gastrico mouse modelli di tumore gastrico con prostaglandina E
2 attivazione della via mostrare simili profili di espressione genica di tipo intestinale cancro gastrico umano
Abstract
Sfondo
tumori gastrici sono generalmente classificati in meglio differenziata intestinale-tipo di tumore e scarsamente differenziato diffusa di tipo uno secondo la categorizzazione istologica di Lauren. Anche se l'induzione di prostaglandina E percorso di 2 favorisce i tumori gastrici nei topi, in collaborazione con deregolamentati segnalazioni Wnt o BMP, è rimasto irrisolto se i modelli di mouse gastrici tumore ricapitolano una di tipo cancro gastrico umano. Questo studio ha valutato la somiglianza nel profilo di espressione tra tumori gastrici di topi transgenici e vari tessuti di tumori umani per trovare tumori umani di best-fit per i modelli topi transgenici.
Risultati
profili di espressione globale inizialmente trovato tumori gastrici da COX 2
/mPGES-1
(C2mE) -related topi transgenici (K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
, e K19-Nog /C2mE
) somigliavano tumori gastrici tra il diversi tessuti di tumori umani, tra cui colon, della mammella, del polmone e tumori gastrici. Successivamente, la classificazione del C2mE legati topi transgenici con un gene firma di distinguere intestinal- e diffusa di tipo tumori umani hanno mostrato topi transgenici C2mE-correlati sono stati più simile al tipo intestinale rispetto a quella diffusa. Abbiamo finalmente rivelato che l'induzione di Wnt percorso cooperare con la prostaglandina E 2 percorso nel topo (K19-Wnt1 /C2mE
topi) riprodurre ulteriormente le caratteristiche di tumori intestinali di tipo gastrico umano.
Conclusione
Noi hanno dimostrato che i topi transgenici C2mE relativi mostrano una significativa somiglianza di tipo intestinale cancro gastrico quando analizzato da profili di espressione globale. Questi risultati suggeriscono che le C2mE relativi topi transgenici, in particolare K19-Wnt1 /C2mE
topi, servono modello come un best-fit per studiare il meccanismo molecolare alla base della tumorigenesi dei tumori gastrici intestinale-tipo umano.
Sfondo
tumori gastrici sono classicamente classificati in tipo intestinale e il tipo di diffuso sulla base di classificazione istologica di Lauren [1]. Tipo intestinale tumori gastrici sono caratterizzati da gruppi di cellule differenziate meglio, coesi e ghiandolare-like. Il tipo intestinale è progredito attraverso più fasi che iniziano con gastrite atrofica che è seguito da intestinale metaplasia, displasia e carcinoma [2, 3]. Tipo Diffuse corrisponde a scarsamente differenziato, infiltrante e le cellule tumorali non coesivi. Anche se di tipo diffuso, non è caratterizzata da molteplici passaggi procedimento, la mostra fenotipo più metastatico con prognosi peggiore.
Diverse alterazioni genetiche sono più frequentemente osservati in entrambi i sottotipo di cancro gastrico. Sovraespressione di ErbB2
è selettivamente trova in tumori intestinali di tipo e può servire come marcatore prognostico per l'invasione del tumore [4, 5]. ErbB2
livello di espressione è stato segnalato per correlare con linfonodi o metastasi del fegato [6, 7]. diminuzione significativa l'espressione di E-caderina (CDH1
) è stata descritta anche preferenzialmente in diffuso tipo di cancro gastrico che vanno dal 20% al 90% della frequenza [8-10]. La diminuita espressione di CDH1
è causata da LOH o ipermetilazione. È interessante notare che, ereditaria cancro gastrico diffuso è causata da mutazioni germinali di CDH1
gene [11, 12]. Inoltre, mutazione in adenomatosa poliposi coli (APC
) che attiva pathway Wnt /β-catenina si trova soprattutto nel tipo intestinale cancro gastrico [13]. Cicloossigenasi-2 (COX-2
), che è uno degli enzimi fondamentali per sintetizzare prostaglandina E 2 è altamente up-regolati in intestinale tipo di cancro rispetto a quelle diffuse di tipo [14]. Queste alterazioni genetiche potrebbero essere utilizzati come un marchio di garanzia di ogni tipo di cancro gastrico, così come le caratteristiche istologiche.
