Abstract
Somatostatin reseptor subtype 2 (SSTR2) er den hyppigst uttrykt SSTR subtype i normale menneskelige vev. SSTR2 uttrykk er differensielt regulert i forskjellige tumortyper og terapeutiske somatostatin-analoger som bindes til SSTR2 er i klinisk bruk. I prostatakreft svært motstridende resultater i form av SSTR2 uttrykk og dens konsekvenser har blitt publisert i løpet av de siste årene. Hensikten med denne studien var å avklare utbredelsen og kliniske betydningen av SSTR2 uttrykk i prostatakreft. Derfor ble kvantitativ immunhistokjemi (IHC) med en vev microarray som inneholder prøver fra 3,261 prostatakreftpasienter med omfattende kliniske og molekylær kreft egenskaper og onkologiske oppfølgingsdata utført. IHC data ble sammenlignet med offentlig tilgjengelige Gene Expression Omnibus datasett av menneskelige prostata kreft genuttrykk arrays. Mens membran SSTR2 farging ble alltid sett i normal prostata epitel, SSTR2 flekker var fraværende i mer enn halvparten (56,1%) av 2,195 tolk prostatakreft prøver. Om 13% av alle analyserte prostatakreft viste moderat til sterk cytoplasma og membran SSTR2 farging. Farging intensiteter ble omvendt korrelert med høy Gleason grad, avansert pT kategori, høy tumor celleproliferasjon (p 0,0001 hver), høye preoperative PSA nivåer, (p = 0,0011) og positive kirurgiske marginer (p = 0,006).
I silico
analyse bekreftet lavere SSTR2 genuttrykk i prostata kreft kontra normal tilstøtende vev (p = 0,0424), prostatakreft metastaser vs. primære kreft (p = 0,0011) og tilbakevendende vs engangs prostatakreft ( p = 0,0438). PSA-overlevelse sank gradvis med SSTR2 fargeintensitet (p 0,0001). SSTR2-negative kreft var mer sannsynlig å utvikle metastaser over tid (p 0,05). I konklusjonen, de fleste prostata kreft er faktisk SSTR2-negative og tap av SSTR2 sterkt spår en ugunstig svulst fenotype og dårlig prognose. Derfor synes SSTR2 uttrykk en viktig faktor i patogenesen av prostata kreft og gjeninnføring av reseptoren i SSTR2-negative prostatakreft kan inneholde et lovende mål for nye genterapi tilnærminger
Citation. Hennigs JK, Müller J, Adam M, Spin JM, Riedel E, Graefen M, et al. (2014) Tap av Somatostatin reseptor subtype 2 i prostatakreft er knyttet til en aggressiv kreft Phenotype, High Tumor Cell Proliferation og Spår Tidlig metastatisk og Biokjemisk tilbakefall. PLoS ONE 9 (7): e100469. doi: 10,1371 /journal.pone.0100469
Redaktør: Alessandro Weisz, Universitetet i Salerno, Fakultet for medisin og kirurgi, Italia
mottatt: 24 februar 2014; Godkjent: 26 mai 2014; Publisert: 10. juli 2014
Copyright: © 2014 Hennigs 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 finansiert av Universitetssykehuset Hamburg-Eppendorf. JKH fikk en stipendiatstilling fra «Hubertus Wald Tumorzentrum /Universitetet Cancer Center Hamburg» under dette arbeidet. Finansiører 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
i vestlige menn, er prostatakreft den hyppigste diagnosen ondartet svulst med den nest høyeste frekvensen av kreft-tilskrives døden [1]. Prostatakreft har betydelig varierende sykdomsforløp fra langsom lokal vekst til aggressive og invasive metastatisk spredning. Det er derfor viktig for å diskriminere mellom aggressive og ikke-aggressive kreft fenotyper en grundig molekylær karakterisering av forskjellige prostatakreft subtyper.
