Abstract
Bakgrunn
Tykktarmskreft (CRC) er en stor byrde for offentlige helse og helsetjenester over hele verden. Bakterieflora har blitt foreslått for å fremme kronisk betennelse i tarmen, som i sin tur fremmer tumorutvikling. Denne studien fokuserer på mulige sammenhenger av humant papillomavirus (HPV) infeksjon med proinflammatoriske Stat3 signal aktiviteter og de resulterende nivåer av sin nedstrøms proinflammatoriske cytokiner IL-17 i CRC-pasienter.
Metoder
HPV ble undersøkt ved hjelp av HPV Genotyping Chip teknologi og konstitutivt aktiv Stat3 (p-Stat3) og IL-17 nivåer ble testet ved hjelp av immunhistokjemi (IHC) i parafininnstøpte kreft og tilstøtende normalt vev (ANT) fra en kohort av 95 CRC pasienter. Korrelasjon analyser ble utført mellom HPV-infeksjon og clinicopathological egenskaper, Stat3 aktiviteter og IL-17 nivåer blant disse CRC pasienter
Resultater
Tre store funn ble observert. (1) HPV-infeksjon eksistert i en høy grad av CRC tilfeller (48,4%, 46/95), av hvilke 45 tilfeller (45/46, 97,8%) var høy-risiko HPV16-positive og bare ett tilfelle var HPV53-positive. (2) HPV-infeksjon korrelert med dårligere kliniske stadier (III + IV) av CRC. (3) HPV-infeksjon sterkt korrelert med begge konstitutivt høyere Stat3 aktiviteter (P 0,01) og høyere IL-17 nivåer (P 0,01). Bare i CRC vev, men ikke i ANT vev
Konklusjoner
HPV-infeksjon er vanlig hos CRC pasienter som tyder på potensielt forebyggende effekten av HPV-vaksinasjon blant høyrisiko unge individer. Vi har for første gang vist en tri-siderettet forhold mellom HPV-infeksjon, konstitutive Stat3 aktivitet og IL-17 nivå, hvis samarbeidende handling kan organisere et proinflammatorisk mikromiljøet i colorectum som, i sin tur, kan fremme carcinogenese og muligens lette progresjon av CRC .
Citation: Li YX, Zhang L, Simayi D, Zhang N, Tao L, Yang L, et al. (2015) humant papillomavirus infeksjon korrelerer med inflammatorisk Stat3 Signale aktivitet og IL-17 nivå hos pasienter med tykktarmskreft. PLoS ONE 10 (2): e0118391. doi: 10,1371 /journal.pone.0118391
Academic Redaktør: Zhi-Ming Zheng, National Institute of Health – National Cancer Institute, USA
mottatt: 22 oktober 2014; Godkjent: 15 januar 2015; Publisert: 23 februar 2015
Copyright: © 2015 Li 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 filer
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet med tilskudd fra Oasis Scholar Fund of Shiheziuniversitetet (LZXZ201023), Natural Science Foundation National of China (NSFC nr 81160301 og 81260301. ). 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
tykktarms~~POS=TRUNC kreft~~POS=HEADCOMP (CRC) er den tredje vanligste kreftformen globalt følgende lungekreft og brystkreft, med forekomst, dødelighet og fem års prevalens sto for 9,7%, 8,5% og 10,9%, henholdsvis, blant alle kreftformer i henhold til GLOBOCAN 2012 [1]. Barnekonvensjonen dødeligheten har gått ned over hele verden i de siste årene takket være screeningprogrammer etablert i mange land og påviselig effekt av risikoreduksjoner og bedre behandlinger [2,3].
Den nåværende paradigme er at de fleste solide svulster inkludert CRC er knyttet til kronisk betennelse, direkte eller indirekte [4]. Blant mange mikroorganismer som er undersøkt, blir virusinfeksjoner foreslått i utvikling av kreft, spesielt den som forårsakes av humant papillomavirus (HPV). Virale infeksjoner av høyrisiko HPV-undertyper, såsom HPV16 og HPV18, er årsaks til utvikling av cervix, anal og genital cancer. Nylig har HPV16 /18 infeksjoner blitt rapportert å være assosiert med kreft i munnhule og svelg [5,6]. I de siste årene har HPV-infeksjon blitt vist å være assosiert med kolorektal kreft [7,8].
