PLoS ONE: Quantitative Messung von organischen Säuren in Gewebe von Patienten mit Magenkrebs Zeigt an, dass Glukose-Stoffwechsel im Magen Cancer

Abstrakt

Die Mengen an organischen Säuren Erhöhte repräsentieren Stoffwechselweg Endprodukte wichtige Indikatoren der physiologischen Zustand sind, und kann mit metabolischen Veränderungen bei Krebs assoziiert werden. Das Ziel dieser Studie ist es, die Mengen an organischen Säuren in kanzerösen und normalen Geweben von Patienten mit Magenkrebs zu untersuchen und die Rolle der metabolischen Veränderungen im Magen-Krebsentstehung zu bestätigen. Organische Säuren in normalen und kanzerösen Geweben 40-5 Patienten mit einem Adenokarzinom des Magens wurden durch Gaschromatographie-Massenspektrometrie in ausgewählten Ionenüberwachungsmodus als Methoxim / tert-Butyldimethylsilyl
Derivate untersucht. Wir analysierten die signifikanten Unterschiede in den Niveaus der organischen Säuren in normalen und Krebsgeweben und untersuchten die Korrelation dieser Ebenen in Krebsgeweben mit klinisch-pathologischen Eigenschaften. Die Niveaus der Krebs-Zyklus-Komponenten, einschließlich α
-ketoglutaric Säure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure und Oxalessigsäure, wurden in Krebsgewebe im Vergleich zu normalen Geweben signifikant erhöht. Zusätzlich sind die Ebenen der glykolytischen Produkte, einschließlich Brenztraubensäure und Milchsäure, sowie die Ketonkörper, einschließlich 3-Hydroxybuttersäure, auch in Krebsgewebe im Vergleich zu normalem Gewebe wurden signifikant erhöht. Die Niveaus von Ketonkörpern in Krebsgeweben mit differenzierten Histologie und in Darm-Typ Krebsgewebe wurden deutlich erhöht. Die organische Säure Profilanalyse hier beschrieben eine allgemein nützliche klinische Werkzeug sein kann, die Komplexität der metabolischen Ereignisse in einem Adenokarzinom des Magens für das Verständnis und organische Säuren Potenzial als metabolischen Markern für die zukünftige Entdeckung von diagnostischen und therapeutischen Modalitäten haben.

Zitat: Hur H, Paik MJ, Xuan Y, Nguyen DT, Ham IH, Yun J, et al. (2014) Quantitative Messung von organischen Säuren in Gewebe von Patienten mit Magenkrebs Zeigt an, dass erhöhte Glukose-Stoffwechsel in Magenkrebs. PLoS ONE 9 (6): e98581. doi: 10.1371 /journal.pone.0098581

Editor: Javier S. Castresana, Universität von Navarra, Spanien

Empfangen: 13. Februar 2014; Akzeptiert: 5. Mai 2014; Veröffentlicht: 9. Juni 2014

Copyright: © 2014 Hur et al. Dies ist eine Open-Access-Artikel unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons, die uneingeschränkte Nutzung erlaubt, die Verteilung und Vervielfältigung in jedem Medium, vorausgesetzt, der ursprüngliche Autor und Quelle genannt werden

Finanzierung:. Diese Arbeit wurde von der Basic Science Research Program des National Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt, die vom Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Technologie (2012R1A1A1012602) und die Priorität Forschungszentren-Programm durch die National Research Foundation of Korea (NRF finanziert ), die durch das Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Technologie (2009-0093826) finanziert wird. Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerfassung und Analyse, Entscheidung oder Vorbereitung des Manuskripts zur Veröffentlichung

Konkurrierende Interessen:.. Die Autoren haben erklärt, dass keine Interessenkonflikte bestehen

