Abstract
Bakgrunn
I vår siste undersøkelse, vev proteomikk analyse av muntlige pre-maligne lesjoner (OPLS) og normal munnslimhinnen førte til identifisering av et panel av biomarkører, inkludert prothymosin alfa (PTMA), for å skille OPLS fra histologisk normale orale vev. Denne studien forsøkte å bestemme den kliniske betydningen av PTMA overekspresjon i muntlig plateepitelkarsinom hyperplasi, dysplasi og hode og hals plateepitelkarsinom (HNSCC).
Metodikk
Immunohistochemistry av PTMA protein ble utført i HNSCCs (n = 100), squamous celle hyperplasi (n = 116), dysplasi (n = 50) og histologisk normale orale vev (n = 100). Statistisk analyse ble utført for å bestemme sammenslutning av PTMA overekspresjon med clinicopathological parametere og sykdom prognose over 7 år for HNSCC pasienter.
Resultater
Vår immunhistokjemisk analyse viste signifikant overekspresjon av atom PTMA i plateepitelkarsinom hyperplasi (63,8%), dysplasi (50%) og HNSCC (61%) sammenlignet med oral normal slimhinne (p
trend 0,001). Chi-kvadrat analyse viste signifikant sammenheng med atom PTMA med avanserte kreftstadier (III + IV). Kaplan Meier overlevelsesanalyse indikerte redusert sykdomsfri overlevelse (DFS) i HNSCC pasienter (p 0,001; median overlevelse 11 måneder). Spesielt, Cox-multivariat analyse avslørte atom PTMA som en uavhengig prediktor for dårlig prognose av HNSCC-pasienter (p 0,001, Hazard er forholdet, HR = 5,2, 95% CI = 02/03 til 11/08) i sammenligning med den histologiske grad, T-trinns lymfeknutestatus og tumorstadium.
Konklusjoner
Nuclear PTMA kan tjene som prognostisk markør i HNSCC å bestemme undergruppe av pasienter som sannsynligvis vil vise tilbakefall av sykdommen.
Citation: Tripathi SC, Matta A, Kaur J, Grigull J, Chauhan SS, Thakar A, et al. (2011) Overuttrykte Prothymosin Alpha Spår dårlig sykdomsforløp i hode- og halskreft. PLoS ONE 6 (5): e19213. doi: 10,1371 /journal.pone.0019213
Redaktør: Irina V. Lebedeva, Enzo Life Sciences, Inc., USA
mottatt: 11 oktober 2010; Godkjent: 29 mars 2011; Publisert: 05.05.2011
Copyright: © 2011 Tripathi 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:. SCT er støttet av en Senior Stipendiat fra indiske rådet for medisinsk forskning (ICMR), New Delhi, India. AM er mottaker av MITACS Accelerate Fellow. RR er takknemlige støtte fra Joseph og Mildred Sonshine Senter for hode og hals sykdommer og Temmy Latner /Dynacare Family Foundation, Canada. RR og KWMS erkjenner finansiering fra den kanadiske Institutes of Health Research (CIHR), International Science and Technology Partnerships Canada (ISTP Canada) og Institutt for bioteknologi (DBT), India. 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
Menneske prothymosin alfa (PTMA) er en 12,5 kDa, syre-rike, ikke-histon kjerneprotein, bestående av 110 aminosyrer [1]. PTMA er kjent for å spille en viktig rolle i cellesyklusregulering, proliferasjon, transkripsjon, kromatin remodellering, oksidativt stress-respons og apoptose [2] – [8]. Overekspresjon av PTMA har blitt rapportert i flere ondartede sykdommer slik som brystcancer [5], hepatokarsinom [9], lungecancer [10], neuroblastom [11], blærekreft, [12], gastrisk [13] og øvre urinveisovergangs karsinom [14]. I tillegg PTMA også tjente som prognostisk markør for kreft i bryst, mage, prostata og blære [5], [13], [15], [16]. Nylig identifiserte vi PTMA mellom panel av biomarkører som kan finne sin nytte i å skille OPLS og HNSCCs fra ikke-ondartet vev, ved hjelp isobariske koder for relativ og absolutt kvantifisering (iTRAQ) merking og flerdimensjonale væskekromatografi /tandem massespektrometri (LC-MS /MS) [17].
