Stomach Health > mave Sundhed >  > Stomach Knowledges > mave artikel

PLoS ONE: Cathepsin E er en markør af gastrisk Differentiering og Signet-Ring celle karcinom af mave: A Novel forslag om Gastric tumorigenese

Abstrakt

mavekræft (GC) præsenterer forskellige histologiske træk, selvom den mekanisme der ligger bag dens mangfoldighed er sjældent belyst. Det er hovedsageligt inddeles i godt differentieret rørformede adenocarcinom (tub1), moderat differentieret rørformet adenocarcinom (tub2), dårligt differentieret adenocarcinom (por), signet-ring celle karcinom (SIG), mucinøs adenocarcinom (MUC), og papillær adenocarcinom (pap). Ved screening, fandt vi cathepsin E (CTSE)
udtrykker universelt i SIG-type, lejlighedsvis i por-type, og sjældent i tub1 /tub2-type GC cellelinjer. I kirurgisk resektion prøver blev CTSE immunfarvet i 50/51 SIG-typen (98,0%), 3/10 tub1-typen (30,0%), 7/18 tub2-typen (38,9%), 15/26 por-type ( 57,7%), 4/10 PAP-typen (40,0%), og 0/3 MUC-typen (0,0%) GC. I endoskopisk-resekterede prøver, 6/7 SIG-typen (85,7%), 7/52 tub1-typen (13,7%), 5/12 tub2-typen (41,7%), 2/7 PAP-typen (28,6%) GC og 0/6 adenom (0,0%), udtrykt CTSE. For ikke-maligne væv, er CTSE universelt udtrykkes i normal fundiske, pylorus, og hjerte kirtler maven, men næppe i andre fordøjelsesorganer. I præcancer tarm metaplasi af maven, er CTSE meste observeret i blandet gastrisk-og-tarm type og mangelfuld i udelukkende-tarm type. CTSE udtryk er positivt korreleret med gastrisk markør MUC5AC ( s
< 0,0001) og negativt korreleret med intestinal markør MUC2 ( s
= 0,0019). For Sig-typen GC, både tumorer og baggrund slimhinde, ekspression af MUC5AC og CTSE er høj mens anlægget på MUC2 er lav, hvilket indikerer, at signa-typen GC afspejler funktionerne i baggrunden slimhinde. For gastrisk adenom og tub1 /tub2-typen GC, mere udifferentierede tumorer tendens til at vise højere udtryk for CTSE med MUC5AC og lavere udtryk for MUC2 i tumorer, men de har tendens til at præsentere lavere udtryk for CTSE, MUC5AC og MUC2 i baggrunden slimhinde. Disse tyder på, at mere malign gastrisk adenocarcinom med stærkere gastrisk og svagere tarm egenskaber tendens til at opstå fra baggrunden slimhinde med nedsat både gastriske og tarm funktioner. Afslutningsvis CTSE er en markør for både gastrisk differentiering og signet-ring celle karcinom, som bør kaste lys over den mekanisme af gastrisk tumorigenese

Henvisning:. Konno-Shimizu M, Yamamichi N, inada Ki, Kageyama- Yahara N, Shiogama K, Takahashi Y, et al. (2013) Cathepsin E er en markør af gastrisk Differentiering og Signet-Ring celle karcinom af mave: A Novel forslag om Gastric tumorigenese. PLoS ONE 8 (2): e56766. doi: 10,1371 /journal.pone.0056766

Redaktør: Anthony W.I. Lo, Den kinesiske University of Hong Kong, Hongkong

Modtaget: 20. november 2012; Accepteret: 14 januar 2013; Publiceret: 22 feb 2013

Copyright: © 2013 Konno-Shimizu et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Dette arbejde blev delvist understøttet af en bevilling fra Sato Mindefond for Cancer Research, delvist af en forskningsbevilling fra Nakayama Cancer Research Institute, delvist af en forskningsbevilling fra Fonden for fremme af Cancer Research, og også delvist af Grant-in- Støtte til Unge Forskere (B) fra Ministeriet for Undervisning, Kultur, Sport, Videnskab og Teknologi (MEXT). Men alle finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

