oppregulering av CLDN1 i magekreft er korrelert med redusert overlevelse
Abstract
Bakgrunn Bedrifter Den genetiske forandringer i gastrisk adenokarsinom er svært komplekse og pålitelige tumor markører har ennå ikke blitt identifisert. Det er også bemerkelsesverdig geografiske forskjeller i fordelingen av denne sykdommen. Vårt mål var å identifisere de mest differensielt regulerte gener i 20 mage adenokarsinomer fra et norsk utvalg, sammenlignet med matchet normal slimhinne, og vi har knyttet våre funn til prognose, overlevelse og kronisk Helicobacter pylori
infeksjon Metoder.
Biopsier fra mage-adenokarsinomer og tilstøtende normal gastrisk mucosa ble oppnådd fra 20 pasienter umiddelbart etter kirurgisk fjerning av tumoren. Hele genomet, ble utført cDNA microarray analyse på RNA isolert fra prøven par for å sammenligne genuttrykk profiler mellom svulsten mot matchet slimhinnen. Prøvene ble mikroskopisk undersøkt for å klassifisere gastritt. Tilstedeværelsen av H. pylori
ble undersøkt ved hjelp av mikroskopi og immunhistokjemi.
Resultater
130 gener viste differensial regulering over en forhåndsdefinert cut-off nivå. Interleukin-8 (IL-8
) og claudin-en (CLDN1
) var den mest konsekvent oppregulert gener i svulstene. Svært høy CLDN1
uttrykk i svulsten ble identifisert som en selvstendig og signifikant prediktor gen av redusert postoperativ overlevelse. Det var tydelig forskjellige ekspresjonsprofiler mellom svulst og kontrollgruppen mucosa-gruppen, og de histologiske undergrupper av blandet type, diffus type og intestinal typen kreft demonstrerte ytterligere sub-gruppering. Oppregulert gener ble kartlagt til celle-adhesjon, kollagen relaterte prosesser og angiogenese, mens normale tarmfunksjoner som fordøyelse og utskillelse ble assosiert med nedregulert gener. Vi forholder dagens funn til vår tidligere studie på genet respons av mage epitelceller til H. pylori
infeksjon.
Konklusjoner
CLDN1
var svært oppregulert i magekreft, og CLDN1
ekspresjon ble uavhengig assosiert med en dårlig prognose postoperative, og kan ha viktige prognostisk verdi. IL-8 Hotell og CLDN1
kan representere sentrale koblinger mellom genet respons sett i akutt H. pylori
infeksjon i mage epitelceller, og til slutt magekreft.
Nøkkelord
Magekreft Interlukin 8 claudin-en Helicobacter pylori
cDNA microarray Survival Prognose Bakgrunn
Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP (GC) er bare andre til lungekreft i globale kreftrelaterte dødsfall, men det er store geografiske forskjeller i GC distribusjon. Data fra 2010 viser at GC forekomsten i Norge er svært lav (hanner 6.9, kvinner 3,0 per 100.000) [1] i forhold til mindre utviklede områder, særlig i Øst-Asia, hvor forekomsten er omtrent seks ganger (hanner 42,4, kvinner 18,3 per 100.000) [2]. Gastric adenokarsinom er bemerkelsesverdig heterogen genetisk
, cytologisk og arkitektonisk sammenlignet med andre gastrointestinale karsinomer. Letingen etter pålitelige tumormarkører og konsistente prognostiske indikatorer har vist seg vanskelig. Flere forfattere har forsøkt å forutsi GC sykdom og prognose basert på én eller flere gener [3-8], men det er avvik mellom studier, og ikke noe gen signatur eller biomarkører er i rutinemessig klinisk bruk. Forstå mekanismene bak magekreft er en av de store utfordringene i kreftgenomforskning. Den Lauren klassifiseringen deler adenokarsinomer i tre ulike histologiske undergrupper: tarm og diffuse typer og en blandet variant [9], som er tenkt å ta ulike veier av kreftutvikling. Tarm typen skyldes en flertrinns progresjon av kronisk gastritt gjennom mage atrofi, metaplasi, dysplasi og til slutt ondartet sykdom [10]. Diffuse typer kan oppstå fra kronisk betennelse uten
en klar manifestasjon av mellom premaligne skritt [11-13]. Den blandet type viser ikke-homogene blandinger av både tarm og diffuse typen arkitektur, og kan representere en egen kreftkategori med eksklusive genmutasjoner og en mer aggressiv kurs [14, 15]. Til tross for omfattende forskning i de genetiske forandringer av GC, de mekanismer som ligger til grunn for sykdommen er fremdeles langt fra forstått, og sykdommen kan ikke lett forklares ved et adenom-karsinom modell som i tykktarmskreft. Det er tre molekylære mekanismene som driver magekreft: kromosom ustabilitet, mikro ustabilitet og epigenetiske forandringer [16]. Nettoresultatet er aktivering av onkogener, inaktivering av tumorsuppressorgener og deregulering av signalveier [11, 12]. Avvikende cellesyklusregulering og endringer i ekspresjon av vekstfaktorer og cytokiner regulere differensiering og overlevelse av tumorceller. Mutasjoner i celle-adhesjon og angiogene genene spiller viktige roller i invasiv og metastatisk oppførsel av GC-celler.
