Zeitschrift für klinische und zelluläre Immunologie
Offener Zugang

Abstrakt

Mitochondriale Genexpression und Makrophagensignaturen bei nicht-kleinzelligem Lungenkrebs, einschließlich Patienten mit Emphysem als Komorbidität

Ng Kee Kwong F, Nicholson AG, Pavlidis S, Adcock IM und Chung KF

Ziel: Unser Ziel ist es, herauszufinden, ob mitochondriale Dysfunktion ein Faktor ist, der zum erhöhten Risiko eines nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms (NSCLC) bei COPD-Patienten beiträgt.
Methoden: Die klinische Relevanz der mitochondrialen Genexpression bei Lungenkrebs wurde anhand von Transkriptomdaten von über 1000 menschlichen NSCLC-Proben bestimmt. Anschließend wurde die zelltypspezifische Expression des relevanten mitochondrialen Proteins in normalem und krebsartigem Lungengewebe immunhistochemisch untersucht. Die Genvariationsanalyse (GSVA) ​​wurde in NSCLC-Datensätzen angewendet, um die relative Expression spezifischer Transkriptomsignaturen von Makrophagen zu bestimmen.
Ergebnisse: Die Expression von 33 mitochondrialen Genen wurde mit dem Überleben von NSCLC-Patienten korreliert. Wir untersuchten außerdem die Expression von PGAM5 und FUNDC1, die den mitochondrialen Abbau (Mitophagie) regulieren. Im Hintergrundlungengewebe wurden PGAM5 und FUNDC1 nur in Alveolarmakrophagen exprimiert, wobei die Expression bei Rauchern mit Emphysem im Vergleich zu gesunden Rauchern und Nichtrauchern am höchsten war. In Krebsgewebe exprimierten nur die bösartigen Epithelzellen und die damit verbundenen Makrophagen am Rand des Krebses PGAM5 und FUNDC1. PGAM5 wurde auch im präneoplastischen Epithel (Plattenepitheldysplasie und Carcinoma in situ) exprimiert. Es gab keinen Unterschied in der Expression im Krebsgewebe zwischen der Gruppe mit Emphysem, gesunden Rauchern und Nichtrauchern. Makrophagen am Rand des Krebses von Emphysempatienten zeigten eine Tendenz zu einer höheren Expression von PGAM5 und FUNDC1 im Vergleich zu denen der anderen Gruppen. Es gab eine signifikante Korrelation zwischen der PGAM5-Expression in Krebsgewebe und 9 von 49 zuvor definierten Transkriptomsignaturen von Makrophagen, wobei eine (Modul 22) mit dem Überleben der Patienten assoziiert war (p<0,05).
Schlussfolgerung: PGAM5 wird in präneoplastischem Gewebe und NSCLC exprimiert, jedoch nicht in normalem Epithel. Der Zusammenhang zwischen der PGAM5-Expression und dem Ausgang von Lungenkrebs kann durch die Induktion spezifischer Makrophagenphänotypen vermittelt werden.