Firme geni Genome-wide profili di espressione di mRNA hanno identificato per distinguere intestinal- e diffondere tipo di cancro gastrico. Boussioutas et al
. [15] hanno riportato che la firma gene distintivo per tipo intestinale espone l'up-regolazione di marcatori di proliferazione relativi alla replicazione del DNA, assemblaggio del fuso e la segregazione dei cromosomi. geni down-regolati nella firma sono associati con la differenziazione epiteliale. Jinawath et al
. [16] sviluppato anche un altro gene firma che si esprime in modo differenziale tra intestinale-tipo e diffondere-tipo di cancro con campioni di tumore gastrico giapponesi. La firma di tipo intestinale rappresentava la valorizzazione della progressione del ciclo cellulare, mentre i geni associano extracellulare-matrice (ECM) sono deregolamentati nella firma tipo diffuso. Queste firme potrebbero fornire opportunità di sviluppo di biomarcatori per la diagnosi /distinguere i due tipi in entrambe le ricerche cliniche e precliniche.
Topi transgenici che sviluppano tumori gastrici presenti modelli adatti a decifrare tumorigenesi gastrica, e identificare bersagli terapeutici. Abbiamo già sviluppato diversi topi transgenici in cui prostaglandina E via 2 produzione è altamente attiva in particolare nella mucosa gastrica. K19-C2mE
topi che esprimono COX-2
e microsomiali prostaglandina E sintasi-1 (mPGES-1
) sviluppano iperplasia infiammazione associata [17]. Questo era mediata attraverso il reclutamento di macrofagi mucose. Attraversando il K19-C2mE
topi con K19-Wnt1
topi, effetto cooperativo di Wnt1 e PGE 2 sulla tumorigenesi gastrica è stata studiata. Il K19-Wnt1 /C2mE
topi ha portato allo sviluppo di adenocarcinoma gastrico displastica a significare l'importanza della attivazione della via Wnt per mantenere le cellule progenitrici indifferenziate [18]. Per esaminare l'ulteriore effetto di soppressione della BMP percorso sulla prostaglandina E 2 di attivazione, i topi composti di K19-Nog /C2mE
sono stati stabiliti. Il K19-Nog /C2mE
topi causare lo sviluppo di amartomi gastrica che sono morfologicamente simili a poliposi giovanile (JP) [19]. Anche se l'analisi dettagliata molecolare basato ipotesi-istologica e implicato il ruolo centrale della prostaglandina E 2, Wnt e Nog percorso rispettivamente nella tumorigenesi gastrica, rimane elusiva se la K19-C2mE ei suoi topi composti transgenici mostrano somiglianza con il tipo intestinale o diffuso tipo di tumori gastrici umani quando analizzato da parte di non-polarizzato profilo di espressione globale.
al fine di identificare quali tipi di tumori gastrici umani (tipo intestinale o diffuso) i topi C2mE-correlati sono più simili a, abbiamo confrontato il profilo di espressione di i due tipi di cancro gastrico umano con quelle del K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
, e K19-Nog /C2mE
topi transgenici.
