funkcjonalny ekran genomowy in vivo identyfikuje CEACAM5 jako klinicznie istotny czynnik sterujący przerzutami raka piersi

seryjne przekazywanie przerzutów do płuc in vivo wzbogaca potencjał przerzutowy

linia PDX WU-BC3 została wygenerowana przez wszczepienie komórek nowotworowych piersi od pacjenta z przerzutowym TNBC do humanizowanych klocków tłuszczowych sutka (MFP) NOD/myszy SCID.26,27 zaprojektowaliśmy te komórki nowotworowe tak, aby stabilnie wyrażały czerwoną Lucyferazę chrząszcza Klikającego (CBR-Luc), mCherry i shrna specyficzne dla p53 (shA2), tworząc linię PDX BC3_A2 (wcześniej znaną jako BC3-p53KD28) (dodatkowe rys. 1a). Wykazaliśmy, że komórki nowotworowe przerzuty z MFPs do fizjologicznie istotnych miejsc, w tym płuc, wątroby, kości, mózgu i węzłów chłonnych.28 przerzutów do płuc (P0) wyizolowano z replikowanych myszy, połączono i wszczepiono do MFP myszy biorczych. Powstałe przerzuty do płuc (P1) wyizolowano, połączono i wszczepiono do MFP dodatkowych myszy. Przerzuty do płuc z tych myszy (P2) również zebrano i połączono (Fig. 1B). Wykonaliśmy obrazowanie bioluminescencyjne (bli) płuc, kości i wątroby podczas sekcji, aby określić względną wielkość przerzutów w każdym przejściu (dodatkowe rys. 1c). Seryjne przechodzenie wzbogacone dla komórek nowotworowych o zwiększonej zdolności przerzutów do wszystkich miejsc (dodatkowe rys. 1d-f, h) i wymagało szybszej eutanazji myszy (dodatkowe rys. 1i). W przeciwieństwie do tego, guzy seryjne przechodzące między MFPs nie powodowały zwiększenia przerzutów do płuc(dodatkowe rys. 1g), wskazując, że nabycie zwiększonej zdolności przerzutowej nie było po prostu konsekwencją guzów seryjnie przechodzących in vivo. Ponadto komórki nowotworowe o zwiększonej zdolności przerzutowej nie wykazywały znacznego wzrostu właściwości wzrostowych, gdy były izolowane z MFP i umieszczane z powrotem w MFP myszy biorcy (dodatkowe rys. 1j). Łącznie wyniki te pokazują, że seryjne przechodzenie komórek nowotworowych z płuc do urządzeń wielofunkcyjnych w tym modelu wzbogaca potencjał przerzutowy, ale nie naprowadzanie specyficzne dla narządów.

ekspresja genu mezenchymalnego jest zmniejszona w przerzutach do płuc w stosunku do guzów MFP

aby zidentyfikować zmiany wzorców ekspresji genów towarzyszących przerzutom, wykonaliśmy sekwencjonowanie RNA (Rnaseq) na przerzutach do płuc (P0 i P2) i guzach MFP (P0 i P2) (Fig. 1a i tabela uzupełniająca 1). Po odjęciu mapowania odczytów RNAseq do transkryptomu myszy, do dalszych analiz wykorzystano tylko odczyty transkrypcji ludzkiej. Analiza głównych składników (PCA) ujawniła zmniejszoną niezgodność między replikatami biologicznymi z wielokrotnym przechodzeniem in vivo, ponieważ replikaty biologiczne próbek nowotworu P2 skupiały się bliżej ze sobą niż z innymi analizowanymi subpopulacjami (Fig. 1B). Analiza wzbogacania zestawu genów (GSEA) wykazała, że EMT był najbardziej znaczącym obniżonym szlakiem zarówno w przerzutach P0, jak i P2 do płuc w stosunku do guzów MFP (Fig. 1c). Sygnalizacja TGF-β, która reguluje EMT, była również znacząco obniżona zarówno w przypadku przerzutów do płuc P0, jak i P2 (Fig. 1c).

