Brist på CD117 och sällsynta bcl-2 uttryck i magcancer genom immunhistokemi. En immunohistokemisk studie med genomgång av litteraturen

Brist på CD117 och sällsynta bcl-2 uttryck i magcancer genom immunhistokemi. En immunohistokemisk studie med genomgång av litteraturen Bild Sammanfattning
Bakgrund
Gastric adenocarcinom är en av de vanligaste maligniteter i världen inklusive Iran. Denna studie var utformad för att immunohistokemiskt utvärdera CD117 och bcl-2 uttryck i mag karcinom och deras potentiella användning som terapeutiska mål vid behandling av patienter med långt framskriden magcancer.
Material och metoder
Representativa paraffinblock som erhållits från 38 drivs magsäckscancerpatienter hämtades från Afzalipour Hospital arkiv patologi avdelning, Kerman, Iran. Immunhistokemisk analys (IHC) för CD117 genomfördes i samtliga fall, inklusive negativa (normal gastric epitel) och positiva (Gastrointestinal stromacellstumör) kontroller. Dessutom har de fall utvärderades immunhistokemiskt för apoptos-besläktat protein (bcl-2), att utvärdera en potentiell sammanslutning av CD117 uttryck med cellproliferationen regulatoriska vägar.
Resultat
Ingen positiv reaktion för CD117 sågs i magsäcken carcinoma tumörceller oavsett till celltyp, kvalitet, och scenen, spridning och apoptos hastighet. Uttryck av bcl-2 observerades i endast ett fall.
Slutsats
Vi drar slutsatsen att CD117 uttryck detekteras genom immunhistokemi inte spelar en viktig roll i magcancer vägar och utveckling, även om överuttryck på gennivå och /eller muterade CD117 uttryck kan förekomma. Således är det osannolikt att CD117 vägen är av klinisk betydelse i magcancer patienter.
Bakgrund
Gastric cancer är den näst vanligaste malignitet i världen utgör ca 10% av nydiagnostiserade maligniteter och står för mer än 12 % dödsfall i cancer [8]. Det är sjukdomen av de äldre med en medianålder på 72 år i amerikanska patienter vid tidpunkten för diagnos [8]. Immunhistokemiskt (IHC), nästan alla tumörer är positiva för cytokeratin och epitelmembranet antigen [43]. Dessutom har gastric karcinom visat sig vara positivt för följande faktorer i olika proportioner: Pancreatic sekretorisk trypsinhämmare (76% och 89% i intestinala och diffusa typer respektive) [19], karcinoembryonalt antigen (30-55%), villin (47 %), Beta catenin (63%), CD44 (55-58%), [22, 43] och Placental Alkaline Phosphatase (23%) [49]. Mutationer av p53-proteinet och avvikelser i adenomatös polypos coli (APC) -genen återfanns i omkring 50% av fallen [1]. I litteraturen finns endast en studie för att undersöka uttrycket av CD117 i gastriska karcinom till vår kunskap hittills [18]. Denna studie rapporterar ett uttryck för protoonkogenen c-kit och dess ligand stamcellsfaktor (SCF) i gastriska karcinom-cellinjer [18]. In vivo har den potentiella uttryck av proteinet i mänsklig magkarcinom inte analyserats, och ingen uttalande om den potentiella kliniska betydelsen av in vitro-studie har getts till vår kunskap.
Klassiskt gastric karcinom är sekretessbelagda till tarm och diffus typ enligt den Lauren klassificering [29]. Även om rollen av adjuvant terapi i avancerad magsäckscancer är under debatt, i allmänhet kirurgisk resektion betraktas som standardbehandling och svar på andra behandlingsmetoder är dålig [46]
. Gastric carcinom brukar upptäckas vid avancerade tumörstadier. De faktorer som innebär miss en tidig diagnos omfattar anatomiska och kliniska skäl. Anatomiskt, har magen en mycket stor luminal utrymme och tumörerna kan nå en ganska stor storlek före framkalla smärta eller symptom på hinder. Från klinisk synpunkt, symptom på gastrisk carcinom är ekvivalenta med godartade lesioner såsom kronisk gastrit eller magsår. Ofta är dessa nyligen diagnostiserade tumörer är inte längre mottagliga för kirurgi. Populationsbaserade gastric cancerscreening har inte genomförts i de flesta länder på grund av brist på känsliga och specifika serumtumörmarkörer, stor ekonomisk belastning, och dålig överensstämmelse rutin gastroskopi.
