Deze studie onderzoekt het verband tussen MLH1-genexpressie in perifeer bloed en darmkanker, waarbij gebruik wordt gemaakt van een case-control-benadering om expressieniveaus bij patiënten te vergelijken met gematchte gezonde controles.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Deze studie onderzoekt het verband tussen MLH1-genexpressie in perifeer bloed en darmkanker, waarbij gebruik wordt gemaakt van een case-control-benadering om expressieniveaus bij patiënten te vergelijken met gematchte gezonde controles.
MutL-homoloog 1 (MLH1) is een component van het heterodimere complex MutLα dat mismatches tussen basen en basen en insertie-/deletielussen detecteert en repareert die worden veroorzaakt door verkeerde opname van nucleotide. Bij afwezigheid van MLH1-eiwit neemt de frequentie van niet-gerepareerde mismatches toe, wat resulteert in orgaankanker. De huidige studie probeerde MLH1-genexpressie en de relatie met tumorinvasie (T) en lymfeklierinvasie (N) te kwantificeren in bloedmonsters van patiënten met colorectale kanker (CRC). Er werden bloedmonsters genomen van 36 CRC-patiënten. RNA werd geëxtraheerd en cDNA werd gesynthetiseerd met behulp van een kit. De primers werden gebouwd met behulp van de exon-exon-junctiebenadering en MLH1 - en β-actinegenen werden 3x getest met behulp van real-time polymerasekettingreactie (Real-Time PCR). Software voor genexpressie-analyse werd gebruikt om de gegevens te analyseren en een t-test werd gebruikt om de expressie van MLH1 en het verband met T- en N-variabelen te onderzoeken. In deze studie werden 36 patiënten met colorectale kanker geïncludeerd, waaronder 15 (41,6%) vrouwen en 21 (58,4%) mannen, met een gemiddelde leeftijd van 57,35 ± 4,22 jaar en in de leeftijdscategorie van 26-87 jaar. De resultaten toonden aan dat de verhouding van MLH1-genexpressie bij patiënten afnam in vergelijking met die bij gezonde personen, en dat de afname van genexpressie in verschillende stadia van de ziekte significant was. De resultaten van deze studie toonden aan dat de reductie van MLH1-genexpressie een effectieve rol speelt bij de ontwikkeling van CRC.
Darmkanker (CRC) is een van de meest voorkomende vormen van kanker. Het is wereldwijd de vierde belangrijkste doodsoorzaak door kanker1. CRC komt vaker voor bij mannen dan bij vrouwen, en het komt drie tot vier keer vaker voor in geïndustrialiseerde landen dan in ontwikkelingslanden. De leeftijdsgestandaardiseerde (wereldwijde) incidentie per 1 x 105 van CRC-incidentie is 19,7 bij beide geslachten, 23,6 bij mannen en 16,3 bij vrouwen2. Epidemiologische studies hebben sterke associaties met milieu en levensstijl met CRC aangetoond. Obesitas, rood/bewerkt vlees, tabak, alcohol, androgeendeprivatietherapie en cholecystectomie worden allemaal in verband gebracht met licht verhoogde CRC-risico's 2,3.
Chromosomale instabiliteit, microsatellietinstabiliteit en CpG-eilandmethylatorfenotype (CIMP) spelen een belangrijke rol bij het ontstaan van tumoren van CRC4. Volgens eerdere studies zijn ongeveer 250 verschillende mutaties geïdentificeerd bij patiënten met CRC, wat overeenkomt met ongeveer 55% van de bekende mutaties die verband houden met DNA-mismatch-reparatie (MMR)-genen. Defecten in mismatch-reparatie-eiwitten kunnen worden veroorzaakt door kiembaanmutaties in de MSH6-, MLH1-, PMS2- en MSH2-genen, en de meeste van deze mutaties worden aangetroffen in MLH1- en MSH2-genen 4,5. Het belangrijkste eiwit in het MMR-systeem, dat meestal betrokken is bij CRC, is MLH1. Recente studies hebben aangetoond dat elke verandering in MLH1-expressie het risico op CRC kan verhogen. Kiembaanmutaties in MLH1 zijn verantwoordelijk voor het syndroom van Lynch, een overgeërfd type CRC. Bovendien wordt 13%-15% van de gevallen van diffuse darmkanker veroorzaakt door MLH1-deficiëntie op basis van somatische promotorhypermethylering 6,7,8.
Het MLH1-gen bevindt zich op de korte arm van chromosoom 3 op positie 22.2 en bevat 21 exonen9. Het eiwit dat door het MLH1-gen wordt gecodeerd, kan samenwerken met een endonuclease dat betrokken is bij mismatch-reparatie, PMS2, om MutLα te genereren, dat deel uitmaakt van het MMR-systeem. MutLα is voornamelijk betrokken bij het herstel van base-base mismatches en deletie- en additielussen als gevolg van onvolledige DNA-replicatie. Bovendien is het gecodeerde eiwit betrokken bij de signalering van DNA-schade en kan het worden omgezet in de ɣMutL-vorm met het MLH3-eiwit, dat betrokken is bij DNA-mismatch-reparatie die wordt waargenomen bij meiose 10,11,12. Studies hebben aangetoond dat MLH1 betrokken is bij andere belangrijke cellulaire activiteiten, waaronder regulatie van controlepunten van de celcyclus, apoptose, crossover-recombinatie en mitotische incompatibiliteit13.