rys. 1

sygnatury przerzutów do płuc PDX identyfikują geny de-regulowane w przerzutach. schematyczna reprezentacja guzów MPF i przerzutów do płuc wyizolowanych dla RNAseq. B Główne analizy składowe (PCA) z danych rnaseq wygenerowanych z guzów MFP i przerzutów do płuc stosowanych w tym badaniu. Każdy punkt danych reprezentuje jedną próbkę z pojedynczej myszy. C analiza szlaku GSEA na enriched lung metastasis signature (P2); pokazano 5 procesów regulowanych w dół (niebieski) i w górę (czerwony). NES, znormalizowany wynik wzbogacania. Pola wskazują FDR <0.1 dla istotności statystycznej. W prawym panelu pokazano wykresy wzbogacania nabłonkowego przejścia mezenchymalnego (EMT) i sygnalizacji TGF-β Dla P0 i P2. p < 0,001 dla sygnalizacji EMT i TGF-β przy P0 i P2. d QRT-analiza PCR ekspresji wimetyny w guzach BC3_A2 MFP i subpopulacjach przerzutowych wyizolowanych z płuc. Sparowane testy t, P = 0,02 dla płuc P0, p < 0,001 dla płuc P2. Każdy punkt danych reprezentuje jedną mysz. Paski błędów reprezentują sem replik biologicznych. Zob.również dodatkowe rys. 2. e barwienie IHC przeprowadzono na wskazanych odcinkach tkanek przy użyciu przeciwciała rozpoznającego specyficzną dla człowieka postać wimentiny. Paski skali wskazują 100 µm. Wykres F1 pokazujący ekspresję genów EMT w przerzutach P0 i P2 do płuc w porównaniu z odpowiadającymi im guzami MFP. wartości p podano w dodatkowej Tabeli 1. Próbki od co najmniej trzech niezależnych myszy zostały włączone do analiz RNAseq

przeprowadzono ilościowe badanie w czasie rzeczywistym (QRT-PCR) w celu monitorowania ekspresji wimentiny, markera mezenchymalnego, w guzach MFP i przerzutach do płuc podczas seryjnego przechodzenia. Ekspresja wimetyny wykazywała dynamiczny wzór z wyższą ekspresją w guzach MFP w stosunku do odpowiednich przerzutów do płuc w każdym przejściu (Fig. 1D) i do przerzutów do wątroby przy P0 (dodatkowe rys. 2A). Poziom białka wimetyny podsumował ten dynamiczny wzór (rys. 1e). Dodatkowe geny EMT zostały również obniżone w przerzutach do płuc w stosunku do odpowiednich guzów MFP (Fig. 1f). Ekspresja markera mezenchymalnego CDH2 (gen kodujący N-kadherynę) przebiegała w ten sam sposób, co wimentin (Fig. 2B), podczas gdy ekspresja markera nabłonkowego CDH1 (gen kodujący e-cadherin) wykazywała odwrotny trend (dodatkowe rys. 2c). Współ-wszczepione ludzkie fibroblasty zrębowe były usuwane do czasu zebrania guza (Fig. 3a-f), wykluczając możliwość, że przyczyniły się do ekspresji markerów mezenchymalnych w guzach MFP. Zebrane razem Wyniki pokazują, że guzy obniżają ekspresję genów mezenchymalnych po ustaleniu ich w miejscach przerzutowych.