På grunn av forskjellige inflammatoriske celler og cytokiner som er tilstede i tumoren mikromiljøet, svulster er blitt referert til som «sår som ikke gro «[9]. Signal transduser og aktivator av transkripsjon 3 (Stat3) er en kritisk signalveien som er involvert i dannelsen av tumor-mikromiljøet ved å regulere nedstrøms proinflammatoriske cytokiner og faktorer som fremmer tumorvekst og progresjon [10]. Fosforylert Stat3 (p-Stat3) er den aktive formen av Stat3 som kan påvises i forskjellige kreftformer, inkludert kolorektal cancer [11]. Blant de molekylære indusert av Stat3 aktivering, IL-17 er et viktig proinflammatorisk cytokin utskilt av T-hjelper IL-17-produksjon (Th17) celler som er produsert av CD4
+ T-celler under induksjon av TGF-β. Nyere studier har antydet at IL-17 har en dobbeltrolle i å betjene enten som en promoter eller antitumor faktor avhengig av kreft modeller [12]. I CRC, en stor mengde studier viser at IL-17 virker som en promoter i stedet for en antitumor faktor i tumor initiering og progresjon [4,13,14]. Konstitutivt aktiv p-Stat3 kan regulere differensiering og modning av Th-celler til hemmelig IL-17, som, i sin tur, positivt mater tilbake til Stat3 signalering, indusere mer IL-17 som skal uttrykkes. Stat3 signalering spiller en rolle i å fremme tumor via indusere dannelsen av tumorblodkarene, lette akkumulering av nøytrofiler, styrke tumorcellenes evne til å motstå apoptose, og stadig utvider den lokale inflammatoriske respons [4]. På den annen side, IL-17 fremmer carcinogenesen primært ved å vekke aktivering av Stat3 signalveien for å indusere resistens mot apoptose og fremme angiogenese ved hvilken lette tumorvekst og progresjon [15].
Bakterielle infeksjoner er blitt vist å samarbeide med Stat3 signalveien for å indusere CRC [4]. Det er ikke kjent, men om virusinfeksjoner kan også være i stand til å handle på samme måte som bakterier. Denne studien fokuserer på mulige sammenhenger av HPV-infeksjon med proinflammatory Stat3 signaliserer aktivitet og dens nedstrøms IL-17 cytokin i CRC. Vi har undersøkt hypotesen om at, i likhet med bakterielle infeksjoner, kan kronisk HPV-infeksjon også være i stand til å samarbeide med Stat3 signalering, utløser en betennelsesreaksjon som muliggjør dannelsen av en mikromiljøet gunstig for kreftutvikling og /eller kreft progresjon av CRC. Ved å undersøke en kohort av 95 CRC pasientenes vev og deres tilstøtende normalt vev (ANT), har vi fått tre store funn: (1) HPV-infeksjon som finnes i nesten halvparten av CRC tilfeller, hvorav 97,8% er smittet med høy risiko HPV16 type; (2) HPV-infeksjon korrelerer med dårligere kliniske stadier av CRC; og (3) HPV-infeksjon korrelerer sterkt med konstituerende aktiviteter Stat3 og nedstrøms IL-17 nivåer i CRC vev. Disse observasjonene har et potensial implikasjon underliggende en HPV-Stat3 mekanisme i patogenesen av CRC og en mulig forebyggende bruk av HPV-vaksinasjon blant høyrisiko unge individer minst i områder med utbredt HPV-assosiert CRC.
Metoder
Etikk erklæringen
Denne studien ble godkjent av Institutional Etikk Review Board (IERB) på vår første Affiliated Hospital of Shiheziuniversitetet School of Medicine (IERB nr SHZ2010LL02). Den IERB fravikes behovet for pasientenes samtykke på grunn av anonyme analyser av data og standard universitet sykehus retningslinjer i samsvar med Helsinkideklarasjonen inkludert konfidensialitet og anonymitet ble fulgt i håndtering og publisering av pasientenes vev.
