Kombinerad epitel-mesenkymala övergång med Cancerstamceller liknande markör som prediktorer för återfall efter radikal resektion för gastric cancer

kombinerad epitel-mesenkymala övergång med Cancerstamceller liknande markör som prediktorer för återfall efter radikal resektion för magcancer Bild Sammanfattning
bakgrund
Syftet med studien var att identifiera förekomsten och prediktorer för återfall efter kurativ resektion och den kliniska betydelsen av epitel-mesenkymala övergång (EMT) och stamcellsliknande fenotyper i magcancer.
Metoder
i sammanlagt 1,463 patienter som genomgick kurativ resektion för magcancer mellan januari 2001 och januari 2008 Drum Tower Hospital, 402 (27,5%) fick återfall. De delades in i början av återfall (inom två år) och sen återkommer (mer än två år). De kliniskt patologiska egenskaper, inklusive fem EMT relaterade proteiner (Snail-1, ZEB-1, E-cadherin, vimentin, och β-catenin) och magcancer stamcellsmarkörer CD44 och CD54, terapeutiska metoder, överlevnadstiden efter återfall, och återfall mönster jämfördes mellan de två grupperna.
Resultat
Förlust av E-cadherin uttryck och avvikande uttryck av vimentin och kända magcancer stamcells tillverkare CD44 var signifikant associerade med aggressiva clinicopathologic funktioner. Multivariat analys visade att steget III patienter med tidig återfall magsäckscancer hade större tumörer och mer lymfkörteln metastaser, tillsammans med onormalt uttryck EMT och Cancerstamceller markör, än patienter med sent återfall. Tidigt återfall associerades med mer avlägsna metastaser än sent återfall och patienter tenderade att dö inom två år efter återfall.
Slutsatser
Kombinerad EMT med Cancerstamceller liknande markör är en prediktor för återfall efter radikal resektion för magcancer. Avancerad TNM etappen i samband med tidig död cancer efter återfall.
Bakgrund
Gastric cancer är den fjärde vanligaste cancerformen i världen, och kirurgi är fortfarande den viktigaste behandlingen, med kurativt syfte. Även efter gastrektomi och lymfkörtlar, varje år många patienter dör av återfall. Den epiteliala-mesenkymala övergång (EMT), en utvecklings process där epitelceller uppvisa minskad intercellulär adhesion och förvärva flyttande fibroblastiska egenskaper, anses vara kritisk för invasiv och metastatisk progression i cancer [1]. Processen med EMT är associerad med nedreglering av epiteliala markörer, onormal translokering av β-catenin, och aberrant uppreglering av mesenkymala markörer. Cancerstamceller är celler i en tumör som besitter självförnyelse och tumör initiera kapacitet. I magcancer, var CD44-positiva tumörceller visat sig ha cancerstamcellsegenskaper, inklusive tumör-initierande förmågan [2], och Chen et al
. [3] visade att CD44 + CD54 + celler uppvisar cancerstamcells kapacitet i magcancer vävnader. Dessa tumör-initierande celler ger en reservoar som kan orsaka tumöråterkomst efter behandlingen [4].
Tidigare Ryu et al
. [5] visade att en kombination av EMT och stamcellsliknande fenotyper är en viktig prediktor för aggressiva biologiska beteende för magcancer; Men få studier för närvarande har undersökt EMT med Cancerstamceller liknande markör i magsäckscancer med återfall och prognos. Syftet med den aktuella studien var att karakterisera återfall mönster, identifiera prediktorer för tiden för återfall och inledande återfall mönster av magcancer med tidig och sen återfall, och finna riskfaktorer att predikat tidigt återfall efter radikal resektion för magcancer. Detta kan bidra till att den preoperativa bedömningen av lämpliga terapeutiska strategier och att ge mer intensiva och skräddarsydda uppföljningsstrategier för högriskpatienter.
