Gecombineerd epitheliale-mesenchymale transitie met kanker stamcel-achtige marker als voorspellers van herhaling na radicale resectie van de maag cancer

gecombineerd epitheliale-mesenchymale transitie met kanker stamcel-achtige marker als voorspellers van herhaling na radicale resectie voor maagkanker
Abstract
Achtergrond
het doel van de studie was om de incidentie en de voorspellers van recidief na curatieve resectie en de klinische betekenis van epitheliale-mesenchymale transitie (EMT) te identificeren en stamcel-achtige fenotypes bij maagkanker.
Methods
In een totaal van 1.463 patiënten die curatieve resectie ondergaan voor maagkanker tussen januari 2001 en januari 2008 om Drum Tower Ziekenhuis, 402 (27,5%) ervaren recidief. Ze werden verdeeld in vroege recidief (binnen twee jaar) en late recidief (meer dan twee jaar). De klinisch-pathologische kenmerken, waaronder vijf-EMT-gerelateerde eiwitten (Snail-1, ZEB-1, E-cadherine, vimentine en β-catenine) en de maagkanker stamcel markers CD44 en CD54, therapeutische modaliteiten, overlevingstijd na recidief, en terugkeerpatronen werden vergeleken tussen de twee groepen.
Resultaten
Verlies van E-cadherine en afwijkende expressie van vimentine en de bekende maagkanker stamcellen maker CD44 waren significant geassocieerd met agressieve clinicopathologic functies. Multivariate analyse toonde aan dat stadium III maagkanker patiënten met een vroeg recidief hadden grotere tumoren en meer lymfeklieren metastase, in combinatie met afwijkende expressie EMT en kanker stamcellen marker, dan patiënten met late recidief. Vroege herhaling werd geassocieerd met meer afgelegen metastase dan late herhaling en patiënten de neiging binnen twee jaar op herhaling te sterven.
Conclusies
combinatie EMT met kanker stamcel-achtige marker is een voorspeller van recidief na radicale resectie voor maagkanker. Geavanceerde TNM stadium werd geassocieerd met vroege overlijden door kanker na herhaling. Achtergrond
Maagkanker is de vierde meest voorkomende kanker in de wereld, en chirurgie blijft de belangrijkste behandeling, in opzet curatieve. Zelfs na gastrectomie en lymphadenectomy, elk jaar veel patiënten overlijden van herhaling. De epitheliale-mesenchymale transitie (EMT), een ontwikkelingsproces waarbij epitheliale cellen vertonen verminderde intercellulaire adhesie en migratie verwerven fibroblastische eigenschappen, wordt geacht essentieel voor invasieve en metastatische progressie van kanker [1] zijn. Het proces van EMT is geassocieerd met de neerwaartse regulatie van epitheliale merkers, abnormale translocatie van β-catenine en afwijkende opregulatie van mesenchymale markers. Kanker stamcellen zijn cellen in een tumor die zelf-vernieuwing en tumor-initiërende capaciteit bezitten. Bij maagkanker, werden CD44-positieve tumorcellen aangetoond dat kanker stamcellen eigenschappen, waaronder tumor-initiërende capaciteit [2], en Chen et al
. [3] is gebleken dat CD44 + CD54 + cellen vertonen kanker stamcellen mogelijkheden bij maagkanker weefsels. Deze tumor-initiërende cellen te voorzien van een reservoir dat tumor recidief na therapie kan leiden [4].
Voorheen Ryu et al
. [5] is gebleken dat een combinatie van EMT en stamcel-achtige fenotypen is een belangrijke voorspeller van agressieve biologische gedrag van maagkanker; echter weinig studies dit moment hebben onderzoek verricht naar EMT met kanker stamcel-achtige marker bij maagkanker met een recidief en de prognose. Het doel van de huidige studie was om herhaling patronen te detecteren, identificeren van de voorspellers van de tijd van herhaling en de eerste herhaling patronen van maagkanker met vroege en late herhaling, en vind risicofactoren vroeg recidief predikaat na radicale resectie voor maagkanker. Dit zou kunnen helpen in de preoperatieve beoordeling van de juiste therapeutische strategieën en bij het verstrekken van een intensievere en afgestemd follow-up strategieën voor hoog-risico patiënten.
