Stomach Health > elodec Zdravje >  > Gastric Cancer > želodčni rak

Plos ONE: Zic1 Promotor Hypermethylation v plazmi DNK je potencialni Biomarker za Rak želodca in intraepitelijski Neoplasia

Povzetek

Rak želodca (GC) je še vedno ena izmed najbolj pogostih prebavnih raka po vsem svetu; Vendar pa večina bolnikov predstaviti v poznejši fazi pri prvi diagnozi. Zic1
je nov kandidat tumor supresorski gen, ki je epigenetically utišani v GC. V tej študiji smo raziskovali Zic1
promotor metilacije v plazmi DNK kot nova molekularni marker za zgodnje odkrivanje in spremljanje GC. Metilacije specifične verižne reakcije s polimerazo (MSP), test je bil izveden za odkrivanje Zic1
promotor metilacije v plazmi DNK iz 20 zdravih osebah, 50 želodca intraepitelijske neoplazije bolnikov, in 104 bolnikov GC. Zic1
promotor stopnja metilacije v vzorcih plazme z zdravo kontrolno skupino je 0%, vendar pa je dosegla 54,0% v intraepitelijske neoplazije skupine in 60,6% v skupini GC. Ti dve vrednosti so bile precej višja od tiste, ugotovljene pri zdravih kontrolni skupini (p 0.05) s 100% specifičnostjo za intraepitelijske neoplazije in GC diagnozo. Pozitivna napovedna vrednost plazme Zic1
promotor metilacija za diagnozo intraepitelijske neoplazije in GC je bila 100%. Stanje metilacije v skupini GC ni bila značilno povezana z velikostjo tumorja, diferenciacije tumorja, bezgavk metastaze, TNM uprizarjanje ali tumorske invazije (p > 0,05). Ocena pomembnosti odkritja carcino-zarodkov antigen (CEA) ravni in Zic1
promotor stopnja metilacije za GC diagnozo pokazala, da je je občutljivost Zic1
promotor metilacija bistveno višja od raven CEA kot čuvaja in da je skupni merjenje teh dveh indeksov (vzporedno testiranje) izboljšano občutljivost. Skupaj, naši rezultati kažejo, da je Zic1
promotor stopnja metilacije v DNK iz plazme, je velikega pomena za zgodnje pregleda GC in spremljanje tumorigeneze. Zic1
promotor metilacija lahko služijo kot nove neinvazivno plazme biomarker za zgodnje odkrivanje GC ter za oceno tveganja v populacijah z visokim tveganjem. Kombinirano merjenje Zic1
stopnja promotor metilacija in raven CEA (vzporedno testiranje) lahko poveča trenutne smernice za zgodnje odkrivanje GC

Navedba. Chen X, Lin Z, Xue M , Si J, Chen S (2015) Zic1
Promotor Hypermethylation v plazmi DNK je potencialni Biomarker za rak želodca in intraepitelijski neoplaziji. PLoS ONE 10 (7): e0133906. doi: 10,1371 /journal.pone.0133906

Urednik: Hiromu Suzuki, Sapporo Medical University, Japonska

Prejeto: 10. april 2015; Sprejeto: 2. julij 2015; Objavljeno: 24. julij 2015

Copyright: © 2015 Chen et al. To je prost dostop članek razširja pod pogoji Creative Commons Attribution License, ki omogoča neomejeno uporabo, distribucijo in razmnoževanje v katerem koli mediju, pod pogojem, da prvotni avtor in vir knjižijo

Razpoložljivost podatkov: Vsi pomembni podatki so v papir in njene dodatne informacije datotek

Financiranje:. To delo je financirala National Natural Science Foundation Kitajske (81302070, 81372623) (http://www.nsfc.gov.cn), Zhejiang Provincial medicinske in zdravstvene splošni načrt raziskave (2014KYB121) (http://www.zjwst.gov.cn/), province Zhejiang Oddelek načrta raziskave vzgoje in izobraževanja (Y201327398) (http://www.zjedu.gov.cn), in province Zhejiang ključ znanost in tehnološke inovacije ekipa (2013TD13) (http://www.zjkjt.gov.cn/). Financer Shujie Chen zasnovana in oblikovana poskusov za ta rokopis

nasprotujočimi si interesi.. Avtorji so izjavili, da ne obstajajo konkurenčni interesi

Uvod

rak želodca (GC) je eden izmed najpogostejših prebavnih raka in tretji vodilni vzrok smrti zaradi raka na svetu [1]. Večina bolnikov GC prisotnih na ob prvi diagnozi poznejši fazi. V svetovnem merilu, GC predstavlja skoraj 952.000 novih primerov letno po Globocan 2012 [2]. Na Japonskem je 5-letno preživetje za zgodnje GC (EGC) je 86% v primerjavi z 32% za napredno GC, ki ga program US SEER poročali [3].

