusk kreft cellelinjer for å identifisere kreftrelevant utskilte proteiner som kan tjene som potensielle biomarkører [7] . En av de kandidatproteinene identifisert i vår undersøkelse var biotinidase, et enzym som katalyserer hydrolysen av biocytin, produktet av biotin-avhengig karboksylase degradering, til biotin og lysin. Biotin mangel kan føre til redusert aktivitet av holocarboxylase syntetase, et enzym som medierer binding av biotin til histoner [8], en viktig bestanddel av epigenetiske hendelser som regulerer kromatin strukturer og genfunksjon. Lavt nivå av biotinidase ble observert i aggressive anaplastisk avledet cellelinje (CAL-62) sammenlignet med ikke-aggressive papillær avledet i skjoldbruskkjertelen cellelinje (TPC-1). Den kliniske relevansen ble foreslått ved å demonstrere reduserte nivåer av biotinidase i aggressive tyroideacancer sera sammenlignet med de ikke-aggressive og benigne pasienters sera ved Western-blotting [7]. I denne studien, vårt hovedmål var å bestemme den kliniske betydningen av biotinidase som en markør for å skille godartede skjoldbruskkjertelen og ondartede svulster, samt å stratifisere aggressive og ikke-aggressive PTC som kan tjene som et potensielt redskap for bedre styring av denne malignitet .
Materialer og metoder
Clinicopathological Kjennetegn Pasienter og vevsprøver
Denne studien ble godkjent av Forskningsetisk Board of Mount Sinai Hospital, Toronto, Ontario, Canada. Arkivformalinfiksert parafin-embedded tissue blokker fra Mount Sinai Hospital Tumor Bank ble hentet frem, vurdert av patologen (CM), og kuttet for å gi 5 mikrometer tykke seksjoner for immunhistokjemisk farging. Diagnoser ble avledet fra histopatologiske analyser og klinisk undersøkelse. Godartede tilfeller inkludert multinodulært struma, hyperplastiske knuter og follicular adenomer, mens alle ikke-aggressive og aggressive svulster undersøkt her var godt differensiert papillær skjoldbrusk karsinomer som inkluderte følgende varianter: klassisk, follikulær, oncocytic, diffus sklerose og høy celle. Definerende trekk ved tumor aggressivitet var TNM stadium IV klassifisering, fjernmetastaser, perinevral invasjon, og tilbakefall av sykdommen eller utholdenhet. Tilleggsvederlag ble gitt til følgende mulige risikofaktorer for aggressivitet inkludert: TNM stadium III, vaskulær invasjon, extrathyroidal forlengelse, lymfeknutemetastase, og ikke-klassisk papillær skjoldbruskkjertelkreft variant type (spesielt tilstedeværelsen av tre eller flere av disse faktorene i tilfeller undersøkes)
Basert på disse kriteriene, de 163 vevsprøver undersøkt i denne studien ble kategorisert som 34 godartet (median alder: 51 år, range. 16 til 76 år), 81 ikke-aggressiv (median alder : 44 år; område~~POS=HEADCOMP: 23 til 71 år), og 48 aggressiv (median alder 52 år, range. 21 til 86 år) svulster
formalinfiksert parafin-embedded celleblokker fra finnålsaspirasjon preparater fra 43 pasienter ble lignende oppnådd fra Mount Sinai Hospital Tumor Bank og hver prøve diagnosen ble bekreftet ved histologisk undersøkelse av de respektive tyreoidektomipasienter prøven (CM). Følgelig ble FNA prøvene kategorisert som 23 godartede, 13 ikke-aggressive, og 7 aggressive tilfeller.
Pasienten følger opp data ble hentet fra den kliniske database til å korrelere protein uttrykk i svulster med klinisk utfall for evaluering av den prognostiske betydningen av biotinidase. Pasientene ble fulgt opp i en periode på maksimum 19,5 år.
