Name: Análise Multiômica de TMEM200A como Biomarcador Pan-Câncer (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-15T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: Explore análise multiômica de TMEM200A como biomarcador pan-câncer usando bioinformática e validação experimental. Este método integra predições computacionais com técnicas laboratoriais para identificar novos alvos terapêuticos em câncer gástrico.

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Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (82160550).

TMEM200A: Um novo oncogene que regula EMT e PI3K/AKT no câncer gástrico

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Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

TMEM200A pertence a uma família de TMEMs que é essencial para que as células cancerosas proliferem38. A expressão variável de TMEM200A em diferentes neoplasias malignas tem recebido menos atenção, e uma investigação completa do pan-câncer está faltando. No entanto, evidências continuam a se acumular, mostrando que a família de proteínas transmembrana TMEM pode ser importante na manutenção de células cancerosas malignas por meio de interações com várias proteínas, por exemplo, a a...

O câncer tem emergido como um problema persistente de saúde pública que coloca em risco a saúde humana em todo o mundo1devido às suas altas taxas de morbidade e mortalidade em todo o mundo, representando um pesado fardo financeiro e médico para a sociedade2. Avanços significativos na terapia do câncer foram alcançados nos últimos anos graças à descoberta de marcadores de câncer3, e os pesquisadores desenvolveram novos métodos diagnósticos e novas drogas para tratar o câncer. No entanto, alguns pacientes com câncer ainda apresentam prognóstico ruim devido a fatores como resistência aos medicamentos, efeitos colaterais dos fármacos e sensibilidade química4. Portanto, há uma necessidade urgente de identificação de novos biomarcadores para o rastreamento e tratamento de cânceres em estádio inicial5.
As proteínas de membrana são proteínas que podem se ligar e se integrar às células e membranas organelas6. Estas podem ser agrupadas em três categorias, dependendo da força de ligação à membrana e de sua localização: proteínas ancoradas a lipídios, proteínas íntegras e proteínas de membrana periférica 7,8. Uma proteína transmembrana (TMEM) é uma proteína de membrana integral que consiste em pelo menos um segmento transmembrana9, que passa total ou parcialmente através da membrana biológica.
Embora os mecanismos de ação das proteínas pertencentes à família TMEM não sejam bem compreendidos, sabe-se que essas proteínas estão envolvidas em vários tipos decâncer10. Várias proteínas TMEM estão associadas a fenótipos migratórios, proliferativos e invasivos, e sua expressão está frequentemente associada ao prognóstico do paciente11. Portanto, os membros da família TMEM tornaram-se alvo de pesquisa. Uma revisão abrangente dos relatos existentes sobre TMEM revelou que eles estão principalmente associados à sinalização inter e intracelular12, doenças relacionadas à imunidade e tumorigênese10. Muitos TMEMs também possuem funções fisiológicas importantes, por exemplo, canais iônicos na membrana plasmática, ativação de vias de transdução de sinal, bem como a mediação da quimiotaxia celular, adesão, apoptose e autofagia10. Portanto, levantamos a hipótese de que as proteínas TMEM podem ser importantes marcadores prognósticos na detecção e tratamento de tumores.
TMEM200A expressão é significativamente elevada no câncer gástrico (GC). A maior expressão do TMEM200A13, que possui oito exons e comprimento total de 77,536 kb no cromossomo 6q23.1, tem sido associada a um mau prognóstico de sobrevida global (SG) em casos de CG. No entanto, as alterações em sua expressão têm sido raramente relatadas em estudos oncológicos. Este artigo compara e analisa a utilidade do TMEM200A como alvo terapêutico e marcador diagnóstico tumoral em vários estudos de câncer usando diferentes conjuntos de dados disponíveis publicamente. Avaliamos a eficácia do TMEM200A como um biomarcador diagnóstico e prognóstico pan-câncer, bem como seus níveis de expressão em vários tipos de câncer humano usando dados de RNA-seq dos bancos de dados UCSC Xena e TCGA, bem como por reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qRT-PCR) e western blotting. 
O efeito dos níveis de expressão de TMEM200A sobre as taxas de mutação, processos regulatórios, diagnóstico e prognóstico tumoral, infiltração imune e imunoterapia foi investigado usando uma mistura de ferramentas computacionais e sites de conjunto de dados. Os bancos de dados CBioPortal e Catalog of Somatic Mutations in Cancer Cells (COSMIC) foram usados para examinar mutações em TMEM200A. Os sites Sangerbox e TISIDB foram utilizados para entender como TMEM200A influencia a infiltração imunológica. A ferramenta on-line Tumor Immune Single Cell Center (TISCH) e o banco de dados CancerSEA foram usados para investigar a função do TMEM200A. Finalmente, para avaliar o impacto da TMEM200A sobre o comportamento maligno e a função de desenvolvimento tumoral das células GC, um experimento de perda de função foi conduzido em um ensaio in vitro . Adicionalmente, o western blotting foi realizado para avaliar como TMEM200A knockdown afetou a via de sinalização PI3K/AKT e a transição epitélio-mesenquimal (EMT) no GC.

