1 |
Μορφολογική μελέτη του μοριακού δικτύου των μεταγραφικών παραγόντων PPARγ, RXRα, NF-κΒ, του υποδοχέα EGFR, και του ενζύμου COX-2, κατά την καρκινογένεση, στο λαρυγγικό επιθήλιο και το μικροπεριβάλλον τουΚουρέλης, Κωνσταντίνος 17 December 2008 (has links)
Τα καρκινώματα του λάρυγγα και του λαρυγγοφάρυγγα αποτελούν τη συχνότερη κακοήθη νεοπλασία Κεφαλής & Τραχήλου. Οι προκαρκινικές βλάβες είναι ενδιάμεσοι σταθμοί της καρκινογένεσης, που καταλήγει στον καρκίνο. Παράλληλα με την καρκινογένεση συμβαίνει ενεργοποίηση κυττάρων του υποεπιθηλιακού στρώματος. Η χημειοπρόληψη είναι απόπειρα φαρμακολογικής ανακοπής της καρκινογένεσης. Ο πυρηνικός υποδοχέας PPARγ καταλήγει σε διαφοροποίηση αρκετών κυττάρων. Ο RXRα ετεροδιμερίζεται με τον PPARγ και άλλους πυρηνικούς υποδοχείς. Ο μεταγραφικός παράγοντας NF-κB ενισχύει την κυτταρική επιβίωση και φλεγμονή. Ο μεμβρανικός υποδοχέας EGFR κινητοποιεί μιτογόνες διαδικασίες. Η COX-2 συνθέτει προσταγλανδίνες.
Κατά την παρούσα εργασία, μελετήθηκε με ανοσοϊστοχημεία σε τομές παραφίνης η έκφραση των πέντε μορίων στο φυσιολογικό λαρυγγικό επιθήλιο, προκαρκινικές βλάβες και καρκινώματα διαφόρων Grade, καθώς και το υποκείμενο στρώμα, σε ιστικά δείγματα λάρυγγα από 127 ασθενείς. Από τους PPARγ, NF-κB(υπομονάδα p65) και RXRα, που εμφάνισαν μεικτή υποκυττάρια εντόπιση, οι δύο πρώτοι αναγνωρίστηκαν κυρίως στο κυτταρόπλασμα και ο τρίτος στον πυρήνα. Οι EGFR και COX-2 παρουσίασαν μεμβρανική και κυτταροπλασματική ανοσοδραστικότητα αντίστοιχα. Η έκφραση του υποδοχέα PPARγ συσχετίστηκε θετικά με την καλή διαφοροποίηση των όγκων. Ο RXRα ελαττώθηκε κατά την καρκινογένεση. Τα επίπεδα των παραγόντων NF-κB, EGFR και COX-2 παρουσίασαν αύξηση στην καρκινογένεση. Η COX-2 συσχετίστηκε αρνητικά με το Grade των όγκων.
Στις υπόλοιπες συσχετίσεις μελετήθηκε η συνέκφραση των παραγόντων σε κάθε ασθενή. Παρατηρήθηκε στο φυσιολογικό και προνεοπλασματικό επιθήλιο, θετική σχέση της COX-2 με τους υπόλοιπους παράγοντες. Επιβεβαιώθηκε η συνέργεια των PPARγ & RXRα, ως προς την πρόκληση διαφοροποίησης στα καρκινικά κύτταρα. Διαπιστώθηκε κατασταλτική επίδραση του PPARγ στην καρκινογόνο δράση του NF-κB. Αποκαλύφθηκε συνεργιστική δράση της COX-2 στην PPARγ-εξαρτώμενη διαφοροποίηση, οφειλόμενη πιθανόν σε προσφορά της 15d-PGJ2, από το ένζυμο στον πυρηνικό υποδοχέα.
Κατά την εκτίμηση του μικροπεριβάλλοντος, αξιολογήθηκε η έκφραση σε συνάρτηση με την ύπαρξη καρκινώματος και το βαθμό διαφοροποίησής του. Οι μυοϊνοβλάστες που περιβάλλουν καρκινώματα (CAFs), παρουσιάζουν επαγωγή των RXRα, NF-κB και COX-2. Μάλιστα η υψηλή έκφραση COX-2 στους CAFs, συνδυάζεται με υψηλό Grade. Ενεργοποίηση στους CAFs, συνδέεται με υπερ-δραστήρια NF-κB σηματοδότηση στο καρκίνωμα. Ο NF-κB υπερεκφράζεται στα λεμφοκύτταρα που διηθούν τους όγκους (TILs). Επίσης τα μακροφάγα γύρω από νεοπλάσματα (TAMs), περιέχουν υψηλό PPARγ.
Η χρήση αγωνιστών των PPARγ, RXRα, με παράλληλη αναστολή των NF-κB, EGFR και COX-2, θα είχε πιθανότατα ευνοϊκό αποτέλεσμα στην αναστροφή της λαρυγγικής καρκινογένεσης. Το χημειοπροληπτικό σχήμα, θα ήταν ωφέλιμο να τροποποιείται ύστερα από εξατομικευμένη αξιολόγηση του δικτύου των πέντε παραγόντων. / Carcinomas of the larynx and laryngopharynx are the most common malignancies of the Head&Neck. The precancerous lesions are mid-points of carcinogenesis, which results in cancer. Carcinogenesis is accompanied by reactive initiation of stromal cells. Chemoprevention pursues the arrest of carcinogenesis, by pharmacological means. PPARγ, a nuclear receptor, promotes cellular differentiation. The nuclear receptor RXRα partners with PPARγ or other members of the superfamily. The transcription factor NF-κB enhances cell survival and inflammation. The receptor EGFR receives growth signals. The enzyme COX-2 perpetuates inflammation by means of prostaglandin synthesis.
The present study, utilizing paraffin section immunohistochemistry, assessed expression of the five molecules in normal laryngeal epithelium, precancerous lesions and carcinomas, along with their adjacent stroma. Clinical samples were derived from 127 patients who had undergone biopsy or laryngectomy. Of the three molecules demonstrating mixed subcellular presence, PPARγ and NF-κB(p65 subunit) localized more frequently in cytoplasm, whereas RXRα expression was mainly nuclear. EGFR and COX-2 staining patterns were membranous and cytoplasmic, respectively. PPARγ correlated with high tumor differentiation. RXRα was diminished in dysplasia and cancer. NF-κB, EGFR and COX-2, were upregulated as tumorigenesis progressed. COX-2 showed an inverse relationship with tumor Grade.
The remaining correlations are based on coexpression analysis of the aforementioned factors. COX-2 was positively associated in normal and preneoplastic epithelia with the four regulating proteins. The data verify the synergistic effect of PPARγ and RXRα, regarding potentiation of neoplastic cell differentiation. Suppressive influence of PPARγ on NF-κB–mediated carcinogenesis was manifested. COX-2 overexpression was shown to reinforce the beneficial role of PPARγ in cell differentiation, probably due to production of the receptor agonist 15d-PGJ2.
