Summary
ביטוי מופחת / נעדרים של Pms2 ו / או ERCC1 ב מאורות כולו הוא אירוע שכיח בטווח של 10 ס"מ בכל צד של אדנוקרצינומות הגס, סביר להניח בסיס פגם שדה עם הניוון גבוה להתפתחות סרטן. מחסור Ku86 או CcOI הרבה פחות תכופים פגמים אלה בשדה.
Abstract
בשנת סרטן, "פגם בשדה" הוא מוכר קלינית בגלל הנטייה הגבוהה של ניצולי סרטן מסוימים לפתח ממאירות אחרות של סוג רקמה זאת, לעתים קרובות במיקום סמוך. ליקויים בתחום כזה כבר המצוין סרטן המעי הגס. ליקויים המולקולריים האחראים פגם שדה במעי הגס ניתן יהיה לקלוט בתדר גבוה ברקמה נורמלית בהיסטולוגיה סביב אדנוקרצינומה של המעי הגס או סביב אדנומה עם neoplasia מתקדמים (גם בדרך סרטן המעי הגס), אך בתדירות נמוכה בתוך רירית המעי הגס מחולים ללא neoplasia הגס.
בעזרת אימונוהיסטוכימיה, מאורות כולו בתוך 10 ס"מ בכל צד של אדנוקרצינומות הגס או neoplasias הגס המתקדם נמצאו להיות מופחת או נעדר תכופות בביטוי לשני לתקן דנ"א וחלבונים, Pms2 ו / או ERCC1. Pms2 הוא חלבון תפקיד כפול, פעיל אי התאמה לתקן דנ"א, כמו גם הצורך אפופטוזיס של תאים עם נזק לדנ"א עודף. ERCC1 פעיל תיקון כריתה נוקלאוטיד דנ"א. הביטוי מופחת או חסר של שני ERCC1 ו Pms2 היה ליצור תאים בעלי יכולת מוגברת הן כדי לשרוד (התנגדות אפופטוזיס) וכן רמה מוגברת של הניוון. הביטוי מופחת או חסר של שני ERCC1 ו Pms2 צפוי צעד מוקדם להתפתחות סרטן המעי הגס.
גן ה-DNA לתקן Ku86 (פעיל ב-DNA שאינם הומולוגיים סוף להצטרף) ו למקטע ציטוכרום c אוקסידאז אני (מעורב אפופטוזיס) היו כל דיווחים להיות ירידה בביטוי באזורים הרירית קרוב סרטן המעי הגס. עם זאת, ההערכה immunohistochemical של רמות הביטוי שלהם הראו נמוך רק תדרים צנוע של מאורות להיות חסר הביטוי שלהם פגם שדה המקיף לסרטן המעי הגס או סביב neoplasia הגס המתקדם.
אנחנו מראים כאן, השיטה שלנו ההערכה של מאורות לביטוי של ERCC1, Pms2, Ku86 ו CcOI. אנו מראים כי השכיחות של כל לקוי מאורות עבור Pms2 ו ERCC1 לעיתים קרובות גדול כמו 70% עד 95% ב 20 ס"מ אזורים ארוך סביב neoplasia הגס, בעוד תדר של מאורות חסר Ku86 יש ערך החציון של 2% ותדירות מאורות חסר CcOI יש ערך חציון של 16% באזורים אלה. המעי הגס כולו הוא 150 ס"מ (בערך 5 מטר) ויש לו כ -10 מיליון מאורות בשכבה הרירית שלה. פגם Pms2 ו ERCC1 סביב סרטן המעי הגס ובכך עשויים לכלול 1,000,000 מאורות. זה מן הקריפטה פגום כי סרטן המעי הגס עולה.
Protocol
הכנת רקמות כדי לצפות בשקופיות
- Colonoscope יכול להיות מועבר לתוך המעי הגס דרך פי הטבעת. הקולונוסקופ הוא צינור ארוך כי יש תאורה מצלמת וידאו בראש, היכולת להעביר את האוויר לתוך המעי הגס לפוצץ אותו כמו בלון ארוך כדי לאפשר ויזואליזציה טובה יותר של המעי הגס, יש מעבר מלקחיים ביופסיה שיכול להרחיב מעבר מצלמת וידאו לצבוט את אזור 3-5 מילימטר של "עור" השטח הפנימי או שכבת הרירית של המעי הגס לתת לנו דגימה לביופסיה. מלקחיים לביופסיה יכול לשמש גם כדי להסיר את פוטנציאל פוליפים טרום סרטניים במעי הגס נמצא.
- השגנו ביופסיות של רקמות נורמלי ברירית המעי הגס של חולים, עם הסכמה מדעת. חולים אלה עוברת קולונוסקופיה ההקרנה במרפאה העיכול. ביופסיות שלנו הונחו בצנצנות פורמלין. לאחר 4 שעות, פורמלין הוחלף באלכוהול 70%.
- דוגמאות דומות של רקמות שנלקחו תחומי כריתות המעי הגס, הוסרו במהלך הניתוח, שהיו 1 ס"מ ו 10 ס"מ הרחק סרטן המעי הגס או אדנומות עם neoplasia מתקדמים. דגימות אלה רקמות הונחו גם בפורמלין, ואם דגימות רקמה היו גדולים, חלקם נשמרו בפורמלין לתקופה ארוכה לפני שיוצבו באלכוהול 70%.
- דגימות רקמה נלקחים למעבדה היסטולוגיה להיות מעובד להציב אבני פרפין.
- בלוקים פרפין הם מצוננים במקרר כדי לגרום להם לחתוך בקלות רבה יותר על ידי microtome.
