Mouse maagtumor modellen met prostaglandine E
2 pathway activatie vertonen gelijkaardige genexpressieprofielen intestinale-type menselijke maagkanker
Abstracte achtergrond
maagkanker in het algemeen worden ingedeeld in een betere gedifferentieerde intestinale-type tumor en slecht gedifferentieerde diffuse-type één volgens histologische indeling Lauren's. Hoewel inductie van prostaglandine E 2 route bevordert maag tumoren bij muizen in samenwerking met gedereguleerde Wnt en BMP bewegwijzering maar het is opgelost of de maagtumor muismodellen recapituleren hetzij menselijke maag kankersoort gebleven. Deze studie onderzocht de gelijkenis in expressie profilering tussen de maag tumoren van transgene muizen en diverse weefsels van menselijke kankers best-fit menselijke tumoren gevonden in de transgene muizen modellen.
Resultaten
Global genexpressie in eerste instantie vond de maag tumoren van COX 2 Twitter /mPGES-1
(C2mE) -gerelateerde transgene muizen (K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
en K19-Nog /C2mE
) leek op maagkanker onder de verschillende weefsels van humane kanker waaronder colon-, borst-, long- en maagtumoren. Vervolgens wordt de indeling van de C2mE-gerelateerde transgene muizen door een gen handtekening te onderscheiden menselijke darm- en diffuse-type tumoren toonde C2mE-gerelateerde transgene muizen waren meer vergelijkbaar met intestinale-type in vergelijking met diffuse één. We eindelijk onthuld dat de inductie van Wnt pathway samen te werken met de prostaglandine E 2 route bij muizen (K19-Wnt1 /C2mE
muizen) verder te reproduceren kenmerken van de menselijke maag-darm-type tumoren.
Conclusie
Wij aangetoond dat C2mE-gerelateerde transgene muizen tonen significante gelijkenis met intestinale-type maagkanker bij analyse door de wereldwijde expressie profilering. Deze resultaten suggereren dat de C2mE-gerelateerde transgene muizen, vooral K19-Wnt1 /C2mE
muizen dienen als een best-fit model moleculaire mechanisme achter de tumorigenese van humane maag- darm-type kanker te bestuderen.
Achtergrond
maag kankers zijn klassiek onderverdeeld in intestinaal type en diffuus type op basis van histologische indeling Lauren's [1]. Intestinale-type maagkanker worden gekenmerkt door een betere gedifferentieerd, samenhangend en klieren-achtige celgroepen. De intestinale type wordt bevorderd via meerdere stappen vanaf atrofische gastritis die wordt gevolgd door intestinale metaplasie, dysplasie en carcinoom [2, 3]. Diffuse soort komt overeen met slecht gedifferentieerd, infiltreren en niet-samenhangende tumorcellen. Hoewel diffuse type dat niet wordt gekenmerkt door de procedure meerdere stappen geeft dit meer metastatische fenotype met een slechtere prognose.
Aantal genetische veranderingen worden vaker waargenomen in beide subtype van maagkanker. Overexpressie van ErbB2
selectief gevonden in de darm-type tumoren en kunnen als prognostische marker dienen voor tumor invasie [4, 5]. ErbB2
expressie niveau werd gemeld te correleren met lymfeklieren of levermetastasen [6, 7]. Significante afname van de expressie van E-cadherine (CDH1
) is ook bij voorkeur beschreven in diffuse type maagkanker variërend van 20% tot 90% van de frequentie [8-10]. De verminderde expressie van CDH1
wordt veroorzaakt door LOH of hypermethylering. Interessant erfelijke diffuse maagkanker veroorzaakt door kiembaanmutaties CDH1
gen [11, 12]. Bovendien wordt mutatie in adenomateuze polyposis coli (APC
) die Wnt /β-catenine route activeert vooral aangetroffen in intestinale type maagkanker [13]. Cyclooxygenase-2 (COX-2
) dat één van de cruciale enzymen prostaglandine E 2 is sterk opgereguleerd in intestinale type kanker vergeleken met diffuse type die [14] te synthetiseren. Deze genetische veranderingen kunnen worden gebruikt als een kenmerk van elk type maagkanker en de histologische kenmerken.
