Krooninen sairaus

tiivistelmä

kohdistaminen onkogeenisten Kras on haiman nestiinifenotyypin ilmentävien alkion kantasolujen ja myöhemmin aikuisen acinar kansi ja nestiinifenotyypin-ilmentäviä soluja on riittävä kehittämään huono laatu haiman intraepiteliaalinen neoplasia (PANIN) välillä 2 ja 4 kuukautta. Hiiret kuolevat noin 6 kuukautta vanhan liity syitä ja sen vuoksi ei ole mahdollista arvioida, vauriot edetä kohdunkaulan. Nyt raportoivat, että kaksi lyhyttä episodia seruleiini aiheuttama akuutti haimatulehdus 2 kuukauden ikäisillä hiirillä aiheuttaa nopean Panin etenemistä ja haiman adenokarsinooma (PDAC) kehittäminen 4 kuukauden iässä. Nämä tapahtumat tapahtuvat yhtä taajaan kuin havaittiin eläimissä, jossa -onkogeeni suunnattu alkionkehityksen aikana kaikille haiman solutyyppejä. Siten nämä tiedot osoittavat, että onkogeeniset Kras perustuvaa Panin peräisin ei-ductal osasto voi nopeasti edetä PDAC kun siihen kohdistuu lyhyt tulehduksellinen loukkaus.

Citation: Carrière C, Young AL, Gunn JR, Longnecker DS , Korc M (2011) Akuutti haimatulehdus Nopeuttaa aloittaminen ja Progression haimasyövän hiirillä ilmaiseminen onkogeeninen Kras vuonna nestiinifenotyypin Cell Lineage. PLoS ONE 6 (11): e27725. doi: 10,1371 /journal.pone.0027725

Toimittaja: Wafik S. El-Deiry, Penn State Hershey Cancer Institute, Yhdysvallat

vastaanotettu: 7. kesäkuuta, 2011; Hyväksytty: 23 lokakuu 2011; Julkaistu: 28 marraskuu 2011

Copyright: © 2011 Carrière et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä työ tukivat avustuksia: The National Cancer Institute: CA- R37-075059 Murray Korc ja CA-127095 Catherine Carrière; Lustgarten Foundation for Haimasyöpä Research Catherine Carrière. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

haiman adenokarsinooma (PDAC) osuus on yli 95% kaikista exocrine haiman maligniteetit ja on neljänneksi suurin syy syöpään liittyvät kuolemat Yhdysvalloissa, jossa on eloonjäämismediaani 6 kuukauden [1]. Viimeisten 30 vuoden aikana, potilaiden eloonjäämisluvut eivät ole parantuneet merkittävästi, ja PDAC pysyy hankala sen loppuvaiheissa. Näin ollen on kiireellinen tarve kehittää uusia lähestymistapoja varhaiseen toteamiseen PDAC sekä uusien hoitomuotojen kohdistaminen aikaisin syöpä vaiheissa. Hiiri malleja PDAC että kerrata ihmisen syöpä on potentiaalia lisää tietämystä varhaisten tapahtumien syövän kehittymisessä.

PDAC on nyt tunnustettu syntyvän etupäässä etenemistä haiman intraepiteliaalisten neoplasia (Panin), jotka vaihtelevat matala- (Panin-1A, 1B) korkean laadut (Panin-2, -3), Panin-3 edustaa karsinooma

in situ

ja välitön edeltäjä adenokarsinooma [2]. Tämä histologinen eteneminen korreloi kertymistä geneettisen poikkeavuuksia, jotka mutaatiot johtavat konstitutiivisen aktivaation KRAS ovat pian ja yleisin (95%) [3]. Ensimmäinen asiaa hiirimalleissa PDAC kertyi kohdistaminen ehdollisesti mutatoitunut

Kras

alleelin (

Kras

G12D

) varhaiseen haiman esiasteita (käyttäen Pdx1 ja Ptf1a promoottorit) ja sen jälkeen kaikki haiman solutyypit [4], [5]. Nämä mallit kertasi uskollisesti koko kirjon ihmisen Panin etenemisen ja haimasyövän kehitys, joka osoittaa, että onkogeenisiä Kras ilmaisu riittää PDAC aloittamista. Rajata solujen alkuperästä PDAC, useita malleja on sittemmin kehitelty jossa muuntunut Kras oli suunnattu rajoitetumpi alkioiden tai aikuisten solupopulaatioiden. Käytimme nestiinifenotyypin-Cre kuljettaja kohdistaa Kras

G12D on acinar ja nestiinifenotyypin ilmentävien solujen (nestiinifenotyypin-Cre, LSL-Kras