Således verkar det rimligt att undersöka nya terapeutiska modaliteter för avancerad magsäckscancer. Immunotargeting och blockera specifika tumörtillväxtvägar är en av de nya lovande strategier. Framgångsrika exempel inkluderar regimer mot CD20 och Her-2-neu i non-Hodgkins B-cellslymfom (NHL) och avancerat stadium bröstcancer, respektive [5, 23]. Chimär anti-CD20-antikropp (rituximab) sensibiliserar B-celler i NHL att inducera apoptos genom cytotoxiska substanser, till exempel, genom att minska det Bcl-x expression [23]. Hämmare av Her-2-neu-protein (trastuzumab) har rapporterats inducera en 19% svarsfrekvens i metastatiska bröstkarcinom patienter [5]. Ett ytterligare medel är förknippad med uttrycket och hämningen av CD117 (c-kit), och faktiskt har använts i olika tumörer såsom hematologiska maligniteter och gastrointestinala stromala tumörer (GIST). Således kan dessa hämmare potentiellt betraktas som ett nytt mål för terapeutiska regimer i gastriska karcinom; dock endast om en betydande CD117 uttryck kunde påvisas, dvs genom användning av IHC.
Expression av CD117, c-kit och stamcellsfaktor (SCF) receptor
CD117 kodas av c-kit-protoonkogenen på kromosom 4q11-q12 [42]. Som ett cellyteprotein det kategoriseras i den tredje olika cellreceptorer namngivna receptorer med inneboende kinas aktivitet
[10]. Den har tre områden av extracellulära, intracellulära och transmembrana plats. Besläktade receptorer innefattar granulocytkolonistimulerande faktor (G-CSFR) och blodplättshärledd tillväxtfaktor (PDGFR). Den extracellulära domänen besitter fem immunglobulin-liknande områden. De tre första är ansvarig för bindning med stamcellsfaktor (SCF). Efter en komplexbildning med SCF den intracellulära domänen fosforyleras och nya platser finns för cytoplasmatisk budbärare t.ex. IP3, Src och Ras. Efter dessa händelser, är cellen begås för att ange S-fasen och celltillväxt cykel [30].
Uttryck av CD117-proteinet har identifierats i olika celltyper, såsom osteoklaster, Langerhans celler, rep blodkroppar, nedsatt tubuli epitelceller, svett körtelceller, eller megakaryocyter [3]. Den spelar sannolikt en fysiologisk roll vid proliferationen av dessa celler. Ett betydande inflytande C-kit i bildandet och tillväxten av extremiteter på embryonala stadier har misstänkts av djurmodellstudier [41]. Mastceller är beroende av autokrina krets av CD117 [1], och förlusten av CD117 i germinala celler av embryonala testikelresulterar i en ökad apoptos av könsceller och infertilitet i följande perioder liv [13]. Lösligt c-kit kan mobilisera benmärgsceller in i perifert blod via interaktion med vaskulär celladhesionsmolekyl 2 (VCAM-2) [35]. Båda, SCF och CD117 ta inflytande på tillväxten av endotelceller och glatta muskelceller i navelvenen [33]. Dock är den viktigaste funktionen av CD117 aktiveringen av celltillväxt. Uttryck av CD117 har noterats i en delmängd av angiosarkom fall ett fenomen som har jämförts med effekten av en onkofetalt protein eller dess anti-apoptotiska effekt [9].
Hos människa, CD117 proto-onkogen mutationer resulterar i en autosomalt dominant sjukdom som heter piebaldism [24]. Somatiska mutationer har registrerats i olika tumörcelltyper. Mutationen av c-kit-protoonkogenen har ofta observerats i tumörer i könsceller, i synnerhet i seminom [25].