Risultati
generale profili di espressione genica di animali transgenici
Abbiamo già sviluppato diversi tipi di topi transgenici in cui viene attivato prostaglandina E 2 percorso. K19-C2mE
topi che esprimono COX-2
e mPGES-1
inducono tumori gastrici hyperplasic. K19-Wnt1 /C2mE
topi in cui sia Wnt e prostaglandina E 2 percorsi sono attivati causare tumori gastrici displasiche. K19-Nog /C2mE
topi che esprimono zucca così come C2mE sviluppano amartomi gastrici. Per fornire una conoscenza del meccanismo molecolare della tumorigenesi gastrica, tessuti gastrici dei topi topi wild-type e transgeniche sono stati oggetto di analisi di microarray. Utilizzando il sistema Affymetrix GeneChip, i livelli di espressione di mRNA sono stati misurati per 45,037 set di sonde, che rappresentano 21.066 geni Entrez e 5.324 altre sequenze. è stata osservata una maggiore espressione del gene introdotto in ogni topo transgenico come riportato in precedenza [17-19]
. Panoramica genoma scala dei dati microarray hanno rivelato che i cambiamenti di espressione nei tre modelli tumorali di K19-C2mE
, K19- Wnt1 /C2mE
e K19-Nog /C2mE
erano abbastanza simili, mentre sovraespressione di Wnt1 solo o Nog ha portato solo ai cambiamenti di espressione in una piccola porzione di geni (Figura 1). Questo suggerisce la maggior parte delle variazioni espressive nei tre topi transgenici sono stati causati dall'attivazione di PGE 2 percorso. Test ipergeometrica di arricchimento genica ha mostrato che i geni coinvolti nella guarigione delle ferite e la risposta infiammatoria sono risultati significativamente abbreviato con il p-value di 1,5 × 10 -21 e 4,2 × 10 -13, rispettivamente nel set gene mutato dall'induzione C2mE. Figura 1 Genoma scala espressione modello di topi transgenici che mostrano grandi cambiamenti sono causati da PGE 2 induzione. Raggruppati in righe sono 5.440 probe set selezionati dalla soglia di cambio piega della 2 o superiore alla media di wild-type e un rapporto p-value di 0,01 o meno, e le colonne sono campioni del mouse gastrico raggruppati per genotipo. I genotipi sono mostrati sulla parte superiore della heatmap. La scala di colore rosso-verde rappresenta log10 rapporto alla media dei campioni wild-type, come mostrato in una barra di colore in alto a sinistra: il colore rosso indica il gene è up-regolato nel campione, e verde indica down-regolato. WT:. Wild-type
Classificazione dei modelli murini di tumore in un essere umano cancro gastrico sottotipo
Al fine di confermare che i modelli di tumore gastrico mouse sono simili a cancro gastrico umano, i profili di espressione sono stati confrontati con quelli di cancro umano campioni. In primo luogo, dati di espressione genica di seno umano, del polmone, del colon e tumori gastrici sono stati raccolti dal pubblico dominio. Per stimare somiglianza tra il mouse tumori gastrici e le quattro tipi di tumori umani, sotto la supervisione classificazione delle analisi delle componenti principali (PCA) è stato condotto utilizzando 1.925 geni che sono stati modificati più di due volte in più di 50 campioni di tutti i campioni umani. L'APC con i geni selezionati ha trovato che i campioni gastrici del mouse da topi C2mE-correlati sono stati più strettamente raggruppati per tumori gastrici umani tra i quattro tessuti esaminati, indicando i cambiamenti di espressione globali nei tumori gastrici dei topi transgenici somigliavano a quelle nei tumori gastrici umani ( Figura 2). Figura 2 cambiamenti complessivi espressione nei tumori gastrici di topi transgenici C2mE correlati sono più simili a quelle di tumori gastrici umani. K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
, e K19-Nog /C2mE
topo tumori gastrici e gastrico umano (diffusa, intestinale, e di tipo misto), del colon, della mammella e tumori polmonari sono stati tracciati dalla componente principale da 1 a 3 (PC1 a PC3) calcolato con 1.925 geni che sono stati modificati da più di due volte in più di 50 campioni di tutti. Il contributo cumulativo dei tre componenti è stato del 32%. Dots mostrate in blu: tumori gastrici umani; ciano: tumori del colon umani; rossi: tumori polmonari umani; verde: tumori al seno umani; magenta. topo tumori modello
successivo, al fine di esaminare quali sottotipo di cancro gastrico mostra cross-specie somiglianza, i tumori murini sono stati confrontati con gastrico di tipo intestinale umana e diffuse di tipo tumori sulla base dei loro profili di espressione. Precedenti studi profili di espressione di campioni di tumore gastrico umano hanno identificato le firme genetiche che classificano i due tipi. tipi intestinali e diffuse sono i due principali tipi di cancro classificati sulla base della morfologia microscopica [1]. Boussioutas et al
. [15] hanno dimostrato che i geni di proliferazione sono stati oltre-espresso nei tumori intestinali di tipo rispetto nei tumori diffusa tipo; Al contrario, i geni extracellulare proteina della matrice erano up-regolati in diffuso tipo rispetto ai tumori intestinali di tipo. Al fine di determinare quale tipo di cancro gastrico umano i modelli di topo sono più simili a, abbiamo normalizzato i dati umani [20] alla media dei campioni normali, e selezionato 122 geni che sono stati cambiati nella direzione opposta tipo intestinale e il tipo di diffuso [vedi file aggiuntivo 1], per classificare i tipi intestinali e diffuse utilizzando i dati normalizzati. Il tasso di scoperta falsa è stata stimata essere del 2,4%. L'accuratezza della previsione classe utilizzando questo set gene è stato stimato a 85% da leave-one-out convalida incrociata di campioni umani. Abbiamo inoltre verificato se questo set gene può essere utilizzato per classificare correttamente un altro set di dati cancro gastrico [15]. Il set di dati di test comprendeva 22 tipo intestinale, 35 diffuso tipo, e dieci campioni normali, ed era normalizzata alla media di tutti i campioni normali. Il tasso di errore è stata del 25% in totale, e il 29% e il 18% nei tumori diffuse- e intestinali di tipo, rispettivamente.