mavekræft (GC) er den fjerde mest almindelige kræftform og den anden årsag til kræft dødsfald på verdensplan, på trods af den gradvise fald i dens forekomst og dødelighed [1], [2]. Det er velkendt, at gastrisk malignitet præsenterer forskellige histologiske træk [3]. Den mest udbredte klassificering af mavekræft er Lauren klassifikation som adskiller tarm (differentierede) type GC og diffus (udifferentierede) type GC [4]. Lauren typning er almindeligt og let at forstå, selvom dens oversimplificering ofte fører til manglende evne til at afspejle præcise funktioner i gastrisk malignitet [3]. I den mere detaljerede japanske klassifikation af mavekræft [5], hvilket svarer til WHO klassifikationen [6], er gastrisk adenocarcinom inddeles i seks kategorier: godt differentieret rørformet adenocarcinom (tub1), moderat differentieret rørformet adenocarcinom (tub2), dårligt differentieret adenocarcinom (por), signet-ring celle karcinom (SIG), mucinouse adenocarcinom (MUC), og papillær adenocarcinom (pap). Groft sagt, Laurens diffuse (udifferentieret) type omfatter por-, sig-, og MUC-typen GC, mens Laurens tarm (differentieret) type omfatter tub1-, tub2-, og pap-typen GC [3].

Blandt de forskellige histologiske GC typer, vi fokuseret på signet-ring celle carcinom (SRCC) i maven (SIG-typen GC). SRCC er en mucin-secernerende adenocarcinom, hvori intracytoplasmatisk mucin komprimerer deres kerner til dannelse af cellerne karakteristiske "signet-ring" udseende [7]. Mens SRCC er blevet rapporteret at blive stammer fra forskellige væv, maven er den mest almindelige organ for oprindelse [7], [8]. Trods den hyppige forekomst af SRCC blandt gastriske maligniteter, klinisk-patologiske træk ved Sig-typen GC er stadig kontroversiel; nogle tidligere undersøgelser rapporteret, at signet-ring celle histologi præsenterer en bedre prognose [9], [10], [11], mens andre undersøgelser rapporteret, at histologi af SRCC er et tegn på lidt dårligere prognose [8], [12], [ ,,,0],13], [14]. Under en sådan baggrund, forsøgte vi at finde nye specifikke markørgener for SIG-typen GC. I de fleste tidligere undersøgelser [15], [16], [17], havde SIG-typen GC blevet analyseret sammen med por-type og MUC-type, fordi disse tre typer af GC er kategoriseret i Laurens diffuse type. mange rapporter foreslås imidlertid, at signa-typen GC er helt forskellig fra por- eller muc-typen GC, ud fra synspunktet af molekylære funktioner eller maligne potentialer [3], [13], [18]. Derfor analyserede vi SIG-typen GC uafhængigt af den por- og MUC-typen GC.

Blandt det store antal gener, vi screenet flere dem som cadherin
familie gener [19 ], [20], humane mucin
gener [21], vimentin
[22], cathepsin
familiens gener [23], [24], [25] etc., hvis udtryk er blevet rapporteret at være forskellige mellem Laurens tarm og diffus typen GC. Det vigtigste formål med vores undersøgelse er at finde et fingerpeg om uløste carcinogenese af SIG-typen GC ved at identificere de specifikke markørgener. Vi forventede, at vores forsøg ville føre til ukendte opstrøms regulatoriske gener (såsom specifikke transkriptionsfaktorer) bestemmer egenskaberne af SIG-typen GC. Nogle transkriptionsfaktorer vedrørende gastrointestinale egenskaber er blevet afklaret, såsom cdx
familie gener [26], [27], gli
familie gener [28], og Sox2
[29], men vi tror ikke et par afgørende gener for gastrointestinal differentiering og gastrisk onkogenese stadig uopdagede. Et andet formål med vores undersøgelse er at analysere meget tidlige fase af gastrisk tumorigenese baseret på ekspressionen af ​​identificerede nye markørgener. Ikke kun at fokusere på SIG-typen GC, vi yderligere udfordret til at evaluere alle typer af tidlige GC sager ved at analysere identificerede markør genekspression i både tumor læsion og tilstødende slimhinde. Vi er overbeviste om vores arbejde bør være en nøgle til at nærme de kontroversielle funktioner i SIG-typen GC, og også bør være en fører til at belyse de forskellige histologiske egenskaber gastrisk malignitet.

