Αφηρημένο

Η θλιβερή θνησιμότητα του καρκίνου του πνεύμονα οφείλεται σε προχωρημένο στάδιο κατά τη διάγνωση και την έμφυτη θεραπευτική αντίσταση. Η ενσωμάτωση των στοχευμένων θεραπειών έχει ελαφρώς βελτιωθεί κλινικά αποτελέσματα, αλλά ο προσδιορισμός νέων στόχων θα μπορούσε να βελτιώσει περαιτέρω κλινικά αποτελέσματα από την καθοδήγηση διαστρωμάτωση των ασθενών πρώιμο στάδιο χαμηλής επικινδυνότητας και εξατομίκευση θεραπευτικές επιλογές. Υποθέσαμε ότι μια διαδοχική, συνδυασμένη προσέγγιση των μικροσυστοιχιών θα είναι πολύτιμη για τον εντοπισμό και την επικύρωση νέων στόχων στον καρκίνο του πνεύμονα. Εμείς προφίλ υπογραφές γονιδιακής έκφρασης κατά τη διάρκεια του πνεύμονα επιθηλιακών κυττάρων αθανατοποίηση και τον μετασχηματισμό, και έδειξε ότι τα γονίδια που εμπλέκονται στην μίτωση προοδευτικά ενισχύεται στην καρκινογένεση. 28 γονίδια επικυρώθηκαν από ανοσοκηλίδωση και 4 γονίδια περαιτέρω αξιολογήθηκαν σε μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα μικροσυστοιχίες καρκινικού ιστού. Αν και CDK1 ήταν εντόνως εκφρασμένο σε ιστούς όγκων, την απώλεια του από το κυτταρόπλασμα προβλεπόμενη απροσδόκητα κακή επιβίωση και ανατίθενται αντίσταση στη χημειοθεραπεία σε πολλαπλές κυτταρικές σειρές, παράγοντες ειδικά μικροσωληνίσκων κατευθυνόμενη. Μια ανάλυση της έκφρασης των γονιδίων CDK1 και CDK1 σχετιζόμενη στη βάση δεδομένων κυτταρική γραμμή NCI60 επιβεβαίωσε την ευρεία συσχέτιση αυτών των γονιδίων με χημειοθεραπευτικούς ανταπόκριση. Τα αποτελέσματα αυτά έχουν επιπτώσεις για την εξατομίκευση της θεραπείας του καρκίνου του πνεύμονα και αναδείξει τις δυνατότητες των συνδυασμένων προσεγγίσεις για την ανακάλυψη βιοδεικτών

Παράθεση:. Zhang C, Elkahloun AG, Robertson Μ, τα βράγχια JJ, Tsurutani J, Shih JH, et al. (2011) Απώλεια κυτταροπλασματικών CDK1 Προβλέπει κακή επιβίωση σε Ανθρώπινο Καρκίνο του Πνεύμονα και αναθέτει αντοχής στα χημειοθεραπευτικά. PLoS ONE 6 (8): e23849. doi: 10.1371 /journal.pone.0023849

Επιμέλεια: Carlo Gaetano, Istituto Dermopatico dell’Immacolata, Ιταλία

Ελήφθη: May 10, 2011? Αποδεκτές: 26 Ιουλίου του 2011? Δημοσιεύθηκε: 24 του Αυγούστου, 2011

Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης, χωρίς όλα τα πνευματικά δικαιώματα, και δεν μπορεί να αναπαραχθεί ελεύθερα, διανεμηθεί, να μεταδοθεί, τροποποιηθεί, χτισμένο πάνω, ή ειδάλλως να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε για οποιονδήποτε νόμιμο λόγο. Το έργο γίνεται διαθέσιμα υπό την Creative Commons CC0 αφοσίωση δημόσιο τομέα

Χρηματοδότηση:. Η έρευνα υποστηρίχθηκε από το εσωτερικό ερευνητικό πρόγραμμα του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας, Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου, Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο. 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

ο καρκίνος του πνεύμονα είναι η κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο σε όλο τον κόσμο, προκαλώντας περίπου 1,2 εκατομμύρια θανάτους ετησίως και υπολογίζεται ότι 157.300 θάνατοι στις ΗΠΑ το 2010 [1]. NSCLC εμφανίζεται πιο συχνά σε καπνιστές [2]. Στις ΗΠΑ, περίπου το 90% των θανάτων από καρκίνο του πνεύμονα στους άνδρες και 79% στις γυναίκες συνδέονται με το κάπνισμα [3]. Οι περισσότεροι καρκίνοι του πνεύμονα είναι των επιθηλιακών κυττάρων. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη του καρκίνου του πνεύμονα αντανακλά την αθροιστική επίδραση του καπνίσματος που προκαλείται μοριακές αλλαγές στα επιθηλιακά κύτταρα των αεραγωγών. Επειδή περίπου 90.000.000 νυν ή πρώην καπνιστές στις ΗΠΑ έχουν ένα μόνιμα αυξημένο σχετικό κίνδυνο για ανάπτυξη καρκίνου του πνεύμονα, η αναγνώριση των πρώιμων μοριακών γεγονότων εγγενείς πνεύμονα ογκογένεση θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για παρεμβάσεις που στοχεύουν στην πρόληψη της εξέλιξης φαινοτυπική που κρύβεται πίσω από την καρκινογένεση.

μοριακές αλλαγές στον καρκίνο του πνεύμονα είναι σύνθετες και περιλαμβάνουν τη γενετική, επιγενετική, και βιοχημικές μεταβολές. να αναγνωρίζεται Τα πρώτα μοριακά γεγονότα ήταν γενετικά και συμπεριλαμβάνονται αδρανοποίηση των γονιδίων καταστολής όγκων όπως p53 [4], και η ενεργοποίηση των ογκογονιδίων όπως Κ-Ras [5]. Επιγενετικές εκδηλώσεις περιλαμβάνουν αποσιώπηση του αναστολέα CDK, ρ16, το ογκοκατασταλτικό RASSF1, και άλλα γονίδια μέσω μεθυλίωσης [6], [7]. Πρόσφατα, βιοχημικά γεγονότα όπως συστατική ενεργοποίηση οδών μεταγωγής σήματος που προάγουν την κυτταρική αντίσταση επιβίωση και θεραπευτικά μέσα έχουν επίσης αναφερθεί [8], [9], [10]. Τελικά, αυτές οι μοριακές αλλαγές πρέπει να οδηγούν φαινοτυπική εξέλιξη της επιθηλιακού κυττάρου που προορίζονται για μετασχηματισμό. Η πειραματική μεταμόρφωση των φυσιολογικών επιθηλιακών κυττάρων σε ογκογόνα κύτταρα απαιτεί δύο διακριτά στάδια. Το πρώτο είναι κύτταρο αθανατοποίηση, η οποία απαιτείται για να κάνει τα κύτταρα ευαίσθητα στο δεύτερο βήμα, το μετασχηματισμό. Ανθρώπινα κύτταρα πρέπει να παρακάμψουν δύο εμπόδια για την επίτευξη αθανατοποίηση, την κυτταρική γήρανση και την κυτταρική κρίσης. Αυτά τα εμπόδια για την αθανατοποίηση ρυθμίζονται από βράχυνσης των τελομερών και η ρετινοβλαστώματος (Rb) και ρ53 μονοπατιών ογκο-κατασταλτικά [11]. Πρόσθετες αλλαγές που απαιτούνται για την πλήρη μεταμόρφωση. Ακόμα κι αν ένας αυξανόμενος αριθμός των μοριακών αλλαγών έχουν εντοπιστεί στη φαινοτυπική εξέλιξη της μεταμόρφωσης των επιθηλιακών κυττάρων, άλλα γεγονότα είναι πιθανόν σημαντικό.

