PLOS ONE: Ökad MicroRNA-630 Expression i Gastric Cancer är associerad med dålig total Survival

Abstrakt

MicroRNAs är icke-kodande RNA som reglerar flera cellulära processer under cancerutveckling. Bland olika mikroRNA har MiR-630 nyligen identifierats att vara inblandade i många viktiga processer i humana maligniteter. Vi syftar till att undersöka betydelsen och prognostiska värdet av MIR-630 i human magcancer. Gastric cancer och intilliggande normala prover från 236 patienter från som inte hade fått neoadjuvant kemoterapi samlades. Uttrycket av MIR-630 undersöktes genom kvantitativ realtids-PCR-analys och dess anslutning med total överlevnad av patienter analyserades genom statistisk analys. MIR-630 expressionsnivån var signifikant förhöjd i magcancer i jämförelse med intilliggande normala prover. Det är även bevisat att miR-630 uttryck var att vara associerade med gastrisk cancerinvasion, lymfkörtel metastas, avlägsna metastaser och TNM skede. Dessutom visade överlevnadsanalys som förhöjt miR-630 uttryck förknippas med dålig överlevnad av patienter. Multivariat överlevnadsanalys visade också att MIR-630 var en oberoende prognostisk markör efter justerat för kända prognostiska faktorer. Föreliggande studie visade att överuttryck av MIR-630 och dess anslutning med tumörprogression i human gastric cancer. Det gav också det första beviset att MIR-630 uttryck var en oberoende prognostisk faktor för patienter med magcancer, som kan vara en potentiell värdefull biomarkör för magcancer

Citation. Chu D, Zhao Z, Li Y, Li J, Zheng J, Wang W, et al. (2014) Ökad MicroRNA-630 uttryck i Gastric Cancer är associerad med dålig överlevnad. PLoS ONE 9 (3): e90526. doi: 10.1371 /journal.pone.0090526

Redaktör: Alfons Navarro, universitetet i Barcelona, ​​Spanien

Mottagna: 14 september 2013, Accepteras: 3 februari 2014. Publicerad: 12 mars 2014

Copyright: © 2014 Chu et al. Detta är en öppen tillgång artikel distribueras enligt villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i alla medier, förutsatt den ursprungliga författaren och källan kredit

Finansiering:. Detta arbete har finansierats med bidrag från National Natural Science Foundation i Kina (nr 81.201.927, 81.272.204 och 31.270.812) och Kina Post Science Foundation (nr 2012M521862). Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera, eller beredning av manuskriptet

Konkurrerande intressen:.. Författarna har förklarat att inga konkurrerande intressen finns

Introduktion

Gastric cancer är en av de vanligaste maligna sjukdomarna i världen [1]. Prognosen för magcancer är dålig och patienter är i allmänhet diagnostiseras på ett ganska långt framskridet skede i de flesta länder [2], [3]. Således är den totala 5 års överlevnad omkring 40%, och den hos patienterna med avlägsna metastaser är mindre än 5% [4] - [8]. Cirka 700.000 gastric cancerpatienter dör årligen, vilket gör den näst vanligaste orsaken till cancerrelaterad död i världen. Data visade att den råa dödligheten i magcancer var 25,2 per 100.000 (32,8 per 100.000 i män och 17,0 per 100.000 kvinnor) [1]. Men det finns anmärkningsvärda geografiska variationer i förekomsten av magsäckscancer för östra länder som Kina och Japan har högsta nivåerna av magcancer än västländerna [9], [10]. I Kina, är magcancer den näst vanligaste diagnosen cancer och den tredje vanligaste orsaken till cancerdöd, med uppskattningsvis 464 439 nya fall och 352 315 dödsfall i cancer under 2008. Den totala uppskattade åldersjusterade incidensen 2008 var 29,9 per 100.000 människor i Kina [9]. Så förblir magcancer ett stort problem i hela världen trots en vikande förekomst i inte bara västvärlden men också Kina.