Aberrant DNA metilacija je pomemben epigenetsko spremembe in zgodnji dogodek v rakotvornost [4]. V zadnjem času, več zaviralnih genov (ZTP), vključno s FAM5C
, MYLK
, p16
in E-kadherina
, so poročali, da je metilira, v serumu /plazmi GC bolnikov [5-7]. Poleg tega hypermethylation ZTP kaže, da je treba okrepiti z napredovanjem predrakave lezije [8-9]. Zato lahko odkrivanje metiliranega DNA v serumu /plazmi ena obetaven pristop za zgodnje odkrivanje GC. Intraepitelijska neoplazije (IN) je potencialno predrakave lezije, ki daje veliko tveganje GC; Tako je pregled bolnikov V je ključnega pomena za diagnostiko in napovedovanje GC. Nekaj ​​poročil o hypermethylated DNK analize vzorcev krvi iz želodca intraepitelijske neoplazije (gin) bolnikov so na voljo na dan.

Gojenje dokazi kažejo, da je Zic1
( Zic
družinskega člana 1 , čudno-paru Drosophila homolog) sodeluje pri napredovanju več raka [10-13]. Prej smo ugotovili, da je Zic1
, roman ZTP, je utišal z promotorja hypermethylation tako GC celice in tkiva [14]. so prav tako dokazali smo, da je Zic1
se ukvarja z inhibicijo preživetje GC celic in oslabitev celične migracije [15].

V tej študiji smo ugotovili, zgodnje diagnostike in predvidevanjem potenciale Zic1
hypermethylation v plazmi bolnikov GC. Merili smo stanje promotor metilacijski Zic1
v plazmi bolnikov s PK ali Gin in normalno kontrola (NC) predmetov. Združenje je bila ocenjena tudi Zic1
promotor metilacija s clinicopathological parametrov. Poleg tega smo razdeljeni visoko kakovostne in za T1 GC kot EGC in dajejo bolnikom z GC in gin v GC plus v skupini (GPI). Nato smo analizirali Zic1
hypermethylation stopnje tako v EGC in GPI skupin. Poleg tega je skupna ocena carcino-zarodkov antigen (CEA) raven in Zic1
promotor metilacija za GC diagnozo bil ocenjen z uporabo plazme od bolnikov, ki so GC in gin.

Materiali in metode

Klinični vzorci

vzorce plazme so bili pridobljeni predoperativno pri Sir Run Run Shaw Hospital, Hangzhou, Zhejiang, Kitajska, od novembra 2012 do aprila 2015. Vsi bolniki vključeni v naši raziskavi je doživel gastroendoscopy in so razvrščeni po histopatološki diagnoze. Vzorce plazme smo zbrali pri bolnikih, GC in gin, ki so bile negativne na kurativnih zdravljenja, kot so kemoterapija, radioterapija, in kirurški odstranitvi. Merila za izključitev vključena bolezni prebavil z drugimi vzroki in bolezni v druge organe. Bolniki z želodčnih metastazami drugih tumorjev izključeni so tudi.

oštevilčene vzorce glede na vrstni red, v katerem so bili zbrani in nato izvedli metilacijo specifična verižna reakcija s polimerazo (PPN) za oceno vzorcev v številčnem vrstnem redu. Vzorci so bili še naprej razvrščeni glede na rezultate patologije. Vzorce plazme so bili zbrani od 104 bolnikov GC s povprečno starostjo 59,8 let, ki so bila postavljena diagnoza po merilih Svetovne zdravstvene organizacije [16]. Petdeset Gin bolniki s povprečno starostjo 58,0 let so diagnosticirali z gastroskopijo. Vzorce krvi smo zbrali tudi 20 zdravih prostovoljcev v skupini NC s povprečno starostjo 38,5 let.

