Mohamed Hosney

1 Departamentul de Zoologie, Laboratorul de Cercetare în Biologia Cancerului (CBRL), Facultatea de Științe, Universitatea din Cairo, Giza 12613, Egipt

este

Salwa Sabet

1 Departamentul de Zoologie, Laboratorul de Cercetare a Biologiei Cancerului (CBRL), Facultatea de Științe, Universitatea din Cairo, Giza 12613, Egipt

Mohamed El-Shinawi

2 Departamentul de Chirurgie Generală, Facultatea de Medicină, Universitatea Ain Shams, Cairo 11566, Egipt

Khadiga M. Gaafar

1 Departamentul de Zoologie, Laboratorul de Cercetare în Biologia Cancerului (CBRL), Facultatea de Științe, Universitatea din Cairo, Giza 12613, Egipt

Mona M. Mohamed

1 Departamentul de Zoologie, Laboratorul de Cercetare a Biologiei Cancerului (CBRL), Facultatea de Științe, Universitatea din Cairo, Giza 12613, Egipt

Abstract

Prezentul studiu a avut ca scop investigarea rolului potențial al leptinei în progresia cancerului de sân și a căilor de semnalizare a proliferării celulare asociate. Un total de 44 de paciente de sex feminin diagnosticate cu cancer de sân și 24 de donatori sănătoși de la spitalele universitare Ain Shams (Cairo, Egipt) au fost înscriși în acest studiu. Prezentul studiu a evaluat expresia leptinei în țesuturile cancerului de sân la nivelul genelor și proteinelor utilizând reacția în lanț a transcripției cantitative a polimerazei (RT-qPCR) și imunohistochimie. Rezultatele demonstrează că expresia leptinei a fost semnificativ mai mare în probele de țesut cu cancer de sân de la pacienții obezi decât probele supraponderale și de control (P Cuvinte cheie: obezitate, cancer de sân, leptină, expresie, microambient tumoral, receptor de estrogen

Introducere

Cancerul de sân duce la 15,4% din mortalitatea cauzată de cancer în rândul femeilor din țările dezvoltate și este principala cauză a morbidității cancerului în țările slab dezvoltate (1). Cancerul de sân a reprezentat 1,7 milioane de cazuri, 11,9%, din totalul cancerului la nivel mondial în 2015 (1,2) și este cel mai răspândit cancer în rândul femeilor din Egipt, constituind 32% din cazurile de cancer feminin care duc la deces (3).

Obezitatea se caracterizează prin acumularea de adipocite în țesuturile adipoase și este considerată o problemă gravă de sănătate datorită asocierii sale cu diferite tulburări, inclusiv carcinogeneza (4). Gradul de obezitate este măsurat prin indicele de masă corporală (IMC) și s-a estimat că> 1,3 miliarde de indivizi din întreaga lume sunt obezi conform Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) (5.6). Obezitatea este considerată a fi un factor de risc al cancerului de sân care poate crește constant la nivel mondial și se estimează că 21% din totalul morbidității cancerului la nivel mondial se datorează obezității (7.8). Printre factorii de risc legați de obezitate se numără acumularea de țesut adipos care secretă adipokine, inclusiv leptină, rezistină, adiponectină și alte citokine (9).

Pacienții obezi cu cancer de sân se caracterizează prin caracteristici patologice avansate, incluzând grad tumoral ridicat, stadiu tumoral avansat și metastaze ale ganglionilor limfatici (10), pe lângă recurența cancerului și supraviețuirea mai scurtă fără boală (11). Mai mult, obezitatea poate reduce eficacitatea chimioterapiei împotriva cancerului de sân (12).

Leptina poate induce progresia cancerului de sân prin stimularea procesului de adeziune prin îmbunătățirea nivelului de expresie a E-cadherinei în liniile celulare MCF-7 (24), procesele de migrație și invazie prin activarea expresiei metaloproteinazei matrice 2 și 9 (MMP2 și MMP9) și receptorul factorului de creștere epidermic (EGFR) (25). În plus, leptina poate stimula angiogeneza și procesele ciclului celular prin activarea expresiei factorului de creștere endotelial vascular (VEGF) și respectiv a ciclinei D1 (26-28) și inhibând apoptoza celulelor cancerului de sân (29). S-a indicat faptul că antagonistul micului peptid al receptorilor de leptină (LPrA2) scade creșterea cancerului de sân la șoareci (27). Inhibarea semnalizării leptinei oferă o țintă pentru tratamentul cancerului de sân care poate fi utilă în reducerea progresiei cancerului de sân.

Studierea mecanismelor moleculare ale leptinei care contribuie la dezvoltarea cancerului de sân poate ghida identificarea unor noi terapii pentru a reduce progresia și/sau dezvoltarea cancerului de sân. În studiul de față, au fost evaluate expresia leptinei la pacienții cu cancer mamar și posibilele căi de proliferare responsabile de progresia cancerului mamar și s-a evaluat o asociere pozitivă semnificativă între expresia leptinei, LEPR și activarea căilor de semnalizare a proliferării celulare (aromatază, MAPK și STAT3 ) la probele de țesuturi ale pacienților cu cancer mamar a fost observată. Mai mult, concentrația de leptină în plasmă a microambientului tumorii mamare și a sângelui periferic a pacienților a fost evaluată și prezentul studiu demonstrează că concentrația de leptină în plasmă din sângele microambientului tumorii a fost semnificativ mai mare comparativ cu leptina din plasmă din sângele periferic al obezilor. pacienți cu cancer de sân receptor estrogen pozitiv (ER +).

Materiale și metode

Selectarea pacientului

Prezentul studiu a fost aprobat de Comitetul de revizuire instituțională al Comitetului de etică al spitalului universitar Ain Shams. Fiecare pacient a semnat un formular de consimțământ înainte de participare.

Pacienții care au vizitat clinica mamară a spitalului universitar Ain Shams (Cairo, Egipt) și au fost supuși unor analize medicale prin examen clinic, mamografie, ultrasunete și biopsie au fost înscriși în prezentul studiu.

Un total de 44 de paciente de sex feminin (vârstă, 34-70 ani; greutate, 70-120 kg) diagnosticate cu cancer de sân și 24 de donatori sănătoși (vârstă, 30-65, greutate, 70-100 kg) au fost înrolați în perioada februarie 2013 - august 2014. Caracteristicile clinico-patologice: IMC, starea menopauzei și invazia tumorii au fost înregistrate pe baza rapoartelor patologice și a fișelor medicale. Factorii prognostici, incluzând gradul tumorii, dimensiunea tumorii, invazia limfovasculară, receptorul de progesteron (PR), receptorul de estrogen (ER), receptorul-2 al factorului de creștere epidermică umană (HER2) și Ki67 au fost documentați de un patolog profesionist, pentru a fi utilizați ca o celulă care proliferează. index de etichetare.

Grupuri de subiecte

Pregătirea probei de plasmă

Un total de 10 ml de plasmă a fost izolat din sângele periferic și din sângele recoltat din microambientul tumoral înainte și în timpul operației chirurgicale pentru fiecare pacient în tuburile EDTA așa cum s-a descris anterior (30). La pacienții cu cancer mamar, retragerea venoasă din sân poate include celule de importanță imunologică, inclusiv celule tumorale și alți factori biologici obținuți din microambientul tumoral. Prin urmare, caracteristicile biologice ale microambientului tumorii mamare pot fi definite prin colectarea afluenților axilari în timpul mastectomiei radicale modificate înainte de diluarea în circulație (30). Alți 10 ml de sânge periferic au fost retrași din vena antecubitală de la voluntari sănătoși în tuburi anticoagulante ca martor (30). Sângele a fost apoi centrifugat la 2.000 × g timp de 10 minute la temperatura camerei pentru prepararea plasmei. Plasma a fost alicotată și depozitată la -80 ° C până la utilizare.

Transcriere inversă - reacție în lanț a polimerazei cantitative (RT-qPCR)

ARN-ul a fost extras din 29 de probe de țesut de la pacienți cu cancer de sân și din 8 țesuturi normale folosind trusa de purificare a ARN-ului GeneJET (Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA, SUA), conform protocolului producătorului. Un total de 1 total ARN total a fost transformat în ADNc folosind un kit de sinteză a ADN-ului Revert aid (Thermo Fisher Scientific, Inc.), conform protocolului producătorului. PCR a fost efectuată utilizând kitul Maxima SYBR-Green Master Mix (Thermo Fisher Scientific, Inc.) pentru a amplifica leptina, LEPR, aromataza, MAPK și genele STAT3 folosind hipoxantină-guanină fosforibosiltransferază (HPRT) ca genă de control pentru menaj. Grundele utilizate pentru qPCR au fost sintetizate comercial de la Macrogen, Inc. (Seoul, Coreea) și sunt enumerate în tabelul I. qPCR a fost efectuat în Biosystems Step One Plus aplicat (Thermo Fisher Scientific, Inc.) și reacțiile au fost efectuate în duplicat. Fiecare probă a fost inițial denaturată la 95 ° C timp de 5 min, apoi supusă la 40 de cicluri din următoarele: Denaturare la 95 ° C timp de 50 sec, și recoacere și extindere la 60 ° C timp de 1 min. Fiecare probă a fost expusă la o extensie finală la 72 ° C timp de 10 minute și în cele din urmă menținută la 4 ° C urmată de curbe de amplificare și topire. După qPCR, s-au măsurat valorile Cq, s-au calculat qCq și expresia ori pentru a cuantifica rezultatele (31).

Tabelul I.

Exemple de secvențe ale genelor țintă pentru reacția în lanț a polimerazei cu transcripție inversă-cantitativă.