Genoombrede mRNA expressieprofielen geïdentificeerde gen handtekeningen onderscheiden darm- en diffuus-type maagkanker. Boussioutas et al
. [15] gemeld dat het gen handtekening onderscheiden zich intestinale soort vertoont opregulatie van proliferatiemerkers verband met DNA-replicatie, spileenheid en chromosoomsegregatie. Down-gereguleerde genen in de signatuur geassocieerd met epitheliale differentiatie. Jinawath et al
. [16] ontwikkelde ook een ander gen handtekening die differentieel tot expressie wordt gebracht tussen intestinaal-type en diffuse-type kanker met Japanse maag tumor samples. De handtekening intestinale-type vertegenwoordigde verbetering van de voortgang van de celcyclus, terwijl de genen die associëren met de extracellulaire matrix (ECM) worden gedereguleerd in de diffuse soort handtekening. Deze handtekeningen kunnen kansen op het ontwikkelen van biomarkers voor de diagnose te bieden /onderscheid maken tussen de twee soorten in zowel de klinische en preklinische onderzoeken.
Transgene muizen die de maag tumoren aanwezig geschikte modellen te ontwikkelen om de maag ontstaan van tumoren te ontcijferen, en identificeren van nieuwe therapeutische targets. We hebben eerder ontwikkelde verscheidene transgene muizen waarbij prostaglandine E 2 traject zeer specifiek maagslijmvlies wordt geactiveerd. K19-C2mE
muizen die COX-2 Kopen en microsomale prostaglandine E synthase-1 (mPGES-1
) ontwikkelen-ontsteking geassocieerd hyperplasia [17]. Dit werd bemiddeld door de aanwerving van mucosale macrofagen. Door het kruisen van de K19-C2mE
muizen met K19-Wnt1
muizen, coöperatieve effect van Wnt1 en PGE 2 op de maag ontstaan van tumoren werd onderzocht. De K19-Wnt1 /C2mE
muizen leidde tot de ontwikkeling van dysplastische maagdarmkanker betekent het belang van het Wnt pathway activatie van de stamcellen ongedifferentieerd te houden [18]. Om het extra effect van de onderdrukking van de BMP route op de prostaglandine E onderzoeken 2 activering, de verbinding muizen van K19-Nog /C2mE
werden opgericht. De K19-Nog /C2mE
muizen leiden tot de ontwikkeling van de maag hamartomen die morfologisch vergelijkbaar met juveniele polyposis (JP) [19] zijn. Hoewel de gedetailleerde histologische en hypothese-gebaseerde moleculaire analyse betrokken de cruciale rol van prostaglandine E 2, Wnt en Nog pathway respectievelijk in de maag ontstaan van tumoren, blijft ongrijpbaar of de K19-C2mE en de verbinding transgene muizen vertonen gelijkenis met intestinale type of diffuse soorten menselijke maagkanker bij analyse door onbevooroordeelde globale expressieprofiel.
om welke typen humane maagtumoren (intestinaal of diffuse type) de C2mE-gerelateerde muizen lijken meer te identificeren, vergeleken we expressieprofiel van de
twee typen van menselijke maagkanker met die van K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
en K19-Nog /C2mE
transgene muizen. Resultaten
algemeen genexpressie profielen van transgene dieren
We hebben eerder verschillende soorten transgene muizen waarbij prostaglandine E 2 route wordt geactiveerd ontwikkeld. K19-C2mE
muizen die COX-2 Kopen en mPGES-1
induceren hyperplasic maag tumoren. K19-Wnt1 /C2mE
muizen waarin zowel Wnt en prostaglandine E 2 trajecten worden geactiveerd oorzaak dysplastic maag tumoren. K19-Nog /C2mE
muizen die hersenpan evenals C2mE ontwikkelen maag hamartomen. Om inzicht te krijgen in de moleculaire mechanisme van de maag ontstaan van tumoren te bieden, maag weefsels van de transgene muizen en wild-type muizen werden onderworpen aan microarray-analyse. Het gebruik van de Affymetrix GeneChip systeem werden mRNA expressie gemeten 45.037 probe sets, waarvan 21.066 Entrez genen en 5324 andere sequenties vertegenwoordigen. Verhoogde expressie van ingebrachte gen in elk van transgene muizen werd waargenomen zoals eerder gerapporteerd [17-19].