Immunhistokjemisk analyse av Biotinidase uttrykk på Thyroid karsinom og FNA Prøver
Lysbilder ble immunostained som beskrevet tidligere [9], ved hjelp av α-biotinidase K-17 kanin polyklonalt antistoff (Santa Cruz Biotechnology, 1:100 fortynning) frembrakt mot en peptidkartlegging til et indre område av human biotinidase. Antigenet gjenfinning ble utført med Tris-EDTA-buffer (10 mM Tris-base og 1 mM EDTA med 0,05% Tween 20, pH 9,0) i en mikrobølgeovn i 20 min. I den negative kontroll vevssnitt, ble det primære antistoff erstattet av isotype-spesifikke ikke-immun mus-IgG. Seksjonene ble evaluert ved mikroskopisk undersøkelse lys. Bilder ble tatt ved hjelp av Visiopharm Integrator System (Horsholm, Danmark).
Evaluering av immunhistokjemisk farging
Immunopositive farging ble evaluert i fem områder av vevet seksjoner som beskrevet [9]. Snittene ble scoret som positivt hvis epitelceller viste immunopositivity i cytoplasma, og /eller kjernen når observert av to evaluatorer som var blindet for den kliniske utfall. Disse delene ble scoret som følger: 0, 10% celler; 1, 10-30% celler; 2, 30-50% celler; 3, 50-70% celler; og 4, 70% celler viste immunoreaktivitets. Snittene ble også mottok en semi-kvantitativt på grunnlag av intensitet som følger: 0, ingen; 1, mild; 2, moderat; og 3, intens. Til slutt ble en total poengsum (som varierer fra 0 til 7) oppnådd ved å legge resultatet av prosent positivitet og intensitet for hver av godartet skjoldbruskkjertelen og seksjoner ondartet svulst vev. De immunhistokjemiske data ble utsatt for statistisk analyse.
oppfølgingsstudie
Av de 129 skjoldbrusk krefttilfeller, oppfølgingsdata var tilgjengelig for 116 (90%) av pasientene, mens 13 pasienter ( 10%) ble ikke fulgt opp. Tyroideacancer ble overvåket for en periode på maksimum 19,5 år (treet 2-234 måneder, i gjennomsnitt 43 måneder og median 29 måneder). Tilbakefall med eller uten metastaser ble observert i 19 av 116 (16,4%) av pasientene overvåkes i løpet av oppfølgingen. Nitti sju pasienter som ikke viser tilbakefall var i live helt til slutten av oppfølgingsperioden. Sykdomsfri overlevelse ble uttrykt som antall måneder fra datoen for kirurgi for å tilbakefall eller til siste mulige oppfølging i tilfelle av pasienter som er sykdomsfrie.
Parafin innebygde delene av godartede skjoldbrusk nodules og maligne tumorer ble farget ved anvendelse av anti-biotinidase polyklonalt antistoff som beskrevet i seksjon Methods: a) Benign vev snitt, som viser atom og samlet biotinidase immunofarging; b) Papillary ikke-aggressiv skjoldbruskkjertelkreft delen illustrerer reduksjon i kjernefysiske farging og økning av cytoplasmatiske biotinidase farging i kreftceller; c) Papillary aggressiv skjoldbruskkjertelkreft delen som viser redusert total (kjernekraft og cytoplasma) biotinidase farging; d) Thyroid kreftavd brukt som en negativ kontroll, og viser ingen immunoreaktivitets i celler (a-d, opprinnelig forstørrelse x 400).
