Abstract
O membro da superfamília TGF-β divergente, macrófagos inibidora das citocinas-1 ( MIC-1 /GDF15), é sobre-expresso pela maioria dos cancros, incluindo o cancro da próstata (PCA). Enquanto seus níveis circulantes estão ligados a resultados câncer, as dramatizações MIC-1 /GDF15 em desenvolvimento e progressão do câncer não é completamente compreendida. cancro da próstata TRAMP para investigar seu efeito sobre o desenvolvimento APC e spread, nós usamos ratos propensos ostentam uma supressão da linha germinativa de MIC-1 /GDF15 (TRAMP
MIC – /-). Em média MIC TRAMP
– /- ratos morreram cerca de 5 semanas mais cedo e tinham tumores prostáticos maiores em comparação com os ratos TRAMP que eram do tipo selvagem para MIC-1 /GDF15 (TRAMP
MIC + /+). Além disso, no momento da morte ou ponto final ética, mesmo quando ajustado para vida útil, não houve diferenças significativas no número de ratos com metástases entre o vagabundo
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- grupos. No entanto, de acordo com os nossos dados anteriores, mais que o dobro de ratinhos TRAMP superexpressão MIC-1 /GDF15 (TRAMP
fmsmic-1) apresentaram metástases do que TRAMP
MIC + /+ camundongos (p 0,0001). Concluímos que a deleção do gene da linha germinal da MIC-1 /GDF15 leva ao aumento do crescimento tumoral local, resultando em diminuição da sobrevivência consistente com um papel protector geral para MIC-1 /GDF15 no desenvolvimento do tumor primário cedo. No entanto, no avanço da doença, como já observado anteriormente, MIC-1 /GDF15 superexpressão pode promover a invasão local e propagação metastática
Citation:. Husaini Y, Lockwood GP, Nguyen TV, Tsai VW-W, Mohammad MG , Russell PJ, et ai. (2015) macrófagos inibidoras de citocina-1 (
MIC-1 /GDF15
) Gene Supressão Para promover o crescimento do Câncer, em ratos propensos TRAMP do cancro da próstata. PLoS ONE 10 (2): e0115189. doi: 10.1371 /journal.pone.0115189
Editor do Academic: Hari K. Koul, Louisiana State University Health Sciences Center, Estados Unidos
Recebido: 08 de agosto de 2014; Aceito: 11 de novembro de 2014; Publicação: 19 de fevereiro de 2015
Direitos de autor: © 2015 Husaini et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados
Disponibilidade de dados: Todos os dados relevantes estão dentro do papel
Financiamento:. Este trabalho foi apoiado em parte pelas bolsas do Conselho Cancer New South Wales (https://www.cancercouncil.com.au/) e do Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa médica Austrália (NHMRC) (https://www.nhmrc.gov.au/). DAB é um companheiro Nacional de Saúde e Pesquisa Médica do Conselho Biomédica Desenvolvimento de Carreira. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito
Conflito de interesses:. Os autores leram a política da revista e tem as seguintes conflitos: DAB e SNB são inventores nomeados em patentes detidas por Hospital St Vincent que dizem respeito ao uso clínico de um ensaio de diagnóstico MIC-1 /GDF15 e terapia modulador. Hospital St Vincent concorda em disponibilizar gratuitamente todos os materiais e informações descritas nesta publicação que possam ser razoavelmente solicitadas para fins de pesquisa acadêmica e não-comercial. Devido à natureza proprietária dos materiais, as partes terão de entrar em um acordo de transferência de material. Isto não altera a adesão dos autores para todas as políticas de PLoS One sobre os dados e materiais de compartilhamento. O co-autor DAB é membro PLOS ONE Editorial Board. Isto não altera a adesão de DAB para PLOS ONE políticas e critérios editoriais.
Introdução
O câncer de próstata (PCA) é um dos cancros mais frequentemente diagnosticada em homens. Isso causou uma estimativa de 29,480 mortes nos EUA em 2014 e é a segunda principal causa de mortes por câncer em homens [1]. Apesar de sua importância clínica, nossa compreensão de sua biologia é incompleta e para além de cirurgia para a doença em estágio inicial, o seu tratamento é paliativo. Tal como a maioria, se não todos os tumores, CaP mostra a expressão alterada de muitos produtos de genes, incluindo citocinas e factores de crescimento. Uma citocina comumente sobre-expressos em muitos cancros, incluindo APC, é MIC-1 /GDF15, um membro divergente do fator transformador de crescimento β superfamília [2]. Expressão dessa citocina também é induzida pela maioria das terapias contra o câncer e seus níveis séricos estão claramente ligados ao desfecho câncer [3-9].