G12D tai N /K hiiret) (Fig. 1A), kun taas toiset kohdennettua onkogeenisia Kras että acinar ainoa tai asinussolut /centroacinar solujen eri elastaasin Cre ja mist1-Cre kuljettajat [6], [7], [8], [9]. Kaikissa näissä malleissa, PDAC aloittamista ja etenemistä voitiin havaita, mikä osoittaa, että PDAC voi olla ei-Duktaalinen alkuperää hiirillä. Vaikka tuoreessa tutkimuksessa todettiin, että PDAC voisivat käynnistää hormonitoiminnan osastoon, on osoitettu, että promoottori tässä tutkimuksessa käytetyt voisi myös kohdistaa pieni osa asinussoluista [10], [11]. Kaikissa malleissa jossa kasvaimia synnyttävän Kras aktivoitiin alkionkehityksen aikana, matala-asteista PanINs kehittynyt, yleensä etenee yli 8-12 kuukautta korkea-asteen vaurioita ja PDAC. Emme voineet tarkkailla etenemistä PDAC N /K hiiriä, koska ne yleensä kuolevat noin ikä 6 kuukautta keskushermoston komplikaatiot.

(A) Kaavamainen ehdollisen Kras

G12D alleeli. Koska Cre-rekombinaasin, ainoastaan ​​WT Kras on ilmaistu; kun Cre ilmaistaan, stop alue leikataan irti ja Kras

G12D tulee esille. (B-E) In nestiinifenotyypin-Cre /R26R hiiriä, LacZ värjäys on havaittu vain rakkulasoluissa (B), ja puuttuu duktaalisessa soluissa (nuolenpäät) ja saarekkeiden (I). (C) Overlay LacZ Immunovärjäyksen (E) kanssa CK19 (D) osoittaa, että ductal solut eivät kohdistettu. (F) Pdx1-Cre johtaa ilmaus Kras

G12D kaikissa haiman solutyypeissä taas nestiinifenotyypin-Cre ohjaa ilmentymistä Kras

G12D vain rakkulasoluissa. Mitta-asteikko: 20 um.

aktivointi Kras

G12D aikuisen haimassa johti kuin etenee matala-asteista leesionmuodostus [7], [8], [12]. Kuitenkin seuraava induktion krooninen haimatulehdus, nämä eläimet kehitetty korkealaatuinen vaurioita ja eteni PDAC [7]. Nämä tiedot ovat yhdenmukaisia ​​epidemiologiset tutkimukset osoittavat, että potilaat, jotka kärsivät krooninen haimatulehdus on 16-kertainen riski sairastua haimasyövän [13]. Vaikka lyhyt jaksoja akuutin haimatulehduksen (AP) johtaa nopeaan Panin etenemistä ja tihentynyt PDAC in Pdx1-Cre; LSL-Kras

G12D hiirillä [14], [15], [16], ei tiedetä, se johtaisi myös PDAC in nestiinifenotyypin rakentuvassa hiirimallissa. Nyt näyttää, että N /K hiirillä, kun suoritettiin kaksi episodia seruleiini aiheuttama AP Kehitetään pikaisesti laadukkaat PanINs että on kyky edetä PDAC. Tämä tutkimus osoittaa, että akuutti haiman vahinko on potentiaalia edistää PDAC kehitystä Kras-pohjainen hiiri malleista ja tukee oletusta, että PDAC voi syntyä nestiinifenotyypin solulinjaan.

