Oncol Lett公司。2022年1月;23(1): 9.
Lamin A和emerin在维持不同亚型卵巢上皮癌细胞核形态中的作用
,1,2 ,1 ,1 ,1 ,三 ,4 ,三 ,5和1
Shiori Watabe公司
1日本群马市前桥市群马大学健康科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室,邮编:371-8514
2日本东京Itabashi-ku Teikyo大学医学院病理学系173-8605
小林早矢香
1日本群马市前桥市群马大学健康科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室,邮编:371-8514
瑞穗Hatori
1日本群马市前桥市群马大学健康科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室,邮编:371-8514
西岛义美
1日本群马市前桥市群马大学健康科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室,邮编:371-8514
井上直树
三日本群马371-8511,前桥,群马大学医学研究生院妇产科
池田和彦(Hayato Ikota)
4日本群马371-8511,前桥,群马大学医院病理科
亚基拉·伊瓦泽
三日本群马371-8511,前桥,群马大学医学研究生院妇产科
Hideaki Yokoo先生
5日本群马371-8511,前桥,群马大学医学研究生院人类病理学系
Masanao Saio公司
1日本群马市前桥市群马大学健康科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室,邮编:371-8514
1日本群马市前桥市群马大学健康科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室,邮编:371-8514
2日本东京Itabashi-ku Teikyo大学医学院病理学系173-8605
三日本群马371-8511,前桥,群马大学医学研究生院妇产科
4日本群马371-8511,前桥,群马大学医院病理科
5日本群马371-8511,前桥,群马大学医学研究生院人类病理学系
与的通信:Masanao Saio教授,群马大学健康科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室,39-22,3-chome,Showa-machi,Maebashi,Gunma 371-8514,日本,电子邮件:pj.ca.u-amnug@oias公司 2021年7月18日收到;2021年9月27日验收。
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支持数据
GUID:F160C2DA-81DB-46A1-BDC2-C3217B6C5F9B
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摘要
核纹层蛋白、层蛋白A和内核膜蛋白、emerin参与维持核形态。然而,它们与四种典型卵巢上皮癌亚型(高级别浆液癌(HGSCa)、透明细胞癌(CCCa),子宫内膜样癌(EMCa)和粘液癌(MUCa)中细胞核形状的相关性尚不清楚。本研究旨在探讨卵巢上皮癌四种组织学亚型中核形态与核膜蛋白表达的关系。对140例手术切除的卵巢癌标本进行Feulgen染色以评估细胞核形态,并进行免疫组化分析以评估Lamin A和emerin的表达。组织学图像通过计算机辅助图像分析(CAIA)进行分析。结果表明,EMCa的平均核面积明显小于CCCa(P=0.0009)。用平均核面积的标准差评估核大小变化,结果表明EMCa病灶明显小于CCCa病灶(P=0.0006)。关于层粘连蛋白A阳性率与核形态因子之间的相关性,观察到与CCCa和EMCa的核面积(分别为R=0.2855和R=0.2858)以及CCCa、EMCa和MUCa的核周长(分别为R=0.2409、R=0.4054和R=0.2370)呈正相关;然而,在HGSCa和EMCa中观察到与核形状因子呈负相关(R=-0.2079和R=-0.3707)。关于emerin阳性与核形态因子的相关性,HGSCa的核形态因子(R=0.2673)与CCCa的细胞核面积(R=0.3310)呈正相关。众所周知,HGSCa和CCCa具有明显的细胞核大小变化,而EMCa的细胞核较小,没有强烈的异型性。本研究通过CAIA验证了这些发现。总之,本研究的结果表明,与埃默林相比,层粘连蛋白A对卵巢上皮癌细胞核形态的维持有很大贡献,尽管它们的贡献因肿瘤亚型而异。
关键词:卵巢癌,Lamin A,emerin,核形态学,计算机辅助图像分析
介绍
核膜是由内外核膜组成的磷脂双层,前者与内质网相连(1). 在内核膜的下面,形成了核膜网状结构,使细胞核具有强度和弹性(2). 核膜由中间丝(层蛋白A、B或C)组成(三). 据报道,与拉明B或C缺失的小鼠胚胎成纤维细胞相比,拉明A缺失的小鼠胚成纤维细胞更容易观察到核形状异常(4). 因此,我们认为拉明A在维持核形态方面起着特别重要的作用。除了层粘连蛋白A外,内核膜定位的跨膜蛋白emerin(5)核骨架和细胞骨架复合体的连接子,将核板与细胞骨架连接起来(2)参与维持核形态(1). 临床上,Emery-Dreifuss肌营养不良是由Lamin A/C或emerin突变引起的(5). 拉默丁等(6)据报道,以Lamin A/C或emerin缺失为特征的小鼠胚胎成纤维细胞由于无法承受机械刺激而表现出细胞核增大、核膜不规则和细胞凋亡增加,这解释了Emery-Dreifuss肌营养不良症的心肌细胞损伤。
核形态异常是恶性肿瘤病理诊断的重要发现,肿瘤的核形态特征因亚型而异(2). 例如,在肺活检中,小细胞癌的核形态很容易改变和破坏(7). 此外,有报道称Lamin A在小细胞肺癌细胞系中的表达有缺陷(8)核膜的这种结构变化可能导致核的脆弱性(7).
