modèles de tumeur gastrique de la souris avec la prostaglandine E
2 activation de la voie montrent des profils d'expression des gènes similaires à intestinal-type de cancer gastrique humaine
Résumé de l'arrière-plan
cancers gastriques sont généralement classés en mieux différenciés de type intestinal tumeur et mal différenciée de type diffuse un selon la catégorisation histologique de Lauren. Bien que l'induction de la prostaglandine E 2 voie favorise les tumeurs gastriques chez les souris en coopération avec Wnt ou BMP signalisations déréglementés, elle est restée non résolue si les modèles de souris de tumeurs gastriques les récapitulent soit de type gastrique humaine de cancer. Cette étude a évalué la similitude dans le profilage d'expression entre les tumeurs gastriques de souris transgéniques et divers tissus de cancers humains pour trouver des tumeurs humaines les mieux adaptées pour les modèles de souris transgéniques.
Global profilage d'expression des résultats d'abord trouvé des tumeurs gastriques de COX- 2
/mPGES-1
(C2mE) concernant la PI souris transgéniques (K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
et K19-Nog /C2mE
) ressemblaient à des cancers gastriques chez les plusieurs tissus humains, y compris des cancers du côlon, du sein, du poumon et les tumeurs gastriques. Ensuite, la classification des souris transgéniques C2mE liés par une signature génétique pour distinguer les tumeurs intestinal- et de type diffus humains ont montré des souris transgéniques C2mE liées étaient plus similaires à intestinale de type par rapport diffuse un. Nous avons finalement révélé que l'induction de la voie Wnt coopérant avec la prostaglandine E 2 voies chez la souris (la souris de K19 de-Wnt1 /C2mE) reproduisent plus caractéristiques des tumeurs de type intestinal gastriques humaines.
Conclusion
Nous ont démontré que les souris transgéniques C2mE liées montrent une similitude significative à intestinale de type cancer gastrique lorsqu'il est analysé par le profilage global d'expression. Ces résultats suggèrent que les souris transgéniques C2mE liées, en particulier des souris
K19-Wnt1 /C2mE, servent modèle comme un meilleur ajustement pour étudier le mécanisme moléculaire sous-jacente de la tumorigenèse des cancers de type intestinal gastrique humain.
Fond
cancers gastriques sont classiquement classées en type intestinal et le type diffus selon la classification histologique de Lauren [1]. les cancers gastriques de type intestinal sont caractérisés par des groupes de cellules plus différenciées, cohésives et glandulaires comme. Le type intestinal a progressé à travers plusieurs étapes à partir de la gastrite atrophique qui est suivie par une métaplasie intestinale, la dysplasie et le carcinome [2, 3]. type diffus correspond à peu différenciés, infiltrant les cellules tumorales et non cohésifs. Bien que le type diffus ne se caractérise pas par les multiples étapes précédentes, ce qui montre phénotype plus métastatique à un mauvais pronostic.
Plusieurs altérations génétiques sont plus fréquemment observées dans les deux sous-type de cancer gastrique. La surexpression de ErbB2
se trouve de manière sélective dans les tumeurs de type intestinal et peut servir en tant que marqueur pronostique pour une invasion tumorale [4, 5]. Le niveau d'expression de l'ErbB2 a été rapporté en corrélation avec des ganglions lymphatiques ou des métastases hépatiques [6, 7]. Diminution significative de l'expression de la E-cadhérine (CDH1
) a également été décrite préférentiellement dans le cancer gastrique de type diffus allant de 20% à 90% de la fréquence [8-10]. La diminution de l'expression de CDH1
est causée par LOH ou hypermethylation. Fait intéressant, le cancer gastrique héréditaire diffus est causée par des mutations germinales de CDH1 de gène [11, 12]. En outre, une mutation dans la polypose adénomateuse coli (APC
) qui active la voie Wnt /β-caténine se retrouve principalement dans le cancer gastrique de type intestinal [13]. Cyclooxygenase-2 (COX-2
) qui est l'une des enzymes essentielles pour faire la synthèse de la prostaglandine E 2 est fortement régulée à la hausse dans les cancers de type intestinal par rapport à ceux de type diffus [14]. Ces altérations génétiques pourraient être utilisés comme une caractéristique de chaque type de cancer de l'estomac, ainsi que les caractéristiques histologiques.