Tulokset

nestiinifenotyypin kantaisä solut eivät aiheuta ductal soluihin

Olemme aiemmin osoittaneet, että alkion nestiinifenotyypin ilmentäviä haima- esisolujen aiheuta asinussolut eikä hormonaalisia tai centroacinar soluja, kun taas mahdollinen panos ductal soluihin ei ollut täysin sulkea pois [ ,,,0],6]. Voit ratkaista tämän ongelman, useita linjaa jäljittäminen kokeet tehtiin kasvattamalla hiiren linja, joka ilmentää Cre rekombinaasia valvonnassa nestiinifenotyypin säätelyelementtejä [17] kanssa reportteri hiirilinjassa R26R. Tämä viimeinen rivi kuljettaa β-galaktosidaasi (LacZ) säätelyn alaisena arjen promoottorin R26 ja transkription stop-aluetta ympäröi loxP (LoxP-Stop-LoxP tai LSL) [18]. Kaksinkertainen siirtogeenisiä hiiriä, LacZ: n ilmentymisen on aktivoitu seuraavassa Cre-välitteinen rekombinaatio alkion nestiinifenotyypin-ilmentäviä soluja (samanlaista lähestymistapaa kuin on kuvattu varten Kras kuviossa. 1A). Myöhemmin geneettinen siirto, kaikki solut ovat peräisin nestiinifenotyypin ilmentävien esisolujen ilmaista LacZ. Osiot poikki haimoissa of nestiinifenotyypin-Cre /R26R eläimet 2 kuukauden iässä värjättiin LacZ-aktiivisuuden. Ne olivat ennen, nestiinifenotyypin-Cre-siirtogeenin sallittu kohdentamiseen -70% ja asinussoluista (Fig. 1 B). LacZ värjäys havaittiin vain acinar rakenteissa, ei koskaan tiehyen, hormonaaliset tai centroacinar soluja (Fig. 1 B) ja co-immunofluoresenssimenetelmällä kanssa duktaaliseen merkki sytokeratiini 19 (CK19) vahvisti tämän havainnon (Fig. 1 C-E). Nämä tulokset osoittavat, että alkion haiman nestiinifenotyypin ilmentävien esisolujen eivät aiheuta ductal soluihin (Fig. 1 F). Expression of LacZ myös harvoin haiman ei-parenkymaaliset solutyyppejä, kuten endoteeli- ja mesenkymaaliset solut (ei esitetty).

Akuutti haimatulehdus dramaattisesti nopeuttaa vaurion etenemisen N /K haimasta

Between 2 6 kuukautta, N /K hiirille kehittyi huono laatu PanINs rajoitettu määrä (2-10 eristetty vaurioita tai pieniä pesäkkeitä per jakso), sekä rajoitettu alueita asinussolujen ja ductal metaplasiaa (ADM) (Fig. 2A-B, G) samanlainen kuin mitä havaitaan Pdx1-Cre; LSL-Kras

G12D (P /K) hiirissä [4], [14]. Vaikka ajan P /K hiiret voivat kehittää PDAC mutta hyvin matalilla taajuuksilla, N /K mutanttihiirien harvoin selviytyi viimeisten 6 kuukauden johtuen vakavia neurologisia ongelmia, estää meitä seuraamasta mahdollista etenemistä haimasyövän.

( A-F) H (C-F) seruleiini saaneilla haimasta osoittaa laaja dysplasia sekoitus matalan (*) ja korkea-asteen (nuolenkärki) leesioita (D, keskiösyvyys C) ja (E) sekä ADM pesäkkeitä (merkitty pisteviivalla ) (F). (G) morfometrinen analyysit osoittavat dramaattista nousua eläinten määrä korkealuokkaisesta Panin vaurioiden ja alueet microinvasion in seruleiini saaneilla haimasta. (H) merkittävä nousu leviämisen havaitaan seruleiini käsitelty haimasta (* P 0,05, ** P 0,01). Mitta-asteikko: 50 um.

Olemme aiemmin osoittaneet, että kaksi episodia haimatulehduksen (AP) aiheuttama seruleiini kiihtyi Panin etenemistä matala- ja korkea-asteen ja lisääntynyt PDAC taajuus P /K hiirimallissa [14]. Testata mahdollisuutta, että mutatoitunut Kras aktivaatio nestiinifenotyypin linjaa voisi johtaa PDAC, kohortin 17 2-kuukautta vanhan N /K hiiret altistettiin seruleiini hoitoon. Seruleiini on kolekystokiniini (CCK), analoginen, joka sitoutuu ja aktivoi CCK-reseptorin [19], [20]. Vaikka lääkkeen annostus käytimme on alhainen verrattuna niitä, joita muut ryhmät [21], [22], laaja menetys asinussoluista havaittiin villin tyypin hiirissä 24 ja 48 tuntia sen jälkeen, AP, samanaikainen dramaattinen tulehduksellinen tunkeutumisen ja interstitiaalinen laajennus (Fig.S1) kuvatulla muut [21], [22], [23]. Yhden viikon kuluttua AP, lähes täydellinen regenerointi haima ei havaittu histologisia tasolla, joilla on harvinainen jäljellä tulehduksellisten infiltraattien samalla leviämisen pysyivät korkealla mikä näkyy Ki67 ilmentymistä rakkulasoluissa (Fig.S1A-D). Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia ​​toisen julkaistussa raportissa [15]. Arvioimaan mahdollisuutta, että seuraavat haiman vamman, nestiinifenotyypin ilme voitiin havaita eri haiman solutyypeissä, lyhyen aikavälin linjaa jäljittäminen kokeet tehtiin. LacZ värjäys in nestiinifenotyypin-Cre /R26R haimoissa 1 viikko post seruleiini hoitoa, havaittiin vain acinar rakenteissa eikä värjäytymistä ei havaittu hormonitoimintaa, centroacinar tai ductal soluja (ei kuvassa).

