PLOS ONE: Simulering av Swansons litteratur Discovery: Anandamide hämmar tillväxten av Gastric cancerceller in vitro och in silico

Abstrakt

Swansons litteraturbaserade upptäckt fokus på återuppväcka tidigare publicerats men försummade kunskap. I denna studie, föreslår vi en modell i två steg av upptäckten processen och genererar en hypotes mellan anandamid och magcancer. Vidare var potentiell relation bekräftades genom uppföljande experiment. Den anandamid behandling resulterade i cellcykeln omfördelning av gastric cancerceller. Viktigast av allt, var variationen i cellcykeln förmedlas av vissa gener från B-termer av den slutna upptäckt, vilket indikerar den potentiella rollen av B-termer. Swansons litteraturbaserad upptäckt samman inte bara data för eventuella interaktioner, men ger också möjlighet att observera större bakgrunden bakom dessa direkta länkar och är ett ovärderligt upptäckt verktyg för utredarna

Citation. Dong W, Liu Y, Zhu W, Mou Q, Wang J, Hu Y (2014) Simulering av Swansons litteratur Discovery: Anandamide hämmar tillväxten av Gastric cancerceller In vitro Mössor och in silico
. PLoS ONE 9 (6): e100436. doi: 10.1371 /journal.pone.0100436

Redaktör: Valli De Re, Centro di riferimento Oncologico, IRCCS National Cancer Institute, Italien

Mottagna: 12 januari, 2014. Accepteras: 25 maj 2014; Publicerad: 20 juni 2014

Copyright: © 2014 Dong 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:. Denna studie har finansierats av den kinesiska Geriatric Oncology Society (onkologiprogram, ger CGOS-03-2013-1-1-00600). 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

Den snabba utvecklingen av vetenskapen har lett till en exponentiell tillväxt i vår kunskapsbas. Följaktligen är det mycket svårt för medicinska forskare att hämta och införliva den mest relevanta, uppdaterad information från den dagliga störtflod av publicerad litteratur. Till exempel, det totala antalet publikationer indexeras av söktermen "magcancer" ökade mer än fyra gånger under 2012 jämfört med 1980. Ofta tenderar den mest relevanta informationen att förbises eller försummas i aktuella studier [1]. Dessutom, med ökad specialisering inom vetenskap och teknik, finns större utmaningar i att dela information tvärfunktionellt, som vetenskaplig förståelse blir mer fokuserad och mindre diversifierad. Dock måste en meningsfull relation existerar mellan de olika forskningsområden. Därför är det viktigare att bestämma ignorerade kunskap än informations själva tillväxten [2].

Swanson (1990) utvecklat och genomfört en ny verktyg för att bryta den nuvarande kunskapsbasen för oredovisade eller underreported relationer, och återuppväcka tidigare publicerats men försummade hypoteser, en process som kallas litteraturbaserad upptäckt [3]. Denna process fungerar som ett sätt att ansluta 2 till synes orelaterade fynd, inget annat anges i denna form: om "A är relaterad till B" och "B är relaterad till C", sedan hypotesen att "A orsakar C" starkt föreslås [4 ]. Även om detta tillvägagångssätt inte ger en avgörande bevis, är upptäckten, i sig, till stor hjälp i att upptäcka tidigare okända relationer [5]. Vidare kan det hjälpa utredarna tillgång sammanhang och min kunskap som kanske inte avslöjas med hjälp av en traditionell sökning.

I den aktuella studien, genomförde vi en 2-steg för att simulera Swansons litteraturbaserade upptäckt metodik 2 fält av biologisk forskningslitteratur som normalt inte en bibliografi anslutna: magcancer och psykologi. Gastric cancer är en av de vanligaste diagnostiserade cancerformer, den andra ledande orsaken till cancerrelaterad död i hela världen, och ett allvarligt folkhälsoproblem [6]. Tidigare forskning har också visat att en mängd olika psykologiska faktorer kan ha en avsevärd effekt på fysiska sjukdomar. Emellertid har tidigare försummats förhållandet mellan magsäckscancer och psykologi. Därför var dessa 2 forskningsområden valts med målet att hitta en försummad gemensam anslutning.