Για να προσδιορίσει ένα ευρύ φάσμα μοριακών αλλαγών εγγενής στις διαδικασίες της αθανατοποίηση και μετασχηματισμό των αεραγωγών επιθηλιακά κύτταρα, χρησιμοποιήσαμε ένα σύστημα μοντέλο που θεσπίστηκε από Reddel

et al.

, ο οποίος δημιούργησε αθανατοποιημένα, μη ογκογόνα βρογχικά επιθηλιακά κύτταρα (BEAS-2Β) μολύνοντας φυσιολογικά ανθρώπινα βρογχικά επιθηλιακά κύτταρα (ΝΗΒΕ) με αδενοϊό-12 SV40 υβριδικός ιός [12]. Η διάσπαση του ρ53 και Rb οδών με SV40 Τ-αντιγόνο, μαζί με αυξημένη έκφραση τελομεράσης, αθανατοποιημένα κύτταρα BEAS-2Β. κύτταρα BEAS-2Β συνέχεια έγιναν πλήρως ογκογονικά εκθέτοντας κύτταρα BEAS-2Β in vivo με τη συγκεκριμένη καρκινογόνο καπνό, νιτροζαμίνη 4- (μεθυλονιτροζαμινο) -1- (3-πυριδυλ) -1-βουτανόνη (ΝΝΚ), για 6 μήνες. έκθεση ΝΝΚ επαγόμενη φαινοτυπικές αλλαγές στα κύτταρα BEAS-2Β που ήταν παρόμοιες με τις προοδευτικές αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης καρκινογένεση του πνεύμονα [13].

Σε αυτές τις μελέτες, έχουμε συστηματικά προφίλ γονιδιακής έκφρασης σε φυσιολογικά (ΝΗΒΕ), αθανατοποιημένων ( BEAS-2Β) και πλήρως μετασχηματισμένο (ΝΝΚ-BEAS-2Β) ανθρώπινα βρογχικά επιθηλιακά κύτταρα, καθώς και μια κυτταρική γραμμή μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) (Η157) από ένα καπνιστή (Σχήμα 1Α). προφίλ έκφρασης που συνοδεύουν την αθανατοποίηση και /ή μετατροπή των βρογχικών επιθηλιακών κυττάρων παρήχθησαν, και η έκφραση των γονιδίων 28 ελέγχθηκε με ανοσοστύπωμα. 4 από αυτά αξιολογήθηκαν περαιτέρω σε ανοσοϊστοχημικές αναλύσεις των μικροσυστοιχίες ιστού που περιέχουν NSCLC δείγματα, γύρω από μη προσβεβλημένων ιστών και μη πνευμονική φυσιολογικούς ιστούς. Αν και όλα τα 4 γονίδια εκφράζεται κυρίως σε ιστούς όγκων, απώλεια της έκφρασης των κυτταροπλασματικών CDK1 ήταν κλινικά σημαντική επειδή συσχετίστηκε με κακή πρόγνωση για τους ασθενείς με NSCLC. Αυτή η κακή προγνωστική αξία μπορεί να σχετίζεται με θεραπευτικές αντίσταση, διότι μειώνοντας τα επίπεδα της κυτταροπλασματικής CDK1

in vitro

αυξημένη αντοχή στην αποκοπή χημειοθεραπείες που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία του NSCLC, ειδικά μικροσωληνίσκων παράγοντες όπου η αντίσταση ήταν σχεδόν πλήρης. Αυτές οι μελέτες δείχνουν πως μια συνδυαστική προσέγγιση των μικροσυστοιχιών μπορεί να διευκολύνει τον εντοπισμό των νέων, σχετικών στόχων στον καρκίνο.

Α. Το σύστημα και η στρατηγική για τη μελέτη του προφίλ της γονιδιακής έκφρασης, η κλινική σημασία του και λειτουργικό ρόλο κατά τη διάρκεια NSCLC καρκινογένεση και χημειοθεραπευτικά αντίσταση. B. Ταξινόμηση των 1.688 γονιδίων που ρυθμίζονται μεταξύ BEAS-2Β (Β), ΝΝΚ-BEAS-2Β (ΝΒ) και Η157 (H) σε σύγκριση με ΝΗΒΕ (Ν). Γονίδια των οποίων η έκφραση επίπεδο δεν άλλαξε μεταξύ των κυτταρικών σειρών αποκλείστηκαν. Οι αναλογίες γραφικά ορατά με προγράμματα Cluster και TreeView (https://rana.lbl.gov/EisenSoftware.htm). Ζεύγη των λωρίδων και την αμοιβαία κόκκινα και πράσινα χρώματα δείχνουν βαφής εναλλαγή. δυναμική έκφραση Γ γονιδίων κατά τη διάρκεια της απαθανάτιση και /ή μετατροπή. Τα γραφήματα δημιουργήθηκαν από Cluster Analysis of Gene πρόγραμμα Dynamics Έκφραση (https://www.genomethods.org/caged). Α, C, J και H σύμβολα απεικονίζουν ομάδες γονιδίων που ταυτοποιούνται στην Εικόνα 1Β.

