PLoS ONE: Cathepsin E er en markør for Gastric Differensiering og Signet-Ring Cell Carcinoma av magen: A Novel forslag på Gastric Tumorigenesis

Abstract

Magekreft (GC) presenterer ulike histologiske funksjoner, men mekanismen bak sitt mangfold er sjelden belyst. Det er i hovedsak klassifisert i godt differensiert rørformet adenokarsinom (tub1), moderat differensiert rørformet adenokarsinom (tub2), dårlig differensiert adenokarsinom (por), signet-ring cellekreft (sig), mucinous adenokarsinom (MUC), og papillær adenokarsinom (PAP). Ved screening, har vi funnet cathepsin E (CTSE)
uttrykker universelt i sig-type, noen ganger i por-type, og sjelden i tub1 /tub2-type GC cellelinjer. I kirurgisk-resected prøver, ble CTSE immunostained i 50/51 sig-type (98,0%), 3/10 tub1-type (30,0%), 7/18 tub2-type (38,9%), 15/26 por-type ( 57,7%), 4/10 pap-type (40,0%), og 0/3 MUC-typen (0,0%) GC. I endoskopisk-resected prøver, 6/7 sig-type (85,7%), 7/52 tub1-type (13,7%), 5/12 tub2-type (41,7%), 2/7 pap-type (28.6%) GC og 0/6 adenom (0,0%) uttrykte CTSE. For ikke-ondartet vev, er CTSE universelt uttrykt i normal fundus, pyloric, og hjerte kjertlene i magen, men neppe i andre fordøyelsesorganer. I forstadier intestinal metaplasi av magen, er CTSE hovedsakelig observert i mixed mage-og tarm type og mangelfull i utelukkende-intestinal type. CTSE uttrykket er positivt korrelert med mage markør MUC5AC ( p
< 0,0001) og negativt korrelert med tarm markør MUC2 ( p
= 0,0019). For SIG-type GC, både svulster og bakgrunn slimhinner, uttrykk for MUC5AC og CTSE er høy mens det av MUC2 er lav, noe som indikerer at SIG-type GC reflekterer funksjonene i bakgrunnen slimhinnen. For mage adenom og tub1 /tub2-type GC, mer udifferensierte svulster tendens til å vise høyere uttrykk av CTSE med MUC5AC og lavere uttrykk for MUC2 i tumorer, men de har en tendens til å presentere lavere uttrykk for CTSE, MUC5AC og MUC2 i bakgrunnen slimhinnen. Dette tyder på at mer ondartet adenokarsinom i ventrikkel med sterkere mage og svakere tarm egenskaper tendens til å oppstå fra bakgrunnen slimhinnene med redusert både mage og tarmfunksjoner. I konklusjonen, er CTSE en markør for både mage differensiering og signet-ring cellekreft, som skal belyse mekanismen av mage tumorigenesis

Citation. Konno-Shimizu M, Yamamichi N, Inada Ki, Kageyama- Yahara N, Shiogama K, Takahashi Y, et al. (2013) Cathepsin E er en markør for Gastric Differensiering og Signet-Ring Cell Carcinoma av magen: A Novel forslag på Gastric tumorigenesis. PLoS ONE 8 (2): e56766. doi: 10,1371 /journal.pone.0056766

Redaktør: Anthony W.I. Lo, det kinesiske universitetet i Hong Kong, Hong Kong

mottatt: 20 november 2012; Godkjent: 14 januar 2013; Publisert: 22 februar 2013

Copyright: © 2013 Konno-Shimizu et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet delvis av en bevilgning fra Sato Memorial Foundation for Cancer Research, i en del av et forskningsstipend fra Nakayama Cancer Research Institute, delvis av et forskningsstipend fra Stiftelsen for fremme av Cancer Research, og også delvis av Grant-in- Aid for Unge Forskere (B) fra departementet for utdanning, kultur, sport, vitenskap og teknologi (MEXT). Men alle organer hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer

Innledning

Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP (GC) er den fjerde mest vanlige cancer og den andre årsaken til kreftrelatert død på verdensbasis, til tross for den gradvise reduksjon av forekomsten og dødelighet [1], [2]. Det er velkjent at mage malignitet presenterer ulike histologiske funksjoner [3]. Den mest brukte klassifiseringen av magekreft er Lauren klassifisering som skiller tarm (differensiert) type GC og diffuse (udifferensiert) type GC [4]. Lauren skrive er ren og enkel å forstå, selv om dens overforenkling ofte fører til manglende evne til å reflektere presise funksjoner i mage malignitet [3]. I den mer detaljerte japansk klassifisering av magekreft [5], som ligner på WHOs klassifikasjon [6], er adenokarsinom i ventrikkel klassifisert i seks kategorier: godt differensiert rørformet adenokarsinom (tub1), moderat differensiert rørformet adenokarsinom (tub2), dårlig differensiert adenokarsinom (por), signet-ring cellekreft (sig), mucinouse adenokarsinom (MUC), og papillær adenokarsinom (pAP). Stort sett Lauren diffuse (udifferensiert) typen inneholder partiets, signaldriftellerustabi-, og muc-type GC, mens Lauren intestinal (differensiert) type omfatter tub1-, tub2-, og pap-type GC [3].

Blant de ulike histologiske GC typer, vi fokusert på signet-ring cellekreft (SRCC) av magesekken (sig-type GC). SRCC er et mucin-utskillende adenokarsinom, hvori intracytoplasmatisk mucin komprimerer kjerna for å gi cellene karakteristiske "signet-ring" utseende [7]. Mens SRCC har blitt rapportert å være stammer fra forskjellige vev, er mage den vanligste organ utstedt [7], [8]. Til tross for hyppige forekomsten av SRCC blant mage malignitet, clinicopathological funksjoner i SIG-type GC er fortsatt kontroversielt; noen tidligere studier har rapportert at signet-ring celle histologi presenterer en bedre prognose [9], [10], [11], mens andre studier har rapportert at histologi av SRCC er et tegn på snarere dårligere prognose [8], [12], [ ,,,0],13], [14]. Under en slik bakgrunn, forsøkte vi å finne nye spesifikke markørgener for sig-type GC. I de fleste tidligere studier [15], [16], [17], hadde sig-type GC blitt analysert sammen med por-type og muc-type, fordi disse tre typer GC er kategorisert i Lauren diffuse typen. Men mange rapporter antydet at sig-type GC er ganske forskjellig fra partiets eller MUC-type GC, fra synspunktet av molekyl funksjoner eller maligne potensialer [3], [13], [18]. Derfor har vi analysert sig-type GC uavhengig av partiets og muc-type GC.

Blant det store antall gener, vi skjermet flere seg som cadherin
familie gener [19 ], [20], menneske mucin
gener [21], vimentin product: [22], cathepsin
familie gener [23], [24], [25] osv, som uttrykk har blitt rapportert å være forskjellig mellom Lauren intestinal og diffuse typen GC. Hovedformålet med vår studie er å finne en ledetråd til uløste kreftutvikling av sig-type GC gjennom å identifisere sine spesifikke markørgener. Vi forventet at vår studie ville føre til ukjente oppstrøms- regulatoriske gener (for eksempel spesifikke transkripsjonsfaktorer) bestemmelse av egenskaper av sig-type GC. Noen transkripsjonsfaktorer knyttet til gastrointestinale eiendommer er avklart slik som CDX
familie gener [26], [27], gli
familie gener [28], og sox2
[29], men vi tror ikke noen viktige gener for gastrointestinal differensiering og mage onkogenese fortsatt uoppdaget. En annen hensikt med vår studie er å analysere svært tidlig stadium av mage tumorigenesis basert på uttrykk for identifiserte nye markørgener. Ikke bare fokusere på sig-type GC, vi videre utfordret til å vurdere alle typer tidlige GC tilfeller ved å analysere identifisert markør genuttrykk i både tumorlesjon og tilstøtende slimhinner. Vi er overbevist om vårt arbeid bør være en nøkkel til å nærme seg de omstridte funksjonene i SIG-type GC, og også bør være en leder å belyse de ulike histologiske egenskaper av mage malignitet.