Per confrontare i pattern di espressione dei geni di firma nei tumori di topo a quelle di tumori gastrici umani, clustering gerarchico analisi è stata effettuata con il mouse i dati gastrici e intestinal- umana e set di dati di tipo diffuso. Il pattern di espressione dei nostri geni modificati firma per distinguere i tumori gastrici intestinal- e diffondere tipo ha rivelato che i tumori gastrici da topi transgenici C2mE-correlati sono stati più simile a tipo intestinale tumori gastrici umani che per diffondere tipo di cancro gastrico umano (Figura 3 ). Con l'analisi discriminante, tutti i tumori gastrici C2mE legati ad eccezione di un campione K19-Wnt1 /C2mE sono stati classificati come tumori intestinali di tipo. Figura 3 profili di espressione di tumori gastrici C2mE correlati sono raggruppati per tipo intestinale umano tumori gastrici. Raggruppati in righe sono 93 geni che si è riunito p-valore inferiore a 0.001 e direzione opposta variazione tra intestinale-tipo e diffuso tipo di cancro gastrico umano, e raggruppati in colonne sono tumori gastrici umane e di topo. Come misura di distanza, è stata utilizzata la correlazione coseno. Metodo Linkage per il clustering era linkage media. I campioni indicati in rosso: di tipo intestinale umano tumori gastrici; blu: tipo diffuso umana; giallo: K19-C2mE
topi; Magenta: K19-Wnt1 /C2mE
: ciano: K19-Nog /C2mE
. La scala di colore rosso-verde rappresenta log10 rapporto alla media di wild-type o campioni normali, come mostrato in una barra di colore in alto a sinistra.
Pattern di espressione di geni spesso deregolato nel cancro gastrico umano in modo specifico sottotipo
e 'noto che l'amplificazione o sovraespressione di alcuni geni si trovano in modo specifico sottotipo. mutazioni del gene E-caderina o perdite sono specificamente trovano in diffuso tipo di cancro gastrico [11, 12]. Al contrario, l'amplificazione di ErbB2
gene è osservata solo in tipo intestinale, e non riportato nel tipo diffuso [6, 7]. LOH di eliminata nel carcinoma del colon-retto (DCC
) è prevalentemente osservata in circa la metà di tipo intestinale [21, 22]. I livelli di espressione dei tre geni sono stati confrontati tra i topi e tipi di cancro gastrico umano (Tabella 1). CDH1
espressione era significativamente diminuito nel tipo diffuso umano, ma non nel tipo intestinale come previsto. Nei tre topi transgenici, CDH1
gene non è stata ridotta in nessuno dei topi transgenici rispetto al wild-type, dedurre che uno dei cambiamenti più caratteristici di tipo diffuso umano cancro gastrico non è stato osservato nei modelli di topo. Up-regolazione di ErbB2
è stata osservata in intestinale-tipo di dati microarray umani, e anche nei nostri dati del mouse. DCC
espressione è stata ridotta in tipo intestinale umana come previsto, mentre la riduzione del gene è stata osservata nel modello topi, soprattutto in topi K19-Wnt1 /C2mE
. Le espressioni dei tre geni che definiscono il tessuto-tipo di cancro gastrico umano supportano anche l'idea che i modelli di topo sono più simili a intestinale-tipo umano cancer.Table 1 espressione cambia di geni specifici del sottotipo di mouse e tumori gastrici umani.
mouse
umana
|
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*
valori di espressione vengono mostrati in rapporti logaritmici medi (base 10) di tipo selvaggio o campioni normali. L'asterisco indica t-test p-value < 0.05.
