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イヌ乳腺腫瘍におけるRNA in situハイブリダイゼーションによるHER2 mRNA発現の定量的解析。免疫組織化学分析との比較
Quantitative analysis of HER2 mRNA expression by RNA in situ hybridization in canine mammary gland tumors: Comparison with immunohistochemistry analysis.
PMID: 32059046 PMCID: PMC7021316. DOI: 10.1371/journal.pone.0229031.
抄録
自然発生的に発生するイヌの乳腺腫瘍は、生物学的挙動や組織学的特徴など、ヒトの乳がんと多くの特徴を共有している。イヌのモデルは、トランスジェニックマウスモデルと比較して、ヒトの疾患やがんの自然発生モデルとなるなどの利点があります。ヒトでは、乳がんはER、PR、HER2発現に基づいて分子サブタイプに分類されています。ヒトとは異なり、イヌの乳腺腫瘍ではHER2の発現を含めてこれらのサブタイプを評価した研究はほとんどありません。犬の乳腺組織における HER2 発現は、抗体の特異性に関する論争によってさらに複雑になっている。本研究では、RNA in situ ハイブリダイゼーションを用いて、新しい定量的アッセイ法を用いて、ホルマリン固定パラフィン埋込標本のレトロスペクティブなc-erbB2 mRNA発現を調べ、免疫組織化学と比較することを目的とした。イヌ乳腺腫瘍サンプル48例と非腫瘍性イヌ乳腺組織14例を用いて、イヌ特異的標的遺伝子プローブ（ERBB2）を用いてRNA in situハイブリダイゼーションをRNAscope®で行い、ハウスキーピング遺伝子（POLR2A）を用いて定量測定を行い、標的遺伝子/ハウスキーピング遺伝子比を算出した。ERBB2/POLR2Aの比率は、オープンソースの画像解析プログラムを用いて定量し、免疫組織化学の結果と比較した。HER2免疫組織化学スコアとERBB2/POLR2A RNA in situハイブリダイゼーションとの間に有意な相関が観察された（P＜0.001）。HER2免疫組織化学スコアが3+の場合、RNA in situハイブリダイゼーションで有意に高いHER2 mRNAの発現が観察された。興味深いことに、RNA in situ ハイブリダイゼーションでは、非腫瘍性乳腺組織でもHER2 mRNAが観察された。この方法は、ホルマリン固定パラフィン包埋標本のレトロスペクティブなmRNA発現レベルの信頼性の高い定量化を容易にする可能性がある。犬の乳腺腫瘍における HER2 の役割を解明し、犬を対象とした臨床試験を実施するためには、さらなる研究が必要である。
Spontaneously occurring canine mammary gland tumors share many features with human breast cancer, including biological behavior and histologic features. Compared to transgenic murine model, canine models have advantages including naturally occurring models of human diseases and cancer. In humans, breast cancer is divided into molecular subtypes based on ER, PR, and HER2 expression. In contrast with humans, few studies have evaluated these subtypes in canine mammary gland tumors, including expression of HER2. HER2 expression in canine mammary tissues has been further complicated by controversy regarding the antibody's specificity. This study aimed to investigate c-erbB2 mRNA expression in retrospective formalin-fixed paraffin embedded samples, using RNA in situ hybridization with a novel quantitative assay and to compare this method with immunohistochemistry. Using 48 canine mammary tumor samples and 14 non-neoplastic canine mammary tissues, RNA in situ hybridization was performed with RNAscope® using a canine-specific target gene probe (ERBB2), and quantitative measurement was performed using the housekeeping gene (POLR2A) to calculate the target gene/housekeeping gene ratio. The ratio of ERBB2/POLR2A was quantified using open-source image analysis programs and compared with the immunohistochemistry results. A significant correlation was observed between the HER2 immunohistochemistry score and ERBB2/POLR2A RNA in situ hybridization (P < 0.001). When the HER2 immunohistochemistry score was 3+, significantly higher expression of HER2 mRNA was observed by RNA in situ hybridization. Interestingly, HER2 mRNA was also observed in non-neoplastic mammary tissues by RNA in situ hybridization. This assay potentially facilitates the reliable quantification of mRNA expression levels in retrospective formalin-fixed paraffin-embedded samples. Further studies are required to elucidate the role of HER2 in canine mammary gland tumors and to implement clinical trials in dogs.