Subepithelial stroma was examined with regard to immunoreactivity in relation to the presence of invasion as well as to tumor Grade. Carcinoma Associated Myofibroblasts (CAFs), manifested upregulation of RXRα, NF-κB and COX-2, which mediate in concert angiogenesis, inflammation, and tumor spread. Intense COX-2 expression in CAFs, correlated with poor tumor differentiation. CAF activation was associated with intense NF-κB signalling in cancer cells. NF-κB was overexpressed in Tumor Infiltrating Lymphocytes (TILs). Finally, in Tumor Associated Macrophages (TAMs), PPARγ was induced.
PPARγ, RXRα agonists, combined with NF-κB, EGFR and COX-2 inhibitors, would likely restrain laryngeal carcinogenesis. Subtle variations in the chemopreventive regimen, based on personalized molecular profiling, would hopefully achieve a patient-tailored therapeutic approach.
|
2 |
Μελέτη της έκφρασης του πρωτεϊνικού συμπλέγματος ΙLK-PINCH-Parvin (IPP) και της πρωτεΐνης RSU1 στο μη-μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα στον άνθρωποΝίκου, Σοφία 22 May 2015 (has links)
Το ετεροτριμερές πρωτεϊνικό σύμπλεγμα IPP (ILK-PINCH-Parvin) εντοπίζεται στις εστιακές συνδέσεις και ρυθμίζει την σηματοδότηση από την εξωκυττάρια ουσία μέσω ιντεγκρινών και αυξητικών παραγόντων, αλληλεπιδρώντας με τον κυτταροσκελετό ακτίνης και με ποικίλες σηματοδοτικές οδούς. Οι πρωτεΐνες του συμπλεγματος IPP ελέγχουν σημαντικές κυτταρικές λειτουργίες όπως ο πολλαπλασιασμός, η επιβίωση, η κυτταρική κίνηση-μετανάστευση και ενέχονται σημαντικά στην καρκινογένεση (Legate et al., 2006). Συγκεκριμένα η πρωτεΐνη ILK (integrin-linked kinase) έχει συσχετιστεί με την εξέλιξη-προαγωγή του όγκου και δυσμενή πρόγνωση στο μη μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα (Ζhao et al., 2013). Η πρωτεΐνη Ras supressor protein 1 (Rsu-1), γνωστή για την ογκοκατασταλτική της δράση και την συμμετοχή της στη σηματοδοτική οδό του ογκογονιδίου Ras, πρόσφατα βρέθηκε οτι αλληλεπιδρά με την πρωτεΐνη PINCH του ΙPP συμπλέγματος και μέσω αυτής της αλληλεπίδρασης ρυθμίζει διεργασίες όπως η κυτταρική μετανάστευση και διήθηση(Gonzalez-Nieves et al., 2013). Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση του ρόλου του IPP συμπλέγματος και της πρωτεΐνης Rsu-1 στο μη μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα στον άνθρωπο καθώς και της συμμετοχής του ΙPP συμπλόκου στην σηματοδότηση από το ογκογονιδίο Ras. Για το σκοπό αυτό μελετάται η πρωτεϊνική έκφραση των ILK, PINCH, α-Parvin, β- Parvin και Rsu-1 1) σε ιστικά δείγματα μη-μικροκυτταρικού καρκινώματος του πνεύμονα σε σχέση με κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους της νόσου και 2) σε καρκινικές κυτταρικές σειρές με διαφορετικά επίπεδα ενεργοποίησης της Ras σηματοδότησης. Για τα στοιχεία του ΙΡΡ συμπλέγματος παρατηρήθηκε αυξημένη ανοσοϊστοχημική έκφραση ενώ για την πρωτεΐνη Rsu1 βρέθηκε μειωμένη στα μη μικροκυτταρικά καρκινώματα του πνεύμονα σε σχέση με το μη νεοπλασματικό παρέγχυμα του πνεύμονα. Η έκφραση των ILK και PARVA ήταν σημαντικά υψηλότερη στα χαμηλής διαφοροποίησης νεοπλάσματα και σε όγκους προχωρημένου pT αντίστοιχα. Η έκφραση της πρωτεΐνης PINCH σχετίστηκε στατιστικώς σημαντικά με την παρουσία λεμφαδενικών μεταστάσεων. Δεν παρατηρήθηκε εξάρτηση της πρωτεϊνικής έκφρασης των Rsu-1 και PINCH από τη σηματοδοτική οδό Ras. Τα αποτελέσματα υποστηρίζουν ότι η υπερέκφραση των στοιχείων του ΙΡΡ συμπλέγματος και η μειωμένη έκφραση του Rsu1 ενέχονται στην παθογένεια του καρκίνου του πνεύμονα. / The integrin-linked kinase (ILK)-PINCH-parvin (IPP) complex at integrin adhesion sites is a critical regulator of cell migration, invasion and metastasis. Deregulation of the IPP complex has been implicated in human carcinogenesis (Legate et al, 2006). Recent observations suggest that RSU-1, a protein first identified as a suppressor of v-Ras mediated cell transformation is a PINCH-binding partner that regulates PINCH mediated adhesion and migration (Gonzalez-Nieves et al., 2013). This study aims to evaluate the expression of the IPP complex and RSU-1 in human non-small cell lung carcinomas (NSCLC). Protein expression of ILK, PINCH, alpha-parvin, beta-parvin and RSU-1 in relation to clinicopathological parameters was evaluated by immunohistochemistry in 82 FFPE tissue samples of non-small cell lung cancer (NSCLC). All components of the IPP complex were overexpressed while RSU-1 was downregulated in lung cancer cells compared to non-neoplastic lung parenchyma. ILK and alpha-parvin expression was significantly higher in high grade (p=0.002) and high pT (p=0.047) tumors respectively. Expression of PINCH associated significantly with lymph node metastasis (p=0.045). Our results suggest that overexpression of the IPP complex and downregulation of RSU-1 may be implicated in lung carcinogenesis.
|
3 |
Ο ρόλος του φαινομένου της επιθηλιακής προς μεσεγχυματική μετατροπή των κυττάρων στην ανάπτυξη και εξέλιξη του καρκίνουΓιαλμανίδης, Ιωάννης 22 October 2007 (has links)
Το φαινόμενο της επιθηλιακής προς μεσεγχυματική μετατροπή είναι μια διδικασία που λαμβάνει χώρα κατά την εμβρυογένση και αφορά στη μετατροπή του φαινοτύπου των επιθηλιακών κυττάρων σε μεσεγχυματικά.Το φαινόμενο αυτό βρέθηκε ότι επανενεργοποιείται κατά τη διαδικασία της καρκινογένεσης και μετέχει στην ανάπτυξη των μεταστάσεων.Στην ανάπτυξη αυτού του φαινομένου συμβάλει η ενεργοποίηση μια σειρά απο σηματοδοτικά μονοπάτια / Epithelial to mesenchymal transition in carcinogenesis and metastasis.