wyznaczanie złożoności biblioteki dla wysokiej przepustowości funkcji screen

ekran o wysokiej przepustowości funkcji (GOF) został zaprojektowany w celu identyfikacji czynników czynnościowych przerzutów z naszej sygnatury przerzutów do płuc P2. HOXA1, Znany sterownik przerzutów, 29 służył jako kontrola pozytywna dla optymalizacji ekranu, a GFP był używany jako kontrola negatywna. Komórki BC3_A2 transdukowano z lentywirusem kodującym HOXA1 lub GFP, a zainfekowane komórki nowotworowe mieszano w różnych proporcjach (Fig. 4a). Mieszane populacje komórek nowotworowych były następnie wszczepiane do MFP myszy biorcy, a BLI wykorzystano do oceny przerzutów do płuc w czasie sekcji (dodatkowa Fig. 4B). W drugim zestawie eksperymentów, przerzutowy sterownik ID19 został użyty w połączeniu z GFP, ale w tym przypadku mieszane populacje komórek nowotworowych wstrzyknięto do żyły ogonowej myszy biorcy w celu modelowania końcowych stadiów przerzutów (Fig. 4c). Zaobserwowano znaczny wzrost strumienia fotonów w guzach o stosunku HOXA1: GFP lub ID1: GFP 1: 10. Te testy złożoności wykazały, że prawdziwy sterownik przerzutów może zostać wykryty na naszym ekranie, jeśli zostanie połączony z 9 otwartymi ramkami odczytu bez sterownika (ORFs), ale Pula jednego sterownika z 19 nie-sterownikami zamaskowała naszą zdolność do wykrycia sterownika. Na podstawie tych wyników ograniczyliśmy wielkość naszej puli do 12 ORFs.

badania przesiewowe o wysokiej przepustowości in vivo identyfikują kandydujące czynniki czynnościowe przerzutów TNBC

w celu określenia, które z wyregulowanych genów z sygnatury przerzutów do płuc P2 były zdolne do kierowania przerzutami do płuc, zaprojektowaliśmy niestandardowe biblioteki lentiwirusowe z kodami kreskowymi kodujące ORFs 230 genów, które były najbardziej wyregulowane w przerzutach do płuc. ORF wyrażano indywidualnie w komórkach BC3_A2 tak, że każda linia komórkowa wyrażała pojedynczy ORF, komórki następnie połączono w grupy po 12, a pule wszczepiono do MFP myszy biorcy (N = 10 myszy na pulę, Fig. 2A). Do każdej puli włączono plazmid kontrolny wyrażający GFP w celu oceny przerzutów wewnętrznych w tym modelu TNBC. Każdy ORF był powiązany z unikalnym kodem kreskowym DNA. W celu potwierdzenia jednakowej reprezentacji każdego ORF w czasie implantacji nowotworu zamrożono wzorcowy granulat połączonych komórek. Jako punkt końcowy badania wybrano trzynaście tygodni, ponieważ HOXA1, ale nie guzy z ekspresją GFP, przerzuty do płuc w tym punkcie czasowym(dodatkowe rys. 5A). Trzynaście tygodni po wszczepieniu płuca poddano BLI ex vivo (dodatkowe rys. 5a), wyizolowano zmiany przerzutowe i wyekstrahowano genomowy DNA (gDNA) i wykorzystano jako szablon dla qPCR w celu wzmocnienia unikalnych regionów kodów kreskowych związanych z każdym ORF (Fig. 5b). Guzy MFP również wyizolowano i poddano tym analizom (Fig. 2A). Reprezentację każdego kodu kreskowego ORF w urządzeniu wielofunkcyjnym w stosunku do próbki referencyjnej określono dla każdej puli (rys. 2b; Fig. uzupełniające 5c, d). Reprezentacja w płucach została następnie znormalizowana do wzbogacenia w MFPs vs. odniesienia (Fig. 2b, c). Sterowniki przerzutów podzielono na trzy grupy, w tym te wzbogacone zarówno w płucach, jak i w płucach (rys. 2B, prawy górny kwadrant i dodatkowe rys. 5c), te wzbogacone wyłącznie W Urządzenia wielofunkcyjne (rys. 2B, dolny prawy kwadrant) oraz te wzbogacone wyłącznie w płuca (rys. 2B, lewy górny kwadrant i Rys. 2c). Komórki wyrażające GFP wzbogacono w przerzuty do płuc w niektórych zbiornikach, a średni wynik wzbogacenia dla GFP w płucach wynosił około 5 (Fig. 5e). Dlatego użyliśmy tego jako odcięcia wzbogacenia, aby zdefiniować prawdziwe trafienie w naszym ekranie i zidentyfikowaliśmy 44 geny, które zostały selektywnie wzbogacone w przerzuty do płuc w stosunku do guzów pierwotnych. Trafienia te zostały uszeregowane według wyniku wzbogacenia (rys. 2c I Tabela uzupełniająca 2). Wśród pięciu największych trafień, CEACAM5 był jedynym, którego ekspresja w guzach pierwotnych okazała się przewidywać słabe przeżycie u pacjentów z rakiem piersi (dodatkowe rys. 6a). W związku z tym zbadaliśmy rolę funkcjonalną CEACAM5 w przerzutach raka piersi.