La differenza tra i modelli di topo pathway attivato PGE2
tumori da tre modelli murini con PGE 2 attivazione della via mostrano istologia diverso. K19-C2mE
sviluppa iperplasia con infiltrazione di macrofagi, mentre K19-Wnt1 /C2mE
sviluppa displasia [17, 18]. K19-Nog /C2mE
sviluppa amartoma simile a poliposi giovanile umana [19]. Abbiamo poi cercato di identificare i geni espressi in modo differenziale tra i tre modelli murini che ci ha permesso di valutare il modello di best-fit tra i tre per studiare il cancro gastrico di tipo intestinale. Con ANOVA soglia p-value di 0,001, abbiamo selezionato 155 geni che sono stati regolati in modo diverso tra i tre gruppi. Pochi di questi geni hanno mostrato cambiamenti di espressione nella stessa direzione tra K19-Wnt1 /C2mE
e K19-Nog /C2mE
(Figura 4). Wnt pathway di geni Porcn
, un acyltransferase necessario per Wnt la secrezione di proteine, β-catenina (CTNNB1
), e Tcfe2a
(TCF3
in umana) sono stati overexpressed in K19-Wnt1 /C2mE
topi, ma non in K19-Nog /C2mE
(Figura 4). /BMP geni TGF-beta Smad3
e TGFBR2
erano anche up-regolata e BMP2
è stato down-regolato in K19-Wnt1 /C2mE
ma non in K19-Nog /C2mE
. Figura 4 Wnt /β-catenina geni regolatori sono up-regolati nei topi Wnt1 /C2mE. Raggruppati in righe sono 155 set di sonde che sono stati regolati in modo diverso tra i tre genotipi, K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
, e K19-Nog /C2mE
, utilizzando ANOVA soglia p-value 0,001. Colonne mostrano topo campione gastrico raggruppati per genotipo e genotipi sono mostrati in cima alla heatmap. scala colore è lo stesso come in Figura 1.
Nei topi K19-Nog /C2mE
, alcuni geni che promuovono la tumorigenesi erano up- o down-regolato, anche se non sono stati segnalati nella valle di BMP percorso. Rockii
era specificamente up-regolato in K19-Nog /C2mE
, e la sua sovraespressione è associata a progressione in diversi tipi di tumori tramite modulazione organizzazione del citoscheletro di actina. Down-regolato geni includono RAMP2
e PPARGC1A
, e la loro inattivazione o sotto-espressione è stato dimostrato di contribuire, rispettivamente, al cancro del polmone e dello sviluppo epatocarcinoma.
Poiché la deregolamentazione di Wnt percorso tra cui APC
o CTNNB1
mutazione sono stati osservati più frequentemente in tipo intestinale rispetto al diffuso tipo [23, 24], i risultati hanno indicato che K19-Wnt1 /C2mE
potrebbe offrire un modello che meglio si adatta-intestinali di tipo tumori tra i tre C2mE-correlato topi.
Discussione
Il presente studio ha indicato che tipo intestinale umano tumori gastrici esposti notevole somiglianza con topi C2mE-correlati, in particolare a K19-Wnt1 /C2mE
topi da profili di espressione globale. La previsione di simile tipo di tumore da parte del profilo di espressione globale è coerente con i fenotipi dei topi transgenici. prove accumulando ha indicato che l'infiammazione livello che è causato dalla up-regolati espressione /attività della COX-2
e mPGES-1
è severo nel tipo intestinale cancro gastrico rispetto alla diffusa di tipo uno, anche se entrambi i tipi dei tumori sono riportate Helicobacter pylori
che sono noti per indurre infiammazione al sito infetto [14, 25-28]. Questa conoscenza supporta la nostra osservazione che i tumori gastrici nei topi C2mE-correlati in cui PGE 2 percorso viene attivato mostra somiglianza di tipo intestinale tumori gastrici. Inoltre, l'attivazione e l'inattivazione mutazioni in CTNNB1
e APC
sono più frequentemente osservati in cancro intestinale-tipo. No APC
LOH /mutazione sono stati osservati in diffuso tipo di cancro gastrico, mentre il 60% sono stati trovati in intestinale di tipo uno [24, 29, 30]. La mutazione in CTNNB1
è stato prevalentemente osservato in intestinale di tipo uno [13]. Questo è anche concorde con la nostra precedente constatazione che K19-Wnt1 /C2mE
topi che si sviluppano solo adenocarcinoma tra i tre topi C2mE relativi attivare i geni del flusso di pathway Wnt /β-catenina.