大多数卵巢癌是上皮性肿瘤,有四种主要的组织学亚型,浆液癌(SCa)、透明细胞癌(CCCa)、子宫内膜样癌(EMCa)和粘液癌(MUCa)(9). SCa分为高级浆液性癌(HGSCa)和低级浆液性肿瘤,其中大多数SCa病变为HGSCa(10). HGSCa中观察到明显的核异型性,CCCa中也观察到核异型(11). 尽管Capo-chichi等在卵巢癌组织中观察到Lamin A/C或emerin表达降低,他们没有在手稿中详细说明肿瘤亚型(12). 当层粘连蛋白A/C或埃默林的表达被小干扰(si)RNA抑制时,卵巢癌细胞系显示出异常的细胞核形状(12,13). 此外,有报道称,在卵巢癌组织(包括SCa和非SCa)中下调Lamin A的表达,而不是Lamin C的表达,与肿瘤转移和预后不良有关(14). 因此,Lamin A在卵巢癌发生中的作用比Lamin C更为重要。然而,核异型性与每种组织学亚型中Lamin A或emerin表达之间的相关性尚不清楚。
本研究使用计算机辅助图像分析(CAIA)评估140例卵巢癌标本(涵盖所有四种亚型)中细胞核形态与Lamin A和emerin表达之间的相关性。
材料和方法
卵巢癌病例
2005年1月至2018年12月,从群马大学医院卵巢癌手术切除后的患者身上采集了140份福尔马林固定[中性缓冲福尔马林溶液,含3.7%甲醛,室温(RT)24-48小时]石蜡包埋(FFPE)组织。FFPE组织保存在RT中,直到随后的实验。使用电子健康记录选择癌症样本。本研究中患者的临床病理特征总结如下根据肿瘤结节转移分类(第8版)和国际妇产科学联合会(FIGO)卵巢癌分期分类(2014年)对病例进行分类(15).
表一。
| 子类型 |
---|
|
|
---|
特性 | 高级浆液性癌(n=38) | 透明细胞浆液性癌(n=63) | 子宫内膜样癌(n=25) | 粘液癌(n=14) |
---|
平均年龄±标准差,年 | 60.4±8.6 | 56.2±7.6 | 50.9±12.8 | 44.9±16.2 |
FIGO阶段 | | | | |
我 | 5 | 48 | 19 | 12 |
二 | 5 | 7 | 5 | 1 |
三 | 24 | 7 | 1 | 1 |
四、 | 4 | 1 | 0 | 0 |
肿瘤进展水平 | | | | |
pTX(pTX) | 0 | 0 | 0 | 0 |
第0页 | 0 | 0 | 0 | 0 |
第1页 | 5 | 49 | 19 | 12 |
第2页 | 7 | 7 | 6 | 1 |
第3页 | 26 | 7 | 0 | 1 |
区域淋巴结 | | | | |
pNX公司 | 20 | 11 | 7 | 5 |
第0页 | 12 | 48 | 17 | 8 |
第1页 | 6 | 4 | 1 | 1 |
远处转移 | | | | |
墨西哥 | 23 | 37 | 15 | 6 |
M0 | 11 | 25 | 10 | 8 |
M1级 | 4 | 1 | 0 | 0 |
本研究由群马大学人体医学研究伦理审查委员会(日本前桥;批准号HS2019-49)批准。
苏木精和伊红(H&E)染色
制备FFPE切片(4-µm厚),在二甲苯中脱蜡5分钟(三次),并用100%乙醇亲水亲水1分钟(两次),95%乙醇亲水1分钟,70%乙醇亲水1min,然后用自来水冲洗1分钟。随后用苏木精溶液(新苏木精m型;货号30141;Muto Pure Chemicals Co.,Ltd.)在室温下冲洗10分钟。试样在自来水中冲洗10分钟,然后在室温下用曙红溶液(新曙红M型;分类号32081;Muto Pur ChemicalsCo.,有限公司)染色3分钟。试样用水冲洗,在70、95和100%乙醇中脱水30秒(两次),并在二甲苯中悬浮5分钟(三次)。样品用安装介质(马利诺;目录号20093;Muto Pure Chemicals Co.,Ltd.)安装,并用盖玻片覆盖。在光学显微镜(BX-51光学显微镜;Olympus Corporation)下观察标本,以对卵巢癌的四种组织学亚型进行分类。
免疫组织化学染色
如前所述,制备、脱蜡和亲水化FFPE切片(4-µm厚)。将试样在流动水中冲洗1分钟,然后用蒸馏水(DW)冲洗。主要抗体:雌激素受体α(Erα;1:400;克隆SP-1;兔单克隆;猫编号ab16660;Abcam)、细胞角蛋白20(CK20;1:400)克隆Ks 20.8;小鼠单克隆;鼠编号ab854;Abcam)、肝细胞核因子1-β(HNF-1β;1:500;克隆CL0374;小鼠单抗;猫编号ab236759;Abcan)、波形蛋白(VIM;1:500,克隆V9;小鼠单克隆;猫。编号ab8069;Abcam)、Wilms肿瘤(WT-1;1:100;克隆6F-H2;小鼠单克隆;猫号ab233984;Abcam)、抗Lamin A(1:500;克隆133A2;小鼠单克隆;猫号ab8980;Abcam)和抗emerin(1:500;克隆CL0201;小鼠单克隆;猫号NBP2-52876;Novus Biologicals,LLC)用于免疫组织化学染色。