Signatures de gènes du génome à l'échelle des profils d'expression de l'ARNm ont identifiés pour distinguer intestinal- et diffus de type cancers gastriques. Boussioutas et al
. [15] ont rapporté que le gène signature caractéristique pour le type intestinal présente la régulation positive des marqueurs de prolifération liés à la réplication de l'ADN, l'assemblage de broche et la ségrégation des chromosomes. gènes régulés à la baisse dans la signature sont associés à la différenciation épithéliale. Jinawath et al
. [16] ont également développé une autre signature de gène qui est exprimé de manière différentielle entre l'intestin et de type diffus de type cancers avec des échantillons de tumeurs gastriques japonais. La signature de type intestinal représente l'amélioration de la progression du cycle cellulaire, tandis que les gènes associent à la matrice extracellulaire (ECM) est dérégulée dans la signature de type diffus. Ces signatures pourraient offrir des possibilités de développer des biomarqueurs pour diagnostiquer /distinguer les deux types dans les deux recherches cliniques et précliniques.
Souris transgéniques qui développent des tumeurs gastriques présents modèles appropriés à déchiffrer tumorigenèse gastrique, et d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Nous avons déjà développé plusieurs souris transgéniques dans lesquelles la voie prostaglandine E 2 de production est fortement activée spécifiquement dans la muqueuse gastrique. Les souris du K19-C2mE exprimant la COX-2 microsomique
et de la prostaglandine E synthase-1 (mPGES-1
) développent une hyperplasie associée à une inflammation [17]. Cela a été médiée par le recrutement des macrophages muqueux. En croisant la souris du K19-C2mE avec les souris de K19-Wnt1, effet coopératif des Wnt1 et PGE 2 sur tumorigenèse gastrique a été étudiée. La souris du K19-Wnt1 /C2mE a conduit au développement de l'adénocarcinome gastrique dysplasique signifiant l'importance de l'activation de la voie Wnt pour maintenir les cellules progénitrices indifférenciées [18]. Pour examiner l'effet supplémentaire de la suppression de la voie BMP sur la prostaglandine E 2 activation, les souris composés de K19-Nog /C2mE
ont été établies. Les souris du K19-Nog /C2mE provoquent le développement de hamartomes gastrique qui sont morphologiquement similaires à polypose juvénile (JP) [19]. Bien que l'analyse moléculaire détaillée par hypothèse histologique et impliqué le rôle central de la prostaglandine E 2, Wnt et Nog voie respectivement dans la tumorigenèse gastrique, il reste difficile de savoir si le K19-C2mE et ses souris composé transgéniques montrent similitude de type intestinal ou type diffus des cancers gastriques humaines lorsqu'elles sont analysées par des non-biaisée profil global d'expression.
afin d'identifier quels types de tumeurs gastriques humaines (type intestinal ou diffus) les souris C2mE liées sont plus semblables, nous avons comparé le profil d'expression de les deux types de cancer de l'estomac humain avec ceux de K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
et des souris transgéniques de K19-Nog /C2mE. de résultats de profils globaux d'expression génétique de
animaux transgéniques Nous avons déjà développé plusieurs types de souris transgéniques dans lesquelles la prostaglandine E 2 voie est activée. Les souris de K19-C2mE exprimant COX-2
et mPGES-1
induisent des tumeurs gastriques hyperplasiques. Les souris de K19-Wnt1 /C2mE dans lequel les deux Wnt et la prostaglandine E 2 voies sont activées tumeurs gastriques dysplasiques de cause. Les souris de K19-Nog /C2mE exprimant caboche ainsi que C2mE développent hamartomes gastriques. Pour donner un aperçu du mécanisme moléculaire de la tumorigenèse gastrique, les tissus gastriques des souris de souris et de type sauvage transgéniques ont été soumis à l'analyse des microréseaux. En utilisant le système Affymetrix GeneChip, les niveaux d'expression d'ARNm ont été mesurés pour 45,037 ensembles de sondes, qui représentent 21,066 gènes ENTREZ et 5,324 autres séquences. L'expression accrue du gène introduit dans chaque souris transgénique a été observé comme indiqué précédemment [17-19] Vue d'ensemble du génome à l'échelle de. des données de puces à ADN a révélé que les changements d'expression dans les trois modèles de tumeurs du K19-C2mE
, K19- Wnt1 /C2mE
et K19-Nog /C2mE
