Breast Cancer Research, 2004; 6(6): R668-R679 (más artículos en esta revista)

Proteotypic espontánea y clasificación de los tumores mamarios transgénicos

BioMed Central
Igor Mikaelian (igor.mikaelian @ roche.com) [1], Natalie Blades (nblades@jax.org) [1], Gary A Churchill (gary@jax.org) [1], Karen Fancher (ksc@jax.org ) [1], Barbara B Knowles (bbk@jax.org) [1], Janan T Eppig (jte@jax.org) [1], John P Sundberg (jps@jax.org) [1]
[1] El Laboratorio Jackson, Bar Harbor, Maine, EE.UU.

Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0], que permite el uso irrestricto, la distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que la obra original es Citada.

Resumen
Introducción

Tumores de mama en ratones se clasifican utilizando criterios morfológicos y arquitectónico. Immunolabeling marcadores de diferenciación terminal se comparó entre una variedad de tumores mamarios de ratón, porque la expresión de marcadores de diferenciación terminal, y en especial de keratins, proporciona importante información sobre el origen de las células neoplásicas y su grado de diferenciación.

Métodos

Los patrones de expresión de marcadores de diferenciación terminal se utilizaron para caracterizar tipos de tumores y para estudiar la progresión tumoral en modelos de ratones transgénicos de neoplasia mamaria (ratones overexpressing Neu (Erbb2), Hras, Myc, Notch4, SV40-TAg, Tgfa, y Wnt1), en espontáneo Carcinomas mamarios, y en neoplasias mamarias asociadas a la infección por el virus de tumor mamario del ratón (MMTV).

Resultados

Sobre la base de la expresión de marcadores de diferenciación terminal, tres tipos de neoplasia fueron identificadas: en primer lugar, simple compuesto exclusivamente carcinomas de células con un fenotipo luminal son características de los tumores que surgen en ratones transgénicos para Neu, Hras, Myc, Notch4, y SV40 - TAg, en segundo lugar, 'complejo carcinomas' mostrar luminal y mioepiteliales son característicos de la diferenciación de tipo P tumores que surgen en ratones transgénicos para Wnt1, los tumores que surgen en ratones infectados por el MMTV, espontánea y adenosquamous carcinomas, y en tercer lugar,' con carcinomas epiteliales de transición mesenquimales (EMT) "son una característica de la progresión tumoral en Hras-,-Myc, y SV40-TAg inducida por tumores mamarios y PL / J y SJL / J cepas de ratón, y la pantalla de novo mioepiteliales y expresión de marcadores de células mesenquimales. En marcado contraste, la EMT no se detectó en los adenocarcinomas papilares se plantean en BALB / cJ ratones, espontánea adenoacanthomas, las neoplasias asociadas a la infección por MMTV-, o en los tumores que surgen en ratones transgénicos para Neu y Wnt1.

Conclusiones

Inmunohistoquímico de los complejos perfiles de los tumores son compatibles con un origen de células madre, mientras que los carcinomas simple podría proceder de una célula comprometida con el linaje luminal. Además, estos resultados sugieren que la iniciación de los eventos oncogénicos determinar las características morfológicas asociadas con la progresión del cáncer porque EMT se observa sólo en determinados tipos de neoplasias.

Introducción

Citológico y patrones de arquitectura han sido la base para la clasificación de tumores mamarios por más de un siglo [1]. En los últimos 20 años, la inmunohistoquímica ha añadido una dimensión molecular a la clasificación de los tumores mamarios: alterado expresión de oncogenes, oncosuppressor los genes, los receptores de hormonas, citoesqueleto y las proteínas han sido identificadas como útiles indicadores de resultado de la enfermedad. Análisis de los microarrays de genes ha confirmado la importancia de muchas de estas histológico prognosticators [2 - 4], el cual - en conjunción con las características clínicas, tales como la condición de los ganglios linfáticos, el tamaño tumoral, y el grado tumoral [5] - son innegablemente útil. Sin embargo, estos prognosticators no parecen ser útiles para identificar las vías que conducen a la tumorigénesis y la progresión del cáncer.

Modelos de ratones transgénicos del cáncer de mama han incrementado considerablemente nuestro conocimiento de la tumorigénesis de mama humano. Más concretamente, además de disecar los mecanismos moleculares que subyacen el desarrollo mamario y los primeros pasos de transformación neoplásica mamaria, modelos de ratones han demostrado que la activación de una vía se refleja en los patrones histológicos específicos [6, 7].