Kaikki 17 seruleiini saaneilla N /K hiiret alkoivat saada sairas, kun he olivat noin 4 kuukauden ikäiselle 2 kuukautta hoidon, ja oli teurastettava. Kuusi eläimet menetettiin ilman ruumiinavaus. Sitä vastoin vain 3 out of 9 käsittelemättömän N /K hiiret kuolivat eikä yksikään muiden uhrattiin sairauden tänä aikana. P /K-hiiret, kun se alistetaan AP ei ole lyhyempi käyttöikä kuin käsittelemätön hiirillä vähintään aikana 8 kuukautta (ei esitetty). Nämä havainnot viittaavat siihen, että väheneminen eloonjäämisaste N /K-hiiret 6-4 kuukautta ei liity suoraan haiman vajaatoiminta. Neljä kuukautta vanha N /K haimasta osoitti muutamia PANIN-1A ja 1B ja harvinaisten ADM pesäkkeitä (alle 5%: n osa) (Fig. 2A, B ja G). Kaksi kuukautta post seruleiini aiheuttama AP laaja haiman dysplasia havaittiin N /K haimoissa ominaista sekoitus matalan ja korkean asteen Panin ja suuri ADM pesäkkeet (Fig. 2C-F). Kasvu vaurio luokalla ja laajan ADM oli dokumentoitu morfometrisiin analysoi, että verrattuna läsnäolo ja laatu vaurioiden välillä osien välillä käsitellyn ja käsittelemättömän N /K hiirillä. Vaikka useimmat kohdat käsittelemättömästä N /K haimoissa näytteillä huonolaatuisen vaurioita vain alle 5%: n osassa esitetään ADM, useimmat seruleiini saaneilla haimoissa osoittivat merkitsevää Panin-2 ja -3 (P 0,0002) sekä laajat ADM kattaa 15-95% haiman (Fig. 2G). Nämä havainnot ovat samanlaisia ​​kuin me havaittu rinnan kohortin P /K altistettiin 2 kuukautta vanha seruleiini aiheuttama AP (Fig.S2); P /K hiiret tapettiin 6 kuukautta hoidon jälkeen (8-vuotiaana kuukautta), mikä selittää korkeampia korkealaatuisesta vaurioiden ja PDAC /microinvasion sekä hoitamattomien ja hoidettujen hiirten. Kuten havaitaan N /K hiiriä, kaikki seruleiini käsitellyn P /K hiiristä laaja ADM kattavat 25-95% jaksoissa (P 0,001) ja dramaattinen eteneminen korkealaatuista vaurioiden ja PDAC (Fig.S2). Sen sijaan kaikissa kontrollieläimillä (villityypin tai kuljettaa yhden mutaation, nestiinifenotyypin-Cre, Pdx1-Cre tai LSL-Kras

G12D vain) käsitelty seruleiini, The haimoissa näytti olevan normaali satunnaisesti jäännöstähteiden tulehdus ( ei esitetty).

Heikompilaatuinen vaurioiden N /K haimoissa osoitti leviämisen indeksi 13% ± 3% samanlainen kuin mitä havaitaan P /K hiirillä [4]. Korkean asteen havaittujen vaurioiden jälkeen seruleiini hoidon näytetään odotetulla korkean leviämisen indeksi (55% ± 3%), mutta kiinnostavaa heikompilaatuisen vaurioita myös oli suurempi leviämisen indeksi 31% ± 4% (Fig. 2 H, S3A). Siten yleinen kasvu leviämisen havaittu haimassa heti AP jaksot [21] säilytettiin 2 kuukautta vamman jälkeen mutta vain uudisvaurioiden läsnä ollessa aktivoitua Kras alleeli.

Kuten havaitaan ihmisen PDAC näytteet, PanINs ilmaistuna korkea CK19, mikä korostaa niiden epiteelin luonteen, näytetään liman kertyminen, kuten on esitetty Muc5a ilmaisu (Fig.S3B-C), ja ympäröi kollageeni-rikas strooman (Fig. S3F). Vauriot osoitti aktivoituminen alussa haiman kantaisä markkeri Pdx1 sekä Notch signalointi merkki Hes1, molemmat tiedetään uudelleen alkuvaiheessa PDAC (Fig.S3D-E). ADM osoittaa koekspressio acinar ja duktaaliseen markkereita samoissa soluissa (Fig.S3G-I) muiden nähtävillä [24]. Nämä tiedot vahvistavat, että seruleiini aiheuttama AP ei vaikuta luonteeseen vauriot molekyylitasolla vaan nopeuttaa niiden etenemistä korkealaatuista.