为了提取ERα、CK20、HNF-1β、VIM、Lamin A和emerin的抗原,将标本放在RT公司DW中含有200倍稀释的Immunosaver的电锅中(Nisshin EM Co.,Ltd.)。随后将试样在电锅中加热至98°C,孵育40分钟,并在电锅内放置30分钟。试样在PBS中清洗5分钟(三次)。对于WT-1的抗原回收,将样本置于含有Tris-EDTA缓冲液(pH 9.0;Abcam)的电锅中。随后将样本在电锅中加热至98°C,并培养40分钟。随后,将200 ml加热的抗原回收溶液倒入工作台上的耐热容器中,将标本放置在容器中,孵育60分钟以逐渐冷却。标本在自来水中冲洗1分钟,并用PBS冲洗5分钟。在抗原回收后,使用自动免疫染色器(Histostainer 36A;Nichirei Biosciences)进行抗体染色。为了阻断内源性过氧化物酶,标本在组织染色器(代码715242;Nichirei Bioscience)中用过氧化氢水处理5分钟。在PBS(代码7152 24;Nichireli Biosscience)中清洗后,标本在RT中与2%山羊血清在PBS中孵育15分钟。标本在RT中与一级抗体(克隆SP-1、克隆Ks 20.8、克隆CL0374、克隆V9、克隆6F-H2、克隆133A2和克隆CL0201)孵育60分钟。用PBS洗涤后,标本在组织染色器中与过氧化物酶标记的聚合物结合的鼠IgG多克隆抗体孵育[Histofine Simple Stain MAX-PO(M),代码724132;Nichirei Bioscience]或过氧化物酶标记的聚合物结合兔IgG多克隆抗体[Histofine Simple Stain MAX-PO(R),代码724142;Nichirei Bioscision],在RT处预先稀释以供使用浓度30分钟。使用DAB底物试剂盒(代码725191;Nichireli Bioschience)进行开发10分钟,在RT下使用Meyer Hematoxylin(代码715081;Nichirei Bioscience)进行核染色1分钟。用DW清洗后,从免疫染色剂中取出标本,脱水、渗透并安装在光学显微镜下观察(奥林巴斯BX51;奥林巴斯公司)。
组织学亚型评估
H&E染色和免疫组织化学染色标本(ERα、WT-1、HNF-1β、VIM和CK20)用于确定肿瘤的组织学亚型。最初,两位病理学家(MS和HI)独立确定组织学亚型。两位病理学家不同意的病例由第三位病理学家(HY)进行评估,三位病理学者确定的组织学亚型被用作本研究中分组的最终组织学亚类型。
福尔根染色
如前所述,对样品进行脱蜡和亲水处理,然后用DW清洗。在室温下用5N HCl(Wako Pure Chemicals)冲洗样品1分钟后,在30°C的水浴中用预热的5N HCl孵育40分钟,以去除DNA的嘌呤碱。用冷希夫试剂(目录号40932;Muto Pure Chemicals)冲洗试样两次,每次2 min,然后在室温下用冷希夫试剂染色90 min。为了停止反应,用亚硫酸溶液(目录号为40941;Muto Pure Chemical)处理试样两次每次2 min,然后在自来水下冲洗5分钟。将标本脱水、渗透并固定以供观察(奥林巴斯BX51;奥林巴斯公司)。
全滑盖成像
使用虚拟幻灯片扫描仪(Nano Zoomer-SQ;C13140-01;Hamamatsu Photonics K.K.)拍摄抗Lamin A抗体、抗emerin抗体和Feulgen染色标本的全幻灯片图像。扫描条件为:物镜,20×N.A.0.75;扫描模式,40×;最大捕获尺寸,26×76mm;像素大小,0.23µm/像素;光源,发光二极管;图像存储格式,JPEG;和对焦模式、自动对焦模式。
CAIA公司
对于Feulgen-stained标本的CAIA,将五个随机选择的40×场全滑图像保存为TIFF文件,并使用Irfanview(版本4.28;网址:http://www.irfanview.com)和用于图像转换的滑动转换器(3DHISTECH;版本1.14)。使用全景查看器(3DHISTECH)的Quant中心模块进行图像分析。首先,使用注释功能指定肿瘤区域。随后,根据核颜色的深度,对不同条件下的图像进行分析。分析条件的详细信息总结于表SI人工评估单独识别的核区域,并将聚集的核、包含非核区域的核区域、部分识别的核以及由于其在图像边界中的定位而未被识别为完整核的核手动排除在数据分析之外。数据消除过程的简要概述见图S1因此,选择一个正确识别为单个核的区域进行数据分析。该软件获得的数据集表示细胞核的面积、周长和形状因子。使用以下公式计算形状系数:形状系数=4×PI×面积/(周长)2。该值的范围为0–1,其中1表示一个精确的圆(16). 假设滑动转换器处理的x轴和y轴每像素微米数均为0.504,而整个幻灯片图像的TIFF文件为101000 mm2/2010624像素,通过将Quant中心模块的面积数据(核面积)除以5.056739267,将模块的长度数据(核周长)除以2.248719473,调整Quant中心模型获得的数据。下面给出了精确计算核面积和周长的过程的示意图图S2.