Somatostatin (SST) er et cyklisk neuroendocrine hormon som opprinnelig ble isolert fra sau hypothalamus som
in vitro
inhibitor av veksthormon handling (GH, [2]). SST er produsert av nevroendokrine celler i hele kroppen og er derfor vidt uttrykt. Dette omfatter det sentrale og perifere nervesystem, og en rekke celler i fordøyelses, urin og forplantningsveier [3].
SST eksisterer i to biologisk aktive isoformer (SST-14 og SST-28) som binder til 5 forskjellige membranoverflate-reseptorer (SSTR1-5) med variabel bindingsaffiniteter [4]. Ved aktivering av SST-14 /-28 alle SSTRs hemme dannelsen av cyklo-AMP som dermed reduserer mitogen-aktivert (MAP) kinase mediert celle proliferasjon i et bredt spekter av celletyper [3]. Den mest utbredte uttrykt SSTR-subtypen i normalt vev [3] er SSTR2.
Forskjellige syntetiske SSTR-agonister er tilgjengelige, av hvilke den anti-proliferative oktapeptid oktreotid er den mest populære representative som blir nå rutinemessig brukt for deteksjon og terapi av nevroendokrine svulster [5]. I tillegg, ved agonist profilering oktreotid ble identifisert som mest potente bindingspartner av SSTR subtype 2 (SSTR2, [4]).
Ved hjelp av merkede Octreotide bindingsanalyser, in situ hybridisering, immunhistokjemi og RNA-bindingsanalyser SSTR2 uttrykk har vist seg å være også til uttrykk i en rekke maligne og ikke-maligne svulster som hypofyseadenom, meningeoma, nevroblastom, non-Hodgkins lymfom, nevroendokrine karsinoider, brystsvulster, nyre, bukspyttkjertel og småcellet lungekreft [3]. I disse kreftformer SSTR2 aktivering fører til en inhibering av tumorcellevekst, for det meste mediert via vekst arrestert [3].
i prostata kreft det er flere motstridende rapporter om rollen og ekspresjon av SSTR2 (for en oversikt se [ ,,,0],6]). Hansson et al, for eksempel, foreslår en oppregulering av SSTR2 uttrykk i prostatakreft [7], Morichetti og kolleger funnet økt SSTR2 farging i 80% av tilfeldige prostatakreft [8]. Andre grupper funnet redusert eller fraværende SSTR2 uttrykk i prostatakreft [9], [10].
I lys av disse motstridende rapporter, vi analysert SSTR2 uttrykk ved immunhistokjemi på en stor (3,261 svulster) prostatakreft vevet microarray (TMA) og ved offentlig tilgjengelig Gene Expression Omnibus (GEO) datasett for menneskelig prostata kreft genuttrykk arrays for å omfattende klargjøre utbredelse og klinisk betydning SSTR2 uttrykk i prostata kreft.
Materialer og metoder
tissue microarray konstruksjon
prostatakreft prognose vev microarray (TMA) besto av kreftprøver fra 3,261 pasienter fordelt over 7 parafinblokker. Sampling og konstruksjoner er tidligere blitt beskrevet i detalj [11]. I korte trekk, prøver fra radikale prostatectomies utført mellom 1992 og 2005 ved Institutt for Urologi, University Medical Center Hamburg-Eppendorf ble parafin-embedded og etterpå matchet med klinisk-patologisk data. TNM-klassifisering (American Joint Committee on Cancer, 2002, 6
th edition) ble brukt for svulst staging for å definere primærtumor størrelse og lokal invasivitet (PT), regional lymfeknute hengivenhet (PN) og fjern spre /metastatisk sykdom (pM). Gradering av kreft ble utført ved hjelp av modifisert Gleason Score [12] og ved evaluering av kreftfrie kirurgiske marginer [13]. I alle pasienter som gjennomgår radikal prostatektomi, prostataspesifikt antigen (PSA, [14]) konsentrasjoner ble målt ved diagnosetidspunktet og for postoperativ overvåking kvartalsvis i det første året, etterfulgt av halvårlige målinger i andre og årlige målinger etter det tredje året etter operasjonen. Tilbakefall ble definert som en postoperativ PSA på 0,2 ng /ml. Tidspunkt for gjentakelse ble definert av den første PSA-verdi over eller lik 0,2 ng /ml. Pasienter uten symptomer på tumor tilbakefall ble sensurert ved siste oppfølging. Ingen pasienter av kohorten fikk neo-adjuvant eller adjuvant behandling. For TMA konstruksjon, ble representative vev sylindere med en diameter på 600 um utstanset fra tumor områder av en parafin-innleiret donorvev blokk og overføres til de tilsvarende koordinater på mottaker parafin blokk i en halv-automatisert prosess ved hjelp av presisjonsinstrumenter. Fire-mikrometer tykke deler av hver microarray blokk ble overført til lim lysbilder for immunhistokjemi analyser.