Einführung

Obwohl Magenkrebs-Mortalität abgenommen hat, ist es immer noch die zweithäufigste Ursache der durch Krebs verursachten Tod [1]. Viele Patienten mit Magenkrebs sind in einem fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert, und sie haben eine hohe Rezidivrate nach kurativer Resektion und eine schlechte Reaktion auf die Behandlung [2], [3]. Um die Überlebensrate von Magenkrebs zu verbessern, Anstrengungen haben sich auf die Identifizierung von Patienten konzentriert mit einer schlechten Prognose und neue therapeutische Modalitäten basierend auf molekularen Mechanismen, [4]. Bisher genomischen, epigenetischen und Proteom-Studien verwendet wurden molekularen Mechanismus von Magenkrebs aufzuklären, und Biomarker zu identifizieren, mit einer schlechten Prognose und schlechtes Ansprechen auf die Behandlung verbunden sind [4], [5]. Diese Biomarker könnten sich Ziel für die Behandlung von Patienten mit fortgeschrittenem Magenkrebs [6]. Jedoch sind die Ergebnisse der Behandlung für sie noch immer unbefriedigend. Es kann einer der Gründe sein, dass der karzinogenen Prozeß der Magenkarzinome durch die Existenz mehrerer genetischer Variationen und verschiedene externe Faktoren, wie Helicobacter pylori-Infektion und
Salz Einnahme [7] ist kompliziert. Somit kann entscheidend Biomarkern, die Produkte verschiedener Stoffwechselwege in malignen Tumoren, die auf komplexen genetischen und Umweltveränderungen reagieren die Prognose vorherzusagen und therapeutisches Ziel bei Magenkrebs vor.

Die wichtige Rolle des Glukosestoffwechsels in Krebs Zellen ist gut etabliert, und Krebszellen Glykolyse auch unter nicht-hypoxischen Bedingungen im Vergleich zu normalen Zellen [8] erhöht zeigen. Basierend auf dieser Eigenschaft von Krebszellen, 2-Fluor-2-deoxy-D-glucose Positronen-Emissions-Tomographie (FDG-PET) verwendet werden können, maligne Tumoren zu diagnostizieren und das chemotherapeutische Reaktion vorherzusagen, [9], [10]. Jedoch sind die Mechanismen der aberrant Glukosestoffwechsel während der Karzinogenese nicht vollständig verstanden, die Verwendung von Mitgliedern dieser Weg als diagnostische Werkzeuge und therapeutische Ziele zu komplizieren. Die quantitative Messung von organischen Säuren (OAS), die die Endprodukte des Stoffwechselprozesse und können Krebs Phänotypen in Tumor- und Nicht-Tumorgeweben von Krebspatienten kann unser Verständnis der metabolischen Veränderungen verbessern, die in der Krebstherapie auftreten, widerzuspiegeln. Organische Säuren können ebenfalls von Nutzen sein, als neue Biomarker Krankheitsverlauf vorherzusagen, die Reaktion auf die Therapie und Prognose. Allerdings sind nur wenige Berichte über die metabolischen Profils von Magenkrebsgewebe wurden veröffentlicht, und diese Berichte haben beteiligt wenige Patienten [11], [12]. Obwohl mehrere Methoden wie kernmagnetische Resonanz (NMR) Spektroskopie und Massenspektrometrie (MS), für die quantitative Messung von Stoffwechselprodukten entwickelt worden, Gaschromatographie (GC), gekoppelt mit der Massenspektrometrie (MS) ist der Goldstandard für die Analyse werden von geringem Molekulargewicht Metaboliten aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit [13].

So stellten die Hypothese auf, dass wir metabolische Profilanalyse GC-MS für Tumor- und nicht-Tumormagengewebe kann von Vorteil sein für die Bewertung metabolischen Veränderungen bei der Verwendung Magenkrebs. Die Unterschiede in den Niveaus der Metaboliten zwischen gesundem und Tumorgewebe zeigen die Rolle, die diese Wege in Magen-Krebsentstehung spielen. Darüber hinaus ist für Patienten mit Krebserkrankungen von verschiedenen Graden der Fortschritt und histologische Eigenschaften haben wir versucht, die Stoffwechselfunktionen entsprechend den klinisch-pathologischen Eigenschaften des Magenkrebs.