étaient assez similaires, alors que la surexpression de Wnt1 uniquement ou Nog seulement conduit à des changements d'expression dans une petite partie des gènes (Figure 1). Ceci suggère la plupart des changements expressionnelles dans les trois souris transgéniques ont été causés par l'activation du PGE 2 voie. essai hypergéométrique pour l'enrichissement du gène a montré que les gènes impliqués dans la cicatrisation des plaies et la réponse inflammatoire étaient significativement condensés avec la p-valeur de 1,5 x 10 -21 et 4,2 x 10 -13, respectivement, dans l'ensemble du gène modifié par l'induction C2mE. Figure 1 modèle d'expression du génome échelle de souris transgéniques présentant des changements importants sont causés par PGE2 induction. Clusterises en rangées sont 5.440 ensembles de sondes sélectionnés par seuil de changement de pliage de 2 ou plus à la moyenne de type sauvage et un ratio valeur p de 0,01 ou moins, et les colonnes sont des échantillons de souris gastrique regroupés par génotype. Les génotypes sont indiqués sur le haut de la heatmap. L'échelle rouge-vert couleur représente log10 rapport à la moyenne des échantillons de type sauvage, comme le montre une barre de couleur en haut à gauche: la couleur rouge indique le gène est régulée à la hausse dans l'échantillon, et le vert indique une régulation. WT:. De type sauvage
Classification des modèles de tumeurs de la souris sous un gastrique sous-type de cancer
humain Afin de confirmer que les modèles de tumeurs gastriques de la souris sont semblables à un cancer gastrique humain, les profils d'expression ont été comparés à ceux du cancer humain échantillons. Tout d'abord, des données d'expression génique de cancer du sein humain, du poumon, du côlon, de l'estomac et les tumeurs ont été prélevés dans le domaine public. Pour estimer la similarité entre les tumeurs gastriques de souris et les quatre types de cancers humains, la classification des analyse en composantes principales (PCA) supervisé a été réalisée en utilisant 1.925 gènes qui ont été changés plus de deux fois dans plus de 50 échantillons de tous les échantillons humains. Le PCA avec les gènes sélectionnés a révélé que les échantillons gastriques de souris provenant de souris C2mE liées ont été le plus étroitement regroupés à des cancers gastriques humaines parmi les quatre tissus examinés, ce qui indique les changements d'expression globaux dans les tumeurs gastriques de souris transgéniques ressemblaient à celles des cancers gastriques humaines ( Figure 2). La figure 2 changements d'expression global dans d'tumeurs gastriques de souris transgéniques C2mE liées sont les plus similaires à celles des cancers de l'estomac humain. K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
et K19-Nog /C2mE
tumeurs gastriques de souris et gastrique humaine (diffuse, intestinal, et le type mixte), du côlon, du sein et les cancers du poumon ont été tracées par composante principale 1 à 3 (PC1 à PC3) calculé en utilisant 1.925 gènes qui ont été modifiés par plus de deux fois dans plus de 50 échantillons de tous. La contribution cumulée des trois composantes a été de 32%. Dots représentés en bleu: les cancers gastriques humaines; cyan: cancers du côlon humain; rouge: les cancers du poumon humain; vert: les cancers du sein humain; magenta. Les tumeurs modèles de souris
Ensuite, afin d'étudier quels sous-type de cancer gastrique montre une similarité entre les espèces, les tumeurs de souris ont été comparés avec le type intestinal gastrique humaine et diffus de type cancer sur la base de leurs profils d'expression. expression profilage études antérieures d'échantillons de tumeurs gastriques humaines ont identifié les signatures de gènes qui classent les deux types. types Intestinal et diffuses sont les deux principaux types de cancer classés sur la base de la morphologie microscopique [1]. Boussioutas et al
. [15] ont montré que les gènes de prolifération étaient surexprimés dans les tumeurs de type intestinal que dans les tumeurs de type diffus; en revanche, les gènes des protéines de la matrice extracellulaire ont été régulés à la hausse dans le type diffus par rapport aux tumeurs de type intestinal. Afin de déterminer quel type de cancer de l'estomac humain modèles de souris sont plus semblables, nous avons normalisé les données humaines [20] à la moyenne des échantillons normaux, et sélectionné 122 gènes qui ont été modifiés dans le sens inverse de type intestinal et le type diffus [voir les fichiers supplémentaires 1], pour classer les types intestinaux et diffus en utilisant les données normalisées. Le taux de fausse découverte a été estimée à 2,4%. La précision de la prédiction de la classe en utilisant cet ensemble de gènes a été estimée à 85% par leave-one-out validation croisée des échantillons humains. Nous avons également examiné si cet ensemble de gènes peut être utilisé pour classer correctement un autre ensemble de données sur le cancer gastrique [15]. L'ensemble de données de test inclus 22 intestinal de type, 35 diffuse de type, et dix échantillons normaux, et a été normalisée à la moyenne de tous les échantillons normaux. Le taux d'erreur est de 25% au total, et 29% et 18% des cancers diffuse- et de type intestinal, respectivement.
