PLoS ONE: N-myc Downstream reguliertes Gen 1 (NDRG1) Fördert Metastasierung von menschlichen Szirrhöse Magenkrebszellen durch epitheliale mesenchymale Transition

Abstrakt

Unsere kürzlich durchgeführte Studie zeigte, dass eine höhere Expression von N-myc-Gen nach unten reguliert 1 (NDRG1) ist eng verbunden mit einer schlechten Prognose bei Patienten mit Magenkrebs korreliert. In dieser Studie, fragten wir, ob NDRG1 eine entscheidende Rolle bei malignen Progression einschließlich Metastasierung von Magenkrebszellen hat. Durch Genexpressionsmikroarray-Analyse die Expression von NDRG1 zeigte die höhere Zunahme unter insgesamt 3691 up-regulierten Gene in einem stark metastatischen Magenkrebs-Zelllinie (58As1) als ihre elterlichen niedrigen metastatischen Gegenstück (HSC-58). Die stark metastatischen Zelllinien zeigten eine verringerte Expression von E-Cadherin, zusammen mit erhöhter Expression von Vimentin und Schnecke. Diese verminderte Expression von E-Cadherin durch Snail Knockdown in hochmetastatisch Zelllinien wiederhergestellt wurde. Wir haben festgestellt nächste stabile NDRG1 Knockdown-Zelllinien (AS1 /Sic50 und AS1 /Sic54) aus der stark metastatischen Zelllinie, und beide dieser Zelllinien zeigten eine verstärkte Expression von E-Cadherin und verringerte Expression von Vimentin und Schnecke. Und auch, E-Cadherin-Promotor angetrieben wurde die Luciferase-Aktivität gefunden in der stark metastatischen Zelllinie durch NDRG1 Zuschlags erhöht werden. NDRG1 Knockdown in Zelle Magenkrebs zeigte Invasion von Krebszellen in Surround-Gewebe unterdrückt, unterdrückt Metastasen in das Peritoneum und verringerte Aszites Akkumulation in Mäusen, die mit Raten deutlich verbesserten Überleben. Dies ist die erste Studie zu zeigen, dass NDRG1 seine zentrale Rolle bei der malignen Progression von Magenkrebs durch epitheliale mesenchymale Transition spielt

Citation. Ureshino H, Murakami Y, Watari K, Izumi H, Kawahara A, Kage M , et al. (2012) N-myc Downstream reguliertes Gen 1 (NDRG1) Fördert Metastasierung von menschlichen Szirrhöse Magenkrebszellen durch epitheliale mesenchymale Transition. PLoS ONE 7 (7): e41312. doi: 10.1371 /journal.pone.0041312

Editor: Rakesh K. Srivastava, The University of Kansas Medical Center, Vereinigte Staaten von Amerika

Empfangen: 8. Dezember 2011; Akzeptiert: 22. Juni 2012; Veröffentlicht am: 23. Juli 2012

Copyright: © 2012 Ureshino et al. Dies ist eine Open-Access-Artikel unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons, die uneingeschränkte Nutzung erlaubt, die Verteilung und Vervielfältigung in jedem Medium, vorausgesetzt, der ursprüngliche Autor und Quelle genannt werden

Finanzierung:. Diese Studie durch einen Zuschuss-in-Hilfe für Krebsforschung aus dem Ministerium für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie von Japan (Dr. Ono) und von der 3. Semester umfassende Kontrolle Forschung für Krebs aus dem Gesundheitsministerium unterstützt wurde, Arbeit und das Wohlbefinden von Japan (Dr. Kuwano). Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerfassung und Analyse, Entscheidung oder Vorbereitung des Manuskripts zur Veröffentlichung

Konkurrierende Interessen:.. Die Autoren haben erklärt, dass keine Interessenkonflikte bestehen

Einführung

Magenkrebs ist eine der häufigsten bösartigen Erkrankungen in Japan und anderen asiatischen Ländern. Die Prognose der Patienten von szirrhösen Magenkarzinom ist besonders schlecht. Szirrhösen Magenkarzinom wird durch peritoneale Verbreitung und Metastasen in den Lymphknoten und Leber, die ernsthafte Probleme oft begleitet, die gesteuert werden müssen. Genexpressionsprofil ergab Gen-Amplifikationen von K-sam und c-Met in 30-40% der szirrhösen Magenkarzinome, und dass die Überexpression von verschiedenen Wachstumsfaktoren, wie den transformierenden Wachstumsfaktor-β (TGF-β), Plättchen-abgeleiteter Wachstums factor (PDGF), Insulin-like growth factor (IGF) und Fibroblastenwachstumsfaktor-2 (FGF-2) [1]. Neue DNA-Microarray-Analyse zeigte spezifische upregulation mehrerer Gene einschließlich SPARC
, RGEIII
, S100A10
und Kollagen Typ I [2] - [4].