Materialien und Methoden

Patienten zu klassifizieren und Gewebeproben

Das Studienprotokoll vom Institutional Review Board of Ajou University Hospital (Suwon, Südkorea; AJIRB-MED-KSP-11-212) genehmigt wurde, und eine schriftliche Einverständniserklärung wurde von allen teilnehmenden Patienten erhalten. Von April bis Juni 2010, 45 Patienten, die mit einem Adenokarzinom des Magens durch Gastroskopie Biopsie diagnostiziert wurden in die Studie eingeschlossen. Computertomographie-Aufnahmen des Abdomens und des Beckens neben Röntgen-Thorax und Tumormarker wurden für die klinische Inszenierung vor der Operation ausgewertet. Die meisten Patienten hatten Magenkrebs Operation mit kurativer Absicht durchgemacht, aber sechs Patienten erhielten eine palliative Resektion für Blutungen und Obstruktion. Insgesamt oder subtotale Gastrektomie mit Lymphadenektomie richtige Lymphe wurde durch Rekonstruktion durchgeführt, gefolgt nach den Behandlungsrichtlinien des japanischen Gastric Cancer Association [14]. Unmittelbar nach der chirurgischen Resektion, Tumorgewebe und angrenzenden normalen Gewebe wurden aus den 45 Magenkrebs-Patienten erhalten. Die erhaltenen Gewebe wurden sofort in flüssigem Stickstoff eingefroren und bis zur Verwendung bei -80 ° C gelagert.

Chemikalien und Reagenzien

Die folgenden OA Standards in dieser Studie verwendet wurden von Sigma-Aldrich (St gekauft Louis, MO, USA.): 3,4-dimethoxybenzoesäure als internen Standard (IS), 3-Hydroxybuttersäure, Pyruvinsäure, Milchsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Oxalessigsäure, α
-ketoglutaric Säure, Apfelsäure, cis
-aconitic Säure, Zitronensäure und Isocitronensäure. Acetessigsäure wurde von Tokyo Chemical Industry (Tokio, Japan) erworben. Methoxyamin-Hydrochlorid wurde ebenfalls von Sigma-Aldrich erhalten. N-Methyl-N - ( tert
Butyldimethylsilyl) trifluoracetamid (MTBSTFA) + 1% tert
Butyldimethylchlorsilan wurde von Thermo Scientific (Bellefonte, PA, USA) erhalten. Toluol, Diethylether, Ethylacetat und Dichlormethan (Pestizid-Qualität) wurden von Kanto Chemical (Chuo-ku, Tokyo, Japan) gekauft. Natriumhydroxid wurde durch Duksan (Ansan, Südkorea) geliefert, und Schwefelsäure wurde von Samchun Pure Chemical (Pyeongtaek, Südkorea) erworben. Alle anderen Chemikalien waren von Analysequalität.

Quantitative Messung der Metaboliten der GC-MS-Methode

Derivatised Proben wurden sowohl in der Scan und Überwachung ausgewählter Ionen (SIM) Modus mit einem 6890N Gas analysiert Chromatograph (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) eine Schnittstelle zu einer 5975B massenselektiven Detektor (70 eV Elektronen Ionisationsquelle; Agilent Technologies), wie früher berichtet [15]. Kurz gesagt, die Massenspektren wurden in einem Bereich von 50-650 u mit einer Rate von 0,99 Abtastungen /s abgetastet. Die Temperaturen des Injektors, Schnittstellen- und Ionenquelle waren 260, 300 und 230 ° C. Ein HP Ultra-2 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) vernetzte Spalte Kapillare mit einer Phenyl- 5% beschichtet /95% Methylpolysiloxan gebundene Phase (25 m × 0,20 mm ID, 0,11 &mgr; m Filmdicke) wurde für alle benutzten analysiert. Helium wurde als Trägergas bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,5 ml /min in konstanten Flussmodus verwendet wird. Die Proben (1 &mgr; l) wurden in Split-Einspritzung-Modus (10.01) eingeführt. Die Ofentemperatur wurde zunächst bei 100 ° C (2 min) eingestellt, erhöht auf 250 ° C mit einer Rate von 5 ° C /min und schließlich mit einer Geschwindigkeit von 20 ° C /min (5 min) auf 300 ° C programmiert. Im SIM-Modus wurden drei charakteristische Ionen für jede Verbindung zur Spitzen Bestätigung verwendet wird, und ein Ziel-Ion wurde zur Quantifizierung ausgewählt.

