JMIR Publications

Fedezze fel itt testvéreinket.

A szükséges ütemezett karbantartás miatt a JMIR Publications webhelye nem lesz elérhető 2020. július 1., szerda, 20: 00–22: 00, EST. Előre elnézést kérünk az esetleges kellemetlenségekért.

Kit érint?

Olvasók: Nincs hozzáférés mind a 28 folyóirathoz. Javasoljuk, hogy a PubMed Centralon keresztül érje el cikkeinket
Szerzői: Nincs hozzáférés a beküldési űrlaphoz és a felhasználói fiókjához.
Lektorok: Nincs hozzáférés a felhasználói fiókjához. Kérjük, töltse le azokat a kéziratokat, amelyeket korábban offline olvasásra szánt 2020. július 1., szerda, 19:00.
Szerkesztők: Nincs hozzáférés felhasználói fiókjához, hogy felülvizsgálókat jelölhessen ki vagy döntéseket hozzon.
Szerkesztők: Nincs hozzáférés a felhasználói fiókhoz. Kérjük, töltse le azokat a kéziratokat, amelyeket korábban másolt 2020. július 1., szerda, 19:00.

JMIR Rák

Hivatkozás másolása a vágólapra

Metaadatok exportálása

Hivatkozás másolása a vágólapra

Letöltés:

Erre a cikkre hivatkozva

Kattintson jobb gombbal a másoláshoz vagy a megütéshez: ctrl + c (cmd + c mac-on)

Megjelent 19.05.20., 6. kötet, 1. szám (2020): jan-jún

E cikk előnyomtatásai (korábbi verziói) a következő címen érhetők el: http://preprints.jmir.org/preprint/16974, először 2020. március 26-án jelent meg.

Ez a cikk a következő e-gyűjtemény/téma kiadásban található:

Eredeti papír

A lipidkezeléssel és az elhízási paradoxonnal kapcsolatos gének kifejezése a melanomában: Adatbázis elemzés

1 Anatómiai, Szövettani, Törvényszéki Ortopédiai és Ortopédiai Tanszék, Római Sapienza Egyetem, Róma, Olaszország

2 Istituto Dermopatico dell’Immacolata - Isticuto Ricovero e Cura a Carattere Scientifico, IDI-IRCCS, Róma, Olaszország

* ezek a szerzők egyformán járultak hozzá

Levelezési cím:

Claudia Giampietri, PhD

Anatómiai, Szövettani, Törvényszéki Ortopédiai és Ortopédiai Tanszék

Római Sapienza Egyetem

Via A Borelli, 50

Telefon: 39 064991 8059

ABSZTRAKT

Háttér: A kereshető adatbázisokban nyilvánosan elérhető genomikai és transzkripciós adatok lehetővé teszik a kutatók számára, hogy több ezer betegnél vizsgálják meg a speciális orvosi kérdéseket. Számos tanulmány kiemelte a lipidek szerepét a rák iniciálásában és progressziójában, és táplálkozási beavatkozásokról számoltak be, amelyek célja a prognózis és a túlélés javítása. Ezért egyre nagyobb az érdeklődés a zsírbevitelnek a rákban betöltött szerepe iránt. Ismert, hogy összefüggés van a BMI és a rákos betegek túlélése között, és összefüggés van a magas zsírtartalmú étrend és a megnövekedett rákkockázat között. Bizonyos rákos megbetegedéseknél, mint például a vastagbélrák, az elhízás és a magas zsírbevitel fokozza a rák megindulásának és progressziójának kockázatát. Éppen ellenkezőleg, a melanoma kezelés alatt álló betegeknél a magasabb BMI váratlanul inkább védő, mint rizikófaktorként működik; ezt a jelenséget elhízási paradoxonnak nevezik.

Célkitűzés: Az elhízási paradoxon mögött álló molekuláris mechanizmus azonosítására törekedtünk, azzal a várakozással, hogy ez új hatékony stratégiákat jelezhet a kockázati tényezők csökkentésére és a protektív megközelítések javítására.