Methods
Patient selectie
Tussen januari 2001 en januari 2008, met uitzondering van patiënten die gingen verloren voor de follow-up of slechte naleving, een totaal van 1.463 patiënten ondergingen curatieve resectie voor maagkanker bij Drum Tower Hospital. Een totaal van 402 (27,5%) van deze patiënten ervaren recidief en werden vervolgens in de studie opgenomen; dus de kans op herhaling in onze studie was 27,5%. De gemiddelde leeftijd van de 402 patiënten was 64,7 jaar (spreiding: 26-91 jaar), met een man: vrouw-verhouding van 1.87: 1. Medische grafieken en pathologie rapporten werden beoordeeld op de klinische en pathologische gegevens. Te beoordelen of de expressieprofielen van de verschillende merkers EMT verschillend tussen primaire en metastatische maagkankers waren, werden gevallen regionale lymfeknoop metastasen geëvalueerd. In termen van de timing van de terugkeer van sommige tumoren terugkeren binnen het eerste jaar na resectie, en in deze gevallen, kan onvoldoende radicale chirurgische aanpak of systematische metastase in werking worden vermoed. In onze studie hebben we gedefinieerd vroeg recidief als herhaling binnen twee jaar na de operatie. Late recidief werd gedefinieerd als recidief meer dan twee jaar na de operatie. De 402 patiënten werden verdeeld in twee groepen, namelijk de eerste herhaling groep 248 patiënten bevatte, en wijlen herhaling groep 154 ​​patiënten bevatte. Uitsluitingscriteria opgenomen synchrone maag dubbele kanker, een voorgeschiedenis van chirurgie voor maagkanker, maag stomp kanker, of kanker anatomisch geclassificeerd als slokdarmkanker volgens de American Joint Committee on Cancer (AJCC) zevende editie [6]. Ondernemingen De studie werd goedgekeurd door het klinisch onderzoek ethische commissies van de Drum Tower Ziekenhuis en geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle patiënten.
Tissue array en immunohistochemie
alle monsters in de studie werden verwijderd uit formaline gefixeerde in paraffine ingebedde maagkanker weefsels. Voor alle arrays werden drie kernen uit verschillende gebieden van de tumor telkens verwijderd en in een nieuwe lege ontvanger paraffineblok zoals eerder beschreven door Hsu et al
. [7], en werden 4-pm dikke secties verkregen immunohistochemie. De monsters werden van paraffine ontdaan en gedehydrateerd met een gegradeerde reeks van ethanol oplossingen (Nanjing Chemical reagens Co, Ltd, Nanjing, China). De immunohistochemische kleuring voor EMT-gerelateerde eiwitten Snail-1, zinkvinger-E-box bindende homeobox 1 (ZEB-1), vimentine, E-cadherine, β-catenine en kanker stamcelachtige markers CD44 en CD54 werd uitgevoerd en geëvalueerd volgens de vorige methode [3, 5].
voor statistische analyse van meerdere merkers, werd het monster opgenomen nog positieve immunoreactiviteit voor elk antilichaam, uitgezonderd E-cadherine, indien meer dan 5% van de kankercellen waren immunoreactief en tumorcellen met minder dan 5% werden als negatief. De scoring criteria voor E-cadherine werden gedefinieerd als 'positief (intact)' als immunoreactiviteit op de celmembraan was aanwezig in meer dan 25% van de maagkanker cellen.
Patronen van herhaling
Patronen van herhaling gemeld vertegenwoordigen de eerste sites van gedocumenteerde terugkerende ziekte na curatieve resectie. Herhaling werd gedocumenteerd vanaf de eerste klinische of radiologische tekenen van de ziekte met een niet aflatende cursus leidt tot progressie van de tumor en /of overlijden. Bevestiging door middel van biopsie werd aanbevolen voor enig bewijs van terugkerende ziekte of metastasen op afstand. Terugkeerpatronen werden geclassificeerd als locoregionale, peritoneale, of hematogene. Locoregionale recidief werd gedefinieerd als kankerherhaling de resectiemarge of lymfeknopen (waaronder regionale knooppunten en retropancreatic en para-aortale nodes) of bed bedrijf binnen het gebied van de resectie (onder het diafragma en de lever, en boven de pancreas en abdominale wond). Peritoneale recidief werd gedefinieerd als een kanker herhaling binnen de buikholte te wijten aan intraperitoneale distributie met inbegrip van viscerale metastase, rectale plank, pericholedochal en periureteral infiltratie. Hematogene recidief werd gedefinieerd als metastatische laesie gedetecteerd in lever, long, bot en andere verre organen.