|
4 |
Μορφολογική εκτίμηση της λειτουργικής διάδρασης (cross talk) των υποδοχέων οιστρογόνων τύπου β (ERβ) και του μεταγραφικού παράγοντα NFκB κατά την καρκινογένεση, στα νεοπλάσματα από μεταβατικό επιθήλιο της ουροδόχου κύστεως. Στόχος, πιθανή εφαρμογή στη χημειοπρόληψηΚοντός, Στυλιανός 29 July 2011 (has links)
Ο καρκίνος της ουροδόχου κύστης αποτελεί την 4η κατά συχνότητα μορφή καρκίνου στους άνδρες στο Δυτικό κόσμο, ακολουθώντας τον καρκίνο του προστάτη, του πνεύμονα και του κόλου. Η επιφανειακή μορφή του καρκίνου της κύστεως έχει το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των πολύ συχνών υποτροπών, οι οποίες ευθύνονται για τη μεγάλη νοσηρότητα της νόσου. Οι πολύ συχνές υποτροπές έχουν, όπως εύκολα γίνεται αντιληπτό, τεράστιο κοινωνικοοικονομικό κόστος, εφ’ όσον ένα σημαντικό τμήμα των πασχόντων αποτελεί μέρος του οικονομικά ενεργού πληθυσμού. Η καρκινογένεση δεν είναι μια απλή διαδικασία, αλλά μια αλληλουχία αλλαγών οι οποίες αφορούν τους κυτταρικούς μηχανισμούς αύξησης, διαφοροποίησης και απόπτωσης και οδηγούν στη μετατροπή ενός φυσιολογικού κυττάρου σε νεοπλασματικό. Ως «Χημειοπρόληψη» ορίζεται η χρήση ειδικών φυσικών ή συνθετικών χημικών ουσιών που μπορούν να παρέμβουν σε κάποια από τα μοριακά αυτά γεγονότα και να προλάβουν, καταστείλουν ή αναστρέψουν, την εξέλιξη προκαρκινικών βλαβών σε διηθητικό καρκίνο. Η διαφορά στην επίπτωση του νεοπλάσματος και τα διαφορετικά κλινικοπαθολογοανατομικά χαρακτηριστικά του καρκίνου της ουροδόχου κύστεως ανάμεσα στα δύο φύλα, υποδεικνύουν ένα σημαντικό ρόλο των ορμονών του φύλου στην παθογένεια του νεοπλάσματος. Υποθέσεις μόνο γίνονται για τη σημασία των οιστρογόνων στην ανάπτυξη καρκίνου της ουροδόχου κύστεως, αφού ακόμα ο ρόλος τους δεν έχει αποσαφηνιστεί. Τα οιστρογόνα ασκούν τη δράση τους μέσω των υποδοχέων τους (ERα, ERβ) οι οποίοι αποτελούν μέλη μιας υπεροικογένειας μεταγραφικών παραγόντων, των πυρηνικών υποδοχέων. Οι πυρηνικοί υποδοχείς ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση μέσω θετικής ή αρνητικής παρεμβάσεως στη δράση άλλων μεταγραφικών παραγόντων, όπως του NFκB, με τη βοήθεια ενός μηχανισμού που ονομάζεται cross-talk. Αν και η φλεγμονή με την καρκινογένεση έχουν αναγνωρισμένη σχέση από παλιά, συνδέθηκαν άμεσα με την παρατήρηση ότι υπερέκφραση του γονιδίου για το ένζυμο κυκλοοξυγενάση-2 (COX-2), αποτελεί πρώιμο γεγονός της καρκινογένεσης (Greten et al, 2004). Η COX-2, όπως επίσης και ο μεταγραφικός παράγοντας NFκB, που σχετίζεται με τη φλεγμονή, έχει διαπιστωθεί ότι συμμετέχουν στις διαδικασίες της καρκινογένεσης.. Η σύνδεση των οιστρογόνων στους οιστρογόνικους υποδοχείς επάγει τη δέσμευση συν-ρυθμιστικών παραγόντων, οι οποίοι διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες τους συν-ενεργοποιητές (coactivators), όπως p300 και τους συν-καταστολείς (corepressors), όπως NCoR.
Κατά την παρούσα εργασία μελετήθηκε η μεμονωμένη όσο και η συνδυαστική έκφραση των πέντε παραπάνω μορίων στο φυσιολογικό επιθήλιο και στα καρκινώματα διαφόρων Grade, σε ιστικά δείγματα από 140 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε διαγνωστική βιοψία διουρηθρική εκτομή νεοπλάσματος κύστεως ή ριζική κυστεκομή. Η μέθοδος που εφαρμόστηκε ήταν η ανοϊστοχημεία σε τομές παραφίνης, η οποία λόγω του μορφολογικού της χαρακτήρα επέτρεψε τη λήψη δεδομένων για τη σχετική εντόπιση των μορίων στους ενδοκυττάριους χώρους, τις ενδοεπιθηλιακές στιβάδες, τις φυσιολογικές ή παθολογικές ιστολογικές βαθμίδες και το επιθηλιακό ή μεσεγχυματικό διαμέρισμα. Ο παράγοντας NFκB (υπομονάδα p65) εμφάνισε μεικτή υποκυττάρια εντόπιση. Στην παρούσα ανοσοϊστοχημική μελέτη το επίπεδο της έκφρασης του NFκB στον πυρήνα των καρκινικών κυττάρων παρουσίαζε μια στατιστικά σημαντική συνολική αύξηση στα τρία επίπεδα διαφοροποίησης των καρκινωμάτων. Τα καρκινώματα χαμηλής διαφοροποίησης παρουσίαζαν ισχυρότερη ανοσοθετικότητα του NFκB από τα μετρίας και καλής διαφοροποίησης. Η αύξηση της πυρηνικής εντόπισης του NFκB συνδυάζεται με ταυτόχρονη ελάττωση της κυτταροπλασματικής, γεγονός που επιβεβαιώνει τη βιολογική δράση του. Ο πυρηνικός υποδοχέας ERβ, που εντοπίζεται στο πυρήνα των καλώς διαφοροποιημένων καρκινικών κυττάρων, είναι στατιστικά σημαντικά αυξημένος σε σχέση με λιγότερο διαφοροποιημένα νεοπλασματικά κύτταρα. Στην παρούσα ανοσοϊστοχημική μελέτη τα κύτταρα του φυσιολογικού επιθηλίου της ουροδόχου κύστης, εκφράζουν έντονα τον πυρηνικό υποδοχέα και κατά την πρόοδο της καρκινογένεσης η έκφραση του ελαττώνεται, παράλληλα με την απώλεια της διαφοροποίησης των καρκινικών κυττάρων. Στην εξέλιξη της καρκινογένεσης, η COX-2 επάγεται σταθερά, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας, με διαδοχικές αυξήσεις που συνοδεύουν όλα τα στάδια της προοδευτικής αποδιαφοροποίησης των κυττάρων. Η πυρηνική έκφραση του p300 αυξάνεται σταδιακά καθώς τα καρκινώματα αποκτούν χαρακτήρες αποδιαφοροποίησης, συσχέτιση στατιστικώς σημαντική. Η πυρηνική έκφραση του NCoR ελαττώνεται σταδιακά καθώς τα καρκινώματα αποκτούν χαρακτήρες αποδιαφοροποίησης, συσχέτιση στατιστικώς σημαντική, σύμφωνα με τα ευρήματα της παρούσας μελέτης.
