Abstract
Bakgrunn
Prostatakreft (PCA) er den vanligste kreftformen blant menn i vestlige land. Mens aktiv overvåking blir stadig utnyttet, er de fleste av pasientene som behandles med radikal prostatektomi. For å unngå overbehandling, er det en udiskutabel behov for pålitelige biomarkører for å identifisere potensielt aggressive og dødelige tilfeller. Nukleære mellomliggende filament proteiner kalt lamins spille en rolle i kromatin organisasjon, genekspresjon og celle stivhet. Uttrykket av Lamin A er assosiert med dårlig utfall i kolorektal kreft, men til dags dato den prognostiske verdien av lamins har ikke blitt testet i andre solide tumorer.
Metoder
Vi studerte uttrykk for noe annet lamins med immunhistokjemi i en vev microarray materiale av 501 PCA pasienter som gjennomgår radikal prostatektomi og lymfeknute disseksjon. Pasientene ble delt i to fargekategorier (lav og høy ekspresjon). Korrelasjonen av Lamin uttrykk med clinicopathological variabler ble testet og foreningen av Lamin status med biokjemisk tilbakefall (BCR) og sykdomsspesifikk overlevelse (DSS) ble videre analysert.
Resultater
Lav uttrykk for Lamin en assosiert med lymfeknute positivitet (p 0,01), men ikke med andre clinicopathological variabler og lavt uttrykk hadde en border selvstendig signifikant sammenheng med DSS (HR = 0,4; 95% CI 0,2-1,0; p = 0,052). Tilsvarende lav Lamin C uttrykk forbundet med dårligere overlevelse (HR = 0,2; 95% CI 0,1-0,6; p = 0,004). Lamin B1 uttrykk ikke forbinder med clinicopathological variabler men høy uttrykk uavhengig spådd BCR i multivariat Cox regresjonsanalyse (HR = 1,8; 95% CI 1.1 til 2.9; p = 0,023). Lav uttrykk for Lamin B2 korrelert med lymfeknute positivitet (p 0,01) og spådde ugunstig DSS. (HR = 0,4; 95% CI 0,2-1,0; p = 0,047)
Konklusjoner
Disse resultatene tyder på differensial roller for lamins ved PCA progresjon. Reduserte mengder av Lamin A /C og B2 økt risiko for lymfeknutemetastase og sykdomsspesifikke død muligens gjennom økt kjernekraft formbarhet mens høy uttrykk for lamin B1 spår tilbakefall av sykdommen
Citation. Saarinen jeg, Mirtti T, Seikkula H , Boström PJ, Taimen P (2015) Differensial Prediktiv roller A- og B-type Nuclear Lamins i Prostate Cancer Progresjon. PLoS ONE 10 (10): e0140671. doi: 10,1371 /journal.pone.0140671
Redaktør: Pavel Strnad, RWTH Aachen, Tyskland
mottatt: 22 juli 2015; Godkjent: 29 september 2015; Publisert: 15 oktober 2015
Copyright: © 2015 Saarinen 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: All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter fil
Finansiering: arbeidet ble støttet av følgende:. Päivikki og Sakari Sohlberg Foundation, https://www.pss-saatio.fi/, PT; Sigrid Juselius, https://www.sigridjuselius.fi/foundation/, PT; Den finske Medical Foundation, https://www.laaketieteensaatio.fi/, PT; og sykehuset District of Egentliga Finland, https://www.vsshp.fi/en/Pages/default.aspx, PT. 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
Prostatakreft (PCA) er den vanligste kreftformen blant menn og en bemerkelsesverdig folkehelseutfordring i vestlige land. I USA ble mer enn 230 000 nye tilfeller og 29 000 PCA relaterte dødsfall forventes å bli diagnostisert i 2014 [1]. De viktigste risikofaktorene for PCa inkluderer alder, positiv familiehistorie og afrikansk-amerikansk rase [2]. De fleste pasientene blir behandlet med radikal prostatektomi og /eller strålebehandling mens aktiv overvåking kan være gunstig for pasienter med lav risiko. I de fleste tilfeller er sykdommen lokal og bare ~ 7% av pasientene behandlet med radikal prostatektomi (RP) dø av PCa under en 15-års oppfølging [3]. Videre synes det klart at behandlingen av lavgradig kreft (Gleason scorer seks eller nedenfor) gir ingen overlevelsesgevinst sammenlignet med andre dødsårsaker. Bruken av prostataspesifikt antigen (PSA) har revolusjonert diagnostikk av PCa i løpet av de siste 25 årene, og mer nylig systematisk PSA screening har vist seg å redusere PCa relatert dødelighet [4]. Imidlertid mangler PSA spesifisiteten til å detektere klinisk signifikante kreft og den ulempen er over-diagnose av kreft som ikke ville ha innvirkning på kvaliteten og forventede levetid hvis den forblir ubehandlet [5]. Dette i sin tur fører til overbehandling med potensielle bivirkninger. For å unngå overbehandling, det er et udiskutabelt behov for pålitelige biomarkører for å identifisere de potensielt aggressive og dødelige tilfeller fra de som forblir lokale.