Follow-up
Na de operatie werden alle patiënten gevolgd op regelmatig. Follow-up evaluaties werden uitgevoerd om de drie maanden voor de eerste vijf jaar na de operatie, en om de zes maanden daarna tot de dood van de patiënt. De follow-up procedures omvatte een anamnese, lichamelijk onderzoek, routine bloedonderzoek, leverfunctie-tests, meting van de tumor marker niveaus (carcino-antigeen en koolhydraat antigeen 199), een thoraxfoto en andere imaging studies. Alle routinematige procedures werden uitgevoerd door een chirurg, werd gastroscopie uitgevoerd door gastroenteroloog en bovenste maagdarmkanaal series, abdominale echo en computertomografie (CT) scans werden uitgevoerd door een radioloog. Voor bevestigde recidief of metastasen op afstand werden biopten niet verkregen voor nieuwe, meerdere pulmonaire laesies of laesies kenmerk van ossale metastasen opgemerkt op CT of het hele lichaam bot-scans. Bij metastase werd vermoed, werden verder technieken gebruikt, zoals botscan, positron emissie tomografie (PET) en biopsie bemonstering.
Statistische analyse Leer Alle waarden worden uitgedrukt als gemiddelde ± standaardafwijking. Categorische variabelen werden geanalyseerd met behulp van de χ 2-test en continue variabelen met behulp van de onafhankelijke-samples t-test. Logistische regressie multivariate analyse werd uitgevoerd om de verschillen tussen de twee groepen te bepalen. Analyse van de overleving werd uitgevoerd door de Kaplan-Meier-methode, en de verschillen tussen de curven werden getest met behulp van een tweezijdige log-rank test. P
< 0,05 werd beschouwd als statistisch significant. Statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van SPSS (SPSS 13.0 voor Windows, SPSS Inc., Chicago, Illinois, Verenigde Staten). Software
Resultaten
Expressie van epitheliale-mesenchymale transitie en kanker stamcel-achtige marker associatie met tumorrecidief
Tabel 1 toont de clinicopathologic kenmerken van de patiënten met vroege en late recidief herhaling. Onder de perioperatieve variabelen geconstateerd gedurende univariate analyse waren: aanwezigheid van CD44, CD54 en vimentine, verlies van E-cadherine en β-catenine expressie met een tumorgrootte van 5 cm of meer, meer geavanceerde T-stadium, en een meer geavanceerde TNM stadium met vroege herhaling te laat recidief Multivariate analyse werd gebruikt om de onafhankelijke risicofactoren voor de algehele herhaling te identificeren. De analyse toonde aan dat patiënten met een tumorgrootte van 5 cm of meer, en een meer geavanceerde TNM, gekoppeld EMT expressie en expressie van kanker stamcel marker CD44 waren prominent begin herhaling (tabel 2) .table 1 klinisch-pathologische kenmerken van recidiverende maagkanker patiënten
Vroeg recidief (n = 248) n (%)
Late recidief (n = 154) n (%)
P-waarde

Age, jaren
0,392 Restaurant < 65
109
61
≥65
139
93
Gender, man /vrouw
162 /86
100/54
0,937
tumorgrootte cm
0,013 Restaurant < 5
76
68
≥5
172
86
Gastrectomie
0,061
Totaal
91
71
Subtotaal
157
83
Locatie
0,232
Upper
46
27
Midden
49
20
Neder
130
95
Zend
23
12
Gross uitstraling
0.001
Oppervlakkige tumor
18
25 | Bormann type I en II
25 | 40
Bormann type III en IV
205
89
soort histologie
0.315
Gedifferentieerde
76
40
Onzichtbare
172
114
indeling Lauren's
0,572
Intestinal soort
104
69
Diffuse typ
144
85
lymfekliermetastasen
0.002
Negatief
52
54
Positieve
196
100
Lymfovasculaire invasie
0.003
Absent
57
56
Presenteer
191
96
Diepte van de invasie Restaurant < 0,001
T1 en T2
46
53
T3 en T4
202
101
TNM stadium Restaurant < 0,001
I
14
27
II
43
59
III
191
68
Lymfeklierdissectie
0,414
D1
109
75
D2
86
54
D3
53
25 | EMT expressie (%)
Afwijkende expressie van mesenchymale marker
Snail-1
117(47.2)
64(41.6)
0.271
ZEB-1
168(67.7)
109(70.8)
0.522
Vimentin
87(35.1)
21(13.6)
<0.001