Pour comparer les profils d'expression des gènes de signature dans les tumeurs de la souris à celles des cancers de l'estomac humain, le regroupement hiérarchique l'analyse des données a été réalisée avec l'estomac de souris et humaine intestinal- et ensembles de données de type diffus. Le profil d'expression de nos gènes de signature modifiées pour différencier les cancers gastriques intestinal- et de type diffus a révélé que les tumeurs gastriques des souris transgéniques C2mE liées étaient plus similaires à intestinale de type cancers gastriques humaines que de diffuser du type de cancer gastrique humain (Figure 3 ). Par l'analyse discriminante linéaire, toutes les tumeurs gastriques C2mE liées à l'exception d'un échantillon K19-Wnt1 /C2mE ont été classés comme des tumeurs de type intestinal. La figure 3 profils d'expression des tumeurs gastriques C2mE liées sont regroupées pour les cancers gastriques de type intestinal humain. Clusterises en rangées sont 93 gènes qui se sont réunis p-valeur inférieure à 0,001 et direction opposée du changement entre les cancers gastriques humaines intestinaux de type et de type diffus, et regroupés dans les colonnes sont des tumeurs gastriques humaines et de la souris. En tant que mesure de la distance, le cosinus de corrélation a été utilisée. méthode du couplage regroupement était liaison moyenne. Les échantillons indiqués en rouge: les cancers gastriques de type intestinal humain; bleu: type diffus humaine; jaune: K19-C2mE
souris; magenta: K19-Wnt1 /C2mE
: cyan: K19-Nog /C2mE
. Le motif d'expression de l'échelle rouge-vert de couleur représente log10 rapport à la moyenne de type sauvage ou des échantillons normaux, comme le montre une barre de couleur en haut à gauche. des gènes fréquemment dérégulée dans le cancer gastrique humain d'une manière spécifique de sous-type
Il est connu que l'amplification ou la surexpression de certains gènes se trouvent d'une manière spécifique du sous-type. mutations du gène E-cadhérine ou la perte sont spécifiquement trouvés dans le cancer gastrique de type diffus [11, 12]. En revanche, l'amplification du gène ErbB2 de est observée uniquement dans le type intestinal, et non rapporté dans le type diffus [6, 7]. LOH de supprimer dans le carcinome colorectal (DCC
) est principalement observée dans environ la moitié de l'intestin de type [21, 22]. les niveaux des trois gènes d'expression ont été comparés entre les souris et les types de cancer gastrique humain (Tableau 1). CDH1 de l'expression était significativement diminué dans le type diffus humain, mais pas dans le type intestinal comme prévu. Dans les trois souris transgéniques, le gène Cdh1 'n'a pas été diminué dans aucune des souris transgéniques par rapport à de type sauvage, inférer que l'un des changements les plus caractéristiques dans le cancer gastrique de type diffus humaine n'a pas été observée dans les modèles de souris. Up-régulation de ErbB2
a été observée dans les données humaines de biopuces de type intestinal, ainsi que dans nos données de souris. DCC de l'expression a été réduite de type intestinal humain comme prévu, tandis que la réduction du gène a été observée dans le modèle de souris, en particulier dans les souris de K19-Wnt1 /C2mE. Les expressions des trois gènes définissant le type de tissu du cancer de l'estomac humain soutiennent également l'idée que les modèles de souris sont plus semblables à de type intestinal humain cancer.Table 1 Expression des changements de gènes spécifiques du sous-type de la souris et les tumeurs gastriques humaines.