2-steg upptäckt processen genereras en hypotes om sambandet mellan anandamid och magcancer och som en möjlig gemensam molekylära nätverket som kan mediera effekterna. Hypotesen undersöktes därefter experimentellt. Anandamid befanns hämma tillväxten i 4 gastric cancercellinjer, inklusive BGC823, SGC7901, AGS, och N87. Flödescytometri data visade att närvaron av anandamid inducerad G2 /M-cellcykeluppehåll i AGS och N87-celler. Dessutom bekräftade vi att anandamid kan agera för att reglera cellcykelassocierade gener, inklusive CHEK1, CDKN1A, CDKN2A, som erhållits från den slutna upptäckten processen. Sammantaget indikerar dessa data att anandamid påverkar cellcykelfördelning av gastric cancerceller genom att reglera B-villkor cellcykelregulatorer, en hypotes som validerades experimentellt i denna studie, vilket ger utredarna med en alternativ syn på rollen av anandamid. Med hjälp av denna metod, kunde vi framgångsrikt pussla ihop en tidigare dold relation mellan 2 skilda fält och lägga till den totala kunskapsbasen.

metoder och material

Artiklarna i MEDLINE databas

National Institutes of Health (NIH) -sponsored MEDLINE /PubMed databasen innehåller länkar till artiklar som publicerats i över 5500 ledande tidskrifter. Att förvärva den mest kompletta artikelserie för "magcancer," en heltäckande serie söksträngar (Tumör, Mage eller mage Tumör eller Tumörer, mage eller Tumörer, Gastric eller Gastric Tumörer eller Gastric Tumör eller Tumör, Gastric eller cancer i magsäcken eller stomachcancer eller magcancer eller cancer, mage eller cancer, mage eller magcancer eller magsäckscancer eller cancer, Gastric eller cancer, och mag- och Gastric cancer eller mage Tumörer) användes för att hämta lämpliga artiklar. Denna sökning hämtas 86,536 poster (nås den 27 oktober, 2011), som inkluderade alla publikationer ingått denna databas. Dessutom, för att förvärva den mest kompletta artikelserie för "psykologi", en inkluderande serie söksträngar (psykologi eller biverkningar, psykiska eller psykiska biverkningar eller psykologiska sidan effekt eller biverkning, psykiska eller psykosociala faktorer eller faktor, Psykosocial eller Faktorer , psykosociala eller psykosocial faktor eller psykologiska faktorer eller faktorer, Psykologiska eller Factor, och psykologiska eller psykologisk faktor eller psykologer eller psykolog) hämtas 911,793 poster. Alla dessa publikationer har sparats i Medline-format för att samla in Medical Subject Headings (MeSH) termer.

MeSH-termer

MeSH är den kontrollerade vokabulär av National Library of Medicine. MeSH består av uppsättningar av termer kallas deskriptorer som är ordnade i både alfabetiska och hierarkiska strukturer, därför kan MeSH-termer identifiera primära fokus för publicering, och kan användas för att indexera Medline poster. I denna studie har dessa beskrivningar filtreras med hjälp av en MeSH stopplista av 5,569 deskriptorer specifika ämnesområden av denna studie.

Stoplists

En stopplista är en lista med ord som ska uteslutas, antingen eftersom de är för bred eller är meningslösa som mål för en sökning. Stoplists kan inkludera så många som flera hundra funktionella ord som inte är underkastade orienterade. I denna studie var en lång stopplista av 5,569 ord sammanställts för att filtrera MeSH-termer. Använda MeSH kategorier som tillhandahålls av Medline databasen och studieläkarens bedömning, vi sammanställt listor över stop-termer, med MeSH kategorier högsta nivån som visas i Tabell 1. Detaljerad information om MeSH kategorier kan hittas på http: //www.nlm.nih .gov /mesh /2012 /mesh_bro-wser /MeSHtree.Dhtml.

Öppna upptäckt process

den öppna upptäckt processen börjar med ett vetenskapligt problem och generering av en hypotes. I denna studie inom magcancer och psykologi valt att leta efter gömda relationer. Vi hämtade publikationer som hänför sig till magsäckscancer och psykologi som beskrivits tidigare. Därefter MeSH profil konstruerad för att initiera A eller B ämne. Vi konstruerade ämnesprofiler genom att identifiera en relevant delmängd av karakteristiska termer från val av text. Villkor extraherades från dokumenten och utvärderas för deras relativa betydelse som beskrivningar av ämnet. I denna studie, våra profiler var viktade vektorer för MeSH-termer, som visas nedan för ett ämne X _i:

(1) där m _{j representerar en MeSH-term, w i , j representerar sin vikt, med en totalt n termer i MeSH ordförråd [7].}