Probenvorbereitung für die Profilanalyse OA Gastric Gewebe

destilliertes Wasser zu den Magengewebe hinzugefügt und wurden die Gewebe in einem Eiswasser-Bad mit einem T10 Grund ultra-Turrax Dispergator (IKA-Werke GmbH & Co.KG, Staufen, Deutschland) fein homogenisiert. Destilliertes Wasser (500 &mgr; l), Acetonitril (500 ul) und IS (0,2 ug) wurden dem Aliquot des Homogenats (äquivalent zu 10 mg Magengewebe) zugegeben, und die Mischung wurde gevortext (2 min) und zentrifugiert (14.000 Upm für 10 min), um Proteine ​​auszufällen. Die überstehende Schicht wurde auf pH >eingestellt; 12 mit 5,0 M NaOH. Die Carbonylgruppen wurden in Methoxim umgewandelt (MO) Derivate, die durch Reaktion mit Methoxyamin-Hydrochlorid (1,0 mg) bei 60 ° C für 30 min. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 1-2 mit einer 10% igen Schwefelsäurelösung mit Natriumchlorid und extrahiert mit Diethylether (3 ml) gefolgt von Ethylacetat (2 ml) gesättigt pH angesäuert. Nach Zugabe von Triethylamin (5 &mgr; l) wurden die vereinigten Extrakte zur Trockene unter einem leichten Stickstoffstrom (40 ° C) eingedampft. Toluol (20 &mgr; l) als Lösungsmittel und MTBSTFA (20 &mgr; l) als Silylierungsmittel wurden den Rückständen gegeben, gefolgt von Erhitzen bei 60 ° C für 30 min Methoxim / tert-Butyldimethylsilyl
Derivate zur direkten Bildung GC-SIM-MS-Analyse.

Stern-Symbol Plotten

die Konzentrationen von 12 OAs in Magenkrebsgewebe gefunden wurden normalisiert auf die entsprechenden Mittel in der normalen Gruppe und jeder normalisierten Wert wurde aufgezeichnet als eine Linie von einem gemeinsamen zentralen Punkt ausstrahlen. Die fernen Enden der Linien wurden miteinander verbunden dodekagonale Sternmuster mit Microsoft Excel zu erzeugen, wie an anderer Stelle beschrieben [16], [17].

Statistische Analyse

Alle statistischen Analysen wurden mit SPSS Version ausgeführt 13.0 für Windows (IBM, Chicago, IL, USA). Die Niveaus der Metaboliten wurden zwischen Krebsgewebe und normalem Gewebe durch den Wilcoxon matched pairs Test verglichen. Neue Variablen, wie Gesamt glykolytischen Produkte, total Citratzyklus Produkte und insgesamt Ketonkörper, aus der Summe der Stoffwechselprodukte erzeugt wurden, die die Zwischenprodukte oder Endprodukte in jedem Pfad, und die Unterschiede in diesen Variablen in normalen und Krebsgewebe sind waren auch durch den Wilcoxon matched pairs Test ausgewertet. Die Unterschiede in den Niveaus der neuen Variablen als Funktion der klinisch-pathologischen Eigenschaften wurden durch den Mann-Whitney-Test analysiert. p < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen

Ergebnisse |

Clinicopathological Merkmale und Messung von OA Levels

Das mittlere Alter der 45 teilnehmenden Patienten war 61,8 Jahre, und 71.1% der. die Patienten waren männlich. Der Anteil der Patienten mit fortgeschrittenem Magenkrebs war höher als die von Patienten mit Magenfrühkarzinomen (55,6%). Andere klinisch-pathologischen Faktoren sind in Tabelle 1 Repräsentative SIM-Chromatogramme von Brenztraubensäure, Milch aufgeführt, 3-Hydroxybuttersäure und α
-ketoglutaric Säuren in normalen und Krebsgeweben sind in gezeigt. 1.

Vergleich von OA Level im normalen und Krebsgewebe

Die Mittelwerte der 12 OAs in den normalen und Krebsgewebe sind in Tabelle 2 Bei den normalen und Krebsgewebe gezeigt, Milch Säure war die häufigste, Äpfel- und Pyruvat-Säuren gefolgt von. Jedoch Normalisierung des Mittelwerts OAS in Krebsgewebe, dass in normalen Gewebe ergab, dass Brenztraubensäure signifikant durch 2-fache in Krebsgewebe erhöht war. Zusätzlich Milchsäure und Apfelsäure angezeigt ebenfalls etwa 60 und 40% zunimmt, jeweils in Krebsgewebe im Vergleich zu normalem Gewebe. Die Pegel von α
-ketoglutaric, Bernstein-, Fumar-, Oxalessigsäure und 3-Hydroxybuttersäure wurden ebenfalls signifikant erhöht in Krebsgewebe im Vergleich zu normalen Geweben, während keine Unterschiede in den Mengen an Citronensäure beobachtet wurden, Isocitronensäure, cis
-aconitic und acetoacetic Säuren in normalen und Krebsgewebe. Wenn die normalisierten Mengen verwendet wurden star Graphen zu konstruieren, bestehend aus 12 Strahlen, waren die Unterschiede zwischen dem Krebs und normalen Geweben deutlicher (Fig. 2). Das Stern-Muster des Krebsgewebes verzerrt wurde, so dass es von der dodekagonale Form von normalem Gewebe leicht zu unterscheiden.

Die Analyse der Werte für Glykolytische Produkte, TCA Intermediates und Ketonkörper

Die Gesamt Niveaus von glykolytischen Produkte wurden aus der Summe der Mengen an Brenztraubensäure und Milchsäure in jedem Gewebe (Tabelle 3) berechnet. Zusätzlich wurden die gesamten Ebenen der Krebs-Zyklus Produkte aus der Summe der Pegel der erhöhten Stoffwechselprodukte an den Krebs-Zyklus und die Gesamtspiegel von Ketonkörpern wurden aus der Summe der Gehalte an 3-Hydroxybuttersäure und Acetoessigsäure Säuren berechnet bezogen berechnet, in jedes Gewebe. Die mittleren Ebenen der drei berechneten Variablen waren signifikant höher in Krebsgeweben als in Normalgeweben (p < 0,001 für insgesamt glykolytischen Produkte; p < 0,001 für insgesamt Krebs Produkte und p = 0,001 für insgesamt Ketonkörper).

Darüber hinaus analysierten wir die Ebenen der einzelnen variablen in Krebsgewebe nach den klinisch-pathologischen Faktoren der Teilnehmer, einschließlich Alter, Geschlecht, Invasionstiefe, Lymphknotenmetastasen, Größe, Lauren Klassifikation und Differenzierung (Tabelle 4). Die Pegel der drei Variablen waren relativ höher in Krebsgeweben mit differenzierten Tumoren als in solchen mit undifferenzierten Tumoren. Jedoch war der Unterschied nur in Ketonkörper signifikant unterschiedlich (p = 0,009). Darüber hinaus war der Unterschied in der Höhe der Ketonkörper zwischen den drei Arten von Lauren Einstufung ebenfalls signifikant (p = 0,017).

