Введение
<р> ЛДГ-А, фермент, ответственный за превращение пирувата в лактат, было продемонстрировано, повышающей регуляции во многих типах рака и привести к более агрессивным поведение путем регуляции пролиферации и антиапоптоз. Тем не менее, его экспрессия в раке желудка (GC) не отличается тщательно. Цель данного исследования состояла в том, чтобы разъяснить выражение и потенциальное воздействие LDH-A в GC.
Финансирование:. Это исследование была поддержана грантами от научно-исследовательских проектов в провинции Ляонин отдела науки и техники (№ 2007225017, № 2009225011-2 и № 2011415052) и проектов науки и техники в городе Шеньян (№ F11-264-1-19). Доноры не играет никакой роли в дизайн исследования, сбора и анализа данных, решение о публикации или подготовки рукописи
<р> Конкурирующие интересы:.. Авторы заявили, что не существует никаких конкурирующих интересов
Введение
<р> метаболические свойства раковых клеток значительно отличаются от тех, из нормальных клеток, как раковые клетки преимущественно используют гликолиз вместо митохондриального окислительного фосфорилирования, даже в присутствии кислорода; Это явление известно как эффект Варбурга [1], [2], [3]. Удивительно высокий уровень занимают глюкозы и лактата в опухолях в присутствии кислорода привело Варбург предположить, что аберрантное метаболизм может быть причиной многих видов рака [2]. Тем не менее, преимущество метаболической трансформации дает раковым клеткам, остается неясным [4], [5]. В последнее время открытие связи между онкогенов и метаболических процессов привело к всплеску интереса к работе Варбурга. Существует все больше доказательств, свидетельствующих о том, что адаптация аэробного гликолиза раковых клеток может способствовать распространению рака [5]. метаболизм Рак был под обширные исследования в надежде найти новые эффективные методы лечения для рака.
<р> ЛДГ-A, является важным ферментом, который играет важную роль в конечной стадии эффекта Варбурга путем превращения пирувата в лактат , В различных типах злокачественных опухолей человека, экспрессия СДГ-А была повышающей регуляции [6], [7]. В пищеводного плоскоклеточный рак, ЛДГ-А была повышающей регуляции в тканях рака и способствует выживанию опухолевых клеток [8]. Кроме того, ЛДГ-А сообщалось, для усиления роста и миграции клеток рака желудка [9]. Тем не менее, статус экспрессии и функции LDH-А в рак желудка (GC) до сих пор остаются неизвестными.
<Р> В этом исследовании мы исследовали экспрессию LDH-А в большой группе образцов ГХ и коррелировали ее выражение с клиническими патологических параметров и общей выживаемости (OS). Наши результаты показывают, что экспрессия СДГ-А была повышающей регуляции в клинических образцов желудочного рака, и экспрессия белка коррелировал с возрастом и гистологической классификации. Кроме того, мы обнаружили, что высокая ЛДГ-А выражение было связано с плохим прогнозом у больных ГЦ. Взятые вместе, наше исследование показало онкогенного функцию LDH-А при раке желудка и предложил ЛДГ-A в качестве нового потенциального прогностического фактора и потенциальной терапевтической мишени.
Пациенты
настоящее исследование было включено 264 пациентов с ГК, следовавших хирургическое лечение с января 2006 года по май 2007 года в первый филиал больницы Китайского медицинского университета. Группа состояла из 194 мужчин и 70 женщин со средним возрастом 59 (диапазон 29-81) лет. Ни один из пациентов не подверглись химиотерапии или лучевой терапии перед хирургическим вмешательством. Последующая информация была собрана из всех пациентов.
Линии клеток желудка человека MKN28 (хорошо дифференцированная), AGS, SGC-7901 (умеренно дифференцированные ), MGC803 (слабо дифференцированы) и нормальной человеческой желудка клеточная линия ГЭС-1 купил из клеточного банка китайской академии наук. Пять клеточные линии поддерживали в среде RPMI 1640 (город Hyclone, Логан, США) с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS). Все клеточные линии были в 5% CO <суб> 2 увлажненной атмосфере при 37 ° С.
Оценка иммуногистохимическим окрашиванием
<р> иммунореактивность оценивали независимо друг от друга двух исследователей, которые были ослеплены к исходу пациента. Оценка была основана на интенсивности окрашивания. Окрашивание интенсивности для СДГ-A оценивали как 0 (отрицательный); 1 (слабый); 2 (умеренная); и 3 (сильный). Образцы были разделены на две группы в соответствии с их оценками: 0 и 1 являются низкая экспрессия группой; 2 и 3 являются высокая экспрессия группа. В случае несоответствия в выигрыше, слайды были повторно рассмотрены как патологоанатомами под микроскопом.
Измерение концентрации лактата и АТФ
<р> После 48 часов инкубации, лактата и уровни АТФ в культуральной среде измеряли с использованием коммерчески доступных наборов анализа (приобретены у BioVision [Mountain View, Калифорния] и Roche Applied Science , соответственно). Результаты были скорректированы для окончательного подсчета клеток числа.