Genome-schaal overzicht van de microarray gegevens bleek dat de expressie veranderingen in de drie tumor modellen van K19-C2mE
, K19- Wnt1 /C2mE Kopen en K19-Nog /C2mE
zeer vergelijkbaar waren, terwijl overexpressie van Wnt1 alleen of Nog alleen geleid tot de expressie verandert in een klein deel van genen (figuur 1). Dit suggereert meeste expressional veranderingen in de drie transgene muizen werden veroorzaakt door de activering van PGE 2 pathway. Hypergeometrische test voor gen verrijking gebleken dat de bij wondgenezing en ontstekingsrespons genen aanzienlijk werden gecondenseerd met de p-waarde van 1,5 x 10 -21 en 4,2 x 10 -13, respectievelijk in de genreeks veranderd door de C2mE inductie. Figuur 1 Genome-schaal expressie patroon van transgene muizen tonen grote veranderingen worden veroorzaakt door PGE 2 inductie. Geclusterd in rijen 5440 probesets door voudige verandering drempel van 2 of meer gekozen om het gemiddelde van wild-type en een verhouding p-waarde van 0,01 of minder, en kolommen muis maag monsters gegroepeerd per genotype. Genotypen weergegeven boven de heatmap. De rood-groene kleur schaal vertegenwoordigt log10 verhouding tot het gemiddelde van de wild-type monsters, zoals aangegeven in een gekleurde balk bovenaan links: rode kleur geeft het gen is up-gereguleerd in het monster, en groen geeft down-gereguleerd. WT:. Wildtype
Classificatie van muizentumormodellen onder een menselijke maagkanker subtype
Om te bevestigen dat de muis maag tumormodellen zijn vergelijkbaar met menselijke maagkanker, werden de expressieprofielen vergeleken met die van menselijke kanker samples. Eerst, genexpressie gegevens van menselijke borst-, long-, colon-, maag- en tumoren werden verzameld publieke domein. Gelijkvormigheid schatten tussen de muis maagtumoren en de vier typen menselijke kankers, begeleid indeling van principal component analysis (PCA) werd uitgevoerd met 1925 genen die zijn veranderd dan twee maal in meer dan 50 monsters van menselijke monsters. De PSO met de geselecteerde genen gevonden dat muizen maag monsters van C2mE-gerelateerde muizen meest nauw geclusterd menselijke maagkanker de vier onderzochte weefsels, met vermelding van de globale expressie veranderingen in de maag tumoren van de transgene muizen leken op die in menselijke maagkanker ( Figuur 2). Figuur 2 Gemiddelde veranderingen in expressie maagtumoren van C2mE-gerelateerde transgene muizen het meest vergelijkbaar met die in menselijke maagkanker. K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
en K19-Nog /C2mE
muis maag tumoren en humane maag (diffuse, intestinale en gemengde type), colon-, borst- en longkanker werden uitgezet door hoofdbestanddeel 1-3 (PC1 tot PC3) berekend met 1925 genen die zijn veranderd door meer dan twee maal in meer dan 50 monsters van. De cumulatieve bijdrage van de drie componenten was 32%. Dots weergegeven in het blauw: de menselijke maagkanker; cyaan: de menselijke dikke darm kanker; rood: menselijke longkankers; groen: de menselijke borstkankers; magenta. muismodel tumoren
Om vervolgens te onderzoeken welke subtype van maagkanker tussen soorten gelijkenis toont, werden de muizen tumoren in vergelijking met humane maag- darm-type en diffuse type kanker op basis van hun expressieprofielen. Previous expressieprofielen studies van humane maagtumor monsters gen handtekeningen die beide types classificeren geïdentificeerd. Darm- en diffuus types zijn de twee belangrijkste soorten kanker ingedeeld op basis van microscopische morfologie [1]. Boussioutas et al
