P-Rex1表达浸润性乳腺癌与受体状态和远处转移

文摘

背景。Phosphatidylinositol-3 4 5-trisphosphate-dependent Rac交换因子1 (P-Rex1)与肿瘤的生长、转移和应对磷脂酰肌醇3-kinase (PI3K)抑制剂治疗。本研究的目的是确定是否P-Rex1表达式之间之间的不同主要和人类乳腺肿瘤和转移性乳腺癌亚型。设计。P-Rex1表达133年测量标本免疫组织化学:40 - 42乳腺肿瘤的病人和没有发展转移,分别和51 breast-derived肿瘤转移网站(36的匹配主要肿瘤可用于分析)。结果。原发性乳腺肿瘤显示显著差异在P-Rex1表达式基于受体亚型。ER +和HER2 +主肿瘤显示P-Rex1表达高于主三阴性肿瘤。HER2 +转移所有网站显示P-Rex1表达式相比,明显高于其他转移性受体亚型。实体器官(例如,brain, lung, and liver) metastases showed higher P-Rex1 expression compared to bone metastases.结论。P-Rex1表达式是增加ER +和HER2乳腺癌相比,三阴性肿瘤。P-Rex1可能差异表达基于网站和受体状态转移性肿瘤。P-Rex1的角色在乳腺癌转移的发展和预测治疗反应的生物标记需要进一步调查。

1。介绍

它是成熟的,乳腺癌是一种异质性疾病由几个子组。通过使用雌激素受体α(ER)、孕激素受体(PR),和人类表皮生长因子受体2 (HER2)状态作为基因表达分析的代理,乳腺癌通常分为鲁米那、HER2 +,三阴性亚型(1,2]。这些子组不同基因表达的签名和有独特的反应对治疗和预后1]。

乳腺癌远处转移的发展仍然是死亡的主要原因:女性与新创遥远的转移性疾病,总体5年生存率为26% (3]。然而,转移性乳腺癌亚型之间的模式和相关的临床结果不同,在很大程度上与受体状态有关。例如,鲁米那(ER +和/或公关+但HER2−)乳腺癌往往与更好的生存与发展骨转移相关的内脏转移三阴性乳腺癌(TNBCs, ER−、公关−和HER2−) (4]。根据这些固有的差异转移模式,更好的理解生物学,尤其是在分子信号通路,可能导致新的治疗方法和增强预测病人的结果。

最近我们和其他人提出蛋白质phosphatidylinositol-3, 4, 5-trisphosphate-dependent Rac交换因子1 (P-Rex1)是一种潜在的乳腺癌生物标记来预测对治疗的敏感性抑制剂的磷脂酰肌醇3-kinase (PI3K) [5,6]。P-Rex1ρ鸟嘌呤核苷酸交换因子是主动语态Rac gtpase [7)和已被证明是参与癌症细胞生长、迁移、入侵和转移(8- - - - - -10]。在乳腺癌中,P-Rex1是一个中间的受体酪氨酸激酶(ErbB和IGF-1R)和G protein-coupled受体(GPCR)信号转导,PI3K被激活,反馈调节PI3K通路通过Rac PAK / RAF MEK / ERK轴(5,6,11,12]。之前的研究表明,P-Rex1信使rna在细胞腔的过表达,HER2 +乳腺癌,而TNBCs缺乏显著的表达P-Rex1 [5,11]。然而,P-Rex1蛋白质之间的关系表达式,乳腺癌受体状态和转移性网站仍不清楚。

2。材料和方法

2.1。组织标本

这项回顾性研究是达特茅斯委员会批准保护人类受试者。Dartmouth-Hitchcock医学中心病理回顾性数据库搜索从2003年到2015年来识别主要侵袭性乳腺癌和匹配的转移。综述了病理报告确定ER, PR,和HER2状态。癌症被归类为鲁米那(ER +和/或公关+但HER2−),腔的B (ER +和/或公关+和HER2 +), HER2 + (ER−和公关−但HER2 +),或三阴性(ER−、公关−和HER2−)。H&E-stained组织学部分综述了从小学和转移性肿瘤,和一个代表formalin-fixed石蜡包埋组织块(FFPE)被选为免疫组织化学(包含IHC)分析。