Statistical Analysis
immunhistokjemiske data ble utsatt for statistisk analyse ved hjelp av SPSS 17.0 programvare (SPSS Inc., Chicago, IL). Scatter tomter ble brukt til å bestemme fordelingen av cytoplasma, kjernekraft og samlet biotinidase uttrykk i godartet, ikke-aggressive og aggressive skjoldbrusk kreft. Sensitivitet og spesifisitet ble beregnet og kvantifisert ved hjelp av mottaker drift karakteristikk (ROC) analyse. Basert på optimal sensitivitet og spesifisitet som avslørt av ROC-analyse, ble avskjær generert for biotinidase protein uttrykk. For generelle biotinidase uttrykk, ble en cut-off verdi på ≥3.6 definert som positiv immunoreaktivitets for statistisk analyse. En cut-off verdi på ≥2 og ≥4 ble definert som positiv kriterium for henholdsvis individuelle atom og cytoplasma biotinidase immunopositivity for detaljert statistisk undersøkelse. Sammenhengene mellom biotinidase uttrykk og clinicopathological parametere ble testet ved hjelp av Chi-Square og Fischer eksakte test. Tosidige p-verdiene ble beregnet og p 0,05 ble ansett for å være betydelig. Prognostisk betydning av generelle, kjernekraft og cytoplasma biotinidase uttrykk ble vurdert av Kaplan-Meier overlevelse og multivariat Cox-proporsjonal fare regresjonsanalyse.
Spredningsplott som viser fordeling av totale farging score bestemmes av IHC av vevssnitt av benign (n = 34), ikke-aggressive (n = 81) og aggressiv (n = 48) thyroid kreft vev. Den vertikale aksen angir det totale immunhistokjemisk stillingen som beskrevet i Metoder. a) Redusert atom akkumulering av biotinidase ble observert i aggressive og ikke-aggressive skjoldbrusk kreft analysert. Spredningsdiagram viser reduksjon i kjernefysiske biotinidase farging med økende tumor aggressivitet; b) Økt cytoplasmisk akkumulering av biotinidase ble observert i skjoldbruskkjertelen analysert med reduksjon i ekspresjon i aggressive sammenlignet med ikke-aggressive PTC; c) Spredeplottingen viste redusert samlet biotinidase farging med økende tumor aggressivitet.
Den vertikale aksen til hver kurve viser følsomhet og den horisontale aksen angir en-spesifisitet. Følsomhet, spesifisitet og AUC-verdier er oppsummert i tabell 2a og 2b.
Resultater
Immunhistokjemisk analyse av Biotinidase Expression i skjoldbruskkjertelen vev
Av de 34 godartet vev analysert, 33 vev (97,1%) var det samlet, så vel som kjerne opphopning av biotinidase protein (tabell 1, Figur 1a). Cytoplasmatisk ekspresjon av biotinidase ble observert i 9 (26,5%) godartede vev (tabell 1). Blant de ondartede skjoldbruskkjertelen vev, 39/129 (30,2%) viste tap av samlet (både i kjernen og cytoplasma) biotinidase uttrykk. Ved lagdeling i kjernefysiske og cytoplasmatiske subcellulære avdelinger, 84/129 tilfeller (65,1%) viste tap av kjernefysisk biotinidase og 87/129 (67,4%) viste økt cytoplasmisk uttrykk i tumorceller (Tabell 1, Figur 1b). Spesielt, tap av samlet, så vel som kjerne biotinidase og økning i cytoplasmisk biotinidase ekspresjon var signifikant i maligne tumorer sammenlignet med benigne noduler (p = 0,001, p 0,001, p 0,001 henholdsvis tabell 1). I aggressiv skjoldbruskkjertelkreft, var det betydelig reduksjon i total biotinidase uttrykk (p = 0,001) i begge atom (p 0,001) og cytoplasmatiske (p = 0,002) nivåer sammenlignet med ikke-aggressive skjoldbrusk svulster (tabell 1, figur 1c og 2 ). Ingen farging ble observert i vevssnitt anvendt som negative kontroller hvor det primære antistoff ble erstattet med isotype spesifikke IgG (figur 1d).
FNA prøver fra godartet (panel a), ikke-aggressive papillær tyreoideacancer (panel b ), og aggressive papillær skjoldbruskkreft Panel c) tilfeller (ble immunostained med 1:100 α-biotinidase K-17 kanin polyklonale antistoff. FNA prøven anvendt som en negativ kontroll viser ingen immunoreaktivitet i celler (panel D). Mikrofotografier viser en markant nedgang i kjernefysiske biotinidase uttrykk i mer aggressive i skjoldbruskkjertelen krefttilfeller og presenteres på 400 × opprinnelig forstørrelse.