Η

Αποτελέσματα

Η κατάταξη των διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων σε BEAS-2Β, ΝΝΚ-BEAS-2B και Η157 κυττάρων σε σύγκριση με τα κύτταρα ΝΗΒΕ

Με ΝΗΒΕ ως αναφορά, 1688 γονίδια διαφορικά εκφραζόμενα σε BEAS-2Β, ΝΝΚ-BEAS-2B και /ή κύτταρα Η157. Διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια ταξινομήθηκαν σε γράμματα ομάδες (Α-Ρ) με βάση την κατανομή των αλλαγών έκφρασης (Σχήμα 1Β). προφίλ γονιδιακής έκφρασης ομαδοποιήθηκαν με βάση φαινοτυπικά χαρακτηριστικά. ΝΗΒΕ, BEAS-2B, ΝΝΚ-BEAS-2Β κύτταρα που αντιπροσωπεύεται κανονικό, αθανατοποιημένα, και μετασχηματίστηκε στάδια της καρκινογένεσης του πνεύμονα, αντίστοιχα, και τα κύτταρα Η157 χρησιμοποιήθηκαν ως ένα άσχετο πλήρως μετασχηματισμένη κυτταρική γραμμή που λαμβάνεται από έναν ασθενή NSCLC. Γονίδια στις ομάδες Α (65, 3.9%) ή J (101, 6%) είχαν ρυθμίζεται προς τα πάνω ή προς τα κάτω ρυθμισμένη, αντίστοιχα, σε BEAS-2Β, ΝΝΚ-BEAS-2Β και κυττάρων Η157, υποδεικνύοντας ότι αυτές οι αλλαγές έκφρασης των γονιδίων ήταν κοινά στην αθανατοποίηση και το μετασχηματισμό της ΝΗΒΕ. Η έκφραση των γονιδίων σε ομάδες Β (38, 2.3%) ή Ι (31, 1,8%) αυξήθηκε ή μειώθηκε, αντίστοιχα, σε BEAS-2Β και ΝΝΚ-BEAS-2Β αλλά όχι Η157 κύτταρα, υποδηλώνοντας ότι οι αλλαγές αυτές προέκυψαν από SV40- μεσολάβηση αθανατοποίηση. Γονίδια στις ομάδες C (112, 6.6%) ή Η (39, 2.3%) ήταν εκφράζονται διαφορικά σε ΝΝΚ-BEAS-2Β και Η157 κύτταρα, εμπλέκοντας ότι αυτά τα γονίδια συμβάλλουν στην πλήρη μετασχηματισμό των κυττάρων. Ομάδες D (407, 24,1%) και G (571, 33,8%) περιελάμβανε το μεγαλύτερο αριθμό γονιδίων και ήταν ειδικά για τα κύτταρα ΝΝΚ-BEAS-2Β. Αυτό υποδηλώνει ότι ΝΝΚ μεσολάβηση μετασχηματισμός είναι ένα πολύπλοκο γεγονός που απαιτεί αλλαγές στην έκφραση πολλών γονιδίων. Άλλες αλλαγές στην έκφραση γονιδίων ήταν ειδικά για ένα δεδομένο κυτταρικό τύπο, και εξαιρέθηκαν από περαιτέρω ανάλυση. Τα δεδομένα πλήρης λίστα των γονιδίων και των σχετικών συντελεστής που προβλέπεται στην υποστήριξη των πληροφοριών (Πίνακας S1).

Gene προφίλ έκφρασης σχολιασμό και την ανάλυση βιολογικών

Μεταξύ των ταξινομήσεων, ομάδες Α και J περιλαμβάνουν γονίδια που είναι ζωτικής σημασίας καθ ‘όλη την εξέλιξη του όγκου, από αθανατοποίηση για μετασχηματισμό, και τις ομάδες C και Η περιλαμβάνουν γονίδια που σχετίζονται με την πλήρη μετασχηματισμό. Οι ποσοτικές αλλαγές στην έκφραση γονιδίων δείχνεται (Σχήμα 1 C). Για την ανάλυση μεταβολών γονιδιακή έκφραση από αυτές τις ομάδες σε μια γενωμική κλίμακα και να παρέχει σύνδεση με υποθετικό βιολογικές διεργασίες, εκτελέσαμε ανάλυση υψηλής Throughtput GoMiner (Πίνακας 1, οι σχετικές γονίδια που παρατίθενται στον Πίνακα S2). Στην ομάδα Α, τα γονίδια που εμπλέκονται στην μίτωση ήταν άκρως εμπλουτισμένο. Στην ομάδα J, τα γονίδια που εμπλέκονται στην ανάπτυξη εξώδερμα είχαν μειωθεί. Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές γονίδιο οντολογίας (GO) κατηγορίες σημειώθηκαν για τις ομάδες Β και Ι Σε ομάδες C ή Η, όπου οι αλλαγές έκφρασης γονιδίων που σχετίζονται με τον μετασχηματισμό, τα γονίδια που εμπλέκονται στη ρύθμιση της μίτωσης ήταν ενισχυμένη, ενώ τα γονίδια που ρυθμίζουν αρνητικά τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και βιολογικές διεργασίες είχαν μειωθεί (Τραπέζι 1). Αρκετές κατηγορίες GO σημειώθηκαν για τις κατηγορίες D και G που σχετίζονται με αλλαγές που συνδέονται με μετατροπή από ΝΝΚ (Πίνακας S3). Αυτά τα αποτελέσματα επεκτάθηκαν με τη διενέργεια ανάλυσης Gene μικροσυστοιχιών Διαδρομή Profiler, η οποία έδειξε ότι το σωρευτικό αποτέλεσμα των αλλαγών της γονιδιακής έκφρασης στην καρκινογένεση, θα πρέπει να προβλέπεται ότι θα αυξηθούν αυτόνομη εξέλιξη μέσω του κυτταρικού κύκλου (Σχήμα S1) και της φοροδιαφυγής απόπτωσης (Εικόνα S2).