Målet med denne studien var å identifisere de mest differensielt regulerte gener i kirurgisk reseksjon adenokarsinom i forhold til tilpasset normal slimhinne, ved hjelp hele genomet cDNA microarray profilering. Vi forsøker også å identifisere gener som påvirker GC prognose og overlevelse. Resultatene er sammenlignet med den gastriske epitelcelle-gen som reaksjon på H. pylori-infeksjon
, som ble analysert i en tidligere publisert papir [17]. Denne studien gir støtte til betydningen av IL-8 Hotell og CLDN1
i mage karsinogenese, samt demonstrerer viktige genetiske endringer i GC og deres mulige betydning for H. pylori
infeksjon.
Metoder
Tissue og pasientkarakteristika
Biopsi ble innhentet fra pasienter diagnostisert med ikke-Cardia adenokarsinom i ventrikkel ved endoskopi poliklinikk ved Akershus universitetssykehus, Norge. Thoraco-abdominal CT bildebehandling ble gjennomført for å utelukke pasienter med metastatisk sykdom. 20 pasienter med både tarm og diffuse typer GC ble inkludert. Pasienter og clinicopathological egenskaper er presentert i tabell 1. På opptak for elektiv kirurgi skrevet, ble informert samtykke til deltakelse i studien innhentet fra deltakerne. Innen 5 minutter etter fjernelse av de viktigste operasjons prøven, ble prøver tatt fra både den tumor grensen og fra friske gastrisk mucosa corpal innenfor det samme område magen, men mer enn 5 cm fra svulsten, og som er lagret på RNAlater
(Applied Biosystems , USA). Alle prøver ble lagret i + 4 ° C i omtrent 1-2 uker for å tillate at fullstendig gjennomtrengning av vev RNAlater
, før prøvene ble tørket og permanent lagret i -80 ° C. Alle prøvetagning og håndtering ble utført av de samme individual.Table 1 Pasient egenskaper og clinicopathological funksjoner av 20 mage svulster som brukes i studien
Sex
Kvinner n = 5, hanner n = 15
Etnisitet
kaukasisk n = 18, asiatisk n = 2
Alder ved kirurgi
Totalt: 68,7 år (± 12,5)
Kvinner: 65,7 år (± 21,8)
Menn: 69.7 år (± 8,6)
Postoperativ overlevelse (avdøde personer)
Total: 13,2 måneder (± 8,8)
Kvinner (n = 4): 16.6 måneder (± 6,4)
Menn (n = 10): 12,0 måneder (± 9,7 )
Postoperativ overlevelse (levende individer på studiet slutten)
Total: 45,8 måneder (± 7,9)
Kvinner (n = 1): 48,0 måneder
menn (n = 5): 44,9 måneder (± 8.8)
Tumor størrelse
49 mm (± 27)
Tumor scenen
T1
2
T2
10
T3
5
T4
3
Nodal scenen
N0
10
N1
5
N2
3
N3
2
Histologisk typen
Tarm
5
Diffuse
12
Blandet
3
Pasient egenskaper og clinicopathological funksjoner av 20 mage svulster som brukes i studien. Verdier er gjennomsnitt pluss /minus standardavvik.