Metoder
patienturvalet
Mellan januari 2001 och januari 2008 med undantag av patienter som förlorades att följa upp eller dålig efterlevnad, totalt 1,463 patienter genomgick kurativ resektion för magcancer vid Drum Tower sjukhuset. Totalt 402 (27,5%) av dessa patienter upplevde återfall och därefter med i studien; sålunda återfallsfrekvensen i vår studie var 27,5%. Medelåldern för de 402 patienterna var 64,7 år (intervall: 26 till 91 år), med en manlig: kvinnlig förhållande av 1,87: 1. Medicinska diagram och patologi rapporter har granskats för att registrera kliniska och patologiska data. För att utvärdera huruvida uttrycksprofilerna för de olika EMT markörerna var annorlunda mellan primär- och magsäckscancer, har fall med regional lymfkörtel metastas utvärderades också. När det gäller tidpunkten för återfall, vissa tumörer återkommer inom det första året efter resektion, och i dessa fall kan misstänkas otillräcklig radikal kirurgisk metod eller systematisk metastas i drift. I vår studie, definierade vi tidigt återfall som återkommer inom två år efter operationen. Sen återfall definierades som återkommer mer än två år efter operationen. Dessa 402 patienter delades in i två grupper, nämligen den tidiga återfall grupp, som innehöll 248 patienter, och den sena återkommande grupp, som innehöll 154 patienter. Uteslutningskriterier ingår synkron gastric dubbel cancer, en tidigare historia av operation för magcancer, gastric stubbe cancer, eller cancer anatomiskt klassificeras som matstrupscancer enligt den amerikanska kommittén för cancer (AJCC) sjunde upplagan [6].
Studien godkändes av de kliniska forskningsetiska kommittéer Drum Tower sjukhuset och informerat samtycke erhölls från alla patienter.
Tissue array och immunohistokemi
samtliga prover i studien togs bort från formalinfixerade paraffininbäddade magcancer vävnader. För alla av arrayer har tre kärnor från olika områden av tumören i varje enskilt fall avlägsnas och placeras i en ny tom mottagare paraffinblocket, såsom tidigare beskrivits av Hsu et al
. [7], var och 4-im tjocka sektioner erhölls för immunohistokemi. Proverna avparaffiniserades och uttorkad genom en graderad serie av etanollösningar (Nanjing Chemical Reagens Co, Ltd, Nanjing, Kina). Den immunhistokemisk färgning för EMT-besläktade proteiner Snail-1, zinkfinger E-box-bindande homeobox 1 (ZEB-1), vimentin, E-cadherin, β-catenin och cancer stamcellsliknande markörer CD44 och CD54, utfördes och utvärderades enligt den tidigare metoden [3, 5].
som för statistisk analys av multipla markörer, var provet registreras som att ha positiv immunoreaktivitet för varje antikropp, med undantag för E-cadherin, om mer än 5% av cancercellerna var immunreaktiva, och tumörceller med mindre än 5% ansågs vara negativa. De bedömningskriterier för E-cadherin definierades som "positiv (intakt) när immunoreaktivitet på cellmembranet var närvarande i mer än 25% av de gastriska cancerceller.
Mönster av återfall
Mönster återfall rapporterades representera första platser dokumenterad återkommande sjukdom efter kurativ resektion. Återkommande dokumenterades från de första kliniska eller radiologiska tecken på sjukdom med en obeveklig kurs som leder till tumörprogression och /eller död. Bekräftelse genom biopsi rekommenderades för några tecken på återkommande sjukdom eller metastaser. Återfall mönster klassificerades som lokoregional, peritonealdialys eller hematogen. Lokoregional återfall definierades som någon cancer återkommer vid resektion marginal eller lymfkörtlar (inklusive regionala noder samt retropancreatic och para-aorta noder) eller drift säng inom området för resektion (under diafragman och levern, och framför bukspottkörteln och abdominala såret). Peritoneal återfall definierades som någon cancer återkommer i bukhålan på grund av intraperitoneal fördelning inklusive visceral metastas, rektal hylla, pericholedochal och periureteral infiltration. Hematogen återfall definierades som någon metastaserad lesion upptäcks i lever, lunga, ben och andra avlägsna organ.
