Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Etäpesäke tapahtuu sarjana erillisiä vaiheita, joihin liittyy invaasio, angiogeneesi, lymphovascular tila läpäisyä , ja perustamalla toissijaisia ​​kasvaimia. Pahanlaatuinen pleuraeffuusio (MPE), eräänlainen tuumorimetastaasin, on yleensä huono ennustetekijöitä merkki potilaille, joilla on keuhkojen adenokarsinooma, vaikka sen taustalla olevaa mekanismia ei saanut vähemmän huomiota kuin muut etäpesäkkeitä on. Tavoitteena nykyisen tutkimuksen tarkoituksena oli vahvistaa, onko syövän kantasolut (CSCS) MPE edistää ”metastaattinen cascade” kautta epiteelin – mesenkymaalitransitioon (EMT), anoikis, ja sopeutuminen mikroympäristössä.

Methods

keuhkokudoksessa ja vastaavan solun lohkojen MPE näytteitä 20 primaarisessa adenokarsinooma analysoitiin immunohistokemiallisella värjäyksellä CSC-edustajan markkereita (CD133, Nanog, sekä MMA-4) ja EMT liittyvä markkereita (E-kadheriinin ja vimentiinista). Korrelaatiot näiden muuttujien ja kliinis-patologisia muuttujaa. Ensisijainen viljelmät kahdeksasta tapausta MPE tutkittiin kuvaamaan CSC ominaisuuksia, kuten merkki ilmaisu, pallo muodostumista, ja erilaistumista.

Tulokset

ilmaisujen CSC-edustajan merkkiaineita 20 tapausta MPE solun lohkot olivat hyvin erilaisia, ja muuttuja vaihtelee 15%: sta 90%. Painokkaammin CSC-edustajan markkereita ja muuttaminen EMT-liittyvän markkereita löydettiin invasiivisen rintamilla ja suurimmat sallitut virheet verrattuna ilmaisua ensisijainen keuhkojen kasvain kudosten. Ilmaisu MMA-4 in sallittuja virheitä merkittävästi liittyvät etäpesäkkeiden ja vaihe sekä käänteisesti verrannollisia potilaan selviytymistä. Ensisijainen viljelmät vahvisti CSC ominaisuuksia MPE. Viisi kahdeksasta tapauksista MPE tuotti riittävän soluklusterien, joka osoitti myös vaihteleva ilmauksia CSC merkkiaineiden lisäksi alalla käytössään muodostumista ja kykyä erilaistumista ja etäpesäkkeitä.

Johtopäätös

Tässä pilottitutkimuksessa tarjoaa ymmärtämään paremmin metastaattisen cascade. Mallin vahvistamisesta MPE antaa lisää tietoa roolista CSCS vuonna etäpesäke ja saattaa selittää suuren hoidon epäonnistumisen hinnat potilaalla on suurin sallittu virhe.

Citation: Chen SF, Lin YS, Jao SW, Chang YC, Liu CL, Lin YJ, et ai. (2013) keuhkojen adenokarsinooma in Pahanlaatuinen pleuraeffuusio rikastaa Cancer Stem Cell Properties aikana Metastasoitunut Cascade. PLoS ONE 8 (5): e54659. doi: 10,1371 /journal.pone.0054659

Editor: Masaru Katoh, National Cancer Center, Japani

vastaanotettu: 12 kesäkuu 2012; Hyväksytty: 17 joulukuu 2012; Julkaistu: 01 toukokuu 2013

Copyright: © 2013 Chen 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 tutkimus osittain tukee National Science Council, Kiina, Grant nro. NSC100-2320-B-016-009 ja Tri-Service General Hospital, Grant No. TSGH-C101-076. 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

etäpesäke, leviämisen pahanlaatuisten solujen ensisijainen kasvain kaukaisiin elimiin, on tärkein syy hoidon epäonnistumisen ja kuoleman syöpäpotilailla [1]. Se käsittää tavallisesti useita erillisiä vaiheita ja tarvitaan kuljetus pahanlaatuisten solujen veren välityksellä ja /tai imusuonten. Lisäksi verisuonten ja imusuonten, kehon neste on myös mahdollinen kuljetusvälineitä syövän etäpesäkkeiden [2]. Osallistuminen serous kalvon ensisijainen keuhkojen adenokarsinooma aiheuttaa alkuperäisen pahanlaatuinen pleuraeffuusio (MPE) kertoo yleensä myöhäisessä vaiheessa syöpään. Mukaan äskettäin AJCC suuntaviivoja [3], MPE on metastaattinen, voi aiheuttaa huomattavaa epämukavuutta, ja heijastaa huono ennuste potilaalle. Effusions voi tarjota ainutlaatuisen in situ miljöö perustaa ”premetastatic kapealla”, ja lukemalla tämän miljöö voi auttaa meitä ymmärtämään, miten syöpäsolut kantasolujen kaltaisia ​​ominaisuuksia vuodatuksia edistää etenemistä yksilöstä rikastettua soluklustereita kehittyneitä metastasizing keuhkojen syöpä [4].