rys. 2

badanie przesiewowe o wysokiej przepustowości in vivo identyfikuje czynniki czynnościowe przerzutów. Schemat przedstawiający format używany do gain-of-function (GOF) ekranu. Zob.również dodatkowe rys. 5. ORF, otwórz ramkę do czytania. W każdej kohorcie wszczepiono dziesięć myszy. B wykres punktowy pokazujący względną reprezentację każdego ORF w guzach MFP po normalizacji do punktu odniesienia (oś x) i w płucach względem guzów MFP (oś y). Do kwantyfikacji danych qPCR zastosowano metodę ΔΔCT. CEACAM5 jest pokazany na Czerwono. geny C wzbogacone w przerzuty do płuc, ale nie w guzy MFP, zostały uszeregowane w kolejności malejącej wzbogacenia w płucach. Kropkowana linia oznacza odcięcie wyniku wzbogacenia. Zob.również dodatkowe rys. 5 i dodatkowa Tabela 2

potwierdzenie zwiększonej ekspresji CEACAM5 w dodatkowych modelach PDX z przerzutami

stwierdzono, że ekspresja CEACAM5 była dynamicznie regulowana, ponieważ subpopulacje przerzutowe były seryjnie przechodzone między płucami a urządzeniami wielofunkcyjnymi in vivo (Fig. 3a), potwierdzając ustalenia z RNAseq (dodatkowa Tabela 1 i dodatkowa Fig. 6b). Podobnie ekspresja CEACAM5 była wyższa w wątrobie (Fig. 7A) i mózgu (dodatkowe rys. 7B) przerzuty w stosunku do odpowiednich guzów MFP. Stężenie białka CEACAM5 było również wyższe w przerzutach do płuc w porównaniu z nowotworami MFP (Fig. 3b). Wzrost ekspresji CEACAM5 w zmianach przerzutowych nie był zależny od wyciszenia p53 w tej linii PDX, ponieważ przerzuty do płuc z izogenicznej linii PDX wyrażające dziki Typ p5326, 30 wykazywały również wyższe poziomy ekspresji CEACAM5(dodatkowe rys. 7c).

rys. 3

CEACAM5 jest regulowany w przerzutach, a jego ekspresja jest odwrotnie skorelowana z ekspresją wimentiny w modelach PDX TNBC. ekspresję CEACAM5 w guzach MFP i przerzutowych zmianach myszy wszczepionych guzami BC3_A2 oznaczono za pomocą qRT-PCR. Sparowane testy t, p < 0,001 dla płuc P0, guza P2 MFP i płuc P2. Każda kropka reprezentuje indywidualną mysz. Paski błędów reprezentują sem replik biologicznych. Zob.również dodatkowe rys. 7. B guzy MFP i odpowiadające im przerzuty myszy wszczepione guzami BC3_A2 analizowano przez IHC przy użyciu przeciwciała CEACAM5. Paski skali wskazują 100 µm. C ekspresję CEACAM5 w guzach MFP i przerzutowych zmianach myszy wszczepionych guzami PIM001-P oznaczono za pomocą qRT-PCR. Dane prezentowane są w skali logarytmicznej. Sparowany test t, p < 0.001. Każda kropka reprezentuje indywidualną mysz. Paski błędów reprezentują sem replik biologicznych. d guzy MFP i odpowiadające im przerzuty do płuc od myszy wszczepionych guzami PIM001-P analizowano przez IHC przy użyciu przeciwciała CEACAM5. Paski skali wskazują 100 µm. E, f IHC seryjnych sekcji tkanki nowotworowej myszy wszczepionych BC3_A2 (e) lub PIM001-P (f) barwionych przeciwciałami specyficznymi dla CEACAM5 (Panel górny) lub wimentin. Paski skali wskazują 100 µm. g ekspresję CEACAM5 (Panel górny) lub vimentin (panel dolny) oznaczano w panelu linii komórkowych raka piersi. Paski błędów reprezentują sem trójplikatów technicznych. H IHC przeprowadzono w celu monitorowania fosforylowanego p38 w guzach MFP i przerzutach do płuc myszy BC3_A2. Paski skali wskazują 100 µm