Nuclear lamins er type V mellomfilament (IF) proteiner. De er de viktigste komponentene i den kjernefysiske lamina, en fibermeshwork av proteiner som ligger til grunn for den indre kjernemembranen [6]. Lamins er delt inn i to undergrupper, A-type og B-type lamins. En enkelt gen,
LMNA
, koder alle A-type lamins som inkluderer Lamin A, Lamin C, en testikkel-spesifikk isoform Lamin C2 og mindre isoform Lamin AΔ10. De store B-type lamins, Lamin B1 og lamin B2, er kodet av to gener (
LMNB1 Hotell og
LMNB2
, henholdsvis) [7]. I tillegg er en bakterie celle bestemt lamin B3 generert fra
LMNB2
gjennom alternativ spleising [8]. I det minste en B-type lamin uttrykkes i alle celler metazo, mens A-type lamins er hovedsakelig uttrykt i differensierte celler [7].
lamins har flere funksjoner i cellekjernen. De gir mekanisk støtte for kjernen og spille en rolle i DNA-replikasjon og reparasjon, transkripsjon, kromatin organisasjon og genregule [7]. Mange mutasjoner i
LMNA
føre til en gruppe av arvelige sykdommer hos mennesker eller lidelser ofte kalt laminopathies. Disse inkluderer, for eksempel, hjerte- og skjelett myopatier, lipodystrophies, perifer neuropati og for tidlig aldring sykdom kjent som progeria syndrom [9]. Mens den grunnleggende patobiologi av disse sykdommene er stort sett dårlig forstått, er unormalt av kjernefysisk form (f.eks herniations og lobulations) ofte rapportert i celler som bærer sykdomsassosierte Lamin mutasjoner. Interessant, tilsvarende morfologiske endringer av kjernen hyppig observert i kreftceller inkludert PCA-celler [10]. Derfor er det mulig at endret uttrykk og endringer i lamins bidra malign transformasjon i kreftceller [11].
Bare noen få retrospektive studier har sannsynliggjort sammenhengen mellom endret Lamin uttrykk og pasient utfall. I fase I-III tykktarmskreft (CRC), hadde pasientene med Lamin A uttrykker svulster betydelig økt risiko for å dø av CRC sammenlignet med pasienter med Lamin A negative tumorer [12]. Basert på
in vitro
studier, konkluderte forfatterne videre at dette skyldes økt cellemotilitet, invasivitet og stamcelleliknende fenotype fremmet av Lamin A /C. Tvert imot, Belt et al. rapportert at tap av Lamin A /C i fase II-III tykktarmskreft er assosiert med tilbakefall av sykdommen [13]. I nodal diffuse store B-celle lymfom inaktivering av Lamin A /C genet ved CpG island promoter hypermethylation er assosiert med dårlig overlevelse [14].