Bruk av vev og kliniske data ble godkjent av etisk komité av Hamburg Chamber of Physicians og i samsvar med gjeldende lover (Hamburgisches Krankenhausgesetz, HmbKHG) og Helsinkideklarasjonen. Etter avtale med HmbKG, §12, 1-3 og §12a, 1-5 spesifikk informert samtykke var verken nødvendig eller innhentet for denne studien. Alle pasientjournaler /informasjon ble anonymisert og avidentifisert før analysene.
Immunohistochemistry (IHC)
nyklipt TMA snitt ble farget i ett forsøk på en enkelt dag. TMA snitt ble de-paraffinized etterfulgt av varme-induserte antigen gjenfinning i en autoklav i acetat-buffer, pH 6,0 i 5 min. Primær polyklonalt kanin-anti-SSTR2 antistoff (HPA007264, Atlas Antibodies, Stockholm, Sverige) ble benyttet i en endelig fortynning på 1:150. SSTR2 uttrykk ble visualisert utnytte Envision System (DAKO, Glostrup, Danmark).
Membranous og cytoplasmatic farging ble evaluert separat for hver spot. Fargeintensitet (negativ = 0, svak = 1+, middels = 2+, 3+ = sterk) og fraksjonen av positive tumorceller (i%) ble registrert for hvert vev sted. En Sluttresultatet ble bygget fra disse to parametrene som tidligere beskrevet [15], [16]. I korte trekk, negative score hadde fargeintensitet fra 0, svake score hadde fargeintensitet av 1+ i ≤70% av tumorceller eller fargeintensitet av 2 + i ≤30% av tumorceller; moderate Stillingen hadde fargeintensitet av 1+ i 70% av tumorcellene, fargeintensitet av 2+ i 30% og ≤70% av tumorcellene eller fargeintensitet av 3+ i ≤30% av tumorcellene og sterke score hadde fargeintensitet av 2+ i 70% av tumorceller eller fargeintensitet av 3+ i 30% av tumorcellene. Ki67 IHC data generert på samme TMA var tilgjengelig fra en tidligere studie [17].
I silico cDNA microarray analyse
En Gene Expression Omnibus (GEO) søk (www.ncbi.nlm. nih.gov/gds) ble utført for menneske genet array-datasett med informasjon om SSTR2 uttrykk ved hjelp av strengen «prostatakreft somatostatin receptor 2 homo sapiens». Tilleggskrav var: expression data i den samme datasettet for sammenligning av (1) sunne prostata og prostata cancer, (2) primær prostatakreft og metastatisk prostatakreft, eller (3) ikke-tilbakevendende og tilbakevendende prostatakreft. Videre egnede datasett er nødvendig for å omfatte et minimum av n = 22 per gruppe for å oppnå en type I-feil sannsynlighet på 0,05 for å oppnå statistisk styrke på 0,9 og en forskjell i grupper på ett standardavvik i en ikke-sammenkoblet sample innstilling.
av totalt 158 datasett identifisert med uttrykks data på SSTR2 i menneskelige prostata kreft bare to datasett oppfylt alle kriteriene ovenfor, nemlig GDS2545 [18], [19] og GDS4109 [20].