Se osoitettiin äskettäin, että tulehduksellinen välittäjänä Stat3 ja interleukiini IL6 olivat välttämättömiä avustajat että Panin etenemistä ja PDAC kehitystä ainakin alkuvaiheessa sairauden ja olivat välttämättömiä komponentteja akuutti vaste seruleiini aiheuttamaa AP [16], [25]. Immunohistokemiallista analyysiä N /K haimasta osoitti, että fosfo-Stat3 oli edelleen ekspressoidaan voimakkaasti 2 kuukautta lähettää AP (Fig. 3), kun taas IL6 ei havaittu (ei esitetty). Fosfo-Stat3 osoitettiin aiemmin olevan erittäin aktivoida PanINs heti AP jaksot [16], [25]. Kuitenkin kaksi kuukautta myöhemmin fosfo-Stat3 ei näytä ilmentyvän vauriot itse, mutta on täysin havaittu tulehdussolujen, ADM pesäkkeitä ja ryhmissä normaalisti asinussoluista (Fig. 3A-D). Samoin käsittelemättömän N /K-hiiriä, fosfo-Stat3 harvoin havaitaan ja ainoastaan ​​soluja ympäröivästä PanINs (ei esitetty).

(A-D) IHC ja fosfo-Stat3 N /K haimasta 2 kuukautta post seruleiini hoito. (A) Matala suurennos kuvan edustava alue. Fosfo-Stat3 harvoin ilmaistaan ​​kehittämisessä Panin vaurioita, mutta havaitaan soluissa, jotka näyttävät normaalia ductal morfologia (B, nuolet); (Se ilmentyy pääasiassa tulehdussolujen (C), soluissa olevien ADM (C, D, nuolet) sekä morfologisesti normaali asinaarisoluissa (D, nuolenpäät). Mitta-asteikko: 20 um.

onkogeeninen Kras aktivaation nestiinifenotyypin solulinjaan johtaa PDAC kehittämiseen

puolessa hiirillä suoritettiin AP, alueet microinvasion voidaan havaita haimoissa esitetyllä menetys tyvikalvon joissakin PanIN- 3 (Fig. 4A-B) ja CK19 ilmentyminen solujen viereiseen stroman (Fig. 4C). Vuodesta pieni ryhmä 4 N /K eläimiä hoidettiin seruleiini myöhemmissä vaiheissa (4 kuukautta vanha), 3 selvisi vasta ikään 6 kk ja näistä 2 näkyvät kasvaimet (halkaisija -5 mm) nähtävissä brutto anatominen tasolla. Vain yksi kasvain oli käytettävissä histologista analyysiä, näytetään morfologinen ominaisuus PDAC, ja paljastaa paikallinen invaasio rasvan ja sidekudosten (kuvio . 4D). huolimatta siitä, että ytimet ovat laajentuneen ja tungosta, rauhas morfologia säilyi ja matala laadukkaat PanINs havaittiin myös (Kuva. 4E-F). Suuret alueet haiman näkyvissä laajat ADM (ei kuvassa). Kuten havaitaan ihmisen PDAC, kasvaimet olivat erittäin proliferatiivisia kuten on esitetty Ki67 lauseke (Fig. 4G) ja ympäröivät näkyvästi reaktiivinen strooman ominaista sileän lihaksen aktiini (SMA) lauseke (Fig. 4 H). Vaikka me myös havaittu korkeita COX2 vuonna PanINs, sen ilme oli alhainen syöpäsoluissa mikä on yllättävää, koska sen tiedetään voimistuvan ihmisen PDAC (Fig. 4I).

Korkeatasoinen vaurioita näyttö microinvasion (A, nuolenpäät) ja (B), kuten on esitetty CK19 ilmaisu (viereisen osan) soluissa viereisessä strooman (C); (D) Low suurennos osoittaa paikallinen invaasio rasvan ja sidekudosten (nuolet). (E) Nuclei suurennetaan, tungosta ja rauhas morfologia säilyy. (F) Low grade PanINs (tähdet) havaitaan läheisyyteen adenokarsinooma (nuolet). (G) Adenokarsinooma solut ovat erittäin proliferatiivisia mikä näkyy Ki67 ilme. Niitä ympäröi reaktiivinen strooman ominaista SMA lauseke (H). COX2 ilme samalla korkealla PanINs (nuolet) on poissa adenokarsinooma sinänsä (nuolenpäät) (I). Mitta-asteikko: 20 um.