Uppföljning
Efter operationen fick alla patienter har följts upp på regelbundet. Uppföljande bedömningar utfördes var tredje månad under de första fem åren efter operationen, och var sjätte månad därefter tills patientens död. Uppföljningsförfaranden ingår en medicinsk historia, fysisk undersökning, rutinmässiga blodprover, leverfunktionstester, mätning av tumörmarkörnivåer (karcinoembryonalt antigen och kolhydratantigen 199), en lungröntgen, och andra studier avbildning. Alla rutinförfaranden utfördes av en kirurg, var gastroskopi utföras av en gastroenterolog, och övre mag-serien, buken sonogram och datortomografi (CT) utfördes med en radiolog. För bekräftade återkommande sjukdom eller metastaser, var biopsier inte fått nya, flera lungskador eller lesioner som är karakteristiska för BEN metastaser noterade på CT eller hela kroppen ben skannar. När metastas misstänktes gjordes ytterligare tekniker användas, såsom skelettscintigrafi, positronemissionstomografi (PET), och biopsiprovtagning.
Statistisk analys
Alla värden uttrycks som medelvärde ± standardavvikelse. Kategoriska variabler analyserades med χ 2 test och kontinuerliga variabler med hjälp av oberoende-prover t-test. Logistisk regressions multivariat analys utfördes för att bestämma skillnaderna mellan de två grupperna. Analys av överlevnad utfördes med hjälp av Kaplan-Meier-metoden, och skillnaderna mellan kurvorna undersöktes med användning av en två-tailed log-rank test. P Hotel < 0,05 ansågs vara statistiskt signifikant. Statistisk analys utfördes med hjälp av SPSS (SPSS 13.0 för Windows, SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA). Software Review Resultat
Expression av epitel-mesenkymala övergång och Cancerstamceller liknande markör förening med tumörrecidiv
Tabell 1 visar clinicopathologic egenskaperna hos patienter med tidig återfall och sen återkommer. Bland de perioperativa variabler registreras för univariata analysen var: närvaro av CD44, CD54, och vimentin, förlust av E-cadherin och β-catenin uttryck, med en tumörstorlek av 5 cm eller mer, mer avancerad T-scenen, och en mer avancerad TNM scenen med tidigt återfall till sen återfall multivariat analys användes för att identifiera de oberoende riskfaktorer för övergripande återfall. Analysen visade att patienter som uppvisar en tumörstorlek av 5 cm eller mer, och en mer avancerad TNM stadium, tillsammans med EMT uttryck och uttryck av Cancerstamceller markör CD44, var framträdande i början av återfall (tabell 2) .table 1 kliniskt patologiska egenskaper av återkommande mag cancerpatienter
Tidig återfall (n = 248) n (%)
Sen återfall (n = 154) n (%)
P-värde

Ålder, år
0,392 Hotel < 65
109
61
≥65
139
93
Kön, manligt /kvinnligt
162 /86
100/54
0,937
Tumörstorlek storlek~~POS=HEADCOMP, cm
0,013 Hotel < 5
76
68
≥5
172
86
Gastrectomy
0,061
Totalt
91 71
Delsumma
157 83
plats
0,232
Övre
46
27
USA
49
20
Lower
130
95
Diffusa
23 12
Brutto utseende
0,001
Ytlig tumör
18 25
Bormann typ I och II
25
40
Bormann typ III och IV
205
89
Histologi typ
0,315
differentierade
76
40
odifferentierad
172
114
Laurens klassificering
0,572
Intestinal typ
104 69
Diffus skriver
144
85
Lymfkörtel metastaser
0,002
Negativ
52
54
Positiv
196
100
Lymphovascular invasion
0,003
Frånvarande
57
56
Presentera
191 96
djup invasion Hotel < 0,001
T1 och T2
46
53
T3 och T4
202
101
TNM stadium Hotel < 0,001
jag
14
27
II
43
59
III
191
68
Lymfkörtel dissektion
0,414
D1
109
75
D2
86
54
D3
53 25
EMT uttryck (%) Review avvikande uttryck av mesenkymala markör
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 förlust av epitel markör
E-cadherin
112 (45,2) Review 35 (22,7) Hotel < 0,001