Materialer og metoder

Cell Culture

Twenty gastrisk, ti ​​tyk- og to ikke-gastrointestinal cancer cellelinjer blev opretholdt i DMEM med 10% føtalt kalveserum (Gibco /Invitrogen, Carlsbad, CA) ved 37 ° C [30], [31]. Alle cellelinjer blev købt fra American Type Culture Collection, Riken Cell Bank, eller Cell Resource Center for Biomedical Research Institute of Development, Aldring og Kræft, Tohoku Universitet. Navne og histologiske typer af brugte cancer cellelinjer blev beskrevet minutiøst i Støtte Document S1. For DNA demethyleringsreagens og histon deacetylase (HDAC) -hæmmer, 5-aza-2'-deoxycytidin (5-aza-dC, Sigma-Aldrich) ved 2 ug /ml eller Trichostatin A (TSA, Sigma-Aldrich) ved 100 ng /ml blev tilsat til dyrkningsmediet.

RT-PCR

Totalt cellulært RNA blev fremstillet under anvendelse af ISOGEN RNA-isolering reaent (Wako, Osaka, Japan) som beskrevet tidligere [30]. Semikvantitative RT-PCR blev udført via Superscript One-Step reaktion under anvendelse af Platinum Taq (Gibco /Invitrogen). Primerparrene og RT-PCR-procedurer anvendes til detektion ekspressionsniveauerne af E-cadherin (CDH-1)
, LI-cadherin (CDH-17)
, MUC5AC
, MUC6
, MUC2
, CTSE (Cathepsin E)
, CTSD (Cathepsin D)
, CTSB (Cathepsin B)
, CTSL (Cathepsin L)
, og GAPDH
er vist i tabel S1.

Western blotting

Hele celleekstrakter (20 ug hver) lyseret og kogt med 1x prøvepuffer [30] blev separeret ved elektroforese på 12,5% SDS-polyacrylamidgeler, overført til nitrocellulosemembran (Hybond-N, Amersham, Freiburg, Tyskland), og immunfarvet med anti-humant cathepsin E antistof (# AF1294, R &D Systems, Minneapolis, MN) eller anti-humant β-actin (C4) antistof (# sc-47.778, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA). For sekundære antistoffer, peberrodsperoxidase (HRP) -konjugeret anti-gede-IgG (H + L) æsel antistof (ˁ-035-003, Jackson, Baltimore, PA) og peberrodsperoxidase (HRP) -konjugeret anti-muse IgG (H + L) gede-antistof (# A90-216P, BETHYL, Montgomery, TX) blev henholdsvis anvendt. Specifikke bånd blev påvist med Immunostar LD (Wako, Osaka, Japan) og LAS-4000 (Fuji Film, Tokyo, Japan).

Immunhistokemi

Afparaffinering og endogen peroxidase inaktivering af kliniske væv blev udført som beskrevet tidligere [3]. For CTSE, den primære immunfarvning med anti-humant CTSE gede polyklonalt antistof (# AF1294, R &D Systems) ved en 1:100 fortynding blev udført i 16 timer ved stuetemperatur. Efter vask i PBS (phosphatpufret-salte) tre gange, den sekundære Immunofarvning med Histofine Simple Stain MAX-PO (G) (Nichirei, Tokyo, Japan) blev udført i 30 min ved stuetemperatur. Efter vask i PBS tre gange blev reaktionsprodukterne visualiseret i 20 mg /dl 3,3'-diaminobenzidintetrahydrochlorid opløsning indeholdende en dråbe 30% H 2O 2, efterfulgt af vask med PBS. Nuklear kontrastfarvning udførtes med Mayers hematoxilin. For MUC5AC og MUC2, hydratiseret opvarmning i 1 mM EDTA-buffer (pH 8,0) ved 120 ° C blev først udført i en trykkoger (Delicio 6L; T-FAL, Rumily, Frankrig) i 10 minutter for antigen hentning. Den primære immunfarvning med anti-MUC5AC antistof (NCL-MUC-5AC, Novocastra, Newcastle upon Tyne, UK) ved en 1:200 fortynding eller anti-MUC2 antistof (NCL-NUC-2, Novocastra) ved et 1:500 fortynding blev udført i 16 timer ved stuetemperatur. Efter vask i PBS tre gange blev den sekundære immunfarvning med Histofine Simple Stain MAX-PO (G) (Nichirei) udføres i 30 min ved stuetemperatur. Følgende trin var den samme som CTSE immunologisk farvning. Alle immunfarvede sektioner blev evalueret uafhængigt af to patologer, sammen med HE-farvede og PAS-farvede snit fra de samme læsioner.

