Abstract
Mer enn 160.000 mennesker er ventet å dø fra invasive urothelial karsinom (IUC) i år på verdensbasis. Forskning i relevante dyremodeller er avgjørende for å bedre IUC ledelse. Naturlig forekommende canine IUC ligner menneskelige IUC i histopatologi, metastatisk atferd, og behandlingsrespons, og kunne gi en relevant modell for menneskelig IUC. Den molekylære karakterisering av canine IUC har imidlertid vært begrenset. Arbeidet ble utført for å sammenligne genekspresjon array-resultater mellom vevsprøver fra IUC og normal blære hos hunder, med sammenligning til lignende uttrykk array-data fra menneske IUC og normal blære i litteraturen. Det ble observert store likheter mellom berikelse mønstre av gener i hund og menneske IUC. Disse inkluderte mønstre speiling basal og luminal undergrupper utgangspunktet observert i menneskelige brystkreft og mer nylig bemerket i menneskelig IUC. Canine IUC prøver også utstilt berikelse for gener involvert i
P53
trasé, som har blitt rapportert i menneskelig IUC. Dette er spesielt relevant som legemidler rettet mot disse genene /baner i andre krefttyper kan brukes på nytt for å behandle IUC, med hunder som gir en modell for å optimalisere behandlingen. Som en del av validering av resultatene og bevis på rektor for å evaluere individuell målrettet terapi, ble overekspresjon av EGFR i canine blæren IUC bekreftet. Likhetene i genuttrykksmønster mellom hunder og mennesker legger betydelig til verdien av naturlig forekommende canine IUC som en relevant og sårt tiltrengt dyremodell for human IUC. Videre kan funn av uttrykk mønstre som krysser forskjellige patologisk-definerte kreft tillate studier av hunder med IUC å optimalisere kreft forvaltning på tvers av flere krefttyper. Arbeidet forventes også å føre til en bedre forståelse av den biologiske betydningen av genuttrykksmønster, og potensialet anvendelsen av kryss-arter sammenligninger tilnærming til andre krefttyper samt
Citation. Dhawan D, Paoloni M, Shukradas S, Choudhury DR, Craig BA, Ramos-Vara JA, et al. (2015) Comparative genuttrykk Analyser Identifisere Luminal og Basal subtyper av Canine Invasive urothelial Carcinoma som etterligner Mønstre i menneskelige ondartet blærekreft. PLoS ONE 10 (9): e0136688. doi: 10,1371 /journal.pone.0136688
Redaktør: Yves St-Pierre, INRS, CANADA
mottatt: 16 juni 2015; Godkjent: 06.08.2015; Publisert: 09.09.2015
Copyright: © 2015 Dhawan 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
Data Tilgjengelighet: Gene uttrykk data er tilgjengelig gjennom NCBI ved tiltredelse antall GSE66064
Finansiering:. Denne studien ble støttet av private donasjoner for blærekreft forskning gjort til Purdue Comparative Oncology Program. På den tiden arbeidet ble gjort, MP og CK jobbet i National Cancer Institute Comparative Oncology Program. Ytterligere finansiering for en del av dette arbeidet ble gitt av Comparative Oncology Program i egenutført NCI. Strand Genomics Inc. gitt støtte i form av lønn for forfattere SS og DRC, men ikke har noen ekstra rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet. De spesifikke roller disse forfatterne er formulert i § «forfatter bidrag «
Konkurrerende interesser. SS og DRC er ansatt i Strand Genomics Inc. Det er ingen patenter, produkter under utvikling eller markedsført produkter å erklære. Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer, som beskrevet på nettet i veiledningen for forfatterne.
