Immunprofile von 11 Biomarkern identifizieren prognostische Signaturen des kolorektalen Karzinoms Eine Gewebeuntersuchung an 3797 Proben

Abstract

Das genomweite Expressionsprofiling hat in der Vergangenheit eine Reihe von Genen identifiziert, welchen in kolorektalen Karzinomen in höherem Masse als in Normalgewebe exprimiert werden. Die Ziele der Untersuchung waren wie folgt definiert: \- Eine Untersuchung darüber, ob die in kolorektalen Karzinomen höher exprimierten Gene auch auf Proteinebene höher exprimiert werden. \- Eine Untersuchung der Biomarker an einem Kollektiv aus kolorektalen Karzinomen, Metastasen und Normalgewebe . \- Anwendung einer unsupervisierten hierarchischen Clusteranalyse auf die immunhistochemischen Daten. Durchführung: Es wurden TMAs hergestellt, die 351 Proben aus kolorektalen Karzinomen, Metastasen und Normalgewebe beinhalteten. Die Schnitte wurden immunhistochemisch auf die Expression folgender Gene untersucht: Adam 10, Cyclin D1, Annexin II, NFKB, CK2B, YB-1, P32, Rad 51, c-fos, IGFBP und Connexin 26. Insgesamt wurden 3797 Schnitte ausgewertet. Ergebnisse: Durch die unsupervisierte hierarchische Clusteranalyse ergaben sich innerhalb des Tumorkollektivs Untergruppen, die sich durch die Anwesenheit von Normalgewebe, das Tumorstadium und das Überleben charakterisierten. Eine Überlebensanalyse nach Kaplan-Meier zeigte, dass eine reduzierte Expression von Connexin 26 signifikant mit einem kürzeren Überleben der Patienten einherging. Eine verminderte Expression von Connexin war mit einem höheren Tumorgrading (G1/G2 vs G3, p=0,02) assoziiert. Eine Überexpression von Adam 10 war mit einem höheren Tumorstadium assoziert (pT1/2 versus pT3/4, p=0,04). Unsere Studie zeigt weiterhin das Potential der Tissue Microarray Technik einer höherdimensionalen Analyse des kolorektalen Karzinoms, einmal durch eine Analyse aufeinanderfolgend geschnittener Schnitte eines Gewebeblocks (3D TMA Analyse), und weiterhin durch die Verwendung der hierarchischen Clusteranalyse für die Identifikation von Tumoruntergruppen mit diagnostischer und prognostischer Aussage.

BACKGROUND AND AIMS: Genomewide expression profiling has identified a number of genes expressed at higher levels in colorectal cancer (CRC) than in normal tissues. Our objectives in this study were: 1) to test whether genes were also distinct on the protein level; 2) to evaluate these biomarkers in a series of well-characterized CRCs; and 3) to apply hierarchical cluster analysis to the immunohistochemical data. METHODS: Tissue microarrays (TMAs) comprising 351 CRC specimens from 270 patients were constructed to evaluate the genes Adam10, CyclinD1, AnnexinII, NFKB, Casein-kinase-2-beta (CK2B), YB-1, P32, Rad51, c-fos, IGFBP4, and Connexin26 (Cx26). In total, 3,797 samples were analyzed. RESULTS: Unsupervised hierarchical clustering discovered subgroups of CRC that differed by tumor stage and survival. Kaplan-Meier analysis showed that reduced Cx26 expression was significantly associated with shorter patient survival and higher tumor grade (G1/G2 vs G3, P = .02), and Adam10 expression with a higher tumor stage (pT1/2 vs pT3/4, P = .04). Cyclin D1 expression was significantly associated with distant metastasis (pM0 vs pM1, p=0,001). Reduced IGFBP-4 expression was significantly associated with distant metastasis (pM0 vs pM1, 0=0,045). CONCLUSIONS: Our study highlights the potential of TMAs for a higher-dimensional analysis by evaluating serial sections of the same tissue core (three-dimensional TMA analysis). In addition, it endorses the use of immunohistochemistry supplemented by hierarchical clustering for the identification of tumor subgroups with diagnostic and prognostic signatures.