Expression verlies van epitheliale marker
E-cadherine
112 (45,2)
35 (22,7) Restaurant < 0,001
β-catenine
29 (11,7)
19 (12,3)
0,846
Expressie van kanker stamcellen marker (%)
CD44
163 (65,7)
71 (46,1)
0.001
CD54
120 (48,3)
63 (40,9)
0.037
adjuvante chemotherapie, ja /nee
221/27
142/12
0,308
Tabel 2 Multivariate analyse van factoren die onafhankelijk geassocieerd met de timing van herhaling (vroege versus late)
vroege
late
P-waarde
Odds verhouding
95,0% CI voor experiment B

tumorgrootte ≥5 cm
172 (69,4)
86 (55,8)
0.001
8.750
(2,265-33,799)
TNM stadium III
191 ( 77,0)
68 (44,2)
0.040
0,493
(0,251-0,970)
EMT expressie (%)
Vimentin
87 (35,1)
21 (13.6 )
0,031
2,359
(1,082-5,145)
E-cadherine
112 (45,2)
35 (22,7) Restaurant < 0,001
0,125
(0,046-0,338)
Expressie van kanker stamcellen marker (%)
CD44
163 (65,7)
71 (46,1)
0.017
0,297
(0,108-0,806 )
Patronen van herhaling
De mediane tijd tot recidief was 17,0 maanden (uitersten: 2,0-89,0). De meeste recidieven in onze studie groep (248 van 402, 61,7%) traden binnen twee jaar na curatieve chirurgie (tabel 3). Begin herhaling groep, de meest voorkomende patroon was hematogene metastase, gevolgd door locoregionale en peritoneale recidief. Inclusief patronen die gelijktijdig ontwikkeld, locoregionale en hematogene recidief was de meest voorkomende patroon, gevolgd door peritoneale herhaling. In de late herhaling groep, de meest voorkomende patroon was locoregionale en peritoneaal recidief, gevolgd door hematogene herhaling als enkele patronen, en wanneer patronen die gelijktijdig ontwikkeld werden opgenomen, locoregionale recidief was nog steeds de meest voorkomende patroon. Distant metastase komt vaker voor in het begin van herhaling, maar peritoneale verspreiding is niet significant. Bij de patiënten met hematogene metastase, lever metastase komt vaker voor in het begin van recurrence.Table 3 Het patroon van de eerste herhaling van maagkanker
Vroeg recidief (n = 248) n (%)
Late recidief (n = 154) n (%)
P waarde
Locoregionale herhaling
161 (64,9)
85 (55,2)
0.052
hepatoduodenale ligament
57 (23,0)
37 (24)
0.810
Perigastric gebied
25 (10.1)
24 (15,6)
0.101
Anastomosis
23 (9.3)
15 (9.7)
0,877
Remnant maag
15 (6)
12 (7.8)
0,601
peripancreatic gebied
12 (4.8)
9 (5.8)
0.660
buikwand
10 (4)
7 (4.5)
0,804
Lymfeklier
51 (20,6)
27 (17,5)
0,455
Mixed
10 (4)
3 (1.9)
0,251
Distant metastase
207 (83,5)
109 (70,8)
0,003
peritoneale verspreiding
106 (42,7)
62 (40,3)
0,624
hematogene metastasis
112(45.2)
49(31.8)
0.008
Liver
64(25.8)
23(14.9)
0.010
Lung
25(10.1)
17(11)
0.760
Bone
9(3.6)
4(2.6)
0.570
Adrenal gland
7(2.8)
3(1.9)
0.584
Brain
2(0.8)
0
0.264
Skin
2(0.8)
0
0.264
Mixed
3(1.2)
2(1.3)
0.938
Overlevingstijd na recidief
De meerderheid van de patiënten met recidief van maagkanker (321 van 402, 79,9%) overleden binnen twee jaar na de herhaling. De mediane overlevingstijd na recidief was 8,1 maanden begin recidief en 13,3 maanden eind recidief, respectievelijk. Een totaal van 16 patiënten overleefden meer dan vijf jaar na recidief: 10 met vroege recidief en zes met late recidief. Van de 10 patiënten met een vroeg herhaling, herhaling patroon inclusief één levermetastasen, twee long metastase, drie anastomose recidieven, twee hepatoduodenale ligament recidieven, een buikwand herhaling, en één peritoneale zaaien. Onder de zes patiënten met late herhaling, herhaling patronen inclusief één incisie in de buik herhaling, twee uitzaaiingen in de lever, een overblijfsel maag terugval, een hepatoduodenale ligament herhaling, en één anastomose herhaling met een leveraandoening invasie. Overlevingstijd na recidief was significant korter in het begin van de groep (P Restaurant < 0,001, log-rank test) (figuur 1). Figuur 1 Vergelijking van de overleving na herhaling door Kaplan-Meir.