Även om en överuttryck av CD117 mRNA noterades i cellinjer av maligna fibrösa histiocytom [36], IHC utvärdering sådana tumörer för c-kit visade endast en positiv reaktion av 43 fall [51]. Immunhistokemiskt uttryck av CD117 har också visats i leiomyosarkom i uterus [39], och har identifierats i ca 50% av småcellig eller stora cell neuroendokrin lungcancer [2]. Överuttryck av CD117 är nästan alltid ses i GIST [42]. Immunhistokemiskt, dess uttryck tjänar vanligen för diagnostisk differentiering av dessa tumörer från morfologiskt liknande tumörer [15]. Singular CD117-uttryck eller i kombination med det för SCF noteras i flera hematopoetiska tumörer inkluderande mastcellsleukemi, akut myelogen leukemi, och andra myeloproliferativa störningar [10]. I själva verket kan c-kit-expression i akut leukemi betraktas som en indikator på myeloid ursprung av tumörceller [10] eftersom den sällan uttrycks i lymfoida blastceller. Samtidigt dess expression i myeloidceller utgör grunden för att detektera en minimal kvarvarande sjukdom (MRD) med flödescytometri [10]. De flesta tumörceller i Hodgkins sjukdom, inklusive mononukleära och Reed-Sternberg celler uttrycker c-kit [10]. Kolonkarcinom sällan visa en positiv cytoplasmatisk reaktion för CD117 med IHC [40]. C-kit uttryck varierar i hög grad i mjukdelssarkom, och varierar från 10% i myxoid sarkom till 60% i melanocytiska schwannom [21]. I humana gliom c-kit är allmänt uttryckas och en autokrin reaktionsväg av tumöraktivering och progression av c-kit och dess ligand har föreslagits häri [17]. Intressant nog normala bröstepitelceller abundantly uttrycker c-kit, medan en förlust av c-kit-expression har rapporterats hos 80-90% av bröstcancerfall [37]. In vitro, överföringen av c-kit-gen i en bröstcancer-cellinje resulterade i undertryckandet av cellulär tillväxt [37]. Dessa observationer tyder på en hämmande effekt av c-kit och dess ligand i bröstcancerproliferation. En studie rapporterar en co uttryck av c-kit och stamcellsfaktorgener i bröstkarcinom och en möjlig autokrin aktivering av dessa cancerceller [20]. En undersökning av maligna tumörer med positiv CD117 immunhistokemisk reaktivitet listas i tabell 1 enligt [22] .table en Immunhistokemisk detektion av CD117 i maligna tumörer
tumörtyp
reaktivitet (%)
Antal undersökta fallen
Endometrial cancer
100
8
Follikulärt cancer i sköldkörteln
100
11
papillär cancer av sköldkörteln
100
9
Merkel cell carcinoma
96
22
seminom
96 65
Ovarian serös cystadenokarcinom
94
16
njurcellscancer chromophobe
90 74
osteogent sarkom
84
18
hämmare av c-kit
Vissa endogena cytokiner har visat sig inneha hämmande effekt på c-kit-receptom [6, 28]. Sådana endogena hämmare inklusive TGFβ1 och IL4 var framgångsrikt tillämpats i försöksdjur och i kolonkarcinom cellinjer [6, 28]. En av de protein tyrosinkinasinhibitorer kan SU5614 inducera cellulär tillväxtstopp och apoptos i AML genom att hämma c-kit-receptom [45]. STI571 eller imatinibmesylat är en annan molekyl som representerar den exogena hämmare. tillämpas ursprungligen för behandling av CML genom att hämma 9, 22 translokation inducerad tyrosinkinas [44], det senare serveras till en effektiv behandling av en mängd olika maligniteter inklusive metastaserande gastrointestinala stromacellstumörer [12]. Behandlingen med c-kit-inhibitorer hos 21 patienter med AML som var delvis resistenta mot kemoterapi lovande för [27]. In vitro-studier av småcelliga karcinom-cellinjer visade en synergistisk effekt för c-kit och IGF-1R-inhibitorer i induktion av apoptos [9, 48]. Andra studier in vitro visade en inhibering av cellproliferation och induktion av apoptos i kolonkarcinom [4], bröstkarcinom [37], Ewing sarkom [16] och neuroblastomcellinjer [7]. Dessutom har ett framgångsrikt behandlat fall lider av en hepatocellulär cancer och levercirros beskrivits [38].