Redusert Totalt Biotinidase Expression korrelert med Tumor Aggressivitet
Reduksjonen i generelle biotinidase uttrykk signifikant korrelert med avansert T stadium (p = 0,001, OR = 4,29), nodal metastase (p 0,001, OR = 6,96), Stage III + IV svulster (p = 0,001, OR = 4,65), og extrathyroidal forlengelse ( p 0,001, OR = 5,27). Videre tap av cytoplasma og atom biotinidase individuelt viste også signifikant sammenheng med avansert T stadium (p = 0,003, p 0,001 henholdsvis), nodal metastase (p 0,001, p 0,001 henholdsvis), stadium III + IV svulster (p 0,001 , p = 0,002 henholdsvis), og extrathyroidal forlengelse (p = 0,001, p = 0,003 henholdsvis tabell 1). Disse funnene tyder på at tapet av biotinidase både cytoplasma (p = 0,002, Tabell 1) og kjernekraft (p 0,001, Tabell 1) er nivå forbundet med aggressiv fenotype av skjoldbruskkjertelkreft. Foreningen av reduksjon i kjernefysisk og cytoplasmatiske biotinidase til disse kliniske parametre gir ekstra troverdighet til tap av samlede biotinidase korrelere signifikant med tumor aggressivitet (p = 0,001, Tabell 1).
sykdomsfri overlevelse kurver som viser biotinidase uttrykk i (a) kjernen [median sykdomsfri overlevelse 116 måneder]; (B) cytoplasma [median sykdomsfri overlevelse 111 måneder]; (C) og samlet (nucleus og cytoplasma) [median sykdomsfri overlevelse 109 måneder]. Sykdomsfri overlevelse kurver som viser (d) extrathyroidal skjøte [median sykdomsfri overlevelse 36 måneder], og (e) lymfeknutestatus [median sykdomsfri overlevelse 54 måneder].
Potensiale Biotinidase som en biomarkør for skjoldbruskkjertelen
Receiver opererer karakteristikk analyse ble brukt for å bestemme potensialet for biotinidase uttrykk som en biomarkør for å skille godartede knuter og ondartede svulster (tabell 2). Tap av generelle og kjernekraft samt økt cytoplasmisk uttrykk for biotinidase skilles godartet vev fra ondartede svulster med AUC-verdier på 0,816, 0,972 og 0,662 henholdsvis (figur 3, tabell 2). Ved lagdeling av kreft i aggressive og ikke-aggressive svulster, redusert samlet, ble kjernekraft og cytoplasma uttrykk for biotinidase observert i aggressive skjoldbrusk kreft med AUC-verdier på 0,715, 0,696 og 0,347 hhv. (Figur 3, tabell 2).
Påvisning av Biotinidase Expression i Fine Needle aspirerer av tyroideacancer Prøver
Vi analyserte uttrykk for biotinidase i 23 godartet og 20 ondartet thyroid FNA prøver (Figur 4). Lignende mønster uttrykks ble observert i FNA seksjoner som observert i kirurgisk resected thyroid vevsprøver. Betydelig reduksjon i total biotinidase ekspresjon ble observert ved å sammenligne godartede FNA seksjoner (23/23, 100%) til maligne seksjoner (13/20, 65%) (p = 0,002). Alle godartet FNA seksjonene viste kjerne uttrykket (23/23, 100%) av biotinidase protein sammenlignet med thyroid kreft seksjoner (13/20, 65%; p = 0,002). Cytoplasmatisk ekspresjon av biotinidase ble observert i 6/23 (26,1%) benigne tilfeller sammenlignet 2/20 (10%) i thyroid kreft tilfeller (p = 0,25, OR = 0,315, 95% C.I. = 0,056 til 1,78). Ved sammenligning av aggressive og ikke-aggressive thyroid kreft, samlet biotinidase ekspresjon redusert i det tidligere (5/7, 71,4%) i forhold til den sistnevnte (2/13, 15,4%, p = 0,022). Videre ble betydelig redusert kjernekraft uttrykk observert i aggressiv (5/7, 71,4%) i skjoldbruskkjertelen krefttilfeller i forhold til ikke-aggressive tilfeller (2/13, 15,4%, p = 0,022, OR = 0,073, 95% KI = 0.008- 0,674). Tilsvarende ble redusert cytoplasma uttrykk for biotinidase observert i aggressiv (7/7, 100%) skjoldbruskkjertelen krefttilfeller i forhold til de ikke-aggressive tilfeller (11/13, 84,6%, p = 0,521).