Στις υπόλοιπες συσχετίσεις μελετήθηκε η συν-έκφραση πλέον των παραγόντων σε κάθε ασθενή, με σκοπό την εξαγωγή συμπερασμάτων για ενδεχόμενη αλληλεπίδραση τους. Αναλυτικότερα, παρατηρήθηκε στα καρκινώματα της ουροδόχου κύστεως ισχυρή θετική συσχέτιση του NFκB με την έκφραση της COX-2, υποδηλώνοντας τον υποστηρικτικό ρόλο των δύο αυτών παραγόντων στην πρόοδο της καρκινογένεσης. Από τη συσχέτιση NFκB και ERβ προέκυψε κατασταλτική επίδραση του πρώτου στην ογκοανασταλτική δράση του δεύτερου, υποδηλώνοντας σχέση ανταγωνισμού στη δέσμευση συνπαραγόντων και κατάληψης ίδιων περιοχών στους υποκινητές γονιδίων, ενώ δεν αναδείχθηκε συνομιλία ανάμεσα στον ERβ και COX-2. Τέλος αποκαλύφθηκε συνεργική δράση του NFκB με τον p300 στην καρκινογένεση, με τον ERβ και NCoR να χάνουν την ικανότητα πρόκλησης κυτταρικής διαφοροποίησης και άρα την προστατευτική επίδρασή τους. Η έκφραση του ERβ συσχετίστηκε με την ιστοπαθολογική βαρύτητα, ανά βαθμό έκφρασης των συνρυθμιστών p300 και NCoR, ώστε να διευκρινιστεί εάν η συγκέντρωση τους στα κύτταρα είναι καθοριστικός παράγοντας για την επίδραση του πυρηνικού υποδοχέα στον ιστολογικό φαινότυπο. Η επεξεργασία των δεδομένων φανερώνει αρνητική συσχέτιση της προόδου της καρκινογένεσης με την πυρηνική έκφραση του ERβ, αλλά μόνο όταν τα κύτταρα υπερεκφράζουν παράλληλα τον p300. Η απώλεια της έκφρασης του NCoR αναστέλλει την ενεργοποίηση του πυρηνικού υποδοχέα ERβ, γεγονός που διαπιστώθηκε και στην παρούσα μελέτη κατά τη διάρκεια της απώλεια διαφοροποίησης των καρκινικών κυττάρων της ουροδόχου κύστης. Επομένως, το τελικό αποτέλεσμα της δράσης του ERβ εξαρτάται από τον ανταγωνισμό των ενεργοποιητών και καταστολέων για τις ίδιες θέσεις σύνδεσης στο μόριο του ERβ.
Συνολικά, η χρήση αγωνιστών των ERβ και NCoR με παράλληλη αναστολή των NFκB, COX2 και NCoR, θα είχε πιθανότατα ευνοϊκό αποτέλεσμα στην αναστροφή της καρκινογένεσης στην ουροδόχο κύστη. Ειδικές παράμετροι του χημειοπροληπτικού σχήματος, θα ήταν ωφέλιμο να τροποποιούνται ύστερα από εξατομικευμένη αξιολόγηση του δικτύου των πέντε παραγόντων. / Backround Bladder cancer is the forth most common malignancy among men in the Western World, following prostate, lung, and colon cancer. However, due to the highly recurrent nature of the disease, bladder cancer is the most prevalent and the most expensive per patient treated. Carcinogenesis is a complicated multistage process that gradually deprives normal cells of their natural phenotype, resulting in tissue disturbance, from which tumors finally emerge. During its lengthy course it is accompanied by an evenly prolonged inflammatory response. Chemoprevention pursues the arrest of both processes, by means of pharmacological targetting key molecules, involved in cell growth, differentiation and apoptosis, as well as in chronic inflammation. Nuclear Hormone Receptors are appropriate targets, as they are induced by ligand binding to mediate gene transcription. Epidemiological and molecular data support the possible role of ERβ and NFκB between the two collateral processes, providing evidence for target-specific chemopreventive strategies. ERβ promotes cellular differentiation and restriction of inflammation. Nuclear receptor coregulators provide a great level of sophistication in the dynamic process of transcriptional regulation. The transcriptional coactivator p300 is a ubiquitous nuclear protein and transcriptional cofactor with intrinsic acetyltransferase activity. NCoR is a protein that contain distinct functional domains responsible for interaction with NRs, and activation of HDAC proteins, ultimately resulting in targeted repression of transcription The inducible transcription factor NF-κB, immediately after being released from a cytoplasmic inhibitor, translocates into nucleus, where it enhances transcription of anti-apoptotic and pro-inflammatory genes. COX-2, an enzyme often induced in neoplastic conditions, perpetuates the chronic inflammatory state in the epithelium and its microenvironment, by means of prostaglandin synthesis. Elucidation of the molecular networks implicated in estrogen signaling is very important in view of the potential use of selective estrogen receptor modulators in chemoprevention and targeted anticancer therapy.
Materials and Methods. In our retrospective study we included 111 consecutive patients (74 males and 37 females), aged 23-90 years (mean 70±10) diagnosed with TCC of the bladder by either biopsies, transurethral resection of bladder tumor, or radical cystectomies, between 2000 and 2002 from the Urological Department of Urology of University Hospital of Patras, Greece. None of the patients had received any preoperative intravesical therapy. Bladder tumors were graded and staged according to the World Health Organization (WHO) grading.
Paraffin section immunohistochemistry was utilized and relative expression was estimated in intracellular compartments, intraepithelial layers, and histologic categories. NF-κB(p65 subunit) demonstrated mixed subcellular presence, COX2 cytoplasmic whereas ERβ, p300 and NCoR staining patterns were nuclear. NF-κB and COX-2, were constantly upregulated as tumorigenesis progressed.