Rollen lamins i PCA har blitt studert mer nylig. Ved hjelp av massespektrometri (MS) og immunhistokjemi, Skvortsov et al. rapportert redusert uttrykk for Lamin A i lav karakter (Gleason score 6) svulster i forhold til paret prøver fra histologisk normalt vev mens et økt uttrykk ble oppdaget i høy risiko (Gleason scorer 8) svulster [15]. Videre er Lamin A /C uttrykt på invasiv foran PCa vev og fremmer cellevekst, migrasjon og invasjon gjennom PI3K /AKT /PTEN sti i oppdrett [16]. Ekspresjonen av B-type lamins, på den annen side, økes i kreft prostatavev og sterkt korrelert med Gleason score [17]. MS-analyse antyder videre at lamin B1 er hyperfosforylert i androgen uavhengige PC-3 celler [18]. Interessant, kromosomale regioner knyttet til PCa risiko lokalisere atom Lamin B-manglende mikroområder (LDMD) som utviser redusert gentranskripsjon (10). Mens innholdet av disse strukturene er foreløpig uklart, hyppigheten av LDMDs korrelerer med PCa cellelinje aggressivitet, cellemotilitet og Gleason grad [10]. Oppsummert lamins gjennomgå betydelige endringer i løpet av malign transformasjon, men til dags dato det er uklart om noen av disse endringene har prediktiv verdi ved PCA, spesielt i høy klasse kreft.
I denne studien har vi studert uttrykket av ulike lamins ved PCA i detalj ved hjelp av vev microarray (TMA) materiale som dekker over 500 pasienter behandlet med radikal prostatektomi og lymfeknute disseksjon. Våre resultater viser at redusert ekspresjon av A-type lamins er assosiert med forhøyet risiko for lymfeknutemetastase og sykdom spesifikk død mens økt ekspresjon av lamin B1 er forbundet med BCR og lokal spredning. I tillegg spådde Lamin B2 uttrykk lav høyere risiko for PCa dødelighet. Vi diskuterer også mulige cellebiologiske mekanismer og deres betydning for klinisk risiko stratifisering.
Materialer og metoder
Tissue materialet
Parafin innebygd formalinfiksert vev materiale fra 501 pasienter operert med radikal prostatektomi og begrenset bekkenglandeltoalett i Åbo universitet Central Hospital mellom januar 2000 og september 2005 ble brukt til å konstruere TMA blokker som tidligere beskrevet [19]. I korte trekk, 3-12 (gjennomsnittlig 3,0) tilstøtende kjerner av 1 mm i diameter ble oppnådd fra indeksen karsinom lesjon som ble ansett som den mest signifikante (basert på Gleason grad mønster, volumet av kreft lesjon og /eller ekstra-prostatisk forlengelse ). I tillegg ble en kjerne fra histologisk godartet prostatavevet oppnådd fra den samme pasient. Disse vev kjerner ble overført fra giver blokker til mottaker TMA blokker som inneholdt totalt 63 kjerner per blokk inkludert kontroll vev fra normal leveren. Alle saker i slutt TMA blokker ble gradert basert på International Society of Urologisk Pathology oppdatert Gleason gradering systemet [20]. På tidspunktet for kirurgi, ble det ikke samtykke oppnådd fra deltakerne for denne spesifikke studien. På tidspunktet for undersøkelsen, bruk av vev materiale og de tilsvarende clinicopathological og oppfølgingsdata ble godkjent av etikkomiteen av Hospital District of Southwest Finland (130/180/2008) og Det nasjonale statsadvokatembetet for velferd og helse (Valvira 394 /05.01.00.06 /2009) i henhold til nasjonal lovgivning. Pasientinformasjon ble anonymisert og avidentifisert før analysen.
Kliniske data
Ingen av pasientene fikk androgen deprivasjon eller strålebehandling før eller umiddelbart etter operasjonen. Oppfølgingen ble utført av digitale endetarms eksamen og postoperativ PSA måling minst tre ganger i løpet av det første året etter operasjonen, og minst en gang i året i løpet av de neste årene. Av de 501 pasientene, 158 (31%) hadde en biokjemisk tilbakefall (BCR) definert som PSA-nivå på 0,2 mikrogram /L eller over etter operasjonen.
iscenesettelse av PCas ble utført i henhold til WHO pTNM klassifiseringssystemet [21]. 28 pasienter (4,4%) døde av PCa under oppfølging, mens 39 (7,8%) døde av andre årsaker. På grunn av lang tidsintervall mellom drift, hver pasient opprinnelige klinisk Gleason score (GS) ble revurdert av erfarne urin patolog i henhold til gjeldende Gleason gradering systemet kriterier [20] med hematoksylin-eosin deler fra den opprinnelige radikal prostatektomi prøver. Denne poengsummen ble brukt i overlevelse analyser og er presentert i tabell 1.