MIC-1 /GDF15 é detectável no sangue de todos os indivíduos [10]. A sua expressão é frequentemente por cancros reflectido pelo aumento nos seus níveis sanguíneos, geralmente em proporção com a fase e extensão do tumor [5,11-16]. Por exemplo, há um aumento contínuo dos níveis séricos MIC-1 /GDF15 com progressão para pólipos do cólon, pólipos displásicos de alto grau, localizada cancro colorectal (CRC) e depois disseminado CRC [13]. Além disso, pacientes com CCR com elevada níveis séricos MIC-1 /GDF15 na apresentação, têm um prognóstico pior e antes de recidiva da doença [13,17]. Para APC, MIC-1 níveis séricos /GDF15 são um preditor independente da presença de câncer [14] e na doença mais avançada que prever a sobrevida global e metástase óssea [12,16]. Altos níveis de MIC-1 /soro GDF15 também predizer o diagnóstico e /ou o resultado de uma vasta gama de doenças malignas incluindo melanoma [18,19], cancros do pâncreas [15,20,21], da tiróide [22,23], ovário [ ,,,0],24] e endométrio [25].
Em pacientes com cancros avançados, MIC-1 níveis /GDF15 soro comumente se levantar de uma média normal de cerca de 450pg /ml [13] para 10.000-100.000 pg /ml ou mais [5] e pode causar câncer anorexia /caquexia [26,27]. Esta complicação do câncer comum é mediada por ações do MIC-1 /GDF15 em centros de alimentação no cérebro e pode ser revertida por anticorpos neutralizantes [26,27]. níveis de MIC-1 no soro /GDF15 no cancro são influenciados não só pela sua sobre-expressão, mas também dependem de como ela é processada pelo tumor. processamento intracelular leva a remoção do MIC-1 /propéptido GDF15 difusão e para a corrente sanguínea após a secreção. No entanto, como o pró-péptido interage com o estroma do tumor, a proteína segregada não transformados permanece ligada à matriz extracelular próximas do tumor produzir [21,28]. Na APC, aumento do estroma MIC-1 /GDF15 está associada a melhores resultados para os pacientes, especialmente naqueles com tumores de baixo grau localizado próstata (escore soma Gleason de 6 ou menos) [28], sugerindo que o aumento da sua disponibilidade local é benéfico. Por contraste, as concentrações de MIC-1 /GDF15 alta circulante estão associados com um mau resultado [28]. No entanto, se o MIC-1 /GDF15 superexpressão no cancro tem um efeito benéfico, prejudicial ou mista sobre a evolução da doença é difícil determinar a partir de estudos epidemiológicos sozinho.
O
in vivo
câncer atividade relacionada de MIC-1 /GDF15, foi examinado numa série de estudos de xenoenxerto de tumor com resultados mistos. Por exemplo, aplicada MIC-1 superexpressão /GDF15 no HCT-116 células cancerígenas do cólon [29] ou no [30] linha de células DU145 APC, xenoenxerto em ratinhos imunodeficientes, o tamanho do tumor reduzido. Uma linha celular de glioblastoma tumorigénico, que permaneceram inalterados por MIC-1 /GDF15
In vitro
, por transfecção com o MIC-1 /GDF15, não conseguiu desenvolver tumores em ratinhos nus [31]. Os autores sugeriram que o MIC-1 /GDF15 pode ter agido sobre o microambiente tumoral local para inibir o crescimento tumoral. Em contraste, derrubar de MIC-1 /GDF15 num melanoma humano [18] e um glioblastoma rato [32] linha celular diminuiu significativamente o crescimento de tumores enxertados. Além disso, os xenotransplantes de linha de células PC3 CaP projetado para superexpressão MIC-1 /GDF15 cresceu mais rápido [33] e quando ortotopicamente implantado, levou a mais metástases [34].