GDS2545 inneholder uttrykk data fra 65 primær prostatakreft, 63 normalt vev ved siden av prostatakreft og 25 prostatakreftmetastaser hybridiserte til Affymetrix human Genome U95 versjon 2 Array plattform (GPL8300). GDS4109 inneholder uttrykk data fra 39 gjennomgående og 49 engangs primært prostatakreft hybridisert til Affymetrix Human Genome U133A Array plattform (GPL96).
Normalis genekspresjon verdier for SSTR2 (GDS2545 + GDS4109) samt SSTR3, 4 og 5 (GDS2545 only) ble hentet ut og analysert ved hjelp av GEO Datasett Nettleser dataanalyse elektroniske verktøy. Ingen informasjon var tilgjengelig for SSTR1- fra GDS2545.
Statistisk analyse
statistiske analysene ble utført ved hjelp av JMP 5.0.1 programvare (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) utfører Pearsons kji-kvadrat test for krysstabeller. Analyse av varianser (ANOVA) ble anvendt for å teste foreningen av Ki67-merkeindeksen (LI) og SSTR2 flekker, Kolmogorov-Smirnov test for bestemmelse av normalfordeling og påfølgende uparet t-test eller Mann-Whitney-U-test beregninger ble utført for
i silico
cDNA uttrykk analyse ved hjelp PRISM 6 (Graphpad Software, Inc, La Jolla, CA, USA). Overlevelseskurver ble beregnet ved Kaplan-Meier-analyse og sammenlignet med log rank test. Multivariat analyse utnyttet Cox regresjonsmodellen å identifisere uavhengighet av kliniske parametre og SSTR2 immunhistokjemi å forutsi PSA-gjentakelse, kreftspesifikk overlevelse og tid til utvikling av metastatisk sykdom etter radikal prostatektomi.
Resultater
baseline karakteristikker av prostatakreftpasienter
En TMA ble konstruert fra kreftvev etter radikale prostatectomies fra 3,261 pasienter behandlet ved Institutt for Urologi, University Medical Center Hamburg-Eppendorf mellom 1992 og 2005. Oppfølgings data til biokjemisk kreft tilbakefall var tilgjengelige for 2,385 pasienter (73,1%) med en gjennomsnittlig observasjonsperiode på 34,7 måneder (range: 1 til 143 måneder, se Tabell 1 for baseline). TMA kjerner av 2,363 pasienter inneholdt prostatakreftceller (72,5%). Disse kjerner ble inkludert i denne studien. Gruppen av tolkbare saker for statistisk analyse ble dannet av 2,195 flekker (67,3%) med immunhistokjemiske informasjon om SSTR2 uttrykk.
Tap av SSTR2 uttrykk i prostata kreft er sterkt knyttet til biologisk aggressive kreftformer
SSTR2 uttrykk som bestemmes av IHC var fraværende i 1231 (56,1%) av tolk prostatakreft prøver. Svak SSTR2 farging ble påvist i 680 for slike tumorer (31,0%). Moderat og sterk farging skjedde i 187 (8,5%) og 97 prostatakreft (4,4%), henholdsvis. Fargemønster var stort sett både membran og cytoplasma gjennom positive TMA flekker. Til sammenligning normal prostatavevet viste alltid en positiv reseptor farging (figur 1A-D)
mikrofotografier av vev microarray kjerner som viser normal prostata og prostata kreftvev. SSTR2-positive normal epitel (A), SSTR2-negative (B) og SSTR2-positive prostata kreftvev (C) samt SSTR2-negative kreftceller ved siden av sterkt SSTR2-positive normale epitelceller (D).
beredskaps-analyse av tumor fenotype og klinisk funksjoner viste signifikante, omvendte sammenslutninger av SSTR2 fargeintensitet med de-differensiering av svulster (som indikert av høy Gleason grad, p 0,0001), avansert tumor stadium av prostatakreft (som indikert av avansert pT kategori, p 0,0001, og kreft positive kirurgiske marginer, p = 0,006) samt høye preoperative PSA nivåer (p = 0,0011). Statistiske opplysninger om korrelasjonen mellom klinisk-patologiske faktorer med SSTR2 IHC intensiteter og frekvenser er gitt i tabell 2.
