זיהוי של OTX1 ו- OTX2 כמו שני סמנים מולקולריים אפשריים עבור קרצינומה Sinonasal ואת חוש הריח נוירובלסטומה
Summary
גנים Homeobox גנים הם גנים תקינה קשורה לעיתים קרובות עם גידולים האורגניזמים למבוגרים. . חקרנו שלהם ביטוי השוואתית מאת immunohistochemical וניתוח בזמן אמת PCR, mucosae האף נורמלי, דלקתיות, sinonasal neoplasms על מנת להשתמש בהם בתור מטרות אפשריות האבחון והטיפול.
Abstract
OTX גנים homeobox (HB) הגנים באים לידי ביטוי במהלך מורפוגנזה עובריים ובמהלך ההתפתחות של האפיתל חוש הריח אורגניזמים למבוגרים. מוטציות המתרחשים הגנים האלה קשורים לעיתים קרובות tumorigenesis-אנוש. אין נתונים זמינים היום לגבי הקשר האפשרי בין גנים OTX לבין גידולים של חלל האף. מטרת עבודה זו היא להבין אם OTX1 ו- OTX2 יכול להיחשב סמנים מולקולריים להתפתחות גידולים באף. בחרנו אדנוקרצינומות אפיים ואת sinonasal לחקור את הביטוי של הגנים OTX1 ו- OTX2 דרך immunohistochemical וניתוחים PCR בזמן אמת. הן OTX1 והן OTX2 נעדרו כל הדגימות של sinonasal במעיים מסוג אדנוקרצינומה (ITACs). OTX1 mRNA זוהה רק ב- Non-מעיים מסוג אדנוקרצינומה (NITACs) בעוד OTX2 mRNA בא לידי ביטוי רק ב חוש הריח נוירובלסטומה (תוספות). הראו כי בביטוי הגן דיפרנציאלי עבור גנים הן OTX1 והן OTX2 עשוי להיות סמן מולקולרי שימושי כדי להבחין בין סוגים שונים של גידולים sinonasal.
Introduction
OTX HB גנים הם homologue חוליות של גנים orthodenticle דרוזופילה (otd) הם קידוד עבור גורמי שעתוק, אשר באים לידי ביטוי בדרך כלל במהלך מורפוגנזה עובריים, אך הם יכולים להתבטא גם בתוך האורגניזם למבוגרים עם פונקציות שונות . במהלך התפתחות עובריים הם שולטים המפרט של זהות תא תאית התמיינות, המיקום של axis¹ הגוף. משפחת OTX כולל הגנים OTX1 ו- OTX2 המציגים פונקציות שונות. OTX1 מעורב במוח ופיתוח איבר חישה. האורגניזם למבוגרים, זה מתבטא אברי החישה, הוא עיבד ברמות נמוכות. באונה הקדמי של בלוטת יותרת המוח2; זה גם ממלא תפקיד hematopoiesis, באות לידי ביטוי ב hematopoietic pluripotent וקדמון תאים3. OTX2 עוסקת בפיתוח של הראש rostral ואת מעשיה מתורגמים חלבונים כמו מורפוגן כי זה יוצר מדרג דרך אילו גנים אחרים מופעל או מודחקים בצורה-עתיים, ובכך לתרום תא התפשטות ובידול. בתוך האורגניזם למבוגרים, OTX2 נמצא באופן בלעדי מקלעת דמית העין מקלעת ובלוטת האיצטרובל4.
מוטציות בגנים OTX קשורים לעיתים קרובות המראה של פגמים מולדים, סומאטית או מטבוליות אנושי. רווח או הפסד מוטציות בגנים OTX יכולים לקדם את tumorigenesis אם הם לא יכולים לשלוט כראוי צמיחה ו/או בידול הסלולר5. לוקמיה, לימפומה גם כן כמו רבים גידולים מוצקים (למשל, medulloblastomas6, שאינה הודג’קין לימפומה אגרסיבית2, השד קרצינומה7, סרטן המעי הגס8ו רטינובלסטומה9), ושוחררו ביטוי של גנים HB OTX הוא מתועד היטב10. בנוסף, מוטציות OTX2 הוכחו במקרים של anophthalmia ו- microphtalmia11 בשל תפקיד מכריע עבור גן זה בבקרה על התפתחות העין.