β-catenin
29 (11,7) Review 19 (12,3)
0,846
Expression av cancer~~POS=TRUNC markör (%) Review CD44
163 (65,7) Review 71 (46,1) katalog 0,001
CD54
120 (48,3)
63 (40,9) katalog 0,037
adjuvant kemoterapi, ja /nej
221/27
142/12
0,308
Tabell 2 multivariat analys av faktorer oberoende i samband med tidpunkten för återfall (tidig kontra sen)
tidig
sen
P-värde
Odds förhållande
95,0% CI för experiment B
vid Tumörstorlek storlek~~POS=HEADCOMP ≥5 cm
172 (69,4) Review 86 (55,8)
0,001 8,750
(2,265-33,799) katalog TNM stadium III
191 ( 77,0) Review 68 (44,2) katalog 0,040
0,493
(0,251 till 0,970) katalog EMT uttryck (%) Review Vimentin
87 (35,1) Review 21 (13,6 ) katalog 0,031
2,359
(1,082-5,145) Review E-cadherin
112 (45,2) Review 35 (22,7) Hotel < 0,001
0,125
(0,046 till 0,338) Review Uttryck av cancer~~POS=TRUNC markör (%) Review CD44
163 (65,7) Review 71 (46,1) katalog 0,017
0,297
(0,108-0,806 )
mönster~~POS=HEADCOMP återfall
median~~POS=TRUNC tiden~~POS=HEADCOMP till återfall var 17,0 månader (intervall: 2,0-89,0). De flesta återfall i vår studiegrupp (248 av 402, 61,7%) inträffade inom två år efter kurativ kirurgi (tabell 3). I tidigt återfall gruppen, den vanligaste mönstret var hematogen metastas, följt av lokoregional och peritoneal återfall. Inklusive mönster som utvecklades samtidigt, lokoregional och hematogen återfall var den vanligaste mönstret, följt av peritoneal återfall. I slutet av återkommande grupp, den vanligaste mönstret var lokoregional och peritoneal upprepning, följt av hematogen återfall som enskilda mönster, och när mönster som utvecklades samtidigt ingick, lokoregional återfall var fortfarande den vanligaste mönstret. Fjärrmetastaser är vanligare i början av återfall, men peritoneal spridning är inte signifikant. Bland patienter med hematogen metastas, är levermetastaser vanligare i början recurrence.Table 3 Mönstret av initial återfall av magcancer
Tidig återfall (n = 248) n (%)
Late återfall (n = 154) n (%)
P-värde
Lokalregionala återfall
161 (64,9) Review 85 (55,2) katalog 0,052
Hepatoduodenal ligament
57 (23,0) Review 37 (24) katalog 0.810
Perigastric område
25 (10,1) Review 24 (15,6) Review 0,101
anastomos
23 (9,3)
15 (9,7) Review 0,877
Remnant mage
15 (6) Review 12 (7,8) katalog 0,601
Peripancreatic område
12 (4,8) Review 9 (5,8) Review 0,660
bukväggen
10 (4) Review 7 (4,5) Review 0,804
Lymfkörtel
51 (20,6) Review 27 (17,5)
0,455
Blandat
10 (4) Review 3 (1,9) Review 0,251
fjärrmetastaser
207 (83,5) Review 109 (70,8) Review 0,003
Peritoneal spridning
106 (42,7) Review 62 (40,3) katalog 0,624
hematogen 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
Överlevnadstiden efter återfall
Majoriteten av patienterna med återfall av magcancer (321 av 402, 79,9%) dog inom två år efter återfall. Medianöverlevnaden efter återfall var 8,1 månader i början av återfall och 13,3 månader i slutet av återfall, respektive. Totalt 16 patienter överlevde mer än fem år efter återfall: 10 med tidiga återfall och sex med sen återfall. Bland de 10 patienter med tidig återfall, inkluderat återfall mönstret en levermetastaser, två lungmetastaser, tre anastomos återfall, två hepatoduodenal ligament upprepningar, en bukväggen återfall, och en peritoneal sådd. Bland de sex patienter med sent återfall, ingår återfall mönstren ett buksnitt återfall, två levermetastaser, en kvarleva mage återfall, en hepatoduodenal ligament återfall, och en anastomos återfall med leverinvasion. Överlevnadstiden efter återfall var signifikant kortare i den tidiga gruppen (P
< 0,001, log-rank test) (Figur 1). Figur 1 Jämförelse av överlevnad efter återfall av Kaplan-Meir.
