To badanie bada związek między ekspresją genu MLH1 we krwi obwodowej a rakiem jelita grubego, wykorzystując podejście case-control do porównania poziomów ekspresji u pacjentów i dopasowanych zdrowych osób kontrolnych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
To badanie bada związek między ekspresją genu MLH1 we krwi obwodowej a rakiem jelita grubego, wykorzystując podejście case-control do porównania poziomów ekspresji u pacjentów i dopasowanych zdrowych osób kontrolnych.
MutL homolog 1 (MLH1) jest składnikiem heterodimerycznego kompleksu MutLα, który wykrywa i naprawia niedopasowania zasada-zasada oraz pętle insercji/delecji spowodowane nieprawidłowym włączeniem nukleotydów. W przypadku braku białka MLH1 zwiększa się częstość nienaprawionych niedopasowań, co prowadzi do raka narządów. Obecne badanie miało na celu ilościowe określenie ekspresji genu MLH1 i jej związku z inwazją guza (T) i inwazją węzłów chłonnych (N) w próbkach krwi od pacjentów z rakiem jelita grubego (CRC). Próbki krwi pobrano od 36 pacjentów z rakiem jelita grubego. RNA wyekstrahowano, a cDNA zsyntetyzowano za pomocą zestawu. Startery zbudowano przy użyciu podejścia opartego na połączeniu ekson-ekson, a geny MLH1 i β-aktyny przetestowano 3x przy użyciu reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym (Real-Time PCR). Do analizy danych wykorzystano oprogramowanie do analizy ekspresji genów, a test t użyto do zbadania ekspresji MLH1 i jej związku ze zmiennymi T i N. W badaniu wzięło udział 36 pacjentów z rakiem jelita grubego, w tym 15 (41,6%) kobiet i 21 (58,4%) mężczyzn, o średniej wieku 57,35 ± 4,22 lat i w przedziale wiekowym 26-87 lat. Wyniki wykazały, że stosunek ekspresji genu MLH1 u pacjentów zmniejszył się w porównaniu z osobami zdrowymi, a spadek ekspresji genów w różnych stadiach choroby był znaczący. Wyniki tego badania wykazały, że zmniejszenie ekspresji genu MLH1 odgrywa skuteczną rolę w rozwoju CRC.
Rak jelita grubego (CRC) jest jednym z najczęstszych rodzajów raka. Jest to czwarta najczęstsza przyczyna zgonów związanych z rakiem na świecie1. CRC występuje częściej u mężczyzn niż u kobiet i jest trzy do czterech razy częstszy w krajach uprzemysłowionych niż w krajach rozwijających się. Standaryzowany pod względem wieku (globalny) współczynnik zapadalności na 1 x 105 przypadków CRC wynosi 19,7 u obu płci, 23,6 u mężczyzn i 16,3 u kobiet2. Badania epidemiologiczne wykazały silne powiązania środowiskowe i styl życia z CRC. Otyłość, czerwone/przetworzone mięso, tytoń, alkohol, terapia deprywacji androgenów i cholecystektomia są związane z nieznacznie zwiększonym ryzykiem CRC2,3.
Niestabilność chromosomalna, niestabilność mikrosatelitarna i fenotyp metylatora wyspy CpG (CIMP) odgrywają ważną rolę w nowotworzeniu CRC4. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami, u pacjentów z CRC zidentyfikowano około 250 różnych mutacji, co odpowiada około 55% znanych mutacji związanych z genami naprawy niedopasowania DNA (MMR). Defekty w białkach naprawczych niedopasowania mogą być spowodowane mutacjami linii zarodkowej w genach MSH6, MLH1, PMS2 i MSH2, a większość tych mutacji znajduje się w genach MLH1 i MSH24,5. Najważniejszym białkiem w układzie MMR, które zwykle bierze udział w CRC, jest MLH1. Ostatnie badania wykazały, że każda zmiana w ekspresji MLH1 może zwiększać ryzyko CRC. Mutacje linii zarodkowej w MLH1 są odpowiedzialne za zespół Lyncha, dziedziczny typ CRC. Ponadto 13%-15% przypadków rozlanego raka jelita grubego jest spowodowanych niedoborem MLH1 w oparciu o hipermetylację promotora somatycznego6,7,8.
Gen MLH1 znajduje się na krótkim ramieniu chromosomu 3 na pozycji 22.2 i zawiera 21 eksonów9. Białko kodowane przez gen MLH1 może współpracować z endonukleazą zaangażowaną w naprawę niedopasowania, PMS2, w celu wytworzenia MutLα, który jest częścią systemu MMR. MutLα bierze udział głównie w naprawie niedopasowań zasada-zasada oraz pętli delecji i addycji w wyniku niepełnej replikacji DNA. Ponadto kodowane białko bierze udział w sygnalizacji uszkodzeń DNA i może zostać przekształcone do formy ɣMutL z białkiem MLH3, które bierze udział w naprawie niedopasowania DNA obserwowanej w mejozie10,11,12. Badania wykazały, że MLH1 bierze udział w innych głównych aktywnościach komórkowych, w tym w regulacji punktów kontrolnych cyklu komórkowego, apoptozie, rekombinacji krzyżowej i niezgodności mitotycznej13.