Etter reseksjon av svulsten, ble de viktigste prøven utsettes for histolopathological undersøkelse av to senior spesialist patologer for å bekrefte diagnosen og klassifisere svulsten i henhold til Lauren klassifisering [9]. Antral og corpal mageslimhinnen ble kontrollert for gastritt, atrofi og metaplasi, og tilstedeværelse eller fravær av H. pylori
ble undersøkt mikroskopisk og senere identifisert ved immunohistokjemi. Den Oppdatert Sydney System ble brukt til å klassifisere og gradere grad av gastritt [18, 19].
Studien ble godkjent av Norsk Regional komité for medisinsk og helsefaglig forskningsetikk (REC South East). Alle prøver og pasientdata ble kodet og blindet før analyse.
RNA isolering, kvalitetskontroll og cDNA-syntese
Totalt RNA ble isolert ved anvendelse av RNeasy i blod og vev kit (Qiagen GmbH, Tyskland) i henhold til produsentens standardprotokoll fremstillingen . RNA konsentrasjon og kvalitet ble bestemt ved hjelp av en Nanodrop ND-1000 spektrofotometer (Nanodrop Technologies, USA) og Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies, USA). RNA integritet tall var tilstrekkelig for cDNA-syntese.
Illumina TotalPrep RNA-amplifikasjon sett (Ambion Inc., USA) ble anvendt for å amplifisere RNA for hybridisering på Illumina BeadChips. For å syntetisere første kjede cDNA ved revers transkripsjon, brukte vi total RNA fra hver prøve oppsamlet ovenfor. Etter den andre tråd cDNA-syntese cDNA og rensetrinn, in vitro transkripsjon
for å syntetisere cRNA ble fremstilt over natten i 12 timer
. CDNA oligonukleotid mikromatriseanalyse Bedrifter Den genekspresjonsprofiler ble målt ved bruk av Illumina human HT-12 v3 Expression BeadChip (Illumina, USA), som gjør genom-wide uttrykk analyse (48800 transkripsjoner, tilsvarende ca 37 800 gener) av 12 prøver parallelt på en enkelt microarray. 35967 av sondene ble utformet med RefSeq (build 36.2, slipper 22) bibliotek og 12.837 prober ble avledet fra UniGene (build 199) database [20, 21].
Immunohistochemistry
Tilstedeværelsen av H. pylori
i kirurgiske prøver ble analysert ved hjelp av en polyklonale anti-Helicobacter
-antibody (Dako, Danmark, kode B0471, fortynning 1: 200). 4 mikrometer deler av formalinfiksert, parafininnebygd vev fra ikke-tumorous slimhinnen ble brukt på belagte lysbilder. Deparaffinization, rehydratisering og gjenfinning epitop ble utført i en Dako PT Link (Dako, Danmark) ved 97 ° C i 20 min. Den farging prosedyren ble utført på en Dako Autostainer Plus påføre Envision ™ Flex, høy pH system (Dako, Danmark).
Bioinformatikk og statistikker og R /BioConductor [22, 23] med pakken Beadarray [24] ble brukt til forbehandling av microarray tekst data fra BeadStudio. Romlige gjenstander ble fjernet ved hjelp av BASH [25] før ekspresjonsdata var log
2-transformert og quantile normalisert. Loggen 2 gangers endring (FC) av hver probe på matrisen i hvert vev par (tumor vs matchet normal slimhinne) ble deretter beregnet, og dataene ble lastet inn i J-Express programvarepakke [26]. Rank produkttesting [27] ble deretter utført for å teste om dette uttrykket mellom svulstvev og matchet normal slimhinne var betydelig. Differensial uttrykket ble erklært betydelig hvis justert p-verdi, dvs. FDR q-verdi, var mindre enn 0,05. Hierarkisk clustering ble utført ved hjelp av gjennomsnitt hydraulikk og euklidsk avstand tiltak. Analysene ble utført ved hjelp av J-express programvarepakke [26]
For å produsere en rimelig størrelse liste over de mest differensielt uttrykte gener, mindre uttrykte gener ble filtrert bort med en grenseverdi nivå FC >.; 1.5, som produserer en liste over de 130 mest forskjellig uttrykt gener. Dette datasettet ble importert til Bort-Express og Pathway Express [28, 29], en del av Bort-Tools programvarepakke, for funksjonell analyse, og gruppert i Gene ontologi (GO) termer og KEGG (Kyoto Encyclopedia of gener og genomer) cellulær signalveier [30]. Pathway Express beregner en Impact Factor (IF) som brukes til å rangere de aktuelle signalveier, basert på den ganger endring, antallet av de involverte gener i veien, og mengden av endringen av nedstrømsgener [31].