souris
humain
|
C2mE
Wnt1/C2mE
Nog/C2mE
Diffuse
Intestinal
CDH1
1.13*
1.00
1.10
0.43*
1.09
ErbB2
1.37*
1.43*
1.25*
0.92
1.37*
DCC
0.91
0.85*
0.94
0.98
0.71*
Les valeurs d'expression sont présentés dans les rapports de log moyenne (base 10) à type sauvage ou des échantillons normaux. Asterisk indique test t valeur p < 0,05.
Différence entre les modèles de souris de la voie activée PGE2
Tumeurs à partir de trois modèles de souris avec PGE 2 activation de la voie montrent histologie différente. K19-C2mE
développe hyperplasie avec l'infiltration des macrophages, alors que K19-Wnt1 /C2mE
développe dysplasie [17, 18]. K19-Nog /C2mE
développe hamartoma semblable à polypose juvénile humaine [19]. Nous avons ensuite tenté d'identifier les gènes exprimés de manière différentielle entre les trois modèles de souris qui nous a permis d'évaluer le meilleur modèle parmi les trois pour étudier gastrique de type intestinal cancer. Avec ANOVA seuil de 0,001 p-valeur, nous avons sélectionné 155 gènes qui ont été différemment réglementées entre les trois groupes. Peu de ces gènes ont montré des changements d'expression dans la même direction entre K19-Wnt1 /C2mE
et (la figure 4) de K19-Nog /C2mE. les gènes de voie Wnt Porcn de
, une acyltransférase nécessaire pour la sécrétion de protéines Wnt, β-caténine (CTNNB1
) et (TCF3 de
chez l'homme) de Tcfe2a ont été surexprimés dans les K19-Wnt1 /C2mE
des souris, mais pas dans (la figure 4) du K19-cheville en bois /C2mE. /BMP gènes de la voie TGF-ß Smad3
et TGFBR2
étaient également régulée à la hausse et Bmp2
a été régulée à la baisse dans K19-Wnt1 /C2mE
mais pas dans K19-Nog /C2mE
. gènes régulateurs Figure 4 Wnt /β-caténine sont régulés à la hausse chez les souris Wnt1 /C2mE. Clusterises en rangées 155 ensembles de sondes qui ont été différemment réglementées entre les trois génotypes, K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
et K19-Nog /C2mE
, en utilisant ANOVA seuil p-valeur de 0,001. Les colonnes montrent l'échantillon gastrique de la souris groupées par le génotype et les génotypes sont indiqués sur le dessus du heatmap. échelle de couleur est la même que dans la figure 1.
Dans les souris de K19-Nog /C2mE, certains gènes qui favorisent la tumorigenèse étaient haut ou bas réglementé, même si elles ne sont pas signalés en aval de la voie BMP. Rockii
était spécifiquement régulée à la hausse dans K19-Nog /C2mE
et sa surexpression est associée à la progression de plusieurs types de cancers via la modulation de l'organisation du cytosquelette d'actine. Down-gènes régulés comprennent RAMP2
et PPARGC1A
et leur inactivation ou sous-expression a été montré pour contribuer au cancer du poumon et le développement d'hépatome respectivement.
Depuis la déréglementation de la voie Wnt, y compris APC
ou CTNNB1
mutation ont été plus fréquemment observés au type intestinal par rapport diffuse de type [23, 24], les résultats indiquent que K19-Wnt1 /C2mE
pourrait offrir un modèle qui mieux correspond à des tumeurs de type intestinal chez les trois Rapport de C2mE liée souris.