MicroRNAs (miRNA) är en klass av mycket konserverade, enkelsträngade, små icke-kodande RNA-molekyler, som är kallas endogena regulatorer av post-transkriptionell genuttryck som reglerar uttryck genom translationell förtryck och budbärar-RNA klyvning [11]. De kan inhibera genuttryck på posttranskriptionell nivå genom att binda till den 3'-otranslaterade regionen av mål-mRNA: n kan resultera i mRNA nedbrytning eller översättning inhibering, beroende på graden av komplementär basparning [12], [13]. Det har varit allmänt accepterat att miRNAs spelar avgörande roller i olika biologiska processer, inklusive utveckling, celltillväxt, differentiering, apoptos och metabolism [14]. Ackumulerade bevis tyder också på att miRNAs deltar i tumören angiogenes, invasion och metastas av mänskliga malignitet [15]. Avvikande miRNA uttryck har associerats med onkogenes, och vissa miRNAs fungera som tumörsuppressorer, medan andra som onkogener, beroende på deras mål, som kan ge insikt i diagnos och prognos av humana maligniteter [16]. Nyligen har bevis visat att expression av miRNA är avreglerad i olika typer av humana maligniteter, såsom magcancer, bröstcancer, kolorektal cancer, prostatacancer, lungcancer, pankreascancer och kronisk lymfatisk leukemi [17] - [19]. I human magcancer, har multipla miRNA med onormalt uttryck identifierats, till exempel, miR-21, MIR-22, MIR-23, MIR-127, miR-148, miR-202 och miR-433, som spelade onkogen eller suppressiv roll [20] - [25]. Dessa resultat indikerade att miRNA kan spela olika och avgörande roller i humana maligniteter inklusive magcancer. Dock är uttrycksprofilen för miRNA mycket vävnad och cancer typspecifika och miRNA specifik, vilket visar den funktionella och kliniska betydelsen av en viss miRNA kan ge kliniskt relevanta insikter i miRNA funktion och effektiv cancer förvaltning [12], [15]. Såvitt vi vet, tills nu, den kliniska och prognostiska betydelsen av MIR-630 uttryck i magsäckscancer har inte rapporterats ännu.

I den aktuella studien har vi undersökt expressionsnivån av MIR-630 i kliniska gastric prover och angränsande normala vävnader, samt att analysera dess association med total överlevnad av patienter.

Material och metoder

patienter och prover

Denna studie har godkänts av den etikkommitté fjärde militära Medical University. Alla medlemmar är inblandade har gett skriftligt informerat samtycke. Färska kliniska magcancer prover och intilliggande normala vävnader samlades från 236 patienter som genomgick operation mellan januari 2007 och december 2008 i Xijing Hospital of Digestive Diseases, Fjärde militära Medical University. Ingen av dessa patienter hade fått kemoterapi före operation. Dessutom normalvävnadsprover från 18 patienter som genomgick kirurgi för andra ändamål än malignitet som normala kontrollprover skäl. Den histomorphology av alla vävnadsprover bekräftades av Department of Pathology, Fjärde militära Medical University. Prover togs omedelbart i flytande N _{2 efter kirurgisk resektion under 10 min, därefter i ett -70 ° C ultra-frys för mRNA-isolering. Patientens kliniska uppgifter, såsom ålder, kön, differentieringsstatus och TNM stadium, samlades och lagras i en databas. Fullständig uppföljning gjordes tillgänglig i minst 5 år. Total överlevnad definieras som den tid som förflutit från operationen till döden för patienter med magcancer. Uppföljning information av alla deltagare uppdaterades var tredje månad per telefon besök och enkät bokstäver. Död deltagare konstaterades genom att rapportera från familjen och kontrolleras av granskning av offentliga register.}

kvantitativ realtids-PCR

Totalt RNA renades från alla 236 magsäckscancer och matchande intilliggande normala prover av tillverkaren att använda Trizol reagens (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). Endast de totala RNA-prover med OD A260 /A280 förhållande nära värde på 2,0, vilket tyder på att RNA är ren, analyserades därefter. MIR-630 och RNU44 intern kontroll specifikt cDNA syntetiserades från totalt RNA med användning av genspecifika primrar enligt TaqMan MicroRNA analyser protokoll (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). De omvända transkriptionsprodukter amplifierades sedan och detekteras av realtids-PCR med användning av Taqman MicroRNA Assay (Applied Biosystems) som är specifik för HSA-miR-630. Varje prov undersöktes i tre exemplar och rådata presenterades som den relativa kvantifieringen av MIR-630 uttryck utvärderas av den jämförande cykeln tröskel (CT) metoden, normaliseras med avseende på RNU44. Genomsnittlig normaliserad miR-630 uttryck ± standardavvikelse (SD) beräknades från trippel analys. Realtids-PCR utfördes med användning av ett ABI 7500-system (Applied Biosystems) och jämförande 2 ^{-ΔΔCt analys utfördes med användning av SDS 2.2.2 mjukvara (Applied Biosystems).}