Materialer og metoder

Cell Culture

Twenty gastrisk, ti ​​kolorektal, og to ikke-gastrointestinal cancer-cellelinjer ble holdt i DMEM med 10% føtalt kalveserum (Gibco /Invitrogen, Carlsbad, CA) ved 37 ° C [30], [31]. Alle cellelinjer ble kjøpt fra American Type Culture Collection, Riken Cell Bank, eller Cell Ressurssenter for Biomedical Research Institute of Development, aldring og kreft, Tohoku University. Navn og histologiske typer av brukte kreftcellelinjer ble beskrevet minutt i støttedokument S1. For DNA-demetylering reagens og histon-deacetylase (HDAC) inhibitor, 5-aza-2'-deoksycytidin (5-Aza-dC, Sigma-Aldrich) ved 2 ug /ml eller trichostatin A (TSA, Sigma-Aldrich) ved 100 ng /ml ble tilsatt til kulturmediet.

RT-PCR

totalt cellulært RNA ble fremstilt ved anvendelse av ISOGEN RNA isolering reaent (Wako, Osaka, Japan) som beskrevet tidligere [30]. Semi-kvantitativ RT-PCR ble utført via Superscript ett-trinns reaksjon under anvendelse av platina-Taq (Gibco /Invitrogen). Primerene og RT-PCR prosedyrer ansatt for å oppdage uttrykket nivåer av 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 tabell S1.

Western Blotting

Hele celleekstrakter (20 ug hver) lysert og kokt med 1 x prøvebuffer [30] ble separert ved elektroforese på 12,5% SDS-polyakrylamidgeler, overført til nitrocellulosemembran (Hybond-N, Amersham, Freiburg, Tyskland), og immunofarget med anti-human Katepsin E antistoff (# AF1294, R & D Systems, Minneapolis, MN) eller anti-human β-Actin (C4) antistoff (# sc-47778, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, California). For andre antistoffer, pepperrot peroksidase (HRP) -konjugert anti-geite-IgG (H + L) esel-antistoff (ˁ-035-003, Jackson, Baltimore, PA) og pepperrotperoksidase (HRP) konjugert anti-mus IgG (H + L) geit antistoff (# A90-216P, BETHYL, Montgomery, Texas) ble henholdsvis brukt. Spesifikke bånd ble påvist med Immunostar LD (Wako, Osaka, Japan) og LAS-4000 (Fuji Film, Tokyo, Japan).

Immunohistochemistry

Deparaffinization og endogen peroksidase inaktivering av kliniske vev ble utført som beskrevet tidligere [3]. For CTSE, er den primære farging med anti-human CTSE geit polyklonalt antistoff (# AF1294, R &D Systems) ved en 1:100 fortynning ble utført i 16 timer ved romtemperatur. Etter vasking i PBS (fosfatbufret-salter) tre ganger, den sekundære immunfarging med Histofine Simple Stain MAX-PO (G) (Nichirei, Tokyo, Japan) ble utført i 30 minutter ved romtemperatur. Etter vasking i PBS tre ganger, ble reaksjonsproduktene anskueliggjort på 20 mg /dl 3,3'-diaminobenzidin tetrahydroklorid oppløsning inneholdende en dråpe av 30% H _{2o 2, fulgt av vask med PBS. Nuclear kontra ble oppnådd med Mayers hematoksylin. For MUC5AC og MUC2, hydratisert oppvarming i 1 mM EDTA-buffer (pH 8,0) ved 120 ° C ble først utført i en trykkoker (Delicious 6l, T-FAL, Rumily, Frankrike) i 10 minutter for antigen gjenfinning. Den primære farging med anti-MUC5AC antistoff (NCL-MUC-5AC, Novocastra, Newcastle-upon-Tyne, UK) på en 1:200 fortynning eller anti-MUC2 antistoff (NCL-NUC-2, Novocastra) ved en 1:500 fortynning ble utført i 16 timer ved romtemperatur. Etter vasking i PBS tre ganger, den sekundære immunfarging med Histofine Simple Stain MAX-PO (G) (Nichirei) ble utført i 30 minutter ved romtemperatur. Det etterfølgende trinn var de samme som CTSE immunologisk farging. Alle immunfargete snittene ble evaluert uavhengig av to patologer, sammen med HE-farget og PAS-farget deler fra samme lesjoner.}

tumorprøver

Blant mage kreft vev banked på Fujita Health university School of Medicine, valgte vi 51 gastric signet-ring cellekreft (sig) prøver kirurgisk resected. Videre 67 magekreft kirurgiske prøver av andre fem typer adenokarsinom i ventrikkel (tub1, tub2, por, pap, og muc) ble tilfeldig valgt fra samme bank. For endoskopisk resected prøver, valgte vi 84 prøver (78 mage krefttilfeller og 6 mage adenom tilfeller) som ble behandlet ved universitetet i Tokyo Hospital fra 2005 til 2011. For alle kliniske prøver, ble skriftlig informert samtykke innhentes fra de tilsvarende pasienter i henhold til Helsinkideklarasjonen. Denne studien ble godkjent av institusjonelle etisk vurdering styret for menneskelig etterforskning ved Fujita Health University, og ble også godkjent av etiske komiteer ved Universitetet i Tokyo.