Módszerek: Az ebben a folyamatban potenciálisan szerepet játszó gének meghatározása érdekében megvizsgáltuk a lipiddel kapcsolatos gének expressziós értékeit melanómában vagy vastagbélrákban szenvedő betegeknél. 3 nyilvános adatbázisból (IST [In Silico Transcriptomics] Online, GEO [Gene Expression Omnibus] és Oncomine) 2990 beteg rendelkezésre álló adatait használtuk fel egy elemzésben, amely 3 egymást követő validálási lépést tartalmazott. Ebből a csoportból 1410 személy adatait elemezték az IST Online adatbázisban (208 melanómás és 147 egészséges kontroll, valamint 991 vastagbélrákos és 64 egészséges kontroll). Ezenkívül 45 melanomát, 18 nevi-t és 7 egészséges bőrbiopsziát elemeztek egy másik adatbázisban, a GEO-ban az IST Online adatok validálása céljából. Végül az Oncomine adatbázis felhasználásával 318 melanómás beteget (312 kontroll) és 435 vastagbélrákos (445 kontroll) beteget elemeztek.

Eredmények: Az első és a második vizsgált adatbázisban (IST Online, illetve GEO) a melanómás betegek következetesen szignifikánsan (P Következtetések: A megfigyelt alacsonyabb expressziójú gének, mint pl CD36 és FABP4 melanómában csökkentheti a zsír sejtes internalizálódását, és ezért a melanómában szenvedő betegek kevésbé lesznek érzékenyek a magas étrendi zsírbevitelre, részben magyarázva a melanómában szenvedő betegeknél megfigyelt elhízási paradoxont.

JMIR Cancer 2020; 6 (1): e16974

Idézet

KULCSSZAVAK

génexpresszió;
elhízási paradoxon;
melanoma, vastagbélrák;
CD36;
FABP-k;
transzkriptikus elemzés;
nyilvános adatbázisok

Bevezetés

Ennek a tanulmánynak a célja a lipidkezeléssel kapcsolatos gének expressziójának vizsgálata volt, hogy elemezze a melanómában megfigyelt elhízási paradoxon molekuláris alapját.

Mód

Áttekintés

A vizsgálatot 3 lépésben hajtották végre: (1) szelekciós lépést hajtottak végre egy nyilvános adatbázisban, az IST (In Silico Transcriptomics) Online-ban, a potenciálisan érdekes gének azonosítására; (2) az első kiválasztási lépésben összegyűjtött adatokat egy első körös validációs lépésben validálták egy másik adatbázissal, a GEO-val (Gene Expression Omnibus); és (3) az adatokat egy későbbi második körös validálási lépésben tovább validáltuk egy harmadik adatbázissal (Oncomine). Az 1. táblázat bemutatja a folyamat során használt adatbázisokat és az egyes lépésekben vizsgált betegtípusokat.

Tanulmányi szakasz és adatkészlet		A rák típusa és altípusa		Rákminták, n	Kontrollminták, n		Adatbázis
Kiválasztás						IST (In Silico Transcriptomics) Online
	Melanoma és normál bőr	Melanóma		208	147
	A vastagbélrák és a kontrollok	Colorectalis rák		991	64.
Első validációs kör						GEO (Gene Expression Omnibus)
	Melanoma és normál bőr (GDS1375 adatkészlet)	Melanóma		45	25
Második validációs kör						Oncomine
	DNS-TCGA	Melanóma		318	312
	DNS-TCGA	Colorectalis rák
			Vastagbél adenokarcinóma	212	445
			Rektális adenokarcinóma	90	445
			Vastagbél mucinous adenocarcinoma	37	445
			Cecum adenocarcinoma	65	445
			Rektális mucinous adenocarcinoma	7	445
			Rectosigmoid adenocarcinoma	24.	445

Statisztikai analízis

Az IST Online adatbázis-elemzésből kapott szóródási pontokon belül a választott küszöbérték fölé vagy alá eső betegek számát megszámoltuk és elemeztük a Fisher-pontos tesztnek megfelelően, a GraphPad Prism 5 (GraphPad Software, Inc.) alkalmazásával.