Bcl-2-protein
Bcl-2-proteinet är ett 26 Kd protein med den viktiga roll i att kontrollera apoptos. Bcl-2-produktion styrs av en gen belägen på kromosom 18 [14]. Bcl-2 tillhör en familj av proteiner som inkluderar Bax protein [31]. Bax motverkar effekterna av bcl-2 genom att öka cellkulturens mottaglighet för apoptotiska stimuli [31]. I själva verket är det föreföll att förhållandet av bcl-2 till Bax proteiner styra känsligheten eller resistens många celltyper att apoptotiska stimuli [31]. Även om rollen av bcl-2-protein är väl känt i vissa former av lågvärdiga lymfom, inklusive foUikulära lymfom [14], är dess roll i andra cancer under utredning. Studier kunde visa reaktiviteten av tumörceller i gastrisk karcinom för bcl-2 med olika frekvenser [14, 50]. En högre frekvens av apoptos visades i gastric dysplasi snarare än i samexisterande magcancer [50]. Denna observation är suggestiv för en specifik roll av Bcl-2 i magcancer utveckling genom att öka cell livet och införa det till mer genetiska förändringar [50].
Även om dessa observationer är nu långt ifrån praktiska genomförandet i magcancer behandling, några rapporter av framgångsrik tillämpning av apoptosinduktion i gastric cellinjer är närvarande [32, 26].
material och metoder
paraffinblock av 38 fall med magcancer opererade mellan 11 mars 1999 och 5 september 2003 har samlats in från arkivet av Pathology Laboratory i Afzalipour sjukhuset. Representativa tumörvävnad valdes för immunohistokemi. En paraffinblock ett fall med en gastrointestinal stomi tumör (GIST) användes för positiv kontroll. Immunohistokemi utfördes genom tillämpning av Avidin-Biotin Complex (ABC) -metoden för CD117 och bcl-2. Både primära antikroppar och LSAB visualisering kit var kommersiellt tillgänglig från Dako, Köpenhamn, Danmark. Värmen - inducerad metod (HIER) söktes antigenåtervinning av tris-EDTA-buffert PH9. Den primära antikroppsutspädning sattes till 1/400 för CD117 och 1/40 för bcl-2 respektive. De avparaffiniserades och rehydrerade Glasen inkuberades med de primära antikropparna under 20 minuter, efter noggrann tvättning med den sekundära antikroppen under 10 minuter, med streptavidin under 10 minuter, och flytande Diaminobenzydine (DAB) under 5 minuter. Fall grupperades positivt om en mörkbrun reaktion i tumörcellerna noterades.
Resultat
Den kompletta listan över de 38 fall ges i tabell 2. spektrum av patienternas åldersintervall från 23 till 88 år ( betyder 56). Könsfördelningen (män /kvinnor) konton till 1,7: 1. Tjugo patienter genomgick en total gastrektomi, de andra behandlades med delsumma gastrektomi. Sex av tumörerna som utvecklats från hjärtregionen (15%), ytterligare sex tumörer från corpusområdet (15%), och 18 fall var belägna i antrum (47%). I 6 fall (15%) tumören omfattande infiltrerade magen, och en detaljerad placering av tumörerna kunde inte identifieras. Ett fall härstammar från mag-esofagus korsning och en annan enda fall infiltrerade både kropp och den övre magmunnen. Enligt Lauren klassificering 20 fall (52,6%) grupperades i tarm typ (figur 1) och 17 fall (44,7%) grupperades i den diffusa typen (figur 2). En mucinous typ sågs (2,7%). Inom gruppen av tarmtumörer typ 8 fall väl, och 12 fall måttligt eller dåligt differentierade. De flesta av patienterna opererades i avancerade tumörstadier visar endast två fall i steg I (5,3%) och 3 fall i etapp II (7,9%). Avancerade stadier inkluderar 16 fall (42,1%) i steg III A, 15 fall (39,4) vid steg III B och 2 fall (5,3%) i steg IV i enlighet med reglerna i AJCC /UICC [43] .table 2 Detaljer demografiska, mikroskopiska, patologiska och immunhistokemiska fynd i studien fall