2.2。免疫组织化学和Histoscoring

肿瘤组织中被削减时4μ米,安装在幻灯片,在室温下晾干。自动化协议进行债券RX使用徕卡生物系统包括烤/使脱蜡和抗原检索(债券抗原决定基检索1只猫# AR9961 pH值6.0,20分钟,100°C)。主要抗体绑定使用徕卡生物系统公司债券完善检测设备(DS98000) 15分钟的孵化和anti-P-Rex1抗体(西格玛奥德里奇,猫# HPA001927, 1: 100)。可视化使用徕卡进行精炼装备轻拍色原体和苏木精复染色。幻灯片是脱水,清理,安装Tissue-Tek玻璃安装介质(樱花)。对积极和消极P-Rex1包含IHC控制,我们使用以下几点:(1)MCF-7乳腺癌细胞株——(写明ATCC)派生的异种移植乳腺癌细胞表达P-Rex1和(2)ZR75-1(写明ATCC)瞬变转染核针对P-Rex1 (GE Dharmacon)或nonsilencing控制(试剂盒)(图S1在网上补充材料https://doi.org/10.1155/2017/4537532)。异种移植的生成和转染的细胞是前面描述的5]。转染两天后,ZR75-1细胞与福尔马林固定,刮的菜,与2%琼脂糖混合,形成于1.5毫升管到琼脂糖插头。琼脂糖插头被嵌入在石蜡和使用上述协议处理。积极的和消极的控制ZR75-1细胞染色在同一幻灯片。两个病理学家蒙蔽标本信息独立生成P-Rex1 histoscores。染色强度得分为0(负面),1 +(弱),2 +(中度),或3 +(强烈的)。整个部分是评价,每个染色强度估计的百分比。Histoscores从0到300然后使用以下公式计算:[0×(%细胞得分0)+ 1×(%细胞得分1 +)+ 2×(%细胞打进2 +)+ 3×(%细胞得分3 +)]。分析,意味着两个病理学家的histoscores被分配到每一个标本。

2.3。统计分析

两者之间的相关性P-Rex1 histoscores病理学家估计使用皮尔逊相关性。未配对t以及方差分析和图基的诚实的显著差异(HSD)被用来比较之间histoscores组。之间的关联P-Rex1 histoscore和临床病理特性(原发肿瘤阶段,年级,亚型,lymphovascular入侵,在最初诊断淋巴结状态,以及患者最终发展为远处转移)是否使用多元线性模型进行了分析。 被认为是显著的。

3所示。结果

P-Rex1表达在133例评估包含IHC 101例:42乳腺肿瘤的病人没有出现远处转移的3-11年内后续(平均= 9.7年);40个主要从晚的远处转移患者乳房肿瘤;和51 breast-derived转移性肿瘤,其中36有一个匹配的主要可用于分析乳腺肿瘤。肿瘤转移站点包括骨( ),大脑( ),肝脏( )、肺( )。乳腺肿瘤的临床和病理特征详细表1。

之间有很好的一致性P-Rex1包含IHC histoscoring两个病理学家( )。总的来说,在P-Rex1表达有显著差异主要基于受体状态(方差分析乳腺癌 )。主要ER +(腔的)( ,意味着±SD)和HER2 + ( )乳房肿瘤显示P-Rex1表达高于主TNBCs ( )( 鲁米那一个和三阴性肿瘤,人物之间1和2)。

P-Rex1表达不同转移性肿瘤站点如图3。P-Rex1表达转移不同基于受体状态(方差分析 )。HER2 +转移通常有更高P-Rex1表达式( 鲁米那(相比) )、B ( )和三阴性肿瘤( )。P-Rex1表达式有一个无意义的差异之间的转移性网站当结合受体亚型(方差分析 ),降低骨表达的趋势。结合分析大脑和内脏(肺、肝)转移证明高P-Rex1表达式与骨转移( 与 , ),这可能与HER2的浓缩+转移大脑和腔的A / B在骨转移。

P-Rex1表达式之间类似的原发肿瘤的病人并没有出现远处转移。此外,意思表达P-Rex1没有明显不同转移和匹配(或无与伦比的)乳腺肿瘤。对于那些患者匹配主要癌症和转移,本质上是同等数量的情况下,证明增加P-Rex1表达式( )和减少表达式( 转移(图)4)。增加或减少的表达并不是与转移相关的网站。