. [15] is gebleken dat de proliferatie genen waren over-uitgedrukt in intestinale-type tumoren dan in diffuse-type tumoren; daarentegen extracellulaire matrix eiwit genen werden up-gereguleerd in diffuse type vergeleken met intestinale-type tumoren. Om te bepalen welk type menselijke maagkanker de muismodellen zijn vergelijkbaar, we genormaliseerd de humane gegevens [20] de gemiddelde normale monsters en geselecteerde 122 genen die in de tegenovergestelde richting veranderd werden in intestinale type en diffuse Type [zie Extra file 1], tot darm- en diffuse types classificeren met behulp van de genormaliseerde data. De valse ontdekking rate schatting 2,4% te zijn. De nauwkeurigheid van de klasse voorspellen met behulp van dit gen set werd geschat op 85% van leave-one-out cross-validatie van de menselijke monsters. We onderzochten ook of dit gen set kan gebruikt worden om correct te classificeren ander maagkanker dataset [15]. De testdata wordt meegeleverd 22 intestinale-type 35 diffuse type, en tien normale monsters, en werd genormaliseerd tot de gemiddelde van alle normale monsters. Het foutenpercentage was 25% in totaal en 29% en 18% in diffuse- en intestinale-type kankers, respectievelijk. Belgique Om de expressiepatronen van de handtekening genen in muizen tumoren vergelijken met die in menselijke maagkanker, hiërarchische clustering analyse werd uitgevoerd met muis maag databank humane darm- en diffuus-type datasets. Het expressiepatroon van onze gemodificeerde genen signatuur voor het onderscheiden darm- en diffuus-type maagkanker bleek dat de maag tumoren C2mE-gerelateerde transgene muizen waren vergelijkbaar met intestinale type humaan maagkanker dan diffunderen type humaan maagkanker (Figuur 3 ). Door lineaire discriminantanalyse werden alle C2mE-gerelateerde maag- tumoren behalve een K19-Wnt1 /C2mE monster geclassificeerd als intestinaal-type tumoren. Figuur 3 expressieprofielen van C2mE gerelateerde maagtumoren geclusterd menselijke intestinale type maagkanker. Geclusterd in rijen zijn 93 genen die p-waarde van minder dan 0.001 en tegengestelde richting te veranderen tussen intestinaal-type en diffuse-type menselijke maagkanker ontmoet, en geclusterd in de kolommen zijn mens en muis maag tumoren. Als maatregel afstand, werd cosinus correlatie gebruikt. Linkage methode voor clustering was gemiddeld koppeling. Samples in het rood weergegeven: de menselijke darm soort maagkanker; blauw: de menselijke diffuse soort; geel: K19-C2mE
muizen; magenta: K19-Wnt1 /C2mE
: cyaan: K19-Nog /C2mE
. De rood-groen kleurschaal geeft log10 verhouding tot het gemiddelde van wildtype of normale monsters, zoals aangetoond in een kleurbalk linksboven.
Expressiepatroon van genen veelvuldig gedereguleerd in menselijke maagkanker in een subtype specifieke wijze
Het is bekend dat amplificatie of overexpressie van bepaalde genen zijn gevonden in een subtype-specifieke wijze. E-cadherine genmutaties of verlies zijn specifiek gevonden in diffuse-type maagkanker [11, 12]. Daarentegen wordt amplificatie van ErbB2
gen alleen waargenomen in intestinale type en niet gemeld in diffuse Type [6, 7]. LOH van verwijderde in colorectaal carcinoom (DCC
) wordt voornamelijk waargenomen in ongeveer de helft van intestinale-type [21, 22]. Expressieniveaus van de drie genen werden vergeleken tussen muizen en menselijke maag kankertypes (tabel 1). CDH1
expressie werd aanzienlijk gedaald in de menselijke diffuse type, maar niet in intestinale type als verwacht. In de drie transgene muizen werd Cdh1
gen niet afgenomen in een van transgene muizen in vergelijking met wildtype, afleiden dat een van de meest karakteristieke veranderingen in de menselijke soort diffuse maagkanker niet werd waargenomen in de muizenmodellen. Up-regulatie van ErbB2
in onze muis data werd waargenomen in de menselijke darm-type microarray data, en ook. DCC
expressie werd gereduceerd in humane intestinale-type zoals verwacht, terwijl de verlaging van het gen werd waargenomen in het muizenmodel, vooral in K19-Wnt1 /C2mE
muizen. De uitdrukkingen van de drie genen definieert het weefseltype van de menselijke maagkanker ook het idee dat de muismodellen meer overeenkomen met intestinale type humaan cancer.Table 1 Expressie veranderingen subtype-specifieke genen in muizen en humane maag tumoren.
Mouse
Human
|
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*
Expressie waarden worden in gemiddelde log verhoudingen (base 10) wildtype of normale monsters. Asterisk geeft t-test p-waarde < 0.05.