Results NF-κB, COX-2 and p300 expression correlated positively with progression of carcinogenesis, suggesting a potential involvement in bladder tumorigenesis. On the contrary, ERβ and NCoR were severely diminished in cancer, compared to normal epithelium, and they were affected by tumor Grade.
The remaining correlations are based on coexpression analysis of the aforementioned factors, individually for each patient, to permit judgement of molecular interactions. In detail, an inverse staining between ERβ and nuclear p65 immunoreactivity was observed and we could suggest that there is a reciprocal transactivation between ERβ and activated NFκB. COX-2 was positively associated in bladder carcinomas with NFκB, a finding which may denote the nuclear factor contribution to the enzyme induction. A correlation has been established, when correlating the expression of ERβ with the coregulators, positive with NCoR and negative with p300, indicating a potential role of these key molecules in bladder carcinogenesis. Furthermore, p300 and NCoR, may not be strictly segregated and in bladder cancer cells interact directly, since, according to biochemical purification studies, p300 is capable of directed negative interaction with NCoR.
Conclusions The inhibition of ERβ in combination with the antiapoptotic properties of NFκB may contribute to the pathogenesis of TCC. Selective ERβ and NCoR agonist and agents-inhibitors of NFκB, COX2 and p300 may represent a possible new treatment strategy, by virtue of their role in bladder carcinogenesis. Subtle variations in the chemopreventive regimen, based on personalized molecular profiling, would hopefully achieve a patient-tailored therapeutic approach.
|
5 |
Μορφολογική εκτίμηση της συνομιλίας (cross–talk) των μεταγραφικών παραγόντων PPARγ και AP-1 στην καρκινογένεση του παχέος εντέρουΒανδώρος, Γεράσιμος 14 February 2012 (has links)
Ο ακριβής ρόλος των μεταγραφικών παραγόντων AP-1, NF-κB και PPARγ στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου δεν είναι πλήρως εξακριβωμένος. Είναι γνωστό ότι ο υποκινητής του γονιδίου cox-2 περιλαμβάνει περιοχές πρόσδεσης των μεταγραφικών παραγόντων AP-1 και NF-κB. ΣΚΟΠΟΣ Με σκοπό την διερεύνηση του ρόλου των AP-1, NF-κB και PPARγ στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου, εξετάστηκε η έκφραση των c-FOS, pc-JUN (φωσφορυλιωμένος-ενεργός c-JUN), pIκB-α (φωσφορυλιωμένος IκB-α – δείκτης ενεργοποίησης του μονοπατιού του ΝF-κB), CBP (κοινός μεταγραφικός συνενεργοποιητής των AP-1, NF-κB και PPARγ), EGFR, p53, PPARγ και COX-2, τόσο στον φυσιολογικό εντερικό βλεννογόνο όσο και σε αδενοκαρκινώματα παχέος εντέρου. ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΣ Εφαρμόστηκε ανοσοϊστοχημική μεθοδολογία σε τομές μονιμοποιημένες σε ουδέτερη φορμόλη και εγκλεισμένες σε παραφίνη από 60 ασθενείς με καρκίνο παχέος εντέρου. Για κάθε ασθενή δημιουργήθηκε ένα “μοριακό προφίλ”, τόσο για τα φυσιολογικά επιθηλιακά κύτταρα όσο και για τα καρκινικά. Οι στατιστικές σχέσεις μεταξύ των μεταγραφικών παραγόντων και των γονιδίων-στόχων μελετήθηκαν με την χρήση του Spearman’s rho συντελεστή συσχετίσεως, και έγινε περαιτέρω ανάλυση και επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων με την βοήθεια μη-παραμετρικής ανάλυσης Kruskall-Wallis. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ο pΙκΒ-α βρέθηκε υπερεκφρασμένος στο 81.7% των αδενοκαρκινωμάτων σε σχέση με το γειτονικό φυσιολογικό επιθήλιο και η έκφρασή του συσχετιζόταν θετικά με την COX-2 (Spearman’s rho = 0.513, P < 0.001). H έκφραση του PPARγ βρέθηκε ελαττωμένη στο 77.3% των αδενοκαρκινωμάτων και παρουσίαζε αρνητική συσχέτιση με την έκφραση της COX-2 (Spearman’s rho = -0.412, P < 0.001) και του pIκB-α (Spearman’s rho = -0.444, P < 0.001). Ο CBP βρέθηκε υπερεκφρασμένος στο 50% των αδενοκαρκινωμάτων σε σχέση με το γειτονικό φυσιολογικό επιθήλιο και η έκφρασή του συσχετιζόταν θετικά με την COX-2 (Spearman’s rho = 0.461, P < 0.001). Οι EGFR και pc-JUN βρέθηκαν υπερεκφρασμένοι στο 41.7% και στο 43.3% των αδενοκαρκινωμάτων, αντίστοιχα, σε σχέση με το γειτονικό φυσιολογικό επιθήλιο και η έκφρασή τους συσχετιζόταν θετικά με την COX-2 (Spearman’s rho = 0.444, P < 0.001 και Spearman’s rho = 0.431, P < 0.001, αντίστοιχα). Επιπλέον, η έκφραση του p53 εμφάνιζε θετική συσχέτιση με την έκφραση της COX-2 (Spearman’s rho = 0.435, P = 0.004). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η ανάλυση των παραπάνω αποτελεσμάτων οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η επαγωγή του μονοπατιού EGFR–MAPK–AP-1 και του μονοπατιού του ΝF-κB, καθώς και η ελάττωση της έκφρασης του PPARγ, είναι σημαντικά γεγονότα κατά την διάρκεια της καρκινογένεσης του παχέος εντέρου. Οι σχέσεις μεταξύ των μεταγραφικών παραγόντων AP-1, NF-κB, PPARγ και της COX-2 οδήγησαν στην δημιουργία ενός μοριακού μοντέλου, το οποίο εξηγεί την υπερέκφραση της COX-2 στα αδενοκαρκινώματα του παχέος εντέρου. Η κλινική σημασία αυτού του μοντέλου για την χημειοπροφύλαξη και την θεραπεία του καρκίνου παχέος εντέρου συζητείται διεξοδικά. / The exact role of AP-1, NF-κB and PPARγ in the development of colon cancer remains to be elucidated. Cox-2 promoter contains transcriptional regulatory elements for various transcription factors including AP-1 and NF-κB. OBJECTIVE The present study evaluated the expression of c-FOS, pc-JUN (phosphorylated-active c-JUN), pIκB-α (phosphorylated IκB-α, a signaling intermediate of the NF-κB pathway), CBP (a known AP-1, NF-κB and PPARγ transcriptional coactivator), EGFR, p53, PPARγ and COX-2 in normal colonic epithelial cells and colon adenocarcinoma cells. METHOD Immunohistochemical methodology was performed on formalin-fixed, paraffin-embedded sections from 60 patients with colon adenocarcinomas. A “molecular profile” was created for each patient both for normal colonic epithelial cells and colon adenocarcinoma cells. Relationships between transcription factors and downstream molecular targets were evaluated by Spearman’s rho correlation coefficient and all results were further validated by nonparametric Kruskall-Wallis test. RESULTS pIκB-α was overexpressed in 81.7% of adenocarcinomas as compared to adjacent normal colon and correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.513, P < 0.001). PPARγ was down-regulated in 77.3% of the adenocarcinomas and correlated inversely with COX-2 (Spearman’s rho = -0.412, P = 0.001) and pIκB-α (Spearman’s rho = -0.444, P < 0.001). CBP was induced in 50% of the cases and its expression correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.461, P < 0.001). Induction of EGFR and pc-JUN was detected in 41.7% and 43.3% of the cases, respectively, and their expression correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.444, P < 0.001 and Spearman’s rho = 0.431, P < 0.001, respectively). Moreover, p53 expression correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.435, P = 0.004). CONCLUSIONS The results of this study indicate that activation of the EGFR–MAPK–AP-1 and NF-κB pathways as well as down-regulation of PPARγ expression are important events in colon carcinogenesis. The correlations between AP-1, NF-κB, PPARγ and COX-2 lead to the proposal of a dynamic molecular model that explains COX-2 induction in colon adenocarcinomas. The clinical implications of this model in chemoprevention and treatment of colorectal cancer are thoroughly discussed.