pasienter
det er totalt 235 kirurgisk reseksjon og parafininnstøpte arkiv menneskelig vev ble oppnådd, inkludert 95 CRC vev og 90 sammenkoblede ANT vev, og 50 kolorektal adenom (CRA) vev fra Avdeling for patologi, First Affiliated Hospital of Shiheziuniversitetet School of Medicine datert fra 2005 til 2007. Alle valgte vev ble basert på histopatologiske diagnoser og bekreftet for diagnoser før eksperimentering. Disse pasientene ble opprinnelig valgt på grunn av både deres tilgjengelige kliniske opplysninger og størrelse tilstrekkelig vev for eksperimentelle analyser (inkludert repriser). CRC pasienter i alderen fra 33 til 85 år (med en median alder av 66 år) inkludert 43 tilfeller av tykktarmskreft (med 41 sammenkoblede maur tilgjengelig) og 52 tilfeller av endetarmskreft (med 49 sammenkoblede maur tilgjengelig). De 5 CRC pasienter uten sammenkoblede maur forble i studien for å få statistisk styrke i kliniske analyser med flere undergrupperinger. Disse CRC pasientene ikke fikk preoperativ kjemoterapi eller cellegift eller strålebehandling og deres clinicopathological egenskaper ble oppsummert.
På grunn av inntak av vev i tidligere studier og krevde store størrelsen på vev for DNA-ekstraksjon og påfølgende HPV-testing, bare 50 paret ANT vev var tilgjengelig som tilfredsstilte utvalgskriterium av 5 cm fra kanten av kreft. For DNA-ekstraksjon og HPV-testing, derfor var vi bare i stand til å teste disse tilgjengelige 50 parvise ANT vev som ble tilfeldig fordelt mellom sammenkoblede CRC vev. I tillegg har vi også testet 50 urelaterte CRA vev, en felles ikke-cancerous sykdom i fordøyelsessystemet, for HPV-infeksjon å undersøke om det var noen forskjell mellom CRC og CRA, hvorav CRA vev tjente som en annen kontrollgruppe når det gjelder HPV-infeksjon.
Påvisning av HPV infeksjon Bruke Gene Chip Technology
Genomisk DNA ble ekstrahert fra vev ved hjelp av en DNA-ekstraksjon kit følge produsentens protokoller (QIAGEN, Tyskland). DNA-prøvene ble deretter kodet uten identifikasjon av kreft eller ikke-kreft diagnoser og sendt til en spesialitet DNA genotyping laboratorium (Yaneng Bioscience Co., Ltd, Shenzhen, Kina, https://www.yanengbio.com/en/home2.asp) for HPV-testing. Kvaliteten og integriteten av ekstraherte DNA ble testet ved PCR ved anvendelse av β-aktin-genet som en intern kontroll (forover-primer: 5′-CTTAGTTGCGTTACACCCTT-3 «og revers primer: 5′-TGTCACCTTCACCGTTCC-3»). En 155 bp PCR produkt av β-aktin-genet ble oppdaget av elektroforese på 2% agarosegel
På anmodning fra Yaneng Bioscience Co., ble følgende forholdsregler tas for å unngå mulig krysskontaminering under prosessen.: (1) engangs~~POS=TRUNC var ansatt i DNA-ekstraksjon og påfølgende HPV testing; (2) Fra den første batch av ekstrahert DNA og HPV-testresultater, valgte vi en negativ HPV-kontroll (en ANT prøve med stor størrelse på vev) og en positiv HPV-kontroll (CRC prøve med stor størrelse på vev) som skal inngå i hver gruppe med DNA-ekstraksjon (20 prøver pr batch); (3) For hver batch av DNA-ekstraksjon, likt antall CRC vev (10 per batch) og ANT eller CRA vev (10 per batch) ble inkludert for DNA-ekstraksjon; og (4) Disse styre DNA ble testet for HPV sammen med det samme parti av DNA-ekstrakter. Gjennom hele DNA-ekstraksjon og HPV testing, la vi merke til to grupper av DNA-ekstrakter hvorav de positive kontrollen ikke viste positivitet for HPV, og disse to grupper av 40 vev ble deretter re-ekstrahert for DNA og re-testet for HPV inntil den positive HPV-kontroll var positivt for HPV-test. Vi har imidlertid ikke observere negative HPV kontroll viste å være positiv gjennom DNA-ekstraksjon og HPV-testing.