Innledning
Mer enn 70.000 mennesker er ventet å bli diagnostisert med blærekreft i USA i 2015, og 16.000 mennesker er ventet å dø av sykdommen [1, 2]. Høy klasse, muskel invasiv urothelial karsinom (IUC, også kjent som overgangsordning celle carcinoma) er ansvarlig for de fleste blærekreft dødsfall. De fem års overlevelse for pasienter med muskel-invasiv kreft i urinblæren er 69% hvis kreften er fortsatt orgel begrenset, 34% hvis lymfeknutemetastaser er til stede, og bare 6% hvis kreften har spredning til fjerntliggende organer. [2] Bedre styring av IUC er stort behov for
Videre karakterisering av IUC på genomnivå forventes å føre til bedre styring av IUC på flere punkter inkludert. Tidlig oppdagelse, forebygging, prognostication, og behandling. Kreft Genome Atlas (TCGA) prosjekt nylig dokumentert hel-exome sekvensering av 131 muskel-invasiv, høy klasse human blære svulster og matchet normale prøver. Funn inkludert roman samt tidligere rapporterte mutasjoner og mål for behandling relevant til menneskelig urothelial karsinom. [3] Videre unik menneskelig IUC, dvs. ennå ikke rapportert i andre kreftformer, var det identifisert endring av kromatin regulatoriske gener. Dette legges kunnskap åpner opp potensielle nye muligheter for behandling, og dermed tilrettelegge bedre forvaltning av sykdom i nær fremtid.
Det har vært godt etablert at blærekreft har to definerte veier som fører til enten overfladisk blæren svulster lav karakter eller høyere klasse invasiv blærekreft, og at 50% av invasive blæren svulster båtplass mutasjoner /endringer i
P53
eller
P53
veier. [4, 5] Men nye rapporter har markert to distinkte genet ekspresjonsprofiler selv innenfor human IUC som merkelig ligner mønstre av de basale og luminale undertyper som karakterisert i human brystkreft. [3, 6-8] I tillegg har IUC også blitt dokumentert for å vise forskjellige subtyper beriket for
P53
veier. [6, 7] Som disse nye funnene brukes i forskning for å bedre utsiktene for mennesker med IUC, relevante dyremodeller er avgjørende.
Invasive urothelial karsinom utvikler naturlig i hunder. [9, 10] Sykdommen ligner human IUC bemerkelsesverdig i sin frekvens, histopatologi, heterogenitet, områder av metastaser, og respons på konvensjonell kjemoterapi. [9, 10] Selv om eksperimentelt indusert gnagermodeller er sentrale i blæren svulst forskning, kjæledyr hunder med IUC er tenkt å gi en utfyllende svært relevant modell av blærekreft. Relevansen av canine blærekreft til human IUC inkluderer betydelig inter- og intra-tumoral heterogenitet, utvikling av kreft i individer med intakt immunsystem og kroppslige prosesser, og den aggressive og invasive metastatisk oppførsel av kreft. Kliniske studier utført i kjæledyr hunder med IUC kan gi viktig informasjon for å bistå i utformingen av kliniske forsøk på mennesker. [9] Et eksempel er bruk av hemmere cyklooksygenase (COX) i IUC hvor de gunstige effektene ble først dokumentert i kjæledyr hunder med IUC og deretter lignende biologiske endringer hos mennesker COX-hemmere. [9-11] Flere studier pågår i hunder med IUC, inkludert målrettet terapi og demethylating agenter, kunne være av stor overføringsverdi. [10, 12-14] Med komprimert levetid, hunder gir også en unik mulighet til å studere forebyggende strategier. [10] Selv om canine IUC synes å tilby enorm verdi som en translasjons-modell, for bedre å bruke denne modellen, er det viktig å forstå de molekylære egenskaper, og hvordan de er lik eller forskjellig fra human IUC.
Denne studien ble gjennomført for å definere genutrykksmønster i canine IUC og å sammenligne og kontrast disse funnene med menneskelig IUC. Forstå genomiske likheter forventes å føre til nye strategier for å forbedre deteksjon av IUC, gripe inn tidligere i sykdomsforløpet, spår enkelte pasient utfall, og mer effektivt håndtere kreft generelt.