<table><tbody><tr><td>Anticorpo anti-AKT</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>60203-2-Ig</td><td></td></tr><tr><td>Anticorpo anti-E-caderina</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>20874-1-AP</td><td></td></tr><tr><td>anticorpo antigliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GAPDH)</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>10494-1-AP</td><td></td></tr><tr><td>Anticorpo anti-N-caderina</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>22018-1-AP</td><td></td></tr><tr><td>Anticorpo anti-P-AKT</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>66444-1-Ig</td><td></td></tr><tr><td>Anticorpo anti-caracol</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>13099-1-AP</td><td></td></tr><tr><td>Anticorpo anti-vimentina</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>10366-1-AP</td><td></td></tr><tr><td>AxyPrepMultisourceTotalRNAMini- prep Kit</td><td>Suzhou Youyi Landi Biotechnology Co., Ltd</td> Kit de ensaio <td>de proteína BCA UEL-UE-MN-MS-RNA-50G</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Epizyme Biotech</td><td>ZJ101L</td><td></td></tr><tr><td>CCK-8 reagente</td><td>MedChemExpress</td><td>HY-K0301-500T</td><td></td></tr><tr><td>Soro bovino fetal (FBS)</td><td>CYAGEN BIOSCIENCES (GUANGZHOU) INC</td><td>FBSSR-01021</td><td></td></tr><tr><td>GAPDH primer</td><td>Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd.</td><td></td><td>Primer direto (5'-3'): TGACATCAAGAAGGTG GTGAAGCAG; Primer reverso (5'-3'): GTGTCGCTGTTGAAG TCAGAGGAG</td></tr><tr><td>HighGene mais reagente de transfecção</td><td>ABclonal</td><td>RM09014P</td><td></td></tr><tr><td>conjugado com HRP Affinipure Goat Anti-Mouse lgG (H+L)</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>SA00001-1</td><td></td></tr><tr><td>Affinipure Goat conjugado com HRP anti-coelho lgG (H+L)</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>SA00001-2</td><td></td></tr><tr><td>Células epiteliais da mucosa gástrica humana <fortes> GES-1< / fortes></td> <td>Guangzhou Cellcook Biotech Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Células humanas STAD HGC-27</td><td>Procell Life Science& Technology Co.,Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Humano STAD SGC-7901 células</td><td>Procell Life Science& Technology Co.,Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MonAmp SYBR Green qPCR Mix (Nenhum ROX)</td><td>Mona (Suzhou) Biotechnology Co., Ltd</td><td>MQ10101S</td><td></td></tr><tr><td>MonScript RTIII All-in-One Mix com dsDNase&nbsp; &nbsp;</td><td>Mona (Suzhou) Biotechnology