En vista de la evidencia de que son marcadores de diferenciación terminal importante vía de marcadores [7] y pronóstico predictores [4, 8 - 10], se comparó la expresión de marcadores de diferenciación terminal y algunas características morfológicas del transgén y espontánea inducida por tumores mamarios en ratones. Este estudio corrobora molecular [2, 3, 11 - 14] y de inmunohistoquímica [4, 7, 15] los estudios en humanos de los pacientes de cáncer y de los modelos de ratón de cáncer humano que se recomienda que, además de la amplia aceptación y bien documentados el uso de características arquitectónicas [6, 7, 16 - 19], criterios diagnósticos también debería tener en cuenta los tipos de células en las que diferenciar células neoplásicas.

Hemos identificado células neoplásicas con luminal, mioepiteliales, y mesenquimales fenotipos. Mioepiteliales diferenciación es' constitutiva 'a determinados tipos de tumores, por ejemplo adenosquamous carcinomas, adenomyoepitheliomas, y adenocarcinomas asociados a la actividad del virus de tumor mamario del ratón (MMTV) y los relacionados con las alas MMTV integración sitio 1 (Wnt1) transgén. Por el contrario, en los tumores dependientes de la myelocytomatosis oncogén (Myc), Harvey sarcoma de rata oncogén viral 1 (Hras), y T antígeno SV40 (SV40-TAg) transgenes, mioepiteliales diferenciación es un acontecimiento importante en el tipo específico de la progresión tumoral se caracteriza por A la transición epitelio mesenquimal (EMT). La aparición en algunos modelos transgénicos de proteotypic distintos patrones de expresión, que se define como grupos de tumores que expresan un conjunto específico de marcadores de diferenciación terminal, sugiere una aún no declarada grado de variabilidad en modelos transgénicos, tal vez reflejo de la diversidad de segunda hit mutaciones en estos Tumores. Por último, los tipos específicos de tumores mamarios espontáneos y immunohistochemically son histológicamente indistinguibles de algunos de los transgenes inducida por tumor mamario modelos. Esto proporciona la información de fondo para poner a prueba la hipótesis de que el fenotipo tumoral es un factor predictivo de tumor genotipo.

Métodos
Ratones

La patología de base de datos [20] de El Laboratorio Jackson fue objeto de un registro, de 1987 a 2001 para los tumores mamarios espontáneos en la producción de investigación y colonias. Las láminas fueron revisados y clasificados sobre la base de criterios uniformes [17 - 19, 21 - 23].

Además, los recién nacidos de las siguientes cepas se obtuvieron de El Laboratorio Jackson inducida Mutant Recursos (Bar Harbor, ME): C57BL/6J-Tg (WapTAg) 1Knw, FVB / N-Tg (WapNotch4) 10Rnc / J, B6SJL-Tg ( Wnt1) 1Hev / J (en lo sucesivo abreviada B6SJL-Wnt1), FVB / NJ-Tg (Wnt1) 1Hev / J (en lo sucesivo abreviada FVB-Wnt1), FVB / N-Tg (MMTVneu) 202Mul / J, FVB / N-Tg ( WapMyc) 212Bri / J, FVB / N-Tg (WapHRAS) 69Lln Y SJL / J, y FVB / NJ-Tg (MMTVTGFA) 254Rjc / J y B6D2-Tg (MMTVTGFA) 254Rjc / J. Los animales fueron destetados a las 3 semanas de edad y genotipo por reacción en cadena de polimerasa. La información detallada de la determinación del genotipo y de los protocolos de cría condiciones están disponibles en línea en http://jaxmice.jax.org/info/index.html. Estos ratones fueron años de edad hasta que se desarrolló masas mamarias, que fueron fijados por inmersión en Fekete del ácido-alcohol-formol. Diapositivas se seccionaron en 5-6 μ m y teñidas con hematoxilina y eosina (H & E).

Inmunohistoquímica

Secciones consecutivas (5-6 μ m de espesor) sobre Superfrost Plus diapositivas (Fisher Ciencia, Justo Lawn, NJ), de la parafina de los tumores fueron incorporados inmunomarcados de α-actina de músculo liso (SMA; Sigma, St Louis, MO), la queratina 1 (KRT2 -1, En lo sucesivo abreviada K1; BabCo, Richmond, CA), la queratina 5 (KRT2-5, en lo sucesivo abreviada K5; BabCo), la queratina 6 (KRT2-6, en lo sucesivo abreviada K6; BabCo), la queratina 10 (K1-10, en lo sucesivo Abreviado K10; Babco), la queratina 13 (KRT13, en lo sucesivo abreviado K13; Sigma), la queratina 14 (KRT1-14, en lo sucesivo abreviado K14; BabCo), la queratina 17 (KRT1-17, en lo sucesivo abreviado K17; PA Coulombe, de la Johns Hopkins University , Baltimore, MD) [24], keratins 8 / 18 (KRT8 y KRT18, en lo sucesivo abreviada K8/18; Progen, Heidelberg, Alemania), vimentina (Biomeda, Foster City, CA), filaggrin (BabCo), involucrin (Babco) , Loricrin (Babco), y trichohyalin (TT Sun, The New York University School of Medicine, New York, NY), como se describe anteriormente [25]. Todos estos anticuerpos fueron ratón-con excepción de los anticuerpos específicos contra el K13, trichohyalin, y vimentina, que se plantearon en contra de proteínas humanas, el anticuerpo contra K8/18, que se planteó contra keratins bovina, y el anticuerpo contra el SMA, que se planteó contra la aviar Proteínas. El anticuerpo anti-SMA reconoce la aorta α2 actina de músculo liso (ACTA2) y entéricas γ2 actina de músculo liso [26].