HNSCC er blant de ti mest utbredte kreftformer i verden, med en høyere andel som forekommer i utviklingsland. Tobakk, betel pund og alkoholforbruk samt human papilloma virus (HPV) er de viktigste risikofaktorer knyttet til utvikling av hode og nakke kreft [18] – [24]. Oral squamous cell carcinoma (OSCC), en av de viktigste subtyper av HNSCC, blir ofte innledes med klinisk veldefinerte lesjoner, slik som leukoplaki, som er årsaksmessig forbundet med kronisk eksponering av munnslimhinnen til karsinogener /vekstfremmende midler i tobakk og /eller betel pund. På en gjennomsnittlig ca 1-2% av disse munnsår forvandle seg til kreft årlig [25] – [27]. Videre har mer enn 50% av alle HNSCC pasienter avansert sykdom på diagnosetidspunktet [28]. Selv om det har vært fremskritt i behandlingsmetoder som forbedrer livskvaliteten og har palliativ verdi, har overlevelse for HNSCC pasienter ikke bedret seg markert (ca 50%), ofte på grunn av lokoregionalt tilbakefall eller andre primære svulster vanligvis observert hos de overlevende [27] – [30]. I dag er den viktigste prognostiske faktorer for HNSCC er histologisk svulst klasse, scene, dybde av tumorinvasjon og involvering av regionale lymfeknuter på tidspunktet for diagnosen. Men ingen av disse faktorene forutsi prognose av HNSCC effektivt, og dermed understreker viktigheten av å identifisere nye biomarkører for tidlig deteksjon, risikovurdering og nøyaktig prediksjon av tilbakefall for malignitet.
I denne studien, vi forsøkte å finne ut den kliniske betydningen av PTMA overekspresjon i hode og nakke tumorigenesis. Vi analyserte uttrykk for PTMA i en stor kohort av kliniske prøver inkludert normal munnslimhinnen, plateepitelkreft hyperplasi, dysplasi og HNSCC ved immunhistokjemi. Videre undersøkte vi korrelasjoner av atom PTMA uttrykk med clinicopathological parametre for plateepitelkreft hyperplasi, dysplasi og HNSCC å bestemme sin nytte som en biomarkør.
Resultater
Korrelasjonen av atom PTMA i plateepitelkarsinom hyperplasi, dysplasi og HNSCC med clinicopathological egenskaper
for å bestemme den kliniske betydningen av PTMA protein i-hode-og-hals tumorigenesis, var dens uttrykk analysert i normal munnslimhinnen, plateepitelkreft hyperplasi, dysplasi og HNSCC hjelp immunhistokjemi. Figur 1A viser total poengsum fordeling av atom PTMA i normal munnslimhinnen, plateepitelkreft hyperplasi, dysplasi og HNSCC. Av de 100 histologisk normale vev ble analysert, 88 vev (88%) viste ingen påvisbar farging PTMA i kjernen av epitel-celler i normale vev (tabell 1, Figur 1 B (i)). PTMA ekspresjon ble observert i 5 av 43 (11,6%) sammenkoblet normale vev og 7 i 57 (12,3%) bare uparede normale vev. Chi kvadrat trendanalyse viste også signifikant økning i kjernefysiske uttrykk for PTMA i vev hentet fra ulike stadier av hode-og-hals tumorigenesis (plateepitelkreft hyperplasi, dysplasi og HNSCC, p
trend 0,001). Blant plateepitelkarsinom hyperplasia (n = 116), 74 tilfeller (63,8%) viste signifikant økning i kjernefysiske PTMA immunoreaktivitets (p 0,001, OR = 12,9, 95% KI = 6,3 til 26,3) sammenlignet med vanlige orale vev (tabell 2 og Figur 1B (iii)). Økt atom ekspresjon av PTMA ble også observert i 50% dysplasi (25 av 50 tilfeller er p 0,001, OR = 7,3, 95% CI = 3,2 til 16,6) sammenlignet med normale orale vev (tabell 3 og figur 1B (v)) . Tabell 1, 2 og 3 oppsummere korrelasjoner av atom PTMA med clinicopathological parametere av normal munnslimhinnen, squamous celle hyperplasi og dysplasi hhv. Interessant, kjernekraft PTMA viste signifikant sammenheng med tobakk forbruket vaner av pasienter med plateepitelkarsinom hyperplasi (p 0,001)