Immunohistochemistry og mikros
For å utføre immunhistokjemiske (IHC) vurdering, ble parafin først fjernes med xylen og delene ble rehydrert med gradert serie av alkohol. Alle antistoffer ble testet på prostata TMA testblokkene før bruk i den endelige TMA materiale for å optimalisere fortynning og den mest passende forbehandling. Epitop avsløring ble utført ved mikrobølger vevet lysbildene i enten Tris-HCl-buffer (pH 9; lamin B1, B2 og C-antistoffer) eller sitrat basert buffer (pH 6; lamin A-antistoff) i 10 min. De primære antistoffene som ble anvendt muse-monoklonalt anti-lamin A (1: 1000, klon 133A2, Abcam), geit polyklonalt anti-lamin B1 (1: 4000, C-20, Santa Cruz), muse-monoklonalt anti-lamin B2 (1: 500, LN43, Abcam) og kanin polyklonale anti-lamin C (1: 150, RalC, Novus). På grunn av variasjon i farge mellom forskjellige flekker av lamin C-antistoff, ble bare 199 pasienter farget med den samme lapp som inngår i den endelige statistiske analysen. De stainings ble utført ved anvendelse av Ventana automatisert farging maskin og de primære antistoffer ble detektert med Vectastain anti-mus eller anti-geit HRP-konjugerte sekundære antistoffer. Skinnene ble kontra med hematoksylin og observert med Olympus BX60 mikroskop (Olympus Optical Co., Ltd., Tokyo, Japan).
TMA skred ble gradert visuelt for IHC karakterer, uten kjennskap til clinicopathological karakteristikker av pasienter. De fargeintensitetene av hver kjerne ble gradert som 0 (ingen spesifikk farging i karcinomceller, intens farging i benigne kjertler og stromale celler), en (lav intensitet atom lamina farging i karcinomceller, mer intens farging i benign kjertler eller stromale celler), 2 (moderat intensitet og klart synlig lamina i karcinomceller, enda mer intens farging i benigne kjertler og stromale celler) eller 3 (høy intensitet lamina farging ekvivalent med, eller større enn intensiteten av normale kjertler og stromale celler). Pasienter som vevsprøver ble farget dårlig (basert på interne kontroller) eller løsrevet fra lysbildene under fargeprosessen ble ekskludert fra analysen. De gjennomsnittlige intensitetsverdiene av 3 eller flere karsinom kjerner ble bestemt for hver enkelt pasient, og til slutt pasientene ble dikotomisert til lav (IHC grad 0 og 1) og høye (IHC Grad 2 og 3) som uttrykker grupper for ytterligere statistisk analyse (unntatt for lamin B1 og C, se tabell 2). Dikotomisering var basert på fordelingen av ulike undergrupper for hver lamin farging for å få sammenlignbare grupper med tilstrekkelig antall pasienter (se tabell 2).
Statistisk analyse
Den statistiske analysen ble utført med SPSS 20 (IBM). Sammenhenger mellom clinicopathological variabler og biomarkører ble analysert ved hjelp av chi-kvadrat test. Sammenhengen mellom gjennomsnittlig lamin uttrykk i godartet og cancerous prostata vev fra de samme pasientene ble analysert med uavhengige prøver T test. Kaplan-Meier metoden, Log-rank test og Cox regresjonsmodell ble brukt til å analysere sammenslutningen av fargeintensitet til utfallet. For utfall analyser, ble tidspunktet for BCR-overlevelse beregnet fra dagen for inngrepet til dagen for påvisning av PSA på 0,2 ug /l eller høyere. Sykdommen spesifikk overlevelse ble beregnet fra datoen for operasjonen til datoen for siste oppfølging besøk eller død.
