文摘

介绍。尽管乳腺癌全身治疗的进步,新的预后和预测因素仍然是需要的。组织抑制剂metalloproteinase-1 (TIMP-1)、基质金属蛋白酶抑制剂的一种生理(基质金属蛋白酶),可以在赞成和antitumoral效果。TIMP-1在乳腺癌的作用是有争议的,我们旨在确定TIMP-1在乳腺癌的预后意义。方法。一个应用中心的病例对照研究。主要从女性早期乳腺癌疾病治疗的标准辅助治疗分析基因表达微阵列和TIMP-1免疫组织化学。结果。优化切割点,患者高TIMP-1 RNA水平明显短时间复发,风险比(人力资源)为1.64 ( = 0 。 0 4 ),但是在总体存活率没有显著差异(HR 1.29, = 0 。 3 7 )。虽然TIMP-1蛋白质的胞质超表达并非与早期复发(HR 1.0, = 0 。 9 2 ),有一个倾向于短高表达患者的总生存期(HR 1.41, = 0 。 2 1 )。结论。我们的数据表明,升高TIMP-1 RNA水平独立预后早期复发,有一种倾向,协会的细胞质TIMP-1高蛋白质含量较短生存在原发性乳腺癌。

1。介绍

乳腺癌是女性癌症死亡的第二大常见原因,超过100万每年新增确诊乳腺癌[1]。在2011年,超过23000加拿大女性新诊断出患有乳腺癌,5100名妇女死于这种疾病2]。

乳腺癌是一种异质性疾病,其特征是不同形态表象、分子特性,和对治疗的反应(3]。辅助治疗早期的女性疾病预后和预测因素的指导下,包括阶段,年级,雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)的地位,和HER2放大。这些参数帮助医生选择辅助疗法。然而,这些仍不完美的工具,一些患者接受全身化疗,即使他们可以通过外科手术治愈的。相比之下,那些被分类在低风险组短的无病生存期不接受辅助化疗。因此,新的预后和预测因素仍需要优化治疗这些患者。

组织抑制剂metalloproteinases-1 (TIMP-1)四种天然抑制剂的基质金属蛋白酶(MMPs),蛋白水解酶降解细胞外基质(ECM)的负责,需要对癌症传播。TIMP-1是一种多功能蛋白。除了MMP-inhibitory函数,它也是促进细胞生长,抑制细胞凋亡,可能是参与调节血管生成(4,5]。高浓度的TIMP-1 mRNA和TIMP-1蛋白质被发现在许多类型的癌症,包括乳腺癌。几项研究报道了高水平的TIMP-1和不良预后之间的联系的信使rna和蛋白质水平在乳腺癌(6- - - - - -12]。此外,一些研究也报道TIMP-1化疗和激素治疗的预测指标,缺乏反应已经证明了那些高TIMP-1水平(13,14]。然而,两个研究显示不一致的结果15,16]。因此,TIMP-1在乳腺癌的预后意义仍然是有争议的。

本研究的目的是确定的预后意义TIMP-1 TIMP-1蛋白质的RNA水平和胞质超表达特征明显,统一接受群女性早期乳腺癌。

2。方法

2.1。病人的选择

一个应用中心的病例对照研究。一百七十六活检与新诊断早期乳腺癌的妇女从加拿大获得乳腺癌基金会肿瘤银行(CBCF TB)是由基因表达微阵列分析和免疫组织化学(包含IHC) TIMP-1。

所有患者接受手术,紧随其后的是标准化的,部分患者辅助化疗和/或激素疗法。对化疗,蒽环类方案建议在高风险淋巴结阴性患者的疾病而蒽环霉素与紫杉烷化疗与node-positive推荐在这些疾病。所有患者雌激素受体阳性和her - 2阳性的状态接受荷尔蒙疗法和曲妥珠单抗,分别。一半的女性在研究早期复发(少于5年在最初的治疗),而一半,呃,her - 2状态,匹配的阶段,年龄,和后续的持续时间,仍复发免费。后者随后三个在五年内复发。生存患者的跟踪时间的中位数是50.5个月。

2.2。基因表达分析

安捷伦芯片平台是用于基因表达分析如前所述17]。数据规范化使用GeneSpring GX 7.3(安捷伦)。使用训练数据集从GEO加入GSE29210数量的表达TIMP-1评估使用kaplan meier曲线分析。