vähentämällä niiden solu-solu tai solu-matriisi vuorovaikutuksia, syöpäsolut anna vakavien onteloita, missä ne irrotettiin vanhemman kasvain ja tulla ”kodittomia.” Tämä laukaisee ilmiötä kutsutaan ”anoikis ”[5]. Kelluva pahanlaatuisten solujen tilassa anoikis in vuodatuksia arvellaan periksi apoptoosin ja katoaa. Todellisuudessa kuitenkin, tapahtuu päinvastoin, koska nämä solut ovat ainutlaatuisesti kykenevät lisääntymään progressiivisesti huolimatta oletettavasti epäedullinen mikroympäristö. Tämä herättää kysymyksiä, ”Miten nämä syöpäsolut hengissä ja lisääntyä voittaa uhkaa anoikis?” Ja ”Mitä mekanismi mahdollistaa näiden solujen hankkia selviytymisen signaaleja ja siten hengissä ja lisääntyä kelluva kasvain väestöstä effusions että puuttuu normaali kiinteä -vaihe telineet? ”

läsnäolo syövän kantasoluja (CSCS), pääasiassa kiinteitä kasvaimia, on ehdotettu viime aikoina. CSCS kutsutaan myös syövän aloittamista solujen koska niiden kyky itseuudistumisen, multilineage erilaistumista ja korkeampaa maligniteetin [6] – [9]. Tutkimukset ovat osoittaneet, että CSCS ovat resistenttejä ja näyttävät olevan vastuussa kasvaimen uusiutumisen ja etäpesäke [6], [10], [11]. Lisääntyvä todistusaineisto osoittaa, että epiteelin – mesenkymaalitransitioon (EMT) osallistuu syövän etenemiseen ja on läheisessä yhteydessä ”stemness” syöpäsolujen [12], [13]. MPE voi toimia varastona kasvainsolujen keuhkopussin onteloon, jossa he voivat edetä EMT, tulevat invasiivisia uudelleen, ja vahvistaa edelleen etäpesäkkeitä [14]. On myös yhä enemmän todisteita viittaa suhde EMT, syntyminen CSCS, ja lääkeresistenssin [15]. MPE näyttää olevan ihanteellinen ja ainutlaatuinen malli tutkimiseen suhde EMT ja CSC ominaisuuksia.

Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että tukahduttaminen anoikis ja EMT ovat sidoksissa [16], [17]. Kuitenkin on ollut muutamia raportteja olemassaolosta CSCS in effusions. Useimmissa tutkimuksissa syövän leviämistä on keskitytty mekanismeista etäpesäkkeiden kautta imusuonten tai hematogenous reittejä. Vähemmän ymmärretään suunnilleen assosiaatioita olemassaolon ja ominaisuudet CSCS, EMT, anoikis tukahduttaminen, ja kasvain mikroympäristön MPE. Tavoitteena nykyisen tutkimuksen tarkoituksena oli vahvistaa mahdollista roolia CSCS vuonna vuodatuksia ja tutkia mekanismi, joka osallistuu leviämisen kasvainten ja suhde ilmentymistä EMT liittyvien markkereita ja hoitotuloksia. Mallin laatimisen MPE voi antaa parempi käsitys roolin CSCS vuonna etäpesäkkeitä ja suuria terapeuttisia keskeyttäneiden määrää potilailla, joilla on suurin sallittu virhe.

Tulokset

Vahvistus ja tunnistaminen adenokarsinooma keuhkoissa ja Pleuraeffuusiot

kudoksille ensisijainen keuhkojen adenokarsinooma ja vastaava MPE Aikasolujen 20 potilasta valittiin tutkimusryhmissä. Ne pariksi opintoryhmät alistettiin histopatologisia ja sytologinen tunnistaminen. Immuunihistokemialliset ilmentyminen CK-7 ja TTF-1 /CEA tutkittiin. CK-7 ja TTF-1 voidaan havaita immunohistokemiallisesti useimmissa keuhkojen adenokarsinoomat [18]. CEA on hyödyllisiä varmistettaessa läsnä ollessa adenokarsinooma ja pidetään parempaa vaihtoehtoa erotella invasiivisia pahanlaatuisten ja ei-pahanlaatuisten nestepurkaumat [19]. Expression of CK-7 havaittiin sekä ensimmäisen keuhkokasvaimia ja solujen pesistä MPE Aikasolujen. Double värjäys TTF-1 /CEA osoitti, että TTF-1, jonka tumavärjäystä ilmestyi ruskea väri, ja CEA, jonka sytoplasminen värjäys esiintyi punainen väri, värjätä tasaisesti ensisijainen keuhkotuumoreita, kun taas CEA-positiiviset solut värjätään vahvempi TTF-1-positiivisten solujen MPE Aikasolujen teki (kuvio 1A).