为了分析Lamin A-和emerin染色标本,将五个随机选择的40×场全滑图像保存为JPEG文件,并使用核膜染色专用软件e-Nucmem(版本1.4;e-path Co.Ltd。;http://e-pathjp.com)鉴定阳性(核膜染色为阳性)和阴性染色(细胞核苏木精染色)。
Lamin A的设置如下:阳性核膜染色强度,5级(范围,0-20);负核膜染色强度,0级(范围0~20);最小核面积为300像素,核膜染色宽度为162(范围为0-255)。emerin的设置如下:阳性核膜染色强度,5级;负核膜染色强度,4级;最小核面积300像素,核膜染色宽度162。在测量整个区域后,使用注释功能选择肿瘤区域,并单独收集肿瘤区域的数据。
统计分析
所有统计分析均使用JMP Pro ver.15软件(SAS Institute,Inc.)进行。相关性分析采用线性回归分析。相关系数(R)分类如下:0.200–0.399,弱相关;0.400–0.699,中度相关且≥0.7,强相关(17). Steel-Dwass检验用于两组四种组织学类型的非参数多重配对比较。对于Steel-Dwass检验,使用最佳渐近检验计算P值。Welch离散度分析用于根据肿瘤亚型比较患者年龄。Fisher精确检验用于根据肿瘤亚型比较FIGO分期。P<0.05被认为表明存在统计学上的显著差异。
结果
卵巢癌病变的组织学分类及临床病理特征
通过H&E染色结合免疫组织化学染色对140例卵巢癌组织标本进行评估,以确定组织学亚型。140例标本的组织学分类如下:HGSCa 38例,CCCa 63例,EMCa 25例,MUCa 14例。总结如下手术时HGSCa的年龄为60.4±8.6岁,CCCa为56.2±7.6岁,EMCa为50.9±12.8岁,MUCa为44.9±16.2岁。鉴于Welch的离散度分析显示了四组之间的显著差异(P=0.0012),采用非参数Steel-Dwass检验进行多组配对比较。结果表明,HGSCa患者的年龄明显大于EMCa或MUCa患者(分别为P=0.029和P=0.0099),CCCa患者的年龄明显大于MUCa患者(P=0.0298)().
根据组织学亚型的年龄分布。通过Steel-Dwass试验分析组织学亚型之间的年龄差异。”X'表示平均值,带水平线的方框表示四分位范围的中位数。误差条指示最大值和最小值。使用最优渐近检验计算P值。ca,癌。
FIGO阶段如所示HGSCa以III+IV期为主,而其他肿瘤亚型以I-II期为主。因此,将每种肿瘤亚型的患者分为低(FIGO I+II)组和高(FIGO-III+IV)组,并进行Fisher精确测试。四种肿瘤亚型之间差异有统计学意义(P<0.0001;). 综上所述,这些结果表明HGSCa和其他肿瘤亚型之间的优势FIGO分期存在显著差异。因此,本研究根据FIGO分期(低与高)和肿瘤亚型对患者进行分析。
表二:。
子类型 | 第一阶段+第二阶段n(%) | 第三阶段+第四阶段n(%) | P值 | 总计n(%) |
---|
高恶性浆液性癌 | 10 (26.32) | 28 (73.68) | P<0.0001 | 38 (100.00) |
透明细胞癌 | 55 (87.30) | 8 (12.70) | | 63(100.00) |
子宫内膜样癌 | 24 (96.00) | 1 (4.00) | | 25 (100.00) |
粘液癌 | 13 (92.86) | 1 (7.14) | | 14 (100.00) |
总计 | 102 (72.86) | 38 (27.14) | | 140(100.00) |
CCCa中的核面积和周长较大,HGSCa和CCCa的核尺寸变化更为显著
对Feulgen染色标本进行CAIA,以根据肿瘤亚型评估核形态。在Feulgen染色的标本中,细胞核被染成粉红色(). 本研究检查了每种肿瘤亚型的低FIGO分期和高FIGO分期之间的细胞核形态是否不同。尽管由于FIGO分期高的患者数量较少,因此无法根据EMCa和MUCa的FIGO分级比较核形态因素,但HGSCa和CCCa基于FIGO阶段的核形态没有显著差异(表SII). 根据肿瘤亚型对核形态因素进行了比较,见实际上,平均核面积为54.87±10.47µm2在HGSCa中,59.96±12.38µm2在CCCa中,49.52±6.29µm2在EMCa和52.96±11.82µm2在MUCa(). EMCa和CCCa之间存在显著差异(P=0.0009),但在其他肿瘤亚型之间未观察到显著差异(未显示P值)。HGSCa的平均核周长为31.75±3.70µm,CCCa为33.01±4.20µmEMCa为30.56±2.69µm MUCa为3085±2.96µm(). 其他肿瘤亚型之间没有显著差异(未显示P值)。HGSCa、CCCa、EMCa和MUCa的平均核形状因子分别为0.68±0.06、0.68±0.05、0.67±0.06和0.69±0.05,各亚型之间无显著差异(P值未显示)。
