Μορφολογική εκτίμηση της συνομιλίας (cross-talk) των μεταγραφικών παραγόντων PPARy και AP-1 στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου

Abstract

The exact role of AP-1, NF-κB and PPARγ in the development of colon cancer remains to be elucidated. Cox-2 promoter contains transcriptional regulatory elements for various transcription factors including AP-1 and NF-κB. OBJECTIVE The present study evaluated the expression of c-FOS, pc-JUN (phosphorylated-active c-JUN), pIκB-α (phosphorylated IκB-α, a signaling intermediate of the NF-κB pathway), CBP (a known AP-1, NF-κB and PPARγ transcriptional coactivator), EGFR, p53, PPARγ and COX-2 in normal colonic epithelial cells and colon adenocarcinoma cells. METHOD Immunohistochemical methodology was performed on formalin-fixed, paraffin-embedded sections from 60 patients with colon adenocarcinomas. A “molecular profile” was created for each patient both for normal colonic epithelial cells and colon adenocarcinoma cells. Relationships between transcription factors and downstream molecular targets were evaluated by Spearman’s rho correlation coefficient and all results were further validated by nonparametric Kruskall-Wallis test. RESULTS pIκB-α was overexpressed in 81.7% of adenocarcinomas as compared to adjacent normal colon and correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.513, P < 0.001). PPARγ was down-regulated in 77.3% of the adenocarcinomas and correlated inversely with COX-2 (Spearman’s rho = -0.412, P = 0.001) and pIκB-α (Spearman’s rho = -0.444, P < 0.001). CBP was induced in 50% of the cases and its expression correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.461, P < 0.001). Induction of EGFR and pc-JUN was detected in 41.7% and 43.3% of the cases, respectively, and their expression correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.444, P < 0.001 and Spearman’s rho = 0.431, P < 0.001, respectively). Moreover, p53 expression correlated positively with COX-2 (Spearman’s rho = 0.435, P = 0.004). CONCLUSIONS The results of this study indicate that activation of the EGFR–MAPK–AP-1 and NF-κB pathways as well as down-regulation of PPARγ expression are important events in colon carcinogenesis. The correlations between AP-1, NF-κB, PPARγ and COX-2 lead to the proposal of a dynamic molecular model that explains COX-2 induction in colon adenocarcinomas. The clinical implications of this model in chemoprevention and treatment of colorectal cancer are thoroughly discussed. - See more at: http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/5019#sthash.qYpXfKDx.dpuf

Ο ακριβής ρόλος των μεταγραφικών παραγόντων AP-1, NF-κB και PPARγ στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου δεν είναι πλήρως εξακριβωμένος. Είναι γνωστό ότι ο υποκινητής του γονιδίου cox-2 περιλαμβάνει περιοχές πρόσδεσης των μεταγραφικών παραγόντων AP-1 και NF-κB. ΣΚΟΠΟΣ Με σκοπό την διερεύνηση του ρόλου των AP-1, NF-κB και PPARγ στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου, εξετάστηκε η έκφραση των c-FOS, pc-JUN (φωσφορυλιωμένος-ενεργός c-JUN), pIκB-α (φωσφορυλιωμένος IκB-α – δείκτης ενεργοποίησης του μονοπατιού του ΝF-κB), CBP (κοινός μεταγραφικός συνενεργοποιητής των AP-1, NF-κB και PPARγ), EGFR, p53, PPARγ και COX-2, τόσο στον φυσιολογικό εντερικό βλεννογόνο όσο και σε αδενοκαρκινώματα παχέος εντέρου. ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΣ Εφαρμόστηκε ανοσοϊστοχημική μεθοδολογία σε τομές μονιμοποιημένες σε ουδέτερη φορμόλη και εγκλεισμένες σε παραφίνη από 60 ασθενείς με καρκίνο παχέος εντέρου. Για κάθε ασθενή δημιουργήθηκε ένα “μοριακό προφίλ”, τόσο για τα φυσιολογικά επιθηλιακά κύτταρα όσο και για τα καρκινικά. Οι στατιστικές σχέσεις μεταξύ των μεταγραφικών παραγόντων και των γονιδίων-στόχων μελετήθηκαν με την χρήση του Spearman’s rho συντελεστή συσχετίσεως, και έγινε περαιτέρω ανάλυση και επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων με την βοήθεια μη-παραμετρικής ανάλυσης Kruskall-Wallis. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ο pΙκΒ-α βρέθηκε υπερεκφρασμένος στο 81.7% των αδενοκαρκινωμάτων σε σχέση με το γειτονικό φυσιολογικό επιθήλιο και η έκφρασή του συσχετιζόταν θετικά με την COX-2 (Spearman’s rho = 0.513, P < 0.001). H έκφραση του PPARγ βρέθηκε ελαττωμένη στο 77.3% των αδενοκαρκινωμάτων και παρουσίαζε αρνητική συσχέτιση με την έκφραση της COX-2 (Spearman’s rho = -0.412, P < 0.001) και του pIκB-α (Spearman’s rho = -0.444, P < 0.001). Ο CBP βρέθηκε υπερεκφρασμένος στο 50% των αδενοκαρκινωμάτων σε σχέση με το γειτονικό φυσιολογικό επιθήλιο και η έκφρασή του συσχετιζόταν θετικά με την COX-2 (Spearman’s rho = 0.461, P < 0.001). Οι EGFR και pc-JUN βρέθηκαν υπερεκφρασμένοι στο 41.7% και στο 43.3% των αδενοκαρκινωμάτων, αντίστοιχα, σε σχέση με το γειτονικό φυσιολογικό επιθήλιο και η έκφρασή τους συσχετιζόταν θετικά με την COX-2 (Spearman’s rho = 0.444, P < 0.001 και Spearman’s rho = 0.431, P < 0.001, αντίστοιχα). Επιπλέον, η έκφραση του p53 εμφάνιζε θετική συσχέτιση με την έκφραση της COX-2 (Spearman’s rho = 0.435, P = 0.004). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η ανάλυση των παραπάνω αποτελεσμάτων οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η επαγωγή του μονοπατιού EGFR–MAPK–AP-1 και του μονοπατιού του ΝF-κB, καθώς και η ελάττωση της έκφρασης του PPARγ, είναι σημαντικά γεγονότα κατά την διάρκεια της καρκινογένεσης του παχέος εντέρου. Οι σχέσεις μεταξύ των μεταγραφικών παραγόντων AP-1, NF-κB, PPARγ και της COX-2 οδήγησαν στην δημιουργία ενός μοριακού μοντέλου, το οποίο εξηγεί την υπερέκφραση της COX-2 στα αδενοκαρκινώματα του παχέος εντέρου. Η κλινική σημασία αυτού του μοντέλου για την χημειοπροφύλαξη και την θεραπεία του καρκίνου παχέος εντέρου συζητείται διεξοδικά. - See more at: http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/5019#sthash.qYpXfKDx.dpuf