Solito, diversi tipi di transgenico topi per un tipo di tumore sono tenuti ad esaminare similarità nell'espressione globale profilatura tra modelli topi tumorali e quelli umani, poiché i geni che erano up- o down-regolato in ogni modello topi sono stati estratti rispetto alla media di tutti i campioni di tumore esaminati. Con questo approccio, Lee et al
. [31] ha analizzato gene dati di espressione di sette carcinomi del mouse epatocellulare (HCC) di cui cinque gemme con HCC umani per identificare i modelli che ricapitolano il cancro umano o di un tipo di cancro umano, e ha scoperto che alcuni sottoclassi di modelli di topi mimici HCC umano in pattern di espressione. Hershkowitz et al
. [32] anche utilizzato lo stesso metodo di normalizzazione, e ha scoperto che caratteristici modelli di espressione osservati nei tumori mammari umani sono stati conservati in modelli di tumore al seno 13 del mouse. Dal momento che i dati disponibili del profilo di espressione per il mouse tumori gastrici sono limitati al nostro
K19-C2mE ei suoi topi composti, abbiamo preso strategia diversa per valutare la somiglianza dei tumori gastrici tra le due specie. Invece di utilizzare la media di tutti i campioni nel set di dati come riferimento per calcolare i rapporti di espressione, abbiamo normalizzato i dati gastrici del mouse per la media dei campioni di wild-type. Per confrontare i nostri profili di espressione topi con quelli dei tumori gastrici umani, la firma genica per classificare intestinal- umana e diffusa di tipo tumori gastrici è stato modificato da un originale normalizzando i dati di espressione alla media dei campioni gastrici normali. Questo ci ha permesso di rivelare che i topi transgenici C2mE relativi assomigliano intestinale-tipo umano tumori gastrici in profili di espressione.
Confronto di espressioni geniche tra modelli murini hanno dimostrato che l'induzione contemporanea di Wnt1 e PGE 2 liberalizzato non solo l'espressione genica di CTNNB1
e Porcn
in Wnt segnalazione, ma anche Smad3
e TGFBR2
in TGF-β /BMP segnalazione. Dato il crosstalk tra /BMP e Wnt percorsi TGF-beta è stato riportato in diversi studi precedenti, l'espressione deregolamentato dei geni nelle vie di segnalazione supplementari potrebbe essere spiegata da un feedback positivo e negativo per le vie del up-regolati segnalazione Wnt. Ad esempio, la segnalazione BMP è noto per sopprimere l'attività β-catenina nelle cellule staminali intestinali [33]. segnalazione BMP potrebbe essere represso in K19-Wnt1 /C2mE
, perché BMP2
espressione era significativamente down-regolato. Aumento Smad3 Comprare e vendere TGFBR2 potrebbe essere provocato dal feedback negativo da BMP segnalazione di soppressione, come dimostrato in uno studio sul TGF-β fibrosi indotta [34]. In contrasto con K19-Wnt1 /C2mE
topi transgenici, i cambiamenti di espressione dei geni via di Wnt non sono stati osservati in K19-C2mE
e topi K19-Nog /C2mE
. Sarebbe di grande interesse per analizzare ulteriormente la diafonia di vie di segnalazione nei topi transgenici composti.