HPV genotyping ble utført ved hjelp av HPV Genotyping Kit, et diagnostisk produkt av Yaneng Biovitenskap Co (Chinese State FDA-godkjenning nr. 2008-340099) i tema HPV Genotyping Laboratory innen Yaneng Biovitenskap Co som hadde blitt valgt av International Agency for Research on Cancer (IARC, World Health Organization) for å utføre prevalensundersøkelser av HPV-infeksjon og livmorhals neoplasi i Kina. PCR-reaksjonsblanding (25 ul) inneholdt 5 pl av genomisk DNA, 20 ul PCR-reaksjonsbuffer. Sykkelforholdene var som følger: Initial denaturering ved 95 ° C i 5 minutter, deretter 40 sykluser ved 94 ° C i 30 s, 42 ° C i 90 s, 72 ° C i 30 s, og en endelig forlengelse ved 72 ° C i 5 min. En positiv kontroll HPV DNA ble plassert på hver hybridisering blot (S1 fig.). Det motsatte linje blot-metoden (RLB) ble anvendt for alle prøver med amplifiserbart DNA og hybridiseringsbetingelsene ble beskrevet tidligere [16,17]. PCR-produkter ble lastet manuelt på chip blotter og hybridisering prosedyre ble utført av automatisering. Blottene ble først lese automatisk og kontrollert manuelt før rapportering (S1 fig.). HPV genotyping Kit var i stand til å detektere 23 HPV-undertyper, inkludert 18 høyrisiko HPV (HR-HPV) typer (HPV16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 53, 56, 58, 59, 66, 68, 73, 83, og MM4) og 5 lav risiko HPV (LR-HPV) typer (HPV 6, 11, 42, 43, og 44) (fig. S1). Hver DNA prøven ble triplicated i 3 graderte konsentrasjoner på genotyping chip blotter og den positive tilfeldighet hastighet var 100%. Dette HPV genotyping testen har en sensitivitet for å påvise 103 kopier av HPV DNA /ml og en spesifisitet på 99% basert på selskapets spesifikasjoner. HPV testresultater ble returnert til oss og dekodet å matche pasientenes identifikasjoner før analyse.
Påvisning av Active p-Stat3 og Uttrykt IL-17 Bruk Immunohistochemistry (IHC) analyse
parafininnstøpte vev ble delt i fire-mikrometer skiver og IHC-analyser ble utført ved hjelp av streptavidin peroksidase-metoden (SP kit, Zhongshan Golden Bridge Co, Beijing, Kina). I korte trekk ble vev slides avvokset og endogen peroksidase ble blokkert med 3% hydrogenperoksyd. Etter blokkering med normalt geiteserum, primært kanin-anti-humane polyklonale antistoffer mot IL-17 (IL-17A, 1: 200 fortynning, Santa Cruz, CA, USA) og p-Stat3 (1: 400 fortynning, Santa Cruz, CA, USA) ble påført vevet lysbilder følgende prosedyrene som beskrevet tidligere [18].
Positive IHC flekker ble definert som gul-brun farge i henhold til produsentens demonstrative lysbilder (fig. 1). IHC flekker lysbilder ble lest på et Olympus optisk mikroskop til gul-brun farge flekker i 12 sammenhengende felt og scoret etter to variable faktorer: (1) å telle antall positivt fargede celler (0 = 5%, 1 = 6% -25%, 2 = 26% -50%, 3 = 51% -75%, og 4 = 76% -100%); og (2) å utføre intensiteten av fargingen (0 = fraværende, 1 = svak; 2 = middels, 3 = sterk). Sluttresultatet var et produkt av (1) multiplisere (2) for individuelle lysbilder (tabell 1). Dette scoring system var lik i prinsippet en offentlig litteratur [19]. Som angitt i tabell 1, uttrykte vi endelig flekker score på følgende måter for enkelhet: negativ farging som 0 for (-); inkrementell positiv farging som 1+ for (+); 2 + for (++); og 3+ for (+++), henholdsvis.
Seks representative IHC flekker paneler. Antistoff-farging mot p-Stat3 er hovedsakelig lokalisert i kjernen (A, B og C, positiv farging av gul-brunt), mens antistoff-farging mot IL-17 er først og fremst i cytoplasma (D, E og F, positiv farging av gul-brunt). A og B kom fra parede vev av samme pasient, men C var fra en ubeslektet vev. D og E kom fra parede vev av samme pasient, men F var av en uavhengig vev. Det kan sees at p-Stat3 er sterkt farget i CRC (2) (C, scoret så 3+) sammenlignet med en annen CRC (1) (B, scoret som 2+) eller ANT vev (A, scoret som negativ eller 0). Det samme gjelder for IL-17, CRC (2) vev viser sterk farging (F, scoret som 3+) sammenlignet med en annen CRC (1) (E, som scoret som 1+), men ANT viser liten eller ingen farging (D, scoret som negativ eller 0). Mikroskopisk forstørrelse er X200 med inserts av X400. ANT = tilstøtende normale vev og CRC = tykktarmskreft, henholdsvis.