Datasettet settet~~POS=HEADCOMP ble inngått PASW Statistikk (SPSS versjon 18.0.2) til å utføre bivariate korrelasjonsanalyse for å velge gener som er forbundet med clinicopathological parametere. Begge Pearson og Spearman korrelasjonskoeffisienter var ansatt for å identifisere samkjøre gener. Blant gener som korrelerte, var vi spesielt interessert i de som viste en tilsvarende uttrykk i vår tidligere publisert studie av H. pylori
-exposed mage epitelceller [17]. De utvalgte gener ble deretter utsatt for en Cox multivariat regresjonsanalyse for å undersøke hvorvidt en hvilken som helst av genene som var uavhengige prediktor for postoperativ overlevelse i GC pasienter, uavhengig av histologisk type tumorstadium og størrelse, nodal sykdom og alder ved kirurgi. I en prediktor-genet som ble identifisert, ble forskjellige cut-off-nivået anvendt for å konstruere høye og lave ekspresjonsnivået grupper, før statistisk signifikans mellom de to gruppene ble vurdert ved anvendelse av en log-rank (Mantel-Cox) test. En Kaplan-Meier overlevelses tomten ble opprettet for å demonstrere forskjellen i overlevelse mellom høy- og lav-uttrykk grupper.
Den microarray data er tilgjengelig under sjonsnummer E-mtab-1440 i ArrayExpress databasen [32].
Resultater
Gene uttrykk
Whole genome uttrykk profilering av 20 matchet mage tumorprøver ble utført ved hjelp av cDNA mikromatriser. Rank produkt statistisk testing [27] av loggen 2 ganger endring (FC) uttrykk verdier på ca 38 000 gener på microarray chip avslørte 2297 gener som var signifikant oppregulert og 2259 gener som var signifikant nedregulert i svulsten vev sammenlignet med matchet normal slimhinne (p 0,01). De 130 filtrerte gener som ble ulikt regulert av en gjennomsnittlig FC > 1,5 er oppført i tabell 2, og utgjør datasettet på hvilken ytterligere analyse blir utført. Av de mest forskjellig regulerte gener, 30 gener vist oppregulering og 100 gener ble nedregulert. IL-8
var den mest oppregulert genet, oppregulert i 18 av 20 vev par, med et gjennomsnitt på 2,6 FC (figur 1), etterfulgt av COL1A1
og CLDN1
(figur 2 ). Den mest nedregulert genet var PGA4
, er bemerkelsesverdig nedregulert i 18 av 20 dels par, fulgt av GIF Hotell og ATP4A
. Hierarkisk clustering av datasettet (figur 3) viste at svulsten og kontroll vev dannet distinkt forskjellige genuttrykk klynger. Innenfor tumor klyngen, de forskjellige kategoriene histologiske diffuse, intestinal og blandet kreft dannet nesten eksklusivt de enkelte klaser, og dette demonstrerer nær genetisk likhet innenfor hver av de histologiske undergrupper. Blant kontroll vev, og blant de H. pylori