La présente étude a montré que les cancers gastriques de type intestinal humain présentaient une similarité significative à des souris C2mE liées, en particulier à la souris de K19-Wnt1 /C2mE par profilage global d'expression. La prédiction du type de tumeur similaire par le profil global d'expression est compatible avec les phénotypes des souris transgéniques. L'accumulation des données a indiqué que le niveau de l'inflammation qui est causée par de la COX-2 et
mPGES-1
l'expression régulée à la hausse /activité est plus sévère dans le cancer gastrique de type intestinal par rapport diffuse un type, bien que les deux types des tumeurs sont liées à l'Helicobacter pylori
qui sont connus pour induire une inflammation au site infecté [14, 25-28]. Cette connaissance soutient notre observation que les tumeurs gastriques chez les souris C2mE liées dans laquelle PGE 2 voie est activée exposition similitude intestinale de type tumeurs gastriques. En outre, l'activation et l'inactivation des mutations dans CTNNB1
et APC
sont plus fréquemment observée dans de type intestinal cancer. Aucun APC
LOH /mutation a été observée dans le cancer gastrique de type diffus, tandis que 60% ont été trouvés dans l'intestin de type one [24, 29, 30]. Mutation dans CTNNB1
a été principalement observée dans l'intestin de type one [13]. Ceci est également concordant avec notre conclusion précédente que la souris de K19-Wnt1 /C2mE qui ne développent adénocarcinome parmi les trois souris C2mE liées activer bas gènes de flux de voie Wnt /β-caténine.
Habituellement, plusieurs types de transgénique souris pour un type de tumeur sont nécessaires pour examiner la similarité dans l'expression globale du profil entre les modèles de souris de tumeurs et les humains, étant donné que les gènes qui sont régulés positivement ou négativement régulée dans chaque modèle de souris ont été extraites par rapport à la moyenne de tous les échantillons de tumeurs examinées. Avec cette approche, Lee et al
. [31] ont analysé les données d'expression génique de sept carcinomes hépatocellulaires de la souris (HCCS) dont cinq GEMs avec CHC humaines pour identifier les modèles qui récapitulent le cancer humain ou d'un type de cancer humain, et a constaté que certaines sous-classes de modèles de souris imitent HCC humain dans le profil d'expression. Hershkowitz et al
. [32] ont également utilisé la même méthode de normalisation, et a constaté que les profils d'expression caractéristiques observées dans les tumeurs du sein humaines ont été conservées dans des modèles de tumeur mammaire 13 de souris. Étant donné que les données disponibles de profil d'expression pour les tumeurs gastriques de souris sont limitées à notre K19-C2mE
et ses souris composés, nous avons pris une stratégie différente pour évaluer la similitude des tumeurs gastriques entre les deux espèces. Au lieu d'utiliser la moyenne de tous les échantillons dans l'ensemble de données de référence pour le calcul des ratios d'expression, nous avons normalisé les données gastriques de souris à la moyenne des échantillons de type sauvage. Pour comparer les profils d'expression des souris avec celles des cancers de l'estomac humain, la signature de gène à classer intestinal- humaine et diffuse de type cancers gastriques a été également modifié d'un original en normalisant les données d'expression de la moyenne des échantillons gastriques normaux. Cela nous a permis de révéler que les souris transgéniques C2mE liées ressemblent tumeurs gastriques de type intestinal humain dans le profil d'expression. De comparaison des expressions de gènes entre des modèles de souris ont montré que l'induction simultanée de Wnt1 et PGE 2 déréglementé non seulement l'expression du gène de CTNNB1
et Porcn
en signalisation Wnt mais aussi Smad3
et TGFBR2
en TGF-β signalisation /BMP. Compte tenu de la diaphonie entre les TGF-ß /BMP et Wnt voies a été rapporté dans plusieurs études précédentes, l'expression dérégulée des gènes dans les voies de signalisation supplémentaires pourrait être expliqué par une rétroaction positive et négative aux voies de la signalisation Wnt régulés à la hausse. Par exemple, la signalisation des BMP est connu pour supprimer l'activité β-caténine dans les cellules souches intestinales [33]. la signalisation BMP pourrait être réprimée dans K19-Wnt1 /C2mE
, parce Bmp2 de l'expression était significativement régulée vers le bas. Augmentation de Smad3
et TGFBR2
pourrait être résulté de la rétroaction négative par BMP suppression de signalisation, comme l'a démontré dans une étude sur le TGF-β fibrose induite [34]. Contrairement aux souris transgéniques de K19-Wnt1 /C2mE, des changements d'expression des gènes de la voie Wnt n'a été observé chez K19-C2mE
et les souris de K19-Nog /C2mE. Il serait très intéressant d'analyser davantage la diaphonie des voies de signalisation dans les souris transgéniques composés.