Statistisk analys

Samband mellan miR-630-expressions och kliniskt patologiska egenskaper analyserades med Mann-Whitney-test och Kruskal-Wallis test, som är lämpligt. Överlevnadskurvor uppskattades med Kaplan-Meier-metoden och skillnader i överlevnadsfördelningarna utvärderades av log-rank test. Cox proportional hazards modellering av faktorer potentiellt relaterade till överlevnad utfördes för att identifiera vilka faktorer som kan ha en betydande inverkan på överlevnad, och styrning för ålder, kön och differentieringsstatus. Skillnader med P
värde på 0,05 eller mindre ansågs vara statistiskt signifikant.

Resultat

MIR-630 uttryck detekteras i Gastric Cancer

realtids-PCR-analys, 236 fall av magcancer, matchande intilliggande normala prover och 18 fall av normala kontrollprover undersöktes. Relativ uttryck av MIR-630 normaliserat till RNU44 i magsäckscancer visade sig vara 8,51 ± 1,63 (medelvärde ± SD), medan det i matchande intilliggande normal var 3,25 ± 0,63. Statistiska resultat visade att uttrycket av MIR-630 i magcancer var betydligt högre än i angränsande och normala kontrollprover ( P Hotel < 0,05). Dessa resultat indikerade att miR-630 skulle kunna spela en onkogen roll i magcancer. För att underlätta ytterligare analys av sambandet mellan MIR-630 uttryck och kliniska funktioner vi definierat magcancer manuellt med MIR-630 uttryck lägre än 3,88 (medelvärde + SD uttryck av MIR-630 i intilliggande exemplar) så lågt MIR-630 uttryck grupp medan exemplar med mIR-630 uttryck som inte är lägre än 3,88 definierades som hög mIR-630 uttryck grupp. Således bland 236 fall av magcancer, var 98 fall tilldelas lågt uttryck grupp medan 138 fall tilldelades högt uttryck grupp.

Förhållandet mellan MIR-630 till kliniskt patologiska egenskaper för magcancer

som vår undersökning visade att mIR-630 uttryck ökades i magcancer, som indikerade att mIR-630 kan fungera som en onkogen roll i magcancer. Vi undersökte vidare associationen av MIR-630 uttryck med kliniskt patologiska egenskaper hos patienter för att undersöka dess potentiella roll i magsäckscancer progression. Statistiska analysresultat, visade i tabell 1, visade att ökad miR-630 uttryck i samband med avancerad magsäckscancer invasion eftersom hög MIR-630 uttryck var oftare att detekteras i T3 och T4 tumörer ( P
= 0,007 ). Såvitt tumörmetastas ansågs var förhöjd miR-630 uttryck i samband med positiv lymfkörtel och fjärrmetastaser för hög MIR-630 uttryck var oftare att detekteras i tumörer med positiv lymfkörtel ( P Hotel < 0,001) eller fjärrmetastaser ( P
= 0,002). Dessutom, när vi mätte patienternas kliniska funktioner genom att TNM, fann vi att MIR-630 uttryck var signifikant associerad med TNM stadium av magcancer, eftersom höga MIR-630 uttryck var mer sannolikt att upptäckas i tumörer med avancerad TNM stadium ( P Hotel < 0,001). Dessa resultat antydde att miR-630 skulle kunna spela en onkogen roll i utvecklingen av gastrisk cancer. Emellertid var positiva ranson av MIR-630 inte har visat sig vara associerade med patientens kön ( P
= 0,788), ålder ( P
= 0,471), differentieringsstatus ( P
= 0,890), tumörstället ( P
= 0,835) eller lauren klassificering ( P
= 0,160).