Co., Ltd</td><td>MR05101M</td><td></td></tr><tr><td>Kit de Quimioluminescência de Luz Femto Omni-ECL</td><td>Epizyme Biotech</td><td>SQ201</td><td></td></tr><tr><td>PAGE Kit de Preparação Rápida em Gel&nbsp;</td><td>Epizyme Biotech</td><td>PG111</td><td></td></tr><tr><td>Penicilina-estreptomicina (Pen-Strep)</td><td>Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd</td><td>P1400-100</td><td></td></tr><tr><td>Membrana de difluoreto de polivinilideno (PVDF)</td><td>Merck KGaA</td><td>IPVH00010-1</td><td></td></tr><tr><td>Amortecedor de bloqueio rápido livre de proteína</td><td>Epizyme Biotech</td><td>PS108P</td><td></td></tr><tr><td>Solução de lise RIPA</td><td>Pequim Solarbio Science & Technology Co., Ltd</td><td>R0010</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640 meio completo</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>C11875500BT</td><td></td></tr><tr><td>Leite desnatado</td><td>Campina: Solução tampão Elk</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TBST</td><td>Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd</td><td>T1082</td><td></td></tr><tr><td>O tampão de carga de proteína</td><td>Epizyme Biotech</td><td>LT101S</td><td></td></tr><tr><td>TMEM200A plasmídeo</td><td>knockdown MiaoLing Plasmid</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TMEM200A primer</td><td>Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd.</td><td></td><td>Primer dianteiro (5'-3'): AAGGCGGTGTGGTGGTTCG; Primer reverso (5'-3'): GATTTTGGTCTCTTTGTCACGGTT</td></tr><tr><td>TMEM200A SiRNA1</td> Primer direto do <td>plasmídeo</td><td></td><td>MiaoLing (5'-3'): ACAACTGATGATAAGACCAG; Primer reverso (5'-3'): TGTTGACTACTATTCTGGTC</td></tr><tr><td>TMEM200A SiRNA2</td> Primer direto do <td>plasmídeo</td><td></td> MiaoLing <td>(5'-3'): CGTGTGAATGTCAATGACTG; Primer reverso (5'-3'): GCACACTTACAGTTACTGAC</td></tr><tr><td>TMEM200A SiRNA3</td> Primer direto do <td>plasmídeo</td><td></td><td>MiaoLing (5'-3'): ACAACCACAACATCTGCCCG; Primer reverso (5'-3'): TGTTGGTGTTGTAGACGGGC</td></tr><tr><td>Proteína transmembrana 200A Anticorpo</td><td>Proteintech Group, Inc</td><td>48081-1</td><td></td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CO2 incubadora de cultura de células</td><td>Haier Group</td><td>PYXE-80IR</td><td></td></tr><tr><td>Instrumento de eletroforese</td><td>Bio-RAD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Instrumento de PCR quantitativo de fluorescência</td><td>Bio-RAD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rotulador de enzima multifuncional</td><td>Berthold</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