2.3。组织微阵列(TMA)建设和免疫组织化学分析

Formalin-fixed石蜡包埋块得到所有患者的研究。三个0.6或1.0毫米从每个样本构造成核TMA使用TMArrayer(病理设备、威斯敏斯特马里兰州)或比彻ATA-27(比彻仪器。公司,太阳大草原,威斯康辛州)。蓝玉deparaffinized二甲苯,水化和微波抗原决定基的20分钟检索缓冲区(10毫米柠檬酸,pH值6)。载与anti-TIMP-1应用抗体(1:100年,圣克鲁斯生物技术、圣克鲁斯,CA)。

2.4。免疫组织化学染色的得分和量化

TIMP-1蛋白是胞质得分本地化。定义应用的幻灯片都是由两个独立委员会认证的病理学家盲法临床结果使用半定量的分析基于平均染色强度和相对丰富的免疫反应性的细胞在肿瘤组织。具体来说,强度分级在0 - 3((0)没有或几乎没有探测信号;(1)弱信号;(2)中间信号;(3)强烈的信号),而免疫反应性的细胞的相对丰度得分的比例在0 - 3基于上皮细胞染色阳性((0)小于10%;(1)10 - 50%;(2)51 - 75%;(3)超过75%)。最终得分的部分通过结合强度和相对丰富的细胞免疫反应性的结果(从0到6)到最终0 - 3的规模+(得分0 - 0;得分1-2-1+;得分3-4-2+;得分5-6-3+)。两个病理学家之间的评分一致性好,加权kappa值为0.82(95%置信区间:0.74—-0.91)。

2.5。统计分析

TIMP-1免疫组织化学评分报告使用频率和百分比。加权kappa统计数据被用来测试所使用的协议的程度评分两个病理学家。总生存期定义为死亡的日期的组织学诊断日期;所有活着的病人在最后跟踪日期被审查。复发存活率计算日期的死亡日期或日期的诊断疾病复发。再次复发的病人还活着,没有经验被审查的日期持续跟踪。生成的kaplan - meier曲线整体生存和复发存活率。也kaplan - meier曲线生成的总体生存和复发存活率分层TIMP-1最终评分(0,1+,2+,3+)和日志等级统计数据被用来比较曲线。Cox比例风险模型被用来确定危险比和相应的95%置信区间。显著性水平为0.05被用于统计分析和双面的测试都是使用。SAS软件(SAS研究所Inc .,卡里、数控、美国)版本9.1.3用于所有统计分析。

3所示。结果

3.1。TIMP-1 RNA表达水平的预后意义

一个应用中心的病例对照研究。基因表达微阵列杂交使用rna分离获得的样本主要从176年首次治疗乳腺癌患者(44 I期,118期活动花絮/ IIB,和14阶段iii a /希望)。一半的病人发展早期复发(少于5年初始治疗后),并与匹配,其中一半her - 2状态阶段,和年龄没有。临床结果的数据库被锁4月22日,2011年,在这段时间里跟踪的平均持续时间为50.5个月(范围2.9 - -108.3)。在分析的时候,91的176患者疾病复发和68例死亡(表1)。

表1
病人的临床病理的特性包括在基因表达微阵列分析。

基因表达分析表明相对TIMP-1 RNA水平在176年样本从−5.80到4.38不等。相对RNA水平的0.84是最低的优化的分界点 价值与早期复发有关。176例患者中,38(21.6%)相对TIMP-1 RNA水平≥0.84。单变量cox回归分析显示显著相关复发和死亡- ER地位,和优质(定义为三年级)。TIMP-1 RNA水平升高和复发的重要关联也观察到。然而,没有相关死亡对her - 2或复发状态和阶段。

高TIMP-1 RNA水平被发现与her - 2放大。之间没有相关性相对TIMP-1 RNA水平≥0.84和复发,死亡,(表- ER状态和阶段2)。

表2
发生患者的临床和病理特征的相对TIMP-1 RNA水平≥0.84 ( = 3 8 患者相比)相对TIMP-1 RNA含量< 0.84 ( = 1 3 8 )。

kaplan meier分析表明,高TIMP-1 RNA水平患者的复发时间明显缩短,风险比(人力资源)为1.64 ( = 0 。 0 4 )(图1),但是在总体存活率没有显著差异(HR 1.29, = 0 。 3 7 )(图2)。在多变量分析中,当考虑阶段,组织学分级,激素,和HER2状态,TIMP-1 RNA水平仍然独立预后早期复发(HR 1.68, = 0 。 0 4 )。没有明显的预后共输入到多变量分析(表3)。

