Abstract
En stor mengde bevis støtter en nøkkelrolle for telomerer dysfunksjon i kreftutvikling på grunn av induksjon av kromosomal instabilitet. Å studere telomerer forkortes i forstadier bukspyttkjertelen lesjoner, målte vi telomere lengder ved hjelp av kvantitativ fluorescens
in situ
hybridisering i normal bukspyttkjertelen duct epitel, bukspyttkjertel intraepitelial neoplasi (PanINs) og kreft. De anvendte materialer er inkludert kirurgisk resekterte pankreatiske prøver uten kreft (n = 33) og med invasiv duktalt karsinom (n = 36), samt kontrollobduksjons tilfeller (n = 150). I sammenligning med normale kanaler, ble telomerlengde redusert i Panins-1, -2 og -3 og kreft. Videre telomerer var kortere i kreft enn i Panin-1 og -2. Telomerlengde i kreft var ikke assosiert med histologisk type lesjon sted, eller kreft stadium. PanINs med eller uten kreft viste lignende telomere lengder. Insidensen av atypiske mitose og anaphase broer, som er morfologiske kjennetegn ved kromosomal instabilitet, var negativt korrelert med telomerlengde. De telomerer i normal duct epitel ble kortere med aldring, og de i PanINs eller kreft var kortere enn i alders matchet kontroller, noe som tyder på at telomerer forkortes skjer selv når histologiske endringer er fraværende. Våre data antyder sterkt at telomerer forkortes skjer i de tidlige stadier av bukspyttkjertelkreftutvikling og utvikler seg med forstadier utvikling. Telomerer forkortes og kromosom ustabilitet i kanalen epitel kan være assosiert med kreftutvikling i bukspyttkjertelen. Fastsettelse av telomer-lengden i bukspyttkjertelen duktale lesjoner kan være verdifulle for nøyaktig deteksjon og risikovurdering av kreft i bukspyttkjertelen
Citation. Matsuda Y, Ishiwata T, Izumiyama-Shimomura N, Hamayasu H, Fujiwara M, Tomita Ki, et al. (2015) Gradvis telomerer forkortes og Økende kromosom Ustabilitet blant Panin Karakterer og Normal Ductal epitel med og uten kreft i bukspyttkjertelen. PLoS ONE 10 (2): e0117575. doi: 10,1371 /journal.pone.0117575
Academic Redaktør: Arthur J. Lustig, Tulane University Health Sciences Center, UNITED STATES
mottatt: 28 oktober 2014; Godkjent: 28 desember 2014; Publisert: 06.02.2015
Copyright: © 2015 Matsuda 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 i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet delvis av tilskudd-i-hjelp fra Japan Society for Promotion of Science (C, nr 25462127) og tilskudd fra Kreft Research Institute of Kanazawa University og Alumni Association of Kagawa universitet det medisinske fakultet Sanjukai til Y. Matsuda. 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
Den årlige forekomsten av kreft i bukspyttkjertelen har vært økende over hele verden [1], og er en ledende årsak til kreft dødsfall [2]. Prognosen for kreft i bukspyttkjertelen er fortsatt dårlig med en samlet 5-års overlevelse på ca 5% [1] på grunn av sin aggressive vekst og høy rate av metastaser. Nyere studier har vist at kreft i bukspyttkjertelen ikke oppstår de novo, men snarere utvikler seg gjennom en flertrinnsprosess som involverer ikke-invasive forstadier som er kjent som bukspyttkjertel intraepitelial neoplasi (PanINs), og kulminerte i invasiv kreft [3,4,5]. Mutasjoner av
KRAS, CDKN2a, TP53
, og
SMAD4
, som er driver mutasjoner i bukspyttkjertel kreft, akkumuleres i henhold til histologisk grad av PanINs og kjøre neoplastisk transformasjon og tumorprogresjon [6,7 ]. Det er en påfallende sammenheng mellom høy alder og en økt forekomst av kreft i bukspyttkjertelen [8,9], og dette kan representere den kombinerte effekten av mutasjon belastning, epigenetisk regulering, telomere dysfunksjon, og en endret stromal miljø [10,11].