análise multiômica de tmem200a como biomarcador pan-câncer

Multiomics Analysis of TMEM200A as a Pan-Cancer Biomarker

A proteína transmembrana, TMEM200A, é conhecida por estar associada a cânceres humanos e infiltração imunológica. Aqui, avaliamos a função da TMEM200A em cânceres comuns por meio de análise multiômica e usamos culturas de células gástricas in vitro para verificar os resultados. A expressão de TMEM200A em vários tipos de câncer humano foi avaliada usando os dados de RNA-seq do banco de dados UCSC Xena. A análise bioinformática revelou um papel potencial da TMEM200A como biomarcador diagnóstico e prognóstico. 
Culturas de linhagens normais de células gástricas e cancerígenas foram cultivadas e TMEM200A foi derrubada. Os níveis de expressão de TMEM200A foram medidos usando reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real e western blotting. Estudos in vitro de perda de função foram então utilizados para determinar o papel da TMEM200A no comportamento maligno e na formação tumoral de células de câncer gástrico (GC). Western blots foram utilizados para avaliar o efeito do knockdown na transição epitélio-mesenquimal (EMT) e na via de sinalização PI3K/AKT no GC. A análise bioinformática mostrou que TMEM200A foi expressa em níveis elevados no GC. 
A proliferação de células GC foi inibida por knockdown TMEM200A , que também diminuiu as proteínas vimentina, N-caderina e Snai e inibiu a fosforilação de AKT. A via de sinalização PI3K/AKT também parece estar envolvida na regulação mediada por TMEM200A do desenvolvimento de GC. Os resultados aqui apresentados sugerem que TMEM200A regula o microambiente tumoral afetando a EMT. TMEM200A também podem afetar a EMT através da sinalização PI3K/AKT, influenciando o microambiente tumoral. Portanto, em pan-cânceres, especialmente GC, TMEM200A pode ser um potencial biomarcador e oncogene.

Expressão de TMEM200A em vários tipos de câncer Como ilustrado na Figura 1, primeiramente analisamos os níveis de expressão diferencial de TMEM200A em vários cânceres através de diferentes bancos de dados. TMEM200A expressão foi elevada no colangiocarcinoma (CHOL), carcinoma espinocelular de cabeça e pescoço (HNSC), carcinoma de células claras renal (KIRC), carcinoma de células papilíferos renais (KIRP), carcinoma hepatocelular ...

Aqui, é apresentado um protocolo no qual múltiplas ferramentas de bioinformática são combinadas para estudar as funções biológicas da TMEM200A no câncer. Além disso, também validamos experimentalmente as previsões de bioinformática.

Análise Multiômica de TMEM200A como Biomarcador Pan-Câncer

The transmembrane protein, TMEM200A, is known to be associated with human cancers and immune infiltration. Here, we assessed the function of TMEM200A in ...

Avanços significativos têm sido feitos na investigação de biomarcadores de câncer. No entanto, a função do extrato de assuntos relacionados ao tumor associados à família de proteínas transmembrana permanece não identificada. Como resultado, nossa pesquisa sobre o TMEM200A no câncer gástrico gerou novas direções de pesquisa para células relacionadas.Neste estudo, usamos a combinação de predição de banco de dados on-line e validação de técnicas experimentais, o que simplifica as etapas da pesquisa e o custo do experimento com células-tronco em campo relacionado. No futuro, nosso laboratório se concentrará em explorar o mecanismo específico do tumor no câncer gástrico, buscando a associação entre a modificação da glicosilação e o registro metabólico, e identificando novos alvos para o tratamento do câncer gástrico.

multiomics-analysis-of-tmem200a-as-a-pan-cancer-biomarker

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Pesquisa sobre o Câncer

Camundongos portadores do carcinoma do cólon-26 (C26) representam um modelo clássico de caquexia do câncer. A perda progressiva de massa muscular ocorre em associação com o crescimento do tumor, superexpressão de ubiquitina ligases específicas do músculo e reduções na área da seção transversal do músculo. A perda de gordura também é observada. A caquexia é estudada de maneira dependente do tempo, com gravidade crescente da emagrecimento.

O Colon-26 Carcinoma Tumor-rolamento Mouse como um modelo para o estudo do câncer caquexia

Obtenção de DNA genômico de alta qualidade dos tecidos de tumor é um primeiro passo essencial para a análise de alterações genéticas, utilizando a próxima geração de sequenciamento. Neste artigo, apresentamos um método simples e rápido para enriquecer as células do tumor e obter DNA intacto do toque espécimes de citologia de impressão.