Verschil tussen PGE2-pathway geactiveerd muismodellen
Tumoren van drie muismodellen met PGE 2 pathway activatie tonen verschillende histologie. K19-C2mE
ontwikkelt hyperplasie met infiltratie van macrofagen, terwijl K19-Wnt1 /C2mE
ontwikkelt dysplasie [17, 18]. K19-Nog /C2mE
ontwikkelt hamartoma vergelijkbaar met de menselijke juveniele polyposis [19]. We naast geprobeerd om differentieel tot expressie van genen tussen de drie muismodellen die ons toeliet om de best-fit model tussen de drie beoordelen in de maag intestinale-type kanker te bestuderen identificeren. Met ANOVA p-waarde drempel van 0.001, selecteerden we 155 genen die anders waren geregeld tussen de drie groepen. Weinig van deze genen toonde expressie veranderingen in dezelfde richting tussen K19-Wnt1 /C2mE Kopen en K19-Nog /C2mE
(figuur 4). Wnt-route genen Porcn
, een acyltransferase die nodig zijn voor Wnt-eiwit secretie, β-catenine (Ctnnb1
), en Tcfe2a
(TCF3
in menselijke) werden overexpressie in K19-Wnt1 /C2mE
muizen, maar niet in K19-Nog /C2mE
(figuur 4). TGF-β /BMP route genen Smad3 Kopen en TGFBR2
waren ook up-gereguleerd en BMP2
werd down-gereguleerd in K19-Wnt1 /C2mE
maar niet in K19-Nog /C2mE
. Figuur 4 Wnt /β-catenine regulerende genen up-gereguleerd in Wnt1 /C2mE muizen. Geclusterd in rijen 155 probe sets, die anders waren geregeld over drie genotypen, K19-C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
en K19-Nog /C2mE
, met behulp van ANOVA p-waarde drempel van 0.001. Kolommen muis maag monster gegroepeerd per genotype en genotypes worden weergegeven op de top van de heatmap. Kleurenschaal is dezelfde als in figuur 1. In
K19-Nog /C2mE
muizen, sommige genen die tumorigenese promoten waren op- of neerwaarts gereguleerd, hoewel ze niet zijn vermeld in de stroomafwaarts van BMP route. ROCKII
was specifiek up-gereguleerd in K19-Nog /C2mE
, en zijn overexpressie wordt geassocieerd met de progressie in verschillende soorten kanker via het moduleren van actine cytoskelet organisatie. -Down gereguleerde genen omvatten RAMP2
en PPARGC1A
, en hun inactivatie of onder-expressie werd aangetoond dat respectievelijk bijdragen aan longkanker en hepatoma ontwikkeling.
Sinds de deregulering van de Wnt-route, met inbegrip APC golfreizen of CTNNB1
mutatie werden vaker waargenomen in de darm-type vergelijking met diffuse-type [23, 24], de resultaten gaven aan dat K19-Wnt1 /C2mE
een model dat het beste past-intestinale-type tumoren tussen de drie zou kunnen bieden C2mE-gerelateerde muizen.
Discussie
De huidige studie is gebleken dat de menselijke darm-type maagkanker vertoonden significante gelijkenis met C2mE-gerelateerde muizen, vooral voor K19-Wnt1 /C2mE
muizen door wereldwijde expressie profilering. De voorspelling van soortgelijke tumortype door globale expressieprofiel is met de fenotypen van transgene muizen. Werd bewezen heeft aangegeven dat de ontsteking niveau dat wordt veroorzaakt door de opgereguleerd expressie /activiteit van COX-2 Kopen en mPGES-1
is ernstiger in intestinale type maagkanker tov diffuse type één, hoewel beide types tumoren zijn gerelateerd aan Helicobacter pylori
waarvan bekend is dat ontsteking induceren de infectiehaard [14, 25-28]. Deze kennis ondersteunt onze waarneming dat maagtumoren in C2mE gerelateerde muizen waarbij PGE 2 route wordt geactiveerd vertonen gelijkenis met intestinale type maagtumoren. Bovendien, het activeren en inactiveren van mutaties in CTNNB1 Kopen en APC
worden vaker waargenomen in de darm-type kanker. Nr APC
LOH /mutatie waargenomen in diffuse type maagkanker, terwijl 60% gevonden in intestinale-type een [24, 29, 30]. Mutatie in CTNNB1
werd voornamelijk waargenomen in de darm-type één [13]. Dit is ook concordant met onze eerdere bevinding dat K19-Wnt1 /C2mE
muizen die alleen de ontwikkeling van adenocarcinoom onder de drie C2mE-gerelateerde muizen activeren downstream genen van Wnt /β-catenine route.