Etika izjava

Naš projekt prejeti odobritvi raziskave Odbor za etiko Kliničnega inštituta za gastroenterologijo univerze Zhejiang. Pisna privolitev je bila pridobljena iz vsakega bolnika pred odvzemu vzorca. Posamezniki, ki so sodelovali v tej raziskavi dali pisno soglasja (kot je opisano v Plos
obrazec soglasja) objavljati te podatke primerov.

izolacija DNA in bisulfit sprememba

DNK je bila vzeta iz vzorcev plazme z uporabo QIAamp DNK krvi Mini Kit (Qiagen, Hilden, Nemčija). Koncentracije DNA smo merili z spektroskopijo pri valovni dolžini 260 nm. DNA je bisulfit, zdravljenih s Zymo DNA Sprememba Kit (Zymo raziskave, Orange, CA, ZDA). Spremenjeni DNA smo shranili pri -20 ° C do uporabe.

izrabe PPN testi

Zic1
promotor metilacija je preizkusil izvajanjem PPN testa s pomočjo zgoraj omenjenih-bisulfit spremenjen brez plazma DNA kot predlogo. PPN je bila izvedena na 40 ciklov pri žarilni temperaturi 56 ° C, kot smo že prej [14] opisano. Primerji metilacije specifične bili ZIC1-MF (5'-GGATTTTTTGTTTCGTAATC) in ZIC1-MR (5'-CCCGTTAACCACGTTAAACG) in nemetiliran specifičnih primerjev sta ZIC1-UF (5'-GGGATTTTTTGTTTTGTAATT) in ZIC1-UR (5' CCCATTAACCACATTAAACA). Protokol PCR vključena začetna denaturacija pri 95 ° C za 10 minut, čemur sledi 40 ciklov denaturacijo pri 95 ° C za 30 sekund, žarjenje pri 56 ° C za 40 sekund, premaz extension pri 72 ° C 40 sekund in končno razširitev pri 72 ° C 7 minut. PCR produkt so elektroforezo na 1,5% agaroznem gelu, obarvane z Gel rdeče in vizualiziramo z UV osvetlitvi.

Serum CEA testiranje

Vzorce seruma so bili poslani v kliničnem laboratoriju Sir Run Run Bolnišnica Shaw za testiranje in koncentracijo CEA o > 5 ng /ml je bil obravnavati kot nenormalno.

Statistične analize

metilacije frekvence in stopnje CEA v vzorcih plazme smo primerjali z uporabo Fisherjev test. Zveza med clinicopathological značilnosti in DNK hypermethylation smo analizirali s testom hi-kvadrat. Diagnostična vrednost kombinacije Zic1
promotor metilacija in plazemska koncentracija CEA je bila ocenjena glede na območje pod sprejemnik deluje karakteristike (AUC). Občutljivosti, specifičnosti in pozitivne in negativne napovedne vrednosti za patološko diagnozo so bile izračunane z 95% intervali zaupanja za Zic1
promotor metilacije ali Zic1
promotorja metilacije v kombinaciji s stopnjo CEA. smo izračunali tudi pozitivne in negativne razmerja verjetnost. Za vse preskuse, za presečni vrednosti p < 0.05 je bila uporabljena za določitev statistične pomembnosti. Vse statistične analize smo opravili z uporabo SPSS 19,0 programske opreme (SPSS Inc., Chicago, IL).

Rezultati

Stanje metilacije v plazmi

Da bi ocenili spremembe v Zic1
promotor metilacije v GC, smo prvič zaznali metilacijskega statusa tega promotorja pri 104 bolnikih z GC, 50 z gin, 31 z EGC in 20 odbo- rov in izvede primerjavo med skupinami. Stopnje metilacija Zic1
promotor v vzorcih plazme so bile v skupini NC (0%) 0% v skupini GC povečala na 54,0% v skupini GIN in 60,6% (p lt; 0,001 tako gin in GC vs. NC), s 100% specifičnostjo za GPI diagnozo (20/20) (slika 1). Pozitivni in negativni napovedni vrednosti in pozitivne in negativne razmerja verjetnost za diagnosticiranje in za GC so 100% (90/90), 23,8% (20/84), neskončno in 0.42, v tem zaporedju. Predstavnik MSP analizne rezultate za Zic1
promotor metilacije so prikazani na sliki 2.

Združenje clinicopathological funkcij s Zic1
promotor metilacije v plazmi bolnikov GC

povezujejo pa se tudi clinicopathological funkcije s Zic1
promotor stopnja metilacije v plazmi bolnikov GC opredeliti morebitne združenja. Rezultati so pokazali, izrazitih povezav med Zic1
stopnja promotor metilacija in kliničnih parametrov, vključno z velikostjo tumorja, diferenciacije razred, status bezgavk, globine tumorske invazije in stopnji TNM (p > 0,05) (tabela 1) .

kombinirana določitev Zic1
hypermethylation in raven CEA

pomen kombinirane določitev Zic1
stopnja hypermethylation in raven CEA za analizirali smo odkrivanje in zgodnje napoved GC. Smo merili raven CEA v 9 odbo- rov, 24 bolnikov Gin in 71 GC bolnikom pred začetkom zdravljenja. Občutljivosti ravni CEA v skupinah GC, V, in EGC bilo 22,5% (16/71), 16,7% (4/24) in 10,5% (19/02), oz. V vseh 3 skupin, občutljivost Zic1
promotor metilacija je bila bistveno višja od ravni, CEA (p < 0,05).