在多变量分析包括原发肿瘤亚型,年级,初始阶段,最初的淋巴结状态,lymphovascular入侵在原发肿瘤,病人最终是否发达的转移性疾病(图S2), P-Rex1表达式和分子亚型(之间的关联 )和P-Rex1和肿瘤年级( )仍具有统计学意义。

4所示。讨论

在这项研究中,我们建立了P-Rex1差异表达在人类乳腺癌基于受体状态。主要ER +(腔的一个)和HER2乳腺癌P-Rex1表达最高,而三阴性肿瘤较低水平。这些发现与之前的一些研究调查P-Rex1表达在人类乳腺癌,包括我们之前的报告,演示了一个相关性P-Rex1和ER在乳腺肿瘤和乳腺癌细胞系(5]索萨等人评估P-Rex1 mRNA水平基因表达微阵列数据集和报告在主腔的乳腺癌表达水平升高,但低水平官腔(三阴性乳腺癌)(11]。他们还发现P-Rex1之间的正相关和ER mRNA和P-Rex1和HER2 mRNA在初级乳腺肿瘤。Barrio-Real等人所描述的类似的微分P-Rex1表达式模式在乳腺癌亚型和甲基化确立为关键的调控机制12]。增加P-Rex1表达ER阳性(腔)乳房肿瘤的hypomethylation有关PREX1催化剂,甲基化在官腔乳腺癌[12]。索萨等人也评估P-Rex1包含IHC蛋白表达的主要肿瘤最终还是没有转移。P-Rex1表达高主要的肿瘤转移相对于那些没有开发的;然而,这些标本的受体状态并不是描述(11]。在我们的分析中,我们没有检测乳腺肿瘤之间的P-Rex1表达上的差异,而不转移。

P-Rex1是肿瘤恶化的中介在前列腺癌和黑色素瘤模型。利用前列腺癌症细胞系和鼠标异种移植模型中,秦等人证明P-Rex1充当趋化信号检测器Rac促进转移的随后激活(9]。在黑色素瘤模型中,林赛等人确定P-Rex1缺乏抑制成黑素细胞迁移和转移的发展(10]。的确切作用P-Rex1乳腺癌转移的发展仍不清楚,尽管高表达水平已被证明与病人有关的结果(13]。最近的证据链P-Rex1矩阵的表达式metalloprotease 10,这是参与细胞外基质的重塑和可提高乳腺癌细胞侵袭性(14]。

我们的研究检查多个远处转移站点,其中许多也有一个匹配的主要可用于分析乳腺肿瘤。HER2 +乳腺癌转移,从大脑或肺、P-Rex1表达式的最高水平。这些观察结果进一步支持借给P-Rex1在HER2-driven致癌信号的作用11,15]。

骨转移P-Rex1表达式的最低水平,尽管大多数骨转移的鲁米那(ER +)亚型。鉴于高P-Rex1水平与贫穷相关的结果,骨转移P-Rex1低表达可能与预后相关的转移性网站;内脏转移的患者往往有更糟糕的生存。应该注意的是,许多骨转移是通过核心活检取样,并进行了脱钙作用,通常用乙二胺四乙酸(EDTA)。脱钙作用影响P-Rex1包含IHC表达在很大程度上是未知的,可能会影响解释骨骼标本的表达水平。

腔内B亚型的定义的持续发展,最近的证据表明存在两腔的B / HER2 +和腔的B / HER2−亚型(2]。腔内B / HER2 +亚型表达ER和/或公关+ HER2,而腔内B / HER2−亚型通常被定义为ER +和HER2−,和公关≤20%或ki - 67≥14%。我们选择识别那些肿瘤表达ER和/或公关和HER2腔的肿瘤。在我们的群主没有出现转移的乳腺癌,没有腔的B / HER2 +肿瘤,肿瘤,只有2/23的鲁米那是高档(潜在的腔的B / HER2−情况下)。P-Rex1表达之间的关系,提出了不同腔的B亚型应该检查与较大的病例数的研究。

5。结论

这项研究证实了P-Rex1独立表达模式,在乳腺癌细胞系和已报告在mRNA水平在人类肿瘤。使用商用抗体的常规临床病例,我们证实P-Rex1增加ER +和HER2乳腺癌相比,三阴性肿瘤。此外,我们的数据表明,P-Rex1可能差异表达基于网站和受体状态转移性肿瘤。提供P-Rex1表达增加可能预测敏感性PI3K抑制剂在乳腺癌(5,6]的角色P-Rex1乳腺癌转移和治疗敏感性的发展需要进一步调查。