Discussie
Maagkanker is de vierde grootste oorzaak van sterfte aan kanker wereldwijd. Locoregionale terugval kan optreden na curatieve resectie, met inbegrip van de aangrenzende lymfeklieren resectie en multidisciplinaire behandeling, eventueel in de vorm van peritoneale carcinosis en /of metastasen op afstand, dat is een reden voor de hoge mate van herhaling. Carcinoom terugval wezen dodelijk, en tot nu toe zijn er geen specifieke behandeling om herhaling [8-10] vermijden. Ondernemingen De klinische betekenis van EMT is gemeld bij verschillende menselijke kankers en specifieke mechanismen betrokken bij de progressie van kanker, zoals ontwijken van apoptose, resistentie tegen chemotherapie en het verwerven van stamcelachtige eigenschappen en hun invloed op overleving van patiënten zijn voorgesteld [1, 5, 11, 12]. CD44 is een transmembraan glycoproteïne dat bekend staat als een kanker stamcel marker bij maagkanker [2]. CD44 positief en significant geassocieerd met tumormetastase, recidief en mortaliteit bij maagkanker [13, 14].
In dit onderzoek expressie van mesenchymale merker vimentine was vaker begin recidief dan eind recidief kanker (P
< 0,001) en E-cadherine werd verloren in 112 (45,2%) van 248 vroege herhaling van kanker, maar slechts 35 late recidief (22,7%) kankers toonde verlies van E-cadherine (P Restaurant < 0,001). Deze bevindingen tonen aan dat de transformatie van de maagepitheelcellen tumor recidief en metastase zou kunnen bevorderen. CD44 en CD54 uitdrukkingen werden ook voorkomen bij vroege recidief patiënten dan late recidief (P
= 0,001, p = 0,037
), wat suggereert dat stamcel markers kunnen worden genomen als een promotor voor de tumor vooruitgang.
Er zijn verscheidene studies [1, 5] van de complexiteit van de interacties tussen de EMT-gerelateerde eiwitten en hun effect op kanker terugkeert. Deze studie vastgesteld dat de combinatie van veranderingen in de eiwitexpressie van vimentine, E-cadherine en CD44 was de meest effectieve prognostische factor bij maagkanker. Daarnaast is deze combinatie een onafhankelijke voorspeller van herhaling, tezamen met een gebruikelijk clinicopathologic parameter zoals pTNM podium en histologische differentiatie.