Statistiske analyser
Statistiske analyser ble utført ved hjelp av SPSS statistisk programvare pakken (versjon 17.0). χ
2 test og t-test ble vedtatt for avviksanalyse og korrelasjon ble analysert ved hjelp av Spearman rank korrelasjon metode. Forskjeller med
P
. 0,05 ble ansett som statistisk signifikant
Resultater
HR-HPV-infeksjon er en vanlig hendelse i kinesisk CRC Pasienter
Gjennom hele DNA-ekstraksjon og HPV testing, la vi merke til to grupper av DNA-ekstrakter hvorav de positive kontrollen ikke viste positivitet for HPV, og disse to grupper av 40 vev ble deretter re-ekstrahert for DNA og testet for HPV inntil den positive HPV styre var positive for HPV-testen. Vi har imidlertid ikke observere negative HPV kontroll viste å være positiv gjennom DNA-ekstraksjon og HPV-testing, noe som tyder på en hensiktsmessig forvaltning av krysskontaminering under HPV-testing. HPV-infeksjon ble funnet i 46/95 av CRC tilfeller (48,4%, 95% CI 38% -58%) som var mye høyere enn ANT (15/50 eller 30,0%, 95% CI 17% -42%) og kolorektal adenom (CRA, 14/50 eller 28,0%, 95% CI 16% -40%), henholdsvis (tabell 2). Blant 46 HR-HPV positive CRC tilfeller, 45 (97,8%) var infisert med HPV16 mens kun ett tilfelle ble infisert med HR-HPV subtype, HPV53.
Videre analysere 50 CRC vev med sammenkoblede ANT vev (tabell 2) viste at hyppigheten av HPV-infeksjon var også høyere i CRC-vev (54%, 27/50) enn det i ANT vev (30%, 15/50, χ
2 = 5,9,
P
= 0,015). Blant disse 50 parvise tilfeller, 6 tilfeller var HPV16-positive i både CRC og ANT vev (6 tilfeller, CRC-positive /ANT-positive); 14 tilfeller var HPV-negative i både CRC og ANT vev (14 tilfeller, CRC-negativ /ANT-negative); 21 saker ble HPV-positive i CRC men HPV-negative i ANT vev (21 saker, CRC-positive /ANT-negative, 20 av HPV16-positiv og en av HPV53-positive); og de resterende 9 tilfellene var HPV16-positive i ANT vev men HPV16-negativ i CRC vev (9 tilfeller, ANT-positive /CRC-negative). I form av HPV-infeksjon, ble ingen sammenheng funnet mellom 50 CRC vev og deres sammenkoblede ANT vev (r = -0,18,
P
= 0,201). De ovennevnte observasjoner indikerte et faktum at HPV-infeksjon var en vanlig hendelse i kinesiske CRC pasienter (48,4%), og CRC vev hadde en høyere frekvens av HPV-infeksjon enn begge sine sammenkoblede ANT vev (χ
2 = 5,9,
P
= 0,015) samt uparede ANT vev (χ
2 = 4,6,
P
= 0,033, Tabell 2). Satsen for HPV-infeksjon, hadde imidlertid ingen forskjell mellom 50 ANT vev og 50 CRA vev (χ
2 = 0,05,
P
= 0,826, Tabell 2).
To ekstra observasjoner var interessant: (1) ingen lav-risiko HPV subtyper ble påvist i alle våre vev testet; (2) blant alle vev stammer fra ANT og CRA, vi bare påvises en enkelt HR-HPV16-undertypen (tabell 2). I tillegg har alle HPV-infisert vev var positive for single HPV subtyper og ingen vev ble funnet positive for dobbel eller flere infeksjoner av HPV subtyper. Blant 50 tilfeller av kolorektal adenom (CRA), ble ingen forskjeller i frekvensene av HPV16 infeksjon lagt merke til blant 3 CRA subtyper av rørformet, villøse-rør, og villous adenomer (χ
2 = 1,2,
P
= 0,543, Tabell 2).
