Genetische und epigenetische Veränderungen von Netrin-1-Rezeptoren bei Magenkrebs mit chromosomalen Instabilität

Genetische und epigenetische Veränderungen von Netrin-1-Rezeptoren bei Magenkrebs mit chromosomalen Instabilität
Zusammenfassung
Hintergrund
Die Genexpressionen von Netrin-1 Abhängigkeit Rezeptoren, DCC
und UNC5C
werden in häufig downregulated viele Krebsarten. Wir vermuten, dass die Herunterregulierung von DCC und UNC5C eine wichtige Wachstums regulatorische Funktion im Magen tumorigenesis hat.
Ergebnisse
In der vorliegenden Studie wurde eine Reihe von genetischen und epigenetischen Analysen für DCC
und UNC5C
durchgeführt wurden, eine japanische Kohorte von 98 sporadischen Magenkarzinome und entsprechenden normalen Magenschleimhaut Proben. Der Verlust der Heterozygotie (LOH) analysiert und Mikrosatelliteninstabilität (MSI) Analyse wurde angewandt, um chromosomale Instabilität (CIN) und MSI Phänotypen bestimmen sind. Mehr als 5% Methylierung in der DCC
und UNC5C
Promotoren wurden in 45% (44/98) und 32% (31/98) Magenkrebs sind, und in 9% (9/105) gefunden und 5% (5/105) normale Magenschleimhaut, respectively. Insgesamt 70% (58 von 83 informativen Fälle) und 51% (40 von 79 informativen Fälle) von Magenkrebs entweder LOH oder anomale Methylierung in der DCC
und UNC5C
Gene beherbergt sind. Insgesamt 77% (51 von 66 informativen Fälle) von Magenkrebs zeigte kumulative Defekte in diesen beiden Abhängigkeit Rezeptoren und waren signifikant mit chromosomalen Instabilität verbunden. Sowohl DCC und UNC5C wurden in 97% der CIN-positiven Magenkrebs und bei 55% der CIN-negativen Magenkrebs inaktiviert.
Schlussfolgerungen
Defekt in Netrin-Rezeptoren ist ein gemeinsames Merkmal in Magenkrebs. DCC
Veränderungen sind offensichtlich in den frühen Stadien und UNC5C
Veränderungen eskalieren mit dem Fortschreiten der Krankheit darauf hindeutet, dass die kumulativen Veränderungen von Netrin-1-Rezeptoren ein spätes Ereignis in Magenkrebs Progression war und betont die Bedeutung dieser Wachstum Regulationsweg im Magen-Karzinogenese.
Schlüsselwörter Magenkrebs Methylierungs chromosomale Instabilität DCC
UNC5C
Netrin-1-Rezeptoren Hintergrund
globale Schätzungen der Krebsinzidenz Rang Magenkrebs als die vierthäufigste Krebserkrankung und die zweithäufigste Ursache der durch Krebs verursachten Todesfälle weltweit [1]. Magenkrebs ist eine heterogene Erkrankung, die mit mehreren Umwelt Ätiologien und alternative Wege der Karzinogenese [2, 3]. Eine der wichtigsten ätiologischen Risikofaktoren für Magenkrebs ist Helicobacter pylori
(H. pylori
) -Infektion. Frühere Berichte zeigten eine 93,1-100% Infektionsrate von H. pylori
bei Patienten mit Magenkrebs, während nur 1,2 bis 2,8% der Personen mit H. pylori infiziert
Magenkrebs entwickeln [4-7].
das derzeitige Wissen über die molekularen Mechanismen der Karzinogenese des Magens zeigt einen großen epigenetische Instabilität Weg und zwei große genetische Instabilität Wege zugrunde liegenden [8]. Der Haupt epigenetische Instabilität Weg wird als die CpG Insel Methylator Phänotyp (CIMP) definiert ist, die anfänglich in Kolorektalkrebs beschrieben wurde und auch in einer Untergruppe von Magenkrebs beobachtet und die birgt einen kritischen Grad an aberrante Promotor hypermethylation mit transkriptionalen Silencing mehrerer Tumor-assoziierter Suppressor-Gene [9, 10]. Die beiden großen genetischen Instabilität Wege umfassen Mikrosatelliteninstabilität (MSI) und chromosomale Instabilität (CIN) [8]. MSI wird als das Vorhandensein von Replikationsfehlern in einfache, sich wiederholende Mikro Sequenzen durch Mismatch-Reparatur (MMR) Mängel definiert. Einer ist Lynch-Syndrom verursacht durch Keimbahnmutationen in MMR-Genen und anderen ist sporadischen MSI verursacht hauptsächlich durch Promotor hypermethylation in den MLH1
Gen [10, 11]. Auf der anderen Seite, CIN, die durch chromosomale Veränderungen, entweder qualitativ oder quantitativ-ist ein gemeinsamer Weg gekennzeichnet ist, dass clinicopathologically und molekular heterogene Tumoren [8].