En resumen, el método era el siguiente. Deparaffinized diapositivas se fueron hidratados. Endógena actividad peroxidasa fue apagado por incubación con peróxido de hidrógeno al 3% en metanol durante 20 minutos a temperatura ambiente (20-25 ° C). Calor mediada por antígeno en la recuperación de buffer citrato a pH 6,0 fue utilizado para los anticuerpos dirigidos a K8/18 y vimentina. Las láminas fueron lavadas y se incubaron durante 30 minutos con el bloqueo de suero (10% suero de ternera fetal normal diluido en solución salina de fosfato de búfer). El exceso de bloqueo de suero se borró y las diapositivas se incubaron durante la noche a 4 ° C con anticuerpos primarios diluida en solución salina de fosfato de búfer. Secundaria con biotina o anti-ratón de anticuerpos anti-conejo se aplicó durante 30 minutos a temperatura ambiente, seguido de incubación con el complejo avidina-biotina (45 min). La reacción fue desarrollado con el sustrato diaminobenzidine (Sigma) y las diapositivas se counterstained con hematoxilina de Mayer. Todos los tumores fueron espontáneas etiquetados para MMTV Gag gp27, gp36 Env, y gp52 Env [27]. Un ratón se identificó como positivos para MMTV si immunolabeling para al menos uno de los marcadores se detectó en el tumor o los tejidos cercanos.

Las imágenes fueron capturadas con una cámara digital DP70 (Olympus, Melville, NY) en un microscopio Olympus BX41 y color mejorada y equilibrado de contraste con Photoshop 6.0 (Adobe, San Jose, CA). Adicional fotomicrografías de H & E-manchado inmunomarcados diapositivas y se archivan en la Base de Datos de Biología de Tumores del ratón, en el que se pueden ver en línea en http://tumor.informatics.jax.org [28].

Deslice la interpretación y la puntuación de la intensidad immunolabeling

Tipos de células se definieron sobre la base de un estudio previo que evaluó la expresión de los mismos marcadores de diferenciación terminal en el desarrollo de la glándula mamaria [29].

Expresión de K5, K14, K17, y / o SMA se asoció con un contacto directo con la membrana basal y la morfología de las células mioepiteliales definido mioepiteliales diferenciación celular. Ausencia de etiquetado para cualquiera de los marcadores, o de etiquetado para K8/18 junto con una morfología poligonal, que se define luminal las células.

Análisis de la imagen (Photoshop 6,0; Adobe, San Jose, CA) se utilizó para evaluar la proporción de células neoplásicas en spindloid H & E-manchado secciones sobre todos los tumores con EMT. EMT se consideró significativa cuando más del 1% de las neoplasias se compone de células neoplásicas con un spindloid a fusiforme que mezcla de forma y en el estroma. Estas células tenían una forma ovalada a alargada núcleo con cromatina agrupada menos que las células epiteliales neoplásicas. Su citoplasma es más acidófilas que las células epiteliales neoplásicas.

Diferenciación escamosa se definió por la presencia de una o más de las siguientes características: la formación de un gran núcleo de cornificación material, la formación de queratina y perlas, la cornificación de las células individuales, o la presencia de trichohyalin gránulos o gránulos keratohyalin. Diferenciación escamosa fue confirmado por inmunohistoquímica de la expresión al menos uno de los siguientes marcadores en las áreas de diferenciación escamosa: K1, K6, K10, filaggrin, trichohyalin, involucrin, o loricrin, ninguno de los que normalmente se expresa en el ciclo de glándulas mamarias [29] .

La intensidad de immunolabeling se puntuó en una escala de 0 a 3 (immunolabeling niveles: 0 = ninguna, 1 = débil, 2 = moderada, 3 = intensa). La calificación para cada tipo de células es el producto de la intensidad media de etiquetado y el porcentaje relativo de las células (0%, 0; hasta el 1%, 1; 2-5%, 2; 6-25%, 3; 26-50% , 4; más del 50%, 5) la etiqueta predominante en la intensidad. El resultado para cada neoplasia es la suma de las calificaciones para cada tipo de células. Si immunolabeling se detectó en menos de 10 células de un tumor, el tumor se considera negativo para este marcador.

