Expression av Na + /l-symporter (NIS) är markant minskad eller frånvarande i gastric cancer och intestinal metaplastisk slemhinnan i Barrett esofagus
Expression av Na
+ /l -symporter (NIS) är markant minskad eller frånvarande i magcancer och tarm metaplastisk slemhinnan i Barrett esofagus Bild Sammanfattning
Bakgrund
natrium /jodid symporter ( NIS) är en plasmamembran glykoprotein som förmedlar jodid (i -) transport i sköldkörteln, ammande bröst, spottkörtlar och mage. Medan NIS uttryck och reglering har undersökts hos friska och neoplastiska sköldkörtel och bröstvävnad, lite är känt om NIS uttryck och funktion längs den friska och sjuka mag-tarmkanalen.
Metoder
Därför undersökte vi NIS uttryck genom immunohistokemisk analys i 155 gastrointestinala vävnadsprover och genom immunoblotanalys i 17 gastriska tumörer från 83 patienter.
Resultat
Beträffande den friska Gl-kanalen, observerade vi NIS uttryck uteslutande i den basolaterala regionen mag mucin-producerande epitelceller. I gastrit, var positiv NIS färgning observerades i dessa celler, både i närvaro och frånvaro av Helicobacter pylori
. Betecknande NIS uttryck var frånvarande i magcancer, oberoende av dess histologiska typ. Endast fokal svag NIS uttryck detekterades i omedelbar närhet av gastriska tumörer, dvs., i histologiskt intakta slemhinna, uttrycket blir gradvis starkare och linjär längre bort från tumören. Barrett slemhinna med junktional fundic-typ kolonn metaplasi visade positiv NIS färgning, medan Barrett slemhinna med intestinal metaplasi var negativ. NIS-färgning var också frånvarande i intestinalized gastric polyps.
Slutsats
Det NIS uttryck är markant minskad eller frånvarande i fallet med intestinalization eller maligna förändringar i magslemhinnan föreslår att NIS kan visa sig vara en betydande tumörmarkör vid diagnos . och prognos av gastric maligniteter och även precancerösa lesioner såsom Barrett slemhinna, och därigenom förlänga den medicinska betydelsen av NIS bortom sköldkörtelsjukdom
bakgrund
jodid (i -) är en viktig beståndsdel i tyreoideahormonerna trijodtyronin ( T 3) och tetrajodtyronin (T 4). Dessa hormoner är viktiga för den normala utvecklingen och mognaden av det centrala nervsystemet hos nyfödda och för flera metaboliska funktioner i vuxen. I - metabolism hos människa tycks ha anpassat för att ge tillräcklig I - för normal sköldkörtelfunktion med tanke på miljö brist på I -. En hörnsten i I - metabolism är aktiv I - upptag i sköldkörteln, en process som förmedlas av natrium /jodid symporter (NIS) [1, 2]. NIS är en integrerad plasmamembran-glykoprotein som ligger i det basolaterala membranet i sköld follikelceller [3]. Även NIS-medierad aktiv I - upptag har länge setts som en distinkt sköldkörtel fenomen, är det nu klart att aktiv jag - transport observerats i extrathyroidal vävnader såsom spottkörtlar, ammande bröstkörtel, magslemhinnan, och placenta är också medieras av NIS [3-8]. NIS-cDNA som klonats från dessa vävnader är identisk med sköldkörtel NIS [5]. I själva verket har deglykosylering med N-glykosidas F eller metionin specifik CNBr-klyvning av sköldkörteln, mage, och bröstkörtel NIS proteiner indikerade att NIS är samma protein i var och en av dessa vävnader [6]. NIS-medierad radiojod upptag i magen och spottkörtlar rutinmässigt observeras i radiojod / 99mTcO 4 i profil-kropps scintiscans (Fig 1A) [9]. Figur 1 NIS uttryck i olika vävnader. A: radiojod ansamling i NIS-uttryckande humana vävnader (SG: spottkörtlar, T: sköldkörteln, G: mage) 2 timmar efter 99mTc-perteknetat administration (5 mCi). B: Immunblot-analyser av humant NIS expression i en Graves sköldkörtel (T), normala salivkörtlar (SG), och normal magslemhinna (G). Totalt protein (50 ug) genomgick elektrofores i varje bana; nitrocellulosamembranet sonderades med 3 nM affinitetsrenad anti-human-NIS Ab såsom beskrivs i Material och Metoder. C-H: Immunohistokemisk analys av NIS uttryck i humana jodid-koncentrera vävnader. C: Normal sköldkörtel (ursprunglig förstoring: 400 x), D: Graves sköldkörteln, stark basolateral NIS färgning av follikulära epitelceller (ursprunglig förstoring: 1000 ×), E: Spottkörtel (ursprunglig förstoring: 400 x), F: basolateral NIS färgning i spott duktala celler (ursprunglig förstoring: 1000 ×), G: magslemhinnan (ursprunglig förstoring: 400 x), H: basolaterala NIS färgning av gastriska mucin-utsöndrande celler (ursprunglig förstoring: 1000 ×) katalog. utbudet av i - för sköldkörtelhormon biosyntesen styrs av dietary i - intag, jag - absorption, och sköldkörtel jag - upptag. I - antas att absorberas i tunntarmen, men varken den anatomiska platsen för dess absorption eller dess mekanism har identifierats. Intressant nog gastric NIS förmedlar aktiv transport av I - från blodet till mag lumen, dvs den aktiva sekre
av I - i magsaften. Utsöndrad I - sedan recirkuleras in i blodet när den absorberas, tillsammans med nyligen intas dietary I - i tunntarmen. I - slutligen utsöndras huvudsakligen via njurarna. Den roll som utsöndras I - i magsaften är okänd, som är funktionen av NIS-medierad I - utsöndring av saliv i spottkörtlarna. Däremot den funktionella rollen av NIS-medierad I - translokation i mjölkproducerande bröstkörteln är avgörande och mycket tydlig: Processen resulterar i I - utsöndring av mjölk och därmed tillföra anjonen till ammas nyfödd för hans /hennes egen sköldkörtelhormon biosyntesen [6].
