Abstract

Syndecan-1 (CD138) é um proteoglicano transmembranar conhecido por ser expresso em vários tecidos normais e malignos. É de interesse por causa de um possível papel prognóstico de expressão diferencial em tumores e seu papel como um alvo para indatuximab, um anticorpo monoclonal associado a um agente citotóxico. De forma abrangente, analisar CD138 em normais e neoplásicas tecidos, utilizou-tissue microarrays (TMAs) para análise de immunohistochemically detectáveis CD138 expressão em 2,518 amostras de tecidos de 85 diferentes tumor entidades e 76 diferentes tipos de tecido normal. Os dados mostraram que a expressão CD138 é abundante em tumores. Pelo menos uma imunocontração cd138 fraca ocasional poderia ser detectada em 71 de 82 (87%) diferentes tipos de tumor, e 58 entidades (71%) tinham pelo menos um tumor com uma forte positividade. Em tecidos normais, uma expressão particularmente forte foi encontrada em epitélio escamoso normal de vários órgãos, taças e células colunares do tracto gastrointestinal, e em hepatócitos. A análise altamente padronizada da maioria dos tipos de câncer humano resultou em uma ordem de classificação de tumores de acordo com a frequência e níveis de expressão CD138. CD138 immunostaining foi maior em carcinomas de células escamosas, tais como o de esôfago (100%), colo uterino (79.5%), pulmão (85.7%), vagina (89.7%) ou a vulva (73.3%), e no invasiva urothelial câncer (76.2%). Em adenocarcinomas, CD138 também foi alta no pulmão (82.9%) e câncer colorretal (85.3%), mas muitas vezes inferior no pâncreas (73.3%), estômago (54.2% no tipo intestinal), ou carcinomas da próstata (16.3%). A expressão CD138 era geralmente baixa ou ausente em tumores de células germinais, sarcomas, tumores endócrinos, incluindo câncer da tiróide, e tumores neuroendócrinos. Em resumo, a expressão preferencial em carcinomas de células escamosas de vários locais torna estes cancros alvos principais para tratamentos anti-CD138, uma vez que estes possam ficar disponíveis. A expressão abundante em vários tecidos normais pode levantar obstáculos à exploração do CD138 como alvo terapêutico.

1. Introdução Syndecan – 1 (CD138) é um dos quatro membros da família syndecan. É uma proteína da superfície celular constituída por três domínios estruturais, um dos quais é extracelular e liga-se aos sulfatos de heparina e aos sulfatos de condroitina . O Syndecan – 1 tem relevância para as interacções célula-célula e matriz celular . Está envolvido na regulação da proliferação celular, migração e organização do citoesqueleto . Nos tecidos normais, sabe-se que o CD138 é expresso em células plasmáticas e em vários tipos de células epiteliais.

cd138 expressão no cancro é de potencial interesse clínico, uma vez que medicamentos específicos que visam o CD138 estão actualmente a ser avaliados em ensaios clínicos. Num ensaio de fase II sobre plasmocitoma, foram notificados eficácia clínica e efeitos secundários Baixos . Em estudos pré-clínicos, estes anticorpos também mostraram eficácia contra o cancro da mama e o melanoma Triplo negativos . Se as terapêuticas anti-CD138 se revelarem bem sucedidas, outros tipos de cancro CD138 positivos poderão também beneficiar com esses tratamentos.a expressão Cd138 alterada foi descrita em vários tumores malignos. Por exemplo, foi notificada sobreexpressão do CD138 na mama, bexiga urinária, vesícula biliar, pancreático, ovário, endométrio e carcinoma da próstata . Em outros tipos de câncer, tais como câncer de pulmão, cabeça/pescoço, gástrico, renal e colorectal, a expressão CD138 foi reduzida em comparação com o epitélio normal adjacente . Em vários destes tipos de tumor, a expressão CD138 reduzida ou aumentada foi associada a fenótipo tumoral desfavorável e mau prognóstico do paciente . Estudos anteriores sobre o CD138 no cancro aplicaram vários reagentes e protocolos diferentes para a sua coloração imunohistoquímica. É provavelmente por isso que a literatura existente é altamente discrepante com relação à prevalência da expressão CD138 em diferentes tipos de tumor. Por exemplo, o intervalo de comunicados, CD138 positividade varia de 26% a 100% na bexiga, câncer, a partir de 23% para 89% de células escamosas do câncer de pulmão, de 33% para 100% no câncer de mama, a partir de 50,5% para 87% em carcinoma de células escamosas do esôfago, e a partir de 24,7% para 89.7% em carcinoma de células escamosas do colo do útero.dados estes dados heterogéneos, a literatura existente não permite facilmente determinar estes tipos de cancro, onde o CD138 desempenha um papel particularmente importante. Para comparar a prevalência e intensidade da expressão CD138 entre entidades tumorais e para identificar esses tipos de câncer que podem ser candidatos ideais para medicamentos anti-CD138, analisamos assim mais de 2500 cancros e 76 tecidos normais usando um protocolo padrão. Para este efeito, foi utilizada uma microarray tecidular multitumor (TMA) contendo até 50 tumores diferentes de 85 tipos e subtipos diferentes de tumores. Os resultados do nosso estudo identificam uma ampla gama de entidades tumorais altamente expressivas em CD138.2. Materiais e métodos