oceniono drugi zestaw modeli PDX TNBC (PIM001) w celu określenia, czy wzrost CEACAM5 w zmianach przerzutowych był ogólną właściwością przerzutów. PIM001-P ustalono na podstawie dotychczas nieleczonego guza pierwotnego u pacjenta z przerzutowym TNBC, natomiast PIM001-M ustalono na podstawie przerzutów skórnych u tego samego pacjenta. Komórki nowotworowe PIM001-P zaprojektowano tak, aby wyrażały zarówno CBR-Luc, jak i mCherry, a następnie wszczepiono W Urządzenia wielofunkcyjne myszy biorcy. W czasie sekcji wyodrębniono guzy MFP i przerzuty do płuc. Ekspresja CEACAM5 była zwiększona przy obu poziomach mRNA (Fig. 3c) i poziom białka (rys. 3d) w przerzutach do płuc PIM001-P w porównaniu z odpowiednimi nowotworami MFP. Co ciekawe, poziomy białka CEACAM5 były wyższe w guzach PDX MFP ustalonych z przerzutów skórnych pacjenta (PIM001-M) w porównaniu z guzami PDX MFP ustalonymi z pierwotnego guza piersi (PIM001-P) (dodatkowe rys. 7d). Łącznie wyniki te pokazują, że podwyższenie CEACAM5 jest wspólną właściwością przerzutów w modelach PDX TNBC.

ekspresja CEACAM5 jest odwrotnie skorelowana z ekspresją wimentiny i fosforylacją p38

, ponieważ ekspresja CEACAM5 w modelach PDX była odwrotnie skorelowana z ekspresją wimentiny (Fig. 1D, 3A; Fig.uzupełniające 2a i 7a, b), immunohistochemia (IHC)zastosowano do monitorowania przerzutów do płuc i guzów MFP pod kątem względnego poziomu wimentiny i CEACAM5. Poziomy białka skorelowane z poziomami mRNA w obu modelach PDX (Fig. 3e, f). Ekspresja wimentiny była również odwrotnie skorelowana z ekspresją CEACAM5 w panelu linii komórek raka piersi (Fig. 3g). Kinaza białkowa p38alpha specyficzna dla seryny / treoniny (znana również jako MAPK14, zwana dalej p38) jest fosforylowana podczas EMT.Co ciekawe, fosforylowany (aktywny) p38 korelował z wysokim poziomem ekspresji wimentiny w guzach MFP, a fosforylacja p38 zmniejszyła się w przerzutach do płuc, gdzie poziom wimentiny był niski (Fig. 3h). Łącznie dane te pokazują, że ekspresja CEACAM5 jest odwrotnie skorelowana z ekspresją markerów EMT w przerzutach do płuc.

ektopowa nadprodukcja CEACAM5 hamuje sygnalizację TGF-β i ekspresję markerów EMT

biorąc pod uwagę, że ekspresja CEACAM5 jest odwrotnie skorelowana ze statusem mezenchymalnym, oceniliśmy, czy CEACAM5 ma bezpośrednią rolę w regulacji ekspresji markerów mezenchymalnych. Komórki bc3_a2 zaprojektowane w celu nadmiernej produkcji ludzkiego CEACAM5 lub GFP jako kontroli negatywnej (dodatkowe rys. 8a, b) badano pod kątem ekspresji wimentiny i CDH2 / N-cadheriny (markery mezenchymalne) oraz CDH1/E-cadheriny (marker nabłonkowy). Nadekspresja CEACAM5 doprowadziła do zwiększenia ekspresji CDH1 (dodatkowe rys. 8c) i zmniejszona ekspresja CDH2 (dodatkowe rys. 8d) i wimentin (dodatkowe rys. 8e). Ponadto nadprodukcja CEACAM5 zmniejszona i opóźniona fosforylacja smads z udziałem TGF-β w komórkach BC3_A2 (Fig. 4a, C, dodatkowe rys. 9a) i fosforylacji p38 w obu komórkach BC3_A2 (Fig. 4a, B, dodatkowe rys. 9a) i komórki MDA-MB-231 (dodatkowe rys. 8F, dodatkowe rys. 9b). Wreszcie, nadprodukcja CEACAM5 opóźnionego indukowanego TGF-β EMT ocenianego za pomocą ekspresji e-cadherin i wimentin (Fig. 4D, dodatkowe rys. 9c). Wyniki te sugerują, że CEACAM5 negatywnie reguluje EMT i identyfikuje funkcję CEACAM5 w przerzutach raka piersi.