Retrovirus vektorer

For å generere retrovirale vektorer uttrykker Cdx2
, Gli1
, Gli3
, CTSE
, og Sox2
, respektive cDNA ble satt inn i pMXs-IRES -puro (Cell Biolabs Inc., San Diego, CA) som følger. For Cdx2
, pMXs-Cdx2-IRES-puro ble generert som rapportert tidligere [26]. Gli1
cDNA ble hentet fra PCR XL-TOPO-Gli1 (Open Biosystems, Huntsville, AL) via PCR forsterkning ved hjelp av primere 5'-agccagatctatgagcccatctctgggattc-3 'og 5'-agtagcggccgcccctactctttaggcactagagt-3'. Etter dobbel fordøyelse med Bglll og ikke jeg, den oppnådde fragment ble satt inn i BamHI /Ikke jeg stedet pMXs-IRES-puro (Cell Biolabs Inc., San Diego, CA) for å generere pMXs-Gli1-IRES-puro. Gli3
cDNA ble hentet fra PCR XL-TOPO-Gli3 (Open Biosystems) via PCR forsterkning ved hjelp av primere 5'-aatgcggccgctgatttccgttggt-3 'og 5'-tgcggatcctacgtgggcatttttg-3'. Etter dobbel oppslutning med BamHI og ikke jeg, den oppnådde fragment ble satt inn i BamHI /Ikke-seter av pMXs-IRES-puro å generere pMXs-Gli3-IRES-puro. CTSE
cDNA ble hentet fra pCMV-SPORT6-CTSE (Thermo Fisher Scientific, Madison, WI) via PCR forsterkning ved hjelp av primere 5'-ccgagatctatgaaacgctccttcttttg-3 'og 5'-gggctcgagtaaaactgtcgaatgaaga-3'. Etter dobbel fordøyelse med Bgl II og Xho I, ble den oppnådde fragment satt inn i BamH I /XhoI områder av pMXs-IRES-puro å generere pMXs-CTSE-IRES-puro. Sox2
cDNA ble oppnådd fra MKN-7 genomisk DNA via PCR-amplifikasjon ved anvendelse av primere 5'-atgtacaacatgatggagacggagct-3 'og 5'-tcacatgtgtgagaggggcagtgtg-3'. Det amplifiserte fragmentet ble satt inn i EcoR V-områder av pT7Blue-T vektoren (Novagen, Darmstadt, Tyskland) for å generere pT7Blue-Sox2. Etter dobbel fordøying med BamHI og Sal I, ble den oppnådde fragment satt inn i BamH I /XhoI områder av pMXs-IRES-puro å generere pMXs-Sox2-IRES-puro. Ved kotransfeksjon av disse plasmider med vesikulær stomatitt virus konvolutt G protein (VSV-G) uttrykk plasmid inn PLAT-GP prepackaging cellelinje (Cell Biolabs Inc.) henholdsvis VSV-G-pseudotyped MuLV baserte retrovirus vektorer som uttrykker Cdx2
, Gli1
, Gli3
, CTSE
, og Sox2
var forberedt.

Resultater

uttrykk for cathepsin E (CTSE)
er signifikant korrelert med Stammer Histologisk type magekreft cellelinjer

for å søke i markørgener for sig-type GC, skjermet vi uttrykket av flere gener rapportert å vise karakteristiske uttrykk mellom Lauren intestinal og diffuse typen GC. Uttrykk for E-cadherin product: ( CDH-en
) [19], LI-cadherin product: ( CDH-17
) [20], MUC5AC product: [21], MUC6 product: [21], MUC2 product: [21], vimentin product: [22], CTSD
( cathepsin D
) [23], [24], CTSE product: ( cathepsin E
) [23], [24], CTSB
( cathepsin B
) [25], CTSL product: ( cathepsin L
) [25], og GAPDH plakater (internkontroll) gener var evaluert ved RT-PCR i 20 GC linjer, sammen med de 12 cancercellelinjer avledet fra andre organer (figur 1A). Vi rettet vår oppmerksomhet til CTSE
, som det uttrykker både Kato-III og NUGC-fire stammer fra sig-type GC, og også fordi det aldri uttrykker i MKN-7 og H-111-TC kjent for å være stammer fra godt differensiert rørformet adenokarsinom i magen (tub1-type GC, Støtte Document S1).