Förhållandet av MIR-630 till Övergripande överlevnaden hos patienter "med magcancer

Under hela uppföljningsperioden, 130 av de 236 patienter (55,1%) med magcancer hade dött och medianöverlevnaden tiden för alla rekryterade patienter var 48 månader. Kaplan-Meier-analys tillämpades för att undersöka det prognostiska värdet av MIR-630 uttryck för total överlevnad av patienter med magcancer. Resultaten visade att patienter med magcancer av hög MIR-630 uttryck tenderade att ha sämre total överlevnad (log rank test: P Hotel < 0,001, Figur 1). Medianöverlevnaden för patienter med låg MIR-630 uttryck kan inte beräknas eftersom mer än 50% av patienterna överlevde under uppföljningsperioden. Även den postoperativa median överlevnadstiden för patienter med höga MIR-630 uttryck var 34 månader (95% CI: 28,2-39,8). När ojusterad hazard ratio (HR) ansågs med låg MIR-630 uttryck som referens (1,00), hade patienter med magsäckscancer av hög MIR-630 uttryck en 2,28-faldigt högre risk för död (95% CI: 1,57-3,32; P Hotel < 0,001). Såvitt kliniskt patologiska egenskaper ansågs, lymfkörtel metastas (log rank test: P
= 0,002), fjärrmetastaser (log rank test: P Hotel < 0,001) och TNM stadium (log rank test: P Hotel < 0,001) var också visat sig vara associerade med överlevnad eftersom patienter med magsäckscancer av lymfkörteln metastasering, fjärrmetastaser eller avancerad klass tenderade att ha sämre total överlevnad och högre risk för död. Men kön (log rank test: P
= 0,168), ålder (log rank test: P
= 0,572) differentieringsstatus (log rank test: P
= 0,156), tumörstället (log rank test: P
= 0,632) eller lauren klassificering (log rank test: P
= 0,573) hade ingen prognostiska värdet på den totala överlevnaden hos patienter med magcancer .

som miR-630-uttryck visade sig vara associerad med total överlevnad av patienter i univariat överlevnadsanalys, vi undersökte vidare huruvida mIR-630 skulle kunna fungera som ett oberoende prognostisk markör för patienter med magcancer. Eftersom lymfkörteln metastasering och fjärrmetastaser uppgifter ingick i TNM scendata vi utförde Cox proportional hazards model, som justeras efter kön, ålder och TNM stadium. Resultaten visade att den justerade HR av hög MIR-630 uttryck gruppen var 3,51 (95% CI: 1,83-6,72; P Hotel < 0,001). Dessa resultat visade att MIR-630 var en oberoende prognostisk faktor total överlevnad för patienter med magcancer. Således ökade miR-630 uttryck kan vara en indikator på dålig överlevnad utan hänsyn till ålder, kön eller TNM stadium (Tabell 2).

Diskussion

Enligt färska studier, mer än 1900 mänskliga miRNA har identifierats, som beräknas att reglera mer än 60% av gener hos däggdjur [26]. På grund av deras stora betydelse i regleringen av genexpression, har det varit allmänt accepterat att miRNA är involverade i multipla cellulära funktioner inklusive proliferation, apoptos och differentiering, och därmed, har genomförts i olika fysiologiska och patologiska processer, från utveckling till cancer [27 ] - [29]. Tidigare undersökta utrednings uttryck profiler av miRNA i steg I icke-småcellig lungcancer att identifiera mönster som kan förutsäga återfall efter kirurgisk resektion fann att mir-630 var en av de vanligaste miRNA bland de 1000 klassificerare identifierats [30]. En annan studie på icke-småcellig funnit att miR-630 skulle kunna reglera cisplatin-inducerad cancer celldöd, vilket indikerar miR-630 var en potentiell modulator av cisplatinsvar i icke-småcellig lungcancer [31]. MIR-630 konstaterades också att uppregleras i huvud och hals skivepitelcancer efter cisplatinbehandling och kan modulera proteinuttryck av ATG5, ATG6 /BECN1, ATG10, ATG12, ATG16L1 och UVRAG [32], [33]. Färsk studie visat att uppreglering av MIR-630 i pankreascancerceller kan inducera apoptos genom att rikta IGF-1R [34]. Eftersom individuella miRNA i olika cancertyper kan ha ett stort antal olika gen mål, således har olika funktioner i olika maligniteter. Så kan den funktionella upptäckten av individuella miRNA möjliggöra djupare insikt i regleringen av genuttryck och komplexitet cancer progression.