Tiermodelle, die die Eigenschaften von Krebs Peritonitis und Metastasen in das Peritoneum reflektieren sind wichtig, um die Entwicklung von malignen Progression von Magenkrebs zu verstehen. Yanagihara et al.
[5] zunächst den HSC-58-Zelllinie aus menschlichen szirrhösen Magenkrebs und gründete dann zwei Subleitungen, 58As1 und 58As9, mit hohem Potenzial für die Peritonealdialyse Verbreitung und Lymphknotenmetastasen durch wiederholte orthotoper Inokulation von HSC-58-Zellen in der Magenwand von athymischen Mäusen [6], [7]. Diese Sublinien verursachen oft Ansammlung von Ascites nach orthotope Implantation und zeigen erhöhte Expression von Genen, die für Proteasen und Proteine ​​in der Zelladhäsion beteiligt sind, Zellmotilität, Proliferation und Angiogenese [6]. Sie wachsen auch selektiv in der Magen-Submukosa, und dringen in die tiefere Schicht der serösen Ebene des Magens zu erreichen [7]. Es bleibt jedoch unklar, warum sie so ein hohes Potenzial für die Metastasierung bei der Auswahl erworben haben.

In unserer gegenwärtigen Studie haben wir diese hochmetastatisch Zelllinien verwendet, um zu untersuchen, wie die menschliche Magenkrebszellen metastatische Potential erwerben konnten. Wir verglichen ersten Genexpressionsprofile zwischen hochmetastatisch und niedrigen metastatischen Elternzelllinien durch Microarray-Analyse. Wir konzentrierten uns auf ein Gen, genannt N-myc nachgeschalteten reguliertes Gen 1 (NDRG1), da festgestellt wurde, deutlich in den stark metastasierenden Magenkrebs-Zelllinien im Vergleich zu ihren Gegenstück-Zellen hochreguliert werden. Es wurde auch bereits berichtet, dass NDRG1 Ausdruck eine prädikative Marker für maligne Progression und einer schlechten Prognose bei Magen-Patienten war [8]. Im Einklang mit dieser Studie beobachteten wir, dass hohe NDRG1 Expression signifikant mit Tumorangiogenese und malignen Progression zusammen mit einer schlechten Prognose bei Magenkrebs korreliert war [9]. Wir berichteten auch, dass NDRG1 Knockdown induziert eine verminderte Produktion von potenten angiogenen Faktoren und Tumorangiogenese von Lungenkrebszellen, und auch, dass NDRG1 ist ein prädiktiver Marker für die Tumorangiogenese und einer schlechten Prognose bei Patienten ohne-kleinzelligem Lungenkrebs [10]. NDRG1, einer der vier NDRG Familie Gene zeigt somit diverse Funktionen [11] und NDRG1 Funktionen entweder als Metastasen-Suppressor oder als onkogene und maligne Promotor, abhängig von Tumortypen [11], [12]. Weiterhin ist die kontrollierte Expression des Gens NDRG1 eng von N-Myc und verwandten Familie Myc-Proteine ​​[13] und die Überexpression von c-Myc induzierten epithelialen mesenchymale Transition (EMT) in Brustepithelzellen [14]. Die wichtige Rolle des EMT wird häufig in der engen Zusammenhang mit der Entwicklung und Tumorprogression, einschließlich Krebsmetastasen [15], [16] bezeichnet. Doch in diesen Studien wurde die regulatorische Rolle von NDRG1 nicht untersucht. In unserer gegenwärtigen Studie untersuchten wir das metastatische Potential von Magenkrebszellen durch ihre Korrelation mit EMT-basierte Rolle von NDRG1.

Ergebnisse

• PLoS ONE: Expression Profilieren von Stem Cell bezogener Gene, in Neoadjuvant-behandelten Magenkrebs: Eine NOTCH2, GSK3B und Gene Signature β-Catenin Predicts Survival
• PLoS ONE: Die Rolle des Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) und VEGF-R Genotyping das metastatische Prozess in PT4a resezierten Magenkrebs Patients