Ao contrário dos modelos de xenotransplante em ratinhos imunodeficientes, substância cancerígena induzida e espontânea desenvolvimento de modelos de câncer são realizados em ratos imunocompetentes, que imitam mais de perto a patogênese de cânceres. Em modelos de cancro induzido quimicamente, a superexpressão transgênica da MIC-1 /GDF15 leva à resistência ao câncer de uretano induzida pulmão [35] e azoximetano induzida câncer de cólon [36]. No entanto, enquanto a superexpressão transgênica levou à protecção nestes dois casos, a deleção do gene não modificar o desenvolvimento do carcinoma hepatocelular dietilnitrosamina induzida [37].
Espontaneamente desenvolver cancro em ratinhos transgénicos, muitas vezes mais estreitamente em conformidade com cancros humanos e todas as estudos baseados em seu uso sugerem que MIC-1 /GDF15 é em grande parte de protecção no início da doença. Desenvolvimento de grandes pólipos intestinais e câncer no Apc
camundongos min é reduzido pela superexpressão transgênica do MIC-1 /GDF15 [36]. Além disso, a eliminação da linha germinativa de MIC-1 /GDF15 em Apc
camundongos min aboliu a protecção conferida a partir da COX inibidor sulindac [38]. Uma vez que esta classe de droga é conhecida por induzir a expressão de MIC-1 /GDF15 em ambos os ratos e homens [38], estes dados sugerem que a supressão do tumor pode ser dependente da expressão de MIC-1 /GDF15 [38]. Além disso apoiar este ponto de vista é um estudo utilizando amostras do Polyp Prevention Trial [39]. Isto demonstrou que os usuários não-esteróides anti inflamatório não esteróide (AINE) tinham um nível MIC-1 /GDF15 maior soro do que os não-usuários, e apenas AINE usuários com um nível MIC-1 /GDF15 elevação dos níveis séricos foram protegidos contra a recorrência de adenoma do cólon [39, 40].
Mais recentemente, avaliou o efeito do MIC-1 /superexpressão GDF15 no curso de câncer em
T
ransgenic
a
denocarcinoma de
M
ouse
P
rostate ratinhos transgénicos propensas (TRAMP) cancro da próstata. ratinhos TRAMP expressar SV40 genes precoces (T e T; TAG) sob o controle do probasina rato (RPB) promotor [41], que tem como alvo a sua expressão no epitélio da próstata. ratinhos TRAMP macho heterozigóticos desenvolver cancro da próstata progressiva exibindo o mesmo espectro de doença, como encontrada nos homens. Ao longo de 6-12 meses, esses ratos desenvolvem progressivamente câncer seguida invasivo localizado que apresenta metástase para locais distantes, principalmente os linfonodos pélvicos, fígado, rim e pulmão [42]. Nossos dados indicam que os ratos Vagabundo, com superexpressão MIC-1 /GDF15, aumentaram substancialmente a sobrevivência devido à diminuição do crescimento e grau histológico do tumor primário [43], apoiando ainda mais um papel benéfico para o MIC-1 /GDF15 no câncer precoce. No entanto, como o tumor avançada, estes ratinhos também desenvolvido mais metástases [43], sugerindo que o MIC-1 /GDF15 sobreexpressão pode ter acções deletérios no final do curso de cancro. Não há outros dados de modelos de câncer de transgênicos, onde o efeito do MIC-1 /GDF15 em cancros avançados tem sido investigado.
É importante entender o efeito que o MIC-1 /GDF15 tem sobre a biologia dos cânceres uma vez que é altamente sobre-expresso por muitos tipos de cancro e a sua expressão é induzida por terapias do cancro. Assim, qualquer efeito que tem sobre a biologia do câncer é provável que seja de relevância clínica. Para avançar ainda mais a nossa compreensão dessa citocina no cancro, nós determinamos como deficiência /GDF15 MIC-1 influenciou a evolução do CaP. Nós utilizaram ratos propensos câncer de próstata TRAMP que também conter uma supressão da linha germinativa do gene MIC-1 /GDF15 (TRAMP
MIC – /-) ou tipo selvagem MIC-1 /GDF15 (TRAMP
MIC + /+), para comparar a taxa de sobrevivência, padrão de crescimento APC e propagação metastática. TRAMP
MIC – /- ratos tinham tumores de próstata significativamente maior e menor sobrevida do que TRAMP
MIC + /+ camundongos, mas não houve diferença significativa na incidência e taxa de metástase em duas linhas de rato sugerindo que os diferentes mecanismos de mediação os efeitos do MIC-1 /GDF-15 no desenvolvimento local e metastático APC. Estes dados são consistentes com estudos anteriores, identificando um papel em grande parte protetora para MIC-1 /GDF15 no crescimento local dos primeiros tipos de câncer.