rys. 4

nadprodukcja CEACAM5 obniża ekspresję markerów mezenchymalnych i upośledza sygnalizację TGF-β oraz upośledza sygnalizację TGF-β. komórki bc3_a2 zaprojektowane do wytwarzania nadprodukcji CEACAM5 lub GFP hodowano w obecności lub braku 1 ng / ml TGF-β przez wskazane okresy czasu. Lizaty komórkowe poddano Western blotting dla wskazanych białek. Histogram b, C pokazuje zmianę fałdową (skala logarytmiczna) w stanie fosforylacji p38 (b) lub Smad2/3 (c) w porównaniu z tą w punkcie czasowym 0 dla komórek wyrażających GFP. Paski błędów reprezentują SEM co najmniej trzech niezależnych eksperymentów. d bc3_a2 komórki wyrażające GFP lub CEACAM5 hodowano w obecności lub braku 1 ng / ml TGF-β przez wskazane okresy czasu. Lizaty komórkowe poddano Western blotting dla wskazanych białek. Wszystkie wyniki są reprezentatywne dla co najmniej trzech niezależnych eksperymentów. Patrz także: figi uzupełniające. 8 i 9

nadprodukcja CEACAM5 sprzyja przerostowi przerzutów i zmniejsza EMT in vivo

EMT wiąże się ze zmniejszoną proliferacją komórkową.Tak więc, zdolność CEACAM5 do hamowania EMT sugeruje, że może on działać w celu promowania wzrostu guza w miejscach przerzutów. Aby przetestować tę hipotezę, komórki bc3_a2 zaprojektowane do nadprodukcji CEACAM5 lub GFP (control) wstrzyknięto do żył ogonowych myszy biorcy w celu monitorowania wpływu nadprodukcji CEACAM5 na wzrost guza w płucach. Nadekspresja CEACAM5 doprowadziła do zwiększonego wzrostu guza w płucach (rys. 5A i dodatkowe rys. 10A), zmniejszona ekspresja wimentiny na poziomie białka (dodatkowe rys. 10b) i zmniejszonej fosforylacji p38 (Fig. 5d, e). Zmniejszenie poziomów CEACAM5 w BC3_A2 za pomocą dwóch różnych shrna (rys. 5B) miał odwrotny skutek, ponieważ komórki transdukowane rosły wolniej w płucach niż komórki kontrolne po wstrzyknięciu żyły ogonowej (Fig. 5c i dodatkowe rys. 10c). Ponadto, knockdown CEACAM5 spowodował zwiększenie liczby zmian, ale zmniejszył rozmiar zmian (dodatkowe rys. 10d, e). Wyniki te sugerują, że wyciszanie CEACAM5 Promuje EMT i wynaczynienie komórek nowotworowych, jednocześnie hamując przerzuty.