Criterios morfológicos

Todos los tumores fueron evaluados (presencia o ausencia) de H & E-manchadas con secciones de mioepiteliales diferenciación, EMT, diferenciación escamosa, invasión vascular, proteínico o gotitas de lípidos en las células neoplásicas, y la diferenciación ductal (definidos como estructuras tubulares forrado por una capa basal de células con Mioepiteliales diferenciación y una capa luminal de las células cúbico). Tipo P tumores son neoplasias compone de una ramificación de la red de conductos forrados ciego por un epitelio, al menos, dos células de grosor y terminada por estructuras se asemejan a las yemas terminales final de la glándula mamaria puberal [7]. Macrocysts son grandes quistes forrado por un epitelio de una o dos células de espesor que a veces las formas pequeñas glándulas. - Lactancia responda placas discoides masas están compuestos por contorneada y anastomosed mamaria en la periferia acinos y ductos en el centro.

Resultados
Tipo histológico del tumor (Tabla 1]

Los tumores se clasifican histológicamente utilizando las recomendaciones de los modelos de ratón Humanos Cánceres Consorcio esquema de categorización [17 - 19] y la nomenclatura específica para la aplicación de ciertos modelos [22] o de los tipos de tumores [21, 23] en su caso.

Espontánea tumores fueron adenocarcinomas papilares con papilas forrado por una sola capa de células (n = 6; Fig. 1], adenocarcinomas papilares con papilas forrada por dos capas de células (n = 2; Fig. 2], glandular con adenocarcinomas EMT (n = 4; Fig. 3], microacinar adenocarcinomas C3H/HeJ en ratones (n = 8; Fig. 4], el tipo P C3H/HeJ tumores en ratones (n = 3), adenomyoepitheliomas en BALBc / J ratones (n = 5; Fig. 5], y adenosquamous carcinomas (n = 7; Fig. 6].

Todos Hras inducida (n = 4; Fig. 7] y Neu-inducida (n = 10), tumores, así como algunos Myc inducida (n = 4; Fig. 8c, 8e, 8f] y SV40-TAg inducida por tumores (Datos no presentados) había un patrón sólido. Algunos SV40-TAg inducida (n = 5; Fig. 9a, 9b] y Myc inducida por tumores (n = 9; Fig. 8a, 8b, 8d], así como todos los Notch4 inducida por tumores (n = 6) tuvieron un Glandular patrón. Algunos Myc inducida (n = 13; Fig. 8], SV40-TAg inducida (n = 3; Fig. 9], y Hras inducida (n = 3) carcinomas muestran zonas de EMT. Algunos SV40-TAg inducida por tumores (n = 4) tenía un patrón papilar, con papilas forrados por células epiteliales que pile en desordenadamente (datos no presentados). Lesiones preneoplásicas de Tgfa-consistió en ratones transgénicos macrocysts (n = 8; Fig. 10 bis] y la lactancia-placas de respuesta (n = 3; Fig. 10b]. Todos Wnt1 inducida por tumores (n = 13; Fig. 11] mostraron un patrón de tipo P tumor.

Todos los tumores espontáneos tipo P (n = 9), todos microacinar carcinomas C3H/HeJ en ratones (n = 8), y uno de los dos carcinomas papilares en uno C3H/HeJ ratón mostraron immunolabeling para MMTV (datos no presentados). Proteínico y / o la secreción de lípidos se identificó en un pequeño número de tumores en la mayoría de modelos transgénicos y espontánea tipos de tumores (Fig. 2a, 2b], aunque se observó consistentemente en la mayoría de macrocysts y en adenosquamous carcinomas (Fig. 6a, 6c, 6d , 6e].

Diferenciación terminal patrones de expresión de proteínas

Los tumores se clasifican en tres grupos: aquellos con un puro luminal fenotipo (carcinomas simple), los que expresaron constitutivamente mioepiteliales y luminal marcadores, y las que se caracteriza por la EMT. Hampe y Misdorp [30] define el término complejo como «cualquier tipo de neoplasia o de la proliferación de las células compuesto parecido a los dos secretoras epiteliales y células mioepiteliales'. Por lo tanto, utilizan el término «complejo constitutivamente carcinomas' para indicar que los tumores en células mioepiteliales luminal y se organizaron, ya que serían normales en una glándula mamaria, lo que sugiere que estos dos tipos de células de origen en el mismo de células progenitoras. Los tumores que expresaron marcadores mioepiteliales en las esferas de la EMT sólo se designan los complejos adquiridos carcinomas' para indicar que la diferenciación mioepiteliales estuvo ausente en las áreas que representa el fenotipo original de los tumores, antes de la aparición de la EMT.