Meestal verschillende soorten van transgene muizenmaagjes een tumortype moeten overeenstemmen mondiale expressieprofielen tussen muizen tumormodellen en MENSEN onderzoeken, aangezien de genen die op- of neerwaarts gereguleerd in elk muismodel werden geëxtraheerd vergeleken met het gemiddelde van alle onderzochte tumormonsters waren. Met deze aanpak, Lee et al
. [31] geanalyseerd genexpressie gegevens van zeven muis hepatocellulaire carcinomen (HCC), waaronder vijf edelstenen met menselijke HCC's op modellen die over kanker bij de mens of een vorm van kanker bij de mens recapituleren identificeren, en vond dat sommige subklassen van menselijke HCC na te bootsen muismodellen in expressie patroon. Hershkowitz et al
. [32] ook gebruikt dezelfde normalisering methode, en vond dat karakteristieke expressie waargenomen patronen in menselijke borsttumoren werden geconserveerd in 13 muizen borsttumor modellen. Aangezien de beschikbare gegevens van expressieprofiel voor muizen maagtumoren zijn beperkt tot onze K19-C2mE Kopen en de verbinding muizen namen we andere strategie om de gelijkenis van maag tumoren tussen de twee species te evalueren. In plaats van gemiddelde van alle monsters in de dataset als referentie expressie verhoudingen berekenen we genormaliseerd de muis maag gegevens gemiddeld wildtype monsters. Om onze muizen expressieprofielen met die van menselijke maagkanker, de handtekening gen humane darm- classificeren en diffuse type maagkanker werd gewijzigd vanaf origineel van genormaliseerd expressie data om de gemiddelde normale maag monsters. Dit heeft ons in staat gesteld om te onthullen dat C2mE-gerelateerde transgene muizen lijken op menselijke darm-type maag-tumoren in expressie profilering.
Vergelijking van gen-expressies tussen muismodellen bleek dat gelijktijdige inductie van Wnt1 en PGE 2 gedereguleerd niet alleen genexpressie van Ctnnb1 Kopen en Porcn
in Wnt-signalering, maar ook Smad3 Kopen en TGFBR2
in TGF-β /BMP signalering. Gezien de overspraak tussen TGF-β /BMP en Wnt trajecten gerapporteerd in meerdere eerdere studies zou het gedereguleerde expressie van de genen in de aanvullende signaalroutes worden verklaard door positieve en negatieve feedback aan de paden van de opgereguleerd Wnt signalering. Zo is BMP signalering bekend β-catenine activiteit onderdrukken intestinale stamcellen [33]. BMP signalering kan worden onderdrukt in K19-Wnt1 /C2mE
, omdat BMP2
expressie significant was down-gereguleerd. Verhoging van de Smad3 Kopen en TGFBR2
misschien het gevolg van de negatieve feedback van BMP signalering onderdrukking, zoals aangetoond in een studie over de TGF-β-geïnduceerde fibrose [34]. In tegenstelling tot de K19-Wnt1 /C2mE
transgene muizen werden expressie veranderingen van de Wnt-route genen niet waargenomen in K19-C2mE Kopen en K19-Nog /C2mE
muizen. Het zou van groot belang zijn voor de overspraak van signaalwegen in de verbinding transgene muizen verder te onderzoeken.