Telomerer er tandem gjentakelser av sekvensen TTAGGG på kromosom ender i eukaryoter, og spiller en viktig rolle i å forebygge kromosomal instabilitet [12,13,14]. Mens telomerase-mediert bevaring av telomer-funksjon har vist seg å fremme utviklingen av maligne svulster med [15], er like overbevisende eksperimentelle bevis for at mangel på telomeraseaktivitet og en forbigående periode med telomerer forkortes og kreft initiering dysfunksjon stasjon ved induksjon av kromosomal ustabilitet [11,16]. Kreft i bukspyttkjertelen er preget av genomisk kompleksitet og ustabilitet; telomerer forkortes, tap av TP53,
K-RAS
mutasjon, unormal celledeling og atom abnormiteter er alle bidragsytere til denne fenotype [17]. Panins havner også kromosomal ustabilitet som telomerer forkortes [18], Aneuploidy [19], tap av heterozygositet [20], og en DNA-skade reaksjon utløses ved aktivering av ataxia-telangiectasia mutated-(ATM)-celle sykluskontrollpunktet kinase-2- (Chk2) sjekkpunkt vei [21]. Telomerer forkortes ser ut til å gå foran utviklingen av
TP53
mutasjoner i løpet av bukspyttkjertelkreft [18,22,23]. Imidlertid har noen endringer av telomere funksjon i løpet av kreft trinnet forble uklart.
Ved hjelp av Southern blotting, har vi analysert lengdene av telomerer i de fleste menneskelige organer og vev, inkludert bukspyttkjertelen hodet, og bekreftet at telomerer forkorte med alder, med unntak av de i hjernevev [24,25,26,27,28,29]. Estimert årlig reduksjon frekvensen av telomerlengde i bukspyttkjertelen var 36 basepar [27]. Vi har også bekreftet telomerlengde fordelinger av ulike celletyper i tungen, spiserør, magesekk, bryst, hud og bukspyttkjertelen holme ved hjelp av kvantitativ fluorescens
in situ
hybridisering (Q-fisk) og vår opprinnelige programvaren, Tissue Telo, syssels telomere: telomere /cent ratio (TCR) eller normalisert TCR (NTCR) [30,31,32,33,34,35,36,37,38]. Telomerer i uninvolved epitel rundt plateepitelkarsinom
in situ plakater (CIS) av tungen og spiserøret var kortere enn de i alders matchet kontroller [34,39,40].
I den foreliggende studien, postulerte vi at kreft i bukspyttkjertelen er sannsynlig å oppstå i kanalen epitel med kortere telomerer og kromosom ustabilitet. Ved hjelp av vår Q-FISH måleteknikk, ble telomere lengder estimert i pankreasgang epitel med eller uten kreft, PanINs, og bukspyttkjertel kreft. Vi sammenlignet telomere lengde pankreasgang epitel mellom saker som viser kreft endring og alderstilpassede kontrollsaker. Vi har også histologisk anslått tilstedeværelsen av atypiske mitose og anaphase broer som mulige morfologiske indikatorer på kromosom ustabilitet [41].
Materialer og metoder
Pasient og vev
bukspyttkjertelen vev brukt i denne studien ble innhentet fra pasienter som gjennomgikk kirurgisk behandling på Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital (S1 tabell). For å analysere telomerlengde i bukspyttkjertelen prøver uten patologiske endringer, brukte vi obduksjonsprøver innhentet på Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital og den japanske Røde Kors Medical Center (S2 tabell). Disse obduksjons prøvene ble ansatt på grunn av problemer med å skaffe eksemplarer av normal bukspyttkjertelen unassociated med malignitet eller betennelse fra kirurgisk resected materialer. Selv om vi var bekymret for at post mortem endringer kan påvirke telomerlengde, hadde vi tidligere studert telomere lengder i prøver av cerebrum og hjerte oppnådd etter ulike postmortem intervaller ved hjelp av Southern blotting, og fant ingen signifikante endringer blant de samplede tidspunkter [26]. Denne studien ble gjennomført i henhold til de prinsipper som er nedfelt i Helsinkideklarasjonen 2013, og alle forsøk ble godkjent av etikkomiteer av Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital og den japanske Røde Kors Medical Center. Informert skriftlig samtykke for bruk av vev ble innhentet fra alle pasienter eller etterlatte familiene.