Het MLH1-gen speelt een sleutelrol in het DNA-mismatch-reparatiesysteem (MMR). Een defect in de functie van dit gen kan leiden tot de accumulatie van genetische mutaties en als gevolg daarvan de ontwikkeling van colorectale kanker14. Eerdere studies hebben aangetoond dat ongeveer 55% van de mutaties geassocieerd met MMR-genen bij patiënten met CRC gerelateerd zijn aan MLH1-genmutaties. Bovendien kan verminderde MLH1-genexpressie leiden tot het Lynch-syndroom, een erfelijke vorm van colorectale kanker15,16. Ook is MLH1-gendefect op basis van somatische promotorhypermethylering waargenomen bij 13%-15% van de sporadische gevallen van colorectale kanker17. Dit wetenschappelijke bewijs toont aan dat het MLH1-gen fungeert als een belangrijke biomarker bij colorectale kanker, en de expressieanalyse ervan kan waardevolle informatie opleveren over de functie van de BMR-route en het genetische risico van CRC18. Het meten van MLH1-expressieniveaus in het perifere bloed van patiënten met darmkanker kan waardevolle informatie opleveren over de functionaliteit van de BMR-route, die vaak verstoord is bij darmkanker. Deze methode kan worden gebruikt voor prognostische doeleinden en om genetische gevoeligheid voor darmkanker te begrijpen19,20. Een studie naar de relatie tussen MLH1 415 locus G naar C-mutatie en sporadische colorectale kanker bij Chinese patiënten wees uit dat de frequentie van het MLH1 C/C-genotype significant hoger was bij sporadische CRC-patiënten dan bij controles, wat wijst op een genetische gevoeligheid voor sporadische CRC bij Chinese patiënten21. Een andere studie vergeleek de genexpressie van CRC-genetische biomarkers in perifeer bloed en biopsiemonsters van patiënten met inflammatoire darmaandoeningen (IBD), waarbij het potentieel van genexpressieanalyse van perifeer bloed voor het begrijpen van darmkankergerelateerde biomarkers werd benadrukt22.
Gezien de belangrijke rol van het MLH1-gen en studies die de afgelopen decennia zijn uitgevoerd met moleculaire analyse door profilering van mRNA-expressie, zijn kankers met een hogere nauwkeurigheid geclassificeerd. Het doel van deze studie was om de expressie van MLH1 in perifere bloedmonsters van patiënten met CRC kwantitatief te onderzoeken met behulp van real-time PCR, en om de relatie met pathologische factoren, stadia van tumorprogressie naar de lagen van de darmwand (T) en stadia van invasie naar lymfeklieren (N) te onderzoeken. Deze studie werd uitgevoerd bij 36 CRC-patiënten om mogelijk kwantitatieve veranderingen in genexpressie vast te stellen als biomarkers voor CRC-screening, prognose en diagnose met behulp van perifere bloedmonsters.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Tussen april 2021 en mei 2023 is een case-control onderzoek uitgevoerd in het Affiliated Hospital 2 van Nantong University. Neem contact op met de administratieve afdeling van het ziekenhuis om het studiekader vast te stellen. Ethische goedkeuring werd verkregen door het studievoorstel in te dienen bij de ethische commissie van de Nantong University. Ethische richtlijnen werden gevolgd om vertrouwelijkheid en geïnformeerde toestemming te waarborgen.
1. Rekrutering van patiënten en opzet van de studie
2. Extractie en zuivering van RNA
3. Primerontwerp voor PCR in realtime
4. PCR in realtime
5. Immunohistochemie en genetische analyses
6. Statistische analyse
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In deze studie werden 36 patiënten met darmkanker onderzocht op MLH1-genexpressie in het perifere bloed en de relatie met darmkanker. Analyse van demografische variabelen toonde aan dat 15 patiënten (41,6%) vrouwen waren en 21 patiënten (58,4%) mannen. De gemiddelde leeftijd van de patiënten was 57,35 ± 4,22 jaar en de leeftijdscategorie was 26-87 jaar. De body mass index (BMI)-status van de patiënten toonde aan dat 14 patiënten (38,8%) een normale BMI hadden (18,5 en 24,9 kg/m<...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deze studie werd uitgevoerd met als doel de expressie van het MLH1-gen te onderzoeken. In deze studie werd aangetoond dat het niveau van MLH1-genexpressie verlaagd was bij zieke mensen in vergelijking met gezonde mensen. Op basis van studies naar vouwverandering is aangetoond dat de expressie van het MLH1-gen in stadium II, stadium III en stadium IV bij zieke mensen in vergelijking met gezonde mensen een significante afname vertoonde.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs verklaren geen belangenconflict.
We willen onze dankbaarheid en waardering uitspreken aan iedereen die ons heeft geholpen dit onderzoek te voltooien.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Agarose Gel Electrophoresis Equipment | Bio-Rad | Mini-Sub Cell GT Systems | Gebruikt om de RNA-kwaliteit te controleren |
| Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Sigma-Aldrich | E9884 | Gebruikt als anticoagulans voor bloedmonsters |
| NanoDrop | ThermoFisher Scientific | ND-2000 | Spectrofotometer gebruikt om de RNA-zuiverheid te bepalen |
| Real-time PCR Machine | Applied Biosystems | A34322 | Gebruikt voor RT-PCR reacties |
| RNA Extraction Kit | Intron Biotechnology Co | #Cat 17061 | Gebruikt voor RNA-extractie uit bloedmonsters |
| SYBR Green PCR Kit | Thermo Fisher Scientific | 4309155 | Reagentia gebruikt voor RT-PCR experimenten |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit artikel is gepubliceerd
Video binnenkort beschikbaar