Tumor categorización fue rediseñado para tener en cuenta no sólo la arquitectura del proceso neoplásico [17 - 19], sino también mioepiteliales la diferenciación y la EMT, que no siempre eran evidentes sobre H & E-manchado secciones. Keratins 5, 14, y 17, que generalmente son considerados como marcadores de células mioepiteliales [4], de vez en cuando se identificó en suprabasal células en una variedad de tumores (Figs 6 septies, 6h, 6i, 8c, 8e, 8f, 11 bis]. Α-actina de músculo liso, otro marcador de células mioepiteliales, fue expresada por las células suprabasal sólo en MMTV-asociado y Wnt1 inducida por tumores de tipo P (Fig. 12c], una característica ya señaló Li y colegas [13].

Neoplasias con un puro luminal fenotipo (simple carcinomas) se identificaron en todos los modelos transgénicos de la carcinogénesis mamaria (Fig. 7, Tabla 1] con la notable excepción de los carcinomas Wnt1 inducida constitutivamente que tenía un fenotipo complejo. La mayoría (seis de nueve) glandular carcinomas que surgen en los ratones transgénicos para Myc mostró algunas áreas de diferenciación mioepiteliales que se interpretaron como principios de la EMT en lugar de los tumores derivados de células progenitoras de un común a los luminal y mioepiteliales fenotipos; estas neoplasias, por lo tanto, con un mínimo de mioepiteliales Diferenciación se catalogaron como 'simple' carcinomas. El único espontáneo neoplasias compuesto exclusivamente de las células con un fenotipo luminal fueron cuatro de las seis carcinomas papilares que, en las secciones de H & E, se caracteriza por papilas bordeada por un epitelio de una célula de grosor.

Constitutivamente compleja consistió en carcinomas papilares espontánea carcinomas forrado por un epitelio dos células de espesor (Fig. 2], microacinar adenocarcinomas que surgen en MMTV-C3H/HeJ ratones infectados (Fig. 4], el tipo P-MMTV tumores de los ratones infectados C3H/HeJ ( Fig. 12] y Wnt1 de ratones transgénicos (Fig. 11], adenomyoepitheliomas (Fig. 5], adenosquamous carcinomas (Fig. 6], la lactancia y la respuesta a las placas y la mayoría (seis de ocho) macrocysts de Tgfa de ratones transgénicos (Fig . 10]. Células neoplásicas con un fenotipo mioepiteliales eran abundantes y formado una capa casi continua en torno a las células con un fenotipo luminal en microacinar carcinomas (Fig. 4] y en carcinomas papilares espontánea forrado por un epitelio dos células de espesor (Fig. 2a]. En tumores de tipo P, mioepiteliales diferenciación es más prominente en las áreas de metaplasia ductal y es mínima o ausente en la hoja-como zonas de las neoplasias (Fig. 12a]. En adenosquamous carcinomas, mioepiteliales diferenciación es más prominente en las áreas de diferenciación escamosa (Fig. 6f, 6i], y era a menudo ausente en las áreas glandulares.

En adenomyoepitheliomas (n = 5), una gran proporción de células suprabasal fueron etiquetados para K5, K6, K8/18, K14, K17 y, con K1 está expresado en sólo dos tumores, y con la formación de conductos y cornificación están identificadas en cuatro y tres Neoplasias, respectivamente. La morfología de las células neoplásicas en adenomyoepitheliomas variadas, que van desde fusiforme a cúbico. Proteotypic El patrón de estas células no es característica de un determinado tipo de células, y estas células se catalogaron como "la diferenciación de las células mioepiteliales con 'al entrar en contacto con la membrana basal y como' luminal las células" cuando no esté en contacto con la membrana basal. Células neoplásicas en adenomyoepitheliomas eran difíciles de diferenciar de miofibroblastos y estroma, como se informó anteriormente [31], que fueron negativas para el SMA.

En respuesta a la lactancia placas de Tgfa de ratones transgénicos, mioepiteliales diferenciación era más prominente en las áreas de diferenciación ductal situado en el centro de estas lesiones (Fig. 10b]. Las partes periféricas de la lactancia de responder placas, que se asemejan morfológicamente acinos mamarias, en general, carecen de mioepiteliales diferenciación. Macrocysts fueron predominantemente compuesto de células con un fenotipo luminal (Tabla 1] que de vez en cuando recae directamente sobre la membrana basal. Segmentaria porciones de seis de las ocho macrocysts había células mioepiteliales (Fig. 10a].