|
6 |
Διερεύνηση μοριακών προγνωστικών παραγόντων στον καρκίνο του παχέος εντέρουΓρίβας, Πέτρος 14 December 2009 (has links)
Ο καρκίνος του παχέος εντέρου αποτελεί ένα από τα συχνότερα κακοήθη νεοπλάσματα παγκοσμίως, προκαλώντας σημαντική νοσηρότητα και θνητότητα. Η συστηματική διερεύνηση της παθογένειας συντελεί σημαντικά στην πρόληψη, έγκαιρη διάγνωση, θεραπεία και πρόγνωση της νόσου. Στην εποχή της μοριακής ιατρικής, η κατανόηση των μοριακών μηχανισμών καρκινογένεσης έχει αναδείξει το ρόλο ενδοκυττάριων σηματοδοτικών μονοπατιών, τα οποία ρυθμίζουν κυτταρικές διαδικασίες, όπως πολλαπλασιασμός, διαφοροποίηση, απόπτωση, αγγειογένεση, διήθηση. Κομβικά συστατικά τέτοιων μοριακών δικτύων αποτελούν οι υποδοχείς αυξητικών παραγόντων, όπως ο Human Εpidermal Receptor-1 (ΗΕR-1/EGFR), ο ρόλος του οποίου έχει τεκμηριωθεί στο αδενοκαρκίνωμα παχέος εντέρου, επιτείνοντας το ενδιαφέρον στη διευκρίνηση του ρόλου γειτονικών υποδοχέων, όπως του Human Εpidermal Receptor-3 (HER-3). O HER-3 συνιστά μεμβρανικό υποδοχέα που συμμετέχει σε μοριακά μονοπάτια ενδοκυτταρικής σηματοδότησης. Επομένως, ποσοτικές μεταβολές στην έκφρασή του αλλά και ποιοτικές αλλαγές στη δομή του, συντελούν δυνητικά στην κυτταρική εξαλλαγή. Τα δεδομένα από τη μελέτη του HER-3 στο αδενοκαρκίνωμα παχέος εντέρου είναι περιορισμένα και ο ρόλος του στην παθογένεια, πρόγνωση και θεραπεία της νόσου παραμένει ασαφής.
Αντίστοιχα με τους μεμβρανικούς υποδοχείς, πυρηνικοί υποδοχείς ενέχονται σε διαδικασίες ρύθμισης γονιδιακής έκφρασης. Οι οιστρογονικοί υποδοχείς (ER) α και β διαμεσολαβούν την επίδραση των οιστρογόνων σε κυτταρικό επίπεδο, μεταποιώντας τα επίπεδα των ορμονών σε μεταβολές γονιδιακής έκφρασης. Οι διαφορές στην επίπτωση του καρκίνου του παχέος εντέρου ανάμεσα στα δύο φύλα καθώς και πρόσφατα βιβλιογραφικά δεδομένα έχουν αναδείξει τη σημασία της έκφρασης αυτών των υποδοχέων στην καρκινογένεση του παχέος έντερου. Παράλληλα, η εξειδίκευση της οιστρογονικής δράσης σε επίπεδο ιστού και κυττάρου εξασφαλίζεται μέσω της δράσης συγκεκριμένων συμπαραγόντων (ενεργοποιητών/καταστολέων). Αυτές οι πρωτεΐνες είναι ειδικοί μεταγραφικοί παράγοντες, οι οποίοι συνδεόμενοι με τους οιστρογονικούς αλλά και άλλους υποδοχείς «εξατομικεύουν» την ορμονική επίδραση στο γονιδίωμα. Ο proline-, glutamic acid-, and leucine-rich protein 1 (PELP1), γνωστός και ως modulator of non-genomic activity of ER (MNAR), ο amplified in breast cancer-1 (AIB1) και ο transcriptional intermediary factor-2 (TIF2) είναι σημαντικοί συμπαράγοντες οιστρογονικών υποδοχέων, με συνέπεια η μελέτη τους να αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της διερεύνησης οιστρογονο-εξαρτώμενων μηχανισμών.
Η συνεχής αλληλεπίδραση HER- και ER-εξαρτώμενων μονοπατιών έχει περιγραφεί σε ποικίλλους ιστούς. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση του ρόλου της (υπερ)έκφρασης του μεμβρανικού υποδοχέα HER-3, των οιστρογονικών υποδοχέων (ER) και των συμπαραγόντων PELP1/MNAR, AIB-1 και TIF-2 στον καρκίνο του παχέος εντέρου.
Υλικά και μέθοδοι
Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκαν ιστικά δείγματα, μονιμοποιημένα σε φορμόλη και εκλεισμένα σε παραφίνη από 140 ασθενείς με αδενοκαρκίνωμα παχέος εντέρου. Η έκφραση των επιπέδων HER-3 mRNA εκτιμήθηκε με τη μέθοδο της ποσοτικής αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (RT-PCR) σε 54 αδενοκαρκινώματα και 29 δείγματα φυσιολογικού βλεννογόνου. Η έκφραση των επιπέδων της φωσφορυλιωμένης (pHER-3) και μη φωσφορυλιωμένης HER-3 πρωτείνης εκτιμήθηκε με τη μέθοδο της ανοσοιστοχημείας σε 110 δείγματα φυσιολογικού βλεννογόνου, 24 αδενώματα και 140 αδενοκαρκινώματα. Η έκφραση των επιπέδων του οιστρογονικού υποδοχέα α και β και του PELP1/ΜΝΑR εκτιμήθηκε με τη μέθοδο της ανοσοιστοχημείας σε 113 αδενοκαρκινώματα, 30 αδενώματα και 88 δείγματα φυσιολογικού βλεννογόνου. Αντίστοιχα η έκφραση των επιπέδων του ΑΙΒ1 και TIF-2 εκτιμήθηκε με τη μέθοδο της ανοσοιστοχημείας σε 110 αδενοκαρκινώματα, 30 αδενώματα και 83 δείγματα φυσιολογικού βλεννογόνου.