Результаты
ЛДГ-A Выражение в ткани рака желудка человека
<р> Мы сортовой окрашенные срезы ГК ТМА и ядра ткани NNM для их цитоплазмы иммуногистохимического интенсивности окрашивания против СДГ-белка. Считываемые образцы включали 264 карциномы желудка и 209 NNM согласованный. Типичная диффузное окрашивание цитоплазмы белка можно найти во многих карциномы желудка и нормальной желудочной ткани, как показано на рисунке 1, раковой ткани показали положительную окрашивание цитоплазмы на 201 случаев (76,14%), в то время как среди 209 случаев NNM, 131 случаев ( 62,68%) имели LDH-положительное выражение (таблица 1). Для исследования количества экспрессии LDH-A в образцах GC, экспрессия СДГ-A исследовали с помощью Вестерн-блот-анализа в семи случайно выбранных опухолей и парными нормальных тканей. Повышающей регуляции СДГ-А наблюдалась в образцах GC по сравнению с парными нормальными тканями (рис. 2а). Эти исследования показали, что ЛДГ-A значительно усиливается в раковых образцах по сравнению с соседними нераковых тканей (Таблица 1. р = 0,002).
Переменные в клинико-патологическими 264 Случаи Желудочный карцинома
<р> Как показано в таблице 2, Мы обнаружили, что повышенная экспрессия ЛДГ-а была значимо связана с возрастом пациентов (р = 0,004) и гистологического типа (р = 0,02), метастазов в лимфатических узлах (Р = 0,043), но не с пола (р = 0,072), размер опухоли (р = 0,086) , глубина инвазии (P = 0,328), лимфатической инвазии (P = 0,738), Lauren оценка (P = 0,152) или стадии TNM (P = 0,417).
Выживание Анализ
<р> 5 -летний скорость ОС из 264 пациентов с первичным раком желудка составила 46% (122/264), 142 смертельных случаев, наблюдаемых в течение периода наблюдения. Средняя продолжительность наблюдения составила 50 месяцев (диапазон 9-78 месяцев). Анализ выживаемости кривой выживания и лог-ранговый критерий Каплана-Майера показал, что у пациентов с высоким уровнем экспрессии LDH-А в ткани опухоли было значительно хуже общей выживаемости, чем у пациентов с низким уровнем A ЛДГ экспрессии опухоли (P < 0,001;. Рисунок 3) , С целью изучения потенциальной взаимосвязи между выражением LDH-А и прогноза в различных типах GC, мы оценивали выживаемость пациентов в разных подгруппах: Когда статистический анализ был проведен расслаивается по классам Lauren и гистологической классификации, значение появилось в диффузного типа ГХ и недифференцированные типа ГХ (Р &л; 0,001, соответственно), но не в кишечном (Р = 0,179) или дифференцированные (р = 0,104) из них. Многофакторный анализ проводили с использованием модели пропорциональных рисков Кокса для всех значимых переменных в одномерном анализе. В таблице 3 приведены значения: скорректированный для других ковариатов, результаты многовариантного анализа показали, что ЛДГ-А выражение (Р &л; 0,001), лимфатической инвазии (Р = 0,046) и степень Lauren (Р = 0,001), ТНМ стадия (Р = 0,006), но не возраст (Р = 0,053), размер опухоли (Р = 0,111), глубина инвазии (Р = 0,598), метастазов в лимфатических узлах (Р = 0,089), или гистологического типа (Р = 0,674), были независимыми прогностическим факторы риска для ОС (таблица 3).
Нокдаун СДГ-A по миРНК снижает экспрессию СДГ-A в MGC-803
<р> по мнению западных результатов пятно и в режиме реального времени RT -PCR, экспрессия СДГ-A эффективно уменьшается в LDH-A-миРНК экспрессирующих клеток МГЦ-803. Как показано на рисунке 4, экспрессия СДГ-A белка анализированы с помощью Вестерн-блот трудно обнаружить, а уровень мРНК PKM2 был уменьшен на 74%, в LDH-A-миРНК клеток, экспрессирующих МГЦ-803. ЛДГ-А выражение оставалось неизменным в обеих клеточных линиях, GC и клеточных линий, экспрессирующих контроль миРНК.
В этом исследовании мы рассмотрели онкогенного потенциала СДГ-A в естественных условиях. Туморогенность в естественных условиях клеток siLDH-A МГЦ-803 и контрольных клеток оценивали с помощью подкожной инъекции клеток у бестимусных голых мышей. В соответствии с исследованиями в пробирке, приглушения экспрессию LDH-А резко ослабило туморогенности клеток ЛДГ-A размера опухоли. Для всех подобранных ксенотрансплантатов опухоли siLDH-А были значительно меньше, чем у контрольных (рис. 5е, е).