Diskussion

Nach bestem Wissen und Gewissen, ist dies die erste Demonstration verändert OA Ebenen in gepaart Krebs und normalen Gewebeproben von 45 Patienten mit einem Adenokarzinom des Magens erhalten. Obwohl die erzeugten Daten komplex sind, korreliert, um die Unterschiede in OA Ebenen zwischen normalen und Krebsgeweben mit den Pegeln von Metaboliten, einschließlich glykolytischen Produkte. Das höhere Niveau von Ketonkörpern in Krebsgeweben wurde signifikant auf die histologische Eigenschaften von Magenkrebs im Zusammenhang.

aerobe Glykolyse in malignen Tumoren war gut beschrieben mehr als 60 Jahre zuvor von Warburg und wird als "der Warburg-Effekt bekannt "[8]. Der veränderte Glykolyse in malignen Tumoren wird durch die Hochregulierung von mehreren Enzymen, wie Glucose Tranporter-1 (GLUT-1) und Hexokinase-2 aktiviert. In Magenkrebs, positive immunhistochemische Färbung für GLUT-1 wurde an der Tumorinvasion und Lymphknotenmetastasen [18], [19] bezogen. Jedoch Nachweis der Expression der Stoffwechselweg-verwandte Moleküle hat zur Entwicklung neuer diagnostischer oder therapeutischer Werkzeuge geführt. Die quantitative Messung von Stoffwechselprodukten aus dem glykolytischen Weg können empfindlichere Marker als die Expression von Enzymen in Magenkrebs erhalten. In früheren Berichten wurde gezeigt, dass die Messung von Metaboliten ein mögliches Mittel zur Bewertung des Stoffwechselschalter, wie aerobe Glykolyse zu nicht-mitochondrialen oxidativen Phosphorylierung sein können, in einem bösartigen Tumor [13], [20]. In der vorliegenden Studie wurden die Mengen an Brenztraubensäure und Milchsäure, die die Metaboliten der Glykolyse im Zusammenhang wurden in Krebsgewebe im Vergleich zu normalen Geweben signifikant erhöht. für die visuelle Identifizierung von Krebsgewebeproben wirksam zu sein aufgrund ihrer verzerrten dodekagonale Muster zusätzlich wurden die Sternsymbol Flächen, die zu den entsprechenden normalen Gewebeproben nach der Normalisierung auf den Ebenen 12 OAs beruhten, gefunden. Obwohl normale Gewebeproben wurden als Kontrollmuster für die Krebsgewebeproben als ausreichend erwiesen, besteht ein dringender Bedarf für eine groß angelegte Untersuchungen OAS die Bedeutung der Änderungen in OA Ebenen in Krebsgeweben von Patienten mit Magen-Adenokarzinom zu klären. Die Erhebung vieler OAs, die aus einer Kaskade von aerobe Glykolyse führen kann, zeigt einen veränderten Stoffwechsel in Magenkrebsgewebe.