Conclusies
Genetisch gemanipuleerde muis (GEM) modellen bieden handige tools waarmee mechanisme van het ontstaan van tumoren te bestuderen, om een nieuwe doelstelling voor drug te valideren ontwikkeling en om biomarkers te vinden. Vooruitgang in genetische manipulatie hebben ons in staat gesteld verschillende transgene of knockout modellen van menselijke ziekten. De belangrijkste vraag over het gebruik van juweeltjes als de ziekte-modellen is de vraag of het model recapituleert de menselijke ziekte. We eerder ontwikkelde verscheidene maagtumor transgene muizen waarbij prostaglandine E 2 route wordt geactiveerd. Hoewel gedetailleerde histologische analyse van de transgene muizen bleef ongrijpbaar of globale moleculaire veranderingen in de transgene muizen te reproduceren kenmerken van de menselijke maag tumoren of niet. Dit rapport is de eerste bewijs geleverd dat de K19-C2mE Kopen en hun verbinding muizen, K19-Nog /C2mE
, K19-Wnt1 /C2mE
, vertonen gelijkenis met de menselijke maagkanker, vooral intestinale-type één de analyse van mRNA expressieprofiel. Onder andere de winning van up- of down-gereguleerde genen die specifiek in K19-Wnt1 /C2mE golfreizen of K19-Nog /C2mE
respectievelijk afgeleid dat K19-Wnt1 /C2mE
muizen best-fit muismodel zou bieden voor intestinale type maagtumoren. Deze bevindingen zouden potentieel bieden verschillende voordelen in onze toekomstige studies, met opheldering van de maag en het ontstaan van tumoren optimale therapeutische target identificatie.
Methods
Maag weefselmonsters
bouw van transgene muizen hebben in onze eerdere studies is beschreven [17-19 ]. In het kort, de K19-Wnt1 Kopen en K19-Nog
stammen overexpressie Wnt1
Nog
genen, respectievelijk, in het bijzonder in de maag. K19-C2mE
overexpressie de mPGES-1
gen en COX-2
genen tegelijk en in het bijzonder in de maag. K19-Wnt1 /C2mE Kopen en K19-Nog /C2mE
zijn samengestelde transgene muizen met K19-Wnt1 Kopen en K19-Nog
, respectievelijk; beide muizenstammen hebben K19-C2mE
. Voor expressie profilering, drie wild-type C57BL /6, vijf K19-Wnt1
, drie K19-C2mE
, vijf K19-Wnt1 /C2mE
, twee K19-Nog
, en drie K19- Nog /C2mE
muizen werden gebruikt. Alle dieren die in deze studie werden vrouwelijke muizen leeftijd 18-65 weken. De voormaag van elke muis gesneden voor microarray analyse. Alle dieren werden uitgevoerd in overeenstemming met de goede dierenpraktijk zoals gedefinieerd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC).
Microarrays
GeneChip Mouse Genome 430 2.0 arrays (Affymetrix, Inc.) werden gebruikt om de te volgen expressieprofielen van de maag monsters. Totaal RNA werd bereid met de RNeasy Mini Kit (QIAGEN) na behandeling met TRIzol (Invitrogen Corp.), en gelabeld cRNA werd bereid met behulp van standaard Affymetrix protocol. De signaalintensiteiten van de probe sets werden genormaliseerd door de Affymetrix elektrisch gereedschap RMA werkwijze resolver software (Rosetta Biosoftware) uitgevoerd, en log verhouding waarden het gemiddelde van wildtype monsters werden berekend voor elk monster met resolver. Alle microarray gegevens werden bij Gene Expression Omnibus (GEO) gedeponeerd onder dataset toetreding geen. Openbare microarray data
menselijke GSE16902 [35].
Menselijke maagkanker [20] en borstkanker [36] microarray gegevens werden opgehaald uit de online supplement in de Stanford Microarray Database [37]. De maagkanker data bevat 68 intestinaal-type kanker, 13 diffuse-type kanker, en 15 normale maag monsters. De borstkanker gegevens van 115 borsttumor en zeven normale weefselmonsters. Menselijke colonkanker data [38], met inbegrip van 100 colorectale kanker en vijf normale weefselmonsters werden opgehaald uit NCBI GEO onder toegangsnummer GSE5206. Ann Arbor longtumor dataset [39] zoals 86 longadenocarcinomen en 10 niet-neoplastische long monsters werd verkregen van de website United States National Cancer Institute [40]. Expressie waarden werden omgevormd tot log10 (verhouding tot meetkundige gemiddelden van de normale monsters) om te vergelijken met de muis data.