Metoder
oversikt
den Purdue University Animal Care og bruk komité og eierne av hunden godkjent samling av vev fra hunder med naturlig forekommende invasiv blærekreft. Den Purdue University Animal Care og bruk Committee også godkjent studie rapportert i dette manuskriptet. Prøvene ble samlet i løpet av rutine veterinær medisinsk overvåkning som er nødvendig for å diagnostisere den naturlig forekommende sykdom hos hunden. Arbeidet inkludert (1) microarray uttrykk profilanalyse for å fastslå genene forskjellig uttrykt mellom hund IUC og normal hund blære (fig 1), (2) sammenligning av statistisk signifikant forskjellig uttrykt gener (uttrykt forskjellig mellom normal og IUC) beriket både hund og humane tumorprøver (fig 1), og (3) validering av over uttrykk for EGFR protein i canine IUC prøver og normal blære prøver.
Trinnvis skildring av utvalgets behandling og kryss-arter analyser som ble utført.
Mikromatrise Expression Profilering Analyse av canine Prøver
Gene uttrykk profilering ble utført ved hjelp av Genome Array 2,0 (Affymetrix canine 2.0 med 18.000
C
.
familiaris
mRNA /EST-baserte utskrifter og over 20.000 ikke-redundante spådd gener, Affymetrix, Santa Clara, CA). Merking, hybridisering, og scanning av microarray ble utført ved Center for Cancer Research, Comparative Oncology Program, National Cancer Institute, Bethesda, MD. Total RNA ble ekstrahert fra ferske isolert normal hund blære fra ikke-tumorbærende, friske hunder (n = 4) og IUC prøver før behandling (n = 18) ved hjelp av Trizol (Invitrogen, Carlsbad, California) og renset ved hjelp RNAeasy (Qiagen, Valencia, CA). Ferske tumorprøver ble samlet ved cystoskopi, og diagnosen bekreftet ved histopatologi å være høy klasse IUC. Biotinylert forsterket RNA ble hybridisert til Affymetrix canine 2,0 chips. Fire biologiske replikater ble analysert for normalgruppen (alder tilpasset ikke-tumorbærende hunder), og 18 biologiske replikater ble analysert for IUC gruppe. Statistiske analyser av uttrykk mønstre som ble utført med GeneSpring GX 12.6.1 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA). Sonder mellom 20-100 persentil ble filtrert for å identifisere uttrykk. Moderert t-test med Benjamini FDR multippel testing korreksjon ble brukt til å generere en liste med statistisk signifikante sonder. Et filter av 2-gangers forandring ble anvendt for å identifisere opp- eller ned- regulerte prober. Differensial uttrykk analyser ble gjort på gener som korrelert til sondene. Kriteriet brukes til betydelig feilregulert gener var en p-verdi på ≤ 0,05 og en to-fold eller høyere endring. Hierarkisk clustering ble utført ved hjelp av Ward metode for å beregne trepunkt og euklidsk avstand beregninger. Genet Listen ble videre analysert for funksjonell og sti analyse ved hjelp GeneSpring GX 12.6.1 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA).
Mikromatrise Expression Profilering Analyse av humane prøver
Menneskemicroarray uttrykk data ble utvunnet fra GEO database (GSE24152) som ble kjørt på Affymetrix Genechip human Genome U133 Plus 2.0 Array plattform. [15] GSE24152 ble valgt på grunn av lignende teknologi (Affymetrix plattform) og inkludering av normal menneskelig blære og behandlings naive mennesker IUC prøver. Denne plattformen inneholder en fullstendig dekning av Human Genome U133 plus 6.500 flere gener for analyse av over 47.000 transkripsjoner. Datasettet inkluderte microarray ekspresjonsdata fra normalt humant blære (n = 7) og IUC prøver (n = 8). I silico validering av dette datasettet ble gjennomført mot større datasett GSE31684 og GSE5287 (95,6% overlapping) for ytterligere å bekrefte avtalen til den valgte datasettet mot større funn rapportert. Rådata (GSE24152) ble behandlet og analysert som beskrevet for canine prøver ved hjelp GeneSpring GX 12.6.1 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA).