2.1. Microarrays tecidulares (TMAs)

usámos dois conjuntos diferentes de TMAs pré-existentes para estudar a expressão CD138 em tecidos humanos normais e cancerosos. A primeira TMA foi composta por uma amostra de 76 diferentes tipos de tecido normal (608 amostras numa lâmina). O segundo TMA continha um total de 3642 tumores primários de 85 tipos de tumor e subtipos. As amostras foram distribuídas por 7 blocos TMA diferentes (contendo entre 414 e 522 amostras). A composição da TMA é descrita na Tabela 1 em resultados. Todas as amostras foram obtidas a partir dos arquivos do Instituto de patologia, Hospital Universitário de Hamburgo (Hamburgo, Alemanha). Cada bloco de TMA contém uma secção de controlo padrão idêntica com 40 manchas de tecido normal e tumoral, a fim de controlar a possível variabilidade slide-to-slide da imunossupressão. Os tecidos foram fixados em formalina tamponada a 4% e depois incorporados na parafina. Todos os trabalhos foram conformes com a Declaração de Helsínquia. O consentimento informado não era necessário.

2.2. Imunohistoquímica

secções de TMA recém-cortadas foram imunostenciadas num dia e numa experiência. As lâminas foram desparafinizadas e expostas à recuperação do antigénio induzido pelo calor durante 5 minutos num autoclave a 121 ° C no tampão da solução de recuperação de pH 9 Dako. Foi aplicado um anticorpo primário específico para o Syndecan-1 total (anticorpo monoclonal do rato, clone JASY1, Dianova, Hamburgo, Alemanha, diluição 1 : 200) a 37°C durante 60 minutos. O anticorpo ligado foi então visualizado usando o EnVision Kit (Dako, Glostrup, Dinamarca) de acordo com as instruções do fabricante. Para os tecidos tumorais, a percentagem de células epiteliais positivas foi estimada e a intensidade de coloração foi semiquantitativamente registada (0, 1+, 2+ e 3+). Para análises estatísticas, os resultados de coloração foram categorizados em quatro grupos. Tumores sem qualquer coloração foram considerados negativos. Tumores com 1+ de intensidade de coloração em ≤70% das células e 2+ de intensidade em ≤30% das células foram considerados fracamente positivos. Tumores com 1+ de intensidade de coloração em >70% das células, 2+ de intensidade em 30% a 70%, ou 3 + de intensidade em ≤30% foram considerados moderadamente positivos. Tumores com 2+ intensidade >70% ou 3+ intensidade >30% das células foram considerados altamente positivos. Estas categorias representam cortes padrão que outros e nós temos usado em numerosos estudos IHC .

3. Resultados

3.1. Questões técnicas

um total de 2.518 (69%) das 3.642 amostras de tecido tumoral foram interpretáveis em nossa análise TMA. As razões para a falha da análise incluíram uma fração de amostras em falta ou amostras que não possuem células tumorais inequívocas. Um número suficiente de amostras foi analisado para todos os 76 tipos de tecido normal, permitindo uma avaliação completa dos tecidos normais.