Tissue behandling og histologisk vurdering
Vev ble fiksert i 10% bufret formalin og deretter utsatt for standard vev behandling og parafin innebygging. Vev ble skiver serielt inn i seksjoner tre mikrometer tykke for hematoxylin og eosin (H E) flekker, og i seksjoner 2 mikrometer tykke for Q-FISH. Patologiske prøver ble diagnostisert av våre patologer (YM, HH, JA, TA, og KT) basert på World Health Organization Klassifisering av svulster i fordøyelsessystemet [42]. Prøver av normal bukspyttkjertelen kanalen ble delt inn i to grupper: normal liten kanal epitel (N-small, Pilgrim duct til intralobular kanal), og normal stor duct epitel (N-store, interlobular kanal til hoved pankreasgang) (S1 A Fig.) . Panin lesjoner ble klassifisert som Panin-1, -2 eller -3 [3,4] (S1A fig.). Mange PanINs ble funnet i begge kirurgisk resected tilfeller og obduksjons tilfeller (fig. B og C S1). For analyse av den normale kanalen og PanINs, valgte vi områder uten betennelse, som betennelse er kjent for å påvirke telomerlengde [43].
Kvantitativ fluorescens
in situ
hybridisering (Q-FISH) for analyse av telomerer
Glassene ble behandlet av FISH metoden, som rapportert tidligere [30,31,32,33,39]. Vevssnitt ble hybridisert med PNA prober for telomere (telo C-Cy3 sonde, «5-CCCTAACCCTAACCCTAA-3», Fasmac, Kanagawa, Japan) og cent (Cenp1-FITC sonde, «5-CTTCGTTGGAAACGGGGT-3», Fasmac) , og kjernene ble farget med DAPI (Molecular Probes, Eugene, OR, USA).
FISH bildene ble tatt av en CCD-kamera (ORCA-ER-1394, Hamamatsu Photonics KK, Hamamatsu, Japan) montert på et mikroskop (80i, Nikon, Tokyo, Japan). Mikroskop kontroll og bilde oppkjøpet ble utført ved hjelp av Image-Pro Plus programvarepakke (versjon 5.0, Media Kybernetikk Co Ltd, Silver Spring, MD, USA). Bildene ble analysert ved hjelp av vår egen programvare, «TissueTelo Ver. 3,1 «, som anslår TCR de enkelte kjerner, som rapportert tidligere [30,31,32,33,44]. Ettersom det er ingen garanti for at hele kjernen vil bli tatt i løpet av et gitt vev seksjon, vil den totale korrigerte telomere signal for hver kjerne blir normalisert ved den tilsvarende integrerte optimal tetthet av cent [30,32]. TCR verdier ble bestemt ut fra individuelle celler av N-small, N-store, Panin og kreft, basert på histologiske funn av serie H E-fargede seksjoner. Over 100-celler (gjennomsnitt 187) ble analysert for hver prøve. Vi har innhentet tilstrekkelig FISH data for 66 N-small, 61 N-large, 42 Panin-1, 27 Panin-2, 15 Panin-3, og 34 kreftprøver fra kirurgisk resected prøver og 150 N-store prøver fra obduksjons prøver.
Som en kontroll for variasjoner i prøveopparbeidelse, vi også utført Q-FISH på deler av en blokk utarbeidelse av en kultivert cellestamme, TIG-en (34 PDL: telomerlengde, 8,57 kbp av Southern blot-analyse) [ ,,,0],45], og plassert dem på de samme lysbildene som bukspyttkjertelen seksjoner. TCR måling for hver bukspyttkjertelen celle ble delt på median TCR for kontrollcelleblokk på samme lysbilde å gi NTCR av cellen [30,31].