positive individer, ingen spesiell gruppering var seen.Table 2 De mest differentially regulerte gener i mage tumor vs kontroll slimhinnen
oppregulert gener (n = 30)
nedregulert gener (n = 100)
Gene symbol
Gjennomsnittlig FC
Gene symbol
Gjennomsnittlig FC
Gene symbol
Gjennomsnittlig FC
Gene symbol
Gjennomsnittlig FC
IL-8
2,58
PGA4
-5.58
MAL
-2.22
AKR7A3
-1.79
COL1A1
2.18
GIF
-5.48
SCNN1B
-2.22
KIAA1324
-1,79
CLDN1
2.14
ATP4A
-5.28
SOX21
-2.22
CCDC121
-1.78
SPP1
2.09
PGA3
-4.72
CAPN9
-2.21
FBP2
-1.76
CLDN2
2.09
ATP4B
-4.71
AGXT2L1
-2.20
FCGBP
-1.75
CEACAM6
2.09
PGA5
-4.34
HDC
-2.18
ORM2
-1.75
SERPINB5
2.06
LIPF
-3.91
GSTA1
-2.18
FAM3B
-1.73
KRT17
2,00
CPA2
-3.78
KLK11
-2.12
TRIM50
-1.73
H19
1.94
GHRL
-3.75
APLP1
-2.12
DUOX1
-1.72
CLDN7
1.93
GKN2
-3.26
MT1H
-2.09
RAP1GAP
-1.70
TFF3
1.92
KCNE2
-3.19
ADH1C
-2.09
EEF1A2
-1.70
OLFM4
1.91
SST
-3.12
DPCR1
-2.06
ANGPTL3
-1.70
THBS2
1.91
CHGA
-3.02
AKR1B10
-2.03
B3GAT1
-1.69
PI3
1.90
PSCA
-3.00
MT1G
-2.03
C6ORF105
-1.68
SULF1
1.89
CHIA
-2.88
CKB
-2.01
FGG
-1.68
BGN
1.82
GKN1
-2.88
SH3GL2
-1.99
ADA
-1,65
KRT6B
1.80
KCNJ16
-2.82
REP15
-1.97
C6ORF58
-1.63
THY1
1.72
GC
-2.66
CKM
-1.95
ZNF533
-1.60
MMP11
1.70
CLIC6
-2.65
FGA
-1.95
RPESP
-1.59
KLK6
1.67
SOSTDC1
-2.53
SLC9A4
-1.92
MT1F
-1.58
SERPINA3
1.65
ESRRG
-2.52
MFSD4
-1.92
PNPLA7
-1.57
FNDC1
1.64
CCKBR
-2.51
ALDOB
-1.89
FUT9
-1.57
COL1A2
1.63
TMED6
-2.44
SCNN1G
-1.87
RPRM
-1.56
CST1
1.63
MT1M
-2.44
IRX2
-1.87
GUCA2B
-1.56
FAP
1.60
GPER
-2,43
SLC26A9
-1.87
TCN1
-1.55
COL6A3
1.60
CKMT2
-2.36
CLCNKA
-1.87
PKIB
-1.55
SFRP4
1.56
VSIG2
-2.36
CAPN13
-1.86
SLC9A2
-1,55
TMEM158
1.53
FLJ42875
-2,33
TTR
-1,86
HOMER2
-1,53
MMP7
1,50
CXCL17
-2.32
GSTA2
-1.85
AKR1C4
-1.50
MMP10
1.50
CA9
-2.32
NKX6-2
-1.83
REG3A
-1.50
AKR1C2
-2,27
CA2
-1,83
PI16
-1,50
ALDH3A1
-2,24
FOLR1
-1,82
MAP7D2
- 1,50
SCGB2A1
-2,23
RDH12
-1,81
AQP4
-2,24
IRX3
-1,80
Forskjellig regulerte gener med gjennomsnittlig log2FC av > 1,5 (n = 130). hentet fra hele genomet uttrykk. Gjennomsnittlig log2FC nivåer som tilsvarer hvert gen er oppført. Ni gener. vist i fet skrift. viste tilsvarende regulering i både denne studien og i en tidligere studie hvor mage epitelceller ble utsatt for H. pylori product: [17].
Figur 1 Interleukin-8 genuttrykk i mage svulster vs matchet kontrollgruppe slimhinnen. Den heltrukne linje representerer det relative forholdet av IL-8
ekspresjon i tumorvev sammenlignet med kontrollgruppe gastrisk mucosa, som log2 gangers endring (log2 tumor /tak ekspresjonsnivåer). Et positivt resultat indikerer en høyere ekspresjon i tumoren sammenlignet med den normale gastriske slimhinne. IL-8
var den mest konsekvent opp-regulert gen i studien. Den grå bakgrunnen representerer uttrykk for ca 37 800 andre gener.