Ser. Nej
Sex
Ålder
verksamhetsåret
Läge
Cell Type

Grade

Stage

1
F
50
1999
A
D
-
IIIB
2
F
48
1999
DI
D
-
IV
3
M
70
1999
B
D
-
IIIA
4
F
65
1999
A
I
PD
IIIA
5
M
58
1999
A
D
-
IIIA
6
M
59
1999
DI
D
-
IIIA
7
M
75
1999
B
I
MD
IIIA
8
M
28
2000
A
D
-
IIIB
9
M
65
2000
A
D
-
II
10
F
65
2000
A
I
WD
IIIB
11
F
54
2001
A
D
-
IIIA
12
M
70
2001
B
I
PD
IIIA
13
M
70
2001
C
D
IV
14
M
45
2001
C, B
I
PD
IIIB
15
M
60
2001
A
I
MD
II
16
M
51
2001
A
I
MD
IIIB
17
F
67
2001
B
D
-
IIIB
18
F
67
2002
C
D
-
IIIB
19
M
39
2002
C
I
WD
IIIA
20
F
79
2002
B
I
MD
IIIA
21
F
44
2002
DI
D
-
IIIA
22
M
63
2002
A
I
WD
IB
23
M
48
2002
A
I
PD
IIIB
24
M
52
2002
DI
D
-
IIIB
25
M
68
2002
A
I
WD
II
26
M
70
2002
A
I
WD
IIIA
27
M
88
2002
A
I
PD
IIIA
28
F
30
2003
C
I
MD
IIIA
29
M
53
2003
C
I
WD
IB
30
F
53
2003
C
I
MD
IIIB
31
F
60
2003
-
I
PD
IIIB
32
F
48
2003
A
D
IIIB
33
M
42
2003
A
Mucinous
WD
IIIA
34
M
65
2003
B
D
-
IIIB
35
M
45
2003
DI
D
-
IIIA
36
M
23
2003
GEJ
I
WD
IIIA
37
M
58
2003
A
D
-
IIIB
38
F
35
2003
A
I
PD
IIIB
Förkortningar: M: man; F: kvinnligt; A: antral; B: kropp; C: cardia; DI: diffus infiltrativ; GEJ: gastro-esophageal junction; D: diffus typ; I: intestinal typ; PD: dåligt differentierat; MD: måttligt differentierade; . WD: väl differentierad
Figur 1 H & E utseende tarm typ ventrikelcancer
Figur 2 H & E utseende diffus typ magcancer
CD117 IHC reaktion var negativ i samtliga fall inklusive det normala.. yta och körtelepitel, dysplastiska epitelceller runt tumören, och de invasiva komponenter i mag cancerceller (figur 3), medan positiv kontroll (GIST) visade stark och diffus cytoplasmisk reaktivitet (figur 4). IHC färgning för bcl-2 var också negativ i samtliga fall utom ett fall av en diffus gastrisk cancer (Ärende nr. 11) som visade en distribuerad stark cytoplasmatisk reaktivitet (figur 5). I 5 fall en utspridd och svag cytoplasmatisk reaktivitet noterades för bcl-2, som ansågs vara negativt också. Figur 3 Negativ immunohistokemisk reaktion för CD117 i gastric carcinoma tumörceller.
Figur 4 Immunhistokemisk färgning för CD117 visar stark diffus positiv reaktion i styrsliden (GIST). Notera avsaknaden av bakgrundsfärgning i icke-neoplastiska element på toppen av bilden.
Figur 5 Stark och diffus cytoplasmisk reaktivitet för bcl-2 i fall 11.
Diskussion
Medelåldern för magcancer fall detta studie (56 år) är betydligt lägre än för populationsbaserad incidens (70 år). De flesta av våra fall hade opererats i avancerade tumörstadier, och svarar till en procentandel av 86% i den tredje etappen och högre.
Uppenbarligen en potentiell kurativ kirurgisk och kemoterapeutisk behandling av sådana avancerade, dåligt differentierade, och aggressiva tumörer är omöjligt. Därför bör nya terapeutiska metoder sökas efter.
En potentiell regim skulle kunna vara behandling med imantinib, ett ämne som ursprungligen tjänade för hämningen av abl-bcr fusions genprodukt i kronisk myelogen leukemi. Det kan också fungera som ett kit tyrosinkinashämmare, och följaktligen har dess expression analyserats i GIST och en bred variation av andra maligniteter [34]. I själva verket, vissa onkologer begära kit IHC fläckar när de konfronteras med mesenkymala tumörer för att potentiellt tillämpa imatinib för behandling [34]. Överraskande, CD117 uttryck i mag carcinom var inte tydligt även om det har undersökts i ett antal olika tumörer, såsom könsceller eller melanocytiska maligniteter. Vi kunde bara utvärdera en artikel som beskriver ett överuttryck av CD117-genen i magcancer cellkulturer [18].