Analyse av atypiske mitotiske tall og anaphase broer
meta tallene ble observert ved x 400 forstørrelse ved hjelp av representative H E glir av to av våre patologer (YM og JA). Pyknotic kjerner eller kjerner med basophilic cytoplasma ble ikke ansett som mitose. En atypisk mitotisk tall ble definert noe annet enn den typiske formen for normal celledeling, inkludert multipolar mitose, ring mitose, spredt mitose, asymmetrisk mitose og lag-type mitose [46]. En anaphase Broen ble definert som en trådforbindelse linking to godt adskilte og parallelle justert grupper av anaphase kromosomer [41]. Vi telte antall mitoser, atypiske mitoser og anaphase broer per 1000 kjerner på vanlig duct epitel, Panin og kreft, og beregnet de respektive prosenter av totalt antall mitoser, atypiske mitoser og anaphase broer. Den totale mitose teller inkludert atypiske mitoser og anaphase broer.
Etikk uttalelse
Denne studien ble utført i henhold til de prinsipper som er nedfelt i Helsinkideklarasjonen, 2008, og skriftlig informert samtykke for bruk av vev ble innhentet fra alle pasienter eller deres etterlatte familiene. Forsøk ble godkjent av etikkomiteen av Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital og Institute of Gerontology (till # 260219).
Statistisk analyse
Forskjeller mellom to gruppene ble analysert ved hjelp av Student
t
test eller Mann-Whitney U test. Forskjeller mellom flere grupper ble analysert ved hjelp av post hoc test. Chi-squared test ble brukt til å analysere clinicopathological funksjoner. Signifikansnivået ble satt til
P 0
0,05 for alle analyser. Basert på TCR, analyser mottager-operatoren karakteristikk (ROC) ble utført, og arealet under kurven (AUC) ble bestemt verdi. Statistiske analyser ble utført ved hjelp av Statview J versjon 5.0 programvarepakke (SAS Institute, Inc., Cary, NC, USA) og XLSTAT (Addinsoft, New York, NY, USA).
Resultater
telomerer forkortes i bukspyttkjertelen forstadier til kreft
Som en kontroll i Q-FISH analyse, ble en TIG-en celle blokk plassert på samme lysbilde sammen med hver bukspyttkjertel prøven (fig. 1a). Telomerer (rød) ble påvist i kjernen av den normale kanalen (fig. 1B og C, piler), mens Panin-1, -2 og -3, og kreft viste svake telomere signaler (Fig. 1D, E, F og G ). Vi bestemte TCR av hver lesjon med Tissue Telo programvarepakken. Fordelinger av telomer-intensitet angitt med TCR viste en nedgang av telomerlengde i PanINs og kreft i sammenligning med normal kanalen (S2 Fig. A og B). Sammenlignet med den normale kanalen (N-liten og N-large), ble NTCR verdier for Panins-1, -2 og -3 og kreft betydelig redusert (figur 1 H,
P . 0
0,05 ). Videre NTCR verdier for kreft var lavere enn for Panin-1 og -2 (fig 1 H,
P . 0
0,05). Det var ingen signifikant forskjell mellom små og store kanal epitel. Den NTCR for normale kanaler og PanINs med og uten kreft viste heller ingen signifikante forskjeller (S3 Fig., Grå bar vs hvit bar). Den NTCR for bukspyttkjertelkreft viste ingen sammenheng med tumorstadium, sted eller histologisk klassifisering (S3 tabell).