Generelt biotinidase Tap som prediktor for sykdomsutvikling og prognose
de oppfølgingsdata for 116 tyroideacancer for opp til 19,5 år ble brukt for å vurdere den prognostiske betydningen av biotinidase for å forutsi tilbakefall hos disse pasientene etter fullført primær behandling. Kaplan-Meier overlevelsesanalyse viste signifikant redusert sykdomsfri overlevelse hos pasienter med nedsatt uttrykk for biotinidase i kjernen (p = 0,014, HR = 5,4, 95% KI = 1,2 til 24,1, median overlevelse 116 måneder, figur 5a), cytoplasma (p = 0,022, HR = 2,8, 95% KI = 01.01 til 07.02, med en median overlevelse 111 måneder, figur 5b) og samlet (p = 0,019, HR = 3,1, 95% KI = 01.02 til 07.08, med en median overlevelse 109 måneder, figur 5c). Kaplan-Meier overlevelsesanalyse viste signifikant redusert sykdomsfri overlevelse hos pasienter med extrathyroidal forlengelse (p 0,001, HR = 9,0, 95% CI = 3,1 til 26,4); median overlevelse 36 måneder, figur 5d) og lymfeknutestatus (p 0,001, HR = 12,2, 95% CI = 2,8 til 53,8, med en median overlevelse 54 måneder, figur 5e). Cox regresjonsanalyse (multivariat) ble utført for å bestemme den prognostiske potensialet for kjernekraft og cytoplasma biotinidase, individuelt og i samarbeid, for tyroideacancer i forhold til alder, kjønn, t-oppsetningen, lymfeknutestatus, samlet stadium, histologi type, histologi klasse, og extrathyroidal forlengelse (tabell 3). Extrathyroidal forlengelse og lymfeknutestatus dukket opp mer betydningsfulle enn biotinidase som markører for dårlig prognose (p = 0,015, HR = 4,1, 95% KI = 01.03 til 12.08, og p = 0,035, HR = 5,6, 95% KI = 1,1 til 27,8 henholdsvis) .
Diskusjoner
det er et udekket behov for å identifisere nye biomarkører (er) som ikke bare kan hjelpe skille godartet skjoldbrusk fra ondartede svulster, men har også evnen til å diskriminere mellom aggressive og ikke-aggressive skjoldbrusk kreft. Funnene i vår studie tyder på at biotinidase tilfredsstiller begge disse kriteriene. I tillegg demonstrerer denne studien biotinidase nivåer er redusert i aggressive thyroid carcinomer og foreslår dens potensial for å tjene som en markør for tumor aggressivitet. Denne romanen bruk av biotinidase understreker dens potensial for å tjene som et verktøy for å identifisere aggressive skjoldbrusk kreft i tidlige stadier for mer fokusert terapi. Nylig Kang
et al product: [10] observerte senket biotinidase nivåer i plasma av brystkreftpasienter ved proteom- analyse og foreslo biotinidase som en potensiell serologisk biomarkør for diagnostisering av brystkreft. I en annen studie, Huang
et al product: [11] identifisert et gen uttrykk profil bestående av 11 gener som kunne forutsi bekkenlymfeknutemetastase i livmorhalskreft ved hjelp av oligonukleotid microarray. Forbløffende nok en av de genene i sin panelet var biotinidase, nedregulert i bekken lymfeknutemetastase, beslektet med våre funn i skjoldbruskkjertelen. Disse studiene støtter våre funn at biotinidase er betydelig redusert i aggressiv skjoldbruskkjertelkreft. Den bekreftende bevis fra aggressive fenotyper av andre enn skjoldbrusk kreft unnvike videre til en potensiell rolle som biotinidase kan spille i den generelle mekanismen for kreft aggressivitet.