I vår studie, ingen av de studerade 38 fall visade en CD117 uttryck immunohistokemiskt. Därför verkar det vara osannolikt att CD117 spelar en anmärkningsvärd roll i magsäckscancer bildning och progression. Dessutom är dess potentiella användning som ett nytt mål för terapeutiska strategier ifrågasättas. Detta uttalande gäller, även om mer känsliga metoder som fluorescent in situ hybridisering (FISH) kan detektera en CD117 uttryck i magcancer tumörceller utan motsvarande IHC resultat. Miettinen et al. har undersökt kit positiva angiosarkom för kit mutationer och kunde inte upptäcka eventuella avvikelser i regionen typiskt muterade i GIST [34]. Sålunda kan en positiv IHC reaktion innebär inte tillämpningen av anti kit drogregimer i sig. Å andra sidan kan mutationer av CD117-gener förekomma i utvecklingen av gastriska karcinom, och kan inte uteslutas av vår studie, som tillämpade antikropparna endast riktad mot "vildtyp" proteinbildning. Review, en liknande situation var hittades för bcl-2-uttryck, vilket kunde visas inom cytoplasmatically i endast ett fall av en diffus gastrisk carcinom. Således är majoriteten av gastriska karcinom (om inte alla) är immunohistokemiskt negativa för bcl-2. Dessa resultat överensstämmer med de uppgifter som rapporterats av Wang och hans kollegor. Författarna rapporterade endast två BCL-2 positiva fall av 30 gastriska karcinom [47]. Fricke et al. rapporterade en större andel av immunhistokemisk reaktivitet (5/24) för bcl-2 i en studie utförd på 24 fall av diffus typ gastriska karcinom [15]. Alla dessa ärenden samtidigt positivt i samband med E-cadherin mutationer [15]. Men det finns ökande rapporter om Bcl-2 reaktivitet i magcancer med mycket högre frekvens (11, 14). Chen och kollegor rapporterade 80,56% av immunhistokemisk reaktivitet av gastriska cancerceller för att Bcl-2-protein som var oberoende till tumörplacering, histologisk typ av cancer och lymfkörtel metastas status (11). En rapport från Brasilien visar 45% av IHC reaktiviteten hos tumörceller för bcl-2-protein (14). I båda studierna olika typer av antikropp användes. I Chen studera en specifik metod för bedömning ansågs för kvantitativ och kvalitativ utvärdering av IHC reaktion för bcl-2 (11). Med tanke på låg frekvens av reaktivitet av gastric cancerceller i många rapporter, däribland den av oss, verkar det vara rationellt att genomföra en storskalig och interinstitutionella studie med specifika mätningar som elektroniska mätningar för att kontrollera den exakta graden av bcl-2 reaktivitet i magsäcken cancer.
Slutsats
Summera dessa uppgifter och med våra egna resultat uttrycket av CD117 i magcancer verkar vara en mycket osannolika händelsen och kan inte praktiskt betraktas som ett potentiellt mål för behandling. Expressionen av bcl-2 i gastrisk karcinom verkar vara ganska sällsynt och för närvarande dess kliniska betydelse är oklar. Men ytterligare stora studier behövs för att utföra för att kontrollera den exakta graden av bcl-2 reaktivitet i magcancer.
Förklaringar
Tack
ekonomiskt stöd från Kerman University of Medical Sciences Research Center tacksamma.
författarnas ursprungliga inlämnade handlingarna Images of Nedan finns länkar till författarnas ursprungliga inlämnade filer för bilder. 13000_2005_7_MOESM1_ESM.png Författaroriginalfilen för figur 1 13000_2005_7_MOESM2_ESM.png Författaroriginalfilen för figur 2 13000_2005_7_MOESM3_ESM.png Författaroriginalfilen för figur 3 13000_2005_7_MOESM4_ESM.png Författaroriginalfilen för figur 4 13000_2005_7_MOESM5_ESM.png Författaroriginalfilen för figur 5

• Gastric extremt väl differentierad adenokarcinom i magsäcken fenotyp: som en gastric motsvarighet till adenom malignum av livmoderhalsen
• Laparoskopisk partiell gastric tran och devascularization i syfte att öka dess flow