表3
在延长无复发生存方面多变量分析使用TIMP-1 mRNA水平。

图1
( H R = 1 。 6 4 = 0 。 0 4 )。

图2
( H R = 1 。 2 9 = 0 。 3 7 )。
3.2。TIMP-1蛋白质的预后意义

TMA生成使用乳腺癌组织标本176例,其中31例丢弃由于组织不足得分。蓝玉Anti-TIMP-1抗体被用于免疫染色。TIMP-1蛋白质主要是局部细胞质(图3)。所代表的145例患者的七十八个tma复发时的分析,和61患者死亡(表4)。胞质丰富的TIMP-1(规模3高+)在94年展示了145年的乳腺癌标本(65%)。

表4
病人的临床病理的特性包括在TMA分析。
(一)
(一)
(b)
(b)
图3
(一)高胞质超表达TIMP-1 (3+)。(b)没有细胞质表达TIMP-1 (0)。

高细胞质TIMP-1表达式没有发现与复发,死亡,- ER地位,her - 2放大,年级,或阶段(表5)。

表5
发生患者的临床和病理特点的高水平的TIMP-1蛋白( = 9 4 )相比,低水平的患者TIMP-1蛋白( = 5 1 )。

单变量分析的145个样本,尽管TIMP-1蛋白质的胞质超表达并不与早期复发(HR 1.0, = 0 。 9 2 ),有一个倾向于短高表达患者的总生存期(HR 1.41, = 0 。 2 1 ;数据4和5)。


图4
( H R = 1 。 0 = 0 。 9 2 )。

图5
( H R = 1 。 4 1 = 0 。 2 1 )。

4所示。讨论

Curative-intent治疗早期乳腺癌仍然是具有挑战性的,很大程度上是由于越来越多的分子异质性疾病的升值。尽管进步系统性治疗乳腺癌的指导下激素状态和HER2放大,新的预后和预测因素仍需要优化治疗这些患者。

在我们的研究中,我们确定的预后意义TIMP-1 RNA表达和蛋白质丰富使用基因表达和免疫组织化学(包含IHC)分析的主要肿瘤天真,从176年治疗早期乳腺癌患者。我们发现一个重要的相关性高TIMP-1 RNA表达和早期复发,风险比(人力资源)为1.64。在多变量分析中,TIMP-1 RNA水平保持独立预后早期复发(HR 1.68);这个结果表明,TIMP-1提供预后信息阶段,组织学分级,荷尔蒙和HER2状态。也有不重要的整体生存和TIMP-1 RNA水平之间的联系(HR 1.29, = 0 。 3 7 )。虽然没有进行定量rt - pcr在这项研究中,类似的研究使用相同的平台展示高度的相关性基因表达微阵列数据和rt - pcr (18)和定量rt - pcr(公斤,未发表的结果)。

TIMP-1蛋白进行靶向治疗的发生率在我们的研究中(65%)略低于73%的以前的报告,尽管我们使用相似的抗体和半定量的评分标准(6]。这可能反映了不同临床病理参数和乳腺癌分子亚型之间的研究。我们还发现一个趋势协会高细胞质表达TIMP-1总生存期较短(HR 1.41, = 0 。 2 1 )。这些结果证实的独立预后价值TIMP-1早期乳腺癌患者接受辅助治疗。

几项研究报道了高水平的TIMP-1和不良预后之间的联系的信使rna和蛋白质水平在乳腺癌(表6)。最大的研究到目前为止,Schrohl et al .,显示高水平的TIMP-1蛋白在肿瘤组织中胞质提取物与短recurrence-free和总生存期有关近3000名患者(10]。吴等人证明recurrence-free差和高水平的患者的总体生存TIMP-1蛋白质和mRNA在石蜡包埋组织6]。Nakopoulou协会等人报道高TIMP-1 mRNA表达与预后不良由原位杂交在肿瘤石蜡包埋组织19]。然而,发表文学包括两项研究显示出相反的结果。Nakopoulou等人报道了有利TIMP-1蛋白进行靶向治疗在乳腺癌预后的影响使用包含IHC分析(15]。Sieuwerts等人报告的另一项研究显示TIMP-1 mRNA水平较低的情况下,由定量反向transcriptase-polymerase连锁反应(rt - pcr),进行预后不良(16]。这些不和谐的结果评估TIMP-1 mRNA和蛋白在乳腺癌的预后意义可能出现差异的方法用于mRNA表达分析,以及不同的抗体和半定量的研究之间的评分标准,或玩的机会。除了它的预后价值,TIMP-1也报道预测对治疗的反应。Schrohl等人观察到肿瘤组织高水平的TIMP-1蛋白质之间的关系和穷人对转移性疾病患者化疗反应(13]。此外,高血清TIMP-1水平显著降低响应来曲唑和三苯氧胺在转移性乳腺癌14]。早期疾病,患者缺乏TIMP-1表达了与增量受益anthracycline-containing化疗基于数据从两个随机研究(89 d和MA.5 DBCG) (20.- - - - - -22]。