In de serie zal er een groot verschil in omvang kanker, grove uiterlijk, lymfeklier, lymfovasculaire invasie, invasiediepte en fase tussen de vroege en late herhaling groepen, en patiënten met CD44 en vimentine en verlies van E-cadherine en β-catenine expressie, hebben een hogere neiging tot vroege herhaling. Onze resultaten toonden aan dat patiënten met een tumorgrootte van 5 cm of meer, en een meer geavanceerde TNM, gekoppeld EMT expressie en expressie van kanker stamcel marker CD44 waren prominent begin herhaling in de multivariate analyse. Zoals
voor herhaling patronen, in het algemeen, zijn er drie belangrijke terugkeerpatronen van maagkanker na curatieve chirurgie: locoregionale recidief, peritoneale verspreiding en hematogene metastase. Onze gegevens toonden aan dat patiënten met vroege terugkeer had meer metastasen op afstand, maar niet peritoneale verspreiding, dan met late recidief. Hematogene metastase was algemeen vroeg herhaling, die verwant zijn aan studies [9, 10] was. Er is geen significant verschil tussen de vroege en late recidief opzichte van locoregionale recidief. We vonden dat lever, longen en botten zijn de meest hematogene metastasen organen. Dit resultaat stemt met anderen [10, 15]. Levermetastasen een tendens naar een eerder optreden, terwijl de longen en botmetastasen later plaatsvinden. De lever is het eerste filter van kankercellen door het portaal veneuze bloedstroom van de maag; de long werkt als een secundair filter. Dit resultaat suggereert dat patiënten moeten zorgvuldig worden voor hematogene metastase tijdens de eerste twee jaar van de follow-up gecontroleerd, en voor locoregionale of peritoneale recidief later.
Survival keer na herhaling heb zelden in eerdere studies gedocumenteerd, hoewel een nieuwe studie uitgevoerd door Wu et al
. [16] bekend dat de meeste patiënten bezweken binnen een jaar nadat de diagnose van herhaling, de mediane overlevingstijd na terugkeer op slechts 6,7 maanden. In onze resultaten de mediane overlevingstijd van de eerste herhaling was significant lager (8,06 versus 14,97 maanden, P
< 0,001). Ondanks de slechte overleving na herhaling van kanker en een ongunstige reactie op de chemotherapie bij sommige patiënten, 16 patiënten hadden overleving op lange termijn van meer dan vijf jaar na de herhaling. Wij stellen voor dat nauwkeurige follow-up met een B-echografie en endoscopie zijn belangrijk, vooral in de eerste twee jaar, met het oog op de overleving te verlengen.
Conclusies
hematogene metastase bleek voor te komen bij patiënten die een recidief ervaren binnen twee jaar van curatieve resectie, en patiënten met grote tumorgrootte (≥5 cm) en geavanceerde TNM (stadium III) bleken gevoeliger voor vroege herhaling zijn. EMT en stamcel-achtige fenotypen gecorreleerd met agressieve klinische kenmerken bij maagkanker en de drie eiwitten, E-cadherine, vimentine en CD44, kan de beste combinatie voor het voorspellen patiënt recidief.
Opmerkingen
GUI- fang Xu, Wei-jie Zhang eveneens bijgedragen aan dit werk
Afkortingen
EMT.
-mesenchymale transitie
ZEB-1:
vinger Zinc E-box-bindend eiwit 1
CD44:
Cluster van differentiatie 44
CD54:
Cluster van differentiatie 54
AJCC: of American Paritair Comité voor de Cancer
CT:
Computed tomography

PET:
Positron emissie tomografie
SPSS:
Statistische product en service oplossingen
TNM:
'Tumor, knooppunt metastasen'
verklaringen
Dankwoord
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (subsidie ​​nummer: 81.201.909)., en Nanjing Medische Wetenschappen en programma Technology Development (subsidie ​​nummers: QYK11166, YKK12072).
Authors 'originele ingediende dossiers voor afbeeldingen
Hieronder staan ​​de links naar de auteurs oorspronkelijke ingediende dossiers voor afbeeldingen. 12957_2014_1838_MOESM1_ESM.tiff Authors 'originele bestand voor figuur 1 Concurrerende belangen Ondernemingen De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende belangen.
Auteurs bijdragen
GFX en WJZ deel aan de studie ontwerp, de klinische gegevens en monster verzamelen, en gegevensanalyse. QS en XYX als pathologen opnieuw geclassificeerd alle adenocarcinoom exemplaren. GFX en WJZ schreef het ontwerpdocument. XPZ en WXG bijgedragen even: zowel bedacht en voerde de studie, en herzag de hele manuscript. Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.

• De oxytocine /vasopressine antagonist atosiban vertraagt ​​de maaglediging van een halfvast maaltijd vergeleken met zoutoplossing human
• Voorspelling terugkeer van de tumor na curatieve resectie in maagcarcinoom op basis van BCL-2 expressie