Data Bearbeiding og Analyser
Dataene fra hver art ble behandlet og analysert uavhengig. Menneske WikiPathways (Wikipathways.org) kilde ble brukt for å finne beriket trasé ved hjelp av den hypergeometriske fordelingen for p-verdi beregning av individuell betydelig veien. NCBI Homologene bord ble brukt til å oppnå de ortologe gener mellom hund og menneske for sti kartlegging
Menneskelig normal blære og IUC data sendt til GEO database (ref: GSE24152). Ble brukt til å utvinne data av menneskelig differensial uttrykk i IUC sammenlignet med normal blære. [15] Som utført av forfatterne, bU28 og bU29 ble ekskludert fra analysene.
En liste over basal og luminal gener preget tidligere i menneskelig brystkreft og impliserte å være av betydning i menneskets invasiv blærekreft ble utviklet . [3, 7, 8] Denne listen av gener som ble brukt til å utføre uten tilsyn hierarkisk gruppering ved hjelp av euklidske avstand beregninger på de samme genene uttrykkes forskjellig mellom normale og canine IUC prøver. GSEA analysene ble utført ved bruk av GeneSpring GX 13.0 med datasett importert fra Broad Institute ved hjelp av 5 minimum antall gener med en 100 permutasjoner og en q avskåret verdi på 0,3. KEGG Pathway analyser ble utført ved bruk av DAVID.
Immunohistochemistry
Immunohistochemistry av parafininnstøpte vevssnitt ble utført med produsentens instruksjoner (BioCare, Concord, CA) med modifikasjoner. [13] I korthet histopathologically bekreftet canine normal blære og IUC Glassene ble deparaffinized og hydrert, etterfulgt av antigen hentes ved hjelp av proteinase K (Dako Corporation, Carpinteria, CA). Glassene ble inkubert med EGFR-mus-monoklonalt antistoff-klon 528 (Pierce, Rockford, IL) over natten ved 4 ° C. Platene ble inkubert med musen probe (BioCare Medical, Concord, CA) etterfulgt av MACH 4. Signalet ble oppdaget ved hjelp av 3,3′-diaminobenzidin reagens (DAKO Corporation, Carpinteria, CA); lysbilder ble kontra med hematoxylin (Sigma, St. Louis, MO), dehydrert, og montert i Permount (Sigma, St. Louis, MO). Sammenkoblede slides ble farget med Universal Negativ kontroll serum (BioCare Medical, Concord, CA). Normal canine hud fungert som en positiv kontroll for spesifisitet av farging. Den prosent av positivt immunostained tumorceller ble kategorisert som 0 til 3 som følger: 0 = 10% av cellene, 1 = 10-19% av celler, 2 = 20-49% av celler, og 3 50% av celler. Intensiteten av immunfarging ble gradert på en skala fra 0-3, hvor 0 = ingen farging, 1 = uklar farging, 2 = moderat til intens farging, og 3 = høyest intensitet farging. IHC-stillingen ble bestemt ved å multiplisere den kategori for prosent positive celler av den fargeintensitet slik at 9 var mest intens og 2 var minst. En IHC score på 0-1 ble ansett negative.
Resultater
Cross Arter Analyser av genuttrykk mellom Canine and Human Normal blære og IUC Prøver
Cross-arter analyser var utføres ved hjelp av en to-trinns prosess (figur 1). Først ble de ofte kommenterte gener på både menneskelige og hjørnetann chips identifisert, og andre var identifisering av differensielt uttrykte gener mellom normal blære og IUC både hund og humane prøver (FC2, t-test uparede p 0,05). Dette trinnvis prosess identifisert 436 gener som ble utsatt for ukontrollert hierarkisk gruppering, og resultatene er illustrert i figur 2. Listen av gener finnes i tabell A i S1 fil. Karakteristikken av hunder, ved å gi IUC prøvene er oppsummert i tabell B i S1 fil. Regioner betegner samsvar og forskjeller i uttrykk data, det vil si, kan oppregulert eller nedregulert gener, mellom hund og menneske IUC prøvene bli visualisert i figur 2.