(A) immunohistokemiallinen tunnistaminen adenokarsinoomasolua osoitti positiivisia tuloksia CK-7 (nuolet) sekä ensimmäisen keuhkojen kasvain (suurennus, 200 × ) ja solu pesii selliosasto MPE alemmilla ja suurennettava (a, b) (suurennus, 40 x ja 400 x); Double-värjäys TTF-1 /CEA paljasti, että TTF-1 (ruskea väri, nuoli päätä) ja CEA (punainen väri, nuolet) olivat tasaisesti positiivisen-värjättiin ensisijainen keuhkojen kasvain (c) (suurennus, 200 x), kun taas CEA (+) solujen (nuolet) värjätään vahvempi kuin TTF-1 (+) soluja (nuolenpäät) solussa estää MPE ala- ja suurennettava (d). (Suurennus, 40 x ja 400 x). (B) Double-värjäys E-kadheriinin /vimentiinista osoitti väheni E-kadheriinin (ruskea väri, nuolet) ja lisääntynyt vimentiinista (punainen väri, nuoli päätä) ilmaisuja löydettiin invasiivisia rintamilla ensisijaisen keuhkojen kasvain ja solujen lohkossa MPE. (Suurennus, 200 x) (C).

ilmaisujen EMT liittyvien merkkiaineiden ensisijainen kasvaimia ja Pleuraeffuusiot

immunohistokemiallinen tutkimus käyttäen EMT liittyvän markkereita E-kadheriinin ja vimentiinin, osoitti erilaisia ​​ekspressiomalleja 20 paria primaarikasvaimen kudosnäytteistä ja MPE solun lohkot. Ilmaisu tasot liittyivät sijainnin sekä ensisijainen keuhkojen adenokarsinoomista ja MPE solu lohkoja. Korkeampi ilmentymä vimentiinista ja alemman ilmaus E-kadheriinin löytyivät invasiivisia solun pesiä ja MPE kuin keskellä primäärikasvaimissa, mikä osoittaa, että korjauksilla EMT markkereita liittyy paikallista invaasiota ja pahanlaatuisia osallistumista Keuhkopussi (kuvio 1 B).

karakterisointi ja jakelu CSC-edustajan markkereita, jotka liittyvät microenvironment

Useimmat MPE näytteessä oli vaihteleva immunoreaktiivisuus on CD133, Nanog, ja MMA-4, ja yhdistelmät värjäys esiin eri vahvuisia ja jakaumat. Suhteellisen heikko ilmentyminen MMA-4, Nanog, ja CD133 oli aina löytyy keskellä ensisijaisen keuhkokasvainten. Vahvempi ekspressiotasot MMA-4, Nanog, ja CD133 havaittiin leviämisrintamassa, joka sijaitsee rajapinnassa kasvainsolun pesiin ja strooman kudoksen ensisijainen keuhkojen adenokarsinooman, ja ulompi marginaalit tuumorisolun pesii MPE solussa lohkojen (kuvio 2A). Riippumatta intensiteetti ilmaistaan ​​kussakin tapauksessa kaikki 20 tapausta MPE olivat enemmän tai vähemmän immunoreaktiivisia yhden tai kahden tai kaikkien kolmen CSC-edustaja markkereita. Toisin sanoen, ei ollut yhtään tapausta MPE negatiivinen kaikkien kolmen CSC-edustaja markkereita. Koska lokakuu-4 pidettiin tärkeimpänä CSC-edustaja merkki prosenttiosuus liittyvät lokakuu-4 ilmentymisen läsnä 20 tapauksessa MPE Aikasolujen olivat varsin vaihtelevia vaihtelee 10%: sta 90%. Johtuen kasvaimensisäistä heterogeenisuus, kolme erilaista yhdistelmää malleja positiivisen lokakuu-4 yhdistettynä positiivinen tai negatiivinen Nanog, ja CD133 ilmaisuja todettiin, suurimmat sallitut virheet (kuvio 2B). Neljä ryhmää luokiteltiin myös kolme suurta positiivista lokakuu-4 ryhmää ja yksi negatiivinen lokakuu-4 ryhmää. Kolme 20 tapausta MPE oli positiivinen kaikissa kolmessa merkkiaineiden ryhmä A (3/20, 15%). Viisi 20 tapausta MPE oli positiivinen lokakuu-4 ja CD133, mutta olivat negatiivisia Nanog B-ryhmän (5/20, 25%). Kymmenen 20 tapausta MPE oli positiivinen lokakuu-4 mutta negatiivinen Nanog ja CD133 ryhmän C (10/20, 50%). Kaksi jäljelle jäänyttä tapausta luokitellaan ryhmään 4 olivat negatiivisia lokakuu-4 ja Nanog, mutta positiivisia CD133 (2/20, 10%). Alkuperäinen data ja tilastollinen analyysi 20 tapausta MPE esiteltiin taulukossa S1, taulukoissa 1 ja 2.