Inmunohistoquímica indicó que el término descriptivo "carcinoma papilar" abarca una variedad de tumores. En primer lugar, la mayoría (cuatro de seis) espontánea de los carcinomas papilares BALB / cJ ratones (Fig. 1] y todos los (cuatro de cuatro), los carcinomas papilares con un pseudo-SV40 en el epitelio-TAg ratones transgénicos se compone exclusivamente de células con un fenotipo luminal (Simple carcinomas). Con la diferenciación de las células mioepiteliales, en dos de seis espontánea de los carcinomas papilares BALB / cJ ratones, fueron escasas y podría representar atrapados restos de la glándula mamaria normal, porque se encuentra en la periferia de la neoplasia. En adenocarcinomas papilares espontáneo se caracteriza por dos capas de células que recubren las papilas neoplásicas, la capa basal es continua y tiene un fenotipo mioepiteliales (Fig. 2a], mientras que las células de la capa luminal expresó K8/18 (Fig. 2b].

Tipo P tumores, adenomyoepitheliomas, adenosquamous carcinomas y se caracteriza por la presencia de las subpoblaciones de células con un alto índice mitótico, que no expresan marcadores de diferenciación terminal, o sólo débilmente expresadas. En tumores de tipo P, estas células se agruparon en el extremo de las frondas, la morfología y la inmunohistoquímica de los cuales imitaron yemas terminal final de la pubertad la glándula mamaria [29].

Adenomyoepitheliomas (Fig. 5a, 5b] y adenosquamous carcinomas (Fig. 6f, 6g, 6h, 6i] fueron pobladas por los distintos grupos de células y células con un gran núcleo abierto-se enfrentan y una moderada cantidad de citoplasma pálido con la aparición de terreno Vidrio. Estas células fueron distribuidos al azar en las zonas de adenomyoepitheliomas sólido y viable en el epitelio que remite el cornificación desechos en adenosquamous carcinomas. Similar poblaciones de células neoplásicas, con una baja expresión de marcadores de diferenciación terminal no se detectaron en las otras neoplasias.

Carcinomas en B6SJL-Wnt1-FBV-y Wnt1-ratones transgénicos son esencialmente similares y tenía la clásica aparición de un tumor de tipo P. Sin embargo, difieren ligeramente con respecto a sus patrones de proteotypic: diferenciación escamosa y de expresión de K5 y K8/18 fue mayor en B6SJL-Wnt1-que en FBV-Wnt1 de ratones transgénicos (Tabla 1, Fig. 11 bis, 11 ter].

Progresión tumoral

EMT, un importante morfológicas marcador de progresión tumoral [32, 33], se detectó en 23 tumores. Es más comúnmente observado en carcinomas inducidos Myc-a pesar de que también fue identificado en Hras-y en SV40-TAg inducida por carcinomas, y en los carcinomas que surgen espontáneamente en SJL / J y PL / J ratones. Diversas proporciones de células neoplásicas con un fenotipo mesenquimatoso expresaron vimentina (Figs 3, 8b], K5 (Fig. 8c], K14 (Fig. 8e], y K17 (Figs 8f, 9b]. Estas células manifestado SMA, pero no se puede diferenciarse de miofibroblastos sobre la base de la expresión de este antígeno solo (Fig. 8A]. EMT también se asoció con un aumento de expresión de K8/18 (Figs 8d, 9a]. En la mayoría de los casos (20 de 23), un pequeño número de células con un fenotipo mioepiteliales estuvieron presentes en las áreas sólidas glandular o en la vecindad inmediata de las esferas de la EMT (Fig. 8c, 8f].

Morfológico progresión fue también observado en los adenocarcinomas microacinar asociados a la infección por MMTV en ratones C3H/HeJ, en el que se caracteriza por focal multifocal a la adquisición de un patrón sólido. Adquisición de la sólida patrón se asoció con una pérdida de proteínas immunolabeling para MMTV (datos no presentados) por células neoplásicas, pero la expresión de marcadores de diferenciación terminal no han sufrido modificaciones.

Neu-inducida carcinomas no muestran una alteración morfológica sugestivo de progresión tumoral, aunque los tumores evaluados incluyen tanto metastásico y no metastásico de los tumores (datos no presentados). Los marcadores a prueba en este estudio no separar los tres tipos de células clásicamente se describe en Neu-y Hras inducida por tumores [7]. EMT no se observó en Notch4 inducida por carcinomas, aunque el patrón glandular de estas neoplasias se asemeja a la del Myc-y SV40-TAg inducida por carcinomas.

Pathway patología

Tres rasgos histológicos de los tumores mamarios han sido recientemente relacionada con la activación de vías específicas: mioepiteliales diferenciación se ha asociado con la activación de la vía Wnt [7], metaplasia escamosa se ha atribuido a β-catenina estabilización [34 - 37], y alveolar La diferenciación y la secreción de la leche dependen de la señal de transductor y activador de transcripción 5 bis [38]. Como era de esperar, todos los Wnt1 inducida por carcinomas y tumores espontáneos tipo P mostradas mioepiteliales diferenciación. Además, la diferenciación mioepiteliales, según la evaluación de rutina de H & E histología o inmunohistoquímica, fue identificado en los carcinomas papilares espontánea con una bi-epitelio estratificado, MMTV asociada a los carcinomas microacinar, adenomyoepitheliomas, y adenosquamous carcinomas.