Materiais e Métodos
Declaração de Ética
Todos os procedimentos de pesquisa e de cuidados com animais foram aprovados pelo Comitê Garvan Institute /St Vincent Hospital Ética em Experimentação animal (Ética no: 07/05, 10/05 e 13/08) e estavam de acordo com o Código australiano de Prática para o Cuidado e utilização de animais para fins científicos.
transgênicos ratos
ratinhos TRAMP masculinos heterozigotos (TRAMP
+/-) [41] foram gerados por meio de cruzamentos TRAMP
+/- fêmeas ( C57BL /6 background) com não-transgênicas C57BL /6 machos. Os ratos com uma deleção da linha germinativa do
MIC-1 /GDF15
gene (MIC-1
– /-) [44], também sobre um fundo C57BL /6 foram criados com ratinhos TRAMP para gerar MIC 1
– /- ratos também portadores do transgene TRAMP (TRAMP
MIC – /-). O transgene de PB-T de SV40 foi identificado utilizando ADN extraído de amostras de cauda e iniciadores de PCR dirigidos a OP-SV40 sequência de T-antigénio: Pb-forward: 5′-CCGGTCGACCGGAAGCTTCCACAAGTGCATTTA-3 ‘e SV40Tag-inversa: 5’-3-CTCCTTTCAAGACCTAGAAGGTCCA ‘. eliminação-1 MIC /gene GDF15 foi identificado utilizando iniciadores MIC1Exon2for: 5’-GGCGGCGCACAGCTGGAACTGC-3 ‘com MIC1Exon2Rev: 5′-CAGCCCCGGGCCACCAGGTCAT-3′ (tipo selvagem par) e MIC-1 /GDF15KOfor: 5’-GAGAGGACTCGAACTCAGAACCA-3 ‘com MIC-1 /GDF15KORev: 5’-GAAGTTATATTAAGGGTTCCGCAAGC-3 ‘(par Knock-out). ratinhos singénicos que sobre-expressam MIC-1 /GDF15 sob controlo do promotor celular mielóide específico c-fms (MIC-1
SFM) foram utilizados para produzir ratinhos TRAMP que também superexpressam MIC-1 /GDF15 (TRAMP
fmsmic-1 ). As duplas TRAMP transgênico
camundongos fmsmic-1 foram gerados pelo cruzamento TRAMP
+/- fêmeas com homozigotos MIC-1
FMS machos. O transgene MIC-1 /GDF15 em TRAMP
fmsmic-1 ratos foi identificada por PCR utilizando iniciadores para a frente da bandeira,-: 5′-GACTACAAGGACGACGATGACAAG-3 ‘e MS8-inversa: 5′-CGAAGCCTACCGCGTGCACCGAG-3’. As condições de reacção usadas foram:. Desnaturação a 95 ° C durante 10 s, emparelhamento a 60 ° C durante 20 s e extensão a 72 ° C durante 30 s
Sobrevivência estudo
Baseado em uma análise de poder estatístico para o tamanho da amostra, (erro alfa = 0,05, poder estatístico = 0,95), 35 TRAMP
MIC + /+ e 35 TRAMP
MIC – /- ratos foram alocados em 4-6 semanas de idade, por um estudo de sobrevivência. A partir desse momento, os ratos foram pesados uma vez por semana e monitorizados duas vezes por semana para o tamanho do tumor e medida por palpação do abdómen. Camundongos morreram ou foram abatidos quando atingiram pontos finais éticos do tamanho do tumor maior do que 11 milímetros X 11 milímetros X 11 milímetros, perda de peso, mais de 20% ou satisfazer quaisquer outros critérios éticos ponto final para a eutanásia. A sobrevida global de ratos indivíduo foi calculado desde o nascimento até ponto final ética ou morte do tumor. distribuição de sobrevivência foi estimada utilizando o método de Kaplan-Meier. Na necropsia o complexo geniturinário (GU) consistindo de próstata (incluindo dorsal, lateral, ventral, e lóbulos anteriores), uretra, glândula ampular, vesículas seminais (SV) e bexiga urinária foi retirada e pesada. Da próstata foi excisado de GU e pesados separadamente. Peso da GU e próstata de cada rato foi normalizada pelo seu peso corporal (peso órgão /peso corporal).