(A) immunohistokemiallinen tulokset osoittivat immunologista kolme CSC-edustaja markkereita (MMA-4, Nanog, ja CD133 ) keskellä primaarikasvaimen (a, b c) (suurennus, 200 x). Vahvempi immunoreaktiivisuus näytettiin invasiivisia rintamilla (d, e f) (suurennus, 200 x) ja monet syöpäsolun klusterit (nuolet) MPE alemmilla ja suurennettava (g, h i). (Suurennus, 40 x ja 400 x). (B) immunosytokemi- luonnehdinta syöpäsolun klusterien MPE osoitti kolmen suuren yhdistelmä ryhmää (positiivinen lokakuu-4 yhdistettynä positiivinen tai negatiivinen Nanog, ja CD133 ilmaisuja) tunnistettiin: Ryhmä A, positiivinen kaikkien kolmen CSC-edustaja markkereita (a, b c); Ryhmä B, positiivinen lokakuu-4 ja CD133, mutta negatiivinen Nanog (d, e f); Ryhmä C, positiivinen lokakuu-4, mutta negatiivinen Nanog ja CD133 (g, h i) alemmilla ja suurennettava. (Suurennus, 40 x ja 400 x).

Korrelaatio immunoexpression CSC-edustajan markkereita kliinis-patologinen parametrien

Vertaileva välillä CSC-edustaja merkkiaineiden avulla immunoreaktiivisuus pisteet laskentajärjestelmä ja kliinis-patologisia parametrit osoittivat, että oli välillä tilastollista merkitystä ilmentymistä MMA-4 ja etäpesäkkeiden (

p

= 0,0121). Siellä oli myös välillä tilastollista merkitystä ilmentymistä MMA-4 ja vaiheen (

p

0,0001). Kuitenkin, ei ollut tilastollista merkitystä välillä ilmentymistä MMA-4 ja muut kliinis-patologisia parametrit. Ei tilastollista merkittävyyttä välillä havaittiin ilmaisua Nanog ja CD133 ja kaikki kliinis-patologinen parametreja. Sen jälkeen säätö kliinis-patologisten parametrit, OCT-4 havaittiin myös korreloi positiivisesti yhä kerroinsuhde liittyvät etäpesäkkeiden (taulukot 3, 4 ja 5). Prosenttiosuus MMA-4 ennustajana metastaasin, että mittaus oli varsin herkkä korkean spesifisyyden (kuvio 3). Lisäksi lineaarinen regressioanalyysi osoitti, että immunoexpressions MMA-4 positiivisesti korreloi Ki67 (

r

= 0,470,

p

= 0,036), siitä huolimatta ei ollut korrelaatiot Nanog ja CD133 kanssa Ki67 ( Kuvio 4). Ilmaisut MMA-4 oli myös tilastollisesti ja korreloi käänteisesti elossaololuku jälkeen 60 kuukauden seurannassa käyttäen Kaplan-Meierin eloonjääminen analyysi (kuva 5).

Receiver Operating Characteristic Curve (ROC) käyttäen prosenttiosuus MMA-4 ennustajana metastaasin osoitti suhteellisen suuri herkkyys (66,7%) ja absoluuttinen spesifisyys (100%). Alue alle ROC Curve oli 83,8%.

Vertaileva käyttäen lineaarista regression testi CSC-edustajan markkereita (Nanog, OCT-4, ja CD133) kanssa Ki67 osoittivat, että vain lokakuu-4 todettiin positiivisesti korreloi Ki67. Kuitenkin, ei ollut korrelaatioita lainkaan välillä ilmentymiä Nanog ja CD133 ja Ki67.

Kaplan-Meier selviytymisen analyysin jälkeen 60 kuukauden seuranta osoitti, että arvioitu riski sattuessa kiinnostusta esiintyy lokakuu-4 positiivisia ryhmässä oli 256% korkeampi kuin OCT-4 negatiivinen ryhmä (riskisuhde = 3,56, 95% CI = 1.06~11.95).

