Identification des OTX1 et OTX2 comme deux marqueurs moléculaires possibles pour les carcinomes Sinonasal et neuroblastomes olfactifs
Summary
Homeobox gènes sont des gènes régulateurs, souvent associés à des tumeurs chez les organismes adultes. Nous avons étudié leur expression comparative par immunohistochimie et analyse PCR en temps réel, dans la muqueuse nasale normale et inflammatoires et sinonasal néoplasmes afin de les utiliser comme cibles possibles de diagnostiques et thérapeutiques.
Abstract
OTX boîte homéotique (HB) gènes sont exprimés au cours de la morphogenèse embryonnaire et au cours du développement de l’épithélium olfactif chez les organismes adultes. Les mutations qui se produisent dans ces gènes sont souvent associées à tumorigenèse chez l’homme. Aucune donnée n’est actuellement disponible au sujet de la corrélation possible entre gènes OTX et tumeurs des fosses nasales. Le but de ce travail est de comprendre si les OTX1 et OTX2 peuvent être considérés comme des marqueurs moléculaires dans le développement de tumeurs nasales. Nous avons sélectionné des adénocarcinomes voies nasales et des sinus pour étudier l’expression des gènes OTX1 et OTX2 immunohistochimiques et analyses PCR en temps réel. Les deux OTX1 et OTX2 étaient absents dans tous les échantillons de sinonasal Intestinal Type adénocarcinomes (ITACs). OTX1 mRNA fut identifié seulement en Non-Intestinal Type adénocarcinomes (NITACs), alors que OTX2 ARNm a été exprimé que dans les neuroblastomes olfactif (ONs). Nous avons démontré que l’expression différentielle des gènes pour les OTX1 OTX2 gènes et pourrait être un marqueur moléculaire utile pour distinguer les différents types de tumeurs du sinus.
Introduction
OTX Les gènes de HB sont le vertébrés homologue des gènes orthodenticle Drosophila (otd) et qu’ils codent pour des facteurs de transcription qui sont normalement exprimées au cours de la morphogenèse embryonnaire, mais elles peuvent également être exprimées dans l’organisme adulte avec différentes fonctions . Au cours du développement embryonnaire, ils contrôlent la spécification de l’identité cellulaire, différenciation cellulaire et le positionnement de l’axis¹ du corps. La famille OTX comporte des gènes OTX1 et OTX2 , qui affichent les différentes fonctions. OTX1 est impliqué dans le cerveau et le développement des organes sensoriels. Dans l’organisme adulte, elle s’exprime dans les organes sensoriels et est transcrit en faibles quantités dans le lobe antérieur de l’hypophyse2; Il joue également un rôle dans l’hématopoïèse, étant exprimé en hématopoïétiques pluripotentes et de cellules progénitrices3. OTX2 est impliqué dans le développement de la tête rostral et ses actes de protéine traduite comme une autocatalytiques car il génère un dégradé par l’intermédiaire de quels autres gènes sont activés ou réprimées de manière spatio-temporelle, contribuant ainsi à la cellule prolifération et la différenciation. Dans l’organisme adulte, OTX2 se trouve exclusivement dans le plexus et la glande pinéale choroïde4.
Mutations dans les gènes OTX sont souvent liées à l’apparence humaine défauts congénitaux, somatique ou métabolique. Gain ou perte de mutations dans les gènes OTX pourraient favoriser la tumorigenèse si elles ne sont pas en mesure de contrôler correctement la croissance et/ou la différenciation cellulaire5. Dans les leucémies et les lymphomes ainsi que dans nombreuses tumeurs solides (p. ex., médulloblastomes6, les lymphomes non hodgkiniens agressifs2, de carcinomes mammaires7, cancers colorectaux8et rétinoblastome9), le déréglementés d’expression des gènes de HB OTX est bien documenté10. En outre, des mutations OTX2 ont été démontrées dans les cas d’anophtalmie et microphtalmia11 compte tenu du rôle crucial de ce gène dans le contrôle du développement de le œil.