HPV infeksjon korrelerer med Sene kliniske stadier av CRC
for å forstå om HPV-infeksjon vil påvirke pasientenes clinicopathological egenskaper, undersøkte vi mulige virkninger av HPV-infeksjon på en rekke av clinicopathological kjennetegn som alder, kjønn, tumor beliggenhet, histologisk gradering, lymfatisk metastaser, klinisk staging [20] blant andre. Analysene viste seg for å vise at HPV infeksjon korrelert med sen eller dårligere klinisk iscenesettelse av III + IV (tabell 3). Videre, mer detaljerte analyser av HPV-infeksjon mot kliniske stadier i rekkefølgen av I + II vs III eller IV eller III + IV viste inkrementelle forskjeller som angitt i
P
verdier (I + II vs III,
P
= 0,058; I + II vs IV,
P
= 0,034; I + II vs III + IV,
P
= 0,028, henholdsvis). Fordi kliniske faser III + IV ble definert som å ha positiv metastaser enten til lymfeknute eller til andre fjerne organer, de ovennevnte sammenhenger foreslått en mulig rolle for HPV-infeksjon i progresjon og metastasering av CRC. Blant de 50 sammenkoblede ANT vev, vi klarte å observere eventuelle sammenhenger mellom HPV-infeksjon og clinicopathological egenskaper som vist i tabell 3 inkludert celledifferensiering, metastase, klinisk staging blant annet analysert (data ikke vist).
konstitutivt Aktiv p-Stat3 og Overekspresjon av IL-17 Cytokin i CRC
Som vist i fig. 1, p-Stat3 antistoff ble litt farget i ANT vev (A, scoret som 0), men sterkt farget i CRC vev (C, scoret som 3+). Tilsvarende IL-17 antistoffet hadde ingen flekker i ANT vev (D, scoret som 0), men viste sterk farging i CRC vev (F, scoret som 3+). Overaktiv p-Stat3 og overexpressed IL-17 i Barnekonvensjonen var tydelig sammenlignet med ANT i hele kullet. Som angitt i tabell 4, har vi sammenlignet med tre kategorier av positive farvekombinasjoner (1 +, 2 + /3 +, og 1 + /2 + /3 +, henholdsvis) med negativ farging (0) for p-Stat3 og IL-17 hhv. Generelt signifikant flere CRC vev viste aktive p-Stat3 enn ANT vev (1 + /2 + /3 + vs 0: 95,8% vs 76,7%,
P
0,001). Forskjellene var spesielt tydelig for sterk aktive p-Stat3 (2 + /3 + vs 0: 50,5% vs 18,9%,
P
0,001). For IL-17, på den annen side dette fenomenet (se tabell 4) var slående lik p-Stat3 i at mange flere CRC-vev viste sterk ekspresjon av IL-17 enn ANT vev (2 + /3 + vs 0: 45.3 % vs 22,2%,
P
. 0,001)
for å undersøke generelle forskjeller mellom CRC og ANT for sine Stat3 aktiviteter og IL-17 nivåer, vi sammenlignet sammenslåtte IHC score fra alle personer testet for p-Stat3 og IL-17 under anvendelse av t-test. Som vist på fig. 2, panel A, konstituerende p-Stat3 var betydelig høyere i CRC vev enn i ANT vev (M ± SD, 4,5 ± 3,0 vs. 3,1 ± 2,5,
P
= 0,001). Svært likt, IL-17 nivåene var også høyere hos CRC vev enn i ANT vev (M ± SD, 5,0 ± 2,7 vs. 3,3 ± 2,4,
P
0,001). Disse observasjonene, fra en annen vinkel, var støtte observasjonene som presenteres i Tabell 4, noe som indikerer en betent mikromiljø i tumorvev. På den annen side, panel B i fig. 2 avslørte et fenomen som CRC faktisk hadde mer individuelle vev med sterk farging (2 + /3 + positive) for både p-Stat3 (
P
0,001) og IL-17 (
P
0,001), igjen, i tråd med de observasjonene som vist i tabell 4 (2 + /3 + positive). Prosentandelen av personer med svak farging (1 + positive), men var ikke forskjellig mellom CRC og ANT vev for enten p-Stat3 (
P
= 0,07) eller IL-17 (
P
= 0,25).