Egyéb statisztikai elemzéseket végeztünk a GEO adatbázis lekérdezésével kapott expressziós értékeken. Az adatokat varianciaanalízissel elemeztük, és elemeztük az egészséges, a nevi és a melanoma minták közötti lineáris trendet, mindkettőt a GraphPad Prism 5 alkalmazásával. A statisztikai szignifikancia küszöbértékét P A 2. táblázat mutatja az eredményeket, és jelzi az eloszlás statisztikai szignifikanciáját az adott küszöbérték felett vagy alatt, a Fisher-pontos teszt szerint, mind a 8 vizsgált gén melanóma- és vastagbélrák-adataira vonatkozóan. A küszöbértéket választották arra az értékre, amely legjobban megkülönbözteti a legnagyobb populációt a kontrollokon belül. A következő küszöbértékeket használtuk: CD36: 1000; MARCO: 150; FABP1: 100 melanómában és 1000 vastagbélrákban; FABP2: 100; FABP3: 250; FABP4: 2000; FABP6: 200; FABP7: 500. FABP5 nem jelenik meg az IST Online adatbázisban.

Érdekes módon a 4 gén, amelyekben szignifikáns különbség volt a melanómában, nem különböztek szignifikánsan a vastagbélrákos betegeknél az egészséges kontrolloktól, ami azt jelzi, hogy a melanómában megfigyelt különbség rák-specifikusnak tűnik.

Az 1. ábra annak az 5 génnek az expressziós értékét mutatja, amelyek jelentős eltéréseket mutattak a melanómában az egészséges bőr kontrolljaival szemben (CD36, MARCO, FABP4, FABP6, és FABP7). A 2. táblázatban közölt eloszlás jelentőségét a szaggatott vonallal jelölt küszöbértékek alá vagy fölé eső egyedek számának kiszámításával számítottuk. A kifejezés CD36, MARCO, FABP4, FABP6, és FABP7 a melanómamintákban és az egészséges bőrbiopsziákban láthatóvá válik az IST Online adatbázisból nyert adatok szerint.

Ezek az adatok azt mutatják, hogy a melanoma minták szignifikánsan alacsonyabb expressziót mutatnak a zsírsavfelvételben részt vevő géneknél (CD36 és MARCO) és az intracelluláris zsírsavkötés (FABP4 és FABP7) összehasonlítva az egészséges kontrollokkal, és ezt a jelenséget egy vastagbélrák adatsorában nem figyelték meg.

Gén	Szabályozás a melanomában a kontrollokkal szemben	P érték	Szabályozás a vastagbélrákokban a kontrollokkal szemben	P érték
CD36	Alulszabályozás	.99

Első ellenőrzési kör

Az IST Online adatbázisból gyűjtött adatokat ezután egy másik adatbázisban, a GEO-ban validálták. A melanómában lévő expressziós értékeket a GDS1375 adatsorból nyertük, amint azt a Módszerek szakasz részletezi. A 2. ábra mutatja, hogy a CD36, MARCO, FABP4, és FABP7 szignifikánsan csökkent a melanoma mintákban (n = 45) a nevi (n = 18) és az egészséges bőr (n = 7) biopsziákhoz képest. Egy jelentős (P 2. táblázat) a GEO adatbázis gyenge, jelentéktelen növekedését mutatta (2. ábra).