Kombinirana določitev Zic1
hypermethylation in raven CEA v GC skupini.

v skupini GC, občutljivosti in specifičnosti kombinirane določitev Zic1
mere promotor metilacija in raven CEA (testiranje tandem) je bilo 16,9 % in 90,9%, oziroma (tabela 2). Občutljivost kombinirani analizi teh dveh parametrov (vzporedno testiranje) je bila 69,0% (tabela 2), ki je bila višja od občutljivosti, doseženih z testiranjem samo obeh parametrov. ROC analiza krivulja je bila izvedena za oceno pomembnosti stopnje metilacije DNA in ravni CEA za GC diagnozo. AUC za Zic1
testiranje promotor metilacija sam je bil 0,610 (S1 slika) in da za kombinirano oceno Zic1
promotor metilacije in raven CEA (testiranje tandem) je bila 0,539 (S2 slika) . Predvsem, ko je Zic1
promotor metilacija in raven CEA smo testirali vzporedno, je AUC povečala na 0.633 (slika 3). Na podlagi zgornjih rezultatov, kombinirana določitev Zic1
stopnja promotor metilacija in raven CEA (vzporedno testiranje) za GC diagnoze bilo ugotovljeno, da je sinergistično v primerjavi z uporabo samo vsake metode.

kombinirani določitev Zic1
hypermethylation in raven CEA v skupini GPI.

v skupini GPI, občutljivosti in specifičnosti kombinirane določitev Zic1
stopnji metilacije promotorja in nivo CEA (testiranje tandem) je bila 15,8% in 100,0%, oziroma (tabela 3). Kombinirana ocena teh dveh parametrov (vzporedno testiranje), je imela najvišjo občutljivost na 65,3%, s pozitivno napovedno vrednost dosegla 98,4% (tabela 3). ROC analiza krivulja je bila izvedena za oceno pomembnosti stopnje metilacije DNA in ravni CEA za GPI diagnozo. AUC za Zic1
testiranje promotor metilacija sam je bil 0.792 (S3 slika) in da za kombinirano oceno Zic1
stopnja promotor metilacija in raven CEA (vzporedno testiranje) je bila 0,771 (slika 4). Zato je odkrivanje Zic1
promotor metilacija je lahko bolj učinkovita alternativa za GPI diagnozo.

Pogovor

V zadnjem času je bilo ugotovljeno, številni geni, ki se metiliramo v GC tkivih , vključno s E-kadherina
, RASSF1A
, p16
, GSTP1
, SOCS1
, SFRP1
in PTEN
[17]. O katerih so poročali metilacije frekvence so v razponu od 56% do 96% [17]. DNA metilacija je bilo opaziti tudi v vzorcih krvi bolnikov GC. Več ZTP je bilo ugotovljeno, da se metilira v vzorcih krvi bolnikov, GC, vključno s p16
, E-kadherina
in RAR
, s odkrivanja obrestne mere za 37% do 48% oziroma [18-21].

Zic1
je odklonsko navzdol reguliranih pri nekaterih vrstah raka, ki kažejo svoje funkcije kot zajamčene tradicionalne posebnosti. Naše prejšnje delo, je pokazala, da je Zic1
promotor pogosto metiliramo v primarnih želodčnih karcinomom tkiv, z visoko stopnjo odkrivanja 94,6%, vendar pa ne v normalnih želodčnih tkiva [14]. Naši rezultati so pokazali, da Zic1
je nov kandidat ZTP, ki je navzdol reguliranih preko promotorja hypermethylation v PK. Kljub temu, da po našem najboljšem znanju, študij niso izvedli v plazmi Zic1
promotor metilacije v PK ali gin.

V tej raziskavi smo najprej pokazali, da zmotno metilacija Zic1
promotor se lahko v plazmi pri bolnikih GC in gin na frekvencah 60,6% in 54,0%, oziroma, ki so bili bistveno višji kot pri NCS. Ti rezultati so skladni s tistimi iz prejšnjih študij [14]. Diagnostičnega vidika, Zic1
promotor metilacija razstavljena visoko specifičnost za razlikovanje NCS od bolnikov GC in Gin (100%). Naši rezultati tudi pokazala, da je zaznavanje Zic1
stopnja promotor metilacija imel visoko pozitivno napovedno vrednost in pozitivno razmerje verjetja in AUC za GC in GIN diagnozo, kar kaže, da je je Zic1
ocena promotor metilacija potencial orodje za diagnozo in zgodnje napovedovanje GC.