Metaplasia escamosa asociada a la expresión de toda la gama de marcadores de diferenciación terminal de la suprabasal capas de la epidermis se encuentra sólo en adenosquamous carcinomas (Fig. 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6h, 6i]. Sin embargo, metaplasia escamosa también fue identificado en algunos MMTV-asociados (7 de 9) y Wnt1 inducida (12 de 13) de tipo P tumores, Myc inducida por los carcinomas (7 de 19), adenomyoepitheliomas (3 de 5), y espontánea carcinomas Exhibiendo EMT (1 de 4). A pesar de las zonas histológicamente compatibles con diferenciación escamosa, MMTV-asociado y transgén inducida por tumores de tipo P expresar sólo un conjunto limitado de marcadores suprabasal de la epidermis (Tabla 1]. Por ejemplo, K1 y K10, dos marcadores del estrato spinosum, rara vez se expresó (4 de 30 y 6 de 30 carcinomas, respectivamente) en los tumores que no sean adenosquamous carcinomas que exhibió cornificación, mientras que involucrin, un marcador del estrato córneo, se Expresada en 19 de 30 de esos tumores.

Discusión

En el presente estudio, la interpretación de inmunohistoquímica determinó los siguientes resultados: en primer lugar, que la expresión de marcadores de diferenciación terminal clasifica espontánea y modelos transgénicos de neoplasia mamaria en 'simple' carcinomas, 'complejo' carcinomas, y los carcinomas con EMT, en segundo lugar, que la mayoría de los tumores Se componen de varias poblaciones de células, y en tercer lugar, que algunos transgénicos y espontánea tumores histológicamente y immunohistochemically son indistinguibles, y que ofrecerá la oportunidad de probar la hipótesis de que el fenotipo tumoral predice tumor genotipo [6, 7].

Proteotypic pautas: luminal, luminal / mioepiteliales, y con luminal EMT

Al igual que los tumores de mama humanos [14], la mayoría de los tumores mamarios de ratón se compone exclusivamente de células neoplásicas luminal con un fenotipo, lo que sugiere que se desarrollaron en un marco de células progenitoras comprometido con el linaje luminal. La progresión a través de una EMT mioepiteliales etapa se observó en Myc -, Hras -, y SV40-TAg inducida por carcinomas, un subconjunto de los carcinomas mamarios espontáneos en PL / J y SJL / J ratones, y también ha sido observado en ratones transgénicos para Tgfa [39] y la matriz metaloproteinasa 3 [40]. Tres grandes vías han estado implicados en la EMT: la vía controlada por la activación de Hras y Src, el factor de crecimiento transformante β vía, y la vía Wnt [32]. Evaluación de la expresión de los genes diana de cada uno de estos trayectos es necesaria para determinar los mecanismos moleculares asociados con la EMT en modelos de ratones de carcinogénesis mamaria.

Tipo P tumores y carcinomas microacinar constitutivamente expresar marcadores mioepiteliales, mientras que la expresión de estos marcadores es un indicador de la progresión en Myc -, Hras -, y SV40-TAg inducida por carcinomas, como lo es en algunos tipos de cáncer de mama humano [4, 15 , 41]. Como consecuencia de ello, son interpretaciones erróneas probable que se produzca si los tumores son evaluados para la EMT de todo el tumor con metodologías como la variedad de genes o proteínas tecnologías.

El fondo genético de modelos de ratones transgénicos de los tumores de mama podría explicar las diferencias en la penetrancia, la latencia, y el fenotipo de la proliferación de lesiones mamarias [42 - 44]. El fenotipo histológico de los tumores que surgen en Wnt1 de ratones transgénicos fue similar, independientemente de los antecedentes. Sin embargo, la tensión de fondo proteotypic influido en la pauta de estos tumores. Esta observación pone de relieve la importancia de los antecedentes en la cepa de ratones genéticamente manipulados, sugiere la presencia de genes modificadores tumor, y se indican posibles diferencias similares en los seres humanos.

Las poblaciones de células

La presencia de células débilmente positivo o negativo para la diferenciación terminal marcadores se establece la presencia de los compartimentos de las células menos diferenciadas en determinados tipos de carcinomas mamarios. Esta observación apoya la hipótesis de que las células indiferenciadas, denominada 'mamaria tallo' células, son la fuente de tumores mamarios [45, 46]. El fenotipo histológico y la proteotypic patrón de tipo P tumores constituye la evidencia más sorprendente de esta hipótesis: las frondas en estos carcinomas caricaturizado yemas terminal final de la pubertad la glándula mamaria, uno de los compartimentos en los que las células madre mamarias se encuentran [47, 48 ]. Gene serie de datos también estaría a favor de células madre de origen de los tumores que surgen en ratones transgénicos para Wnt1 [13]. En adenomyoepitheliomas y adenosquamous carcinomas, la ubicación de las células que no expresan marcadores de diferenciación terminal, la sugiere como un ductal origen de estos tumores. Curiosamente, un segundo compartimiento de las células madre mamarias se encuentra en las células ductales suprabasal [49].