Overlevelsesanalyser ble utført for hele kullet (med unntak av Lamin C, se ovenfor) og for en høy risiko undergruppe inkludert pasient med GS 7-10 svulster. Alle statistiske tester var tosidig og p-verdier ≤0.05 ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
For å undersøke om uttrykk for forskjellige lamins er assosiert med PCa biokjemisk progresjon og sykdomsspesifikk overlevelse (DSS), TMA materiale inneholdende minst triplikate cancerprøver og en morfologisk benign prøve fra 501 radikalt opererte PCA pasienter ble farget med antistoffer som detekterer forskjellige lamins (A, C, B1 og B2) og fargeintensitetene ble sammenlignet med clinicopathological variabler. Demografi av pasienter er presentert i Tabell 1. I Kaplan-Meier estimat analyse, de velkjente clinicopathological funksjoner som høye GS og preoperativ PSA, T kategori, extraprostatic forlengelse (EPE) og sædvæske invasjon (SVI) var statistisk signifikant assosiert med BCR indikerer at vår kohort er svært representativ for å teste sammenhengen mellom proteiner av interesse og pasient utfall (data ikke vist). Tilsvarende høye GS, T kategori, positiv kirurgisk margin, EPE, SVI og lymfeknuter (LN) positivitet forutsagte redusert tid for sykdomsspesifikk død (data ikke vist). I multivariat Cox regresjonsanalyse som tok andre prognostiske markører i betraktning, høye GS, preoperativ PSA og T-kategorien var uavhengige prediktorer for BCR (Tabell 3), mens høye GS, T-kategorien og LN positivitet spådd død fra PCa (tabell 4).
i tillegg til hele studiekohorten, en undergruppe av pasienter med GS 6 svulst ble analysert separat
i tillegg til hele studiekohorten, en undergruppe av pasienter med GS . 6 svulst ble analysert separat.
Farging med Lamin A spesifikt antistoff viste at Lamin A er uttrykt i både basal og luminal epitelceller normale prostata- kjertler og er beriket ved kjernekraft lamina region som forventet (fig 1A ). Men det var signifikante forskjeller i fargeintensiteten mellom Kreftsvulster fra enkelte pasienter (fra klasse 0 til 3). De midlere fargeintensitet av carcinoma cellekjerner var betydelig høyere sammenlignet med normal epitel i godartede prøver fra de samme pasientene (sammenkoblede-samples t-test, mener fargeintensitet +/- SEM 1,97 +/- 0,03 og 1,45 +/- 0,03 for karsinom og godartet, henholdsvis p 0,001). Lav Lamin En uttrykk (grad 0-1) ble statistisk signifikant assosiert med lymfeknute positivitet (Pearson Chi-Square test, p = 0,009), men ingen andre clinicopathological variabler ble testet. Ved Kaplan-Meier-estimering-analyse, var det ingen sammenheng mellom lamin A uttrykk og BCR (data ikke vist). Når DSS ble anvendt som et sluttpunkt, var en trend mellom lav lamin A uttrykk og dårlig resultat sett i hele populasjonen, men denne forskjell ikke klarte å vise statistisk signifikans (figur 1B; p = 0,27). Men i en undergruppe av GS 6 svulster med potensielt aggressiv atferd, lav Lamin A uttrykk ble statistisk signifikant assosiert med dårlig resultat (figur 1C; p = 0,044). Disse resultatene tyder på at redusert mengde av lamin A kan fremme lymphovascular invasjon og progresjon av potensielt metastatisk sykdom.