I den aktuella studien har vi undersökt miR-630 mRNA-uttryck genom realtids-PCR-analys i 236 fall av magsäckscancer från patienter som inte fått neoadjuvant kemoterapi. Baserat relativa uttrycket beräkning, analyserade vi associationen av MIR-630 med kliniskt patologiska egenskaper samt prognosen för patienter. Resultaten visade att MIR-630 uttryck ökades i magsäckscancer jämfört med i angränsande och normala kontrollvävnader för högt uttryck av MIR-630 var mer sannolikt att upptäckas i magcancer exemplar, vilket indikerar dess möjliga deltagande på cancer. Det har också visat att MIR-630 uttryck nära besläktat med magcancer invasion, lymfkörtel metastas, fjärrmetastaser och TNM scen för hög expression av MIR-630 var mer ofta detekteras i tumörer med djup invasion, lymfkörtel metastas, avlägsen metastaser eller avancerad TNM stadium, vilket tyder på ett eventuellt deltagande miR-630 på magcancer invasion och metastas. Tillsammans med ovanstående bevis, var det därför föreslagit att MIR-630 kan spela viktiga roller i magcancer cancer och progression.

Som miR-630 uttryck befanns vara associerad med magcancer invasion och metastas, med tanke på invasionen av cancer till närliggande vävnader och metastasering till distala vävnader är viktiga faktorer som påverkar prognosen för patienter, kan mIR-630 vara en potentiell prognostisk markör för patienter med magcancer. För att undersöka det prognostiska roll miR-630 på magcancer, utförde vi Kaplan-Meier-analys av total överlevnad. Resultaten visade att patienter med magsäckscancer av hög MIR-630 uttryck tenderar att ha sämre total överlevnad jämfört med patienter med tumör i låg miR-630 uttryck, vilket tyder på att MIR-630 uttryck var en prognostisk markör för patienter med magcancer. För att ytterligare utvärdera prognostiska värdet av MIR-630 i magcancer, vi utförde Cox proportional hazards modell som justerades för kön, ålder och TNM skede av patienterna. Resultaten visade att ökad miR-630 expression var en markör för dålig total överlevnad oberoende av justerade faktorer, således, miR-630 skulle kunna användas för att fastställa patienters prognos med ut med tanke på TNM stadium. Dessa resultat indikerade att MIR-630 skulle kunna utgöra en molekylär prognostisk markör tillsats till TNM stadium för patienter med magcancer, identifiera högriskindivider som är mer benägna att ha tumörrecidiv i klinisk praxis, alltså att goda kandidater få mer aggressiv behandling. Dessa resultat var i förenligt med undersökningar fokuserade på icke-småcellig lungcancer, som anger konsistens av MIR-630 funktion i dessa typer av tumörer. Således, den positiva kopplingen mellan MIR-630 uttryck och dålig prognos får inte bara användas för att identifiera patienter med ventrikelcancer med högre risk för tidig tumör återfall men också för att ge värdefulla ledtrådar för att förstå den möjliga mekanismen för magcancer invasion och metastas.

Sammanfattningsvis har vi bevisat att miR-630 uttryck ökade i magsäckscancer och associerad med tumörprogression. Föreliggande studie visade också för första gången att miR-630 uttryck var en oberoende prognostisk faktor för patienter med magcancer. Därför är det möjligt att miR-630 kan spela en viktig roll i invasivitet och metastasering av magcancer. Det är även möjligt att miR-630 fungerar som prognostisk markör i klinisk praxis och även hämningen för MIR-630 med användning av specifika hämmare kan bli en ny terapeutisk metod för behandling av gastrisk cancer.

• PLOS ONE: En MAP3k1 SNP förutsäger överlevnad för magcancer i en kinesiska befolkningen
• PLOS ONE: kliniskt patologiska betydelse och prognostiska värdet av laktatdehydrogenas A Expression i magcancer patienter