tumorprøver

Blandt de mavekræft væv opsparede på Fujita Health University School of Medicine, valgte vi 51 gastrisk signet-ring celle carcinom (SIG) prøver kirurgisk resektion. Desuden blev tilfældigt udvalgt 67 gastrisk kræft kirurgiske eksemplarer af andre fem typer af gastrisk adenocarcinom (tub1, tub2, por, pap, og MUC) fra samme bank. For endoskopisk resektion prøver, valgte vi 84 prøver (78 gastriske kræfttilfælde og 6 gastriske adenom tilfælde), der blev behandlet på University of Tokyo Hospital fra 2005 til 2011. For alle de kliniske prøver, blev skriftligt informeret samtykke opnået fra de tilsvarende patienterne i henhold til Helsinki-deklarationen. Denne undersøgelse blev godkendt af den institutionelle etisk vurdering board for menneskelig undersøgelse på Fujita Health University, og blev også godkendt af de etiske komiteer ved universitetet i Tokyo.

retrovirusvektorer

For at generere retrovirusvektorer udtrykker CDX2
, Gli1
, GLI3
, CTSE
, og Sox2
, respektive cDNA'er blev indsat i pMXs-IRES -puro (Cell Biolabs Inc., San Diego, CA) som følger. For CDX2
, pMXs-CDX2-IRES-puro blev genereret som tidligere [26] rapporteret. Gli1
cDNA blev opnået fra pCR-XL-TOPO-Gli1 (Open Biosystems, Huntsville, AL) via PCR-amplifikation ved anvendelse af primere 5'-agccagatctatgagcccatctctgggattc-3 'og 5'-agtagcggccgcccctactctttaggcactagagt-3'. Efter dobbelt fordøjelse med Bgl II og Not I, det opnåede fragment blev indsat i BamHI /NotI-stedet i pMXs-IRES-puro (Cell Biolabs Inc., San Diego, CA) for at danne pMXs-Gli1-IRES-puro. GLI3
cDNA blev opnået fra pCR-XL-TOPO-GLI3 (Open Biosystems) via PCR-amplifikation under anvendelse af primerne 5'-aatgcggccgctgatttccgttggt-3 'og 5'-tgcggatcctacgtgggcatttttg-3'. Efter dobbelt fordøjelse med BamHI og Notl, det opnåede fragment blev indsat i BamHI /Notl-stederne i pMXs-IRES-puro at generere pMXs-GLI3-IRES-puro. CTSE
cDNA blev opnået fra pCMV-SPORT6-CTSE (Thermo Fisher Scientific, Madison, WI) via PCR-amplifikation under anvendelse af primerne 5'-ccgagatctatgaaacgctccttcttttg-3 'og 5'-gggctcgagtaaaactgtcgaatgaaga-3'. Efter dobbelt fordøjelse med BglII og XhoI, blev den opnåede fragment indsættes i BamHI /Xhol-stederne i pMXs-IRES-puro at generere pMXs-CTSE-IRES-puro. Sox2
cDNA blev opnået fra MKN-7 genomisk DNA via PCR-amplifikation under anvendelse af primerne 5'-atgtacaacatgatggagacggagct-3 'og 5'-tcacatgtgtgagaggggcagtgtg-3'. Det amplificerede fragment blev indsat i EcoR V-stederne i pT7Blue-T-vektor (Novagen, Darmstadt, Tyskland) for at danne pT7Blue-Sox2. Efter dobbelt fordøjelse med BamHI og Sall blev den opnåede fragment indsættes i BamHI /Xhol-stederne i pMXs-IRES-puro at generere pMXs-Sox2-IRES-puro. Ved cotransfektion af disse plasmider med vesikulær stomatitis-virus kuvert G-protein (VSV-G) ekspressionsplasmidet i PLAT-GP færdigpakninger cellelinie (Cell Biolabs Inc.) henholdsvis VSV-G-pseudotype MuLV-baseret retrovirusvektorer, der udtrykker CDX2
, Gli1
, GLI3
, CTSE
, og Sox2
blev forberedt.

