Identificazione di OTX1 e OTX2 come due possibili marcatori molecolari per carcinomi Sinonasal e Neuroblastomas olfattivi
Summary
I geni homeobox sono geni regolatori spesso associati con i tumori negli organismi adulti. Abbiamo studiato la loro espressione comparativa di immunohistochemical e l’analisi di PCR in tempo reale, nelle mucose nasali normali ed infiammatorie e nei neoplasma sinonasal al fine di utilizzarli come possibili bersagli terapeutici e diagnostici.
Abstract
OTX geni homeobox (HB) sono espressi durante la morfogenesi embrionale e durante lo sviluppo dell’epitelio olfattivo negli organismi adulti. Mutazioni che accadono in questi geni sono spesso legate al tumorigenesis in essere umano. Non ci sono dati disponibili oggi per quanto riguarda la possibile correlazione tra geni OTX e tumori della cavità nasale. Lo scopo di questo lavoro è quello di capire se OTX1 e OTX2 può essere considerato come marcatori molecolari nello sviluppo dei tumori nasali. Abbiamo selezionato gli adenocarcinomi sinonasal e nasale per studiare l’espressione dei geni OTX1 e OTX2 attraverso analisi PCR in tempo reale e immunohistochemical. Sia OTX1 e OTX2 erano assenti in tutti i campioni di sinonasal intestinale-tipo adenocarcinomi (ITACs). OTX1 mRNA è stata identificata solo in adenocarcinomi di tipo Non-intestinali (NITACs) mentre OTX2 mRNA è stato espresso solo in Neuroblastomas olfattivi (ONs). Abbiamo dimostrato che l’espressione genica differenziale per geni OTX1 e di OTX2 potrebbe essere un utile marker molecolare per distinguere i diversi tipi di tumori sinonasal.
Introduction
OTX Geni di HB sono l’omologo vertebrato dei geni orthodenticle Drosophila (otd) ed essi codificano per fattori di trascrizione che sono normalmente espressi durante la morfogenesi embrionale, ma possono anche essere espressi nell’organismo adulto con funzioni diverse . Durante lo sviluppo embrionale controllano la specifica di identità cellulare, differenziazione cellulare e il posizionamento del axis¹ corpo. La famiglia OTX comprende OTX1 e OTX2 geni che mostrano diverse funzioni. OTX1 è coinvolto nel cervello e sviluppo organo sensoriale. Nell’organismo adulto, è espresso in organi sensoriali e viene trascritto a bassi livelli nel lobo anteriore della ghiandola pituitaria2; svolge anche un ruolo nell’ematopoiesi, espresso in emopoietiche pluripotenti e di cellule progenitrici3. Otx2 è coinvolto nello sviluppo della testa rostrale e relativi atti di proteina tradotta come morfogeno perché genera un gradiente attraverso quali altri geni sono attivati o repressi in modo spazio-temporale, contribuendo così al cellulare proliferazione e differenziazione. Nell’organismo adulto, OTX2 si trova esclusivamente nella ghiandola pineale e del plesso coroidico4.
Mutazioni nei geni OTX sono spesso legate alla comparsa di difetti umani congeniti, somatiche o metabolici. Guadagno o perdita di mutazioni nei geni OTX potrebbero promuovere il tumorigenesis se non sono in grado di controllare adeguatamente la crescita e/o differenziazione cellulare5. Nelle leucemie e linfomi anche come in molti tumori solidi (ad esempio, medulloblastomi6, linfomi non-Hodgkin aggressivo2, seno carcinoma7, cancri colorettali8e retinoblastoma9), il espressione diregolarizzata di geni HB OTX è ben documentato10. Inoltre, mutazioni di OTX2 sono state dimostrate nei casi di anoftalmia e microftalmia11 a causa del ruolo cruciale per questo gene nel controllo dello sviluppo dell’occhio.