3, 2. A Tabela 2 resume todas as imunoestanções CD138 positivas nos tecidos normais. O CD138 foi abundantemente expresso, principalmente em vários tipos de células epiteliais. Foi observada uma expressão particularmente forte do CD138 em células epiteliais escamosas de vários órgãos (Figura 1 (a)), células do cálice do tracto gastrointestinal (Figura 1(B)), células colunares na vesícula biliar (Figura 1(C)) e hepatócitos (Figura 1(d)). Não CD138 coloração foi detectado nos seguintes tecidos: aorta/íntima da aorta/media, coração (ventrículo esquerdo), músculo-esquelético, músculo-esquelético/língua, miométrio, parede muscular apêndice, esôfago, estômago, íleo, cólon descendens, pelve renal e da bexiga, pênis (glande/corpo esponjoso), ovário (estroma), tecido adiposo (branco), o baço, o timo, o ovário (corpo lúteo), ovário (cisto folicular), tireóide, cerebelo, cérebro, glândula pituitária (posterior do lobo)glândula pituitária, (lobo anterior), e de medula óssea.

Organ systems Cell type (strong staining +++) Cell type (moderate staining ++) Cell type (weak staining +) Urogenital kidney, urinary bladder, prostate, seminal vesicle, epididymis Tubular cells, collecting duct cells Urothelial basal/intermediate/umbrella cells, basal cells of the prostate and seminal vesicle, some columnar cells of the epididymis Gynecology breast, cervix uteri, uterus corpus, placenta (early and mature) Ectocervical: basal cells Ectocervical: intermediate cells, superficial endometrial cells, cytotrophoblasts, syncytiotrophoblasts Breast: excretory duct cells and myoepithelial cells, endocervical: some mucous cells; endometrium: some basalis type cells and some secretory cells, decidual cells Skin, sebaceous gland Basal cells, keratocytes, peripheral germinative cells of the sebaceous gland Sebaceous gland cells Lip, oral cavity, tonsil Keratocytes, squamous epithelial cells Salivary glands parotid gland, submandibular gland, sublingual gland Serous cells Some serous cells, some colunar ductal células, myoepithelial células, intralobular duto de células da glândula submandibular, colunar ductal células da glândula sublingual trato Gastrointestinal esôfago, estômago, duodeno, íleo, cólon descendens, reto, canal anal e transitórias mucosa, apêndice vermiformis Carcinoma basal de células do esôfago, queratinócitos, as células parietais e chefe de células do estômago, cripta de células, células caliciformes, células de absorção, basal, células e queratinócitos da pele anal Mucosas secretoras, células e colunas de células do stomach, Brunner glands Gallbladder Columnar cells, mucous gland cells Liver Hepatocytes Interlobular bile duct cells Pancreas Excretory duct cells Airway lung, bronchus, sinus paranasal Basal cells, ciliated cells, goblet cells Pneumocytes, bronchus glands: basal cells and serous cells, goblet cells of the sinus paranasales Endocrine adrenal gland, parathyroid Cortical cells Oxyphil cells and chief cells of the parathyroid

Table 2

CD138 expression in normal human tissues.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)

a Figura 1

as imagens Representativas de CD138 immunostaining normal e tumoral de tecidos: (a) fígado normal, (b) carcinoma hepatocelular, (c) normal do esôfago, (d) carcinoma de células escamosas do esôfago, (e) cólon adenoma, e (f) carcinoma do cólon.

3, 3. CD138 em tecidos tumorosos

a imunossupressão foi predominantemente membranosa, mas por vezes também no citoplasma. Também ocorreram manchas ocasionais de estroma, mas foram desconsideradas para esta análise. A positividade CD138 foi observada em 1.118 de 2.518 tumores analizáveis (Tabela 1). A imunossupressão CD138 foi considerada fraca em 330 (13%), moderada em 226 (9%) e forte em 562 tumores (22%). As manchas representativas do tecido tumoral com expressão CD138 são mostradas nas Figuras 1 (e) e 1 (h). Pelo menos alguma expressão CD138 poderia ser detectada em 75 de 85 (88%) de nossas categorias de tumor, incluindo 60 (71%) categorias onde pelo menos um tumor mostrou uma forte positividade (Tabela 1). Os tipos de tumor onde alguns CD138 foram vistos em todos os casos analisados incluíram adenoma das células basais, adenoma do cólon, carcinoma escamoso do esôfago, tumor das células granulares e tumor do ovário Brenner. Particularmente significativo CD138 expressão foi detectada também em carcinoma anal (90.9%), carcinoma de células escamosas da pele (92.9%), carcinoma hepatocelular (97.7%), phyllodes carcinoma de mama (94.4%), e no tumor de Warthin do parotis (92.7%). Os tipos de Tumor com um CD138 particularmente baixo ou ausente, incluindo tumores de células germinais testiculares, vários sarcomas, melanoma, Mesotelioma maligno e carcinoma da bexiga de pequenas células.4. Discussão