Resultater

Angivelse af cathepsin E (CTSE)
er signifikant korreleret med Stammer Histologisk type mavekræft cellelinier

for at søge i markørgener for SIG-typen GC, vi screenede udtryk for flere gener rapporteret at vise karakteristiske udtryk mellem Laurens tarm og diffus typen GC. Angivelse af E-cadherin
( CDH-1
) [19], LI-cadherin
( CDH-17
) [20], MUC5AC
[21], MUC6
[21], MUC2
[21], vimentin
[22], CTSD
( cathepsin D
) [23], [24], CTSE Hotel ( cathepsin E
) [23], [24], CTSB
( cathepsin B
) [25], CTSL Hotel ( cathepsin L
) [25], og GAPDH
(intern kontrol) gener var evalueret med RT-PCR i 20 GC linjer sammen med de 12 cancercellelinjer afledt af andre organer (figur 1A). Vi instrueret derefter vores opmærksomhed på CTSE
, da det udtrykker i både Kato-III og NUGC-4 afledt af SIG-typen GC, og også fordi det aldrig udtrykker i MKN-7 og H-111-TC kendt for at være stammer fra godt differentierede rørformet adenocarcinom i maven (tub1-typen GC, Støtte Document S1).

for andre undersøgte gener, udtryk for CDH-1 Hotel ( E- cadherin
), rapporteres at være ofte mangelfuld i Laurens diffuse typen GC [19], [32], [33], blev uventet påvist i de to SIG-type GC-afledte celler (figur 1A). Det var også uventet, at CDH-17 Hotel ( LI-cadherin
), menes at være en tarm markørgen [20], [26], [27], udtrykker i næsten alle gastrisk cancer cellelinjer, herunder SIG-type (figur 1A). For andre cathepsin familiemedlemmer gener, CTSD
blev rapporteret at være højt udtrykt i diffust typen GC og også en prognostisk parameter for gastriske carcinoma patienter [23], [34], men resultaterne af RT-PCR viste, at alle de undersøgte cancer cellelinjer lige udtrykkelig CTSD
(figur 1A). CTSB
CTSL
blev rapporteret til at være forhøjet i gastrisk karcinom [35] og korreleret med sin ondartede ejendom [36], men specifikt udtryk for hverken CTSB
eller kunne påvises CTSL
i SIG-type GC-afledte cellelinier (figur 1A). Som helhed udtrykket profil CTSE
synes at være helt forskellig fra andre cathepsin familie gener.

Vi næste vurderet forholdet mellem CTSE udtryk og histologisk type 20 GC cellelinjer. Baseret på den detaljerede overvågning af litteratur, der er beskrevet i "Histologisk type mavekræft cellelinier" af Støtte Document S1, kunne 19 GC cellelinjer sorteres efter Lauren og japansk klassifikation [3], [4], [5] (Tabel 1) . Ifølge Lauren klassificering, 7 ud af 11 diffus typen GC-afledte celler og 1 af 5 intestinal typen GC-afledte celler udtrykker CTSE (tabel 1): CTSE
gen tendens til at blive udtrykt i diffust type og mangelfuld i intestinal typen GC. Association mellem CTSE udtryk og histologiske træk ved gastrisk malignitet bliver tydeligere, når mere præcise japanske klassifikation anvendes. Blandt de cellelinier fra diffuse type, GC, er det bemærkelsesværdigt, at NUGC-4 og Kato-III stammede fra Sig-typen GC kraftigt udtrykke CTSE, hvorimod SH-10-TC og KE-97 stammer fra MUC-typen GC er mangelfuld i CTSE udtryk. For celler, der stammer fra por-typen GC, den hyppigste histologiske type gastrisk malignitet [3], CTSE udtryk er mangfoldigt: MKN-45, KE-39, HuG1-PI, HuG1-N, og AGS udtrykke kraftigt CTSE, mens GCIY og HGC-27 er mangelfuld i CTSE udtryk. Tværtimod blandt cellelinjer fra Laurens intestinal type, GC, nemlig tub1 og tub2 af japansk klassificering, MKN-7, H-111-TC, MKN-74, og AZ521 mangler CTSE ekspression, med kun én undtagelse af NCI-N87 viser tydeligt CTSE udtryk.

fra disse resultat, vi spekuleret på, at ekspressionen af ​​CTSE er signifikant korreleret med histologisk type mavekræft. For andre sjældne former for GC cellelinjer, MKN-1, ECC-10, og ECC-12 er absolut mangelfuld i CTSE ekspression (figur 1A, tabel 1).