Αποτελέσματα
Η πρωτεΐνη HER-3 εκφράζεται στο κυτταρόπλασμα και στον πυρήνα επιθηλιακών κυττάρων παχέος εντέρου σε φυσιολογικό βλεννογόνο, αδενώματα και αδενοκαρκινώματα και φαίνεται να μεταβάλλεται τοπογραφικά (από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα) κατά τη διαδικασία της καρκινογένεσης. Ωστόσο, η έκφραση της πρωτεΐνης HER-3 σε αδενοκαρκινώματα δε φαίνεται να συσχετίζεται σημαντικά με τις κλινικοπαθολογικές παραμέτρους της νόσου. Η φωσφορυλιωμένη μορφή της πρωτεΐνης HER-3 (pHER-3) εκφράζεται στον πυρήνα και τη μεμβράνη επιθηλιακών και λείων μυικών κυττάρων παχέος εντέρου σε φυσιολογικό βλεννογόνο, αδενώματα και αδενοκαρκινώματα. Η πυρηνική έκφραση pHER-3 δε διαφέρει σημαντικά ανάμεσα σε φυσιολογικό βλεννογόνο, αδενώματα και αδενοκαρκινώματα. Ωστόσο, αυξημένα επίπεδα πυρηνικής έκφρασης pHER-3 συσχετίζονται σημαντικά με μεγαλύτερο στάδιο της νόσου, χωρίς να συσχετίζονται με τα επίπεδα έκφρασης της μη φωσφορυλιωμένης μορφής. Τα επίπεδα έκφρασης του γονιδίου ΗER-3 δε φαίνεται να αυξάνουν σημαντικά κατά την καρκινογένεση. Ωστόσο, αυξημένα επίπεδα HER-3 mRNA στα αδενοκαρκινώματα σχετίζονται με μεγαλύτερη ηλικία των ασθενών, εντόπιση του όγκου στο αριστερό κόλον και το ορθό και με λεμφαδενική διήθηση. Επίσης, συχετίστηκαν με αυξημένη πιθανότητα υποτροπής της νόσου και μειωμένο χρονικό διάστημα ως την υποτροπή.
Ο ERα εκφράζεται σπάνια στο παχύ έντερο σε αντίθεση με τον ERβ, ο οποίος εκφράζεται συχνά στον πυρήνα επιθηλιακών αλλά και στρωματικών κυττάρων. Η έκφραση της πρωτεΐνης ERβ καθίσταται πιο έντονη κατά τη διάρκεια της καρκινογένεσης σε άνδρες, και στα αδενοκαρκινώματα συσχετίζεται με την πιθανότητα υποτροπής της νόσου. Ο συμπαράγοντας PELP1/MNAR ανιχνεύεται στον πυρήνα επιθηλιακών αλλά και στρωματικών κυττάρων του παχέος εντέρου και η έκφρασή του αυξάνει κατά την καρκινογένεση και στα αδενοκαρκινώματα συσχετίζεται με την έκφραση του ERβ. Ωστόσο, η υπερέκφραση του PELP1/MNAR στα ERβ θετικά αδενοκαρκινώματα συσχετίζεται με μεγαλύτερη συνολική επιβίωση των ασθενών.
Ο AIB1 και ο TIF2 ανιχνεύονται στον πυρήνα επιθηλιακών αλλά και στρωματικών κυττάρων του παχέος εντέρου. Η έκφραση του ΑΙΒ1 αυξάνει κατά την καρκινογένεση και συσχετίζεται με τοπική ανάπτυξη του όγκου. Ωστόσο, στην πολυπαραγοντική ανάλυση ο ΑΙΒ1 αναδεικνύεται ως ανεξάρτητος ευνοϊκός προγνωστικός παράγοντας ως προς τη συνολική επιβίωση. Η έκφραση του ΤΙF2 αυξάνει κατά την καρκινογένεση και στα αδενοκαρκινώματα συσχετίζεται με την έκφραση του AIB1. Ωστόσο, η έκφρασή του στα αδενοκαρκινώματα δε σχετίζεται με κλινικοπαθολογικές παραμέτρους της νόσου. Το πρότυπο έκφρασης των συμπαραγόντων AIB1 και TIF2 δε σχετίζεται σημαντικά με εκείνο του ERβ.
Συζήτηση-συμπεράσματα-προοπτικές
Η παρούσα μελέτη αναδεικνύει τη σημασία της έκφρασης και φωσφορυλίωσης του ΗΕR3 στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου, υποστηρίζοντας τον πιθανό ρόλο τους στην πρόγνωση της νόσου. Τα ευρήματα της μελέτης συμφωνούν με συγκεκριμένα βιβλιογραφικά δεδομένα ως προς τη συχνότητα ανίχνευσης του υποδοχέα στον παχύ έντερο, ενώ είναι η πρώτη η οποία αναδεικνύει τα επίπεδα HER-3 mRNA ως πιθανό προγνωστικό βιοδείκτη.
Η διερεύνηση της έκφρασης του οιστρογονικού υποδοχέα β (ERβ1) ανέδειξε αύξηση των επιπέδων του κατά την καρκινογένεση, εύρημα που βρίσκεται σε συμφωνία με μερικά και σε αντιδιαστολή με άλλα βιβλιογραφικά δεδομένα. Η προγνωστική σημασία της έκφρασης των πυρηνικών υποδοχέων εξαρτάται από ποικίλους παράγοντες, όπως τα επίπεδα ειδικών συμπαραγόντων, ομοιοπολικές τροποποιήσεις, την τοπογραφία τους μέσα στο κύτταρο και τα επίπεδα συγκεκριμένων συγκεντρώσεων προσδέτη/ορμόνης. Η αύξηση των επιπέδων των συμπαραγόντων του οιστρογονικού υποδοχέα PELP1/MNAR, ΑΙΒ1 και ΤΙF2 κατά την καρκινογένεση υποδηλώνει πιθανή συμμετοχή τους σε οιστρογονοεξαρτώμενη ογκογόνο σηματοδότηση. Ωστόσο, η απουσία ισχυρής συσχέτισης ανάμεσα στα επίπεδα έκφρασής τους και στα επίπεδα έκφρασης του οιστρογονικού υποδοχέα (ERβ1) υπογραμμίζει την πλειοτροπική τους δράση και τον επιπρόσθετο ρόλο τους σε οιστρογονο-ανεξάρτητη ενδοκυττάρια σηματοδότηση.