rys. 5

ekspresja CEACAM5 sprzyja wzrostowi przerzutów do płuc. komórki bc3_a2 nadprodukujące CEACAM5 lub GFP wstrzyknięto do żył ogonowych myszy. BLI był używany do ilościowego oznaczania strumienia fotonów w płucach myszy we wskazanych punktach czasowych. Sparowany test t, p = 0,03. Paski błędów reprezentują SEM replikatów biologicznych (n = 5 myszy na Grupę). b komórki bc3_a2 wyrażające kontrolny shRNA (shLuc) lub dwa różne shrna (#3 i #5) specyficzne dla CEACAM5 poddano qRT-PCR w celu monitorowania ekspresji CEACAM5. Paski błędów reprezentują sem trójplikatów technicznych. Zob.również dodatkowe rys. 10. c bc3_a2 komórki wyrażające shLuc lub dwa różne skurcze CEACAM5 wstrzyknięto do żył ogonowych myszy. BLI był używany do ilościowego oznaczania strumienia fotonów w płucach myszy we wskazanych punktach czasowych. Sparowane testy t, p = 0,01 dla SH#3 i p < 0,001 dla SH#5. Dane zostały znormalizowane do początkowego punktu czasowego i są prezentowane w skali logarytmicznej. Paski błędów reprezentują SEM replikatów biologicznych (n = 5 myszy na Grupę). d komórki bc3_a2 nadprodukujące CEACAM5 wstrzyknięto do żył ogonowych myszy, a płuca wyizolowano i poddano IHC ze wskazanymi przeciwciałami. Paski skali wskazują 100 µm. komórki e z dodatnim zabarwieniem na CEACAM5, wimentin lub p-p38 w sekcjach tkanek przedstawionych w panelu d oznaczono ilościowo za pomocą automatycznego systemu obrazowania Vectra 3.0. Sparowane testy t, p = 0,0008 dla CEACAM5, P = 0,03 dla wimentiny i P = 0,03 dla p-p38. Paski błędów reprezentują SEM co najmniej trzech niezależnych replik biologicznych. f RNA wyizolowane z komórek BC3_A2 nadprodukujących CEACAM5 lub GFP i hodowane in vitro lub wyizolowane z płuc po wstrzyknięciu żyły ogonowej (in vivo, A, d) poddano analizie szlaku GSEA (dwie lewe kolumny). Pokazano procesy top 5 down-regulowane (niebieski) i top 5 up-regulowane (czerwony). Pola wskazują FDR <0.1 dla istotności statystycznej. Nes (znormalizowany wynik wzbogacania). Znaczenie tych szlaków w guzach P0 i P2 MFP vs. odpowiednie przerzuty do płuc pokazano dla porównania (prawe dwie kolumny). Dane są reprezentowane triplikatów biologicznych. Zob.również dodatkowe rys. 11

w celu monitorowania wpływu nadprodukcji CEACAM5 na ekspresję genu, komórki bc3_a2 zaprojektowane w celu nadmiernej produkcji CEACAM5 lub GFP hodowano in vitro lub wyizolowano z płuc po wstrzyknięciu żyły ogonowej (in vivo). RNA wyizolowano i poddano RNAseq. Przeprowadzono różnicową analizę ekspresji genów, a GSEA zidentyfikowało EMT jako jedyny szlak cech charakterystycznych raka, który został znacząco obniżony zarówno in vitro, jak i In vivo przez nadprodukcję CEACAM5 (Fig. 5F, dodatkowe rys. 11). Wynik ten jest podobny do obserwowanego w przerzutach P0 i P2 do płuc (Fig. 1c, 5f). Łącznie dane te wskazywały, że zwiększenie ekspresji CEACAM5 w zmianach przerzutowych indukuje MET i zwiększa wzrost przerzutowych komórek nowotworowych w miejscach drugorzędowych.

ekspresja CEACAM5 jest podwyższona w przypadku zmian przerzutowych u pacjentów z rakiem piersi

następnie oceniano ekspresję CEACAM5 w zmianach przerzutowych i tkance guza piersi uzyskanej od pacjentów z rakiem piersi. Barwienie IHC na dopasowanym zestawie tkanek składającym się z guza pierwotnego i przerzutów do płuc od pacjenta z rakiem piersi (dodatkowa Tabela 3) ujawniło wyższe poziomy CEACAM5 w przerzutach do płuc w stosunku do pierwotnego guza piersi (Fig. 6a i dodatkowe rys. 12A). Aby rozszerzyć te analizy, mikromacierz tkankowy (TMA) składający się z przerzutów do płuc od 25 pacjentów z rakiem piersi (dodatkowe Fig. 12B, c i tabela uzupełniająca 3) zostały zabrudzone dla CEACAM5 (rys. uzupełniająca. 12B), a intensywność barwienia przypisano wynik (rys. 6b). Ta metoda punktacji została również zastosowana do TMA z Atlasu białka ludzkiego składającego się z ludzkich guzów piersi zabarwionych na CEACAM5. 32 większość przerzutów do płuc wyrażała wysoki poziom CEACAM5 (Fig . 6c) w porównaniu z guzami piersi (rys. 6d), wykazując, że CEACAM5 był wyższy w przypadku zmian przerzutowych w porównaniu z pierwotnymi guzami piersi.