Die Konzentrationen von Metaboliten, die in menschlichen Geweben oder Flüssigkeiten vorhanden kleine Moleküle sind, können gemessen werden, biologische Anomalien in Krebsgewebe zu bewerten. Analyse von malignen mit normalen Geweben im Vergleich Tumoren hat sich auf die Entwicklung von Metabolom-Technologie durch ein empfindliches Werkzeug für die Krebsforschung geworden, die die Quantifizierung und Identifizierung von Metabolomen ermöglicht [13]. Mehrere Berichte haben gezeigt, dass Produkte von Stoffwechselwegen, wie Phosphocholin und Glycerophosphocholin, in Brustkrebsgewebe im Vergleich zu gutartiger oder normalen Geweben erhöht sind [21] - [23]. Andere Studien an Prostata- und Hirntumoren haben auch glykolytischen Produkte in Tumorgeweben erhöht berichtet, aber alle anderen Studien haben NMR-Techniken angewendet, um die Mengen an Metaboliten in menschlichem Gewebe zu messen. Hier verwendeten wir ein empfindlicher und selektives Verfahren, GC-MS, die Pegel von Metaboliten in paarigen normalen und kanzerösen Magengewebe zu messen. GC-MS kann mehr als 100 Verbindungen, die aus einer geringen Menge an menschlichem Gewebe zu identifizieren und Chan et al. zuvor berichtet die Verwendung von GC-MS, um Stoffwechselprodukte in biopsierten kolorektalem Krebs und normalen Geweben [24] zu messen. In der vorliegenden Studie führten wir OA Analyse Profilierung mit etwa 10 mg Gewebe. Obwohl wir OA Ebenen gemessen während der chirurgischen Resektion erhalten Gewebe, kann die präoperative Messung klinisch sinnvoller sein, die Behandlungsmethode zu bestimmen. Weil Gewebe mehr als 5 mg Wägung durch Gastroskopie Biopsie erhalten werden, ist es möglich, unsere Technik auf biopsiert Proben anzuwenden. Darüber hinaus hielten wir die Intervallzeit zwischen Resektion und das Einfrieren im Operationssaal so kurz wie möglich, die Vorspannung von metabolischen Verzerrung folgende Gewebsischämie während chirurgischer Resektion zu reduzieren. Daher GC-MS-basierten Profilieren von Metaboliten des Stoffwechsels von Glukose in reseziert oder biopsiert Geweben Zusammenhang kann eine empfindliche Technik dar, die Veränderungen in den Glukosestoffwechsel in Krebsgewebe zu überwachen.

zur Homöostase in normalen Zellen aufrechtzuerhalten, intermediäre Metaboliten, wie Zitronensäure, Oxalessigsäure und α
-ketoglutaric Säure, die in der Krebs-Zyklus beteiligt sind, sind für die Synthese von Fettsäuren, Nukleinsäuren und Aminosäuren verwendet. Unterdessen verringern metabolische Veränderungen in Krebszellen die Produktion von Acetyl-CoA aus Pyruvat, dem Endprodukt der Glykolyse, aufgrund der Funktionsstörung der Pyruvat-Dehydrogenase, die nicht ausreicht Acetyl-CoA als Vorläufer für den Krebs-Zyklus [25] führen. Anabole Vorläufern für das Tumorwachstum, die gleichzeitige Mechanismen wie Glutaminolyse werden wahrscheinlich aktiviert, was zu Veränderungen in der Krebs-Zyklus [26] liefern. So wurde erwartet, daß die Höhe der Zwischen Metaboliten aus dem Krebs-Zyklus anders sein würde in Krebsgeweben und normalen Geweben (Tabelle 2). Unter den Intermediaten des Glukosestoffwechsels Stoffwechselweg, den Mengen an Milchsäure, die das endgültige Endprodukt der Glykolyse ist, waren am höchsten in den beiden Krebsgeweben und normalen Geweben. In den ersten drei Schritten des Krebs-Zyklus, Zitronen-, cis
-aconitic Säure und Isocitronensäure aus Acetyl-CoA erzeugt, die eine Quelle der oxidativen Phosphorylierung in den Mitochondrien ist. Die Pegel dieser Metaboliten unterschieden sich nicht wesentlich zwischen normalen und Krebsgeweben. Der Krebs-Zyklus kann unter Verwendung einer anderen Quelle von Eingangs, wie Glutamin, zu betreiben und α
-ketoglutaric Säure ist das erste Produkt Glutaminolyse. Die Pegel der Produkte, die nach erzeugt werden α
-ketoglutaric Säure, einschließlich Bernstein-, Fumar-, Äpfel- und Oxalessigsäure Säuren, waren signifikant höher in Krebsgewebe als in normalem Gewebe.