(A) Representative eksempler på TMA lysbilder farget for lamin A med immunhistokjemi. Lav og høy effekt felt bilder fra både lave og høye uttrykkende tumorer er vist. (B-C) Kaplan-Meier analyse viser en trend mellom lav Lamin A uttrykk og dårlig DSS i hele kullet (B; p = 0,27). Men i en undergruppe av pasienter med Gleason scorer 6 svulster, er det statistisk signifikant forskjell. (C; p = 0,044)
Lamin C er en annen stor A-type lamin kodet av
LMNA
gjennom alternativ spleising. Denne isoformen er 92 aminosyrer kortere enn lamin A og bærer en unik C-terminal hale som er fjernet fra pre-lamin A i løpet av posttranslasjonell modifisering. Fargingen med lamin C antistoff (detektere lamin C spesifikke C-terminale hale domene) viste at lamin C er likeledes uttrykt og til stede ved den nukleære lamina i både normale basale og luminale epitel-celler, så vel som i de fleste (men ikke alle) karsinomer med lav til moderat intensitet (S1 A Fig). En paret t-test viste at de midlere fargeintensitetene for lamin C var signifikant høyere i carcinoma prøvene (1,30 +/- 0,06) i forhold til normal epitel (1,04 +/- 0,05, p = 0,001). Det var ingen sammenheng mellom Lamin C uttrykk og clinicopathological variabler (data ikke vist). I Kaplan-Meier analyse, fant vi ingen sammenheng mellom Lamin C uttrykk og BCR (data ikke vist) ligner på Lamin A. Det ble en trend mellom undetectably lav lamin C uttrykk (klasse 0) og mindre gunstig DSS når pasienter med alle forskjellige Gleason grupper ble studert (S1B figur; p = 0,14). Videre, i GS 6 subpopulasjon av pasienter med lamin C-negative tumorer (grad 0) hadde statistisk signifikant høyere risiko for å dø av PCa (S1C Fig; p = 0,009). Disse resultatene tyder på at lamin A og C, begge produsert fra
LMNA
genet, kan ha lignende biologiske effekter i malign transformasjon av PCa.
Ekspresjon av lamin B1, blir vanligvis detektert i alle eukaryote celler og tapet har alvorlige konsekvenser under embryogenese som fremhevet med utviklingsavvik av lunge og hjerne og tidlig perinatal død i
LMNB1
knockout mus [22]. I vårt materiale, alle histologisk godartet prøvene viste mild til moderat fargeintensitet for Lamin B1. Alle prøvene var karsinom lamin B1 positiv såvel (figur 2A), men 65% av karsinomer viste høy ekspresjon (grad 3) av lamin B1,. Paret t-test viste at det var betydelig mer lamin B1 farging i karsinomer i forhold til normale godartede prøver (2,7 +/- 0,03 vs. 1,7 +/- 0,03, p 0,001). Ingen signifikant korrelasjon ble funnet mellom lamin B1 uttrykk og clinicopathological variabler ble testet. Ved Kaplan-Meier-analysen, ble høy ekspresjon av lamin B1 forbundet med BCR i hele kullet (figur 2B; p = 0,038) og i en undergruppe av GS 6 (p = 0,034, data ikke vist). Imidlertid var det ingen korrelasjon mellom lamin B1, ekspresjon og DSS i enten hele kullet (figur 2C; p = 0,55), eller i en undergruppe av pasienter med GS 6 tumorer (p = 0,57, data ikke vist). I multivariat Cox regresjonsanalyse høy lamin B1 uttrykk forble en selvstendig prediktor for BCR i hele kullet når det justeres for preoperativ PSA og Gleason grad (HR 1.8, 95% CI 1.1 til 2.9, p = 0,023, Tabell 3). Disse resultatene tyder på at høy uttrykk for Lamin B1, av ukjente grunner, øker risikoen for PCa tilbakefall, men har ingen signifikant effekt på PCa overlevelse.