Eri esityksen luonnehdinta rikastettua soluklusterien MPE käyttäen sekä takertumattomana ja perinteisen kulttuurin järjestelmien

Kahdeksan tapausta MPE otettiin takautuvasti kerätty primääriviljelmässä ja niiden kliinis-patologisten tiedot on esitetty taulukossa 6. ensisijainen kulttuuri soluja MPE käyttäen takertumattomana viljelyjärjestelmästä kuvattu edellisessä raportissa [20] näytetään kolmiulotteinen (3-D) klustereiden viinirypäle kaltainen morfologia (kuvio S1). Tuplaus aika kesto soluviljelmässä ja morfologia havaittujen vaihteli huomattavasti näytteitä. Kuitenkin primäärisestä viljelmästä tavanomaisilla kasvatusalustassa käyttäen seerumia, johon oli lisätty kasvavia annoksia bFGF: n ja EGF esitetty asteittainen morfologinen muutos. Viljellyt syöpäsolut aluksi kiinni levyyn, sitten erottaa ja irrottaa levy, ja lopulta muuttuu pieni, liikkuva, pallojakaantuminen klusterit (pallosia) esitetään 3-D ja /tai rypäleen kaltainen morfologia (kuvio 6A).

(A) Phase-kontrasti fotomikrograafeja primaariviljelmää MPE peräisin primaarisessa keuhkojen adenokarsinooma käyttäen seerumia täydennetty kasvavia annoksia bFGF ja EGF osoitti asteittain morfologinen muutos adenokarsinoomaa soluja noudattaminen levyn muuttumassa pieni liikkuva klustereita ja lopulta tulossa osaksi pallomainen muotoja. (Vasemmalta oikealle paneelin suurennus, 200 x). (B) eriyttäminen induktion kahden edustavan tapausta osoitti käännetyssä, morfologinen muutos kääntämällä sferoidi MPE alkuperäiseksi rauhas arkkitehtuurin luminaaliselle kanavilla. (C) RT-PCR-analyysi rakeita kolmessa edustaja tapauksissa (asia nro 8, 3 ja 7) MPE osoitti ilmentymistä MMA-4, ja Nanog ja CD133 geenien vaihtelevasti yläreguloituja siellä edustavia tapauksia sairastavilla potilailla MPE. (D) Vastaava määrälliset tiedot osoittivat välisessä vertailussa ilmaus MMA-4, ja Nanog ja CD133. (E) Immunofluoresenssianalyysi CSC-edustajan markkereita pallosia osoitti positiivisia ilmauksia MMA-4, Nanog, ja CD133, kuten nuolilla (suurennus, 200 x).

Characterization sferoidi- CSC ominaisuuksia kuten pallo muodostumista, ja eriyttäminen MPE ensisijainen soluviljelmissä

näytteet viidestä kahdeksan (62,5%) MPE käyttävillä potilailla takertumattomana viljelyjärjestelmästä tuotti rikastettua alalla muodostumista viljelyn jälkeen 7 päivää (taulukko 7) . Olemme myöhemmin viljeltiin uudelleen näitä rakeita tavanomaisella liima kulttuurin ruokia erilaistumisen induktioon. Palloset koostuu oletetun CSCS osoittivat kykyä erilaistumisen kääntämällä edellä kuvattu prosessi kääntämällä 3-D-solun klustereiden kaksidimensioisiksi rakenteet rauhas morfologia (kuvio 6B). Immunofluoresenssianalyysi morfologisiin tunnistamisen CSC-edustajan markkereita pallosia osoitti läsnäolon ilmauksia MMA-4, Nanog ja CD133 ja edelleen RT-PCR-analyysi osoitti, että muuttuva säätelyä MMA-4, ja Nanog ja CD133 geenien ilmentymistä kolmessa edustava tapauksissa. Kolme eri mallien ilmaisun havaittiin lokakuu-4, Nanog, ja CD133 (kuviot 6C, D ja E). Seitsemän kahdeksasta (87,5%) primaariviljelmää soluklusterien MPE oli positiivinen CSC-edustaja markkereita, ja vain yksi (12,5%) oli negatiivinen kaikkien kolmen CSC-edustaja markkereita. Vahvempi ilmauksia MMA-4 havaittiin määrällisesti kuin Nanog ja CD133 kaikissa kolmessa edustavia tapauksia. Nämä tiedot sovittu kanssa solusta saatu lohkot.