非肿瘤卵巢上皮(病例36)、高级别浆液性癌(病例6)、透明细胞癌(病例72)、子宫内膜样癌(病例126)和粘液癌(病例133)中Feulgen染色的代表性图像。所有图像都保存为虚拟幻灯片数据的JPEG文件(放大倍数,×40)。ca,癌。
每个组织学亚型的核形态参数方框图。检测的核形态参数为核面积、周长和形状因子。通过Steel-Dwass试验对组织学亚型之间各因素的差异进行了统计分析。”X'表示平均值,带水平线的方框表示四分位范围的中位数。误差条指示最大值和最小值。圆圈表示异常值。使用最优渐近检验计算P值。ca,癌。
此外,还分析了非肿瘤卵巢表面上皮(NTOSE),这些上皮存在于18/140个评估标本中。如中所示,所有四种肿瘤亚型在核面积和周长方面与NTOSE的差异具有统计学意义。使用每个因子的SD评估核大小变化。核区的标准偏差为20.27±7.46µm2在HGSCa中,22.25±7.44µm2CCCa中,15.59±4.52µm2在EMCa中,厚度为18.36±7.84µm2在MUCa(). CCCa和EMCa之间存在显著差异(P=0.0006)(). HGSCa、CCCa、EMCa和MUCa的核周长SD分别为6.51±2.00µm、6.52±1.94µm和5.79±1.55µm(),并且各亚型之间没有显著差异(未显示P值)。HGSCa、CCCa、EMCa和MUCa的核形状因子标准差分别为0.11±0.03、0.11±0.02和0.10±0.02,各亚型之间无显著差异(P值未显示)。
NTOSE的比较显示,在四种肿瘤亚型中,NTOSE的核面积和周长的SD存在统计学上的显著差异(). 总之,这些结果表明,细胞核形态不受分期的影响,EMCa细胞核较小,CCCa细胞核较大。此外,EMCa细胞核大小变化不明显,CCCa细胞核尺寸变化明显。此外,这些结果表明所有肿瘤细胞的细胞核都大于NTOSE的细胞核。
核形状因子与肿瘤亚型核面积或周长的相关性
分析不同肿瘤亚型之间核形状因子与核面积或周长的相关性。线性回归分析结果如所示和HGSCa、CCCa和EMCa的核形状因子与核面积呈负相关(R=-0.3451),MUCa与核面积呈正相关(R=0.2207)。此外,核形状因子与HGSCa(R=-0.7101)、CCCa(R=-0.7041)和EMCa(R1=-0.7477)的核周长呈负相关,而MUCa(R2=-0.1599)的核形状因子无显著相关性。
核形状因子与各组织学亚型核面积或周长的相关性。回归线显示在所有图表中。ca,癌。
表三。
根据组织学亚型,核形状因子与核面积或周长之间的相关性。
| 与形状因子的相关性 |
---|
|
|
---|
子类型 | 面积 | 周长 |
---|
高恶性浆液性癌 | −0.3451一 | −0.7101一 |
透明细胞癌 | −0.4223一 | −0.7041一 |
子宫内膜样癌 | −0.2852一 | −0.7477一 |
粘液癌 | 0.2207一 | −0.1599 |
综上所述,这些结果表明,随着细胞核在HGSCa、CCCa和EMCa中的生长,细胞核形状变得无序。
与MUCa相比,HGSCa、CCCa和EMCa中Lamin A的表达显著降低,CCCa、EMCa的emerin表达显著降低
评估4种肿瘤亚型和NTOSE中Lamin A和emerin表达的特征。在检测层粘连蛋白A和埃默林的表达水平之前,确定分子的定位。本研究结果证实,这些分子定位于任何肿瘤亚型和NTOSE细胞的核膜。典型的层粘连蛋白A和emerin染色模式显示于本研究调查了每种肿瘤亚型中低FIGO和高FIGO阶段的Lamin A和emerin表达是否不同。虽然由于FIGO分期高的患者数量少,无法比较EMCa和MUCa中FIGO期的Lamin A和emerin表达,但HGSCa和CCCa中的FIGO分级表达没有显著差异(表SIII).
Lamin A和emerin在非肿瘤性卵巢上皮(病例36)、高级别浆液性癌(病例6)、透明细胞癌(病例72)、子宫内膜样癌(病例126)和粘液癌(病例133)中的免疫组化染色代表性图像。所有图像都保存为虚拟幻灯片数据的JPEG文件(放大倍数,×40)。ca,癌。
核Lamin A和emerin在肿瘤亚型中的表达比较见实际上,HGSCa、CCCa、EMCa和MUCa中Lamin A阳性核的百分比分别为58.50±26.00%、49.09±23.45%、57.28±23.46%和88.17±11.55%。HGSCa、CCCa和EMCa的核Lamin A染色率显著低于MUCa(分别为P<0.0001、P<0.0001和P=0.004);). 相反,HGSCa中出现阳性细胞核的百分比为54.78±27.26%,CCCa为27.82±25.12%,EMCa为29.69±27.18%,MUCa为55.80±26.03%。此外,CCCa和EMCa的核emerin染色率显著低于HGSCa和MUCa(HGSCavs.CCCCa,P<0.0001;HGSCaVS.EMCa,P=0.0073;CCCavs.MUCa,P=0.0041;EMCa vs.MUCa,P=0.0342;).