בהקשר של neoplasms מוצק, גילוי סמני פנוטיפי המולקולריים הוא אתגר חשוב עבור אבחון, מיון, טיפול של מספר סוגים של הגידול11, כולל כאלו שמוצאן חלל האף והסינוסים paranasal הסינוסים. למעשה, למרות זאת באזורים אלה לכבוש רק אנטומי רווח צנוע, אפיתל הרירית, בלוטות, רקמות רכות, עצם, סחוס או עצבית/neuroectodermal, תאים hematolymphoid וניתן לעיתים קרובות האתר עבור המקור של מורכב ושונה בהיסטולוגיה קבוצות של גידולים. סוגים שונים של neoplasms הכוללת מערכת sinonasal מציגים מגוון רחב של תכונות להתגבר על מה נראה בדרך כלל במערכת העיכול העליונה aerodigestive או אפילו במהלך רוב חלקי הגוף12. Sinonasal ממאירות נדירים ולהציג שכיחות השנתי של תושבים כוללות ברחבי העולם, אז זה מונע מחקרים לגבי המסלולים המעורבים את tumorigenesis ובדיקות של אסטרטגיות טיפול אלטרנטיבי. למרות זאת, ההתקדמות הדמיה טכניקות, גישות ניתוח, הקרנות השתפרו ניהול קליני מסרטן sinonasal. יתר על כן, הפיתוח של שורות תאים, כמו גם מודלים בעלי חיים ושל סרטן פרופילים גנטיים מהווים כיום את הבסיס העתידי טיפולים נגד סרטן ממוקדים13. נכון להיום, ישנם דיווחים לא לגבי ביטוי OTX1 ו/או OTX2 neoplasms של חלל האף, הסינוסים paranasal, לוע האף. מאז בעבר הבחנו כי OTX1 ו- OTX2 מעורבים בסרטן השד7, תהינו אם הגנים האלה יכולים להיות נוכחים לא רק נורמלי רירית האף, אבל גם גידולים בתוך של חלל האף. כדי להשיג מטרה זו שאנו המתקבל המחלקה של פתולוגיה של “Ospedale di וטנים” בדגימות וארזה (varese) של רירית רגיל ו אדנוקרצינומה אפיים ואת sinonasal שנגבו משנת 1985 עד 2012, המסווגים על פי ארגון הבריאות העולמי (WHO) סיווג של הראש, הצוואר גידולים. בחרנו לנתח אותם באמצעות ניתוחים בזמן אמת PCR ואימונוהיסטוכימיה, הערכנו ביטוי OTX1 ו- OTX2 כדי לקבוע אם הם יכולים להיחשב סמנים מולקולריים עבור סוגים אלה של גידולים.
Protocol
Representative Results
Discussion
מחקר זה מראה בפעם הראשונה זה, המבוסס על רמות ה-mRNA, הגנים HB OTX1 ו- OTX2 באים לידי ביטוי רירית sinonasal רגיל ו בלוטות submucosal, פוליפים דלקתיים, sinonasal Schneiderian papillomas ולאחר שונים של אפיתל, neuroectodermal neoplasms, לרבות קרצינומות קשקש, sinonasal-מעיים מסוג אדנוקרצינומה, גידולים מסוג בלוטת הרוק, neoplasms נוירואנדוקריניים הרח?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי Centro גרנדי כלים באיטלקית dell’Insubria, דל’אנג’לו Comunitaria דל Varesotto, דל’אנג’לו דל מונטה די לומברדיה, ו- e וילה אנה דל’אנג’לו פליס 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 |
References
- 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).