Ekspression af cathepsin E (CTSE )
Gene reguleres Majorly på Transskription niveau

Brug af 13 gastriske, 5 tyk- og 2 andre cancer cellelinjer, CTSE protein produktion blev analyseret ved Western blotting (figur 1B). 7 af de 20 cellelinier blev også vurderet ved immunohistokemi (fig S1). I begge analyser CTSE
mRNA ekspression og CTSE protein produktion meste koblet, hvilket tyder på CTSE
udtryk er primært reguleret på det transkriptionelle niveau. Desuden, alt-eller-ingen ekspression af CTSE vist i RT-PCR, western blotting og immunohistokemi foreslog, at gastriske cancerceller ville være klart klassificeres i to kategorier:. CTSE-udtrykkende type og CTSE-deficienttype

for at undersøge reguleringen af ​​ CTSE
gen, to store epigenetiske lægemidler, demethyleringsmiddel 5-Aza-2'-deoxycytidin og histondeacetylaseinhibitoren trichostatin A [37], blev anvendt til fem GC cellelinjer (figur 1C) . Tre CTSE-udtrykke og to CTSE-mangelfulde GC cellelinjer blev behandlet, men vi kunne ikke finde nogen ændring af CTSE
transskription (figur 1C). For methylering, vi søgte også CpG øer i suggestive promotor-regionen i menneskelig CTSE
gen ved anvendelse af to hjemmesider: "http://www.uscnorris.com/cpgislands2/cpg.aspx" demonstrerer CpG island søgeperson og " http://www.ncbi.nim.nih.gov "støttet af National center for Biotechnology Information (NCBI). Resultaterne af begge søgninger foreslog, at promotoren for human CTSE
genet er kendetegnet ved en lavere procentdel af CpG-dinukleotider (55%) og ingen ø CpG, som er i overensstemmelse med vores resultater (figur 1C).

Derudover har vi vurderet effekten af ​​fire transkriptionsfaktorer, som er blevet rapporteret til at regulere mange gastrointestinale gener: CDX2
[26], [27], gli
familiens gener ( gli1
GLI3
) [28], og Sox2
[29]. Under den stabile transduktion af CDX2
, gli1
, GLI3
, og Sox2
, men vi kunne ikke finde en tydelig ændring af CTSE
ekspression (figur 1D). På nuværende tidspunkt, kunne vi ikke belyse reguleringsmekanisme af CTSE
gen, som skal løses i fremtiden.

Cathepsin E (CTSE) er afgjort Udtrykt i Signet-ring celle karcinom af mave

for at validere spekulation fra GC cellelinjer (tabel 1, figur 1A), vi næste analyseret CTSE udtryk i kliniske prøver. I første omgang blev 51 SIG-type GC prøver kirurgisk resektion evalueret. Slående, var indlysende farvning af CTSE observeret i alle de 51 prøver undersøgt, og i 50 af 51 tilfælde, CTSE-positive celler besat mere end 90% af cancerceller i tumoren (tabel 2).

Dernæst 67 kirurgiske prøvemateriale fra andre end SIG-typen GC sager blev analyseret, der præsenterede forskellige mønstre af CTSE udtryk (tabel 2). CTSE ekspression i por-typen GC var naturligvis højere sammenlignet med fire andre typer af GC, selvom det var meget lavere end for Sig-typen GC (tabel 2). Udbredelsen af ​​CTSE positive celler i tub1-, tub2-, pap- og MUC-typen GC er helt sikkert lavere, men det er ikke så lav som andre normale fordøjelsesorganer (tabel 2). Typiske Immunofarvning billeder af CTSE i seks typer af GC, er vist i figur 2 (SIG og tub1) og figur S2 (tub2, pap, por, og muc).

På grundlag af resultatet af kirurgiske prøver, vi yderligere analyseret CTSE ekspression af 84 endoskopisk resektion gastriske tumorprøver. Sammenlignet med kirurgisk prøver, histologi endoskopisk reseceret væv er meget mere homogen; Det var derfra forventes, at sammenhængen mellem CTSE udtryk og histologi af mavekræft kunne analyseres mere præcist. De omfattede 78 tilfælde af tidlig fase adenocarcinom (7 af SIG-type, 52 af tub1-type, 12 af tub2-typen, og 7 af pap-typen GC) og 6 tilfælde af præcancer adenom (tabel 3). CTSE udtryk for sig-, tub1-, tub2-, og pap-typen GC i endoskopisk resektion væv ligner til kirurgisk resektion dem med tilsvarende histologi (tabel 2 og 3). Beregnede CTSE udtryk scores (tabel 3) viser tydeligt en tendens til, at CTSE afgjort udtrykker i SIG-typen GC mens det har en tendens til at være mangelfuld i tub1- og tub2-typen GC. Det bør også bemærkes, at gastrisk adenom, som kan betragtes som mere differentieret histologisk træk sammenlignet med tub1-typen GC, viste den stærkeste mangel på CTSE (tabel 3).