Además de células viables, una gran proporción de tumores que figuran áreas de necrosis y cornificación. Este grupo heterogéneo de células viables no ha sido nombrado recientemente "no tumorigénicos las células del cáncer" [50]. Estas células deben ser diferenciadas de las células neoplásicas, con potencial de auto-renovación, incluidas las células invasoras o con potencial metastásico. Debido a que la población de "no tumorigénicos las células del cáncer" podría explicar una proporción significativa de algunos tumores, que pueden interferir en estudios con vistas a la evaluación de la expresión de la proteína o ARN o daños genéticos en el nivel de todo el tumor.

Pathway patología

Cardiff y colegas [6] propuso inicialmente que la arquitectura y el tumor de diferenciación terminal marcadores tumorales puede predecir el genotipo. El concepto fue posteriormente refinado [7] y es apoyado por los datos moleculares [12, 13, 51]. El presente estudio confirmó que la simple carcinomas con un patrón sólido son típicas de los tumores impulsada por la Neu y Ras vías, mientras que los tumores de tipo P son una característica de los tumores que surgen en ratones transgénicos para Wnt1. Ese tipo P tumores también se encuentran en los ratones infectados por MMTV que se esperaba porque Wnt1 se activa en el 75% de los carcinomas mamarios se plantean en ratones C3H/HeJ [52], y esta observación apoya la validez de la hipótesis de la vía patología.

Aunque prometedor, la patología itinerario concepto tiene algunas limitaciones que se reflejan en nuestros datos. Por ejemplo, inducida por Myc carcinomas expresar grandes cantidades de proteína de suero de leche ácida y caseína β [53], que debe correlacionarse con pruebas histológicas de la secreción proteínico. Sin embargo, sólo 5 de 20 Myc inducida por carcinomas examinado en este estudio había pruebas de la secreción de lípidos o proteínico. Además, la vía de la patología concepto predice que Myc -, Hras -, y Neu-inducida carcinomas deben compartir las vías similares, distintos de los de Wnt1 inducida por carcinomas. Sin embargo,-Myc y Wnt1 inducida por tumores son independientes de ciclina D1, mientras que Hras y Neu-inducida por carcinomas son dependientes de ciclina D1 [12, 54], lo que indica que tumor tumor genotipo y fenotipo no siempre están acompañados.

Conclusiones

Las observaciones de que las neoplasias mamarias de ratones transgénicos para la H-Ras, Myc, Neu, Notch4 y SV40-Etiqueta, y que los carcinomas papilares de BALB / cJ ratones se compone exclusivamente de células con un fenotipo luminal, son consistentes con la hipótesis de que estas neoplasias Surgen de una célula comprometida con el linaje luminal. El hecho de que adenomyoepitheliomas, adenoacanthomas, microacinar carcinomas y tumores de tipo P tienen un complejo fenotipo es consistente con un mamarios de células madre de origen. Además, es evidente que la progresión de cáncer de mama en los carcinomas de ratones transgénicos para la H-Ras, Myc, y Tag-SV40 se asocia a menudo con EMT. Sin embargo, la EMT no ocurre en tumores de la glándula mamaria de ratones transgénicos para Tgfa, Neu, Notch4, y Wnt1, lo que indica que las características morfológicas asociadas con la progresión del cáncer están determinados por la iniciación de los eventos oncogénicos.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia.

Abreviaturas

B6SJL-Wnt1 = B6SJL-Tg (Wnt1) 1Hev / J; EMT = epitelio mesenquimales de transición; FVB-Wnt1 = FVB / NJ-Tg (Wnt1) 1Hev / J; H & E = hematoxilina y eosina; Hras = rata Harvey sarcoma oncogén viral 1; K = queratina; MMTV = ratón del virus de tumor mamario; myelocytomatosis = oncogén Myc; SMA = α-actina de músculo liso; Wnt1 = alas relacionados con la integración MMTV sitio 1.

Agradecimientos

Damos las gracias a CM Conley, HJ Miller, Miller J, EF Taylor, SL Williamson y de asistencia técnica. Agradecemos a Bronson RT, Golovkina TV, y Richards BA-Smith de revisión crítica del manuscrito. Este estudio fue apoyado en parte por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones CA34196, CA88327, CA89713, y RR173.