nestiinifenotyypin ilmentyy ihmisen ja hiiren Panin

jälkeen AP, haima läpi voimakas lisääntymistä ja elpymistä, ja nousu nestiinifenotyypin ilme on havaittu eri ryhmät [26], [27]. On epäselvää, jos tämä lisäys tapahtuu kautta laajentamista jo olemassa populaation aikuisten nestiinifenotyypin ilmentävien solujen tai johtuu ohimenevä ilmentyminen nestiinifenotyypin vuonna dedifferentiating ja lisääntyvissä asinussolut. Nyt näyttää immunohistokemiallisesti että nestiinifenotyypin johdonmukaisesti ilmaistaan ​​hiiren Panin alhaisesta korkealaatuisesta sekä ihmisen PanINs ja PDAC (Fig. 5).

(A-D) Human Panin; hiiri Panin NK (E-G) ja PK (I-K). Peittokuvia CK19 (vihreä), nestiinifenotyypin (punainen) ja Hoescht (sininen) selviä -parin nestiinifenotyypin kanssa CK19 leesioissa (A, E, I). Sen sijaan normaalissa kanavat, vain CK19 ilmaistaan ​​(nuolet) (H, L). (D) on ihmisen kudosta, sekundaarinen vasta-aine yksin tuottaa korkean taustan strooman, mutta ei ilmentymistä PANIN (nuoli). Mitta-asteikko: 20 um.

Keskustelu

Osoitimme aikaisemmin, että N /K ja P /K hiiri malleja kehittää huono laatu PanINs samanlaisia ​​ajoitus ja tehokkuus välillä 2 ja 4 kuukautta ikäisille [6]. Nämä tiedot osoittivat, että PDAC aloittaminen tapahtui pääasiassa nestiinifenotyypin solulinjaan, joka muodostuu haimassa asinussoluista ja harvinainen aikuisen haiman nestiinifenotyypin ilmentäviä soluja. Silti rajallinen selviytymisen N /K hiirillä viimeisten 6 kuukauden aikana esti meitä jatkamasta verrattuna PDAC vaiheeseen. Tässä tutkimuksessa, osoitamme, että kaksi lähellä episodia seruleiini aiheuttaman AP 2 kuukautta vanhan NK hiiret paitsi aiheuttaa nopeasti Panin etenemistä matala- ja korkea-asteen mutta myös harvoin, johtaa PDAC. Eteneminen tehokkuus vaikuttaa samanlaiselta jälleen yksi havaittu P /K hiirissä seruleiini aiheuttaman AP [14]. Nämä tiedot osoittavat, että N /K hiiret ovat bona fide malli PDAC, ja lisätukea, että haiman nestiinifenotyypin linjaa on solulinjaan, joka on pääosin herkkä Kras mutaatio haimassa.

kohdentaminen onkogeenisten Kras että acinar osastoon, käyttäen erilaisia ​​acinar-promoottorit johtaa myös kehitystä aikuisen hiiren ja PanINs [8], [9] ja harvoin invasiivisia PDAC [7]. N /K-hiiriä, Kras

G12D aktivoituu rakkulasoluissa sekä aikuisten nestiinifenotyypin-ilmentäviä soluja. Nämä myöhemmin solut osuus on alle 0,1% koko haima, näkyvät integroitu acinar rakennetta, mutta eivät näy Differentiaatiomarkkerien (käsikirjoitus valmisteilla, CC ja MK). Tässä vaiheessa niiden toiminta on edelleen tuntematon. On tärkeää huomata, että nestiinifenotyypin säätelyelementtejä Näissä kokeissa käytetään kohdistaa kaikkiin nestiinifenotyypin-ilmentäviä soluja eläimen [17]. Cre ilmaisua voidaan jäljittää satunnaisesti endoteelisolujen ja mesenkymaalisten solujen, mutta ei ole tietoa kirjallisuudessa viittaa siihen, että haimasyövän voi aloittaa non parenkymaalisolut. Siten yhdessä, nämä tiedot osoittavat vahvaa todistetta ei-ductal solujen alkuperä PDAC ainakin hiirellä.

etenemistä Panin syöpään on nopeutunut, kun hiiriä altistetaan ympäristön solvausten kuten krooninen haimatulehdus [7], [10]. Nämä tiedot korreloivat ihmisen epidemiologisista tutkimuksista osoittavat, että krooninen haimatulehdus lisää riskiä sairastua PDAC [13]. Tuloksemme ja muut osoittavat, että seruleiini aiheuttama AP toimii syövän promoottori PDAC hiiren malleissa [14], [15], [16], mikä viittaa siihen, että AP, kun yksilössä esiintyvä jonka haima satamat Kras mutaatio, voi kasvattaa PDAC riskiä.