rys.

poziom białka CEACAM5 jest podwyższony w przerzutowych zmianach u pacjentów z rakiem piersi i jest odwrotnie skorelowany z ekspresją wimentiny. a pierwotny guz i odpowiadające mu przerzuty do płuc u pacjentki z rakiem piersi poddano IHC w celu monitorowania poziomu CEACAM5. Paski skali wskazują 100 µm. b mikromacierz tkanki nowotworowej (TMA) składający się z przerzutów do płuc u 25 pacjentów z rakiem piersi poddano IHC z przeciwciałem specyficznym dla CEACAM5 i oceniono intensywność barwienia. Pokazano reprezentacyjne obrazy. Paski skali wskazują 100 µm. c system punktacji w B został zastosowany do TMA składającego się z przerzutów do płuc u 25 pacjentek z rakiem piersi w celu oceny względnego poziomu CEACAM5. d system punktacji w B został zastosowany do TMA z Atlasu białka ludzkiego składającego się z 25 pierwotnych guzów piersi w celu oceny względnego poziomu CEACAM5. e pierwotny guz i odpowiadające mu przerzuty do płuc u pacjentki z rakiem piersi (od a) były jednocześnie barwione dla CEACAM5 i vimentin i analizowane za pomocą mikroskopu immunofluorescencyjnego. Paski skali wskazują 100 µm. komórki f wykazujące dodatnie zabarwienie na CEACAM5, vimentin lub oba w sekcjach tkanek reprezentowanych w e oznaczono ilościowo za pomocą automatycznego systemu obrazowania Vectra 3.0. g TMA składający się z przerzutów do płuc u 25 pacjentek z rakiem piersi został przebazowany dla CEACAM5 i vimentin i przeanalizowany za pomocą mikroskopu immunofluorescencyjnego. Pokazano reprezentacyjne obrazy. Paski skali wskazują 100 µm. komórki h, wykazujące dodatnie zabarwienie na CEACAM5, wimentin lub oba w sekcjach tkanek pokazanych w G, oznaczono ilościowo za pomocą automatycznego systemu obrazowania VECTRA 3.0. Zob.również dodatkowe rys. 12

następnie oceniliśmy dopasowany zestaw tkanek pod kątem koekspresji CEACAM5 i wimentiny. Jednoczesne barwienie dla CEACAM5 i vimentin ujawniło wyższe poziomy CEACAM5 w przerzutach do płuc w stosunku do dopasowanego guza piersi, i zaobserwowano Odwrotny wzór barwienia dla vimentin (Fig. 6e, f). Ponadto niewielka populacja komórek nowotworowych wykazywała współistniejące zabarwienie zarówno dla CEACAM5, jak i wimentiny (Fig. 6f). Komórki te, wykazujące dodatnie zabarwienie obu białek, mogą reprezentować komórki w hybrydowym stanie EMT / MET.TMA składający się z przerzutów do płuc u 25 pacjentek z rakiem piersi wykazywał również odwrotną korelację pomiędzy barwieniem CEACAM5 i wimentiną (Fig. 6g, h; Fig.uzupełniające 12a-e). Wyniki te potwierdziły wnioski z naszych modeli PDX TNBC i wykazały, że ekspresja CEACAM5 jest odwrotnie skorelowana z ekspresją wimentiny w pierwotnych guzach piersi i zmianach przerzutowych. Łącznie wyniki te sugerują, że CEACAM5 Promuje MET w celu ułatwienia wzrostu guza w miejscach przerzutów(dodatkowa Fig. 12A, b).

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.