Expression statuses of FGFR2, TOX3 and LSP1 proteins in human breast cancer tissues and cell lines and the associations with clinical and pathological characteristics

Abstract

In recent years, several genome-wide association studies (GWAS) have identified novel breast cancer susceptibility loci which locate within or near some known genes, such as FGFR2, TOX3 and LSP1. However, the biological roles of these plausible candidate genes in breast cancer still remain unclear. By using immunohistochemistry/immunocytochemistry, we detected the expression statuses of FGFR2, TOX3 and LSP1 in 110 invasive breast cancers (Inv-BCs, including 39 familial and 19 triple-negative breast cancers), 39 benign breast lesions and 13 human breast cell lines (5 non-tumorous and 8 cancerous cell lines). Histologically, a mixed intracellular localization of FGFR2 was observed in both malignant and benign breast epithelial cells, including one breast cancer cell line (T47D). Statistically, the expression and high-level expression of FGFR2 were detected in 75.2% and 22.9% of Inv-BCs, respectively, while no high-level expression was observed in benign lesions. Furthermore, negative correlation of FGFR2 expression with tumor grade and obviously positive correlations with ER and PR expressions were confirmed. Entirely negative for FGFR2 staining was even observed in 89.5% (17/19) of triple- negative breast cancers. Higher expression of FGFR2 in invasive lobular carcinoma (ILC) than in invasive ductal carcinoma (IDC) and medullary carcinoma (MEC) was further revealed. No associations of FGFR2 expression with other clinical and pathological characteristics of Inv-BC, including family history, were demonstrated. TOX3 staining was shown in nuclei of all kinds of observed epithelial and mesenchymal cells, including 13 breast cell lines. A lower expression of TOX3 in familial Inv-BCs than in sporadic ones and in cases positive for malignant tumor history than negative ones was further implied. No staining of LSP1 was detected in any breast epithelia or cell lines except for 2 Inv-BCs showing ambiguous staining. In conclusion, FGFR2 is expressed at varying levels and intracellular localizations in both malignant and benign breast tissues and can be highly expressed or lose expression in Inv-BCs. Its expression is positively correlated with the expressions of ER and PR and negatively correlated with tumor grade. Nuclear expression of TOX3 was detected in all kinds of cells observed in our study, and seemingly lower expression was shown in familial Inv-BCs and cases with malignant tumor history in other organs/tissues. But replicated and functional studies are still needed to clarify these tentative findings. No convincing expression of LSP1 occurs in either malignant or benign breast epithelial cells. LSP1 may not play direct roles in benign or malignant breast epithelial cells.

In den letzten Jahren wurden mittels genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) mit hereditären, nicht BRCA1- oder BRCA2-abhängigen Mammakarzinomproben neue Loci für ein erhöhtes Brustkrebsrisiko identifiziert. Diese liegen z.B. innerhalb oder in der Nähe der Gene für FGFR2, TOX3 und LSP1. Eine mögliche biologische Rolle dieser Kandidatengene in der Karzinogenese von Mammakarzinomen ist jedoch unklar. Zur weiteren Charakterisierung einer möglichen Bedeutung dieser Faktoren beim Mammakarzinom wurde die Expression von FGFR2, TOX3 und LSP1 mittels Immunhistochemie in Gewebeproben von 110 invasiven Mammakarzinomen (Inv-BCs), 39 benignen Mammagewebeproben und 13 humanen Mammazellinien (8 Karzinomlinien, 5 nichttumoröse Linien) untersucht. Hierbei zeigte sich eine gemischte intrazelluläre Lokalisierung von FGFR2 in Mammakarzinomgewebe, normalen Brustepithelzellen und in einer Mammakarzinomzelllinie (T47D). In 75,2% der Inv-BCs zeigte sich eine starke -, in 22,9% eine moderate Expression von FGFR2. Im benignen Mammagewebe fand sich keine Überexpression. Auβerdem konnte eine negative Korrelation der FGFR2-Expression mit dem Tumor-Grading und eine deutlich positive Korrelationen mit der Expression vom Östrogenrezeptor (ER) und Progesteronrezeptor (PR) nachgewiesen werden. Ferner zeigte sich eine höhere FGFR2 Expression im invasiven lobulären Karzinom (ILC) als im invasiven duktalen Karzinom (IDC) und MEC Mukoepidermoidkarzinom (MEC). Assoziationen der FGFR2-Expression mit anderen klinisch-pathologischen Parametern wurden nicht gefunden. TOX3 konnte in unterschiedlichen ephithelialen und mesenchymalen Zellen einschlieβlich der 13 Mammazelllinien detektiert werden. Zudem fand sich eine geringere Expression von TOX3 bei familiären als bei sporadischen invasiven Mammakarzinomen. Eine Färbung von LSP1 konnte lediglich in zwei invasiven Mammakarzinomen (jedoch nicht eindeutige Färbung) nachgewiesen werden. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass aufgrund der höheren Expression von FGFR2 in den malignen Gewebeproben, FGFR2 tatsächlich eine Rolle bei der Entwicklung des malignen Phänotyps bei diesen Tumoren spielen könnte. Die eher ubiquitäre Expression von TOX3 und die sehr geringe Expression von LSP1 sprechen dagegen gegen eine biologische Bedeutung dieser Faktoren beim Mammakarzinom.