FNA er et viktig verktøy for forvaltningen av skjoldbrusk knuter og FNA av alt skjoldbrusk nodules 1 cm har blitt anbefalt [12], [13]. FNA gir et tryggere alternativ til thyroidectomy som et diagnostisk verktøy, som bare 5% av skjoldbrusk knuter er ondartet [14]. Uttrykk for generelle og kjernekraft biotinidase i godartede FNA prøver og dens tap i ondartede tilfeller, spesielt i aggressive skjoldbrusk kreft, tilsvarer mønsteret observert i skjoldbruskkjertelen kreft vev. Dermed biotinidase kan ha anvendbarhet som en diagnostisk markør for FNA prøver med mangelfulle diagnose og kan potensielt redusere unødvendige skjoldbrusk resections. Dette kunne gi en betydelig redusere sykelighet forbundet med uberettiget kirurgi og gi en mer systematisk tilnærming til anerkjennelse og behandling av pasienter med høy risiko. Men disse funnene krever validering i en større kohort av pasienter for å avgrense sitt potensial som et supplement til cytologisk eller histologiske funn. Den funksjonelle betydningen av biotinidase i utvikling og /eller progresjon av kreft er fortsatt ukjent. Likevel, resultatene av vår studie tyder på nedgang i biotinidase nivåer i aggressive thyroid karsinomer.
klassisk alder, kjønn, tumorstadium, extrathyroidal forlengelse (spredning utenfor skjoldbrusk kapsel), lymfeknutestatus, histologi type, histologi grade alle ha prognostisk betydning og ble observert å være assosiert med biotinidase uttrykk i vårt studium. For å finne ut uavhengig prognostisk betydning for biotinidase, ble alle disse konvensjonelle markører for dårlig prognose for skjoldbruskkjertelkreft innlemmet i en multivariat modell og den ekstra betydning biotinidase ble vurdert. Men i multivariat analyse extrathyroidal forlengelse og lymfeknutestatus dukket opp mer betydningsfulle enn biotinidase som markører for dårlig prognose (p = 0,015, HR = 4,1, 95% KI = 01.03 til 12.08, og p = 0,035, HR = 5,6, 95% KI = 1,1 til 27,8 henholdsvis). Gitt sammenslutning av biotinidase med konvensjonelle markører for dårlig prognose, gjorde biotinidase ikke ha selvstendig prognostisk betydning i denne studien kohort. Likevel, våre funn er av betydning i lys av de begrensede studier på biotinidase i kreft hos mennesker; Viktigst disse få rapporter underbygge og støtte våre observasjoner.
Rollen biotinidase spiller i kreft aggressivitet er ikke avklart. En sannsynlig hypotese ville sentrere på rollen av biotin som en ko-faktor for en mengde enzymer som er ansvarlige for kromatinstruktur og stabilitet. Biotinidase kløyver biocytin dermed gjøre gratis biotin lett tilgjengelig. Tap av dette enzymet senere føre til en biotin mangelfull tilstand som i sin tur påvirke histon biotinylering i kromatin remodeling. Det er kjent at biotinylering av K12 i histon H4 er viktig for reparasjon av DNA og heterochromatin strukturer samt undertrykkelse av gener og transposoner for å opprettholde genomisk stabilitet og redusere risikoen for kreft i humane celler og
Drosophila melanogaster product: [8] . Det kan bli spekulert i at biotin mangel kan føre til kritiske epigenetiske forandringer i kreft tildele en aggressiv fenotype til det i prosessen. Enten tapet av biotinidase spiller en funksjonell rolle eller er assosiert med kreft aggressivitet gjenstår å bli tatt opp i fremtidige studier. Likevel, våre funn er nyttig og vil være aktuelt for klinisk bruk alene eller i kombinasjon med andre biomarkører (er) i diagnose og /eller prognose av aggressive skjoldbrusk kreft.