Conclusioni
topo geneticamente ingegnerizzato modelli (GEM) forniscono strumenti utili per studiare il meccanismo di tumorigenesi, per convalidare un nuovo bersaglio per farmaci lo sviluppo, e di trovare biomarcatori. I progressi della genetica hanno permesso di sviluppare una varietà di modelli transgenici o knockout di malattie umane. La questione principale di utilizzare gemme come modelli di malattia è se il modello ricapitola la malattia umana. Abbiamo già sviluppato diversi tumore gastrico topi transgenici in cui viene attivato prostaglandina E 2 percorso. Anche se abbiamo condotto analisi istologica dettagliata con i topi transgenici, è rimasto inafferrabile se i cambiamenti molecolari globali nei topi transgenici riproducono le caratteristiche dei tumori gastrici umani o no. Questa relazione ha fornito la prova iniziale K19-C2mE
e loro composti topi, K19-Nog /C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
, spettacolo somiglianza con cancro gastrico umano, specialmente per tipo intestinale uno per l'analisi del profilo di espressione dell'mRNA. Tra gli altri, l'estrazione dei geni l'alto o verso il basso-regolato specificamente in K19-Wnt1 /C2mE
o K19-Nog /C2mE
rispettivamente dedurre che K19-Wnt1 /C2mE
topi fornirebbero modello di best-fit del mouse per intestinali di tipo tumori gastrici. Questi risultati potrebbero potenzialmente fornire vari benefici nei nostri studi futuri, tra cui spiegazione della tumorigenesi gastrica e l'identificazione obiettivo terapeutico ottimale.
Metodi
campioni di tessuto dello stomaco
Costruzione di topi transgenici sono stati descritti nei nostri studi precedenti [17-19 ]. In breve, la K19-K19 e Wnt1
-Nog
ceppi overexpress Wnt1
e Nog
geni, rispettivamente, in particolare nello stomaco. K19-C2mE
overexpresses il mPGES-1
gene della COX-2
geni contemporaneamente e in particolare nello stomaco. K19-Wnt1 /C2mE
e K19-Nog /C2mE Quali sono composti topi transgenici con K19-K19 e Wnt1
-Nog
, rispettivamente; Entrambi i ceppi di topo hanno K19-C2mE
. Per profili di espressione, di tre wild-type C57BL /6, cinque K19-Wnt1
, tre K19-C2mE
, cinque K19-Wnt1 /C2mE
, due K19-Nog
, e tre K19- Nog /C2mE
topi sono stati utilizzati. Tutti gli animali utilizzati in questo studio sono stati topi di sesso femminile di età compresa tra 18-65 settimane. Lo stomaco ghiandolare di ogni topo è stato tagliato per l'analisi di microarray. Tutti gli studi sugli animali sono stati eseguiti in conformità alle buone pratiche di animali così come definito dal Comitato Istituzionale Animal Care e Usa (IACUC).
Microarray GeneChip
mouse Genome 430 2.0 Array (Affymetrix, Inc.) sono stati usati per monitorare la profili di espressione dei campioni gastrici. L'RNA totale è stato preparato utilizzando il mini kit RNeasy (QIAGEN) dopo il trattamento con TRIzol (Invitrogen Corp.), ed etichettati cRNA è stato preparato utilizzando protocolli standard Affymetrix. Le intensità dei probe set di segnale sono stati normalizzati dal metodo Tools RMA Affymetrix alimentazione implementato nel software Resolver (Rosetta Biosoftware), e il log valori del rapporto alla media dei campioni wild-type sono stati calcolati per ogni campione utilizzando Resolver. Tutti i dati di microarray sono stati depositati presso Gene Expression Omnibus (GEO) con set di dati di adesione n. GSE16902 [35].