joka mekanismeja ei AP vaikuttaa syövän etenemiseen? Toipuminen AP ihmisillä ei välttämättä johda peruuttamattomia vahinkoja ja voi liittyä haiman uudistaminen [28] kuten havaittiin hiiren. Ensimmäisen 3 päivän seruleiini hoidon, hiiren haima kehittää putkirakenteilla sijasta acini [23], ja sukua jäljittäminen kokeita käyttäen elastaasi promoottoria viittaavat siihen, että osa näistä putkimaisia ​​rakenteita ovat peräisin asinussolut jotka näyttävät dedifferentiate, menemällä kautta ductal kaltainen metaplastiset välitilaa ennen leviämisen [23], [29]. Uusi asinussolut peräisin sitten olennaisesti ennestään asinussolut [22], [23], [29] ja on suoritettava toissijainen ductal on basaalisoluissa metaplasiaa (DAM), olennainen askel haiman palautuminen [15]. Mielenkiintoista jälkeen AP, asinussolut että ilmaistu onkogeeniset Kras kuolleet tai koki ADM. Niistä acinar rakenteita käynnissä ADM, jotkut näyttivät aiheuttavan Panin ainakin lyhyen ajanjakson, jonka jälkeen hiiret analysoitiin [15]. Haima uudistaminen myös näytti olevan pysähtynyt viittaa siihen, että Kras

G12D ilmentäviä soluja, jotka on jalostettu ADM eivät kyenneet läpi käänteinen prosessi DAM tuottaa uusia asinussolut [15]. Havaitsimme laaja ADM /heikompilaatuisen Panin muodostuminen sekä P /K ja N /K haimoissa in 2-6 kuukauden kuluessa AP väittää vielä, että suuri määrä haiman solut reagoivat onkogeeni aktivointi. Kuitenkin vain harvat korkeamman asteen muutoksia voidaan havaita. Se ehdottaa, että vaikka useimmat asinussolut reagoivat jossain määrin kasvaimia Kras seuraavat seruleiini aiheuttaman AP käymällä läpi ADM, ne eivät ole toimivaltaisia ​​edetä palkkaluokkaan vaurioita ja PDAC.

nestiinifenotyypin ilmentymistä ylössäädellään erilaisissa malleja haiman uudistumista ja nestiinifenotyypin on ehdotettu ohimenevä markkeri asinussolujen erilaistamattomuuden [26], [29]. Se tunnetaan myös kantasoluja markkeri aikana sekä alkionkehityksen ja aikuisuuden eri elimissä. Joten voitaisiin spekuloida, että haiman aikuisten nestiinifenotyypin ilmentäviä soluja ovat itse asiassa aikuisten acinar esisolujen ja että haima regenerointi seuraavat AP tapahtuu osittain kautta laajentamiseen nämä esiasteita. Sinänsä aikuinen nestiinifenotyypin-ilmentävien solujen saattaisi olla toimivalta syövän taudin alkamisen ja etenemisen seuraava AP-indusoitua proliferaatiota, ehdottivat ilmaus nestiinifenotyypin kaikissa grade vauriot sekä ihmisen ja hiirillä. Lisää kokeiluja tarvitaan arvioimaan näitä mahdollisuuksia.

Viimeaikaiset työ osoitti, että tulehduksellinen välittäjänä Stat3 aktivoituu kaikissa haimasyövän huonolaatuisesta Panin sen PDAC ja vaaditaan syövän etenemisen [25], [ ,,,0],30]. AP aiheuttaa ohimenevää Stat3 aktivoitumisen normaaleissa haimassa. P /K hiiriä, seruleiini aiheuttama AP johtaa suuren ylössäätely fosfo-Stat3 sekä neoplastisia vaurioita ja ympäröivän mikroympäristön 2-3 viikon kuluessa induktion. Todellakin, fosfo-Stat3 osoitettiin olevan suoraan vastuussa kiihtyi neoplastisen etenemisen P /K hiirissä AP [16]. Mallissa kaksi kuukautta lähettää AP, fosfo- Stat3 oli harvoin havaittu PanINs. Sitä vastoin se ilmentyi pääasiassa ympäröivän tulehdussolujen, ja ADM: n pesäkkeitä sekä pienissä ryhmissä histologisesti normaalit asinussoluista. Nämä havainnot viittaavat siihen, että Stat3 aktivaatio voisi olla mukana metaplastiset prosesseissa aloittavana vaiheet neoplastisen transformaation. Se, että laajoja alueita ADM noudatetaan edelleen 2 kuukauden kuluttua ehdottaa myös, että muita tapahtumia tarvitaan ADM edetä Panin. Lisääntyvät Kras

G12D toiminta voisi olla olennainen osa tätä etenemistä [31], [32].