tamanho do tumor primário
Em uma coorte separada para que, acima, o crescimento do tumor de próstata foi comparados em TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos. No início do estudo, 88 TRAMP e 88 TRAMP
MIC – /- ratos, 22 de cada para cada etapa, foram pré-alocada para ser sacrificados em diferentes pontos de tempo a partir do início de estágios tumorais avançados (8, 17, 25 e 33 semanas de idade). Para cada um dos 88 ratinhos foram necropsiados e o GU foi excisada e próstata foi separada a partir de GU. GU total e peso da próstata foram registados e normalizada para o rato dador de peso corporal total (em peso de órgão /peso corporal).
A identificação de metástases tumorais
Para estimar a ocorrência de metástases no momento da morte ou abate em TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos, analisou uma coorte diferente de TRAMP
MIC + /+ (n = 63) e TRAMP
MIC – /- (n = 63). Para efeito de comparação, nós também analisou um número semelhante de MIC-1 /GDF15 superexpressão TRAMP
camundongos fmsmic-1 (n = 63), cujo CaP era conhecido por estar associado a metástases aumento [43]. Camundongos foram cuidadas e sacrificados usando os mesmos critérios que os acima mencionados no estudo sobrevivência. Nos gânglios linfáticos pélvicos necropsia, os rins, e tumores do fígado (se presente) foram colhidas e fixadas em 10% de formalina tamponada neutra. Os pulmões foram excisados, pesados e fixados em fixador de Bouin (Sigma-Aldrich) para visualizar e contar as colónias de tumor do pulmão. As lesões metastáticas em todos os órgãos foram contadas sob um microscópio de dissecação. Algumas das lesões foram confirmadas por H E de coloração e ainda por imunocoloração de secções de tecido congeladas, com anticorpo anti Tag (Santa Cruz) para confirmar a origem prostática do tumor. O número de ratos com metástases órgão distante foi comparado em todas as três linhas de rato.
A análise estatística
Todos os gráficos e análise estatística de todos os experimentos foram realizados com o software GraphPad Prism versão 6 para Mac OS X, (GraphPad Software, San Diego, CA, EUA). Kaplan-Meier e log-rank estatística foram utilizados para comparar as curvas de sobrevida. Os dados para tamanhos GU e tumor da próstata entre os grupos foram comparados utilizando-se 2-way ANOVA ou t-teste. O teste do qui-quadrado foi utilizado para análise categórica. análise do poder estatístico para o tamanho da amostra foi feito com a ferramenta de análise de poder e tamanho de amostra on-line (https://www.stat.ubc.ca/) utilizando um erro alfa de 0,05 e nível de potência estatística de 0,95. A análise de regressão logística multivariada foi utilizada para examinar a relação de metástase com tempo de sobrevida. Um valor p inferior a 0,05 considerado estatisticamente significativo.