for andre undersøkte gener, uttrykk for CDH-en product: ( E- cadherin
), rapportert å være ofte mangelfull i Lauren diffuse Type GC [19], [32], [33], ble uventet påvist i de to sig-type GC-avledede celler (figur 1A). Det var også uventet at CDH-17 plakater ( LI-cadherin
), antatt å være en intestinal markørgenet [20], [26], [27], uttrykker i nesten alle mage kreft cellelinjer inkludert SIG-type (figur 1A). For andre cathepsin familie gener, CTSD
ble rapportert å være sterkt uttrykt i diffust Type GC og også en prognostisk parameter for gastrisk karsinom pasienter [23], [34], men resultatene av RT-PCR avslørte at alle de undersøkte kreftcellelinjer like uttrykkelig CTSD plakater (figur 1A). CTSB Hotell og CTSL
ble rapportert å være forhøyet i magekreft [35] og korrelert med ondartet eiendom [36], men bestemt uttrykk for verken CTSB
eller CTSL
i sig-type GC-avledede cellelinjer kunne påvises (figur 1A). Som en helhet, uttrykket profilen til CTSE
synes å være ganske forskjellig fra andre cathepsin familie gener.

Vi neste evaluert forholdet mellom CTSE uttrykk og histologisk type 20 GC cellelinjer. Basert på detaljert overvåking av litteratur som er beskrevet i "Histologisk type magekreft cellelinjer" av støttedokument S1, kunne 19 GC cellelinjer bli sortert etter Lauren og japansk klassifisering [3], [4], [5] (tabell 1) . I henhold til Lauren klassifisering, 7 av 11 diffus Type GC-avledede celler og en av 5 intestinal Type GC-avledede celler uttrykker CTSE (tabell 1): CTSE
gen tendens til å bli uttrykt i diffus type og mangelfull i intestinal typen GC. Sammenhengen mellom CTSE uttrykk og histologiske trekk ved gastrisk kreft blir klarere når mer presise japansk klassifiseringen brukes. Blant de cellelinjer fra diffus Type GC, er det bemerkelsesverdig at NUGC-4 og Kato-III stammer fra sig-type GC sterkt uttrykker CTSE, mens SH-10-TC og KE-97 stammer fra MUC-type GC er mangelfull i CTSE uttrykk. For celler avledet fra por-type GC, [3], er den hyppigste histologiske type mage malignitet CTSE uttrykk mangfoldig: MKN-45, KE-39, HuG1-PI, HuG1-N, og AGS sterkt uttrykke CTSE, mens GCIY og HGC-27 er mangelfull i CTSE uttrykk. Tvert imot, blant cellelinjer fra Lauren intestinal Type GC, nemlig tub1 og tub2 av japansk klassifisering, MKN-7, H-111-TC, MKN-74, og AZ521 mangler CTSE uttrykk, med bare ett unntak av NCI-N87 viser tydelig CTSE uttrykk.

fra disse resultat, spekulerte vi at uttrykket av CTSE er signifikant korrelert med histologisk type magekreft. For andre sjeldne typer GC cellelinjer, MKN-1, ECC-10, og ECC-12 er helt mangelfull i CTSE uttrykk (Figur 1A, Tabell 1).

Uttrykk for cathepsin E (CTSE )
Gene er regulert Majorly på transkripsjonsnivå

Bruke 13 mage, 5 colorectal, og 2 andre kreftcellelinjer, CTSE proteinproduksjon ble analysert ved Western blotting (figur 1B). 7 av de 20 cellelinjer ble også evaluert ved immunhistokjemi (figur S1). I begge analysene CTSE
mRNA uttrykk og CTSE proteinproduksjon var hovedsakelig kombinert, noe som tyder på CTSE
uttrykk er i hovedsak regulert på transkripsjonsnivået. Dessuten, alt-eller-ingen uttrykk for CTSE vist i RT-PCR, western blotting, og immunhistokjemi foreslo at magekreftceller vil være tydelig klassifisert i to kategorier:. CTSE-uttrykke type og CTSE-mangel typen