Keskustelu

Etäpesäke esiintyy yleensä joukon erillisiä vaiheita, jotka voidaan mallintaa osaksi metastaattinen cascade [21]. Kuitenkin taustalla oleva mekanismi etäispesäkkeitä Metastasoituneessa cascade, jolloin pahanlaatuinen nestekertymä vakavien onteloita, on saanut vähän huomiota ja siksi herättänyt tutkimuksemme kiinnostusta. Tässä tutkimuksessa olemme vahvisti ominaisuus immunohistokemiallinen ja immunosolukemiallisten esityksiä jokaisen pariksi Näyteryhmä samasta potilaasta, joka esittää muuttuja intensiteetit ja jakaumat CK-7 ja TTF-1 /CEA ilmentymisen ensisijainen keuhkoadenokarsinooma kudoksia ja syöpäsolun pesistä solu korttelin päässä effuusio. Osa näytteistä olivat vahvasti immunoreaktiivisia varten tunnistamaan merkkejä ja jotkut esitteli epäsäännöllinen immunoreaktiivisuus. Tämä voi osoittaa, kasvaimeen heterogeenisyys, ja se voi selittää mahdollisia terapeuttisia vastus, sekä kyky varhaisen invaasion ja metastaasin keuhkopussin onteloon. Kun varhainen tapahtumien EMT aloitettiin, kuten menetys tarttuvuuden ja ankkurointi, lisääntynyt liikkuvuus ja morfologinen muutos, ensisijainen keuhkosyöpäsoluissa tuli keuhkopussiontelon, mikä MPE [22]. Tutkimuksemme osoitti myös laadullisia eroja ekspressiotasot EMT liittyvien merkkiaineiden välillä ensisijaisen sivustoja ja etäpesäkeleesioita. Immunoreaktiivisuus edustajan EMT-liittyviä markkereita, E-kadheriinin ja vimentiinista vaihteli ensisijainen keuhkojen kasvain kudosten ja syöpäsolun pesii effusions, että niissä on EMT ilmiön ensisijainen keuhkotuumoreiden ja suurimmat sallitut virheet aikana syövän etenemiseen. Lisäksi ilmaus vimentiinista taipumus olla voimakkaampi ja ilmaisu E-kadheriinin heikompi leviämisrintamassa, välinen rajapinta kasvaimen ja strooman kudosten, kuin keskellä kasvaimen oikea.

aikana invaasio, ja pian sen jälkeen kasvaimen solut menettävät yhteyden tyvikalvon, ne kohtaavat toinen este etäpesäkkeiden anoikis [5], [23]. Irrotettu kasvainsolut, yksittäin tai pieniä klustereita, ovat ainutlaatuisen pystyy lisääntymään ja kasvaa, vaikka niiden oletettavasti epäsuotuisa maa [24]. Effusions tarjoavat premetastatic kapealla, joka toimii dynaamisena säiliö, joka voi toimittaa syöpäkudoksessa kautta autokriinisen ja /tai parakriinisellä vuorovaikutus kasvutekijöiden. Tällaiset kasvutekijät ovat verisuonten endoteelin kasvutekijä, fibroblastien kasvutekijä, ja transformoiva kasvutekijä β ja muut ärsykkeet, kuten kemokiinien ja sytokiinien (interleukiinit), tuotetaan pääasiassa solun komponentteja, kuten mesoteelisolujen, jotkut stroomasolujen ja tulehdussolujen [ ,,,0],25] – [28]. Kuten effusions kertyy, mikroympäristön näyttää ensiarvoisen tärkeää, jotta syöpäsoluja vuorovaikutuksessa riittävän ympäristönsä kanssa, kautta perfuusio sijaan anatominen arkkitehtuuri verenkiertoa [29]. Kun syöpäsolut osallistumaan kyseisiin erillisiä mikrodomaineja, ne pian orchestrate ympäröiviin stroomasoluihin ja muuttaa niiden fenotyypit helpottamiseksi syövän etenemiseen. Siksi microenvironment on effusions voi nopeuttaa kasvain aggressiivinen potentiaalia dynaamisesti liipaisu ominaisuuksia CSCS

in situ

. Tekijöitä tai sytokiinien effuusio, jotka ovat mukana signalointi tai vuorovaikutuksessa kasvaimen soluihin ja miten ne ylikuulumista keskenään, jotta provosoida potentiaalia CSCS MPE ansaitsevat lisätutkimuksia.

Vaikka ”siementen ja maaperän hypoteesi” on pitkään ollut kiistetty, se selittää kuinka effusions tarjoavat ainutlaatuisen mikroympäristön joka voidaan pitää hedelmällisen ”maaperä”, nestemäisessä tilassa, odottamassa ”kylvetään” kanssa kasvainsolujen [30 ], [31]. Kuten nähdään meidän ja muissa tutkimuksissa, effusions ovat ainutlaatuisia mikroympäristöihin joka ei ainoastaan ​​pitää syöpäsoluja elossa, mutta myös edistää heidän hyökkäyksen ja edistää niiden kasvua. Nopea kasvainsolujen kasvua ja etäpesäkkeitä, jotka esiintyvät effusions voi johtua, että läsnä on pieni alapopulaation syöpäsolujen CSCS, jotka näyttävät monet EMT ominaisuuksia [31], [32]. Lisääntyvä todistusaineisto viittaa siihen, että on olemassa yhteys CSCS ja EMT. Jos näin on, tietyt onkogeenien on mukana stemness kasvainsolujen invasiivisia valmiudet ja mahdollisuus itse uudistaa [12], [13], [33]. Kyky selviytyä ja lisääntyä edellyttää asianmukaista markkinarako, kuten nestekertymä, joka on ratkaiseva levitettävä kasvainsolujen asettua ja levitä kuin etäpesäke. Tietääksemme vain harvat tutkimukset ovat raportoineet olemassaolon CSCS in effusions. Vielä ei ole erityinen ja yksinkertainen merkkiaine ominaisuuksien CSCS in effusions. Tuloksemme osoittavat selvästi, että hinnat immunoreaktiivisuuskuvion kolmen CSC-edustaja markkereita (CD133, Nanog, sekä MMA-4) vaihteli, suhteellisen korkea lokakuu-4 immunoreaktiivisuus. Nämä kolme CSC liittyvää markkereita valittiin, koska niiden edustavaa näyttöä. Pinta-CD133, joka tunnetaan myös prominin-1, on solun pinnan läpäisevä glykoproteiini, jota on käytetty tunnistamaan oletetun CSCS useiden pahanlaatuisten kasvainten, koska ne ovat osoittaneet, lisääntynyt Tuumorigeenisuustutkimuksissa elinsiirron tutkimuksissa