επικύρωση προφίλ έκφρασης στο επίπεδο της πρωτεΐνης με ανοσοκηλίδωση

για να επικυρώσετε τα δεδομένα μικροσυστοιχιών μας, πραγματοποιήσαμε ανοσοαποτύπωση για 28 υποψήφια γονίδια που προέρχονται από διάφορες ομάδες (Σχήμα 2). Η επιλογή των γονιδίων βασίστηκε στην εμπορική διαθεσιμότητα των αντισωμάτων που είχαν χρησιμοποιηθεί προηγουμένως σε πειράματα ανοσοκηλιδώσεως. Ομάδες Α ή J εκπροσωπείται γονίδια που ήταν υπερ- ή υπο-εκφράζεται σε αθανατοποίηση και μετασχηματισμό, αντίστοιχα. Σε σύγκριση με ΝΗΒΕ, BEAS2B, ΝΝΚ-BEAS-2Β και τα κύτταρα Η157 είχαν αυξημένη έκφραση CDK1, κυκλίνη Α, STMN1, PTTG1, και TOP2A (ομάδα Α), και μειωμένη έκφραση KRT14, PERP, S100A8, Maspin, TRAIL, και ρ63 (ομάδα Ι). Κατά τη σύγκριση της έκφρασης του mRNA για έκφραση πρωτεΐνης σε ομάδες Α και J, μόνο p63 εμφανίστηκε ταξινομηθεί εσφαλμένα στην εν λόγω ρ63 κατηγοριοποιήθηκε σε ομάδα J βασίζεται σε δεδομένα των μικροσυστοιχιών, αλλά ανοσοκηλίδωση έδειξε ότι η μειωμένη έκφραση ρ63 παρατηρήθηκε μόνο σε Η157 κύτταρα (ομάδα Ν). Αυτό θα μπορούσε να σχετίζεται με μεταβλητή αντίσωμα-ειδική αντιδραστικότητα ενάντια ισόμορφα ρ63 και παραλλαγές ματίσματος. Τα γονίδια σε ομάδες C ή Η ταξινομήθηκαν ως μετασχηματισμός ειδικά με βάση τα δεδομένα μικροσυστοιχίας. Ανοσοαποτύπωση αποκάλυψε ότι πολλά γονίδια σε αυτή την ομάδα Γ είχαν ταξινομηθεί εσφαλμένα. Για παράδειγμα, η κυκλίνη Β2, γαλεκτίνη 1 και PBK φάνηκε να εκφράζεται κυρίως σε κύτταρα ΝΝΚ-BEAS-2Β (ομάδα Δ), ενώ Cyr61 και hnRNPA2 /Β1 ήταν κοινά σε κύτταρα που είχαν αθανατοποιημένα και μετασχηματισμένα (ομάδα Α). p21 και KLF4 από την ομάδα H ήταν ακριβή ταξινομηθεί, επειδή τα επίπεδα του mRNA και της πρωτεΐνης τους μειώθηκαν σε ΝΝΚ-BEAS-2B και Η157 μετασχηματισμένα κύτταρα. Ομάδες D ή G αντιπροσωπεύεται ΝΝΚ-ειδικών γονιδίων. κύτταρα ΝΝΚ-BEAS-2Β μοναδικά απορυθμίζεται πρωτεΐνη έκφραση του Survivin, DNMT1, ΗΙΡ1, PLK1, SPARC και ETS1 (ομάδα Δ), και μειωτικά πρωτεΐνη έκφραση του ρ15, FKHR και TAO1 (ομάδα G). Η συσχέτιση μεταξύ της έκφρασης του mRNA και της έκφρασης πρωτεΐνης ήταν υψηλή για αυτές τις ομάδες. XAGE1, αρχικά χαρακτηριστεί ως κύτταρο-ειδικό γονίδιο Η157 (ομάδα Μ), έδειξε μεγαλύτερη έκφραση σε Η157 κύτταρα. Συνολικά, ανοσοαποτύπωση αποκάλυψε ότι 22/28 γονίδια (79%) έχουν ταξινομηθεί σωστά από τα δεδομένα μικροσυστοιχιών, δείχνοντας μια υψηλή συσχέτιση μεταξύ του mRNA και της έκφρασης της πρωτεΐνης.

ανάλυση ανοσοαποτύπωσης σε ΝΗΒΕ (Ν), BEAS-2Β (Β ), ΝΝΚ-BEAS-2Β (ΝΒ) και Η157 (H) κύτταρα για 28 μορίων από αντιπροσωπευτικές ομάδες, και η σύγκριση της έκφρασης αλλάζει με τα επίπεδα του mRNA από τα δεδομένα μικροσυστοιχιών.

η

η ανοσοϊστοχημική χρώση για πνευμονικού ιστού μικροσυστοιχιών

για να προσδιορίσετε αν τα γονίδια που εντοπίστηκαν στην ανάλυση μικροσυστοιχιών και περαιτέρω επικυρωθεί χρησιμοποιώντας ανοσοαποτύπωση είχε κλινική σημασία, πραγματοποιήσαμε ανοσοϊστοχημεία (IHC) για την αξιολόγηση της έκφρασης σε ανθρώπινα δείγματα NSCLC. Από τις 22 ταξινομηθεί σωστά γονίδια, CDK1, TOP2A, PTTG1 και Survivin επιλέχθηκαν με βάση την εμπορική διαθεσιμότητα των αντισωμάτων που είχαν επικυρωθεί στη IHC. Η έκφραση αξιολογήθηκε σε μικροσυστοιχίες ιστού (TMAs) που περιέχουν 300 περιπτώσεις NSCLC (150 αδενοκαρκινώματα (AD) και 150 καρκινώματα πλακωδών κυττάρων (SCC)), 100 παρακείμενα μη νοσούντες ιστούς των πνευμόνων από AD και SCC περιπτώσεις, και 50 μη-πνευμονικό φυσιολογικούς ιστούς [14]. Η βαθμολόγηση βασίστηκε σε ένταση, τη διανομή, και υποκυτταρικό εντοπισμό. χρώσης για CDK1, PTTG1 και Survivin ήταν παρόμοια σε ότι χρώσης ήταν είτε κυρίως κυτταροπλασματική ή και τα δύο πυρηνικών και κυτταροπλασματικών. Αντίθετα, η χρώση για TOP2A ήταν είτε αποκλειστικά πυρηνικό ή αμφότερα κυτταροπλασματική και πυρηνική (Σχήμα 3Α). Σε σύγκριση με τα καρκινικά κύτταρα, χρώση των γύρω στρωματικών ιστού ήταν ελάχιστη ή καθόλου.

Α. Παραδείγματα CDK1, PTTG1, Survivin και υποκυτταρικών χρώση TOP2A σε κλινικά δείγματα όγκων (-C: κυτταροπλασματική χρώση? Ν: πυρηνική χρώση). Η χρώση δείχνεται στα 400 × μεγέθυνση. Β κατανομή ιστών των θετικών ρυθμών για CDK1, PTTG1, Survivin και TOP2A. AD: αδενοκαρκίνωμα? SCC: καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων? Ν-AD: Δίπλα μη νοσούντες ιστούς των πνευμόνων από αδενοκαρκίνωμα? Ν-SCC: Δίπλα μη προσβεβλημένων ιστών του πνεύμονα από πλακώδες καρκίνωμα? Ν-Ο: Μη πνευμονική φυσιολογικά όργανα. C. Επισκόπηση ολόκληρων χρώσης μικροσυστοιχίας ιστών για την έκφραση αυτών των αντιγόνων στο κυτταρόπλασμα ή στον πυρήνα.