Περισσότερες μελέτες σε μεγάλο αριθμό ασθενών, κατάλληλα σχεδιασμένες και εκτελεσμένες, με τη χρήση ευαίσθητων και ειδικών πειραματικών τεχνικών καθώς και μεθόδων στατιστικής ανάλυσης απαιτούνται για την επιβεβαίωση των ευρημάτων της παρούσας μελέτης. Στην εποχή της μεταγονιδιωματικής ιατρικής, η αναζήτηση χρήσιμων μοριακών βιοδεικτών δύναται να συντελέσει στη βελτίωση της πρόγνωσης και της ποιότητας ζωής των ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου. / Colorectal cancer is a major cause of cancer-related morbidity and mortality in the western world and has a significant impact on the health care systems. The deep understanding of molecular mechanisms that underline cellular transformation and tumor progression leads to the identification of key-molecules that are appropriate targets for sophisticated therapy in cancer. One such targeted approach exploits the presence of specific biomarkers that could be considered essential for tumor development. The role of such a biomarker, Human Εpidermal Receptor-1 (ΗΕR-1/EGFR), has been established in the development of colorectal cancer, suggesting the potential involvement of neighboring receptors, such as Human Εpidermal Receptor-3 (HER-3). HER-3 is a membranic receptor implicated in intracellular cell proliferation signaling. Thus, quantitative modifications in its expression and/or qualitative changes in its structure may contribute to cellular malignant transformation. The significance of HER3 expression, localization and phosphorylation remains elusive and data regarding its role in the pathogenesis, diagnosis, prognosis and management of colorectal cancer is limited.
Apart from their mebranic counterparts, nuclear receptors are implicated in the regulation of gene transcription. Estrogen receptors (ER) α and β mediate the estrogen actions in the subcellular microenvironment. Differences in the incidence of colorectal cancer in the two genders have underlined the significance of ER expression in colorectal carcinogenesis. The specificity of estrogen activities in various cell types is mediated by the presence of tissue-specific coregulators (coactivators/corepressors). These proteins are specific transcription factors that bind to nuclear receptors, orchestrating their actions on the genome. Frequently, such coregulators are located in the cytoplasm, regulating the non genomic activity of the estrogens. Proline-, glutamic acid-, and leucine-rich protein 1 (PELP1), also known as modulator of non-genomic activity of ER (MNAR), amplified in breast cancer-1 (AIB1) and transcriptional intermediary factor-2 (TIF2) are considered major ER-coregulators. Thus, the investigation of their expression is inherent to the evaluation of estrogen-mediated mechanisms.
The dynamic cross-talk between HER- and ER-driven signaling pathways has been described. The aim of this study is the investigation of the role of HER3, ER and coregulators PELP1/MNAR, AIB-1, TIF-2 (over)expression in the pathogenesis and prognosis of colorectal cancer.
Material and Methods
Sections from formalin-fixed, paraffin-embedded colorectal tissue blocks, derived from 140 patients with colorectal cancer, were used. HER-3 mRNA levels of expression were assessed by quantitative RT-PCR in 54 colorectal adenocarcinomas and 29 normal mucosa specimens. The expression levels of both phosphorylated and unphosphorylated HER-3 protein were assessed by immunohistochemistry in 110 normal mucosa specimens, 24 adenomas and 140 adenocarcinomas. The expression levels of ER α and β, PELP1/ΜΝΑR were assessed by immunohistochemistry in 88 normal mucosa specimens, 30 adenomas and 113 adenocarcinomas. Additionally, the expression levels of ΑΙΒ1 and TIF-2 protein were assessed by immunohistochemistry in 83 normal mucosa specimens, 30 adenomas and 110 adenocarcinomas.
Results
HER-3 was detected both in the cytoplasm and nucleus, whereas pHER-3 was observed in the nucleus and membrane of cells. A possible switch in HER-3 topography from the nucleus to the cytoplasm during colorectal tumorigenesis is suggested. The expression of pHER-3 did not differ significantly in normal tissue, adenomas and carcinomas, but was related to disease stage. HER-3 mRNA overexpression was significantly associated with decreased time to disease progression. It was also correlated with higher median age, left colon and rectal tumour sites and lymph node involvement.
ERα expression was extremely rare in colorectal tissue of our cohort and its expression did not appear to be associated with colorectal carcinogenesis. ERβ and PELP1/MNAR were detected in the nucleus of epithelial, endothelial, inflammatory, smooth muscle cells and myofibroblasts. When intensity of staining was taken into account, the expression of both proteins was significantly increased in epithelial cells of carcinomas compared to normal mucosa. ERβ expression in epithelial cells was correlated with decreased disease progression-free survival. PELP1/MNAR overexpression in epithelial cells was found to be an independent favorable prognostic factor.
AIB1 and TIF2 were detected in the nucleus of epithelial, endothelial, inflammatory, smooth muscle cells and myofibroblasts. The expression of both proteins was significantly increased in epithelial cells of carcinomas compared to normal mucosa. In carcinomas, a significant correlation between the levels of expression of AIB1 and TIF2 was noted, but there was no correlation between the expression patterns of these two proteins and ERβ. Although AIB1 overexpression was associated with local tumor invasion, it was also found to correlate independently with prolonged overall survival. TIF2 overxpression did not appear to correlate with clinicopathological parameters.
Conclusion/Discussion
This study highlights the significance of ΗΕR3 expression and phosphorylation in colorectal carcinogenesis, supporting also its potential prognostic significance. This study supports literature data regarding HER3 expression in colorectal tissue, while is the first to imply a possible prognostic significance of HER-3 mRNA expression levels and to suggest a topographic switch of HER3 protein during colorectal carcinogenesis.
ERβ1 protein levels were found to increase during colorectal carcinogenesis, a finding which corresponds only to a small portion of literature data. The prognostic role of nuclear receptors depends on a number of factors, such as coregulator expression levels, chemical modifications, subcellular localization and ligand/hormone levels. The concomitant increase in the expression levels of coregulators PELP1/MNAR, ΑΙΒ1 and ΤΙF2 during colorectal carcinogenesis might imply their potential participation in estrogen-mediated signaling. However, the characteristic absence of strong correlation between their expression pattern and ERβ1 expression pattern underlines their pluripotent role and their possible contribution to estrogen-independent signaling.
Further studies with a large number of patients, appropriately designed and conducted using sensitive experimental and statistical methods, are required for the confirmation of our hypothesis generation results. In the post-genomic era, identification of useful molecular biomarkers might contribute to the improvement of the management and prognosis of patients with colorectal cancer.
|
Page generated in 0.0418 seconds