в 1920-е годы, Варбург впервые продемонстрировал, что раковые клетки занимают более высокие ставки глюкозы, чем нормальные клетки и вырабатывают энергию почти аэробного гликолиза для их потребность в энергии для адаптации экологических ограничений, таких как прерывистой гипоксии [10], [11]. Тем не менее, это изменение обмена веществ не просто адаптация к гипоксической среде, но является активным сотовая стратегия, которая дает значительное преимущество для пролиферации и злокачественной опухоли. Теперь Vegran и др
. [12] сообщили, что лактат может непосредственно модулировать фенотип эндотелиальных клеток, потенциально представляет собой важный механизм, с помощью которого опухоли контролировать свое собственное кровоснабжение через сосудистую формообразования. Поскольку активные формы кислорода (ROS) являются естественными побочными продуктами митохондриального дыхания, было высказано предположение, что превращение глюкозы в лактат может защитить раковые клетки от окислительного стресса [13]. В последнее время данные свидетельствуют о том, что восстанавливая нормальную окислительное фосфорилирование в раковых клетках, могут не только ингибировать рост и пролиферацию клеток, а также ухудшают способность метастатических злокачественных клеток [14]. Таким образом, значение конститутивно вверх регулируемой аэробного гликолиза недавно была признана в опухолевой прогрессии, но молекулярные механизмы, приводящие к этому фенотипу и их вклад в развитие рака недостаточно хорошо изучены.
<Р> ЛДГ-А, фермент несет ответственность за превращение пирувата в лактат, играет важную роль в процессе гликолиза. Несколько исследовательских сообщили, что экспрессия СДГ-A может быть вызван несколькими онкогенов [15]. Эти отчеты поддерживают идею, что ЛДГ-индукционные имеет решающее значение для онкогенной активности этих онкогенов в раковых клетках.
<Р> Онкогенная активность СДГ-А было сообщено в пищеводу рака, рака поджелудочной железы и клеток рака желудка [ ,,,0],8], [9], [16]. Юнцзе Чжан и др
. Сообщается, что ЛДГ-Снижение может подавлять туморогенности кишечного типа рака желудка (ММСК) клеток downregulating Oct4 [17]. И Чжиюй Wang и др
. Сообщается, что ЛДГ-заглушающие подавляет онкогенность рака молочной железы с помощью индукции окислительного стресса опосредованного апоптоза митохондриальной затрагивающего пути [18]. Здесь мы исследовали фиксированных формалином, залитых парафином опухолевой ткани из 264 пациентов, для экспрессии LDH-А и сообщил характеристику LDH-A экспрессии в человеческой GC, и представить его корреляцию с клинико-патологическими параметрами и прогноз пациентов. Во-первых, мы обнаружили, что экспрессия СДГ-A был повышен в образцах GC по сравнению с совпадающими нормальными тканями. Этот результат может быть согласуется с предыдущим исследованием, что в различных типах злокачественных опухолей человека, экспрессия СДГ-А была повышающей регуляции [4], [5]. В опухолевой ткани, наше исследование показало, что ЛДГ-А выражение сильно коррелирует с GC клинико-патологический характеристики: возраст, метастазов в лимфатических узлах и гистологической классификации. Таким образом, мы полагаем, что до регулируемого ЛДГ-Выражение может способствовать распространению и развитию ГКС. Во-вторых, мы дополнительно анализировали прогностическую роль СДГ-A на общую выживаемость пациентов с GC. Kaplan-Meier анализ показал статистически значимую связь между LDH-A выражения и общей выживаемости пациентов, а также пациентов с более сильными СДГ-окрашиванием имели более низкий уровень выживаемости. Когда статистический анализ был проведен стратифицированная по классам Lauren и гистологической классификации, значение появилось в диффузного типа GC и недифференцированного типа GC, но не в кишечных или дифференцированных из них. Конкретные миРНК против СДГ-A проводили в MGC803 клеток и рост запаздывающим клеток в пробирке и в мышиных моделях. ЛДГ-нокдаун также снижается лактат и производство АТФ в клетках GC. Таким образом, наши результаты свидетельствуют о том, что экспрессия СДГ-A был независимым прогностическим фактором ОС, и указал, что ЛДГ-A может иметь онкогенного роль в развитии опухоли, особенно при диффузной типа ГХ или пациентов типа GC недифференцированные. В соответствии с нашим исследования, было сообщено, что нокдаун экспрессии LDH-А в гепатоцеллюлярной клетках карциномы человека может индуцировать апоптоз [8], и понижающей регуляции СДГ-A может увеличить производство ROS и цитозольного Ca2 + сигнализации, которая снижала внутренней мембраны митохондрий потенциал и привело к высвобождению цитохрома с в гепатоцеллюлярной карциномы клеток.
<р> Взятые вместе, наше исследование показывает, что до регулируемой экспрессии LDH-а обеспечивает желудочные раковые клетки с преимуществами роста. В то же время, проведенное исследование показывает, ЛДГ-A в качестве потенциальной терапевтической мишени.