Η

Και οι τέσσερις πρωτεΐνες εκφράζονται κυρίως σε ιστούς όγκων, σε σύγκριση με τα γειτονικά μη νοσούντες ιστούς των πνευμόνων (Σχήμα 3Β ). Αυτό ήταν ιδιαίτερα εμφανές όταν θεωρήθηκε πυρηνική χρώση. Τα περισσότερα δείγματα NSCLC ήταν θετικά για CDK1 κυτταροπλασματική χρώση (86% για την AD και SCC), και το 40% των δειγμάτων Αϋ και 36% των δειγμάτων SCC έδειξε πυρηνική χρώση. Γύρω φυσιολογικούς ιστούς των πνευμόνων και άλλους φυσιολογικούς ιστούς που εκφράζονται κυτταροπλασματική CDK1, αλλά δεν εκφράζουν την πυρηνική CDK1. Χρώση για TOP2A ήταν συνολικά λιγότερο διαδεδομένες σε δείγματα NSCLC από ό, τι για τις άλλες πρωτεΐνες (20-34%), αλλά ήταν πιο ομοιόμορφα κατανεμημένη μεταξύ κυτταροπλασματικής και πυρηνική χρώση. Η χρώση για TOP2A ήταν αποκλειστικά για NSCLC δείγματα εναντίον γύρω φυσιολογικούς ιστούς των πνευμόνων. PTTG1 και Survivin έδειξε ένα υψηλό επιπολασμό της κυτταροπλασματικής χρώσης (PTTG1- 79% σε AD και 69% στην SCC? Survivin- 73% σε AD και 61% στην SCC), καθώς και στην πυρηνική χρώση (PTTG1- 35% σε AD και 49 % στην SCC? Survivin- 44% σε AD και 33% στην SCC). Συνολικά, χρώση για όλες τις τέσσερις πρωτεΐνες ήταν επιλεκτική για NSCLC δείγματα εναντίον γύρω φυσιολογικούς ιστούς, ανεξάρτητα από υποκυτταρικού εντοπισμού (Σχήμα 3C).

Χρησιμοποιήσαμε αμφίδρομη ομαδοποίησης για να αναλύσει τα πρότυπα χρώσης, και το χ

2 τεστ για να εξετάσει τη συμφωνία μεταξύ του κάθε αντισώματος και την σύνδεση της χρώσης αντισώματος με κλινικούς παράγοντες. Όγκοι που χρωματίστηκαν για TOP2A ήταν περισσότερο διακριτή, σε σύγκριση με CDK1, PTTG1 και Survivin (Σχήμα 4Α). Η ισχυρότερη συσχέτιση της χρώσης αντισώματος ήταν μεταξύ TOP2A πυρηνικής και κυτταροπλασματικής χρώσης (Πίνακας 2), το οποίο είναι συνεπές με την παρατήρηση ότι TOP2A είναι εντοπισμένη στον πυρήνα και συχνά συνοδεύονται από κυτταροπλασματική χρώση (Σχήμα 3Α). Σε αντίθεση με TOP2A, χρώση για CDK1, PTTG1 και Survivin ήταν κυρίως κυτταροπλασματική. Κυτταροπλασματική ή πυρηνική χρώση για PTTG1 και Survivin συγκεντρωμένα επίσης πολύ παρόμοια, και αυτό ήταν συνεπές με τις χ

2 δοκιμές (Πίνακας 2). πυρηνική χρώση CDK1 έντονα συνδέεται είτε με χρώση πυρηνικών ή κυτταροπλασματικών TOP2A. Συνολικά, η συμφωνία μεταξύ χρώση με αυτά τα αντισώματα ήταν πολύ ισχυρή, εκτός από την ένωση της κυτταροπλασματικής χρώσης CDK1 με χρώση των πυρηνικών Survivin (Εικόνα 4Α και Πίνακας 2).

Α. Η ιεραρχική ομαδοποίηση και για τα δύο αντισώματα και όγκων με τη χρήση Cluster 3.0 και Java TreeView. B. Οι θετικοί ρυθμοί της CDK1, PTTG1, Survivin και TOP2A σε πρώιμα στάδια (1-2) και προχωρημένα στάδια (3-4). ανάλυση επιβίωσης Γ Kaplan-Meier για κυτταροπλασματική πρότυπο χρώσης CDK1 σε NSCLC. Η δοκιμή μετάθεση χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό του

σ

αξίας για όλους τους όγκους και τους όγκους από το στάδιο.

Η

Όταν αναλύθηκαν από το στάδιο, χρώση για όλες τις τέσσερις πρωτεΐνες ήταν μεγαλύτερη στο στάδιο 1-2 νόσος (Σχήμα 4Β). Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για TOP2A πυρηνική χρώση, όπου το 56% του σταδίου 1-2 δείγματα ήταν θετικά, ενώ μόνο το 26% του σταδίου 3-4 δείγματα ήταν θετικά. Όταν χρώση συσχετίστηκε με κλινικές μεταβλητές, δεν υπήρχε σχέση με την ηλικία, το φύλο ή την διαφοροποίηση (Πίνακας 2). χρώση κυτταροπλασματική TOP2A συνδέθηκε έντονα με μικρότερους όγκους (& lt? 5 cm) (

σ

= 0,00745), και κυτταροπλασματική χρώση Survivin συνδέθηκε με το στάδιο Ι της νόσου (στάδιο 1 & gt? στάδιο 2-3-4,

σ

= 0,0436) (Πίνακας 2)

Μόνο χρώση κυτταροπλασματική CDK1 συσχετίστηκε με την επιβίωση, αν και υπήρχε μια τάση προς χειρότερη επιβίωση με κυτταροπλασματική PTTG1 θετική ασθενείς με όγκους & lt? 5 εκ. (

σ

= 0,089). Ανεξάρτητα από το στάδιο, απώλεια της κυτταροπλασματικής CDK1 προσδίδει κακή πρόγνωση (

σ

= 0,040) (Πίνακας 2). Δεδομένου ότι ο αριθμός των σταδίου 2 όγκων αρνητικό για κυτταροπλασματική CDK1 είναι πολύ μικρό και απαγορεύεται η ουσιαστική σύγκριση με θετικό στάδιο 2 όγκων, και τη συνολική επιβίωση των ασθενών σε αυτό το σύνολο δεδομένων με το στάδιο 1 και το στάδιο 2 ασθενείς είναι παρόμοια, συνδυάσαμε το στάδιο 1 και στάδιο 2 όγκων όπως όγκοι πρώιμο στάδιο. Κατά τη σύγκριση πρώιμο στάδιο (1 και 2) και προχωρημένους όγκους σταδίου (3 και 4), βρήκαμε ότι η απώλεια της κυτταροπλασματικής CDK1 ήταν οριακά σημαντική για όγκους πρώιμο στάδιο (

σ

= 0,063), αλλά άκρως σημαντική για το προχωρημένο στάδιο όγκοι (

σ

= 0,008) (Εικόνα 4C και Πίνακας 2).