每个组织学亚型中核膜蛋白阳性的方框图。通过Steel-Dwass试验比较组织学亚型中(A)Lamin A和(B)emerin阳性率X'表示平均值,带水平线的方框表示四分位范围的中位数。误差条指示最大值和最小值。圆圈表示异常值。使用最优渐近检验计算P值。ca,癌。
本研究评估了核Lamin A和emerin染色率之间的相关性。线性回归分析结果如所示HGSCa、CCCa、EMCa中Lamin A阳性率与emerin阳性率呈正相关(R=0.4507),MUCa中无相关性(R=0.1139)。
每种组织学亚型中层粘连蛋白A和埃默林阳性之间的相关性。各图中显示了回归线和“R”。具有统计显著相关性的值以粗体加星号突出显示。R分类如下:0.200–0.399,弱相关;0.400~0.699,相关性中等,≥0.7,相关性强。R、 相关系数;ca癌。
总之,这些结果表明,核Lamin A或emerin染色率不受分期的影响,它们的表达因卵巢癌的肿瘤亚型而异。
尽管Lamin A和emerin表达模式同步,但与CCCa和EMCa中的emerin相比,Lamin A与核形态的相关性更强
本研究进一步探讨了四种肿瘤亚型中核层粘连蛋白A阳性率与emerin阳性率及核形态的相关性。通过线性回归分析,分析每种肿瘤亚型中Lamin A或emerin阳性率与核面积、周长和形状因子的相关性。分析结果见对于层粘连蛋白A和实际上总结如下在HGSCa中,Lamin A阳性率与核形状因子呈负相关(R=-0.2079;和). CCCa中Lamin A阳性率与细胞核面积和周长呈正相关(R=0.2855和0.2409;和). 在EMCa中,层粘连蛋白A阳性细胞核的比率与细胞核面积和周长呈正相关(分别为R=0.2858和0.4054),与细胞核形状因子呈负相关(R=-0.3707);和). 在MUCa中,拉明A阳性率与核周长相关(R=0.2370;和). 相反,HGSCa中出现阳性核的比率仅与核形状因子呈正相关(R=0.2673),而与CCCa中的核面积呈正相关性(R=0.3310;和).
根据组织学亚型,核膜蛋白表达率、核面积、周长和形状因子之间的相关性。回归线表示(A)Lamin A和(B)emerin阳性率。ca,癌。
表四。
根据组织学亚型,核膜蛋白表达与核形态参数之间的相关性。
| 组织学亚型 |
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|
|
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变量 | 高恶性浆液性癌 | 透明细胞癌 | 子宫内膜样癌 | 粘液癌 |
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层粘连蛋白A | | | | |
面积 | −0.0391 | 0.2855一 | 0.2858一 | 0.1765 |
周长 | 0.0678 | 0.2409一 | 0.4054一 | 0.2370一 |
形状系数 | −0.2079一 | −0.0618 | −0.3707一 | −0.1825 |
埃梅林 | | | | |
面积 | −0.0716 | 0.3310一 | 0.0326 | −0.1694 |
周长 | −0.1783 | 0.1996 | 0.1266 | −0.1226 |
形状系数 | 0.2673一 | 0.1282 | −0.1933 | −0.1292 |
由于每个肿瘤亚型中NTOSE的样本数量较少,因此无法根据肿瘤亚型对肿瘤和NTOSE之间的Lamin A和emerin表达水平进行统计比较。因此,本研究比较了同一标本中肿瘤和NTOSE中表达Lamin A或emerin的区域的百分比(). 在分析的18例患者中,15例(83.33%)Lamin a和emerin与NTOSE相比,肿瘤细胞的增减模式一致。值得注意的是,与同一标本中的NTOSE相比,所有四例MUCa患者肿瘤区域表达Lamin A和emerin的区域百分比都有所增加;然而,需要进一步分析来验证这一结果,因为在总共14例MUCa病例中,只有4例发现了这一结果。
表五。
同一病例中非肿瘤卵巢表面上皮和肿瘤细胞层粘连蛋白A和emerin表达的比较。
| | 拉明A,% | 埃默林,% | 与NTOSE相比的百分比表达式 | Lamin A和emerin表达模式的一致性 |
---|
| |
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---|
肿瘤亚型 | 案例编号 | NTOSE公司 | 癌细胞 | NTOSE公司 | 癌细胞 | 层粘连蛋白A | 埃梅林 | 一致性 |
---|
HGSCa公司 | 22 | 42.05 | 68.84 | 35.23 | 82.51 | ↑ | ↑ | 观察 |