Intestinale vs. diffuse soort handtekening genen
Human maagtumor gegevens van Chen et al
. [20] werden gebruikt om een intestinale vs. Type diffuse classificator ontwikkelen. Wij selecteerden genen aan de volgende criteria voldoen: (1) t-test p-waarde < 0,001 tussen de twee groepen (2) tegenover veranderingen in de gemiddelde expressie van genen handtekening intestinale-type tumoren en ondertekening genen in diffuse type tumoren. De valse ontdekking tarief werd geschat door de Benjamini en Hochberg methode [41]. De tumor klassen van muis en humane monsters werden voorspeld door lineaire discriminantanalyse met de ondertekening score gedefinieerd door de volgende formule:
Signature score = (gemiddelde log verhouding genen opgereguleerd in intestinale-type tumoren en down-gereguleerd in diffuse -type tumoren) - (gemiddelde log verhouding van genen down-gereguleerd in intestinale-type tumoren en up-gereguleerd in diffuse-type tumoren)
combinatie van muis en mens genexpressie data
om muis gegevens te combineren met de menselijke maagkanker microarray data, muis en humane gegevens werden opnieuw zodanige verhouding van het geometrische gemiddelde van wildtype en normale monsters, respectievelijk. Wanneer er meer dan één probe die voor een gen in een microarray werden de gemiddelde expressie verhoudingen voor het gen. Vervolgens met behulp van alleen homologe genen die zijn vertegenwoordigd in beide arrays, samengevoegd we de muis en de mens datasets in één enkele dataset. De muis microarray bevat 45.037 probesets, die overeenkomen met 21.066 Entrez genen en het menselijke microarray bevat 6688 probes die overeenkomen met 4463 Entrez genen. Toen ze werden samengevoegd, werden 4094 homologe genen geïdentificeerd.
Statistische analyse
De hypergeometrische test voor Gene Ontology verrijking werd uitgevoerd met behulp van de Gene Set Annotator ontwikkeld door Rosetta Inpharmatics [42]. Voor de andere statistische analyses in deze studie, de MATLAB software (MathWorks Inc.) werd gebruikt.
Verklaringen
Dankwoord
De auteurs willen graag bedanken Dr. Tsutomu Kobayashi voor zijn hulp bij de microarray experiment, en Dr. Shinji Mizuarai voor zijn bespreking en commentaar op het manuscript
Electronic aanvullend materiaal
12864_2009_2499_MOESM1_ESM.XLS Extra file. 1: Een lijst van de darm soort vs. diffuse soort handtekening genen. Sequentie toetreding gen symbool en de gemiddelde ratio log10 intestinale type en diffuse type, respectievelijk worden getoond voor elk van de 122 cDNAs. (XLS 28 KB) Authors 'originele ingediende dossiers voor afbeeldingen
Hieronder staan de links naar de auteurs oorspronkelijke ingediende dossiers voor afbeeldingen. 'Originele bestand voor figuur 1 12864_2009_2499_MOESM3_ESM.pdf Authors' 12864_2009_2499_MOESM2_ESM.pdf Auteurs originele bestand voor figuur 2 'oorspronkelijke bestand voor figuur 3 12864_2009_2499_MOESM5_ESM.pdf Authors' 12864_2009_2499_MOESM4_ESM.pdf Auteurs originele bestand voor figuur 4
| 
Wetenschapper bewijst rol van microbioom bij obesitas
Nieuwe interacties tussen gastheer en viraal microbioom tijdens COVID-19 kunnen de uitkomst bepalen
Ultraviolet B-licht is goed voor het darmmicrobioom
Waterstofademhaling komt niet van Bikini-atol
Biologische therapie kan het risico op ernstige COVID-19 verminderen
Wiskundig model onthult het risico op SARS-CoV-2-infectie na transplantatie van fecale microbiota
Waarom heb ik een colonoscopie nodig?
Mensen hebben genoeg horrorverhalen gehoord over colonoscopieën om een Halloween-spookhuis te vullen. Zelfs als je niet oud bent om er een te hebben gehad, je hebt er waarschijnlijk wel eens van geh
Verlies van darmepitheelbarrière die verantwoordelijk is voor COVID-19-gerelateerde MIS-C bij kinderen,
suggereert studie Hoewel de ziekte van coronavirus 2019 (COVID-19) bij kinderen relatief zeldzaam en meestal mild is, van sommigen is bekend dat ze terugkeren met een zeldzame maar ernstige, of zelfs
Longmicroben kunnen helpen bij het voorspellen van resultaten bij ernstig zieken
Een nieuwe studie gepubliceerd in de American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine toont aan dat het vastleggen van de manier waarop de organismen die in de longen leven van type en aan