Figur 2 claudin en genuttrykk i mage svulster vs matchet kontrollgruppe slimhinnen. Den heltrukne linjen representerer relative forholdet mellom CLDN1
uttrykk i svulstvev enn matchet kontrollgruppe mageslimhinnen, som log2 ganger endring (log2 svulst /kontroll uttrykk nivåer). Et positivt resultat indikerer en høyere ekspresjon i tumoren sammenlignet med den normale gastriske slimhinne. Den grå bakgrunn representerer uttrykket på ca. 37 800 andre gener.
Figur 3 hierarkisk gruppering av genekspresjonen av 20 mage tumorer og kontroll mucosa. Hele genomet ekspresjon av 20 tumor /kontroll vev parene ble filtrert for å fremstille et datasett som inneholder 130 mest differensielt regulerte gener. De fleste tumorprøver gruppert separat til kontrollprøvene. Den diffuse typen tumorprøver er markert med lys grå, til tarmtypen i mellom grå og blandet type i mørk grå illustrere subclustering av de tre ulike histologiske krefttyper.
Gener fra dagens datasettet ble kryss matchet mot de fleste differensielt regulert gener som er identifisert i vår tidligere studie hvor gastrisk epitelceller ble utsatt for H. pylori
i 24 timer in vitro product: [17]. Begge H. pylori
-exposed mage epitelceller og tumor biopsier viste signifikant oppregulering av fem vanlige gener (IL-8, CLDN1, KRT17, CLDN7 Hotell og MMP7
) og nedregulering av fire felles gener (GPER, KIAA1324, ADA Hotell og SLC9A2
).
Gene ontologi
Deretter datasettet av de 130 mest differensielt regulerte gener ble analysert for funksjonell annotering bruker GO termer (Tabell 3). Blant de 30 opp-regulerte gener, celle-adhesjons-prosesser, og i særdeleshet kalsium-uavhengig celle-celleadhesjon, var blant de mest høyanriket betingelser. Videre syntetiske prosesser som hud morfogenese og blodkarutvikling, så vel som både katabolske og syntetiske kollagen-relaterte prosesser var blant de viktige betingelser som er identifisert. Kun en mindre andel av de nedregulert gener ble kartlagt til spesifikke ontologier forhold til oppregulert gener, hvor fordøyelse og utskillelse var de mest beriket vilkår. Flere metabolske prosesser, pH regulering og kobalamin og ion transport ble også betydelig beriket GO vilkår blant nedregulert gener (Tabell 4) .table tre Gene ontologi foreninger i oppregulert gener
P-verdi
Ingen av gener involvert
% av gener involvert
Gene ontologi
Go: antall
0,00066
3
10,0
Kalsium -uavhengig celle-celle adhesjon
GO: 0016338
0,0007
2
6,67
Skin morphogenesis
GO: 0043589
0,023
5
16,67
celle adhesjon
GO: 0007155
0,023
2
6,67
Collagen katabolsk prosess
GO: 0030574
0,023
2
6,67
Kollagen fibrillforskningen organisasjon
GO: 0030199
0,027
2
6,67
Blodkar development
GO:0001568
0.042
1
3.33
Copulation
GO:0007620
0.042
1
3.33
Regulation av retrovirale genom replikering
GO: 0045870
0,042
1 3.33
Responsen til kortikosteroid stimulus
GO: 0031960
0,042
1 3,33
Tooth minera
GO: 0034505
Betydelig beriket Gene ontologi vilkår i opp-regulert gener fra datasettet
Tabell 4 Gene ontologi foreninger i nedregulert gener
P-verdi
Ingen av gener involvert
% av gener involvert
Gene ontology
GO:number
0.0
8
7.41
Digestion
GO:0007586
0.00011
5
4.63
Excretion
GO:0007588
0.0005
3
2.78
Creatine metabolske prosessen
GO: 0006600
0,0019
3
2.78
Cellular aldehyd metabolske prosessen
GO: 0006081
0,0043
3
2.78
Regulering av pH
GO: 0006885
0,013
2
1.85
kobalamin transport
GO: 0015889
0,015
9
8,33
Ion transport
GO:0006811
0.015
2
1.85
Secretion
GO:0046903
0.015
2
1.85
Cobalt ion transport
GO: 0006824
0,02013
2
1.85
morphogenesis av en epitel
GO: 0002009
Betydelig beriket Gene Ontologi vilkår i ned-regulert gener fra datasettet KEGG cellulære signalveier.