En liste av gener som ofte kommentert og betydelig uttrykt (mellom normal og IUC, p 0,05, FC2) hos hunder og mennesker, ble generert. Hierarkisk clustering ble utført på disse genene (n = 436) ved hjelp av Euklidsk avstand Metrix. Figuren illustrerer at canine og menneskelige normale kontroller klynge sammen og disse klynge separat fra hund og menneske IUC prøver. De IUC prøver fra hunder og mennesker gruppert sammen. Fargekodene er: (1) red bar betegner canine normal blære, (2) brun bar betegner normal menneskelig blære, (3) blå linjen betegner canine IUC prøver, og (4) grå linjen angir menneske IUC prøver
hierarkisk clustering av Canine IUC prøver
på utfører unsupervised hierarkisk clustering, canine IUC prøvene gruppert som to forskjellige grupper (fig 3). Den clustering av gruppene var uavhengig av kjønn, alder, rase, kreft klasse, scene, eller klinisk utfall. Som visualiseres i PCA plot, ikke bare gjorde det normale blære prøvene klynge separat fra tumorprøver, men 11 tumorprøver (betegnet som gruppe I) segregert separat fra de andre syv tumorprøver (betegnet som gruppe II) (fig 4). Totalt 2012 banene ble funnet å være anriket i canine IUC prøver. Utnytte DAVID å analysere KEGG trasé beriket mens analysere canine IUC prøver indikerte erbB signalveien for å bli beriket signifikant (tabell C i S1 File). Gene ontologi (GO) analyser av hjørnetann IUC prøvene indikerte avvik i biologiske prosesser (87%), molekylære funksjoner (9%) og cellulære komponenter (4%) (tabell D i S1 File). . Gene Set berikelse Analyser (GSEA) viste anrikning av gener i kategoriene av kjennetegn, C3 og C4 gensettene (tabell E i S1 File)
hierarkisk clustering illustrerer differensial uttrykket av gener (p 0,05, FC2 ) mellom canine IUC prøver kontra normal canine blæren. Videre canine IUC prøvene gruppert i to forskjellige grupper.
En PCA plottet ble generert ved hjelp av normaliserte data. PCA plottet viser klart skille mellom normale prøver og canine IUC prøver. I tillegg demonstrerer PCA plottet også klar segregering av hjørnetann IUC prøvene i to grupper dvs. gruppe I og gruppe II.
Noen av de genene som representerer basal og luminal subtyper av menneskelig brystkreft og
P53
veier tilknyttet gener som var også forskjellig uttrykt mellom hund normal blære og IUC ble utsatt for hierarkisk clustering bruke alle hunde prøvene (tabell F i S1 File). Ved gruppering, ble hjørnetann IUC prøvene funnet å bli beriket for basal (Fig 5A) og luminal (Fig 5B) subtyper identifisert i human blærekreft (likner brystkreft subtyper) og viste også mønstre av anrikning av
P53
pathways forbundet gener (figur 5C).
En liste av gener som representerer basal og luminal subtyper og de som er involvert i
P53
trasé ble manuelt generert fra publisert menneskelig IUC datasett (Cancer Genome Atlas Research Network. 2014a; Choi et al 2014a og Damrauer et al 2014). En annen liste ble generert ved hjelp av disse genene som en referanse, som også ble betydelig uttrykt i canine IUC prøver og hierarkisk clustering ble utført ved hjelp av Euklidsk avstand Metrix. Varme kart viser gener beriket for basal (A) og luminal (B) undergrupper av brystkreft i kanin IUC prøvene og indikerer også beriket gener i
P53
trasé (C). Røde og blå søyler over kartet varmen indikerer ren separasjon av prøvene i de tidligere observerte grupper. Det var ingen klar segregering av basale og luminal gener.