表6
文章研究了TIMP-1和预后之间的关系。

虽然测量血清TIMP-1并不表现在我们的研究中,有几项研究报告了高血清TIMP-1水平和穷人之间显著相关复发存活率(8,11,21]。此外,一项研究还显示,血清水平的TIMP-1与组织水平(6]。

TIMP-1表达式也被报道与不良病理特点和不良预后有关因素在不同类型的癌症,包括nonsmall细胞肺癌、结直肠癌、胃癌、儿童急性淋巴细胞白血病(23- - - - - -30.]。

TIMP-1是四种天然抑制剂的基质金属蛋白酶(MMPs),蛋白水解酶,在癌症传播发挥着重要的作用。除了其MMP-inhibitory功能外,它还可以促进tumoral效应的机制(4,5]。首先,一些研究表明,TIMP-1可以刺激癌症扩散独立MMP-inhibitory函数。拟议的机制是TIMP-1直接交互的未知的细胞受体刺激细胞内信号促进增殖的细胞(31日]。然而,细胞内途径由TIMP-1仍争论不休。山下先生等人证明了关键作用的酪氨酸激酶信号转导也发现增殖作用的蛋白质和TIMP-1 (MAP)激酶扮演了一个角色在TIMP-1-dependent增长信号(32]。王等人发现TIMP-1 Ras激活通路在骨肉瘤细胞系(33]。二次,TIMP-1建立作为细胞凋亡的抑制剂。TIMP-1已经显示绑定到一个细胞表面蛋白质复合体,包括CD63和β1整合素[34),然后诱导细胞内的信号级联通过PI-3激酶的磷酸化,激活Akt生存途径(35]。李等人证明了在乳腺癌细胞系凋亡TIMP-1活动独立于其稳定cell-matrix交互的能力。此外,TIMP-1超表达也与激活相关的粘着斑激酶(FAK)在细胞有关生存途径(36]。最后,TIMP-1可能参与调节血管生成,尽管这个角色仍然有争议的(4]。

TIMPs分泌蛋白质,它一直在讨论什么样的细胞分泌TIMP-1由于一些报告显示TIMP-1表达的癌细胞,和一些发现TIMP-1表达在肿瘤的间质成分。Kuvaja等人的最新报告显示TIMP-1由间充质干细胞模拟肿瘤的间质成分,不会产生主要由乳腺癌细胞系。然而,它表明,乳腺癌细胞可以TIMP-1由基质细胞,从而显示出积极的TIMP-1免疫反应性(37]。

总之,我们表明,独立高TIMP-1 RNA水平与早期乳腺癌的复发,不论阶段,年级,激素,和HER2状态,而高TIMP-1的细胞质表达蛋白与总生存期较短。TIMP-1水平预测治疗结果是否需要确认与齐次治疗由随机化更大规模的研究。此外,TIMP-1似乎保证评价乳腺癌的治疗目标。

5。结论

我们从这项研究中得出高TIMP-1 RNA水平是一个独立的预后因素,早期复发,有一种倾向,协会的细胞质TIMP-1高蛋白质含量较短生存。因此,这些结果支持评估TIMP-1作为乳腺癌的治疗目标。

利益冲突

作者声明没有财务利益冲突对本文的作者和出版。

确认

本研究通过交叉癌症研究所,肿瘤学和医学院,阿尔伯塔大学录取病人。作者Adrian Driga感激他的帮助与数据库分析。本研究支持由肿瘤和医学院,阿尔伯塔大学和医学院,Songkla大学的王子。