Diskussion
Gastric cancer representerar den fjärde vanligaste orsaken till cancerdödlighet i världen. Lokoregional återfall kan uppstå efter kurativ resektion, inklusive intilliggande lymfkörtlar resektion och tvärvetenskaplig behandling, möjligen i form av peritonealdialys carcinosis och /eller metastaser, vilket är en orsak till den höga graden av återfall. Carcinoma återfall är i huvudsak dödliga, och än så länge finns det inga särskilda behandlingar för att undvika återfall [8-10].
Kliniska betydelsen av EMT har rapporterats i olika humana cancerformer, och särskilda mekanismer som är involverade i cancer progression, såsom kringgående av apoptos, resistens mot kemoterapi, och förvärvet av stamcellsliknande egenskaper och deras påverkan på patientens överlevnad har föreslagits [1, 5, 11, 12]. CD44 är ett transmembrant glykoprotein som är känd som en cancer stamceller markör i magcancer [2]. CD44 är positivt och signifikant samband med tumörmetastas, återfall, och dödligheten i magcancer [13, 14].
I den aktuella studien, uttryck av mesenkymala markör vimentin var vanligare i början av återfall än i slutet av återfall av cancer (P
< 0,001), och E-cadherin-uttryck vilse i 112 (45,2%) av 248 början återfall cancer, men bara 35 sen återfall (22,7%) cancer visade förlust av E-cadherin uttryck (P Hotel < 0,001). Dessa fynd visar att omvandlingen av de gastriska epitelceller skulle kunna främja tumörrecidiv och metastasering. CD44 och CD54 uttryck befanns också oftare i början av återfall patienter än de sent återfall (P
= 0,001, P
= 0,037), vilket tyder på att stamceller markörer kan tas som en promotor för tumör framsteg.
det har förekommit flera studier [1, 5] på komplexiteten i samspelet mellan EMT-besläktade proteiner och deras effekter på cancer återfall. Den aktuella studien bestämdes att kombinationen av förändringar i proteinuttryck av vimentin, E-cadherin, och CD44 var den mest effektiva prognostisk faktor i magcancer. Dessutom har denna kombination var en oberoende förutsägande faktor för återfall, tillsammans med en konventionell clinicopathologic parameter som pTNM scen och histologisk differentiering.
I vår serie, det finns en stor skillnad i cancer storlek, grov utseende, lymfkörtel metastas, lymphovascular invasion, djup invasion, och scenen mellan de tidiga och sena återfall grupper, och patienter med CD44 och vimentin, och förlust av E-cadherin och β-catenin uttryck, har en högre tendens till tidigt återfall. Våra resultat visade att patienter som uppvisar en tumörstorlek av 5 cm eller mer, och en mer avancerad TNM stadium, tillsammans med EMT uttryck och uttryck av Cancerstamceller markör CD44, var framträdande i början av återfall i multivariat analys.