| 24 | 89.66 | 27.61 | 66.27 | 37.69 | ↓ | ↓ | 观察 |
| 30 | 69.47 | 66.26 | 54.36 | 69.95 | ↓ | ↑ | 未观察到 |
| 35 | 70.51 | 81.21 | 69.44 | 84.95 | ↑ | ↑ | 观察 |
| 36 | 59.2 | 2.35 | 67.44 | 25.85 | ↓ | ↓ | 观察 |
CCCa公司 | 41 | 43.01 | 18.18 | 23.58 | 31.03 | ↓ | ↑ | 未观察到 |
| 46 | 17.58 | 28.49 | 14.15 | 2.12 | ↑ | ↓ | 未观察到 |
| 50 | 36.97 | 43.01 | 1.11 | 6.71 | ↑ | ↑ | 观察 |
| 52 | 86.72 | 70.95 | 87.5 | 55.95 | ↓ | ↓ | 观察 |
| 54 | 64.36 | 28.46 | 1.16 | 0.15 | ↓ | ↓ | 观察 |
| 91 | 79.17 | 31.74 | 15.52 | 12.23 | ↓ | ↓ | 观察 |
| 94 | 88.21 | 96.49 | 80.12 | 81.35 | ↑ | ↑ | 观察 |
EMCa公司 | 106 | 96.95 | 52.87 | 96.43 | 44.12 | ↓ | ↓ | 观察 |
| 111 | 82.47 | 70.67 | 54.35 | 23.31 | ↓ | ↓ | 观察 |
MUCa公司 | 128 | 12.5 | 89.6 | 4 | 66 | ↑ | ↑ | 观察 |
| 132 | 28.89 | 86.65 | 36.18 | 61 | ↑ | ↑ | 观察 |
| 137 | 60.71 | 81.78 | 28.57 | 35.26 | ↑ | ↑ | 观察 |
| 138 | 33.72 | 94.65 | 25.35 | 39.48 | ↑ | ↑ | 观察 |
综上所述,这些结果表明,尽管Lamin A和emerin表达的增减模式通常是一致的,但Lamin A对卵巢癌细胞核形态变化的影响比emerin更强。
讨论
在本研究中,与其他亚型相比,HGSCa患者明显年龄更大。佩列斯等据报道,28118例患者中四种组织学类型的上皮性卵巢癌的诊断年龄如下:HGSCa为61.2±11.6岁,CCCa为55.7±10.9岁,EMCa为54.2±12.3岁,MUCa为53.5±14.9岁(10). 同样,兰博等(18)据报道,6525例上皮性卵巢癌患者的诊断年龄如下:HGSCa为59.7±10.7岁,CCCa为56.0±11.4岁,EMCa为54.8±12.0岁,MUCa为54.5±14.8岁。因此,本研究中患者的年龄分布与之前报告的数据相似。
在本研究中,HGSCa以III或IV期肿瘤为主,而其他肿瘤亚型以低期(I或II期)为主。关于四种肿瘤亚型的FIGO分期分布,Köbel等(19)据报道,高阶段HGSCa约占所有病例的80%,其余亚型约占20%。兰博等(18)记录了各肿瘤亚型中晚期卵巢癌的比例:HGSCa为80.5%,CCCa为21.8%,EMCa为16.5%,MUCa为19.1%。因此,本研究中每种亚型的晚期癌症比例与之前报告的数据相似。虽然浆液性卵巢癌起源于卵巢表面上皮,但最近的数据表明,大多数HGSCa病变起源于输卵管的远端(20). 此外,科贝尔等(19)提示输卵管中出现的浆液性癌肿瘤细胞容易脱落,使其早期扩散至腹腔。
在核尺寸变化方面,本研究使用了核面积或核周长的标准偏差。结果表明,HGSCa和其他肿瘤亚型与NTOSE均存在显著差异。就这4种肿瘤亚型而言,CCCa和EMCa之间的核面积标准差存在显著差异,具有统计学意义。在文献中,HGSCa表现出大尺寸、强烈非典型和高度可变的核,通常被观察到为奇异的单核,具有显著的多形性,核大小变化超过3倍(21–25). 根据以前的研究结果,HGSCa细胞核的重要特征是大于3倍的大小变化和无序形状。相反,在EMCa细胞中,细胞核通常为圆形至椭圆形,核异型性为轻度至中度(26),尽管还没有描述核的大小。在CCCa细胞中,细胞核增大(11,27),但部分观察到单态和核大小变化(27)或不常见(11). 先前的一项研究报告MUCa和SCa的细胞核大小没有显著差异(28). 相反,罗德里格斯和普拉特(29)MUCa中报告的核异型性程度的变化;然而,MUCa中没有明确的核大小变化描述。在本研究中,根据最大核大小的比较,HGSCa和CCCa中的核大小变化很明显,但在EMCa中不明显(数据未显示)。因此,与文献中之前描述的相比,CCCa中应更加强调核变异。到目前为止,还没有研究研究MUCa的细胞核大小变化;然而,本研究结果表明,与HGSCa和CCCa相比,MUCa的核大小变化不太严重,但比EMCa更强烈。这些结果表明,与其他技术相比,CAIA可能对卵巢上皮癌的核表现提供新的见解,这些结果可能有助于评估组织学或细胞学标本,以在日常实践中提供鉴别诊断。