Opprinnelig forstørrelse, x400. Rød, telomere-Cy3 signal; grønn, cent-FITC signal; blå, DAPI kontra for DNA. (A) Q-FISH bilde av kontroll TIG-1 celleblokk plassert på samme lysbilde sammen med bukspyttkjertel seksjoner. (Bg) Q-FISH bilder av normal liten kanal (N-small) (b), normal stor kanal (N-large) (c), Panins-1 (d), Panins-2 (e), Panins-3 ( f), og pankreatisk invasiv duktalt adenokarsinom (g). Telomere signalene var tydelig i normal liten kanal (b, piler) og normal stor kanal (c, piler), mens telomere signaler redusert fra Panin-en til Panin-3 basert på visuell vurdering (d, e og f). Telomere signalene var knapt synlig i kreftceller (g). (H) Boks-og-whisker plott av den NTCR for hver av de pankreatiske ductal lesjoner kirurgisk reseksjon fra pasienter med kreft i bukspyttkjertelen (n = 36) og uten kreft i bukspyttkjertelen (n = 33). *
P . 0
05
vs N-lite og N-store. †
P .. 0
05
vs N-small, N-store, Panin-1 og -2
ustabilitet
telomerlengde og kromosom
Atypiske mitoser inkludert multipolar mitoser (fig. 2A) og ring mitoser (fig. 2B), samt anafase broer (fig. 2C), ble observert i bukspyttkjertel kreft. Mitoser var svært få i normal kanalen, mens Panin og kreft viste et økt antall mitoser (tabell 1, *
P 0
05, ** P .. 0
01
). Atypisk mitoser og anaphase broer ble ikke oppdaget i normal kanalen, men ble økt i kreft (tabell 1, *
P 0
05, ** P .. 0
01
). Bukspyttkjertel kreft hadde en mitotisk indeks på 0,7%, og 26% av mitoser var atypiske eller involverte anafase broer.
(a-c) Representative atypiske mitotiske figurer. Piler indikerer multipolar mitose (a), mitose ring (b), og en anaphase broen (c). (D og e) Sammenheng mellom NTCR og mitose for lesjoner som helhet (d) og total minus kreft (e). Data er vist som prosent av totale mitotiske Tall blant det totale celletall. (F og g) Sammenheng mellom NTCR og prosentandel av atypiske mitoser eller anaphase broer mellom de lesjoner som helhet (f) og total minus kreft (g). Data er vist som prosentandelen av atypiske mitoser eller anaphase broer mellom det totale antall mitotiske tall.
Vi har funnet en negativ sammenheng mellom NTCR og forekomsten av mitoser (Fig. 2D, alle lesjoner,
P 0
0001
, R
2 = 0,075;… fig 2E, lesjoner unntatt for kreft,
P = 0
0098
, R
2 = 0,031). Forekomsten av atypiske mitoser eller anaphase broer viste også en negativ korrelasjon med NTCR (figur 2F, alle lesjoner,
P . 0
0001
, R
2 = 0,121, Fig. . 2G, lesjoner unntatt for kreft,
P = 0
.
0262
, R
2 = 0,023).
telomerer forkortes i ikke-kreft duct epitel
for å vurdere endringer av telomerer i cellene uten histologisk forandring, analyserte vi telomerlengde i ikke-kreft duct epitel (N-large) med obduksjons prøver. Den NTCR for normal kanal epitel var negativt korrelert med økt alder (figur 3A, svart linje,
P .. 0
0001
, R
2 = 0,327). Vi delte obduksjonssaker inn i to grupper, dvs. de med og uten PanINs, og pasienter med Panin var eldre enn kontrollpasienter (S2 Table, ***
P . 0
0001
). I kontroll- og Panin grupper, det var en negativ sammenheng mellom NTCR og alder (figur 3A,. Kontroll, blå linje,
P . 0
0001
, R
2 = 0,296, Panin, grønn linje,
P . 0
0001
, R
2 = 0,252). Den NTCR for normal kanal epitel ble redusert med 29% i Panin gruppen sammenlignet med kontrollgruppen (figur 3B **
P .. 0
01
vs kontroll). Alders matchet analyser viste en negativ sammenheng mellom NTCR for normal kanal epitel og alder (Fig. 3C, svart linje,
P = 0
.