BRAF (V600E) regnes som en negativ prognostisk markør i PTC og kan ha vært en konfunderende prognostisk faktor i vår analyse. En av begrensningene i vår studie er det ikke-tilgjengeligheten av BRAF (V600E) mutasjon data i vår kohort av tyroideacancer. Flertallet av PTCs er initiert av genetiske hendelser som involverer mutasjon av BRAF eller RAS og trans produserer RET /PTC onkogener [15]. BRAFV600E mutasjon er funnet i omtrent 40% av PTC og i mer enn 50% dårlig differensierte skjoldbrusk kreft [16], [17]. Den konstitutiv aktivering av BRAF forårsaket av BRAF (V600E) mutasjon fører til aktivering av RET /RAS /BRAF /MAPK signaltransduksjonsbane og spiller en viktig rolle i celleproliferasjon ved å regulere cyklin D og p27 [18]. Denne mutasjon er også assosiert med redusert ekspresjon av mRNA for natriumjodid symporter og TSH-reseptoren, markører for thyroid differensiering [19]. BRAF mutasjoner er assosiert med progresjonen av PTC til dårlig differensierte thyroid carcinomer på grunn av økt følsomhet til TGFp-induserte epitel-mesenkymale overgang (EMT) [20], og med vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF) overekspresjon og tilhørende høyere risiko for metastase, gjentakelse og kortere sykdomsfri overlevelse [21], [22]. En høy andel av BRAF (V600E) alleler definerer en PTC molekyl subtype og forutsier et dårligere sykdom utfall [23], [24] og analyse av BRAF mutasjoner av pyrosekvensering er nylig blitt påvist å være nyttige for å begrense risikoen for lagdeling av PTC-pasienter [ ,,,0],25]. Imidlertid er uforklarte motstridende resultater også rapportert i litteraturen. En fersk studie viste BRAF (V600E) er vanlig i finske pasienter med lav risiko PTC, men ikke forutsi tilbakefall etter langvarig oppfølging av første behandling med total tyreoidektomi og radiojod ablasjon [26]. I en annen fersk undersøkelse som omfatter 4585 pasienter på rad som ble funnet å ha ondartet eller ubestemte skjoldbrusk knuter av ultralyd, gjorde BRAF (V600E) mutasjon analyse ved hjelp av tre uavhengige molekylære analyser i FNA cytologiske prøver ikke viser noen signifikant sammenheng med multifokaliteten, extrathyroidal forlengelse, og lymfe metastaser [27]. Utforskningen av forholdet mellom redusert biotinidase, vil BRAF (V600E) mutasjon og aggressive skjoldbrusk kreft, så vel som med sykdom prognose i større uavhengige kohorter av denne malignitet utgjør gjenstand for fremtidige studier. Men dette betyr ikke undergrave relevansen av vår studie, som er den første til å markere sammenhengen mellom biotinidase og skjoldbruskkjertelkreft og blant de få som illustrerer og styrke den voksende bevis implicating biotinidase som en faktor i kreft aggressivitet. Ytterligere arbeid på dette området kunne kaste avgjørende lys over mekanismen av aggressivitet i skjoldbruskkjertelen, samt hjelpe til oppdagelsen av ny mekanisme (r) som kan forklare potensialet i biotinidase å bestemme aggressivitet i skjoldbruskkjertelen. Dette verdifull kunnskap kan gi et betydelig løft til aktuell forskning på feltet ved å gi nye muligheter for fremtidig arbeid.