Veliko prejšnje raziskave so osredotočene na periferni metilacije krvi DNA pri bolnikih gin GC namesto, le peščica študij, ki se osredotočajo na metilacije DNA v gin. Razvoj endoskopskih tehnik je omogočil razpoložljivosti učinkovitejših in manj invazivne zdravljenja bolnikov EGC in gin. Na splošno je presejanje za gin prispeva k spremljanju GC in zmanjšanje smrtnih primerov, povezanih z GC. Zanimiv vidik te študije je, da smo pokazali zmotno Zic1
promotor metilacije v plazmi pri bolnikih Gin, s stopnjo zaznavanja, ki je bila bistveno višja kot pri NC preiskovancev (p < 0,001). V prihodnosti, zaznavanje hypermethylation na bi Zic1
promotor potencialno lahko uporablja kot zgodnji opozorilni znak ali zaslon za GC v skupine z visokim tveganjem.

Prav tako smo ocenili Zic1
promotor metilacije v plazmi pri bolnikih GC v povezavi z različnimi clinicopathological parametrov. med ni bilo statistično signifikantna razmerja Zic1
promotor metilacija in različne klinične parametre, vključno z velikostjo tumorja, diferenciacije razred, status bezgavk, globine tumorske invazije in stopnji TNM; Vendar pa je v prejšnji raziskavi [15], je bilo ugotovljeno, Zic1
metilacija, da se vključijo v GC invazivnosti. V tej študiji je večina bolnikov GC so diagnosticiranja in zdravljenja v zgodnji fazi, ki bi lahko vplivali na končne rezultate. Validacija v večji populaciji lahko nudijo vpogled v teh različnih rezultatov. Ali obstaja korelacija med zmotno Zic1
promotor metilacija in klinične značilnosti GC je treba pojasniti z nadaljnjo analizo.

CEA je klasična tumorski marker, ki se običajno oceni v kliniki. To dvojno podajo, se šteje, da je najpogosteje prisoten pri bolnikih poznih GC; Vendar pa so številne študije so pokazali, da se DNA metilacija mogoče zaznati z začetkom v zgodnjih fazah GC. V naši tej študiji je bila ROC krivulja ustvarila oceniti pomen kombiniranega odkrivanje Zic1
stopnja promotor metilacija in raven CEA (vzporedno testiranje) za diagnozo GC, ki razkrivajo, da njihova skupna odkrivanje proizvaja več pomembni rezultati kot odkrivanje samega bodisi parametra. Zato predlagamo, da kombinirano merjenje Zic1
stopnja promotor metilacija in raven CEA lahko poveča diagnozo GC.

Na koncu so naši rezultati so pokazali, da je merjenje Zic1
promotor metilacije v DNK iz plazme, je pomembna za zgodnje odkrivanje GC ter za oceno tveganja v populacijah z visokim tveganjem. Kombinirano merjenje Zic1
stopnja promotor metilacija in raven CEA (vzporedno testiranje) lahko poveča trenutne smernice za zgodnje odkrivanje GC; Vendar pa so potrebne nadaljnje študije z večjimi velikostmi vzorcev in klinično potrditev.

Podpora Informacije
S1 Sl. Odkrivanje Zic1
promotor metilacije v raka želodca (GC) plazemskih vzorcev.
An ROC krivuljo za ocenjevanje pomembnosti Zic1
promotor metilacije testiranje za GC diagnozo.
Doi : 10,1371 /journal.pone.0133906.s001
(IOD)
S2 sl. Kombinirana odkrivanje Zic1
promotor metilacija in raven CEA (testiranje tandem) se pri raku želodca (GC) plazemskih vzorcev.
An ROC krivuljo za ocenjevanje pomembnosti kombinirane odkrivanje teh dveh parametrov (testiranje tandem .) za GC diagnozo
doi: 10,1371 /journal.pone.0133906.s002
(IOD)
S3 sl. Odkrivanje Zic1
promotor metilacije v želodčnih intraepitelijske neoplazije (GPI) plazemskih vzorcev.
An ROC krivuljo za ocenjevanje pomembnosti Zic1
promotor testiranje metilacija za GPI diagnoze.
doi: 10,1371 /journal.pone.0133906.s003
(TIF)

Other Languages