Uppgifter om NIS uttryck och funktion i områden i mag-tarmkanalen än magen är fortfarande knapphändiga och något kontroversiell. Närvaron av NIS transkriptet, såsom detekteras med RT-PCR, har rapporterats i både tjocktarmen [10] och tunntarmen [11]. Emellertid har andra forskare inte kunnat amplifiera NIS transkript i någon av dessa två vävnader [5, 12, 13]. Genom immunoshistochemistry, Spitzweg et al
[5], Lacroix et al
[13], och Wapnir et al
[14] har observerat några NIS-proteinexpression i kolon; däremot Vayre et al
[15] observer den endast i rektum men inte i resten av tjocktarmen. Ingen av de undersökningar som genomförts hittills har visat NIS uttryck i matstrupen [3]. Rön om NIS uttryck i gastrointestinala tumörer har också varit begränsade. Gastric cancer, till skillnad från normal slemhinna, har i allmänhet rapporterats uppvisa någon I - eller perteknetat ( 99mTcO 4 -) ackumulering [16-18] (perteknetat är en anjon med samma storlek och laddning som jag - och på samma sätt transporteras av NIS), med undantag av Wu et al
[19], som rapporterade radiojod upptag i magcancer. Dessutom i 1960-talet och 70-talet, radiojod eller 99mTcO 4 -gastric scintigrafi studerades som en möjlig metod för diagnos av gastric neoplasi, baserad på upptäckten att maligna gastric vävnad misslyckades att transportera I -eller 99mTcO 4 -into magsaften [16-18]. Vidare under samma årtionde, Berquist et al
används 99mTcO 4 - scintigrafi för att fastställa diagnosen Barrett esofagus, baserat på den karakteristiska byte av distala esofagus slemhinnan av 99mTcO 4 -concentrating gastric kolonn epitel [20, 21]. Dessa observationer tyder inte bara att NIS uttryck kan försämras till följd av malign transformation, men också att fastställandet av NIS uttryck och funktion kan vara av diagnostiskt värde i gastroesofageal sjukdom.
I överensstämmelse med ovanstående koncept är vår senaste rapport minskade eller frånvarande NIS uttryck i 27 gastriska adenokarcinom studerats av hög densitet vävnad microarrays [14]. Medan vävnads mikroarrayer är optimala för high-throughput screening, är provtagning med vävnadskärnor begränsas alltså att utöka våra resultat och mer grundligt undersöka frågan om NIS uttryck i gastroesofageal cancer och dess möjliga diagnostiska värdet, har vi analyserat NIS uttryck i normala och maligna gastrointestinala vävnadsprover från 83 patienter. Prover erhölls under kirurgisk resektion eller endoskopisk undersökning och analyserades genom immunhistokemi på konventionella vävnadssnitt, med tanke på att denna teknik erbjuder fördelen (över RT-PCR) för att fastställa expression och cellulär lokalisering av NIS-proteinet i stället för NIS transkriptet [22] . Vi bedömde också NIS uttryck genom immunoblotanalys att fastställa specificiteten av den observerade immunreaktivitet.
Metoder
Snap frysta vävnadsprover erhölls för immunoblotanalys från 17 patienter som genomgick resektioner för gastric tumörer (3 malt och 14 adenokarcinom från fem kvinnliga och 12 manliga patienter, medelålder: 62). Motsvarande normala peritumorala vävnader också in
Vi studerade genom immunhistokemi vävnadsprover som erhållits från mag-tarmkanalen hos 66 patienter. (Medelålder: 54; manligt /kvinnligt förhållande: 37/29). När det gäller patienter 20 cancerpatienter, togs prover från tumörer och deras närområden (tumör, tumör marginal, och 1 cm och mer än 3 cm från tumören marginal) omedelbart efter resektion i operationssalen; resterande 46 (66-20) var biopsier. Vävnadsprover från tunntarm och tjocktarm erhölls från alla segment i tarmkanalen (jejunum, ileum, och höger och vänster kolon). Tillstånd för undersökningen erhölls från den lokala etiska kommittén för St George University Teaching Hospital Székesfehérvár, Ungern.
Immunoblot
Vävnadsprov blandades under 1 minut med en polytron homogenisator (Brinkman Instruments, Westbury, New York) och homogeniseras med en omrörare typ glas-Teflon-homogenisator (Caframo-Wiarton, Ontario, Kanada) i en buffert innehållande 250 mM sackaros, 1 mM EDTA, 10 mM Hepes (pH 7,5), och proteashämmare (90