通过检查临床样本获得的现有数据表明,卵巢肿瘤亚型中核Lamin A阳性率与核形态之间的相关性不同。先前的研究报告称,siRNA对Lamin A的抑制导致两种主要人类乳腺上皮细胞类型的细胞核增大(30)并且拉明A表达降低会增加小鼠胚胎成纤维细胞的核面积(31). 此外,Capo-chichi等(12)据报道,抑制人原代卵巢上皮细胞中Lamin A/C的表达导致细胞核变大和核形态不典型。总的来说,这些发现表明拉明A表达减少会增加细胞核大小。相反,史密斯等(32)据报道,用维甲酸处理小鼠胚胎干细胞抑制Lamin A表达后,细胞核体积减小。杰夫蒂奇等(33)观察到正常人肺成纤维细胞和HeLa细胞中Lamin A的过度表达导致细胞核变大,而HeLa细胞核中siRNA抑制Lamin A导致细胞核变小。这些报告表明,拉明A的抑制有助于减小核尺寸。因此,Lamin A表达的改变可以根据细胞类型改变细胞核的大小或形态。本研究的结果表明,即使是起源于同一组织的肿瘤,在不同卵巢肿瘤亚型之间,层粘连蛋白A在核形态学中的作用也不同。
利达内等(34)据报道,emerin低表达的乳腺癌细胞系的核面积比emerin高表达的细胞系小,并且这些细胞的核面积在转染GFP-emerin质粒后增加。相反,Lammerding等(6)据报道,当emerin在小鼠胚胎成纤维细胞中的表达受到抑制时,这些细胞的核面积增加。史密斯等(32)据报道,胚胎干细胞中的emerin抑制不会导致细胞核形态发生显著变化。因此,这些报告表明,emerin抑制后细胞核形态的变化是细胞类型特异性的。本研究的结果表明,与层粘连蛋白A不同,核emerin阳性很少与核形态因素相关。因此,尽管emerin的分子表达模式是同步的,但emerin对核形态的影响可能比Lamin a弱。在培养的细胞系中也报道了Lamin A对核形态的更主要贡献(6,32). 然而,之前还没有使用临床样本评估Lamin A和emerin对核形态的贡献。在这方面,本研究的结果是新颖的,对于考虑Lamin A和emerin对核形态维持的贡献具有重要意义体内.
总之,在本研究检测的四种肿瘤亚型中,只有MUCa表现出独特的Lamin a表达模式。然而,迄今为止还没有研究探讨拉明A与MUCa致癌之间的关系。因此,需要进行进一步的研究来验证本文的结果。本研究的局限性在于仅检测了2种具有代表性的核膜/膜分子(Lamin A和emerin)。因此,前瞻性研究的目的是分析其他核膜/膜蛋白,以改变临床样本中的核形态变化,以及在体外研究。
致谢
本研究的作者感谢Misa Fujimori女士、Shunichi Moriya先生和Tamaki Hiroe女士(群马大学卫生科学研究生院实验科学系组织病理学和细胞病理学实验室)对部分标本进行切片。
资金筹措表
本研究由群马大学和JSPS KAKENHI(批准号JP21K09533)的研究基金资助。
数据和材料的可用性
本研究中使用和/或分析的数据集可根据合理要求从相应作者处获得。
作者的贡献
SW收集的临床数据;对CK20、ERα、HNF1-β、WT-1、波形蛋白、Lamin A和emerin进行H&E染色、免疫组化;对Lamin A、emerin图像和部分Feulgen染色图像进行CAIA;准备图表,进行统计分析,起草初稿。SK对标本进行切片,对Feulgen标本进行染色,对Feurgen标本采集数字数据,并对Feulgan染色图像进行部分图像分析。MH收集临床数据并进行标本切片和Feulgen染色。YN对标本进行了切片,获得了Lamin A和emerin的数字图像。NI和AI作为妇科医生修订了临床数据,建议了实验设计,并审阅了手稿。HI通过H&E染色和CK20、ERα、HNF1-β、WT-1和vimentin作为第二位病理学家确认了样本的病理诊断。HY确认病理诊断为第三位病理学家,并审阅了手稿。MS确定实验设计并作为主要研究者进行实验;确认病理诊断为第一病理学家;对Lamin a、emerin和Feulgen-stated图像进行部分图像分析,进行统计分析;准备好的图表;并起草了初稿。软件和MS确认了所有原始数据的真实性。所有作者都已阅读并批准了最终稿。
道德批准和参与同意
本研究由群马大学人体医学研究伦理审查委员会(日本前桥;批准号HS2019-49)批准。根据日本教育、文化、体育、科学和技术部以及卫生、劳动和福利部制定的“涉及人体的医学和健康研究伦理指南”,通过一种方法获得了本研究的知情同意。由于本研究使用FFPE样本作为诊断目的后的二次使用,而不是获得每位患者的知情同意,因此在群马大学医院网站上发布了本研究的通知,其中概述了本研究中使用的研究计划、患者信息、,样品和联系信息的保存期限和保存方法,并保证免费提取。
工具书类
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