(A) Basert på scoringskriteriene (tabell 1), ble slått sammen scorene for p-Stat3 eller IL-17 sammenlignet mellom CRC og ANT individer ved hjelp av t-test og data er uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik (M ± SD). Som det sees, er konstitutiv p-Stat3 høyere i CRC enn i ANT (M ± SD 4,5 ± 3,0 vs. 3,1 ± 2,5,
P
= 0,001). Tilsvarende uttrykk, IL-17 er også høyere i CRC enn i ANT (M ± SD, 5,0 ± 2,7 vs. 3,3 ± 2,4,
P
0,001). (B) Sammenligning mellom CRC og ANT for antall individer (%) med varierende fargeintensitet ved hjelp χ
2 test. Som vist for p-Stat3, har CRC kategorien mindre individer scoret som 0 enn ANT kategori (4,2% vs 23,3%,
P
0,001). Tvert imot har CRC mange flere individer scoret så sterke positive (2 + /3 +) enn ANT (50,5% vs 18,9%,
P
0,001). Et slående likheten er sant for IL-17, som CRC kategorien har mindre individer scoret som 0 enn ANT kategori (2,1% vs 16,7%,
P
0,001), men igjen, har CRC mange flere individer scoret som sterkere positive 2 + /3 + enn ANT (45,3% vs 22,2%,
P
0,001). For både p-Stat3 og IL-17, fargeintensitet med svak positivitet (1+) er ikke signifikant forskjellig mellom CRC og ANT kategorier (
P
= 0,07 og
P
= 0,25, henholdsvis ). ANT indikerer tilstøtende normale vev og CRC viser tykktarmskreft, henholdsvis.
Det var et rart fenomen som vi ikke klarte å observere eventuelle sammenhenger med enten p-Stat3 aktiviteter eller IL-17 nivåer med clinicopathological egenskaper blant disse CRC-pasienter, inkludert celledifferensiering, metastase, klinisk staging blant annet analysert (tabell 5). Videre har vi også klart å observere eventuelle sammenhenger av p-Stat3 aktiviteter eller IL-17 nivåer med clinicopathological kjennetegn blant de 50 sammenkoblede ANT vev, henholdsvis (data ikke vist). Disse resultatene kan muligens foreslå en tidlig involvering av Stat3 signalveien i patogenesen av CRC.
HPV infeksjon korrelerer med p-Stat3 Aktiviteter og IL-17 Levels
For å undersøke om HPV infeksjon ville spille en rolle i iscenesetter en svulst miljø med økt aktiv Stat3 og IL-17 nivåer, gjennomførte vi bivariate Correlational analyser. I CRC, som vist i tabell 6, var sterke positive korrelasjoner avdekket mellom HPV-infeksjon og aktivert Stat3 nivåer (r = 0,38,
P
0,01); mellom HPV-infeksjon og IL-17 nivåer (r = 0,33,
P
0,01); og mellom p-Stat3 og IL-17 nivåer (r = 0,44,
P
0,01). Men slike sammenhenger mellom HPV-infeksjon, p-Stat3 nivåer og IL-17 nivåer ble ikke eksisterer i ANT vev (r = henholdsvis 0,05, 0,06 og -0,07, med
P
0,05).
diskusjon og konklusjoner
den nåværende paradigme er at immunsystemet og microbiota gjensidig samhandle for å opprettholde homeostase i tarmen. Imidlertid kan komponentene av bakterieflora endre denne balansen og markeds kronisk inflammasjon, karakterisert fyre tumorutvikling [4]. Blant dem, for det meste rapportert er John Cunningham virus (JC-virus), BK virus, humant cytomegalovirus (CMV), menneskelige papillomavirus (HPV, særlig type 16 og 18) [21].
Høy risiko HPV (HR -HPV) infeksjon er den viktigste årsaken til livmorhalskreft og HPV-vaksinering er effektiv i å forebygge livmorhalskreft [22]. Interessant nok har HPV-infeksjon er også funnet i mange ikke-livmorhalskreft. For eksempel, flere meta-analyser i colorectal adenomer og adenokarsinomer har rapportert at blant 2,630 adenokarsinomer stratifisert etter geografiske regioner, er HPV-infeksjoner funnet å være den høyeste i pasienter fra Sør-Amerika (45,1%), Asia (39,2%), og Midtøsten (32,2%) [23,24]. Andre meta-analyser har også rapportert HPV-infeksjoner i kreft i eggstokk [25], blære [26], lunge [27] og bryst [28]. Disse funnene tyder på et faktum at HPV-infeksjon er et vanlig arrangement i mange typer kreft, noe som tyder på involvering av HPV i patogenesen av ikke-livmorhalskreft inkludert kolorektal cancer. I vår pasientpopulasjon, har vi observert en høy forekomst av HR-HPV-infeksjoner i CRC pasienter (46/95 eller 48,4%), hvorav 45 CRC tilfeller er positive for HPV16 (45/46 eller 97,8%) og kun ett tilfelle er infisert med HR-HPV53.
i tillegg har vi også testet HPV-infeksjoner i andre kreftformer, og fant ganske forskjellige frekvenser av HPV-infeksjon. For eksempel, 10,5% av HPV-infeksjon var i brystkreftpasienter (manuskript innsendt); 48,4% i CRC pasienter (denne studien); og 90,4% i livmorhalskreftpasienter (manuskript under utarbeidelse). Våre observerte frekvenser av HPV-infeksjon i disse kreftformene er generelt enig med de fleste publiserte rapporter, noe som tyder på kvaliteten og påliteligheten av HPV genotyping metode som brukes her.