Resultados
ratinhos TRAMP excluídos MIC-1 /gene GDF15 morrer mais cedo do CaP
A fim de avaliar os efeitos do MIC -1 /deleção do gene GDF15 na sobrevida global dos ratinhos TRAMP, acompanhámos uma coorte (n = 35) de TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos (sobrevivência do grupo) até que a morte ou o fim ético ponto. análise de sobrevivência de Kaplan-Meier mostrou que TRAMP
MIC – /- ratos tiveram sobrevivência significativamente menor do que TRAMP
MIC + /+ camundongos (Fig 1A, p
=
0,0416, teste log-rank.). A sobrevida média de 39,5 semanas em TRAMP
MIC + /+ ratos foi reduzida em cerca de 5 semanas (34,4 semanas) na MIC TRAMP
– /- grupo. Além disso, enquanto apenas 20% dos TRAMP
MIC – /- ratos sobreviveram à semana 40, 42,85% de TRAMP
MIC ratos + /+ ainda estavam vivos (Fig. 1A). Estes dados indicam que a deleção do gene da linha germinativa de MIC-1 /GDF15 reduzida sobrevida relacionada CaP em ratinhos TRAMP
(A) Os dados da sobrevivência para TRAMP
MIC + /+ TRAMP
MIC e -. /- Ratos (n = 35). A sobrevida global de ratos indivíduo desde o nascimento até a morte foi traçada pelo método de Kaplan-Meier. O log-rank estatística para tempo médio de sobrevivência é mostrado. pesos (B) O geniturinário complexo (GU) e próstata tumor (C), em TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos, na necropsia, são corrigidos para o peso corporal e apresentadas ± como média SEM. As diferenças são analisadas utilizando um teste não emparelhado 2-tailed t. (D) O número de TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos com grande tumor da próstata (p 10 mg /g), foi comparado utilizando um teste qui-quadrado. os valores de p são mostradas como *, p
0,05; . **, P
0,01
TRAMP
MIC – /- ratos têm tumores de próstata maiores à necropsia
Na necropsia de acima grupo sobrevida -mentioned de TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos, GU e próstata foram isolados e seus pesos, corrigidos para o peso corporal, foram registrados. Apesar de morrer mais cedo do que TRAMP
MIC + /+ ratos, TRAMP
MIC – /- ratos, em média, tinham tumores de próstata significativamente mais pesados no momento da morte (Fig 1C, p = 0,0240.). Além disso, o TRAMP
MIC – /- grupo tinha muito mais ratos com grandes tumores da próstata (peso 10mg /g) do que o vagabundo
MIC + /+ grupo (Fig 1D, p = 0,0027,. O teste do qui-quadrado). Não houve diferença significativa no total em peso GU (Figura 1B.) Entre duas linhas de ratinhos TRAMP porque
MIC + /+ SV tinham tumores significativamente maiores do que TRAMP
MIC – /- ratos (dados não mostrados). Estes dados sugerem que a supressão da
MIC-1 /gene GDF15
foi associado com o aumento do crescimento do tumor de próstata local em ratinhos TRAMP, talvez com menor invasão das vesículas seminais.
MIC-1 /GDF15 Melhora a eliminação crescimento CaP em ratinhos TRAMP
Para avaliar melhor o impacto do MIC-1 /GDF15 sobre o crescimento do câncer de próstata, em 4-6 semanas de idade, nós pré-atribuído outra coorte de 88 TRAMP
MIC + /+ e 88 TRAMP
MIC – /- ratos de ser abatidos progressivamente às quatro tempo predefinido apontar até 33 semanas de idade. Consistente com os dados dos ratinhos do grupo de estudo de sobrevivência, acima discutidos, não houve diferença significativa nos pesos GU normalizados entre duas linhas de ratinhos em qualquer ponto de tempo observado (Fig. 2A). Quando nós olhamos o tamanho da próstata, não houve diferenças detectáveis na média corrigida pesos da próstata entre TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- linhas do mouse na semana 8 e 17. Na semana 25 e 33, TRAMP
MIC – /- ratos tiveram um aumento de 6,9 e 8 vezes em peso do tumor de próstata médias corrigidas, respectivamente, em comparação com TRAMP
MIC + /+ camundongos (Fig. 2B) e esta diferença foi estatisticamente significativa na semana 33 ( p = 0,0098, 2-way ANOVA)
Os pesos dos tumores corrigidos de (a)) próstatas (B GU e foram comparados em TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC -. /- ratos ( n = 22 /grupo /ponto de tempo) sacrificados aos 8, 17, 25 e 33 semanas de idade. Os resultados foram analisados utilizando um ANOVA de 2 vias e são apresentados como média ± SEM. valores de p são mostrados como *, p
0,05
supressão MIC-1 /GDF15
gene não tem efeito em metástases