信息披露

海报格式的初步研究结果提出了在2016年美国和加拿大病理学会年会,文摘232。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢Marcelo Kazanietz和安德烈斯Klein-Szanto有用的建议和认可的实验室临床基因组学和达特茅斯-希契科克医疗中心先进技术和诺里斯棉花癌症中心病理共享资源与本研究寻求帮助。这项工作是由美国国立卫生研究院(R00CA142899托德•米勒(george w . bush);达特茅斯学院诺里斯棉花癌症中心支持格兰特P30CA023108)。

补充材料

引用

1. f . m .吹k . e .司机,m·k·施密特等人et al .,“子类型化免疫组织化学研究乳腺癌的亚型和短期和长期生存之间的关系:一个协作的数据分析10159例来自12个研究”《公共科学图书馆·医学》杂志上,7卷,不。5,2010。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. p . Tang和通用谢霆锋”,免疫组织化学的代理人乳腺癌的分子分类:2015更新”病理学和实验室医学档案,卷140,不。8,806 - 814年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. American_Cancer_Society。2016年癌症的事实和数字。亚特兰大:美国癌症协会,2016。
4. c·d·Savci-Heijink h . Halfwerk g·k·j . Hooijer h . m . Horlings j·韦塞尔和m . j . van de Vijver“回顾性分析的转移性乳腺癌亚型的行为,”乳腺癌研究和治疗,卷150,不。3、547 - 557年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. l·m·狄龙j . r . Bean w·杨et al .,“P-REX1创建一个积极的反馈回路激活生长因子受体,PI3K / AKT和MEK / ERK信号在乳腺癌,”致癌基因,34卷,不。30日,第3976 - 3968页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. h . Ebi c·科斯塔a·c·费伯et al .,“PI3K调节MEK / ERK信号在乳腺癌通过Rac-GEF P-Rex1,”美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国,卷110,不。52岁,21124 - 21129年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. h·c·e·韦尔奇w . j . Coadwell c d Ellson et al .,“P-Rex1, PtdIns (3、4、5) P3 -和Gbetagamma-regulated guanine-nucleotide Rac的交换因素,”细胞,卷108,不。6,809 - 821年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. Hernandez-Negrete, j . Carretero-Ortega h . Rosenfeldt et al .,“P-Rex1 Rac激活链接哺乳动物雷帕霉素靶信号和细胞迁移,”生物化学杂志,卷282,不。32岁,23708 - 23715年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. 王谢j .秦y, b . et al .,“Upregulation PIP3-dependent Rac换热器1 (P-Rex1)促进前列腺癌转移,”致癌基因,28卷,不。16,1853 - 1863年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. c·r·林赛,草坪,公元坎贝尔et al .,“P-Rex1需要高效成黑素细胞迁移和黑色素瘤转移”自然通讯,卷2,不。1,货号。555年,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. 杨m . s .索萨,c . Lopez-Haber c . et al .,”标识的Rac-GEF P-Rex1 ErbB信号的一个重要中介在乳腺癌,”分子细胞,40卷,不。6,877 - 892年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. l . Barrio-Real l·g·贝内代蒂:恩格尔et al .,“Subtype-specific的过度Rac-GEF P-REX1在乳腺癌与启动子hypomethylation有关,”乳腺癌研究:BCR,16卷,不。5,441年,页2014。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. 蒙特罗j . c, s . Seoane a . Ocaa和a . Pandiella”P-Rex1参与Neuregulin-ErbB信号转导及其表达与乳腺癌患者的结果,“致癌基因,30卷,不。9日,第1071 - 1059页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. l . Barrio-Real e·沃什米r . Garg m . c .神父和m . g . Kazanietz”表征的P-Rex1在乳腺癌细胞基因签名,“Oncotarget,7卷,不。32岁,51335 - 51348年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. m·g . Kazanietz l . Barrio-Real诉Casado-Medrano m·j·贝克和c . Lopez-Haber”P-Rex1 / Rac信号通路作为她的收敛点/ ErbB受体和GPCR的回应,“小gtpase,2016年,页1 - 7。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

版权

版权©2017乔纳森·d·Marotti et al。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。