in vitro

ja

in vivo

[34] – [36], sekä yhdessä huono ennusteet ja etäispesäkkeitä [37], [38]. Kuitenkin tarkka toiminta CD133 ei ole vielä vahvistettu ja vaatii selvennystä. Lokakuu-4 ja Nanog ovat transkriptiotekijöitä, välttämätön normaalille pluripotenttien solujen kehitystä. Nanog on pääasiassa vastuussa erilaistumiseen alkionkehityksen aikana [39], kun taas lokakuu-4 voi olla pitkän aikavälin vaikutuksista sekä kudoksen lisääntymistä ja erilaistumista [40]. Lokakuu-4 on erityisesti ilmaistu alkion kantasoluja ja sukusolut, ja on havaittu tietyntyyppisiin kivesten itusolujen kasvaimet [40], [41]. Lokakuu-4 on myös ilmentyy eriytymättömissä ihmisen talous- ja sosiaalineuvostojen, haiman saarekkeiden, ja hajanainen-tyypin syöpien [42]. Siksi on ehdotettu, että lokakuu-4 auttaa ylläpitämään kantasolujen ominaisuuksia. Kuitenkin useissa viimeaikaisissa raporteissa on esitetty, että niin paljon kuin 25%: n syöpäsoluja tietyissä kasvaimissa on ominaisuuksia CSCS [43]. Perustuu tietoihin, olemme arvioineet, että hinnat immunoreaktiivisuuskuvion näiden kolmen CSC-edustaja markkereita (CD133, Nanog, sekä MMA-4) vaihtelevat 15%: sta 90%, ja vaihtelut ja yhdistelmiä niiden ilmaisun huomattiin myös. Nämä hinnat ylittävät keskimääräinen esiintyminen CSCS (25%) sisällä tietyt kasvaimet, erityisesti kiinteiden kasvainten. Tuloksemme osoittavat, että runsaasti tyydyttävä oletetun CSCS voidaan eristää suurimmat sallitut virheet kanssa tehokkaita menetelmiä. Siksi suurimpia sallittuja virheitä voidaan käyttää paremmin tutkimuksen mallina kantasolututkimuksen kuin kudosnäytteitä tiettyjä syöpiä. Muuttujalauseke CSC-markkereita voidaan myös moduloida eri mikroympäristöihin, ja vahvin immunologisesti havaittavaa ilmentymistä näiden kolmen CSC-edustaja markkereita löydettiin invasiivisia alueilla, kuten nähtiin EMT-liittyviä markkereita. Tutkimuksemme lineaarista regressioanalyysiä käyttäen osoitti, että vain ilmaus MMA-4 korreloi positiivisesti Ki67 (

r

= 0,470,

p

= 0,036), erinomainen merkkiaine määrittää kasvuun jae tietyn solupopulaation ja usein korrelaatio ennusteen arvioinnissa selviytymisen ja kasvaimen uusiutumisen (kuva 5) [44], [45]. Lisäksi ilmaisu MMA-4 myös merkittävästi liittyvän etäpesäkkeiden (

p

= 0,0121) ja vaihe (

p

0,0001). Kaplan-Meier-analyysi osoitti ilmentymistä MMA-4 oli käänteisesti yhteydessä selviytymisen potilailla, joilla MPE pitkän aikavälin seurannassa.