απώλεια της κυτταροπλασματικής CDK1 και χημειοθεραπεία αντίσταση

το γεγονός ότι η απώλεια της κυτταροπλασματικής CDK1 παρέχει μια κακή πρόγνωση , ειδικά για προχωρημένο NSCLC ασθενείς που είναι πιο πιθανό να λάβουν χημειοθεραπεία ή χημειοραδιοθεραπεία, προτείνεται θα μπορούσε να συμβάλει σε χημειοθεραπευτικά αντίσταση. Για να ελεγχθεί αυτή η υπόθεση, μια ευαίσθητη στη θερμοκρασία p34cdc2 /χρησιμοποιήθηκε CDK1 μεταλλαγμένο καρκίνωμα ποντικού FT210 κυτταρική γραμμή. Όταν FT210 κύτταρα καλλιεργούνται σε μη-επιτρεπτή θερμοκρασία των 39 ° C από μία επιτρεπτή θερμοκρασία 32 ° C, κατά προτίμηση CDK1 γίνεται αδρανοποιημένο και υποβαθμισμένη από το κυτταρόπλασμα [15]. Οι χημειοθεραπείες συνήθως χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία NSCLC δοκιμάστηκαν σε αυτά τα κύτταρα σε κάθε θερμοκρασία. Η ετοποσίδη, έναν αναστολέα τοποϊσομεράσης II, ή σισπλατίνη, ένα DNA μέσο βλάβης, αύξησε σημαντικά την απόπτωση στην επιτρεπτή θερμοκρασία. Στο μη-επιτρεπτή θερμοκρασία, η απόπτωση ήταν μερικώς ανέστειλαν (Σχήμα 5Α). Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν στην επιτρεπτή θερμοκρασία για τρεις διαφορετικές θεραπείες μικροσωληνίσκων που βασίζεται, όπου παρατηρήθηκαν σημαντικές αυξήσεις στην απόπτωση (Σχήμα 5Β). Αντιθέτως, υπό μη επιτρεπτές συνθήκες, τα κύτταρα ήταν σχεδόν πλήρως ανθεκτικά σε κάθε παράγοντα μικροσωληνίσκων στόχευση. Τα συνολικά επίπεδα των CDK1 πρωτεΐνης μειώθηκαν στους 39 ° C, όπως ήταν φωσφορυλίωση CDK1 στο Y15. Φωσφο-Tyr15 CDK1 είναι μια αδρανής κυτταροπλασματική μορφή CDK1 λόγω φωσφορυλίωση από Myt1. Η διάσπαση της PARP σε κάθε θερμοκρασία με πακλιταξέλη ήταν σύμφωνο με τη μέτρηση της απόπτωσης (Εικόνα 5Β). Σε σύγκριση με γονική κυτταρική γραμμή FM3A, FT210 κυττάρων που χάνονται κατά προτίμηση έκφραση κυτταροπλασματική πρωτεΐνη CDK1 (Σχήμα 5C) και δραστηριότητα υποδεικνύεται από μειωμένη φωσφορυλίωση survivin σε Thr34, μία θέση για CyclinB-CDK1 κινάσης [16] (Εικόνα 5D). Η πακλιταξέλη προκάλεσε σημαντική κυτταροτοξικότητα σε FM3A και FT210 κύτταρα στους 32 ° C, αλλά μόνο τα κύτταρα FM3A στους 39 ° C. Ομοίως, τα κύτταρα FM3A σκοτώθηκαν από ντοσεταξέλη και βινορελβίνη είτε 32 ° C ή 39 ° C (Σχήμα 5Ε). Έτσι, η απώλεια των CDK1 σε FT210 κυττάρων αυξήθηκε σχετική αντίσταση προς ετοποσίδη και σισπλατίνη, αλλά επάγεται σημαντική αντίσταση σε παράγοντες στόχευσης μικροσωληνίσκων.

A. κύτταρα FT210 ήταν ορό starvated σε 0,1% μέσου FBS RPMI1640 όλη τη νύκτα, στη συνέχεια υποβλήθηκε σε επεξεργασία με 10 μΜ ετοποσίδη ή cisplatin σε 0.1% FBS μέσο για 4 ημέρες που περιέχει στους 32 ° C ή 39 ° C. Η απόπτωση (περιεχόμενο DNA υπο-G1) προσδιορίστηκε με κυτταρομετρία ροής (C: Έλεγχος? Τ: Θεραπεία). κύτταρα Β FT210 καλλιεργήθηκαν σε κανονικό μέσο και υποβάλλεται σε αγωγή με 1 μΜ πακλιταξέλη ή ντοσεταξέλη και 0,1 μΜ βινορελβίνη για 1-4 ημέρες. Η πρωτεΐνη CDK1 ανιχνεύθηκε την ημέρα 3 χρησιμοποιώντας CDK1 ή αντισώματα ρ-Y15 CDK1, και αποπτωτικό θάνατο παρακολουθήθηκε με διάσπαση PARP. Η απόπτωση προσδιορίστηκε την Ημέρα 4. C. FT210 και γονική κυτταρική σειρά κυττάρων του FM3A καλλιεργήθηκαν για 6 ώρες, στη συνέχεια υποβάλλεται σε υποκυτταρική κλασματοποίηση για ανάλυση ανοσοκηλίδωσης. αTubulin και p53 χρησίμευσαν ως μάρτυρες φόρτωσης για κυτταροπλασματικά και πυρηνικά κλάσματα, αντίστοιχα. Δ FM3A και FT210 κύτταρα καλλιεργήθηκαν στους 39 ° C για 72 ώρες και υποβλήθηκε σε υποκυτταρική κλασματοποίηση. Έκφραση των CDK1, ρ-Survivin (Thr34) και Σουρβιβίνης εκτιμήθηκε με ανοσοστύπωση. Ε FM3A και FT210 κύτταρα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με 1 μΜ πακλιταξέλη ή ντοσεταξέλη και 0,1 μΜ βινορελβίνη. Η απόπτωση προσδιορίστηκε την Ημέρα 4.

Η

Ερευνήσαμε περαιτέρω το ρόλο των CDK1 σε χημειοθεραπευτικά αντίσταση με ρύθμιση των επιπέδων των CDK1 σε ανθρώπινα κύτταρα NSCLC. Η υπερέκφραση του CDK1 σε κύτταρα Η157 ελαφρώς αυξημένα βασικά επίπεδα απόπτωσης και ενίσχυσε paclitaxel-επαγόμενη απόπτωση (Σχήμα 6Α). Αντίθετα, προς τα κάτω ρύθμιση των CDK1 σε κύτταρα Η157 χρησιμοποιώντας siRNA που ανατίθενται αντίσταση στην πακλιταξέλη. Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν σε ξεχωριστή γραμμή κυττάρων NSCLC (Α549) όταν η έκφραση CDK1 μειώθηκε χρησιμοποιώντας siRNA (Σχήμα 6Β). Αν και knockdown του CDK1 δεν επηρέασε τη διανομή του κυτταρικού κύκλου των μη επεξεργασμένων κυττάρων Α549, αυτό μείωσε το περιεχόμενο DNA υπο-G1 και διάσπαση PARP όταν τα κύτταρα Α549 εκτέθηκαν σε πακλιταξέλη. Η αύξηση στην G2 /M κλάσμα με CDK1 knockdown είναι συνεπής με το ρόλο της CDK1 στο G2 για μετάβαση φάσης Μ. Για να τεμαχίσει ένα ρόλο για CDK1 στην απόπτωση έναντι G2 /M μετάπτωσης, τα κύτταρα Α549 επιμολύνονται με κενό φορέα, άγριου τύπου