Die Cancer Genome Atlas Research Network vor kurzem Magenkrebs unterteilt umfassen kann vier Subtypen [12]. Tumore zuerst durch das Epstein-Barr-Virus (EBV) -positivity (9%), dann mit dem MSI-hohen Status kategorisiert wurden, im folgenden MSI-positiv genannt (22%), und die restlichen Tumoren wurden durch den Grad der Aneuploidie in jene genannt eingestuft genomisch stabil (20%) oder die ausstellenden CIN (50%). EBV-positiven Tumoren sowie MSI-positiven Tumoren bekannt waren jeweils auf einer eigenen Cluster, extreme CIMP aufweisen. Die Unterschiede zwischen den EBV-CIMP und MSI-assoziierten Magen-CIMP Methylierungsprofile werden durch die Tatsache veranschaulicht, dass alle EBV-positiv getestet Tumoren angezeigt CDKN2A
(p16INK4A
) Promotor-Hypermethylierung aber es fehlte die MLH1
hypermethylation charakteristisch MSI-assoziierten CIMP. im Hinblick auf CIN durch in den Chromosomen Kopienzahl Veränderungen gekennzeichnet
, Deng et al. Genomanalyse verwendete hochauflösende somatischen Kopienzahl Veränderungen in einer Gruppe von 233 Magenkrebs (primäre Tumoren und Zelllinien) und 98 angepasst Magen-nicht-malignen Gewebe zu profilieren. In Bezug auf breite chromosomalen Regionen, enthalten die am häufigsten amplifizierte Region Chromosomen 1q, 5p, 6p, 7p, 7Q, 8Q, 13q, 19p, 20p und 20q, und die am häufigsten gelöschte Regionen enthalten Chromosomen 3p, 4p, 4q, 5q, 6q , 9p, 14q, 18q und 21q [13].
Häufig gelöscht chromosomalen Regionen sind in der Regel durch den Verlust der Heterozygotie (LOH) und deuten auf das Vorhandensein von Tumorsuppressorgenen [14, 15] charakterisiert. LOH auf Chromosom 18q21 ist in 30-71% der Magenkarzinome [13, 16-18] und DPC4
(Smad4
) /DCC gefunden
postuliert wurden die wichtigsten Ziele sein. DPC4
(Smad4
), ein Tumor-Suppressor-Gen weist häufig durch LOH begleitet Mutationen in etwa 20% der Pankreaskarzinome [19], aber keine Mutationen wurden in Magenkarzinome [20] berichtet. Im Gegensatz dazu haben nur wenige Studien konzentrierten sich auf DCC
Genveränderungen und seine genetische /epigenetische Status bleibt immer noch so gut wie unerforscht bei Magenkrebs, zum Teil wegen der Länge und Komplexität dieses Gens [21]. Interessanterweise haben neuere Studien gezeigt, dass DCC sowie UNC5C als Abhängigkeit Rezeptoren dienen Netrin-1 somit ihre mögliche Rolle als tumor-Suppressoren in menschlichen Krebsen Verstärkungs [22-25].
DCC Rezeptoren entlang der Länge verteilt sind des Epithels im Darm, während Netrin-1 differentiell exprimierten, einen Gradienten innerhalb des Magen-Darm-Trakt [24] bildet. Eine hohe Konzentration von Netrin-1 liegt an der Krypta Basis, wo Stammzellen und transiente Verstärkungs Zellen befinden. Im Gegensatz dazu besteht eine geringe Konzentration an Netrin-1 an der Spitze der Villi, in denen viele Zellen Apoptose und Abgleitens-off unterzogen werden. Dieses Netrin-1-Gradient wurde weiter unter Verwendung transgener Mäuse untersucht, um zu bestimmen, ob Netrin-1 zur Regulierung des DCC-induzierte Apoptose im Darmepithel verantwortlich ist [24]. Die Studie von Mazelin et al. zeigten, dass Netrin-1-Überexpression eine Abnahme der intestinalen epithelialen Zelltod verursacht, während keine Erhöhung der Proliferation und Differenzierung von Zellen beobachtet wurde. Im Gegensatz dazu Netrin-1-Mutante neugeborene Mäuse zeigten Zelltod erhöht. Zusammengenommen unterstützen diese Daten die Vorstellung, dass Netrin-1 Apoptose durch die DCC-Abhängigkeit Rezeptor im Darm reguliert. Allerdings Netrin-1 ist unwahrscheinlich, dass ein direkter Regulator der intestinalen Homöostase, wenn man bedenkt, dass normale epitheliale Organisation von Netrin-1-Überexpression nicht gestört wird [24].
Ähnlich wie DCC-Rezeptoren, andere Netrin-1-Rezeptoren, einschließlich UNC5A, UNC5B und UNC5C, wurden auch als putative Tumorsuppressorgenen in verschiedenen Tumoren entdeckt, einschließlich Magenkrebs [26, 27]. Insbesondere eine zweifache Herunterregulieren der UNC5C Expression im Vergleich zu den entsprechenden normalen Gewebe wurde in etwa 70% der Magenkrebsfälle [26] beobachtet. Diese Region ist bei 4q21-23 befindet, die bei Magenkrebs oft ein Ort der Löschung ist und mit epigenetischen Gen-Inaktivierung, wie Promotor-Methylierung [26-28] verbunden ist. In dieser Studie
die Hypothese aufgestellt, dass die Herunterregulierung von DCC und UNC5C spielt eine wichtige Wachstums regulatorische Funktion im Magen tumorigenesis, die wir durch die Untersuchung einer Gruppe von Magenkrebszelllinien und klinischen Proben von Patienten mit Magenkrebs gerichtet. Hier berichten wir, dass die meisten Magenkrebs zeigen Verlust beider Netrin-1-Rezeptoren. Wir stellen auch Daten darauf hindeutet, dass die Inaktivierung dieser Rezeptoren durch beide genetischen und epigenetischen Mechanismen vermittelt wird. Kumulative Defekte in diesen beiden Abhängigkeit Rezeptoren sind signifikant mit dem CIN Phänotyp assoziiert, was die Bedeutung dieser neuen Erkenntnisse und dieses Wachstum Regulationsweg im Magen Karzinogenese betont.
Ergebnisse

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