Dans le cadre des tumeurs solides, la découverte de marqueurs phénotypiques et moléculaires est un défi important pour le diagnostic, la classification et le traitement de plusieurs types de tumeur11, y compris ceux qui sont originaires de la cavité nasale et des sinus de la face sinus. En fait, malgré que ces zones occupent seulement un modeste espace anatomique, épithélium muqueux, glandes, les tissus mous, OS, cartilage ou neural/neuroectodermique et hematolymphoid cellules peuvent être souvent le site pour l’origine du complexe et sur le plan histologique différent groupes de tumeurs. Différents types de tumeurs impliquant le tractus sinonasal présentent une variété de caractéristiques que surmonter ce qu’on voit habituellement dans les voies aérodigestives supérieures ou même tout au long de la plupart des régions du corps12. Sinonasal malignes sont rares et présentent une incidence annuelle de 1/100 000 habitants dans le monde entier, et ainsi vous éviterez des études concernant les voies impliquées dans la tumorigenèse et l’essai des stratégies de traitement alternatif. Malgré cela, les progrès techniques, d’imagerie approches chirurgicales et radiothérapie ont amélioré la prise en charge clinique du cancer des sinus. En outre, le développement de lignées cellulaires comme des modèles animaux et profilage génétique du cancer constituent actuellement la base pour les futures thérapies anticancéreuses ciblées13. A ce jour, il n’y a aucune déclaration au sujet de l’expression OTX1 et/ou OTX2 dans les tumeurs de la cavité nasale et des sinus du rhinopharynx. Puisque nous avons déjà fait observer que OTX1 et OTX2 sont impliqués dans le cancer du sein cancer7, nous nous sommes demandés si ces gènes pourraient être présents non seulement dans la muqueuse nasale normale, mais aussi dans les tumeurs de la cavité nasale. Pour atteindre cet objectif, que nous avons obtenu du département de pathologie de la « Ospedale di Circolo » dans des échantillons de Varese de muqueuse normale et voies nasales et des sinus adénocarcinomes prélevés entre 1985 et 2012 et classés selon l’organisation mondiale de la santé (OMS) classification de la tête et cou tumeurs. Nous choisissons de les analyser grâce à des analyses en temps réel de PCR et l’immunohistochimie et nous avons évalué l’expression OTX1 et OTX2 afin de déterminer si elles peuvent être considérées des marqueurs moléculaires pour ces types de tumeurs.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cette étude montre pour la première fois que, selon les niveaux d’ARNm, les gènes de HB OTX1 et OTX2 sont exprimés dans la muqueuse normale sinonasal et glandes sous-muqueuses, polypes inflammatoires, papillomes sinusienne sinonasal et dans les différents épithéliales et neuroectodermique tumeurs, y compris des carcinomes squameux, type non-intestinal sinonasal adénocarcinomes, tumeurs des glandes salivaires-type, tumeurs neuro-endocrines et ONs.
Modifications et dépannage :
<p cl…Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par Centro Grandi Strumenti Università Insubria, Fondazione Comunitaria del Varesotto, Fondazione del Monte di Lombardia et 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
- Boncinelli, E., Simeone, A., Acampora, D., Gulisano, M. Homeobox genes in the developing central nervous system. Ann genet. 36 (1), 30-37 (1993).
- Omodei, D., et al. Expression of the Brain Transcription Factor OTX1 Occurs in a Subset of Normal Germinal-Center B Cells and in Aggressive Non-Hodgkin Lymphoma. American J. Pathol. 175, 2609-2617 (2009).
- Levantini, E., et al. Unsuspected role of the brain morphogenetic gene Otx1 in hematopoiesis. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 100 (18), 10299-10303 (2003).
- Larsen, K. B., Lutterodt, M. C., Mollgard, K., Moller, M. Expression of the homeobox OTX2 and OTX1 in the early developing human brain. J. Histochem. Cytochem. 58, 669-678 (2010).
- Abate-Shen, C. Deregulated homeobox gene expression in cancer: cause or consequence?. Nat. Rev. Cancer. 2, 777-785 (2002).
- de Haas, T., et al. OTX1 and OTX2 expression correlates with the clinicopathologic classification of medulloblastomas. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 65, 176-186 (2006).
- Terrinoni, A., et al. OTX1 expression in breast cancer is regulated by p53. Oncogene. 30 (27), 3096-3103 (2001).
- Yu, K., et al. OTX1 promotes colorectal cancer progression through epithelial-mesenchymal transition. Biochem. Biophys Res Commun. 44 (1), 1-5 (2014).
- Glubrecht, D. D., Kim, J. H., Russel, L., Bamforth, J. S., Godbout, R. Differential CRX and OTX2 expression in human retina and retinoblastoma. J. Neurochem. 111 (1), 250-263 (2009).
- Coletta, R. D., Jedlicka, P., Gutierrez-Hartamn, A., Ford, H. L. Transcriptional control of the cell cycle in mammary gland development and tumorigenesis. J. mammary gland Biol. Neoplasia. 9, 39-53 (2004).
- Cordes, B., et al. Molecular and phenotypic analysis of poorly differentiated sinonasal neoplasms: an integrated approach for early diagnosis and classification. Hum Pathol. 40, 283-292 (2009).
- Stelow, E. B., Bishop, J. A. Update from the 4th Edition of the World Health Organization Classification of Head and Neck Tumours: Tumors of the Nasal Cavity, Paranasal Sinuses and Skull Base. Head Neck Pathol. 11 (1), 3-15 (2017).
- Llorente, J. L., et al. Sinonasal carcinoma: clinical, pathological, genetic and therapeutic advances. Nat. Rev. Clin. Oncol. 11 (8), 460-472 (2014).
- Sidransky, D. . World health organization classification of tumors. Pathology and genetics of head and neck tumors. 9, (2005).
- Radulesku, T., et al. Endoscopic surgery for sinonasal tumors: The transcribriform approach. J Stomatol Oral Maxillofac Surg. 118 (4), 248-250 (2017).
- Muller, P. A. J., Vousden, K. H. p53 mutations in cancer. Nature cell biology. 15 (1), 2-8 (2013).
- Holmila, R., et al. Profile of TP53 gene mutations in sinonasal cancer. Mutat Res. 686 (1-2), 9-14 (2010).