for å undersøke regulering av CTSE
genet, to store epigenetiske narkotika, demethylating agenten 5-Aza-2'-deoxycytidine og histondeacetylase inhibitor trichostatin A [37], ble brukt til fem GC cellelinjer (figur 1C) . Tre CTSE-uttrykke og to CTSE-mangel GC cellelinjer ble behandlet, men vi kunne ikke påvise noen endring av CTSE
transkripsjon (figur 1C). For metylering, vi også søkte CpG øyer i den tankevekkende promoter-regionen i menneskelig CTSE
genet ved hjelp av to nettsteder: "http://www.uscnorris.com/cpgislands2/cpg.aspx" demonstrere CpG island søkeren og " http://www.ncbi.nlm.nih.gov "støttet av National Center for Biotechnology Information (NCBI). Resultatene fra begge søkene antydet at arrangøren av menneskelig CTSE
gen er preget av en lavere andel av CpG dinukleotider (55%) og ingen CpG island, som er konsistent med resultatene våre (figur 1C).

i tillegg vurderte vi effekten av fire transkripsjonsfaktorer som er rapportert å regulere mange gastrointestinale gener: cdx2 product: [26], [27], gli
familie gener ( gli1 Hotell og gli3
) [28], og sox2 product: [29]. Under stabil transduksjon av cdx2
, gli1
, gli3
, og sox2
, men vi kunne ikke finne en åpenbar endring av CTSE
uttrykk (figur 1D). I dag kunne vi ikke belyse reguleringsmekanisme for CTSE
genet, som bør løses i fremtiden.

Cathepsin E (CTSE) er definitivt Uttrykt i Signet-ring Cell Carcinoma av magen

For å validere spekulasjoner fra GC cellelinjer (tabell 1, figur 1A), vi neste analysert CTSE uttrykk i kliniske prøver. Først ble 51 sig-type GC prøver kirurgisk resected evaluert. Påfallende, ble det observert tydelig farging av CTSE i alle de 51 prøvene som ble undersøkt, og i 50 av 51 tilfeller, CTSE-positive celler okkupert mer enn 90% av kreftceller i svulsten (tabell 2).

Deretter 67 kirurgiske prøver avledet fra andre enn sig-type GC tilfeller ble analysert, noe som presenterte ulike mønstre av CTSE ekspresjon (tabell 2). CTSE ekspresjon i por-type GC var åpenbart høyere sammenlignet med de andre fire typer av GC, selv om det var mye lavere enn den til sig-type GC (tabell 2). Utbredelse av CTSE positive celler i tub1-, tub2-, pap-, og muc-type GC er absolutt lavere, men det er ikke så lav som andre normale fordøyelsesorganer (tabell 2). Typiske farging bilder av CTSE i seks typer GC er vist i figur 2 (sig og tub1) og Figur S2 (tub2, pap, por, og muc).

Basert på resultatet av kirurgiske prøver, vi videre analysert CTSE uttrykk av 84 endoskopisk resected mage tumorprøver. Sammenlignet med kirurgisk prøver, histologi av endoskopisk reseksjon vev er mye mer homogen; det var derfra forventes at sammenhengen mellom CTSE uttrykk og histologi av magekreft kunne analyseres mer presist. De omfattet 78 tilfeller av tidlig stadium adenokarsinom (7 av sig-type, 52 av tub1-type, 12 av tub2-type, og 7 av pap-type GC) og 6 tilfeller av forstadier adenom (tabell 3). CTSE uttrykk for signale, tub1-, tub2-, og pap-type GC i endoskopisk resected vev ligner til kirurgisk resected de med tilsvarende histologi (tabell 2 og 3). Beregnede CTSE uttrykk score (tabell 3) viser klart en tendens til at CTSE definitivt uttrykker i sig-type GC, mens det har en tendens til å være mangelfull i tub1- og tub2-type GC. Det bør også bemerkes at mage adenom, som kan betraktes som mer differensiert histologiske trekk sammenlignet med tub1-type GC viste den sterkeste mangel av CTSE (tabell 3).