Beriket epidermal vekstfaktor-epidermal vekstfaktor reseptor (EGF-EGFR) Pathway i Canine IUC Prøver
EGF-EGFR veien har fått stor oppmerksomhet i menneskelig IUC, og utprøving av behandling rettet mot denne veien er i gang hos personer med IUC. [16, 17] EGFR uttrykk har også nylig blitt rapportert i canine IUC. [18]
EGFR
veien ble funnet å være beriket i canine IUC med en p 4.65E-05. For ytterligere å bekrefte EGFR uttrykk, immunhistokjemi ble utført på vevsprøver fra 48 hunder med histopathologically bekreftet middels til høy klasse IUC. Median alder for hundene var 11,5 år (spredning 6-17.5 år), og flere raser var representert. Tumor prøvene var fra en intakt kvinne, en intakt mann, 26 sterilisert hunn og 20 kastrerte hannhunder. EGFR-ekspresjon ble påvist i 35 av 48 (73%) primære tumorer (fig 6). Immunoreaktivitets ble notert i epitelcellene i 8 av 8 normale blærer fra hunder (≥ 90% celler positive, 2-3 + fargeintensitet, IHC score på 9).
Mikrofotografier av canine normal blære (A og B ) og canine IUC prøver (C og D), som viser immunoreaktiviteten til EGFR. Parrede negative kontroller ble anvendt for hver prøve (B og D). Vær oppmerksom på membran farging av tumorceller (C) og normal urothelium (A).
Diskusjoner
Om lag 16.000 mennesker er ventet å dø fra IUC i USA i 2015. [ ,,,0],2] Cystektomi regnes som standard frontlinjen behandling for personer med åpenbare organ-begrenset kreft, men omtrent halvparten av disse pasientene havn metastaser som dukker opp etter operasjonen. [19] Selv om platinumbasert kjemoterapi kan kontrollere metastaser i utgangspunktet, er utviklingen av resistens mot agentene felles, og det er ikke et veldefinert effektiv andrelinjebehandling ved metastatisk IUC. [19, 20] Det er viktig å utvikle bedre metoder for å redusere risikoen for IUC, for å oppdage det tidligere da det kan bli mer effektivt behandles, og for å gi bedre omsorg for avansert kreft. Heldigvis er den økende forståelsen av avvikende trasé som er involvert i etiologien og progresjon av blærekreft forventes å bidra i utvikling av tilpassede, målrettede og mer effektive behandlingsmuligheter. [3]
behandling av kreft er ikke lenger begrenset til behandling av en patologisk type. En endring finner sted mot behandling av molekylær signatur eller subtype og dermed føre til mer individualisert behandling. Dette subtyping krysser «organspesifikk» kreftformer samt «arter» som klart validert av de data som presenteres her gjør hundene en biologisk relevant modell for IUC. Erfaringer i andre organspesifikke kreftformer som involverer lignende molekylære signaturer kan utnyttes og brukes i en skreddersydd måte. [4, 21-23]
Etter hvert som nye forvaltningsstrategier blir utviklet, tilgjengeligheten av en svært relevant dyremodell, f.eks hunder med IUC, kan i stor grad forenkle fremgang i feltet. [9, 10] Spesielt har den siste løftet om administrasjonen av immun sjekkpunkt hemmere i metastatiske menneskeblærekreftpasienter økt verdsettelse av relevante immunkompetente dyremodeller for å optimalisere behandlingen. [24, 25] Gnagere med eksperimentelt indusert blære svulster er bærebjelken i pre-klinisk forskning blærekreft, men disse modellene kan unnlate å etterligne invasiv og metastatisk atferd, de molekylære stier involvert, og den inter- og intratumor heterogenitet som er kjennetegn for menneskelig IUC. Naturlig forekommende IUC hos hunder har flere funksjoner som utfyller andre dyremodeller av blærekreft. [10] Hundene, som er kjæledyr hunder, har funksjonelle immunforsvar, og dele miljø, vann og ofte mat med menneskene de bor med. Det er markert