Det samme sterk invers korrelasjon med SSTR2 fargeintensitet ble oppdaget med tumor celleproliferasjon som bestemmes av Ki67 LI. Ki67 LI økte med avtagende SSTR2 IHC intensitet i prostatakreftceller fra 2,8 ± 0,4 (sterk SSTR2 IHC) over 3,8 ± 0,4 (mellom SSTR2 IHC) og 5,0 ± 0,2 (svak SSTR2 IHC) til 5,9 ± 0,2 i SSTR2-negative prostatakreft ( aritmetisk gjennomsnitt ± standard feil av gjennomsnittet, p 0,0001, figur 2)
Ki67 merking indeks viser en sterk invers korrelasjon med SSTR2 flekker intensitet (p. 0,0001, ANOVA, Dunn multippel sammenligning post-hoc test, box-og-værhår graf plotting median, 25
th og 75
th persentil, ** = p 0,01 vs. negativ SSTR2 IHC, *** = p. 0,001 vs. negativ SSTR2 IHC)
for å teste om endringene i SSTR2 uttrykk oppdaget av IHC kunne bekreftes på transkripsjonsnivå, vi utførte
i silico
uttrykk analyse benytte to offentlig tilgjengelige GEO datasett for menneskelig prostatakreft genekspresjon arrays (GDS2545 og GDS4109).
Bruke GDS2545 datasettet, sammenlignet vi uttrykk for SSTR undergrupper 2, 3, 4 og 5 i normal prostata vev med fysisk tilgrensende primær prostatakreft i en uparet mote. Mens uttrykk for SSTR3 (gjennomsnittlig normalisert uttrykk verdi ± SD: 59,7 ± 30,1 [normal] vs. 76,2 ± 89,1 [kreft], p 0,05) og SSTR5 (226,3 ± 47,1 [normal] vs. 236,1 ± 50,6 [kreft], p 0,05). En heatmap av relativ SSTR2 genekspresjon i prostata kreftvev (tumor) og den omgivende tilstøtende normal prostata (norm. Adj.) For hver enkelt pasient (kolonne) blir vist i (C). SSTR2 uttrykk er også lavere i prostata kreftmetastaser sammenlignet med primærtumor (D, p = 0,0011, n = 25) og i tilbakevendende, sammenlignet med ikke-tilbakevendende prostatakreft (E, p = 0,0438, n = 39 vs. 40 pasienter). Standardiserte uttrykk verdiene ble ekstrahert fra de identifiserte GEO datasettene GDS2545 [18], [19] og GDS4109 [20] og sammenlignet som beskrevet i metodedelen (Data angis som gjennomsnitt ± SEM; * = p 0,05 vs tilsvarende kontroll, * * = p 0,01 vs. tilsvarende kontroll)
Dette var også tilfellet når man sammenligner SSTR2 uttrykk i prostatakreft med tilsvarende normale nærliggende vev fra samme pasient ved hjelp av paret analyse (112,5 ± 67.9 [. ,,,0],normal] vs 89.8 ± 66.9 [kreft], p = 0.0486, n = 58 pasienter, figur 3b). Totalt prostatakreft fra 36 pasienter (62,1%) viste lavere SSTR2 uttrykk enn sine tilsvarende normal tilstøtende vev (Figur 3C). Prostata kreft metastaser hadde enda lavere SSTR2 uttrykk verdier enn primær prostatakreft (109,5 ± 67,4 [primærvalg] vs. 55,4 ± 23,9 [metastaser], p = 0,0011, figur 3D). I tillegg bruker den GDS4109 datasettet, tilbakevendende prostatakreft viste lavere SSTR2 uttrykk sammenlignet med ikke-tilbakevendende kreft (386,5 ± 140,5 [engangs] vs. 340,2 ± 137,0 [tilbakevend], p = 0,0438, figur 3E).