0001
, R
2 = 0,111 ). I Panin gruppe var det en negativ korrelasjon mellom NTCR for normal kanal epitel og alder (figur 3C,.. Grønn linje,
P = 0
0002
, R
2 = 0,183), mens dette forholdet var ikke statistisk signifikant i kontrollgruppen (figur 3C,. blå linje,
P = 0
1934
, R
2 = 0,041).. Den NTCR for normal kanal epitel ble redusert med 16% i Panin gruppe i forhold til alders matchet kontroller (Fig 3D, *
P .. 0
05
vs kontroll)
(a) NTCR på vanlig duct epitel i 150 obduksjonssaker var negativt korrelert med alder for tilfellene samlede (n = 150, svart), kontrollgruppen (n = 77, blå) og Panin gruppe ( n = 73, grønn). (B) Sammenligning av NTCR i den normale kanal epitel mellom styringen og Panins grupper. **
P . 0
01
vs kontroll. (C) NTCR i normal kanal epitel fra personer i aldersgruppen over 50 år (n = 113). Blå, kontroll (n = 43); grønn, Panins gruppe (n = 70). (D) Sammenligning av NTCR i den normale kanal epitel mellom styringen og Panins grupper. *
P 0
05
vs kontroll
For samlede analyser av obduksjons og kirurgisk resected tilfeller vi delt sakene inn i tre grupper:.. Kontroller ( uten Panin og kreft i bukspyttkjertelen), tilfeller med Panin, og tilfeller med kreft i bukspyttkjertelen. Den NTCR for normal kanal epitel viste en negativ korrelasjon med alder (figur 4A;. Svart linje,
P 0
0001
, R
2 = 0.290.). I kontrollgruppen og Panin grupper, ble NTCR negativt korrelert med alder (figur 4A,. Kontroll, blå linje,
P 0
0001
, R
2 = 0,293;. Panin , grønn linje,
P . 0
0001
, R
2 = 0.220). I bukspyttkjertelkreft gruppen, forholdet mellom alder og NTCR var ikke statistisk signifikant (Fig. 4A, rød linje,
P = 0
.
5147
, R
2 = 0,015) . I Panins gruppen og kreft i bukspyttkjertelen gruppen ble NTCR redusert med 26% og 23%, henholdsvis, i forhold til kontrollgruppen (figur 4B, *
P .. 0
05
, **
P . 0
01
vs kontroll). Alders matchet analyser viste en negativ sammenheng mellom NTCR for normal kanal epitel og alder (fig. 4C, svart linje,
P = 0
.
0001
, R
2 = 0.081). De Panin gruppene viste også en negativ korrelasjon mellom NTCR og alder (fig. 4C, grønn linje,
P = 0
.
0002
, R
2 = 0,155), mens ingen slik korrelasjonen var tydelig i kontroll- og bukspyttkjertelkreft grupper (fig 4C,. kontroll, blå linje,
P = 0
1004
, R
2 = 0,048;. bukspyttkjertelkreft, rød linje,
P = 0
.
5147
, R
2 = 0,015). Den NTCR ble redusert med 15% i Panin gruppen og med 9% i bukspyttkjertelkreft gruppe i forhold til alder-matchet kontroller (fig 4D, *
P .. 0
05
vs kontroll).
(a) NTCR i den normale kanal epitelet i 150 obduksjon og 69 kirurgisk resekterte tilfeller var negativt korrelert med alderen i de tilfeller samlet (n = 219, svart), kontrollgruppen (n = 91, blå) og Panins gruppen (n = 92, grønn), men forholdet var ikke statistisk signifikant i bukspyttkjertelkreft gruppen (n = 36, rød). (B) Sammenligning av NTCR i den normale kanal epitel mellom styre, Panins og kreft i bukspyttkjertelen grupper. *
P . 0
05
vs kontroll. **
P . 0
01
vs kontroll. (C) NTCR i normal kanalen epitel fra personer i aldersgruppen over 50 år (n = 182). Blå, kontroll (n = 57); grønn, Panin (n = 189); rød, bukspyttkjertelkreft gruppe (n = 36). (D) Sammenligning av NTCR i den normale kanal epitel mellom kontroll, Panins og kreft i bukspyttkjertelen grupper. *
P .. 0
05
vs kontroll
Diskusjoner
Denne studien viste at telomerer i histologisk normal kanal epitel assosiert med PanINs eller kreft var kortere enn de i normal kanal epitel unassociated med PanINs eller kreft, og at telomerer forkortes gradvis fra Panin-en til Panin-3. Aldring, sammen med den økte forekomst av PanINs, ble også korrelert med markert forkortelse av telomerer i den normale kanal epitel. Disse resultatene indikerer at i eldre, kan kanalen epitel, som havner forkortet telomerer, gi opphav til PanINs og bukspyttkjertel kreft. Videre, sammenlignet med alders-tilpassede kontroller, telomerer i histologisk normale kanal epitel ble forkortet til individer med PanINs eller kreft, noe som tyder på at andre enn alder faktorer som kan påvirke telomerlengde. Tidligere har vi rapportert at bakgrunnen epitel av CIS i spiserøret, tunge og hud har kortere telomerer og mer kromosom ustabilitet enn kontrollvevet [34,36,40]. Til sammen kritisk telomere dysfunksjon i bakgrunnen, muligens på grunn av høyere årlig telomere slitasje, kan gi opphav til kromosom ustabilitet og kreftutvikling i bukspyttkjertelen ductal epitel.