os resultados deste estudo fornecem uma visão geral abrangente sobre a expressão Syndecan-1 em tumores humanos. Os dados mostram que—em todos os órgãos de origem-os carcinomas de células escamosas (e uroteliais) são particularmente propensos a expressar Syndecan-1, muitas vezes em níveis elevados. Embora os adenocarcinomas derivados do cólon e do pulmão sejam também expressores elevados, a imunocarcinose CD138 parece ser geralmente menos intensa e menos frequente em adenocarcinomas. Isto é melhor visível em órgãos onde tanto adenocarcinomas como carcinomas de células escamosas ocorrem como no colo uterino e no esôfago. A predominância de células escamosas da expressão CD138 torna-se mesmo aparente em cancros com patogênese idêntica, tais como câncer cervical, câncer oral, ou carcinoma de células escamosas do ânus, que são muitas vezes o vírus do papiloma humano associado. Tipos de câncer clinicamente importantes com frequências baixas a intermediárias e níveis de expressão CD138 incluem cancros do rim e do endométrio, enquanto baixas frequências de positividade foram encontradas em câncer de próstata, tumores endócrinos, incluindo câncer de tireóide, e tumores neuroendócrinos, bem como cancros de células germinativas. Apesar de alguns casos anómalos, nossos dados são em grande parte consistentes com a literatura. Vários outros investigadores descreveram anteriormente níveis particularmente elevados de expressão CD138 no carcinoma de células escamosas .

a avaliação padronizada de 85 diferentes tipos de tumor e subtipos nos permitiu definir uma ordem de classificação em relação ao nível de expressão CD138 no câncer. Acreditamos que estes dados são particularmente úteis para estes tipos de tumor para os quais dados anteriores tinham sido parcialmente discrepantes. O estudo também forneceu informações sobre vários tipos relevantes de tumores para os quais não existiam dados CD138 até agora. Esses incluir, por exemplo, carcinoma de células escamosas da vulva e canal anal, o adenocarcinoma de esôfago, seminoma, embrionários carcinoma e saco vitelino tumor do testículo, pequenas células de câncer de bexiga, tumores neuroendócrinos do pâncreas, feocromocitoma, thymoma, aparelho digestivo estroma do tumor (GIST), angiosarcoma, e o leiomiossarcoma. Além disso, foram obtidos dados específicos do subtipo para vários tipos de tumor, para os quais foram realizadas análises anteriores sobre coortes tumorais com informações menos detalhadas sobre a morfologia tumoral, tais como carcinoma urotelial, mama, endométrio e câncer de ovário. Estes dados representam, assim, outro exemplo da adequação dos TMAs compostos por amostras de muitos tipos diferentes de tumor e tecidos normais para caracterizar de forma abrangente um biomarcador ou anticorpo (a demonstração de nossos dados em comparação com estudos anteriores é mostrada na Figura 2) .

Figura 2

Visão geral de CD138 expressão no tecido tumoral a partir de vários estudos classificados de acordo com o presente estudo (cruz vermelha), pontos para estudos com subtipo específico de dados, praças para a realização de estudos com nenhum subtipo específico de dados, e código de cores indica o número de tumores incluídos em estudos anteriores: vermelho: <10, amarelo: 10-25, e preto: >25.vários estudos anteriores sugeriram uma ligação com o mau resultado dos doentes para níveis aumentados ou diminuídos de Syndecan-1 . A proteína CD138 pode ter funções supressoras do tumor e promotoras do tumor que dependem do tumor . A nossa coorte tumoral era desprovida de qualquer fase tumoral ou informação clínica. A evidência indireta de um papel variável da expressão diferencial CD138 para a progressão tumoral vem da comparação dos subtipos relacionados do tumor, no entanto. Por exemplo, os níveis de expressão mais baixos do CD138 no adenocarcinoma colorectal e no carcinoma urotelial invasivo (pT2-4) em comparação com adenomas do cólon e tumores da bexiga não invasivos (pTa) argumenta para a perda da progressão tumoral paralela do CD138 nestes tumores. A expressão mais baixa do CD138 no carcinoma renal cromofóbico em comparação com o seu homólogo benigno oncocitoma pode também ser vista como um argumento para a redução da regulação do CD138 estar ligada à agressividade tumoral nestes cancros renais derivados do tubulus nefrónico distal. No entanto, níveis mais elevados de expressão CD138 no carcinoma adrenal cortical do que no adenoma adrenal sugerem que níveis aumentados de CD138 podem acompanhar a progressão nestes tumores.