Microarray pubblici dati umani
cancro gastrico umano [20] e il cancro al seno [36] dati di microarray sono stati recuperati dal supplemento on-line nel database di Stanford microarray [37]. I dati di cancro gastrico comprende 68 intestinale-tipo di cancro, 13 diffuso tipo di cancro, e 15 campioni gastrici normali. I dati di cancro al seno includono 115 del tumore al seno e sette campioni di tessuto normale. I dati sull'uomo cancro del colon [38], tra cui 100 cancro del colon-retto e cinque normali campioni di tessuto, sono stati recuperati da NCBI GEO sotto GSE5206 adesione. Il Ann Arbor tumore del polmone insieme di dati [39] tra cui 86 adenocarcinomi polmonari e 10 campioni polmonari non neoplastiche è stato ottenuto dal sito United States National Cancer Institute [40]. valori di espressione sono stati trasformati in log10 (rapporto alle medie geometriche dei campioni normali) al fine di confrontare con i dati del mouse
. intestinale vs diffuse geni tipo di firma
dati tumori gastrici umani da Chen et al
. [20] sono stati utilizzati per sviluppare un intestinale vs. tipo diffuso classificatore. Abbiamo selezionato i geni che hanno soddisfatto i seguenti criteri: (1) t-test p-value < 0.001 tra i due gruppi, (2) opposte variazioni di espressione dei geni media di firma nei tumori intestinali di tipo e quello di firma geni nei tumori di tipo diffuso. Il tasso di scoperta falsa è stata stimata con il metodo Benjamini e Hochberg [41]. Le classi tumorali del mouse e campioni umani sono stati previsti per l'analisi discriminante lineare utilizzando il punteggio di firma definito dalla seguente formula:
punteggio Firma = (Rapporto medio registro di geni up-regolati nei tumori intestinali di tipo e down-regolato in diffusa -tipo tumori) - (rapporto medio registro dei geni down-regolato nei tumori intestinali di tipo e di up-regolati nei tumori diffusa di tipo)
La combinazione di mouse e l'espressione del gene umano dati
al fine di combinare i dati del mouse con umana dati cancro gastrico microarray, mouse e dati umani sono stati ri-rapportati alla media geometrica dei campioni wild-type e normali, rispettivamente. Quando c'era più di una sonda impostata per un gene in un microarray, i rapporti medi di espressione sono stati usati per il gene. Successivamente, utilizzando solo i geni omologhi che sono rappresentati in entrambi gli array, ci siamo fusi il mouse e insiemi di dati umani in un unico set di dati. Il microarray del mouse contiene 45,037 set di sonde, che corrispondono a 21.066 geni Entrez, ed il microarray umano contiene 6.688 sonde, che corrispondono a 4.463 geni Entrez. Quando furono fuse, sono stati identificati 4.094 geni omologhi.
Analisi statistica
Il test ipergeometrica per Gene Ontology arricchimento è stata eseguita utilizzando il set Annotator Gene sviluppato da Rosetta Inpharmatics [42]. Per le altre analisi statistiche in questo studio, è stato utilizzato il software MATLAB (MathWorks Inc.).
Dichiarazioni
Ringraziamenti
Gli autori desiderano ringraziare il Dott Tsutomu Kobayashi per la sua assistenza nella esperimento microarray, e Dr. Shinji Mizuarai per la sua discussione e commenti sul manoscritto
materiale supplementare elettronica
12864_2009_2499_MOESM1_ESM.XLS sui file. 1: un elenco di tipo intestinale vs. tipo diffuso geni firma. adesione Sequence, simbolo gene, e la media dei rapporti log10 nel tipo intestinale e diffuso tipo rispettivamente, sono mostrati per ciascuno dei 122 cDNA. (XLS 28 KB) degli autori fascicoli presentati originali per
di seguito sono riportati i link ai file degli autori originali inviati per le immagini. 'file originale per la figura 1 12864_2009_2499_MOESM3_ESM.pdf Autori 12864_2009_2499_MOESM2_ESM.pdf autori file originale per la figura 2' file originale per la figura 3 12864_2009_2499_MOESM5_ESM.pdf Autori 12864_2009_2499_MOESM4_ESM.pdf autori file originale per la figura 4
| 
Lo studio con i gemelli mostra che i sintomi di COVID-19 hanno un contributo genetico
Le zecche ora portano più malattie,
La perdita del microbioma dovuta all'uso di antibiotici influisce sulla risposta al vaccino antinfluenzale
Malattie gengivali e rischio di cancro all'esofago e allo stomaco
Il sequenziamento dell'RNA offre nuove informazioni sul microbioma
In che modo fattori dell'ospite come il microbioma polmonare aiutano nell'infezione da SARS-CoV-2?
Lo studio fa luce sulle cause del dolore intestinale debilitante
Il dolore intestinale debilitante è comune, ma la causa sottostante non è ancora chiara. Generalmente, deriva da uninfezione intestinale che innesca le risposte immunitarie. Questi possono far sì che
Il microbiota intestinale potrebbe prevedere la gravità del COVID-19
La pandemia di COVID-19 si sta diffondendo in ogni angolo del mondo. Ma non tutti si ammalano allo stesso ritmo. Un nuovo studio pubblicato sul server di prestampa medRxiv nellaprile 2020 suggerisce
Il microbioma umano elimina i glicani della mucosa,
influenzando linfezione da SARS-CoV-2 Un team internazionale di ricercatori ha condotto uno studio che mostra che le differenze nel microbioma umano possono influenzare la capacità della sindrome resp