En tidligere studie ved hjelp av FISH analyse har vist at telomerer forkortes var nesten universell i alle histologiske graderinger av Panin [18]. I den studien, Heek et al. bestemt telomerlengde i 10 kjerner fra hver lesjon, og derfor heterogenitet av telomerlengde fordeling kan ha påvirket deres resultater. I kontrast, bestemt vi telomerlengde i over 100 kjerner fra hver lesjon, og funnet en invers korrelasjon mellom telomerlengde og Panin histologisk grad. Våre resultater tyder på at telomerer forkortes i ikke-invasiv kreft i bukspyttkjertelen duct indusere opphopning av kromosomavvik, som fører til utvikling av invasive duktale adenokarsinomer.
Både celleproliferasjon og telomerase aktivitet innflytelse telomerer forkortes. I denne studien ble det mitotisk indeks negativt korrelert med telomerlengde, gjenspeiler det faktum at telomerer blir forkortet hver gang en celle deler seg. En høyere forekomst av celleproliferasjon på grunn av betennelse og regenerering påfølgende vev kan føre til raskere telomerer forkortes. Men hadde vi ikke analysere forholdet mellom telomerase aktivitet, cellevekst ratio og telomerlengde fordi bruken av formalinfiksert parafin-embedded vev gjorde dette umulig.
I bukspyttkjertel kreft, vi også identifisert høy forekomst av anaphase broer og atypiske mitotiske tall, og står for rundt en fjerdedel av alle mitoser. En tidligere studie av kreft i bukspyttkjertelen cellelinjer viste at anaphase broer var påvises i 14-50% av anaphase celler i forbindelse med bro-brudd-fusion syklus indusert av telomeric dysfunksjon [18]. Maligne tumorer synes å representere en heterogen gruppe som kan kategoriseres på grunnlag av både kromosomal ustabilitet og den telomere vedlikehold mekanisme. Blant endetarms kreft, de med kromosom ustabilitet viser kortere telomerer og telomerase aktivisering, mens de med kromosom stabilitet showet forlengelse av telomerer uten forkorting og telomerase aktivisering [47]. I denne studien, alle de invasive bukspyttkjertelen duktale adenokarsinomer viste markant kortere telomerer. En tidligere rapport har indikert at acinar-til-duktale metaplasi coexisting med Panin også viser telomerer forkortes; derfor acinar-til-ductal metaplasi har vært betraktet som en forløper lesjon i bukspyttkjertelkreft [48]. Til sammen tilgjengelige data tyder på at telomer-avhengig kromosom ustabilitet kan ha en betydelig rolle i bukspyttkjertelen kreftutvikling.