Datasettet settet~~POS=HEADCOMP ble så analysert for KEGG cellulær signalveien foreninger. 11 av de 30 oppregulert gener ble kartlagt til 8 betydelige KEGG baner (p < 0,05). Spesielt celleadhesjonsmolekyler (CAM) sti og leukocytter transendothelial migrasjon pathway ble tildelt en høy impact factor, på grunn av den sterke oppregulering av CLDN1, CLDN7
, og THY1
gener, og den høye relative effekten av disse genene på CAM veien. IL-8, COL1A1, COL1A2, THBS2, SPP1, COL6A3 Hotell og SFRP4
ble kartlagt til flere svært påvirket veier: leukocytter transendothelial migrasjon, ekstracellulære matrise reseptor interaksjon, tight junction, epiteliale cellesignalisering i H. pylori
infeksjon, TGFp signalveien, toll-lignende reseptor-signalisering og Wnt signalering (tabell 5). Ingen av de 100 nedregulert gener ble kartlagt til vesentlige KEGG pathways.Table 5 KEGG cellulære signalveier
Rank
Pathway navn
IF
P-verdi
1
Cell adhesjonsmolekyler (CAM)
734,0
0,000129
2
Leukocytt transendothelial migrasjon
672,1
0,000879
3
ECM reseptor interaksjon
10,9
0,00215
4
Tight krysset
10,6
0,000296
5
epithelial cellesignalisering i Helicobacter
7,2
0,006
6
TGF-beta signalveien
6,3
0,013
7
Focal vedheft
6,2
0,014
8
Kalsium signalveien
5,1
0,035
Betydelig beriket KEGG cellulære signalveier i datasettet (p < 0,05). Impact Factor (IF) brukes til å rangere de berørte signalveier, basert på fold endring,
antall involverte gener i veien, og mengden av endringen av nedstrømsgener.
Clinicopathological korrelasjon Blant de totalt sett av de 130 mest forskjellig regulert gener, til FC uttrykk nivåer av 20 gener viste signifikant korrelasjon med postoperativ overlevelse, 8 gener korrelerte med histologisk type 5 gener korrelert med tumorstørrelse, og en genet korrelert med lymfeknute scenen (tilleggsfiler 1 ). Noen gener viste korrelasjon med mer enn en parameter. På grunn av den moderate prøvestørrelsen (n = 20), et signifikansnivå på p < 0,01 ble valgt.
Cox multivariat analyse av gener assosiert med post-operativ overlevelse vist at et høyt CLDN1
ekspresjonsnivå var den eneste uavhengig prediktor gen av postoperativ overlevelse. CLDN1
uttrykk og kovariater tumor størrelse, positiv lymfeknute brøkdel, histologisk type kjønn og alder ved kirurgi ble inngått en lineær regresjonsmodell (tabell 6), som viser at bare CLDN1 Hotell og positiv lymfeknute brøkdel var betydelig prediktorer for postoperativ overlevelse. Når alle ikke-signifikante determinanter der fjernet, var det en sterkere negativ korrelasjon mellom CLDN1
ekspresjon og postoperativ overlevelse (R = -0,7, p < 0,001). Det var ingen signifikant sammenheng mellom CLDN1
uttrykk og Lauren klassifisering, H. pylori
infeksjon, etnisitet, tumorstørrelse eller metastatisk lymfeknute status.Table 6 Faktorer som påvirker overlevelse etter kirurgi for magekreft
Co-varians <.no> Korrelasjonskoeffisient R
P-verdi
CLDN1
uttrykk (log2 ganger endring)
-0,53
0,008
lymfeknute brøkdel
-0,46
0,016
Tumor størrelse
-0,27
0,186
Alder ved kirurgi
-0,13
0,491
Histologisk type (intestinal type)
-0,03
0,888
Mann kjønn
-0,05
0,792
Lineær regresjonsanalyse av flere faktorer som påvirker postoperativ overlevelse hos pasienter som gjennomgår kirurgi for magekreft.