heterogenitet i canine IUC, slik tilfellet er hos mennesker. Hunder er stort nok for serielle prøver av blod, urin, og tumorvev (oppsamlet via cystoskopi) for å bli samlet over tid. I tillegg er den komprimerte levetiden til hunder gir muligheter for å teste forebyggende strategier og terapeutiske muligheter i et kortere tidsvindu i forhold til mennesker. Behandlingstilbud testet på hunder med naturlig forekommende IUC potensielt kan gi innsikt og bedre behandlingstilbud, ikke bare for mennesker med IUC men for mennesker med andre kreftformer som har blitt genotypet å ha genetiske avvik som ligner på de som er rapportert i canine IUC. Et eksempel på den komparative verdien av kliniske studier utført hos hunder [9, 26] er de gunstige biologiske endringer observert etter administrering av en selektiv
COX-2
inhibitor i neo-adjuvant behandling hos mennesker. [11]
Resultatene fra arbeidet presenteres her gir ytterligere overbevisende bevis for hunder fungerer som relevante og viktige modeller for å bedre utsiktene for mennesker med IUC og andre kreftformer også. Flere av de anrikede reaksjonsveier som er rapportert heri, dvs. fokal adhesjon, EGF-EGFR, signalisering av erbB2, angiogenese etc. har blitt dokumentert å være av betydning, ikke bare i human IUC, men i en rekke andre humane kreftformer. [3, 27-35] Særlig spenning er berikelse av gener som
UPK3A
,
ErbB2
,
FOXA1
,
ZEB1
,
ZEB2
,
CDH1
,
VIM
,
S100A1
,
S100A9
,
EGFR Hotell og
PPARG
som har blitt fremhevet nylig å være av betydning i menneskelig IUC. [3, 7, 8, 36]
Den entusiasmen finne likheter og validering av mål og stier i canine IUC for sammenlignet med menneskelig sykdom, er kombinert med en erkjennelse av at forskjellene vil eksistere. Forskjellen i uttrykket av enkelte sonder er merket, og lett å visualisere når clustering menneske- og hunde normale prøver og IUC prøver. Dette er ikke uventet eller nedslående, da disse forskjellene kan legge til forståelsen av de molekylære interaksjoner som driver utvikling og progresjon av IUC. En annen forskjell nylig rapportert mellom IUC i hunder og mennesker er tilstedeværelsen av en
BRAF
mutasjon (V600E) i hjørnetann IUC som er sjelden i menneskelig IUC. [3, 37] Endringer i MAPK signal oppstå i IUC i begge arter, men en
BRAF
mutasjon er mer vanlig identifisert i canine IUC. Selv med tilstedeværelse av
BRAF
mutasjon i canine IUC, likheter finnes i uttrykk mønstre på tvers av de to artene.
Et eksempel på potensielle verdien i translasjonell forskning er EGF-EGFR-signalering sti i IUC. EGFR og EGF-EGFR-signalering er dokumentert å være av avgjørende betydning i IUC, og i andre humane kreftformer også. [27-29, 32, 38, 39] I løpet av ekspresjon av EGFR-protein er blitt rapportert i 79% av human IUC (trinn T3-T4) som detektert ved immunohistokjemi. [40] Oppdagelsen av at en sammenlignbar 73% av hjørnetann IUC vev overuttrykke EGFR gir sterk støtte for sammenligningsmodell og gir muligheter til å utforske videre et mål av anerkjente betydning i menneskets IUC. EGFR er målrettet for behandling hos mennesker med IUC. [41-43] og andre kreftformer. [38, 39, 44-46] En EGFR målrettet terapi rettssaken er i gang hos hunder ved Purdue University Veterinary Teaching Hospital (upubliserte data, Aguilar, Knapp).
En annen kritisk funn fra arbeidet var identifisering av uttrykk mønstre som ligner på de som ble observert i menneskelige blærekreft, dvs. luminal og basale undergrupper som validerte i menneskelig brystkreft. [3, 6-8] ble Canine IUC prøvene funnet å bli beriket for disse subtypene. For eksempel, noen av genene beriket i canine IUC prøver dvs.