Så langt vi kjenner til, er dette den høyeste forekomsten av HPV-infeksjon observert i kinesisk CRC, som tyder på potensielt forebyggende HPV-vaksinasjon [22] blant høyrisikopersoner i Xinjiang-provinsen hvor disse CRC pasienter ble diagnostisert. En praktisk tilnærming til å bevise denne hypotesen er å følge opp de unge jenter og gutter er vaksinert med HPV-vaksiner for å se om de har en redusert forekomst av CRC i en potensiell langsiktig epidemiologisk observasjon.
Det er flere forslag som hvordan HPV smitter endetarmen og tykktarmen. Noen syn som HPV kan muligens reise oppover fra skjede til endetarmen og nedre halvdelen av synkende kolon [29]. Andre, derimot, har rapportert noen sammenslutninger av HPV DNA med svulst nettsteder, inkludert stigende, tverrgående, synkende, eller sigmoid tykktarm og endetarm [7,30]. Et flertall av rapporter foreslår at HPV kan reise gjennom blodsirkulasjonen å infisere tykktarm og endetarm [6,31,32,33,34]. I våre CRC pasienter, har vi bare observert en korrelasjon av HPV-infeksjon med sen klinisk stadium CRC (I + II vs III + IV, 44,2% mot 88,8%,
P
= 0,028), men ikke med noen annen clinicopathological funksjoner, inkludert kreft nettsteder (kolon vs endetarm) (Tabell 3). Likevel rute for HPV-infeksjon i colorectum er uklart, må vurderes nærmere. På den annen side, vår observasjon på HPV-infeksjon antyder en mulighet for at, i løpet av kreft progresjon, kan immunologisk og metabolsk kompromitterte pasienter med mer avansert stadium CRC indusere opportunistisk virusreplikasjon eksplosjon i ellers latent HPV-infeksjon, noe som kan føre til økt kopiantall av HPV detekteres i tumorsetet. Dette opportunistisk HPV-infeksjon kan videre utløse aktivering av Stat3 signalering og den påfølgende ekspresjon av proinflammatoriske cytokiner slik som IL-17 i svulsten mikromiljøet.
Faktisk konstitutivt aktivert Stat3 (p-Stat3) er betydelig økt i CRC vev enn i tilstøtende normale vev eller ANT (fig. 1), særlig den sterke positive av p-Stat3 farging (50,5% i CRC vs 18,9% i ANT, fig. 2 og tabell 4). Tilfeldigvis, det uttrykte IL-17 følger de trinn p-Stat3 for å vise et mye høyere nivå i CRC enn den i ANT (45,3% i CRC vs 22,2% i ANT, fig. 2 og tabell 4). De sterke p-Stat3 aktiviteter og høye IL-17 nivåer i CRC enn i ANT er bekreftet av to sammenligning strategier: en er forskjellene i sammenslåtte IHC score (figur 2A.), Og den andre, forskjellene i prosenter av enkelte vev ( fig. 2B). Til støtte av de ovennevnte observasjoner er studier i andre kreftformer som ovarie, bryst, øsofageal, gastrisk cancer og kutant T-cellelymfom [35,36,37,38,39]. En gåtefull observasjon har vært at, i motsetning til HPV-infeksjon (tabell 3), enten p-Stat3 aktiviteter eller IL-17 nivåer har ikke klart å korrelere med eventuelle clinicopathological funksjonene CRC (tabell 5). Det er to muligheter. Det ene er at HPV-mediert aktivering Stat3 kan bare være involvert i den innledende samordne intestinal inflammasjon og karsinogenese og passerer deretter releet til andre inflammatoriske signalveier så som NF-kB [4] som kan være involvert i den videre utvikling av CRC. Den andre kan skyldes vår prøvestørrelse som ikke er stor nok til å plukke opp forskjellene, om noen, blant de kliniske trekk.