Gen MLH1 odgrywa kluczową rolę w systemie naprawy niedopasowania DNA (MMR). Defekt funkcji tego genu może prowadzić do akumulacji mutacji genetycznych, a w efekcie do rozwoju raka jelita grubego14. Wcześniejsze badania wykazały, że około 55% mutacji związanych z genami MMR u pacjentów z CRC jest związanych z mutacjami genu MLH1. Ponadto zmniejszona ekspresja genu MLH1 może prowadzić do zespołu Lyncha, który jest dziedziczną postacią raka jelita grubego15,16. Również defekt genu MLH1 oparty na hipermetylacji promotora somatycznego zaobserwowano w 13%-15% sporadycznych przypadków raka jelita grubego17. Te dowody naukowe pokazują, że gen MLH1 działa jako ważny biomarker w raku jelita grubego, a analiza jego ekspresji może dostarczyć cennych informacji na temat funkcji szlaku MMR i genetycznego ryzyka CRC18. Pomiar poziomu ekspresji MLH1 we krwi obwodowej pacjentów z rakiem jelita grubego może dostarczyć cennych informacji na temat funkcjonalności szlaku MMR, który często jest zaburzony w raku jelita grubego. Metoda ta może być wykorzystana do celów prognostycznych, a także do zrozumienia genetycznej podatności na raka jelita grubego19,20. Badanie dotyczące związku między mutacją MLH1 415 locus G do C a sporadycznym rakiem jelita grubego u chińskich pacjentów wykazało, że częstość występowania genotypu MLH1 C/C była znacznie wyższa u sporadycznych pacjentów z CRC niż w grupie kontrolnej, co sugeruje genetyczną podatność na sporadyczne CRC u chińskich pacjentów21. W innym badaniu porównano ekspresję genów biomarkerów genetycznych CRC w próbkach krwi obwodowej i biopsji pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit (IBD), podkreślając potencjał analizy ekspresji genów krwi obwodowej dla zrozumienia biomarkerów związanych z rakiem jelita grubego22.
Biorąc pod uwagę ważną rolę genu MLH1 i badania przeprowadzone w ostatnich dziesięcioleciach z analizą molekularną poprzez profilowanie ekspresji mRNA, nowotwory zostały sklasyfikowane z większą dokładnością. Celem tego badania było ilościowe zbadanie ekspresji MLH1 w próbkach krwi obwodowej pacjentów z CRC za pomocą PCR w czasie rzeczywistym oraz zbadanie jego związku z czynnikami patologicznymi, etapami progresji guza do warstw ściany jelita (T) oraz etapami inwazji węzłów chłonnych (N). Badanie to przeprowadzono u 36 pacjentów z CRC w celu potencjalnego ustalenia ilościowych zmian w ekspresji genów jako biomarkerów do badań przesiewowych CRC, rokowania i diagnozy przy użyciu próbek krwi obwodowej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Między kwietniem 2021 a majem 2023 przeprowadzono badanie kliniczno-kontrolne w Szpitalu Stowarzyszonym 2 Uniwersytetu Nantong. Nawiąż kontakt z działem administracyjnym szpitala w celu ustalenia ram badania. Zgodę etyczną uzyskano poprzez przedłożenie propozycji badania Komitetowi Etyki Uniwersytetu Nantong. Przestrzegano wytycznych etycznych w celu zapewnienia poufności i świadomej zgody.
1. Rekrutacja pacjentów i projektowanie badań
2. Ekstrakcja i oczyszczanie RNA
3. Projekt startera do PCR w czasie rzeczywistym
4. PCR w czasie rzeczywistym
5. Immunohistochemia i analizy genetyczne
6. Analiza statystyczna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W niniejszym badaniu u 36 pacjentów z rakiem jelita grubego zbadano ekspresję genu MLH1 we krwi obwodowej oraz jej związek z rakiem jelita grubego. Analiza zmiennych demograficznych wykazała, że 15 pacjentów (41,6%) było kobietami, a 21 pacjentów (58,4%) mężczyznami. Średni wiek pacjentów wynosił 57,35 ± 4,22 lat, a zakres wieku od 26 do 87 lat. Status wskaźnika masy ciała (BMI) pacjentów wykazał, że 14 pacjentów (38,8%) miało BMI w normie (18,5 i 24,9 kg/m2), a 22 pacjentów (61,2%) miało BMI poza zak...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Badanie to zostało przeprowadzone w celu zbadania ekspresji genu MLH1 . W badaniu tym wykazano, że poziom ekspresji genu MLH1 był obniżony u osób chorych w porównaniu z osobami zdrowymi. Na podstawie badań zmian fałdowych wykazano, że ekspresja genu MLH1 w stadium II, III i IV u osób chorych w porównaniu z osobami zdrowymi uległa znacznemu zmniejszeniu.
Rak jelita grubego stanowi poważny problem w leczeniu nowotworów na świecie ze względu na jego rozpowszechnienie i ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.
Chcielibyśmy wyrazić naszą wdzięczność i uznanie dla wszystkich, którzy pomogli nam ukończyć to przedsięwzięcie badawcze.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Sprzęt do elektroforezy w żelu agarozowym Systemy | Bio-Rad | Mini-Sub Cell GT | Służy do sprawdzania jakości RNA |
| Kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) | Sigma-Aldrich | E9884 | Stosowany jako antykoagulant do próbek krwi |
| NanoDrop | ThermoFisher Scientific | ND-2000 | używany do określania czystości RNA |
| Zastosowano maszynę do PCR w czasie rzeczywistym | Biosystems | A34322 | Używany do reakcji RT-PCR |
| Zestaw do ekstrakcji RNA | Intron Biotechnology Co | #Cat 17061 | Używany do ekstrakcji RNA z próbek krwi |
| Zestaw SYBR Green PCR | Thermo Fisher Scientific | 4309155 | Odczynniki używane do eksperymentów RT-PCR |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten artykuł został opublikowany
Film wkrótce dostępny