Nel contesto delle neoplasie solide, l’individuazione di marcatori molecolari e fenotipici è una sfida importante per la diagnosi, classificazione e trattamento di diversi tipi di tumore11, compresi quelli che hanno origine nella cavità nasali e paranasali seni paranasali. Infatti, nonostante che queste aree occupano solo un modesto spazio anatomico, epitelio della mucosa, ghiandole, tessuti molli, osso, cartilagine o neurale/neuroectodermal e cellule del hematolymphoid possono essere spesso il sito per l’origine del complesso e istologicamente diverse gruppi di tumori. Diversi tipi di neoplasie che coinvolgono il tratto sinonasal presentano una varietà di caratteristiche che superare ciò che è veduto solitamente nel tratto aerodigestive superiore o anche durante la maggior parte delle parti del corpo12. Le malignità sinonasal sono rare e presentano un’incidenza annuale di 1: 100 000 abitanti in tutto il mondo, e così questo impedisce studi per quanto riguarda le vie coinvolte nella tumorigenesi e la sperimentazione di strategie alternative di trattamento. Nonostante questo, i progressi nelle tecniche di imaging approcci chirurgici e la radioterapia hanno migliorato la gestione clinica di cancro sinonasal. Inoltre, lo sviluppo di linee cellulari e modelli animali nonché assetto genetico cancro attualmente costituiscono la base per le future terapie anticancro mirate13. Fin qui, ci sono rapporti per quanto riguarda OTX1 e/o OTX2 espressione nelle neoplasie della cavità nasale, seni paranasali e del nasopharynx. Dal momento che abbiamo precedentemente osservato che OTX1 e OTX2 sono coinvolti nel cancro di seno7, ci siamo chiesti se questi geni potrebbero essere presenti non solo nella mucosa nasale normale ma anche nei tumori della cavità nasale. Per raggiungere questo obiettivo che abbiamo ottenuto dal dipartimento di patologia di “Ospedale di Circolo” nei campioni di Varese di mucosa normale e adenocarcinomi sinonasal e nasale raccolti dal 1985 al 2012 e classificati secondo l’organizzazione mondiale della sanità (OMS) classificazione dei tumori di collo e testa. Scegliamo di analizzarli attraverso analisi in tempo reale di PCR e immunohistochemistry e abbiamo valutato l’espressione OTX1 e OTX2 per determinare se possono essere considerati marcatori molecolari per questi tipi di tumori.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo studio dimostra per la prima volta che, sulla base dei livelli di mRNA, i geni di HB OTX1 e OTX2 sono espressi in mucosa normale sinonasal e ghiandole submucosal, polipi infiammatori, sinonasal Schneiderian papillomi e nelle diverse epiteliale e neuroectodermal neoplasie, compresi i carcinomi squamosi, adenocarcinomi sinonasal di tipo non-intestinale, i tumori delle ghiandole salivari-tipo, neoplasie neuroendocrine e ONs.
Le modifiche e la risoluzione dei problemi:
<p class="jove_conte…Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato dal Centro Grandi Strumenti Università dell’Insubria, Fondazione Comunitaria del Varesotto, Fondazione del Monte di Lombardia e la Fondazione Anna Villa e Felice Rusconi.
Materials
| RecoverAll Total Nucleic Acid Isolation | Applied Biosystem | AM1975 | |
| High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit | Applied Biosystem | 4368814 | |
| TaqMan Universal PCR Master Mix, no AmpErase UNG | Applied Biosystem | 4326614 | |
| ABI Prism 7000 | Applied Biosystem | 270001857 | |
| ACTB probe | Applied Biosystem | Out of production. Sequence protected by copyright | |
| OTX1 probe | Applied Biosystem | Out of production. Sequence protected by copyright | |
| OTX2 probe | Applied Biosystem | Out of production. Sequence protected by copyright | |
| Acqueous Hydrogen Peroxide | Merk | 1072090250 | |
| Citrate Buffer | Sigma-Aldrich | 20276292 | |
| Triton | Sigma-Aldrich | 101473728 | |
| Tris | Merk | 108382 | |
| NaCl | Merk | 106404 | |
| Goat Anti-OTX2 Antibody | Vector Laboratories | Out of production. Catalog number not available | |
| Rabbit Anti-Goat Antibody | Vector Laboratories | BA5000 | |
| ABC-Peroxidase Complex | Vector Laboratories | PK6100 | |
| 3,3'-diaminobenzidine tetrahydrocloride (DAB) | Sigma-Aldrich | D5905 | |
| Harris Hematoxylin | Bioptica | 0506004/L | |
| Pertek | Kaltek SRL | 1560 | |
| BioClear | Bioptica | W01030799 |
Riferimenti
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