Tap av SSTR2 i prostatakreft spår metastatisk og biokjemiske kreft tilbakefall
i Kaplan-Meier analyse, alle testede kliniske og patologiske funksjoner ble sterkt knyttet til PSA tilbakefall, prostatakreft spesifikk overlevelse og tid til utvikling av metastatisk sykdom. Dette gjaldt for Gleason score, PT scenen, pN Stage, preoperative PSA nivåer og kirurgisk margin status. (Alle p 0,0001, tabell 3 og figur 4A-C)
Kaplan-Meier-kurver som viser pT scenen avhengighet av PSA-gjentakelse overlevelse (A), metastase overlevelse (B) og kreftspesifikk overlevelse (C, alle p 0,0001, log-rank test) i radikalt prostatectomized prostatakreftpasienter
med unntak av prostatakreft spesifikk overlevelse (p = 0,5942, ikke vist) SSTR2 farging ble omvendt korrelert med biokjemiske tilbakefall og metastasering overlevelse: Henholdsvis PSA overlevelse (p = 0,0009, figur 5A) og metastase-fri overlevelse (p = 0,0452, figur 5B) gradvis redusert fra sterk SSTR2 flekker over middels og svak til negativ.
PSA tilbakefall overlevelse gradvis avtar fra sterk farging av kreft flekker over middels og svake til å SSTR2-negative prostata kreft (A, p = 0,0009, Kaplan-Meier analyse med log-rank test). Prostatectomized pasienter med SSTR2-negative prostatakreft har også nedsatt metastase overlevelse (B, p = 0,0452, Kaplan-Meier analyse med log-rank test).
I multivariate analyser, alle testede parametre ( Gleason score, PT scenen, pN Stage, kirurgisk margin status og preoperative PSA nivåer, alle p 0,001), men ikke SSTR2 fargeintensitet (p = 0,6938) ble identifisert som uavhengige risikofaktorer for biokjemisk tilbakefall. Sammenlignbare resultater ble funnet for metastasering overlevelse (SSTR2 flekker, p = 0,8443).
Diskusjoner
immunohistochemically påvisbare cytoplasma og membran SSTR2 protein ble sett i 44% av våre 2,195 tolke prostatakreftprøver . Tidligere studier har analysert mindre pasient årskull (14-45 tilfeller) og funnet svært varierende resultater, inkludert lavere [9], [10] og høyere [7], [8] antall «SSTR2-positive» prostatakreft sammenlignet med våre data . Ved hjelp av RT-PCR, Halmos et al. bare funnet tre SSTR2-positive prostatakreft av 22 prøver [9]. Cariaga-Martinez et al. rapportere redusert eller fraværende SSTR2 uttrykk i 40 av 45 prostatakreft ved hjelp av immunhistokjemi [10]. Hansson et al. foreslått en oppregulering av SSTR2 ekspresjon i 12 ut av 14 prostataprøver basert på RNA in-situ-hybridisering [7]. Morichetti et al. nylig rapportert en svak til middels cytoplasma SSTR2 IHC flekker i ca. 80% av prostatakreft fra radikale prostatectomies [8].
Sammenligningen av normal og kreft prostata epitel i denne studien ved IHC viste at SSTR2 ikke er overuttrykt, men i stedet generelt nedregulert i prostatakreft. Våre IHC data ble bekreftet av to uavhengige cDNA microrarray datasett evaluert for SSTR2 genuttrykk. Videre er våre funn støttes også av tidlige data fra studier med
in vitro
reseptor autoradiografi sammenligne SSTR2 uttrykk mellom normal og neoplastiske prostata epitel [21]. Våre data viser at SSTR2 downregulation er sterkt knyttet til ugunstige svulst fenotype, tidlig PSA tilbakefall og utbruddet av metastatisk sykdom. Denne observasjonen er også konsistent med en tidligere studie som viser IHC positivitet i 100% av 12 tilfeller med Gleason grad 1 eller 2, men i bare 20% av 20 Gleason 4 eller 5-kreft [10].
Den sterke sammenhengen mellom høy Ki67 LI og downregulated SSTR2 protein som finnes i vår studie antyder at SSTR2 downregulation utøver ugunstige biologiske effekter på prostata epitelceller gjennom redusert kontroll celleproliferasjon. Flere studier har faktisk foreslått en rolle SSTR2 i reguleringen av tumorcelle-proliferasjon i forskjellige tumorer, ettersom tumorer med reduserte SSTR2 proteinnivåer avslørte økt celleformering [22] – [29]. For eksempel, Qui et al. funnet signifikant høyere Ki67 LI i kolorektal kreft celler med fraværende SSTR2 [25]. Over-uttrykk for SSTR2 i MCF-7 brystkreftceller, som naturlig uttrykker lave nivåer av SSTR2, førte til økt apoptose og cellesyklus arrest [29]. I C6 glioma-celler ble inhibert proliferasjon ved aktivering av SSTR2 som målt ved [
3H] tymidin inkorporering assays [28], [30]. I tillegg infeksjon av pankreas og ikke-småcellet lungekreft celler med SSTR2 uttrykker adenovirale vektorer betydelig redusert tumorvekst og proliferasjon hastigheten [27].
mekanisme, ved hvilken SSTR2 er i stand til å meddele sin anti-proliferative virkning har nylig blitt undersøkt. Zou et al. fant en sterk hemmende effekt av SSTR2 på cellesyklus i de nevnte kreft i bukspyttkjertelen celler [27]. I deres dyremodell for pankreatisk adenokarsinom, SSTR2 overekspresjon førte til sterk oppregulering av cyclin-avhengige kinase inhibitor p16, som deretter hemmet tumorcellesyklusprogresjon fra G1 til S-fasen. Nyere data indikerer at metylering kan være en relevant mekanisme for styring av SSTR2 ekspresjon i kreft. Torrisani et al. rapportert regulering av menneskelig SSTR2 uttrykk i ulike (kreft) cellelinjer av epigenetiske modifikasjoner [31]. Sine data viste at DNA-metylering og histon-acetylering kan regulere aktiviteten av SSTR2 promoteren og viste at promoter-aktivitet korrelerer direkte med SSTR2 ekspresjon i brystkreft, kreft i bukspyttkjertelen, leverkreft, melanom og retinoblastom-cellelinjer på en invers måte. Videre behandling av disse cellene med demethylating midler og Acetylase inhibitorer reddet SSTR2 mRNA-ekspresjon [31].
Som et overflatemembran reseptor, er SSTR2 egnet som et terapeutisk mål. Siden somatostatin korte halveringstiden begrenser terapeutisk bruk, har syntetiske analoger blitt utviklet siden 1980-tallet [32]. Oktreotid er den beste-preget analog, og det binder seg til SSTR2 med høyere affinitet og mye høyere terapeutisk potens enn somatostatin [32]. Flere andre terapeutiske ligander av SSTR2 er for tiden tilgjengelig eller under klinisk testing, inkludert langtidsvirkende formuleringer (lancreotide, vapreotide, seglitide og pasireotide /SOM230) [33], og kimære molekyler kombinert med cytostatika (f.eks AN-238, et doksorubicin /somatostatin konjugat, [34]).