(a) Box-Plot analyse. Boksplott som viser fordeling av total score basert på immunhistokjemi av PTMA protein i parafininnstøpte deler av muntlige normalt vev, plateepitelkarsinom hyperplasi, dysplasi og HNSCC. Den vertikale aksen viser immunofarging total poengsum, oppnådd som beskrevet i metodedelen. Figuren viser total poengsum fordeling av atom PTMA uttrykk i plateepitelkarsinom hyperplasia (poengsum range 0-7), dysplasi (poengsum range 0-7) og HNSCC (poengsum range 0-7). (B) Immunhistokjemisk analyse av PTMA i hode og nakke vev: parafininnstøpte deler av histologisk oral normal slimhinne, plateepitelkreft hyperplasi, dysplasi og HNSCC ble farget ved hjelp av anti-PTMA polyklonale antistoff som beskrevet i metodedelen. (I) normal munnslimhinnen viser ingen PTMA farging; (Ii) plateepitelkarsinom hyperplasi viser ingen farging for PTMA; (Iii) plateepitelkarsinom hyperplasi viser atom PTMA farging i epitelceller; (Iv) dysplasi viser ingen atom PTMA farging; (V) dysplasi skildrer atom PTMA farging i epitelceller; (Vi) HNSCC seksjonen viser ingen atom PTMA farging; (Vii) HNSCC seksjon som illustrerer kjerne PTMA farging i tumorceller; (Viii) blærekreft vev seksjonen viser atom PTMA farging; (Ix) HNSCC seksjon anvendt som en negativ kontroll, og viser ingen PTMA immunofarging i tumorceller; (I-ix opprinnelige forstørrelse × 200).
Blant HNSCC, 61% tilfeller viste kjernefysiske lokalisering av PTMA i tumorceller sammenlignet med normale orale vev (p 0,001; median overlevelse 11 måneder) sammenlignet med pasienter som viser ingen atom PTMA farging (figur 2d). Cox-multivariat regresjonsanalyse ble utført for å bestemme den prognostiske potensialet av kjernefysisk PTMA i HNSCC i forhold til andre clincopathological parametere som alder, kjønn, histologisk grad, T-stadium, lymfeknutestatus og tumor stadium. Interessant, kjernekraft PTMA dukket opp som en uavhengig og mest betydningsfulle prediktor for dårlig prognose i HNSCC pasienter i multivariat analyse (p 0,001, HR = 5,2, 95% KI = 02.03 til 11.08).
(a) Kaplan- Meier estimering av kumulativ andel av sykdomsfri overlevelse, median tid for sykdomsfri overlevelse (DFS: ingen tilbakefall /metastaser) i HNSCC pasienter som viser kjernefysiske farging av PTMA var 11 måneder sammenlignet med pasienter som viser ingen atom PTMA farging (p 0,001); (B) Positive prediktive verdier: Positiv prediktiv verdi [PPV (t)] for tid til kreft tilbakefall for 51 HNSCC pasienter med PTMA (+) (heltrukket linje) og for alle 77 HNSCC pasienter med overlevelsesdata (stiplet linje); (C) negative prediktive verdiene: negativ prediktiv verdi [NPV (t)] for tid til kreft tilbakefall for 26 pasienter med PTMA (-) (heltrukket linje), og for alle 77 pasienter (stiplet linje)
.
Basert på våre data, ekstra prognostisk verdi at kjernekraft PTMA uttrykk gitt for å forutsi (PPV) eller uten (NPV) kreft tilbakefall i HNSCC pasienter ble målt ved forholdstall: PPV
tilbakefall /HNSCC (83 måneder