PPARG
,
TBX2
,
ErbB2
,
ErbB3
er gener som tyder på luminal undergrupper av brystkreft hos mennesker. [3, 6, 47] Videre eksempler på gener anriket i kanin IUC prøvene som ligner den basale subtype av brystkreft, og innblandet for å være kritisk i human IUC, er
MMP9
,
EGFR
,
juni Hotell og
MYC
. I et annet eksempel, til de epiteliale mesenchymale overgangs markører innblandet spiller en viktig rolle i menneskets IUC dvs.
ZEB1
,
ZEB2
,
VIM
,
CDH1
og
CLDN3
, ble også betydelig anriket i canine IUC prøver. Mange av disse genene /genprodukter har vært målrettet i andre kreftformer. Mutasjoner eller avvik i
P53
veier er dokumentert til å spille en aktiv rolle i menneskelig IUC. [8] Gener som
MDM2
,
CTNNB1
,
HDAC1
,
APC
,
BAX
,
PTEN Hotell og
NOXA1
ble beriket og forskjellig uttrykt blant de canine IUC prøvene. Selv GSEA [48] ikke avsløre basal og luminal subtyper når canine data ble analysert ved denne metoden, kunne dette ha vært på grunn av liten utvalgsstørrelse. Forstå likhetene mellom menneske og hund IUC, og også likheter på tvers av andre krefttyper, f.eks brystkreft, er ventet å tilby nyere regler for behandling og også for å forutsi behandlingsresultat for pasienter med blærekreft.
Resultatet av uttrykket analyser av hjørnetann IUC gi ytterligere verdi for naturlig forekommende invasiv blærekreft i dyre hunder som en relevant modell for human blærekreft. Det er forventet at dette og andre studier karakter IUC i hunder øker innlemmelsen av hundene med IUC i translasjonell forskning. Selv om det er mange gode grunner til å vurdere translasjonsforskning involverer hunder, er det utfordringer og begrensninger i denne tilnærmingen. [49] Mye av det vitenskapelige samfunn er ikke klar eller kunnskapsrik av eksistens og potensielle verdien av studier av hunder med naturlig forekommende kreft. I tillegg har kritikken vært reist om at det ikke er nok hunder for studier. Foreløpig kan enkelt institusjon studier melde 50-75 hunder per år. Trials konsortier som for eksempel National Cancer Institute Comparative Oncology Trials Consortium, kan melde flere tilfeller enn enkeltinstitusjoner (https://ccrod.cancer.gov/confluence/display/CCRCOPWeb/Comparative+Oncology+Trials+Consortium). Dette Konsortiet omfatter akademiske veterinær onkologer 20 veterinær høyskoler over hele USA og Canada. Forfatterne erkjenner imidlertid at hvis det vitenskapelige samfunnet bør må ha flere hunde studier utført samtidig, da ville flere veterinær forskere og institusjoner har til å engasjere seg i denne typen forskning, og nye strategier må utvikles for å identifisere og melde mer hunder. Selv med konservative anslag, er det 20.000 hunder som utvikler naturlig forekommende IUC årlig i USA, men mange av disse hundene ikke gjennomgår diagnostisering og behandling. Videre er det åpenbart at i kreftforskning, er dog studier aldri kommer til å erstatte gnagere i hvilke en gruppe av dyr som er svært lik og som har mer forutsigbar kreft kan erverves og undersøkt samtidig på en planlagt tidsperiode. Det er mye bedre å se hundestudier som et supplement til forskning gjort i gnagere. Hunder utvikle heterogen kreft som har medfødt og ervervet resistens, ligner kjennetegnene til kreft hos mennesker. Mens noen ser på dette som en svakhet av hunden modellen, ville forfatterne foreslår at dette faktisk er en flott mulighet til å ta opp viktige utfordringer humane kreftpasienter. En annen begrensning for å drive hundestudier er de økonomiske kostnadene.