CD138 é uma proteína de membrana e, como tal, um alvo potencial para a terapêutica com anticorpos. Existem esforços para desenvolver uma terapia adequada para cancros CD138-positivos. CD138 foi mostrado para ser overexpressed na superfície de várias células do mieloma, que é usado em um estudo pré-clínico para uma terapia antitumoral com indatuximab, um anticorpo monoclonal, juntamente com um agente citotóxico, que atualmente é avaliada em estudos pré-clínicos em kahler e triplo-negativo cancros da mama, em combinação com outros medicamentos . Com base nos nossos dados, os carcinomas de células escamosas, independentemente do seu local de origem, emergem como outros possíveis candidatos à terapêutica anti-CD138, uma vez que esse tratamento se revele eficiente e esteja disponível. A expressão abundante do CD138 em vários tecidos normais, incluindo epitélio escamoso de vários órgãos diferentes, identifica vários locais onde podem surgir potenciais efeitos secundários destas terapias.a análise de expressão de

CD138 é actualmente utilizada na patologia de diagnóstico de rotina para distinguir e quantificar as células plasmáticas, por exemplo, na medula óssea e nas biópsias endométricas em que a presença de células plasmáticas indica endometrite crónica. Além de duas possíveis exceções, nossos dados fornecem pouca evidência para a análise de expressão Syndecan-1 fornecendo pistas diagnósticas em situações de diagnóstico difíceis. A baixa expressão no mesotelioma como em comparação com a alta prevalência de forte expressão no adenocarcinoma pulmonar sugere que Syndecan-1 poderia ser potencialmente adicionado à longa lista de anticorpos que ajudam a distinguir estes tumor entidades. Uma baixa frequência de expressão de Syndecan-1 (10%) também foi recentemente descrita para mesotelioma peritoneal . Além disso, o CD138 foi marcadamente mais elevado no carcinoma hepatocelular do que no carcinoma colangiocelular do fígado. No entanto, outros anticorpos como, por exemplo, arginase ou BSEP são melhores separadores destas entidades tumorais .

é uma limitação deste estudo que a imunohistoquímica se aproxima, especialmente quando se usa a visualização de campo brilhante, não são ideais para quantificação de proteínas. Importante é que a falta de imunoformação não exclui uma expressão cd138 biologicamente relevante em células “negativas” normais ou neoplásicas. Cada protocolo define um limiar de detecção abaixo do qual os tecidos são considerados negativos. Acima deste limite de detecção, a intensidade de coloração permite uma certa quantificação das proteínas, mas esta é limitada por uma coloração de intensidade máxima que não pode tornar-se discernivelmente mais forte em caso de níveis de expressão proteica ainda mais elevados. Além disso, manchas estromais ocasionais foram desconsideradas em nosso estudo, embora outros e nós temos mostrado que há evidência para um papel clinicamente relevante da expressão CD138 no estroma associado ao tumor . No entanto, a coloração de estroma é pouco frequente e exigiria um maior número de amostras por tipo de câncer para uma análise significativa.

em resumo, este estudo fornece uma visão geral abrangente sobre a expressão CD138 em tumores humanos. A expressão preferencial em carcinomas de células escamosas de vários locais torna estes cancros alvos principais para tratamentos anti-CD138, uma vez que estes possam ficar disponíveis. A expressão abundante em vários tecidos normais pode levantar obstáculos à exploração do CD138 como alvo terapêutico.os dados imunohistoquímicos utilizados para apoiar os resultados deste estudo estão incluídos no artigo.

conflitos de interesses

os autores declaram que não há conflito de interesses em relação à publicação deste artigo.

as contribuições dos autores

JI, DP, C H-M, GS, RS, CM, E C M-K conceberam e conceberam o estudo, analisaram os dados e redigiram o manuscrito. SW, CF, e SK realizaram a maioria das principais análises imunohistoquímicas. GS, SK e RS estiveram envolvidos na concepção original do estudo. TC, FB, FJ e C H-M forneceram os dados. WW, VC, AL, AH, DH, GS, SK e KM participaram do processamento de tecidos, diagnóstico patológico e análise imunohistoquímica. DD, AB, CG, AM, GS e RS forneceram os materiais, dados de acompanhamento clínico e assistência técnica. Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito.