Abstract

Η ιντερλευκίνη-6 (IL-6) εμπλέκεται στην ογκογένεση του καρκίνου του πνεύμονα, την εξέλιξη του όγκου, μετάσταση, και της αντίστασης στα φάρμακα. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ο αποκλεισμός της IL-6 μπορούν να αναστείλουν την σηματοδότηση της ανάπτυξης του όγκου και να αυξήσουν την ευαισθησία σε φάρμακα σε μοντέλα ποντικού. Κλινικές μελέτες σε μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) αποκαλύπτουν ότι η IL-6 στοχευμένη θεραπεία ανακουφίζει NSCLC που σχετίζονται με αναιμία και η καχεξία, αν και άλλες κλινικές επιδράσεις απαιτούν περαιτέρω μελέτη. Διασχίσαμε

IL-6

– /-

ποντίκια με

Kras

G12D

μεταλλαγμένα ποντίκια, τα οποία αναπτύσσουν όγκους του πνεύμονα μετά από ενεργοποίησης των μεταλλαγμένων

Kras

G12D

, για να διερευνηθεί κατά πόσο η IL-6 αναστολή συμβάλλει στην πρόοδο του όγκου και του χρόνου επιβίωσης

in vivo

.

Kras

G12D

?

IL-6

– /- ποντίκια παρουσίασαν αυξημένη ογκογένεση, αλλά πιο αργή ανάπτυξη του όγκου και μεγαλύτερης διάρκειας επιβίωση, από ό, τι

Kras

G12D

ποντίκια. Περαιτέρω, προκειμένου να διερευνηθεί αν

IL-6

διαγραφή συμβάλλει στην καταστολή της μετάστασης του καρκίνου του πνεύμονα, δημιουργήσαμε

Kras

G12D

?

p53

Flox /Flox

?

IL-6

– /- ποντίκια, η οποία ανέπτυξε καρκίνο του πνεύμονα με μια τάση για μειωμένη μεταστάσεις και μακρύτερη επιβίωση από ό, τι

Kras

G12D

?

p53

Flox /Flox

ποντίκια. Όγκοι από

Kras

G12D

?

IL-6

– /- ποντίκια έδειξαν αυξημένη έκφραση του TNFa και μειωμένη έκφραση CCL-19, CCL-20 και φωσφορυλιωμένο STAT3 (pSTAT3) από

Kras

G12D

ποντίκια? Ωστόσο, οι αλλαγές αυτές δεν ήταν παρόντες μεταξύ των όγκων από το

Kras

G12D

?

p53

Flox /Flox

?

IL-6

– /- και

Kras

G12D

?

p53

Flox /Flox

ποντίκια. Προς τα πάνω ρύθμιση pSTAT3 και φωσφορυλιωμένη ΑΚΤ (ρΑΚΤ) παρατηρήθηκαν σε

Kras

G12D

όγκους με

p53

διαγραφή. Λαμβανόμενα μαζί, αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το

IL-6

διαγραφή επιταχύνει την ογκογένεση αλλά οι καθυστερήσεις εξέλιξης του όγκου και παρατείνει το χρόνο επιβίωσης σε ένα

Kras

καθοδηγούμενου μοντέλο ποντικού καρκίνου του πνεύμονα. Ωστόσο, τα αποτελέσματα αυτά μπορεί να ελαττωθεί με

p53

διαγραφή

Παράθεση:. Tan Χ, Carretero J, Chen Ζ, Zhang J, Wang Υ, Chen J, et al. (2013) Απώλεια

p53

εξασθενεί η συμβολή των

IL-6

διαγραφή για Καταστολής εξέλιξη του όγκου και να επεκταθεί στην επιβίωση

Kras

καθοδηγούμενου ποντικού καρκίνου του πνεύμονα. PLoS ONE 8 (11): e80885. doi: 10.1371 /journal.pone.0080885

Επιμέλεια: Βικτωρία Lawson, Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης, στην Αυστραλία

Ελήφθη: May 29, 2013? Αποδεκτές: 8 Οκτώβρη του 2013? Δημοσιεύθηκε: 15 Νοέμβρη, 2013

Copyright: © 2013 Tan et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίζεται από το NIH (CA122794, CA140594, CA163896, CA166480, CA154303, και πνευμόνων SPORE P50CA090578), Ηνωμένες εναντίον καρκίνο του πνεύμονα, αμερικανική Πνευμονολογική Εταιρεία, Susan Spooner Ταμείου Έρευνας (KKW), Εθνικό Πρόγραμμα Βασικά κινεζική στη βασική έρευνα (2012CB945100, 2011CB504202 ) και το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (31030040). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Συσσωρευμένα στοιχεία δείχνουν ότι η φλεγμονή συμβάλλει στην ογκογένεση, την εξέλιξη του όγκου και της μετάστασης [1,2]. Oncogene σχετιζόμενη φλεγμονή οδηγεί σε παραγωγή φλεγμονωδών κυτοκινών, όπως η ιντερλευκίνη-6 (IL-6) [3,4], μια πλειοτροπική κυτοκίνη που εμπλέκονται στη φλεγμονή, ανοσία, του μεταβολισμού των οστών, ανάπτυξη του νευρικού συστήματος, την αναπαραγωγή, και την αιματοποίηση [5]. Ωστόσο, η IL-6 συνδέεται επίσης με αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα [6-8]. IL-6 μπορεί να ανιχνεύεται σε αναπνοή συμπύκνωμα των ασθενών με μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) [9], και στον ορό μερικών ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα, αλλά δεν είναι ανιχνεύσιμο σε ασθενείς με καλοήθη ασθένεια των πνευμόνων [10]. Αυξημένα επίπεδα IL-6 συνεισφέρουν στην κακοήθη πλευριτική συλλογή [11,12], μετεγχειρητικές επιπλοκές [13], και μετεγχειρητική υποτροπή [14] του καρκίνου του πνεύμονα. Αρκετές μελέτες έχουν συσχετίσει υψηλά κυκλοφορούντα επίπεδα IL-6 με κακή επιβίωση των ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα [15-23]. IL-6-διαμεσολαβούμενη φλεγμονή συσχετίζεται με εξουθενωτικές σχετίζονται με τον καρκίνο συμπτώματα όπως κόπωση, θρομβοεμβολή, καχεξία, και αναιμία [3], και την ενεργοποίηση της IL-6 σηματοδότηση συσχετίζεται με αντίσταση χημειοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα [16,24]. Αυτές οι μελέτες προτείνουν ένα σημαντικό ρόλο για την IL-6 σε πολλές πτυχές του καρκίνου του πνεύμονα.

IL-6 έκφραση μπορεί να ανιχνευθεί σε όγκους του πνεύμονα [25], και το 53% των κυτταρικών σειρών καρκίνου του πνεύμονα [26], και οι IL-6 μονοπάτια ενεργοποιούνται σε ένα στέλεχος ανθρώπινη κυτταρική σειρά καρκίνου του πνεύμονα [27-29]. Λειτουργικοί προσδιορισμοί υποδεικνύουν ότι η IL-6 επηρεάζει την ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να υφίστανται μετάσταση σε μακρινές θέσεις [30,31] και ότι η IL-6 προωθεί την ανάπτυξη του όγκου σε ένα παρακρινή τρόπο

in vivo

[4,26,32] . Ως εκ τούτου, ίσως δεν είναι εκπληκτικό ότι

IL-6

knockdown, γενετική εκτομή ή θεραπεία με ένα εξουδετερωτικό IL-6 αντίσωμα αναστέλλει την ανάπτυξη του όγκου

in vivo

[4,33]. Αντιστρόφως, η ενεργοποίηση της IL-6 σηματοδότηση συνεισφέρει στην αντίσταση σε αναστολείς του υποδοχέα του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (EGFR) σε ένα μοντέλο ποντικού της NSCLC [34,35], ενώ αποκλεισμός αυξάνει την ευαισθησία του φαρμάκου σε μοντέλα ξενομοσχεύματος [34].

Ένα IL-6 θεραπεία μονοκλωνικού αντισώματος θα μπορούσε να προβλεφθεί για την αναστολή της φλεγμονώδους μικροπεριβάλλον στον καρκίνο του πνεύμονα. Μια τέτοια θεραπεία, ALD518, έχει υποστεί προκλινικές και την Φάση Ι και II κλινικών δοκιμών. Φαίνεται να είναι καλά ανεκτή και βελτιώνει NSCLC που σχετίζονται με αναιμία και η καχεξία [3], αν και το σύνολο των κλινικών αποτελεσμάτων χρειάζεται περαιτέρω μελέτη.

Για να εκτιμηθεί η συμβολή της IL-6 αναστολή της σηματοδότησης για την εξέλιξη του όγκου και του χρόνου επιβίωσης

in vivo

, περάσαμε

IL-6

– /-

ποντίκια με μεταλλαγμένο

Kras

G12D

ποντίκια, επειδή η IL-6 είναι ένας καθοδικός τελεστής του ογκογόνο Ras να προωθήσει ογκογένεση [4]. NSCLC συχνά διαγιγνώσκεται με μετάσταση και έχει κακή πρόγνωση. Η θεραπεία και η πρόληψη των μεταστάσεων του πνεύμονα καρκίνου είναι σημαντικές ανικανοποίητες ανάγκες [36]. Αδρανοποίηση μεταλλάξεις στο

p53

βρίσκονται σε τουλάχιστον 50% των περιπτώσεων NSCLC [36], και

Kras

G12D

ενεργοποίηση συνοδεύεται από

p53

διαγραφή μπορεί να προκαλέσει μετάσταση όγκου πνεύμονα [37]. Για τη μελέτη της λειτουργίας της IL-6 σε μετάσταση, μπορούμε επίσης να δημιουργούνται

Kras

G12D

?

p53

Flox /Flox

?

IL-6

– /- ποντίκια ..

Υλικά και Μέθοδοι

Ποντίκια

IL-6

– /-

ποντίκια αγοράστηκαν από το Εργαστήριο Jackson και διατηρούνται σε αποστειρωμένο κατοικιών [38]. Υπό τον όρο

LOX-Stop-Lox Kras

G12D

(εφεξής

Kras

G12D

) ποντίκια [39] και

p53

Flox /Flox

ποντίκια [40] περιγράφηκαν προηγουμένως.

Kras

G12D

και

Kras

G12D

?

IL-6

– /-

ποντίκια εμβολιάστηκαν με 5 × 10

6 PFU του αδενοϊικού Cre (αδενο-CRE) με ενδορρινική εισπνοή για την ενεργοποίηση ογκογόνο

KRAS

G12D

στους πνεύμονες.

Kras

G12D

?

p53

Flox /Flox

και

Kras

G12D

?

p53

Flox /Flox

?

IL-6

– /-

ποντίκια εμβολιάστηκαν με 5 × 10

5 PFU του αδενο-Cre. Όλες οι πειραματικές διαδικασίες πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας Οδηγός για τη Φροντίδα και Χρήση Ζώων Εργαστηρίου. Το πρωτόκολλο εγκρίθηκε από την Υγειονομική υπηρεσία και επιτροπή χρήση στο Dana-Farber Cancer Institute (αριθμός άδειας 04-094). Όλες οι χειρουργικές επεμβάσεις έγιναν κάτω από Avertin αναισθησία για να ελαχιστοποιήσουν την ταλαιπωρία. Μετά την ευθανασία, τα όργανα, συμπεριλαμβανομένης της καρδιάς, του ήπατος, της σπλήνας, των νεφρών, του στομάχου, του εντέρου, της σπονδυλικής στήλης, του εγκεφάλου, του μαστού, του δέρματος, και των όρχεων ή των ωοθηκών, είχαν υποβληθεί σε ακαθάριστα επιθεώρηση για μεταστάσεις. Όγκων στους πνεύμονες τηρηθεί υπεζωκότα θεωρήθηκαν βρεγματικού υπεζωκότα μεταστάσεις. Υποψία μεταστάσεις συλλέχθηκαν και επιβεβαιώθηκε με ιστολογικά χαρακτηριστικά.

Ιστολογία και ανοσοϊστοχημεία

Μετά την ευθανασία, οι πνεύμονες αφαιρέθηκαν και σταθεροποιήθηκαν σε 10% ουδέτερη ρυθμισμένη φορμαλίνη για όλη τη νύχτα πριν από την ενσωμάτωση σε παραφίνη. τομές πέντε μικρομέτρων ιστών πνεύμονα ποντικού κόπηκαν. Ορισμένες τομές βάφτηκαν με Η

IL-6

-/-

.

doi:10.1371/journal.pone.0080885.s001

(TIF)

Figure **

P

IL-6

-/-

.

doi:10.1371/journal.pone.0080885.s003

(TIFF)

Figure p53

flox/flox

;

IL-6

-/-

.

doi:10.1371/journal.pone.0080885.s004

(TIF)

Figure . p53

flox/flox

;

IL-6

-/-

.

doi:10.1371/journal.pone.0080885.s005

(TIF)

Figure p53

flox/flox

;

IL-6

-/-

.

doi:10.1371/journal.pone.0080885.s006

(TIFF)

Table S1.