Viimeaikaiset tutkimukset osoittivat, että PDAC kasvaa hitaasti usean vuosikymmenen ja etäispesäkkeitä vain ”myöhään” vaiheissa [ ,,,0],33], [34]. Tämä viittaa siihen, että varhainen havaitseminen ja ennaltaehkäisy voisi olla arvokkain lähestymistavat kohdata tämän erittäin tappava syöpä. Määrittely solutyyppejä, joilla syöpä voi aloittaa sekä ymmärrystä mekanismeja, joilla ympäristön vammat voivat vaikuttaa syövän etenemiseen ovat välttämättömiä näiden lähestymistapojen.

Materiaalit ja menetelmät

Kaikki eläinkokeet hyväksyttiin Institutional Animal Care ja käyttö komitean Dartmouth College, protokolla numero: 09.07.07.

hiiri pesäkkeitä sukupolven

LSL-Kras

G12D (01XJ6-B6; 129 -Kras2

tm4Tyj) hiiret tuottamat DA Tuveson ja T. Jacks [35] ja saadut MMHCC, NCI. Nestiinifenotyypin-Cre-hiiriä (B6.Cg-Tg (Nes-cre) 1

Kln /J) tuottama R. Klein [17] hankittiin Jackson laboratoriosta. Pdx1-Cre hiiret olivat lahja G. Gu [35]. Kaikki genotyypitys tehtiin PCR seuraavat ehdot tarjoajia. Kaksi episodia haimatulehduksen indusoitiin sarja seitsemän tunnin vatsaontelonsisäisiä seruleiini annettu 2 peräkkäisenä päivänä, kuten on kuvattu [14]. Seruleiini (Sigma, St. Louis, MO) laimennettiin PBS: ään ja injektoitiin annoksena 50 ug /kg kehon painoa. Toinen ryhmä yhdisteen mutanttien ja ohjaus eläimet saivat injektioita PBS vain. Kaikki eläimet pidettiin paastolla 12 tunnin ajan ennen koetta.

Histologia ja immunohistokemia

Hiiret perfusoitiin PBS sitten 10% formaliinilla /PBS ja haimasta leikeltiin. Sillä βGalactosidase värjäys, kudokset siirrettiin suoraan perfuusion jälkeen otetaan 30% sakkaroosia 4 ° C: ssa, ja 24 tuntia myöhemmin cryoembedded OCT yhdistettä. Histologiaa ja useimmat Immuunivärjäystä haimoissa kiinnitettiin yön yli ja käsitellään parafiiniupotusta. Rutiini hematoksyliinillä ja eosiinilla (H H & E ja immunokemiassa kuvat otettiin käyttäen väriasetukset. Photoshop käytettiin käsitellä kuvia.

tukeminen Information

Kuva S1.

seruleiini hoito johtaa akuutin haimatulehduksen. H & E-värjäys haimasta käsittelemätöntä (A) ja käsiteltiin seruleiini (B, C). (B) 48 tunnin kuluessa seruleiini hoidon (48 h post C), haima näyttää laaja ADM, exocrine surkastumista ja tulehduksellinen tunkeutuminen. (C) 1 viikon post C, haima saanut takaisin normaalin morfologian mutta korkeita leviämisen noudatetaan edelleen, kuten on esitetty Ki67 lauseke (D).

Doi: 10,1371 /journal.pone.0027725.s001

(TIF)

Kuva S2.

morfometrinen analyysit P /K hiirille, 6 kuukautta post seruleiini aiheuttama AP. Dramaattinen nousu määrän eläimet laaja ADM, korkealaatuista vaurioiden ja PDAC /microinvasion alueita havaitaan verrattuna verrokkeihin.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0027725.s002

(TIF) B Kuva S3.

Panin luonnehdinta NK hiirillä. (A) Ki67 värjäys osoittaa selvää kasvua leviämisen matalan ja korkean asteen vaurioita. Korkeatasoinen PanINs express CK19 (B), Muc5a (C). Alkion progenitorit markkereita aktivoidaan (D, E). (F) Massonin trikromi sininen värjäys osoittaa, että läsnä kollageenin noin PANIN vaurioita. (G) Laaja ADM havaitaan, kuten on esitetty -parin CK19 (vihreä, H) ja amylaasi (punainen, I) samoissa soluissa (valkoinen nuolenpäät). Mitta-asteikko: 20 um.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0027725.s003

(TIF) B