Efter ämnen A och B konstruerades den slutliga kombinations en C-profil-konstruerades med hjälp av en Java-applet som vi tagit fram. I detta förfarande framställdes termer som förekommer i både A- och B-profiler elimineras, tillsammans med termer som endast var närvarande i en profil. Slutligen MeSH-termer som endast var närvarande i B profil och sällan dök upp i en profil valdes och kallade C-profilerna. Villkoren i C-profilerna visade nära förbindelser med ämne B och få eller inga länkar på ämnet A. Med andra ord, förblev dessa begrepp närstående "psykologi", men var sällan redovisas tillsammans med "magsäckscancer." Men, som tidigare rapporterat anslutningar kan existera, som kan avslöjade att använda det därpå följande förfarandet

sluten upptäcktsprocess

den slutna upptäcktsprocess utfördes med hjälp av webbaserad modell Arrowsmith (http:. //arrowsmith.psych. uic.edu/arrowsmith_uic/index.html, University of Illinois, Chicago, avdelningen för psykiatri), som är utformad för att hjälpa till med förståelse och erkännande av dolda kopplingar mellan A och C litteratur komponenter [8], [9]. Vi inledde den slutna upptäckten processen med de första 2 Medline sökningar med hjälp av Arrowsmith bearbetning: Ett ämne profilsökning och C sikt litteratursökning. Därefter Arrowsmith programmet genererat en lista med termer som kunde hittas i titlarna på både A och C litteratur hämtning. Dessa ord analyserades för att generera en B-listan, med hjälp tredjedel filtreringssteget, genom

välja vissa semantiska kategorier (Aktiviteter & beteenden, anatomi, Genes & Molecular sekvenser och Gene & Protein Namn; kemikalier & Droger, Physiology),

ta bort B-termer som föreföll mindre än 5 gånger i antingen litteratur,

hålla B-termer som först dök upp under de senaste 10 åren;

ta bort B-termer har litteratursammanhållnings poäng mindre än 0,1.

Slutligen vi genererat vår lista över B-koncept och sedan visade motsvarande AB och BC litteratur hämtning.

Cellodling

cellinjer som används i denna studie var alla gastric cancercellinjer. De N87 och AGS-cellinjer erhölls från American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA). AGS cellinje härrörde från fragment av en tumör opererande från en patient som var en 54-årig vit kvinna och hade fått någon tidigare behandling. N87 cellinje härrörde från en levermetastaser av en väl differentierad mage cancer av en vit man tagit före cytostatikabehandling. AGS och N87-celler odlades i Dulbeccos modifierade Eagles medium (DMEM; Invitrogen, Carlsbad, CA, USA), kompletterat med 10% fetalt bovint serum (FBS). Cellinjerna BGC823 och SGC7901 etablerades i Kina. Den BGC823 cellinje bildades 1984 genom 60 passager av cellodling under perioden 2 år från ett kirurgiska exemplar av en mage cancerpatient som diagnostiserats som låg differentierad adenocarcinom. SGC7901 cellinje grundades 1979 och som härrör från en lymfatisk metastas av magcancer av en 56-årig kinesisk kvinna. De BGC823and SGC7901 celler odlades i Dulbeccos modifierade Eagles medium (DMEM; Invitrogen, Carlsbad, CA, USA), kompletterat med 5% fetalt bovint serum (FBS); Alla cellinjer hölls vid 37 ° C i 5% CO _2.

Flödescytometrisk analys av cellcykeln status och apoptos

AGS och N87-celler (1 x 10 ^{5) rutinmässigt skördas genom trypsin digestion efter behandling med anandamid (Sigma, A0580), tvättades med PBS, och fixerades i kall 75% etanol vid 4 ° C över natten. Efter färgning med propidiumjodid (PI) lösning under 30 min, var cellcykelanalys utförs genom fluorescensaktiverad cellsortering (FACS) för att bestämma den procentuella och distribution av celler i G1, S och G2 /M-faserna.}

för detektion av fosfatidylserin utläggning, trypsiniserade cellerna var dubbel färgades med fluoresceinisotiocyanat (FITC) -konjugerad Annexin V (20 ^ g /ml) och PI (50

• PLOS ONE: D-Dimer: Inte bara en indikator av venös trombos men en Predictor av asymptomatiska hematogen metastas i Gastric Cancer Patients
• PLOS ONE: Förändrad Expression av hypoxi-inducerbara faktor-1α (HIF-1α) och dess reglerande gener i Gastric Cancer Tissues