Conclusions
souris transgéniques (GEM) modèles fournissent des outils utiles pour étudier le mécanisme de la tumorigenèse, pour valider une nouvelle cible pour la drogue le développement, et de trouver des biomarqueurs. Les progrès du génie génétique nous ont permis de développer une variété de modèles transgéniques ou knock-out de maladies humaines. La principale question sur l'utilisation de GEMS en tant que modèles de la maladie est de savoir si le modèle récapitule la maladie humaine. Nous avons déjà développé plusieurs tumeurs gastriques souris transgéniques dans lesquelles la prostaglandine E 2 voie est activée. Bien que nous avons mené une analyse histologique détaillée avec les souris transgéniques, il est resté insaisissable si les changements moléculaires mondiaux chez les souris transgéniques reproduisent caractéristiques des tumeurs gastriques humaines ou non. Ce rapport a fourni des preuves initial K19-C2mE
et leurs souris composés, K19-Nog /C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
, montrent similitude avec cancer de l'estomac humain, en particulier pour intestinal de type un par l'analyse du profil d'expression d'ARNm. Entre autres, l'extraction de gènes en amont ou vers le bas réglementés spécifiquement dans K19-Wnt1 /C2mE
ou K19-Nog /C2mE
respectivement déduit que les souris de K19-Wnt1 /C2mE fourniraient modèle de souris meilleur ajustement pour les tumeurs gastriques de type intestinal. Ces résultats seraient potentiellement fournir divers avantages dans nos études futures, y compris l'élucidation de la tumorigenèse gastrique et identification optimale cible thérapeutique.
Méthodes
échantillons de tissus de l'estomac
construction de souris transgéniques ont été décrits dans nos études précédentes [17-19 ]. En bref, le K19-Wnt1
et les souches de K19-Nog surexpriment Wnt1
et les gènes Nog de, respectivement, en particulier dans l'estomac. K19-C2mE
surexprime la mPGES-1
gène et la COX-2
gènes simultanément et en particulier dans l'estomac. K19-Wnt1 /C2mE
et K19-Nog /C2mE
sont des souris transgéniques composé avec K19-Wnt1
et K19-Nog
, respectivement; les deux souches de souris ont K19-C2mE
. Pour le profilage d'expression, trois de type sauvage C57BL /6, cinq K19-Wnt1
, trois K19-C2mE
, cinq K19-Wnt1 /C2mE
, deux K19-Nog
, et trois K19- les souris de Nog /C2mE ont été utilisés. Tous les animaux utilisés dans cette étude étaient des souris femelles âgées de 18-65 semaines. L'estomac glandulaire de chaque souris a été coupé pour l'analyse des microréseaux. Toutes les études animales ont été réalisées conformément aux bonnes pratiques de l'animal tel que défini par le Comité soin et l'utilisation institutionnelle des animaux (IACUC).