(A) Representative eksempler på TMA lysbilder farget for lamin B1 med immunhistokjemi. Lav og høy effekt felt bilder fra både lave og høye uttrykkende tumorer er vist. (BC) Kaplan-Meier analyse indikerer at høy lamin B1 uttrykk spår kortere tid til BCR i hele kohorten (B; p = 0,038), men har ingen sammenheng med DSS (C; p = 0,55)
Lamin B2 ble uttrykt i alle normale og maligne prostatakjertler (fig 3A). Imidlertid, i likhet med andre lamins, var statistisk signifikant høyere IHC intensitet av lamin B2 i kreft kjertlene i forhold til vanlige benigne kjertler (1,74 +/- 0,03 vs. 1,48 +/- 0,03, p 0,001). Lav lamin B2-ekspresjon ble forbundet med lymfeknute positivitet (Chi-square; p = 0,005), og det var en trend mellom lav lamin B2 ekspresjon og T kategori (p = 0,076) og EPE (p = 0,098). Ved Kaplan-Meier-analysen, var det ingen sammenheng mellom lamin B2 uttrykk og BCR (data ikke vist). Imidlertid Når DSS ble anvendt som et sluttpunkt, var det en trend mellom lav lamin B2 ekspresjon og dårlig DSS i hele kullet (figur 3B; p = 0,099) og et grense statistisk signifikans i GS 6 undergruppe (fig 3C; p = 0,051). Disse resultatene viser at Lamin B1 og lamin B2 forutsi annet utfall ved PCA som kan skyldes forskjells roller i kreft prostata celler.
(A) Representative eksempler på TMA lysbilder farget for Lamin B2 med immunhistokjemi. Lav og høy effekt felt bilder fra både lave og høye uttrykkende tumorer er vist. (B-C) Kaplan-Meier analyse viser en trend mellom lav Lamin B2 uttrykk og forkortet DSS i hele kullet (B; p = 0,099). I en undergruppe av pasienter med Gleason scorer 6 svulster, Kaplan-Meyer analyse litt unnlater å vise statistisk signifikant forskjell, men en sterk trend er sett (C; p = 0,051).
Diskusjoner
de kjernefysiske lamins er høyt konservert blant artene og fylogenetisk analyse tyder på at de representerer forfedrene hele IF protein familien [23]. Det er vist at lamins ikke bare støtter fysisk form av kjernen, men også bidra flere grunnleggende kjernefunksjoner som genomet organisasjonen og transkripsjon gjennom samhandling med kromatin og flere transkripsjonsfaktorer [7]. Dysfunksjon i disse mekanismene kan ha skadelige effekter
in vivo
som dokumentert av ulike arvelige sykdommer hos mennesker på grunn av Lamin mutasjoner [9]. Men rollen og endringer av lamins i ondartede sykdommer er mindre godt forstått.
I denne studien undersøkte vi uttrykket av ulike lamins ved PCA og deres potensielle bruk i beregning av pasientens utfallet ved bruk av et omfattende TMA materiale og en detaljert klinisk pasientdata med en median oppfølgingstid på mer enn 8 år. Mens uttrykket av alle de store lamins ble oppdaget i prostata epitel, den statistiske analysen avdekket noen interessante endringer som er relevante i lys av nylige
in vitro
funn om Lamin funksjon. Swift et al. har vist at mengden av lamin A og forholdet mellom A- og B-type lamins korrelerer med vev stivhet (f.eks muskel har mer enn lamin A hjerne) for å stabilisere kjernen og kromatin fra fysisk stress [24]. Videre lave nivåer av A-type lamins øke atom formbarhet og styrke cellevandring gjennom microfluidic innsnevringer
in vitro product: [25] og
in vivo
i en mus tumor modell [26]. Dette er i overensstemmelse med våre resultater viser at reduserte mengder av lamin A /C er forbundet med lymfeknutemetastase og ugunstig DSS, antagelig på grunn av økt lymphovascular invasjon. Sammenhengen mellom lav Lamin A uttrykk og ugunstig DSS var statistisk signifikant i Kaplan-Meier analyse utført på pasienter med potensielt aggressive GS 6 sykdom (figur 1C). Men i multivariat Cox regresjonsanalyse, som også tar andre clinicopathological variabler i betraktning, Lamin En litt mislyktes i å nå statistisk signifikans (p = 0,052, tabell 4) tyder på at det ikke er en uavhengig prediktiv markør forskjellig fra Lamin B1. Dataene fra andre foreslår at Lamin A er overuttrykt i invasiv foran ved PCA og kan øke lokal migrasjon og invasjon [16]. Hvis dette var tilfelle, ville man forvente at høye uttrykk nivåer av Lamin A /C korrelerer med BCR, men vi klarte ikke å bekrefte slike fenomen. Disse forskjellene kan være, i det minste delvis, på grunn av variasjoner i prøvetaking. Til tross for at vi har fått tre tredoble prøver fra indeksen svulst, disse vev kjerner representerer generelle svulst uttrykk nivåer og var ikke med vilje rettet mot områder av invasiv front.