Desde a metástase é a principal causa de morte em pacientes com PCA humana, que avaliou o efeito de
MIC-1 /GDF15 eliminação
gene sobre a incidência e extensão da metástase em ratinhos TRAMP. Examinamos uma coorte separada de 63 TRAMP
MIC + /+, 63 TRAMP
MIC – /- e 63 MIC-1 /GDF15 superexpressão TRAMP (TRAMP
fmsmic-1) ratos, que foram seguidos até a morte ou ponto final ética. O último grupo foi incluído como um controlo positivo, como nosso estudo anterior havia indicado TRAMP
fmsmic-1 ratos têm mais metástases, mas sobrevivem mais tempo [43]. análise de sobrevivência de Kaplan-Meier reconfirmou que TRAMP
MIC – /- ratos morrerem significativamente mais cedo do que TRAMP
MIC + /+ camundongos (Fig 3A, p
=
0,0267, teste log-rank.), consistente com os dados do grupo de sobrevivência. Além disso, TRAMP
fmsmic-1 ratos morreram na taxa significativamente mais lento do que TRAMP
MIC + /+ camundongos (Fig 3A, p . 0,0001, teste log-rank), confirmando dados da nossa publicação anterior [43]. Nesta coorte de 19% do MIC TRAMP
camundongos + /+ desenvolvido macroscopicamente detectável metástase órgão distante nos órgãos pesquisados, o que não foi significativamente diferente da de 14,2% no TRAMP
MIC – /-. Camundongos (Fig 3B ). A incidência de metástases nestas duas linhas de ratinhos foi significativamente menor que no TRAMP
fmsmic 1-ratinhos, 59% dos quais desenvolveram metástases (Fig. 3B). Estes dados mostram que, embora TRAMP
MIC – /- ratos morrerem significativamente mais cedo do que TRAMP
MIC + /+ camundongos (Fig 3A.) Não houve diferenças significativas na incidência de metástase órgão distante entre as duas linhas de rato (Fig . 3B). Em contraste, conforme relatado anteriormente, uma proporção significativamente maior de TRAMP
fmsmic-1 ratos mostraram metástases órgão distante comparação com TRAMP
MIC + /+ TRAMP
MIC ou – /- ratos (Fig 3B, p . 0,0001, teste do qui-quadrado). A análise de regressão logística multivariada confirmou que o aumento da proporção de TRAMP
fmsmic 1-ratos com metástases era independente de seus tempos de sobrevivência mais longos (p 0,5) e apenas dependentes do genótipo (p 0,0001). Além disso, usando uma abordagem semelhante, a ausência de diferença na proporção de TRAMP
MIC – /- em comparação com TRAMP
MIC + /+ ratos com metástases, não poderia ser explicada por sua sobrevivência mais curta (p 0,5) .
dados (A) de sobrevivência para TRAMP
MIC + /+ (n = 63), TRAMP
MIC – /- (n = 63) e TRAMP
fmsmic-1 (n = 63) ratos é apresentada como um gráfico de Kaplan-Meier eo log-rank estatística para tempo médio de sobrevivência é mostrado. (B) Comparação entre número de TRAMP
MIC + /+ (n = 63), TRAMP
MIC – /- (n = 63) e TRAMP
fmsmic-1 (n = 63) ratos tendo órgão distante metástases no momento da morte foi analisada utilizando o teste do qui-quadrado.
Discussão
Este estudo indica claramente que a supressão da linha germinativa do MIC-1 /GDF15 leva ao aumento locais crescimento do tumor primário, resultando em morte antes de ratos propensos TRAMP APC. Estes dados são consistentes com a nossa publicação anterior, indicando que a superexpressão transgênica da MIC-1 /GDF15 diminui o crescimento local do tumor APC e aumenta substancialmente a sobrevivência de ratinhos TRAMP. Este resultado é consistente com os resultados de um outro modelo transgénico de câncer no início Apc
min ratos propensos pólipos do cólon também com superexpressão MIC-1 /GDF15 [38]. Isso reforça o argumento de que MIC-1 /GDF15 desempenha um papel protetor no desenvolvimento local do tumor precoce e crescimento. Vários estudos epidemiológicos sugerem que esta descoberta pode ser traduzido para, pelo menos, alguns cancros humanos. Por exemplo, o aumento das concentrações locais de matriz extracelular associada MIC-1 /GDF15 em biópsias de cancro da próstata foram associados com risco reduzido de progressão da doença, especialmente no subgrupo com o cancro mais cedo e com grau de Gleason de 6 ou menos. Neste grupo MIC-1 /GDF15 localizada a matriz de tumor foi o melhor preditor de recorrência do tumor [28]. Em pacientes do ensaio de prevenção pólipo, uma proteção maior pólipo sem soro MIC-1 /nível GDF15 oferecida a partir de recorrência de pólipos e NSAID protecção mediada foi perdida se os níveis séricos MIC-1 /GDF15 não foram elevados com o tratamento com AINEs [39].