CDK1

ή κυρίαρχο αρνητικό

CDK1

(

CDK1DN

) κατασκευάζει, αναστολή ανάπτυξης με στέρηση ορού και ενός αναστολέα ΡΙ3Κ LY294002, και στη συνέχεια υποβλήθηκε σε επεξεργασία με πακλιταξέλη. πολλαπλασιασμός Μειωμένη κυττάρων παρατηρούνται με μικροσκόπιο και επιβεβαιώθηκε από την έλλειψη G2 /M εμπλουτισμού με αγωγή με πακλιταξέλη (Σχήμα 6C). Παρά διακοπή του κυτταρικού κύκλου, η υπερέκφραση του CDK1 ακόμη αύξησε το κλάσμα υπο-G1 που συσχετίζεται με την απώλεια του πληθυσμού G1. Αυτές οι επιδράσεις δεν παρατηρήθηκαν με υπερέκφραση του CDK1DN, η οποία δεν έχει δραστικότητα κινάσης μέσω ενός κυρίαρχη σημειακή μετάλλαξη (D146N) [17].

Α. πρωτεΐνη CDK1 πάνω ή κάτω από εκφράζονται σε Η157 κύτταρα. Τα κύτταρα επιμολύνθηκαν με

CDK1

πλασμίδιο ή siRNA, 48 ώρες ή 72 ώρες αργότερα, υποβλήθηκαν σε αγωγή με 1 μΜ πακλιταξέλης για 2 ημέρες. πρωτεϊνικό επίπεδο CDK1 παρακολουθήθηκε με CDK1 ή αντισώματα ρ-Y15 CDK1. DNA περιεχόμενο υπο-G1 προσδιορίστηκε με κυτταρομετρία ροής. B. εξόντωση CDK1 σε κύτταρα Α549. Τα κύτταρα επιμολύνθηκαν με

CDK1

siRNA, 72 ώρες αργότερα, υποβλήθηκε σε επεξεργασία με 1 μΜ πακλιταξέλης για 2 ημέρες. Η απόπτωση προσδιορίστηκε με διάσπαση PARP χρησιμοποιώντας ανοσοκηλιδώσεως ή υπο-G1 DNA περιεκτικότητα με κυτταρομετρία ροής. πρωτεϊνικό επίπεδο CDK1 παρακολουθήθηκε με CDK1 ή αντισώματα ρ-Y15 CDK1. C. Η υπερέκφραση του CDK1 ή CDK1DN σε κύτταρα Α549. Τα κύτταρα επιμολύνθηκαν με

CDK1

ή

CDK1DN

πλασμίδια, 48 ώρες αργότερα, ο κύκλος κυττάρου σταμάτησε με ολονύκτια προεπεξεργασία του χαμηλού ορού (0,1% FBS) μέσο με αναστολέα ΡΙ3Κ LY294002 (10 μΜ), στη συνέχεια, κύτταρα υποβλήθηκαν σε αγωγή με 1 μΜ πακλιταξέλης σε μέσο χαμηλού ορού που περιέχει LY294002 (10 μΜ, προσφάτως προστέθηκε) για 2 ημέρες. κλάσμα υπο-G1 και το προφίλ του κυτταρικού κύκλου προσδιορίστηκε με κυτταρομετρία ροής. Πάνω έκφραση CDK1 και CDK1DN ανιχνεύθηκε με CDK1 αντίσωμα.

Η

Τα παραπάνω πειράματα δείχνουν ότι το επίπεδο της πρωτεΐνης CDK1 και δραστηριότητα σχετίζεται με την ευαισθησία των καρκινικών κυττάρων στη χημειοθεραπεία. Για να επιβεβαιωθεί αυτή η παρατήρηση, ψάξαμε την ανθρώπινη κυτταρική σειρά καρκίνου ένωση ευαισθησία NCI60 και μοριακούς στόχους βάσεις δεδομένων και εκτελείται ΣΥΓΚΡΙΣΗ [18] αναλύει. Η έκφραση του ενεργοποιητή cdc25A CDK1, ρ-Y15 /Τ14 CDK1, σύνολο CDK1, καθώς και η CDK1 συνεργάτες σύνδεσης κυκλίνη Β και κυκλίνη Α σχετίζεται θετικά με την ευαισθησία στην πακλιταξέλη, ετοποσίδη, και docetaxel. Τα υψηλότερα συντελεστές Pearson Correlation (PCC) παρατηρήθηκαν με docetaxel και paclitaxel (Πίνακας 3). Παρά το γεγονός ότι cdc25A, π-Y15 CDK1 και κυκλίνης Α σεμνά που σχετίζονται με σισπλατίνη, CDK6 και Tyms ήταν οι κορυφαίοι συσχετισμοί. Έτσι, CDK1 και εξαρτήματα εξοπλισμού ενεργοποίησης του (Σχήμα 7Α) είχαν ευρέως αναγνωριστεί ως παράγοντες που κρύβονται κάτω από την ευαισθησία σε πολλούς παράγοντες που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία ανθρώπινων καρκίνων, ιδιαίτερα παράγοντες μικροσωληνίσκων-κατευθυνόμενη.

A. Ένα μοντέλο της ενεργοποίησης CDK1. Όταν ανενεργό ρ-Y15 /T14 CDK1 αποφωσφορυλιώνεται στην Y15 και Τ14 από cdc25A, το συσχετίζει με Κυκλίνη Α /Β και γίνεται ενεργός μέσα στο κυτταρόπλασμα, τότε γρήγορα μετατοπίζεται στον πυρήνα, όπου προωθεί G1 σε S και G2 /M μεταπτώσεων. Ενεργό CDK1 αδρανοποιείται με διαδοχική φωσφορυλίωση Υ15 και Τ14 από Wee1 και Myt1, και μεσεγγύηση από 14-3-3σ στο κυτταρόπλασμα. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται με την ποδηλασία κύτταρο να οδηγεί τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. B. Ένα διάγραμμα για να τονίσει το διπλό ρόλο της CDK1 ως ογκογόνο οδηγού στον πνεύμονα καρκινογένεση και ευαισθητοποιητή σε χημειοθεραπευτική ανταπόκριση.