CTSE er ikke kun en indikator for Signet -ring celle karcinom af mave, men også en Gastric Differentiering Marker

for at undersøge fordelingen af ​​CTSE i normal tarm og præcancer mave, immunfarvning af CTSE blev yderligere anvendt på ikke-kræft mave og andre fordøjelseskanalen organer. I maven uden atrofi og tarm metaplasi, er udtryk for CTSE klart observeret i fundiske og pylorus kirtler i maven (Figur S3D /S3A og S3E /S3B). Hjerte kirtler i maven udtrykker også CTSE, selvom det er snarere svagere end udtryk i fundiske eller pylorus kirtler (figur S3F /S3C). Contrastively, er CTSE sjældent udtrykt i spiserøret, duodenum, tyndtarm, og tyktarmen (fig S4).

Vi evalueres yderligere CTSE ekspression i maveslimhinden med intestinal metaplasi, en velkendt præcancer tilstand maven [26 ], [29], [38]. Som vist i figur 3A, gastriske fundiske kirtler og tarm metaplastiske kirtler udviser kontrastiv farvning af CTSE. Typisk intestinal metaplasi klassificeres i to kategorier: blandet gastrisk og intestinal-type (ufuldstændig type) og alene intestinal type (komplet type) [29], [38]. Det er velkendt, at den tidligere man udtrykker både MUC5AC (gastrisk markør mucin) og MUC2 (tarm markør mucin), mens sidstnævnte ikke udtrykker MUC5AC men MUC2 [29]. I begge typer af intestinal metaplasi i maven, vi bekræftet, at ekspressionen af ​​CTSE ligner MUC5AC og modsat MUC2 (figur 3B og 3C).

For at vurdere sammenslutning af CTSE udtryk med MUC5AC og MUC2 udtryk, deres immunfarvning blev statistisk evalueret under anvendelse endoskopisk resektion 84 gastriske tumorvæv (tabel S2). Sammenhængen analyser viste, at CTSE udtryk er positivt forbundet med gastrisk markør MUC5AC ( s
< 0,0001) og negativt forbundet med intestinal markør MUC2 ( s
= 0,0019). Syntetisk, konkluderede vi, at CTSE, ligesom MUC5AC, er en af ​​de gastriske differentiering markører.

Mere Udifferentieret Tubular Adenocarcinom Tendens til at Stå fra Baggrund mucosa med Nedsat Både "gastrisk" og "tarm" Funktioner

for at undersøge indledningen trin gastrisk tumorigenese blev baggrunden slimhinde af tidlig cancer og adenomer yderligere vurderes ved brug af 84 endoskopisk resektion prøver. CTSE ekspression af ikke-kræft maveslimhinden støder op til tumor læsion blev evalueret sammen med MUC5AC og MUC2 (tabel 4). For SIG-typen GC, både tumor læsion og baggrund slimhinde meste viste stærk udtryk for CTSE og MUC5AC, mens ekspressionen af ​​MUC2 var meget svag i dem begge (tabel 4). Lignende ekspressionsmønstre for de tre markører i tumoren og tilstødende slimhinder tyder på, at initiering af SIG-typen GC afspejler funktionerne i baggrunden slimhinde, fra visningen af ​​"gastrisk" og "intestinal" differentiering. Det vil sige, Sig-typen GC med ikke-intestinale gastriske egenskaber oprindeligt forekommer fra baggrunden mucosa med ikke-intestinale og gastriske funktioner.

I gastrisk adenom og tubulær adenocarcinom (tub1 /tub2-typen GC), contrastively, udtryk profiler af de tre markører er meget interessant (tabel 4). Mere udifferentierede gastriske tumorer tendens til at øge ekspressionen af ​​CTSE og MUC5AC i tumor læsioner (tub2 > tub1 > adenom), men formindske ekspressionen af ​​disse mavens markører i baggrunden slimhinde (tub2 < tub1 < adenom). Disse tyder på, at mere udifferentierede (dermed mere ondartede) gastrisk tumorer apt at vise stærkere gastrisk ejendom, mens de har tendens til at opstå fra baggrunden slimhinde med nedsat gastrisk funktioner. På den anden side, mere differentierede gastrisk tumorer tendens til at udtrykke MUC2 i både tumor læsioner og baggrund slimhinde (adenom > tub1 > tub2). Dette antyder, at tarm differentiering af baggrund maveslimhinden fører til intestinalt differentierede (dermed mindre ondartede) gastriske tumorer.