Método simples e rápido para obter alta qualidade Tumor DNA de espécimes clínico-patológica usando toque citologia de impressão

Algoritmos existentes geram uma solução para um dataset de deteção de biomarcador. Este protocolo demonstra a existência de múltiplas soluções similarmente eficazes e apresenta um software de fácil utilização para ajudar os investigadores biomédicos investigar seus conjuntos de dados para o desafio proposto. Cientistas de computador também podem fornecer esta funcionalidade em seu biomarcador algoritmos de detecção.

Selecionando vários subconjuntos de biomarcador com Performances de classificação binária eficaz da mesma forma

Aqui, apresenta-se um protocolo para análise de médio - a elevado-produção de eventos de fosforilação de proteínas no nível celular. Phospho citometria de fluxo é uma poderosa abordagem para caracterizar as aberrações de sinalização, identificar e validar biomarcadores e avaliar farmacodinâmica.

Citometria de fluxo phospho com Barcoding fluorescente de célula para célula única sinalização análise e descoberta de Biomarker

Aqui apresentamos quatro protocolos para construir e explorar cepas de levedura Saccharomyces cerevisiae reporter para estudar o potencial de transativação do p53 humano, impactos de suas várias mutações associadas ao câncer, proteínas interagindo coexpressas e os efeitos de moléculas pequenas específicas.

Fermento como um chassi para desenvolver ensaios funcionais para estudar p53 humano

Aqui, apresentamos um protocolo para explorar o biomarcador e preditor de sobrevivência do câncer de mama com base na análise abrangente de conjuntos de dados clínicos agrupados derivados de uma variedade de bases de dados acessíveis publicamente, utilizando a estratégia de expressão, correlação e análise de sobrevivência passo a passo.

Realizando a mineração de dados e análise Integrativa do biomarcador no câncer de mama usando vários bancos de dados acessíveis publicamente

O objetivo deste protocolo é estabelecer um modelo in vitro 3D para estudar a diferenciação de fibroblastos Cancer-associados (CAFs) em um tumor a granel-como o ambiente, que pode ser abordado em diferentes sistemas de análise, tais como a imunofluorescência, transcricional análise e imagens de células de vida.

Um modelo de spheroid 3D como um sistema mais fisiológico para fibroblastos associados ao cancro diferenciação e invasão in vitro estudos

A injeção intravenosa de células cancerígenas é frequentemente usada em pesquisas de metástase, mas a carga tumoral metastática pode ser difícil de analisar. Aqui, demonstramos um modelo de injeção de veias traseiras de metástase e incluímos uma nova abordagem para analisar a carga do tumor pulmonar metastático resultante.

Análise patológica da metástase pulmonar após injeção lateral de cauda-veia de células tumorais

Aqui são apresentados métodos para entender os efeitos anticânculos do supernatante livre de células Lactobacillus (LCFS). As linhas de células cancerígenas colorretais mostram mortes celulares quando tratadas com LCFS em culturas 3D. O processo de geração de esferoides pode ser otimizado dependendo do andaime e os métodos de análise apresentados são úteis para avaliar as vias de sinalização envolvidas.

Avaliação da morte celular usando supernanato livre de células de probióticos em culturas esferoides tridimensionais de células cancerígenas colorretais

Os organoides derivados do paciente (PDOs) são uma ferramenta poderosa na pesquisa de câncer translacional, refletindo tanto a heterogeneidade genética e fenotípica da doença quanto a resposta a terapias anticânculas personalizadas. Aqui, um protocolo consolidado para gerar PDOs de câncer de bexiga primário humano em preparação para a avaliação de análises fenotípicas e respostas medicamentosas é detalhado.

Cultura dos Organoides do Câncer de Bexiga como Ferramentas de Medicina de Precisão

Explore análise multiômica de TMEM200A como biomarcador pan-câncer usando bioinformática e validação experimental. Este método integra predições computacionais com técnicas laboratoriais para identificar novos alvos terapêuticos em câncer gástrico.

Análise Multiômica de TMEM200A como Biomarcador Pan-Câncer

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