Våre nåværende funn tyder på at fastsettelse av telomer-lengden i celler oppnådd ved biopsi eller i prøver av bukspyttkjertelen juice kan være av verdi for både deteksjon og risikovurdering av kreft i bukspyttkjertelen. ROC-analyser for å skille mellom kreft i bukspyttkjertelen lesjoner (inkludert Panins-3 og kreft) og ikke-kreftceller vev (inkludert normal kanal, Panins-1 og -2) ved hjelp NTCR viste anvendeligheten av telomerlengde som en indikator på cancer susceptibility (S4 Fig .). AUC for NTCR var 0,869, være lik som serum CA19-9 [49,50].
bukspyttkjertelen nevroendokrine svulster viser ofte endret forlengelse av telomerer (ALT), som er oppdaget som større flekker av telomere signaler [51], men i denne studien, ingen større flekker av telomere signalene var tydelig i bukspyttkjertelen duct og kreft. Selv om vår Q-FISH-metoden er meget nøyaktig og reproduserbar, har den flere ulemper: (1) Tilstedeværelsen av telomer-fusjon ikke kan måles. (2) Enhver abnormitet av cent kan påvirke telomere /cent forholdet. (3) Som med andre fiskemetoder, er det ikke mulig å oppdage telomere og cent signaler hvis festemetoder eller andre prøveprepareringsteknikker er uegnet.
Som konklusjon, oppstår telomerer forkortes i bukspyttkjertelen ductal epitelet i tidlig stadium av karsinogenese i fravær av eventuelle åpen histologiske endringer. Kritisk forkortede telomerer i bukspyttkjertelen duct epitel og ikke-invasive ductal lesjoner føre til opphopning av kromosomavvik, og i sin tur til utvikling av pankreas invasive duktale adenokarsinomer via PanINs. Fastsettelse av telomer-lengden i bukspyttkjertelen duktale lesjoner kan være av verdi for nøyaktig deteksjon og risikovurdering av kreft i bukspyttkjertelen.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Fig. Pankreasgang, ikke-invasive ductal lesjoner og invasive duktale adenokarsinomer. Product: (a) Representative bilder av N-small (intralobular kanal, piler), N-store (interlobular kanaler, piler), Panin-1, -2 og -3 , og kreft i bukspyttkjertelen. (B og c) Forekomst av Panin etter alder i kirurgisk reseksjon (b, n = 36) og obduksjon (c, n = 150) tilfeller av kreft i bukspyttkjertelen. Panin-en ble mer vanlig med økende alder, mens Panin-3 ikke ble funnet i tilfeller uten kreft i bukspyttkjertelen
doi:. 10,1371 /journal.pone.0117575.s001 plakater (TIF)
S2 Fig. Utdeling av telomer-intensitet uttrykt som TCR i TIG-1 celler, bukspyttkjertelen duct, og duktale lesjoner.
TCR tendens til å være lavere i Panin og kreft lesjoner enn i vanlig duct epitel (N-lite og N-large) i et tilfelle av kreft i bukspyttkjertelen (a) og i et tilfelle uten kreft i bukspyttkjertelen (b)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0117575.s002 plakater (TIF)
S3 fig. Sammenligning av NTCR i ulike typer vev mellom bukspyttkjertelkreft og kontroller.
Det var ingen statistisk signifikante forskjeller i NTCR mellom krefttilfeller (grå bar) og kontroller (hvit bar). ND, ingen forskjell
doi:. 10,1371 /journal.pone.0117575.s003 plakater (TIF)
S4 Fig. ROC-kurve analyse av NTCR for påvisning av kreft i bukspyttkjertelen.
NTCR for kirurgisk resekterte tilfeller ble anvendt i ROC analyse for skille mellom kreft i bukspyttkjertelen (inkludert kreft og Panins-3) og ikke-kreftceller kanal (inkludert normal kanal og Panins-1 . og -2)
doi: 10,1371 /journal.pone.0117575.s004 plakater (TIF)
S1 Table. Kjennetegn og forekomsten av PanINs i kirurgisk resected tilfeller
doi:. 10,1371 /journal.pone.0117575.s005 plakater (docx)
S2 Table. Kjennetegn og forekomsten av PanINs i obduksjonssaker
doi:. 10,1371 /journal.pone.0117575.s006 plakater (docx)
S3 Table. Telomer-lengden og clinicopathological kjennetegn ved kirurgisk resected bukspyttkjertelkreft
doi:. 10,1371 /journal.pone.0117575.s007 plakater (docx)