For pap-typen GC, udtryk for CTSE, MUC5AC, og MUC2 var betydeligt stærk i både tumor læsion og omkringliggende slimhinde, som er helt forskellige fra udtrykket mønstre af tub1 /tub2-typen GC (tabel 4). Pap-typen GC er klassificeret i Laurens intestinal type, sammen med tub1 /tub2-typen GC, men vores nuværende analyser antydede, at pap-type og tub1 /tub2 type GC ikke bør behandles i samme kategori, ud fra mave- og tarm funktioner. I vores tidligere rapporter analyserer Brm
[3], en mulig nøgle markør gen gut differentiering, udtryk for Brm gastrisk papillær adenocarcinom (pap) er helt forskellig fra rørformet adenokarcinom mave (tub1 og tub2). På nuværende tidspunkt er vi overbeviste om, at histologisk forskel mellem pap-typen GC og tub1 /tub2-typen GC bør være strengt anerkendt.

Diskussion

Roller og Regulering af Cathepsin E (CTSE) i menneskelige mave

cathepsin E (CTSE), en ikke-lysosomal intracellulær asparaginprotease, er en af ​​de cathepsin familie proteaser [39], [40]. En anden asparaginprotease cathespin D (CTSD), en homolog af CTSE, udgør en væsentlig proteolytisk aktivitet i det lysosomale komponent, men funktionelle roller CTSE er ikke blevet belyst [24], [39]. Fordeling af begge proteinaser er helt anderledes: CTSD universelt fandtes i lysosomerne i forskellige væv (i overensstemmelse med resultatet i figur 1A), mens CTSE hovedsagelig udtrykkes i celler i immunsystemet såsom macropahges, lymfocytter, dendritiske celler, osv [39 ]. Ekspression af CTSE i maven er også blevet rapporteret [23], [24], selv om fysiologiske og patologiske funktion af gastrisk CTSE er i øjeblikket ukendt [39], [40]. I nærværende undersøgelse at evaluere så mange som 202 kliniske gastrisk prøver, vi viste klart CTSE er både mavens differentiering markør og den gastriske signet-ring celle karcinom markering, men betydningen af ​​gastrisk CTSE udtryk er fortsat usikker.

Til analysere forholdet mellem CTSE udtryk og onkogent potentiale, vi producerede MuLV-baserede retrovirusvektor [26] bærer CTSE
gen og transduceres den ind i CTSE-mangelfulde gastrisk cancer cellelinjer: MKN-74, SH-10 -TC, og MKN-1. Vi evaluerede muligheden for at ændre gastrisk mucin produktion (fig S5) eller deres morfologiske ændringer, men ingen ændring blev observeret. Ved hjælp af disse etablerede cellelinjer, vi yderligere udført både kolonidannelse i blød agar [30] og apoptose induktion ved behandlingen af ​​actinomycin D, camptothecin, og staurosporin [41]. Men vi kunne registrere effekten af ​​CTSE udtryk på hverken forankring uafhængige vækst eller resistens over for narkotika-induceret apoptose (data ikke vist)

I den seneste undersøgelse, CTSE blev rapporteret at have nogle anti-onkogent potentiale.: Kawakubo et al.
viste, at CTSE specifikt inducerer vækststandsning og apoptose i human prostatacancer-cellelinier ved at katalysere den proteolytiske frigivelse af opløseligt tumornekrosefaktor-relateret apoptoseinducerende ligand (TRAIL) fra celleoverfladen [42 ]. Men CTSE-mangel mus gjorde hverken udviser kræft-tilbøjelige fænotype eller nuværende åbenlyse gastriske lidelser [43], [44], [45]. På nuværende tidspunkt er det et spørgsmål om formodninger om rapporterede antitumoraktivitet CTSE kunne anvende gastrisk cancer, herunder signet-ring cell carcinoma. Sammen med sin unelucidated regulering og fysiologiske funktion, effekter af CTSE på gastrisk differentiering og tumorigenese er fundamentale problemer, som skal løses i fremtiden.

Gastrisk canceration ud fra "gastrisk" og "tarm" Property of Baggrund

Other Languages