Som för återfall mönster, i allmänhet, det finns tre huvudsakliga återfall mönster av magcancer efter kurativ kirurgi: lokoregional återfall, peritoneal spridning, och hematogen metastas. Våra data visar att patienter med tidig återfall hade mer avlägsen metastaser, men inte peritoneal spridning, än de med sena återfall. Hematogen metastas var vanligare i början av återfall, som liknade vissa studier [9, 10]. Det finns ingen signifikant skillnad mellan tidig och sen återkommer med avseende på lokoregional återfall. Vi fann att lever, lunga, och ben är de mest frekvent hematogen metastatiska organ. Detta resultat överensstämmer med andra [10, 15]. Levermetastaser visar en tendens att ske tidigare, medan lunga och skelettmetastaser inträffar senare. Levern är det första filtret av cancerceller genom portalen venöst blodflöde i magen; fungerar lung som ett sekundärt filter. Detta resultat tyder på att patienter bör övervakas noggrant för hematogen metastas under de två första åren av uppföljning, och för lokoregional eller peritoneal återfall senare.
Överlevnads gånger efter återfall har sällan dokumenterats i tidigare studier, men en ny studie utförd av Wu et al
. [16] rapporterade att de flesta patienter dukade inom ett år att få en diagnos av återfall, med medianöverlevnadstiden efter återfall är bara 6,7 ​​månader. I våra resultat, medianöverlevnadstiden i början av återkommande gruppen var signifikant lägre (8,06 jämfört med 14,97 månader, P Hotel < 0,001). Trots dålig överlevnad efter återfall av cancer och en ogynnsam reaktion på kemoterapi hos vissa patienter, hade 16 patienter långsiktig överlevnad av mer än fem år efter återfall. Vi föreslår att nära följa upp med B-ultraljud och endoscopies är viktigt, särskilt under de första två åren, för att förlänga överlevnaden.
Slutsatser
hematogen metastas befanns vara vanligare hos patienter som upplevt återfall inom två år av botande resektion, och patienter med stora tumörstorlek (≥5 cm) och avancerade TNM stadium (stadium III) befanns vara mer benägna att tidigt återfall. EMT och stamcellsliknande fenotyper är korrelerade med aggressiva kliniska funktioner i magcancer, och de tre proteiner, E-cadherin, vimentin och CD44 kan vara den bästa kombinationen för att förutsäga patientens återfall.
Notes
Gui- fang Xu Wei-Jie Zhang bidragit lika för detta arbete
Förkortningar
EMT.
Epithelial-mesenkymala övergång
ZEB-1:
zinkfinger E-box-bindande protein 1
CD44:
Kluster av differentiering 44
CD54:
Cluster av differentiering 54
AJCC
amerikanska kommittén för cancer
CT:
datortomografi

PET:
positronemissionstomografi
SPSS:
Statistiska produkt- och tjänstelösningar
TNM:
'tumör, nod, metastaser "
förklaringar
Bekräftelser
Detta arbete stöddes av National Natural Science Foundation i Kina (licensnummer: 81.201.909)., och Nanjing medicinsk vetenskap och utvecklingsprogram (bidragsnummer: QYK11166, YKK12072) teknologi.
Authors 'ursprungliga inlämnade handlingarna Images of Nedan finns länkar till författarnas ursprungliga inlämnade filer för bilder. 12957_2014_1838_MOESM1_ESM.tiff Författaroriginalfilen för figur 1 Konkurrerande intressen
Författarna förklarar att de inte har några konkurrerande intressen.
Författarnas bidrag
GFX och WJZ deltog i studiedesign, kliniska data och provtagning, och dataanalys. QS och XYX som patologer omklassificeras alla adenokarcinom prov. GFX och WJZ skrev utkastet till papper. XPZ och WXG bidragit lika: både genomtänkt och genomfört studien, och reviderat hela manuskriptet. Alla författare läst och godkänt den slutliga manuskriptet.

• Oxytocin /vasopressin-receptorantagonist atosiban fördröjer magtömningen av en halvfast måltid jämfört med koksaltlösning i human
• Förutsägelse av tumörrecidiv efter kurativ resektion i magcancer baserat på bcl-2 uttryck