o efeito aparentemente discordantes do MIC-1 /GDF15 sobre o crescimento tumoral local e o processo metastático, que descrevemos anteriormente, é novamente demonstrado aqui [43]. superexpressão transgênica leva a tumores locais menores e maior sobrevida, como TRAMP
cfmsmic-1 ratos já não morrem precoce da doença local. Independentemente do aumento do tempo de sobrevivência, estes mesmos TRAMP
cfmsmic-1 ratos têm mais metástases. No entanto, foi possível demonstrar nenhuma diferença na proporção de ratos com metástases entre TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos. Como alguns ratinhos de ambos linha desenvolveram metástases pelo ponto final experimental que pode não estudaram camundongos suficientes para ter certeza de que não existem diferenças. Além disso, como os tumores da próstata em TRAMP
MIC + /+ ratinhos expressam pouco MIC-1 /GDF15 [43], pode ser que este modelo é mais sensível aos efeitos de um aumento da expressão em comparação com deleção do gene.
Enquanto não houve diferença significativa nas metástases entre TRAMP
MIC + /+ e TRAMP
MIC – /- ratos, pode haver diferenças na invasão local. TRAMP
MIC – /-. Camundongos com tumores da próstata maiores tinham menores VV (dados não mostrados), o que sugere que pode haver menos invasão SV
Como MIC-1 /GDF15 podem exercer efeitos sobre o crescimento tumoral ea propagação é incerto. A elucidação dos seus mecanismos de acção é grandemente dificultada, porque a identidade do seu receptor é desconhecido. Presume-se que o receptor é um membro da superfamília altamente conservada hetrotetrameric do receptor de FTC-b (TBR), mas não há evidência directa limitada por este. Há alguma evidência indirecta, com base no bloqueio de anticorpos, que podem utilizar TBRII [26,45], o receptor de classe 2 utilizado por si só TGF-b, mas não há nenhuma evidência bioquímica ou genética directa apoiar estes dados. A cascata de sinalização do complexo receptor ou de classe I do receptor utilizado por MIC-1 /GDF15 é até à data, totalmente desconhecidos.
Existe agora um grande número de dados publicados sobre o papel de MIC-1 /GDF15 em tumoral crescimento ea propagação com uma gama confusa de resultados. Os dados de experimentos usando linhas de células humanas, em que MIC-1 expressão /GDF15, ou terá sido induzidas ou derrubado, então xenoenxerto em ratinhos imunodeficientes, forneceram, por vezes, resultados contraditórios [18,29-34]. Estudos utilizando modelos transgênicos de desenvolver espontaneamente câncer que também têm expressão geneticamente modificado MIC-1 /GDF15 e um sistema imunológico intacto tudo aponta para um papel protetor para o MIC-1 /GDF15 sobre o desenvolvimento local do tumor. Um efeito semelhante pode também ser observado em dois modelos de cancro induzido cancerígena em ratinhos transgénicos que sobre-expressam MIC-1 /GDF15, que também têm um sistema imunitário intacto [35,36]. A explicação mais parcimoniosa que podem explicar estas contradições é que MIC-1 /GDF15 regula a imunidade anti-câncer, que por sua vez regula o crescimento do câncer.
No geral, nossos resultados suportam um papel protetor importante para MIC-1 /GDF15 no desenvolvimento e crescimento inicial de CaP e provavelmente câncer em geral. Unravelling o efeito biológico de MIC-1 /GDF15 na evolução do tumor e biologia é de importância prática por diversas razões. Uma alta proporção dos cânceres de expressá-la, na medida em que o nível sérico pode subir até 10-100 vezes e causar anorexia câncer /caquexia. Além disso, a sua expressão é aumentada em todas as modalidades de tratamento do cancro, incluindo cirurgia, radioterapia e quimioterapia. Assim, qualquer efeito que o MIC-1 /GDF15 tem sobre a biologia do tumor local, em especial disseminação do tumor é susceptível de impacto mais doentes com cancro, levantando a possibilidade de que a modulação das acções MIC-1 /GDF15 durante a terapia pode reduzir o risco de doença metastática e outras complicações de câncer.