for å oppdage forskjeller i postoperativ overlevelse mellom personer med høy og lav CLDN1
-expressing svulster, ble ulike cut-off nivå utnyttes til å skape høy uttrykker og lav-uttrykke grupper. Bruke CLDN1
FC mean (FC bety = 2,14) som gruppen skillelinjen, høy og lav uttrykke CLDN1
pasienter viste signifikant forskjellige overlevelsesmønstre (p < 0,001) som vist i Kaplan-Meier plot i Figur 4. Figur 4 Kaplan Meier overlevelse plott av pasienter med resected mage svulster. Den heltrukne linjen representerer under gjennomsnittet CLDN1
-expressing tumorer (FC < 2,14) og den stiplede linjen representerer over gjennomsnittet CLDN1
-expressing tumorer (FC > 2,14). 6 pasienter i lav CLDN1
-expressing gruppen var fremdeles i live ved slutten av studieperioden, som demonstrert ved den heltrukne linjen vertikale tics.
Histopatologiske trekk ved ikke-kreft slimhinnen
Av 20 matchet slimhinner prøver, 10 viste tegn på ikke-atrofisk gastritt, og 10 viste multifokal atrofisk gastritt. Intestinal metaplasi ble scoret 1-3 i antrum og korpus områder av prøvene. Tarm typen svulster var signifikant assosiert med både atrofisk gastritt og intestinal metaplasi (p < 0,001), mens det diffuse typen svulster ble assosiert med ikke-atrofisk gastritt (p < 0,001). Både histologisk og immunhistokjemisk bevis for H. pylori
ble demonstrert i slimhinnene motstykke av en intestinal og 1 diffuse typen kreft (figurene 5 og 6), både hos kaukasiske pasienter. De øvrige 18 prøvene viste ingen tegn på H. pylori
. Det var ingen signifikante forskjeller mellom typer kreft, typer gastritt, eller tilstedeværelse av H. pylori
på den ene siden, og sammenhengen med genuttrykket av CLDN1
eller IL-8
. Figur 5 Histologisk seksjon av H. pylori indusert ikke-atrofisk kronisk gastritt. Pilen peker på et område på aktiv inflammasjon med karakteristisk granulocytic infiltrasjon i krypten epitel.
Figur 6 Immunohistologisk bevis for H. pylori. H. pylori ble funnet i 2 av de 20 prøvene mucosa. Prøven fra figur 5 har blitt utsatt for immunhistokjemi behandling av anti-Helicobacter
-antibody, farging H. pylori
brun.
Diskusjon
I denne studien identifiserte vi CLDN1
som en av de mest konsekvent oppregulert gener i GC og en sterk korrelasjon mellom oppregulering av CLDN1 Hotell og redusert overlevelse i 20 pasienter med mage adenokarsinomer. Denne sammenhengen er enda sterkere når det justeres for andre parametere som lymfeknute scenen, tumorstørrelse og histologisk type. Den kliniske prøvestørrelse er liten, men resultatene er konsistente.
Claudins er proteiner som er involvert i cellulære tett veikryss, og er viktig for å opprettholde normal epitel, spesielt barrieredannelse, celle polaritet og signaloverføring. Dysregulering av disse genene har blitt identifisert i mange forskjellige kreftformer. Basert på tumorbiologi, nedregulering av CLDN1
ville resultere i ødeleggelse av tett veikryss og tap av celle-til-celle-adhesjon som forårsaker tumorprogresjon [33], men den kliniske signifikans i mage karsinogenese er mer komplisert. Det er dokumentert at flere av Claudins, etter CLDN1 inkludert, viser økende nivåer som gastrisk epitel utvikler seg til intestinal metaplasi og tidlig magekreft [34]. CLDN1
kan påvirke intracellulær signalering, demonstrert av Liu et al. som viste at forhøyet ekspresjon av CLDN1 i brystkreftceller har bidratt til en anti-apoptotiske virkning gjennom to mekanismer: hemming av caspase-8-spaltningssetet, og aktivering av Wnt /β-catenin signalveien [35]. CLDN1 har blitt identifisert i kjernen av magekreft AGS celler in vitro
, noe som tyder på en regulerende rolle CLDN1 på celleproliferasjon, migrasjon og invasivitet ved et atomnivå [36]. Alle forfattere lese og godkjent den endelige manuskriptet.