Mitä näistä kolmesta CSC-edustaja markkereita, CSCS että ilmaistu loka- 4 mieluummin kuin CD133 tai Nanog näytti ratkaiseva rooli niiden käyttäytyminen sallittuja virheitä. Vertailevat analyysit paljasti myös eroja immunoreaktiivisuus näistä kolmesta CSC-edustaja merkkiaineiden välillä ensisijaisen keuhkokasvainten ja syöpäsolun pesiä solusta lohkojen effusions. Järkevä selitys on, että CSCS sekä ensimmäisen keuhkokasvainten ja effusions voi olla lepotilassa tai paikallaan jonkin aikaa, ennen kuin ne tulevat kehittyneitä invasiivisia tai metastaattinen. Itse asiassa ilmaisu kantasolujen ominaisuuksia vaihteli microenvironment (jäljempänä ”kantasolu kapealla”), jossa ne tapahtuivat [46], [47]. Tähän asti välinen yhteys CSCS ja etäpesäke on perustunut conjectured korrelaatio, koska se ei näytä sattumaa, että harvemmassa etäpesäke muodostavien solujen vastasi yhtä vähemmän CSCS. Nämä solut on mahdollista muodostaa täysimittainen sekundääristen syöpäkasvainten, jossa histologinen arkkitehtuurin ja heterogeenisuus samanlaisia ​​kuin primaarikasvaimen [48]. Ensisijainen keuhkojen kasvaimet koostuu pääasiassa paikallaan CSCS, jotka yleensä jäävät lepotilaan tai toimettomuuden. Kuitenkin, kun kasvain leviää keuhkopussin onteloon sopivan kapealla tuottavat MPE, nämä enemmän immunoreaktiivisia tai toiminnassa ”vaeltavat CSCS” tai ”metastaattinen CSCS”, esittää joko pieniä klustereita tai irrottaa suurempia ryhmiä solujen invasiivisen rintamalla ei vain hengissä vaan myös itse lisääntyä jossain määrin. He saattavat sitten tunkeutuvat viereisiin kudoksiin ja aluksia, ja valmistautua siirtymään distaaliseen elimiin, jossa he kehittävät toisena etäpesäkkeiden [32], [49], ja tuloksena on entistä kehittyneempiä ja hallitsemattomia syöpä- tila kuva S2).

lisäksi vaikutuksen kasvaimensisäisenä heterogeenisuus kasvain oikea ja komposiitti komponenttien humoraalisen ja solutason tekijöiden MPE, joitakin muita ongelmia ja rajoituksia kohdataan kun eristetään syöpäsolujen MPE. Onnistui kuitenkin eristetty kasvain pallosia /klusterit sekä perinteisillä että takertumattomana kulttuuri järjestelmiä. Nämä 3D pallo kaltaisia ​​rakenteita uutetaan potilaista saatiin joitakin vaikeuksia, mutta olivat hyvin säilynyt primääriviljelmässä, kuten on raportoitu muissa tutkimuksissa [50], [51]. Edelleen immunofluoresenssilla analyysit osoittivat, että nämä palloset /klusterit ilmaistuna ominaisuuksia CSCS, värjäys positiivisesti kolmen CSC-edustaja markkereita (kuvio 6E), samanlainen tulokset Aikasolujen. Näytteitä viidestä kahdeksan (62,5%) potilailla, joilla on MPE tuotti rikastettua alalla muodostumisen jälkeen kulttuurin takertumattomana kulttuuri järjestelmä (kuvat S1 ja 6A). Ei kuitenkaan palloja voidaan generoida näytteet kolme potilasta, mikä todennäköisesti johtui yksilölliset erot ja monimutkainen sekaantumista mikroympäristöihin ja effusions lisäksi potilaalle liittyviä tekijöitä, kuten geneettiset asema EGFR, jotka voivat vaikuttaa valintaan kemoterapeuttisia hoitoja.

Yhteenvetona, nykyinen tutkimus tukee näkökulman metastaattisen cascade. Alusta Pleuraeffuusiot voi tarjota premetastatic markkinarako ensisijaisen keuhkokasvainten ennen pahanlaatuinen osallistumista. Suurimmat sallitut virheet ovat täynnä kasvainsolujen, jotka ovat ominaisuuksia CSCS jälkeen vuorovaikutus microenvironment. Tietääksemme olemme ensimmäistä kertaa perustettu malli MPE, josta voi antaa käsityksen roolit CSCS vuonna etäpesäkkeiden ja suuria terapeuttisia keskeyttäneiden määrää. Tämä voi myös tarjota uuden suunnan prekliinistä tutkimusta järkevä terapeuttisten.

Materiaalit ja menetelmät

Kliiniset näytteet kokoelma

Tissue yksilöitä 56 keuhkojen adenokarsinooma potilaalla on MPE kerättiin ja noudetaan arkistosta Patologian osasto, Tri-Service General Hospital, Taipei, Taiwan vuodesta 2004 vuoteen 2009. 17 tapausta joko menetetty seuranta tai ollut riittävästi kliinis-patologisten analysoitavaksi ja tämän vuoksi sitä ei. Niistä 39 parafiiniblokit kanssa MPE oli 20 tapausta pareittain joka sisältää riittävästi nestettä valmistettu tyydyttävä smears ja solujen lohkoja, jotka valittiin tärkein oppimateriaalia. Keuhkopussin koepala yksilöt eivät sisälly kun keuhkopussin sytologisesta oli ei-diagnostisia epäillyn MPE.