Die Aufnahme von Ketonkörper in Tumorzellen wurde in Reaktion auf Hypoxie in Kopf- und Halskrebs [27] beobachtet. Zunehmende Verwertung von Ketonkörpern in einem bösartigen Tumor zu der Energieerzeugung beitragen, obwohl dies wahrscheinlich einen kleinen Bruchteil der Energieerzeugung dar im Vergleich zur Aufnahme von Glukose. Eine in vivo
Untersuchung hat gezeigt, dass Veränderungen in der 3-hydroxybutylic Säure /Acetoacetat-Verhältnis ein sensitiver Marker der Tumorprogression sein kann [28]. Selbst Keton in einem Tumor erhöht mehrere Gene verstärken können, die für die Prognose von Patienten mit Brustkrebs verbunden waren. [29] vorgeschlagen Diese früheren Ergebnisse die Möglichkeit der Messung ketone als Biomarker das Überleben der Patienten mit malignen Tumoren vorherzusagen. In dieser Studie, da mehrere Zwischenprodukte des Glukosestoffwechsels in Krebsgewebe erhöht wurden, 3-Hydroxybuttersäure, eine Art von Ketonkörper, wurde auch in Tumorgewebe im Vergleich zu normalem Magengewebe signifikant erhöht. Schematische Darstellungen von OA Ebenen einschließlich glykolytischen intermittents und Ketonkörper gemäß Stoffwechselweg sind in gezeigt. 3.

In dieser Studie, die Höhe der gesamten Ketonkörper im Tumorgewebe wurde in Magenkrebs von differenzierten Histologie und Darm-Typ deutlich erhöht. Die Karzinogenese von Magenkrebs unterscheidet sich je nach histologischen Typ. Intestinale Magenkrebs wird durch eine Infektion mit Helicobacter pylori
, nachfolgende Gastritis und Geweberegeneration [30] verursacht. Obwohl die Phänotypen der metabolischen Veränderungen auf dem histologischen Typ haben je nicht vollständig charakterisiert worden ist, hängt die Genauigkeit der FDG-PET auf der Basis der Anomalie des Glukosestoffwechsels auf die Differenzierung bei Magenkrebs [31]. Somit diagnostische und therapeutische auf Metabolit Messungen basierten Techniken können auf spezifische histologische Typen von Magenkrebs anwendbar. Vor der klinischen Anwendung weitere Studien auf der Korrelation zwischen den Metabolitenspiegel und die klinischen Ergebnisse, wie die Überlebensrate benötigt wird. Allerdings haben die jüngsten Studien durch mehrere Einschränkungen behindert, einschließlich geringer Patientenzahlen und die Dauer des Follow-up. Weitere klinische Studien sollen die Rolle der OA Profilierung als diagnostisches Modalität oder die Verwendung von Stoffwechsel Biomarkern zur Vorhersage der Krankheitsprognose zu bestätigen, durchgeführt werden.

Zusammenfassend haben wir gezeigt, dass OA Ebenen in paarigen Krebs und normalen Gewebeproben erhalten von Patienten mit signifikanten metabolischen Unterschiede zeigen Adenokarzinom des Magens. Diese Ergebnisse können wichtig sein, um zu verstehen, wie OA Änderungen sind im Zusammenhang mit den Stoffwechsel zu Glukose. Die OA Profilanalyse in der vorliegenden Studie kann eine allgemein nützliche klinische Werkzeug für das Verständnis der Komplexität der metabolischen Ereignisse in einem Adenokarzinom des Magens. Außerdem kann dieses Verfahren eine nützliche Technik für die Zukunft Entdeckung von Magenkrebs-spezifische Biomarker für diagnostische und therapeutische Strategien.

Acknowledgments

Die Autoren Frau Geetika Phukan für ihre Sekretariats danken die Vorbereitung des Manuskripts.

• PLoS ONE: Regulation der RKIP Funktion von Helicobacter pylori in Magenkrebs
• PLoS ONE: Identifizierung und Charakterisierung von CDH1 Germline Varianten in sporadischen Magenkrebs-Patienten und in einem Risikofaktor für Magenkrebs