Microarrays
GeneChip Souris Genome 430 2.0 Arrays (Affymetrix, Inc.) ont été utilisés pour surveiller la les profils d'expression des échantillons gastriques. L'ARN total a été préparé en utilisant le mini kit RNeasy (QIAGEN) après traitement avec Trizol (Invitrogen Corp.), et étiqueté ARNc a été préparé en utilisant des protocoles standards Affymetrix. Les intensités de signal des ensembles de sondes ont été normalisées par la méthode Outils de RMA Affymetrix Puissance implémenté dans le logiciel Resolver (Rosetta Biosoftware), et enregistrent des valeurs de rapport à la moyenne des échantillons de type sauvage ont été calculés pour chaque échantillon en utilisant Resolver. Toutes les données de puces à ADN ont été déposées à Gene Expression Omnibus (GEO) sous ensemble de données no. Human cancer gastrique de données de biopuces humaines publiques de GSE16902 [35]. [20] et le cancer du sein [36] Les données de puces à ADN ont été récupérées à partir du supplément en ligne dans la base de données Stanford Microarray [37]. Les données de cancer gastrique comprend 68 de type intestinal cancer, 13 de type diffus cancer, et 15 échantillons gastriques normaux. Les données sur le cancer du sein comprennent les 115 tumeurs du sein et de sept échantillons de tissus normaux. Les données humaines de cancer du côlon [38], dont 100 cancer colorectal et cinq échantillons de tissus normaux, ont été extraites de NCBI GEO sous adhésion GSE5206. L'ensemble de données de la tumeur du poumon Ann Arbor [39] dont 86 adénocarcinomes pulmonaires et 10 échantillons pulmonaires non néoplasiques a été obtenu à partir du site de l'Institut national du cancer des États-Unis [40]. Les valeurs d'expression ont été transformées en log10 (rapport aux moyennes géométriques des échantillons normaux) afin de comparer avec les données de la souris
. Intestinal vs. gènes de type signature diffuses
données tumorales gastriques humaines de Chen et al
. [20] ont été utilisées pour développer un intestinal vs type diffus classificateur. Nous avons sélectionné les gènes qui répondaient aux critères suivants: (1) test t valeur p < 0,001 entre les deux groupes, (2) les changements opposés dans l'expression moyenne de gènes de signature dans les tumeurs de type intestinal et que la signature de gènes dans les tumeurs de type diffus. Le taux de fausse découverte a été estimée par la méthode Benjamini et Hochberg [41]. Les classes de tumeurs de souris et des échantillons humains ont été prédites par analyse discriminante linéaire en utilisant le score de signature défini par la formule suivante:
score Signature = (rapport logarithmique moyenne des gènes régulés à la hausse dans les tumeurs de type intestinal et régulée à la baisse dans diffuse -type tumeurs) - (rapport logarithmique moyenne des gènes régulés à la baisse dans les tumeurs de type intestinal et régulés à la hausse dans les tumeurs de type diffus)
combinant souris et expression du gène humain de données
afin de combiner les données de la souris avec l'homme données de biopuces de cancer gastrique, la souris et les données humaines ont été re-ratioed à la moyenne géométrique des échantillons de type sauvage et normaux, respectivement. Quand il y avait plus d'une sonde fixée pour un gène dans une puce à ADN, les taux d'expression moyennées ont été utilisés pour le gène. Ensuite, en utilisant seulement des gènes homologues qui sont représentés dans les deux tableaux, nous avons fusionné la souris et des ensembles de données humaines dans un seul ensemble de données. La puce à ADN de la souris contient 45,037 ensembles de sondes, qui correspondent à des gènes 21,066 ENTREZ et la puce à ADN humain contient 6,688 sondes, qui correspondent à des gènes 4.463 ENTREZ. Quand ils ont été fusionnés, 4,094 gènes homologues ont été identifiés.
Analyse statistique
Le test hypergéométrique pour l'enrichissement Gene Ontology a été réalisée en utilisant le Gene Set Annotator développée par Rosetta Inpharmatics [42]. Pour les autres analyses statistiques dans cette étude, le logiciel MATLAB (MathWorks Inc.) a été utilisé.
Déclarations
Remerciements
Les auteurs tiennent à remercier le Dr Tsutomu Kobayashi pour son aide dans l'expérience de microréseau, et Dr. Shinji Mizuarai pour sa discussion et des commentaires sur le manuscrit
matériel supplémentaire électronique
12864_2009_2499_MOESM1_ESM.XLS fichiers supplémentaires 1:. Une liste de type intestinal vs gènes de signature de type diffus. l'adhésion de la séquence, le symbole du gène, et la moyenne des rapports en log10 de type intestinal et dans le type diffus, respectivement, sont présentées pour chacun des 122 ADNc. (XLS 28 KB) Auteurs de fichiers originaux soumis pour les images
Voici les liens vers les auteurs originaux soumis les fichiers pour les images. de fichier d'origine pour la figure 1 12864_2009_2499_MOESM3_ESM.pdf Auteurs 12864_2009_2499_MOESM2_ESM.pdf Auteurs fichier d'origine pour la figure 2 'fichier d'origine pour la figure 3 12864_2009_2499_MOESM5_ESM.pdf Auteurs' 12864_2009_2499_MOESM4_ESM.pdf Auteurs fichier d'origine pour la figure 4
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