Η

Συζήτηση

Ο προσδιορισμός των κλινικά σχετικών πρωτεϊνών στόχων στον καρκίνο είναι δύσκολη. Είμαστε στρατηγικά προφίλ μεταγραφική αλλαγές στα μοντέλα των πνευμόνων καρκινογένεσης, επικυρώνονται οι στόχοι σε επίπεδο πρωτεΐνης, και αξιολογούνται έκφρασης και υποκυτταρικός εντοπισμός των κορυφαίων υποψηφίων στις μικροσυστοιχίες κλινική ιστού. Των γονιδίων που προσδιορίζονται στο μικροσυστοιχίες cDNA και επιβεβαιώνεται από ανοσοαποτύπωση, CDK1, TOP2A, PTTG1 και Survivin επιλέχθηκαν για περαιτέρω αξιολόγηση. CDK1, PTTG1 και Survivin ήταν εντόνως εκφρασμένο σε ιστούς όγκου πνεύμονα. Πυρηνική CDK1 και TOP2A εκφράστηκε αποκλειστικά σε ιστούς όγκου σε σύγκριση με φυσιολογικούς ιστούς, συμπεριλαμβανομένων των μη-πνευμονικής φυσιολογικά όργανα. Το γεγονός ότι αυτά τα γονίδια εκφράζονται κατά προτίμηση σε ιστούς όγκων, ιδιαίτερα σε πρώιμο στάδιο NSCLC, υποδηλώνει ότι μπορεί να έχουν χρησιμότητα ως βιοδείκτες και θεραπευτικών στόχων σε πρώιμο στάδιο NSCLC.

CDK1 είναι ένας σημαντικός, αναδυόμενη στόχος στον καρκίνο. CDK1 είναι μια καταλυτική υπομονάδα του παράγοντα προώθηση Μ-φάση, η οποία είναι απαραίτητη για την G1 /S και G2 /M μεταπτώσεων φάσης του ευκαρυωτικού κυτταρικού κύκλου. Η υψηλότερη χρώση σε NSCLC κλινικών δειγμάτων και την ισχυρότερη έκφραση σε ογκογόνα κύτταρα ΝΝΚ-BEAS2B δείχνουν ότι CDK1 διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στην ογκογένεση. Στην πραγματικότητα, η υπερέκφραση του CDK1 έχει παρατηρηθεί σε αδενοκαρκινώματα πνεύμονα πρώιμο στάδιο [19]. Τα στοιχεία μας έδειξαν ότι αν και οι περισσότεροι δείγματα NSCLC εξέφρασε κυτταροπλασματική CDK1, απώλεια της ανατίθενται κακή πρόγνωση, ειδικά για τους ασθενείς με προχωρημένο NSCLC. Η απώλεια της κυτταροπλασματικής CDK1 θα μπορούσε να εξηγηθεί από την απώλεια της συνολικής έκφρασης πρωτεΐνης ή μετατόπιση προς τον πυρήνα. Πολύ λίγα δείγματα όγκου (4 περιπτώσεις) εκφράζουν την πυρηνική, αλλά δεν κυτταροπλασματική CDK1, υποδηλώνοντας ότι η απώλεια των πρωτεϊνών όπως 14-3-3σ που απομονώνουν CDK1 στο κυτταρόπλασμα θα μπορούσε να συμβάλει σε αυτό το εύρημα [20] [21], αλλά η απώλεια ή η μείωση του 14-3-3σ είναι πολύ σπάνια σε δείγματα πρωτογενούς NSCLC [4]. Πειράματα χημειοθεραπεία μας δείχνουν ότι η μείωση των συνολικών επιπέδων CDK1 ή κυτταροπλασματικά επίπεδα CDK1 προσδίδει αντίσταση σε χημειοθεραπευτικά πολλούς παράγοντες που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα, ιδιαίτερα παράγοντες μικροσωληνίσκων-κατευθυνόμενη.

Δεδομένα που προέρχονται από τη βάση δεδομένων NCI 60 ανθρώπινων καρκινικών κυτταρικών γραμμή υποδηλώνει ότι η κατάσταση πολλών συστατικών της μηχανής CDK1 θα μπορούσε να διαδραματίσει ένα ευρύ ρόλο στην ευαισθησία στη χημειοθεραπεία που δεν περιορίζεται μόνο σε κυτταρικές σειρές NSCLC. CDC25 φωσφατάσες διπλής ειδικότητας αποτελούν βασικούς ρυθμιστές της προόδου του κυτταρικού κύκλου μέσω της ενεργοποίησης των CDKs με αποφωσφορυλίωσης CDKs στη θρεονίνη 14 και τυροσίνη 15, δύο υπολείμματα κρίσιμα αμινοξέων που οδηγεί σε επακόλουθη σύνδεση των CDKs με τα συνδεδεμένα κυκλίνες τους. Υπάρχουν τρία ομόλογα σε θηλαστικά: cdc25A, CDC25B και CDC25C. Cdc25A [22], [23], [24] και CDC25B έχουν ογκογόνες ιδιότητες και υπερεκφράζεται σε ορισμένους τύπους όγκων [25]. CDC25B και CDC25C εμπλέκονται ως ρυθμιστές της μίτωσης, αλλά η απώλεια αυτών των γονιδίων σε ποντικούς ή κύτταρα δεν μεταβάλλει τον κυτταρικό κύκλο ή σημείο ελέγχου αποκρίσεις, που υποδηλώνει μια πιθανή λειτουργική αποζημίωση από cdc25A [26]. Τα λεωφορεία πρωτεΐνη cdc25A μεταξύ του πυρήνα και το κυτταρόπλασμα [27], [28] και έχει μια ολοκληρωμένη λειτουργία στη ρύθμιση G1 /S, S και G2 /M μεταβάσεις [29]. Έτσι, cdc25A χρονικά και χωρικά έχει περισσότερες πιθανότητες από ό, τι CDC25B /C για να ενεργοποιήσετε πρόωρα CDK1. Συνοδευτικό CDK1 αποφωσφορυλίωση από cdc25A, CDK1 συνεργάτες με κυκλίνη Α /Β και στη συνέχεια κινείται ταχέως εντός του πυρήνα [30]. Το κυτταρικό κύκλο πρέπει να ρυθμίζεται τόσο σε χρόνο όσο και στο χώρο [31]. Μια απρογραμμάτιστη, πρόωρο ή παρατεταμένη ενεργοποίηση CDK1 μπορεί να οδηγήσει σε κυτταρικό θάνατο, μιτωτική καταστροφή ή επαγωγής απόπτωσης [32], [33], [34], ειδικά όταν CDK1 συστατικά ενεργοποίηση μηχανημάτων υψηλής έκφρασης [35]. Η φωσφορυλιωμένη CDK1, μια αδρανής μορφή κυρίως στην κυτταρόπλασμα [31], είναι ένα υπόστρωμα για cdc25A, και η αφθονία του στο κυτταρόπλασμα ενισχύει το δυναμικό ενεργοποίησης CDK1.