Oktreotid og dets derivater har blitt brukt rutinemessig for deteksjon og behandling av nevroendokrine svulster i årene [35]. I C6 glioma, aktivering av SSTR2 av ulike somatostatinanaloger førte til en sterk hemming av
in vivo
kreftcelle spredning, intratumoral neoangiogenesis og Ki-67 uttrykk [30].
Videre eksperimentell behandling med celle somatostatin analog AN-238 sterkt hemmet tumor spredning i et bredt spekter av SSTR2 positive kreft modeller som Non-Hodgkins lymfom [34], malignt melanom [36], feokromocytom [37], livmor [38], eggstokk [39 ], tykktarm [40] og mage karsinom [41] samt små og ikke-småcellet lungekreft [42], [43].
I samsvar med våre data, menneskelige bukspyttkjertelen adenokarsinomer miste SSTR2 uttrykk [ ,,,0],44]. Re-introduksjon av SSTR2 i bukspyttkjertelen kreft ved genoverføring robust hemmet tumor celleproliferasjon og tumorigenicity [24], [45]. I de SSTR2-negative pankreatiske og ikke-små lungecellekreft modeller av Zou og kolleger, re-ekspresjon av SSTR2 i kreftcellene førte til signifikant nedsatt tumorvekst som ble forverret i en doseavhengig måte ved anvendelse av oktreotid og dets derivat vapreotide (RC-160, [27]).
til slutt viser vi at tap av SSTR2 var knyttet til metastatisk progresjon av prostatakreft. Pasienter med SSTR2-negative prostatakreft hadde nedsatt metastase overlevelse, og metastaser av prostatakreft uttrykt enda lavere nivåer av SSTR2 mRNA enn primær prostatakreft. Lignende funn er blitt beskrevet for kolorektal kreft [46] og seminonas [47]. I tillegg genoverføring av SSTR2 hemmet metastatisk progresjon i to forskjellige bukspyttkjertelkreft modeller [48], [49].
Hvordan SSTR2 kan regulere tumorutbredelse er mindre klart, men publiserte data tyder på en mekanisme fremme celle-celle voksninger. I bukspyttkjertelkreft Src-homologi-region 2-domene-inneholdende tyrosin fosfatase 1 (SHP-1) er i stand til å de-fosforylere epithelial cell adhesion molecule E-cadherin, for derved å stabilisere inter-epiteliale celler knutepunktene i et SSTR2 avhengig måte [48] , [50]. SHP-1 har også vist seg å bli nedregulert i biologisk aggressive prostatakreft [10]. Denne mekanismen er videre støttet av arbeidet til Lahlou et al. viser at SSTR2 tilrettelagt restaurering av funksjonelle gap veikryss i bukspyttkjertelen adenokarcinomceller gjennom oppregulering av connexins Cx26 og Cx43 [51].
Mest interessant, i prostatakreftceller SSTR2 er også i stand til å hemme en annen funksjon i kreftmetastaser , cellemigrasjon [52]. Mekanistisk, dette synes å være formidlet av ligand-avhengig aktivering av den Y-27632-sensitive Rho-GTPase veien [52]. Data fra normale, friske, primær keratinocytter bekrefte denne mekanismen og foreslå underliggende SSTR2- (blant annet) hemming av Rac1 aktivitet [53].
Konklusjoner
Vi har vært i stand til å klargjøre at tapet av SSTR2 er sterkt knyttet til en aggressiv svulst fenotype og spår dårlig prognose av prostatakreft. Faktisk, de fleste prostata kreft er SSTR2 negative og SSTR2 uttrykk synes å være en viktig faktor i patogenesen av prostatakreft. Selv om egnetheten av SSTR2 som et mål for genterapi må vurderes, er tap av SSTR2 sterkt knyttet til invasivitet, tidlig PSA tilbakefall og metastatisk spredning i prostatakreft. Våre data tyder på at mekanistisk disse effektene er mediert av økt kreftcellevekst i celler med nedregulert SSTR2.
Takk
Forfatterne ønsker å takke Christina Koop for teknisk assistanse.