CTSE er ikke bare en indikator på Signet -ring Cell Carcinoma av magen, men også en Gastric Differensiering Marker

for å undersøke fordelingen av CTSE i normal gut og forstadier mage, farging av CTSE ble videre brukt til ikke-kreft mage og andre fordøyelseskanal organer. I magen uten å bli svekket og intestinal metaplasi, er uttrykk for CTSE klart observert i fundus og pylorusstenose kjertler i mage (Figur s3D /S3A og S3E /S3b). Hjerte kjertlene i magen også uttrykke CTSE, selv om det er noe svakere enn uttrykk i fundus eller pylorusstenose kjertler (Figur S3F /S3C). Contrastively er CTSE sjelden uttrykt i spiserør, tolvfingertarmen, tynntarmen, og tykktarmen (figur S4).

Vi har evaluert CTSE uttrykk i mageslimhinnen med intestinal metaplasi, en velkjent forstadier tilstand av magen [26 videre ], [29], [38]. Som vist i figur 3A, gastriske fundus-kjertler og tarmmetaplastiske kjertler oppvise kontra farging av CTSE. Vanligvis er intestinal metaplasi klassifisert i to kategorier: mixed mage-og tarm type (ufullstendig type) og utelukkende intestinal type (komplett type) [29], [38]. Det er vel etablert at den tidligere uttrykker både MUC5AC (gastrisk mucin markør) og MUC2 (intestinal markør mucin), mens den sistnevnte ene uttrykker ikke MUC5AC men MUC2 [29]. I begge typer tarm metaplasi i magen, fikk vi bekreftet at uttrykk for CTSE ligner MUC5AC og motsatt MUC2 (figur 3B og 3C).

For å vurdere sammenslutning av CTSE uttrykk med MUC5AC og MUC2 uttrykk, deres farging ble statistisk evaluert ved hjelp av endoskopisk reseksjon 84 mage tumorvev (Tabell S2). Korrelasjonen analyser viste at CTSE uttrykket er positivt assosiert med mage markør MUC5AC ( p
< 0,0001) og negativt assosiert med tarm markør MUC2 ( p
= 0,0019). Syntetisk, konkluderte vi med at CTSE, som MUC5AC, er en av de mage differensieringsmarkører.

Mer Undifferentiated Tubular Adenocarcinoma en tendens til å oppstå fra bakgrunns Slimhinner med Redusert Både "mage" og "intestinal" Funksjoner

for å undersøke initiering trinnet av mage tumorigenesis, bakgrunnen slimhinnene i tidlig kreft og adenom ble ytterligere evaluert, bruker 84 endoskopisk resected prøver. CTSE ekspresjon av ikke-kreft gastrisk mucosa i tilknytning til tumor lesjon ble evaluert sammen med MUC5AC og MUC2 (tabell 4). For sig-type GC, både tumorlesjon og bakgrunn mucosa viste for det meste sterk ekspresjon av CTSE og MUC5AC, mens ekspresjon av MUC2 var meget svak i begge (tabell 4). Lignende uttrykk mønstre av de tre merkene i svulsten og tilstøtende slimhinner tyder på at oppstart av sig-type GC gjenspeiler trekk ved bakgrunn slimhinner, fra visningen av "mage" og "intestinal" differensiering. Det vil si, sig-type GC med ikke-tarm mage egenskaper i utgangspunktet oppstår fra bakgrunnen slimhinnen med ikke-tarm og mage funksjoner.

For mage adenom og rørformet adenokarsinom (tub1 /tub2-type GC), contrastively, uttrykk profiler av de tre merkene er veldig interessant (tabell 4). Mer udifferensierte mage svulster har en tendens til å øke uttrykket av CTSE og MUC5AC i tumorlesjoner (tub2 > tub1 > adenom), men redusere uttrykket av disse mage markører i bakgrunnen slimhinnen (tub2 < tub1 < adenom). Dette tyder på at mer udifferensierte (derav mer ondartet) mage svulster apt å vise sterkere mage eiendom, mens de har en tendens til å oppstå fra bakgrunnen slimhinnene med redusert mage funksjoner. På den annen side, mer differensierte mage svulster har en tendens til å uttrykke MUC2 både tumorlesjoner og bakgrunn slimhinnen (adenom > tub1 > tub2). Dette tyder på at tarm differensiering av bakgrunnen mageslimhinnen fører til intestinalt differensierte (derav mindre ondartet) mage svulster.