Resultatene fra denne og andre studier tyder på at endringene i Lamin uttrykk og deres innvirkning på tumorbiologi og klinisk utfall kan være komplisert og organspesifikk. Tidligere den prognostiske verdien av lamins i kreft progresjon er etablert i tykk- og endetarmskreft (CRC) hvor lamin En uttrykk spår dårlig resultat sammenlignet med lamin A negative kreft [12]. Men lite er kjent om den prognostiske rolle lamins i andre solide tumorer og våre resultater tyder på motsatt rolle for Lamin A ved PCA progresjon (fig 1C). En fundamental forskjell mellom disse to typer adenokarsinomer er at 30% av CRC var praktisk talt blottet for lamin A [12], men i det minste noen lamin A-ekspresjon ble påvist i alle PCas som inngår i den foreliggende undersøkelse. Resultatene fra
in vitro
studier antyder at stanse av Lamin A kan faktisk sensitiv cellene for mekanisk stress og redusere celle overlevelse [26]. Derfor kan nærværet av lamin A i CRC mekanisk beskytte de trekkende kreftceller og redusere tumor celledød i forhold til lamin A-negative tumorer, mens i tilfelle av PCa moderat lav mengde lamin A samtidig kan tilveiebringe en ideell atom formbarhet og tilstrekkelig beskyttelse mot mekanisk stress i invadere celler.
A- og B-type lamins har differensial roller i normale celler. Mens A-type lamins er for det meste uttrykkes i terminalt differensierte celler, en eller begge av B-type lamins er uttrykt i alle dyreceller. Mus som mangler Lamin B1, Lamin B2 eller begge har defekter i lunge og hjernens utvikling og disse musene dør ved fødselen foreslå en viktig utviklingsfunksjon [22]. Interessant, økt produksjon av en B-type lamin ikke redde tap av de andre B-type lamin som indikerer at lamin B1 og B2 har også differensialcellefunksjoner [27]. Tilsvarende tyder våre resultater differensial roller for lamin B1 og B2 ved PCA progresjon. PCA vev inneholdt betydelig mer lamin B1 enn godartede vev fra de samme pasientene. Høy lamin B1 uttrykk forbundet med BCR i hele kullet, så vel som i GS 6 underpopulasjon (figur 2B), og i multivariabel Cox regresjonsanalyse lamin B1 først på en uavhengig prognostisk faktor for BCR (tabell 3). Ikke desto mindre var det ingen statistisk signifikant korrelasjon mellom lamin B1, ekspresjon og DSS (figur 2C og tabell 4). Selv om vår kohort er relativt stor, er det viktig å legge merke til at bare 4,4% av pasientene døde av PCa under oppfølging mens 31% viste BCR. I de fleste tilfeller kan den sistnevnte være minimal på grunn av lokal resttumor som ikke har noen innvirkning på DSS etter berging strålebehandling [28]. Derfor er høy lamin B1 uttrykk mer sannsynlig å fremme lokal vekst og /eller spredning, snarere enn slik at metastatisk atferd gjennom lymphovascular invasjon. Til støtte for dette har en fersk studie vist at moderat reduksjon av Lamin B1 i kreftceller forsinkelser cellecyklusprogresjonen [29]. Videre stanse av Lamin B1 i normale diploide WI-38 lungeceller fører replicative senescence mens overekspresjon øker proliferasjonsrate [30]. Coradeghini et al. har tidligere rapportert at lamin B1 uttrykk korrelerer med GS og kan brukes som en biomarkør i tumor differensiering og prognostics [17]. Vi klarte ikke å bekrefte sammenhengen med GS, men enda viktigere våre resultater tyder klart på at lamin B1 er en uavhengig prediktor som kan brukes til å bestemme risikoen for lokal vekst og spredning.
Lite er kjent om rollen Lamin B2 og sin tilknytning til kreft.