2. ábra CD36, MARCO, FABP4, FABP6, és FABP7 melanomában, nevusokban és egészséges bőrbiopsziákban a GDS1375 adatkészletéből a GEO (Gene Expression Omnibus) adatbázisban. A GEO adatbázisban megfigyelt változások ugyanabba az irányba fordultak, mint az IST (In Silico Transcriptomics) Online adatbázisban, az összes gén kivételével FABP6. A statisztikai szignifikanciát varianciaanalízissel számoltuk. Tekintse meg ezt az ábrát

Második ellenőrzési forduló

A GEO-ban validált 4 gént tovább vizsgálták egy harmadik nyilvános adatbázisban, az Oncomine-ban. A 3. táblázat mutatja a log2 kópiaszám-egységek változásának statisztikai szignifikanciáját a DNS-TCGA adatsor expressziós adataiban melanomában és vastagbélrákban szenvedő betegeknél az egészséges kontrollokhoz képest, az Oncomine adatbázisban elemezve. Ez az elemzés igazolta a jelentős különbségeket CD36 és FABP4 expresszió a melanómában a kontrollokkal szemben, és a colorectalis rákban nincs szignifikáns különbség.

Gén	P a melanoma DNS-TCGA adatkészlet értékei	P a vastagbélrák DNS-TCGA adatkészletének értékei
CD36	.99
MARCO	.58	> .99
FABP4	.99
FABP7	> .99	.04

Ezután végleges vizsgálatot hajtottak végre a Human Protein Atlas nyilvános adatbázis felhasználásával. Bár az ebben a vizsgálatban vizsgált gének potenciális szerepét nem igazolták melanomában, szerepüket más rákos megbetegedésekben is megerősítették. Pontosabban nőtt CD36 a génexpressziós szintek kedvezőtlen prognosztikai értéket jeleznek 354 gyomorrákos betegnél (P 21, 22]. Az áttétet iniciáló sejtek magasak CD36 szint, amely jelezheti az étrendi lipidek döntő hozzájárulását az áttét elősegítésében [23]. Továbbá, amint azt korábban bemutattuk, a melanoma rákos őssejtek magasabb intracelluláris semleges lipideket, magasabb lipogenezis aktiválást és alacsonyabb autofág fluxust mutatnak [24]. Ez a bizonyíték egy komplex molekuláris készüléket jelez, amely lehetővé teszi a melanoma sejtek számára, hogy finoman szabályozzák a zsírsavak tárolását és mobilizálódását az anyagcsere környezettől és differenciálódási szintjüktől függően.

Átfogóbb elemzések folynak más rákos megbetegedésekben és a releváns lipiddel kapcsolatos gének nagyobb listáján; ennek ellenére a vizsgálat eredményei feltárhatják a melanomában megfigyelt elhízási paradoxonért felelős molekuláris mechanizmusokat.

Köszönetnyilvánítás

Köszönetet mondunk Eugenio Gaudio professzornak (Sapienza Egyetem) a világító ötletgyűjtésért, amely felkeltette érdeklődésünket a rákos sejtek növekedését és a lipidanyagcserét összekötő molekuláris mechanizmusok iránt. Ezt a munkát egy Olaszország – India együttműködési támogatás (Sapienza Egyetem) támogatta a CG számára, az RC pedig az Egészségügyi Minisztériumtól az AF-hez.

A szerzők közreműködése

CG hozzájárult a konceptualizáláshoz és az íráshoz. Az LT és az FS adatkeresést végzett. Az FS elemezte az adatokat, és az LT megírta az eredeti tervezetet. Az AF hozzájárult az adatok értelmezéséhez és írásához. CG és AF biztosított felügyeletet.

Összeférhetetlenség

Hivatkozások

Rövidítések

B2M: béta-2 mikroglobulin

FABP: zsírsavat kötő fehérje

GEO: Génkifejezés Omnibus

IST: In Silico Transcriptomics

MARCO: kollagén szerkezetű makrofág receptor

PI3K: foszfoinozidid-3-kináz

PUFA: többszörösen telítetlen zsírsavak

Szerk .: G Eysenbach; benyújtva 19.11.19 .; szakértői vélemény S Pesälä, J Fan; megjegyzések a szerzőhöz 20.03.20 .; a módosított változat 20.03.20-ig érkezett; 20.03.20-ig elfogadott; megjelent 20.05.20