For pap-type GC, uttrykk for CTSE, MUC5AC, og MUC2 var betydelig sterk i både tumorlesjon og omgivende slimhinner, som er ganske forskjellig fra de uttrykk mønstre av tub1 /tub2-type GC (tabell 4). Pap-type GC er klassifisert i Lauren intestinal type sammen med tub1 /tub2-type GC, men vår nåværende analyser antydet at PAP-type og tub1 /tub2-type GC ikke bør behandles i samme kategori, fra et ståsted i mage og tarm egenskaper. I våre tidligere rapporter analysere BRM product: [3], er en mulig nøkkel markørgen av gut differensiering, uttrykk for BRM i mage papillær adenokarsinom (PAP) ganske forskjellig fra rørformet adenokarsinom i magen (tub1 og tub2). I dag er vi overbevist om at histologisk forskjellen mellom PAP-type GC og tub1 /tub2-type GC bør strengt gjenkjent.

Diskusjons

Roller og regulering av Cathepsin E (CTSE) i human mage

cathepsin E (CTSE), en ikke-lysosomal intracellulær asparaginsyre protease, er en av de cathepsin familien proteasene [39], [40]. Et annet asparagin protease cathespin D (CTSD), en homolog av CTSE, representerer en betydelig proteolytisk aktivitet i det lysosomale komponent, men funksjonelle roller av CTSE er ikke blitt belyst [24], [39]. Fordeling av begge proteinaser er helt forskjellige: CTSD er universelt eksisterte i lysosomene i forskjellige vev (i samsvar med resultatet i figur 1A), mens CTSE er hovedsakelig uttrykt i celler i immunsystemene som macropahges, lymfocytter, dendrittiske celler, etc [39 ]. Ekspresjon av CTSE i magesekken har også blitt rapportert [23], [24], skjønt fysiologisk og patologisk funksjon av mage CTSE er for tiden ukjent [39], [40]. I denne studien å vurdere så mange som 202 kliniske mageprøver, vi viste tydelig CTSE er både mage differensiering markør og mage signet-ring cell carcinoma markør, men betydningen av mage CTSE uttrykk er fortsatt usikkert.

Å analysere forholdet mellom CTSE uttrykk og onkogene potensial, produserte vi den MuLV baserte retrovirus vektor [26] bærer CTSE
genet og omformet det inn i CTSE-mangel mage kreft cellelinjer: MKN-74, SH-10 -TC, og MKN-1. Vi evaluerte muligheten for å endre gastrisk mucin produksjon (figur S5) eller deres morfologiske forandringer, men ingen endring ble observert. Ved hjelp av disse etablerte cellelinjer, vi videre utført både den kolonidannelse i myk agar [30] og apoptose-induksjon ved behandling av actinomycin D, kamptotecin, og staurosporin [41]. Men vi kunne oppdage effekten av CTSE uttrykk på verken forankringsuavhengig vekst eller motstand mot narkotika-indusert apoptose (data ikke vist)

I den siste studien, CTSE ble rapportert å ha noen anti-onkogene potensiale.: Kawakubo et al.
vist at CTSE induserer spesifikt vekststans og apoptose i humane prostatacancercellelinjer ved katalysering av den proteolytiske frigjøring av løselig tumor nekrose faktor-relatert apoptose-induserende ligand (TRAIL) fra celleoverflaten [42 ]. Imidlertid CTSE-manglende mus gjorde heller ikke oppviser kreft-utsatt fenotype eller liggende åpen mage lidelser [43], [44], [45]. I dag er det et spørsmål om formodning om rapporterte antitumor aktivitet av CTSE kunne søke magekreft inkludert signet-ring cellekreft. Sammen med sin unelucidated regulering og fysiologiske funksjon, effekter av CTSE på mage differensiering og tumorigenesis er grunnleggende problemer som bør løses i fremtiden.

Gastric Canceration fra standpunktet om "mage" og "intestinal" Property of Bakgrunn

• PLoS ONE: retinsyre-Aktivert Ndrg1a undertrykker Wnt /β-catenin Signa å tillate Xenopus Pancreas, spiserøret, magesekk, og tolvfingertarm Spesifikasjon
• PLoS ONE: Postoperativ kjemoradioterapi Kombinert med Epirubicin basert Triplet Kjemoterapi for lokalavansert Adenokarsinom i magen eller gastroøsofageal Junction