- סעיפים רקמות בעובי 4 מיקרון נחתכים מן בלוקים רקמות, באמצעות microtome, וצף על פני המים.
- להשוואה בין הביטוי של שני חלבונים, למשל ERCC1 ו Pms2, קטעי רקמות חלופיות ניתן לאסוף על שתי שקופיות, עד ישנם שלושה חלקים רקמה על כל אחד שתי שקופיות. למשל, סעיפים 1, 3 ו 5 ניתן להציב בשקופית אחד מהם פתקית ERCC1 וסעיפים 2, 4 ו -6 ניתן להציב בשקופית אחד מהם פתקית Pms2. לאחר שלושה חלקים רקמות immunostained עבור חלבון אחד בשקופית אחת יכולה לאפשר לך לראות אם מכתים דפוס יוצא דופן של קריפטה הוא חפץ או אמיתי, שכן הממצאים לא תחזור על עצמה בחלק אחד או יותר של רקמה בשקופית. מאורות קולון כ 60 מיקרון בקוטר, כך על 15 סעיפים רקמות אפשר לחתוך דרך הקריפטה אחד, הקריפטה אותו אפשר לראות על חלקים מרובות לכל רקמה שקופיות.
Immunostaining סעיפים רקמה
- השקופיות הן לשים אז בהליך תיוג immunohistochemical. זהו הליך 8 שעות, והוא סטנדרטי למדי. החלקים של ההליך שבו אנו משתמשים, כי הם לא רגילים, הם משתמשים מכולות Sequenza עבור מכתים, ושימוש פתרון להפחתת מכתים הרקע המכונה "צלף". הפתרון של "צלף" נמכר כנוסחה קניינית על ידי Biocare רפואי, קונקורד CA.
- חלק מן הצעדים של נהלים שלנו מוצגים כאן.
- כדוגמה, עבור אימונוהיסטוכימיה Pms2, מגלשות הם deparaffinized לראשונה על ידי הצבת ב 3 שינויים של קסילן (3 דקות כל אחד), ואחריו 2 שינויים אתנול 100% (2 דקות כל אחד), ואחריו 2 שינויים אתנול 95% (2 דקות כל אחד), ואחריו 2 שינויים של מים מזוקקים (2 דקות כל אחד). נהלים אלה מתבצעות מתחת למכסה המנוע כימי עם לחץ אוויר שלילי כך הנסיין אינו חשוף האדים.
- כאשר פורמלין שימש בהתחלה כדי לתקן את הרקמה, חלקים של חלבונים במדגם רקמות הפך צולבים. עכשיו אנחנו צריכים לשבור את צולבות קישורים כך נוגדן יכול לזהות את החלבון של עניין. השקופיות ממוקמים פתרון חיץ אשר הביאו לרתיחה במיקרוגל. זה ואחריו 10 דקות על הגדרת בינוני, ואחריו קירור במשך 20 דקות על הקרח. צעד זה צריך להיבדק ומותאמים מיקרוגל שונים, עד תוצאות טובות מושגות. שים לב כי עבור immunostaining CcOI או Ku86 השתמשנו ציטרט הנתרן חיץ עשה עם חומצת לימון 9mL + ציטרט הנתרן 41mL 450mL + H 2 O (חיץ כולל יוני נתרן) אשר pH של כ - 6.0, עבור ERCC1 השתמשנו חיץ ציטראט עשה עם חומצת לימון 2.1g + 1 ליטר H 2 O + ~ סודיום הידרוקסיד 5 מ"ל להביא pH עד 6.1 (חיץ מינימלי עם יוני נתרן מוסף), ועל Pms2 השתמשנו פתרון עשה עם פתרון חשיפת 5 מ"ל Antigen (על ידי וקטור) + 533mL H 2 O. מאגרים שונים יש צורך להגביר את האינטראקציה עם נוגדנים epitopes חלבון מסוים.
- השקופיות הן לשים אז במשך 20 דקות ואחריו לשטוף במים מזוקקים במשך 3 דקות, לשטוף מלוחים פוספט שנאגרו (נקרא PBS) במשך 5 דקות לתוך מי חמצן 3% (בדילול מלא מתנול).
- שקופיות ממוקמות מכן לתוך שטוח מתלים מכתים צר שנקרא Sequenza (Shandon מערכת Sequenza Immunostaining מן Thermo Scientific) ושטף עם PBS.
- השקופיות להיות immunostained עבור ERCC1 או Pms2 נחשפים מכן 10 דקותאוטי חשיפה טיפול נוסף של 3 טיפות של תמיסת קניינית, המתקבל Biocare, המכונה "הצלף", אשר פועל כדי להפחית את הלא ספציפית של חלבונים רקע מכתים.
- מגלשות הם שטופים עם "TBST" חיץ המהווה 1 מ"ל Tween 10x + 100 מ"ל + טריס 900 מ"ל מים מזוקקים [שם טריס 10x הוא 24.2 גרם Trizma + 80 גרם NaCl + 1,000 מ"ל מים מזוקקים deionized + HCl מרוכז (כ 15 מ"ל) כדי להביא את הפתרון pH 7.6].
- שקופיות הם שטופים אז שלוש פעמים עם חיץ, ו 100 מיקרוליטר של נוגדן DAKO biotinylated משני בדילול 1:100 (ב 2% אלבומין בסרום שור מורכב במאגר TBST) הוא הוסיף את השקופיות וטופחו במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר.
- בשלב זה, Vectastain ABC (Avidin קומפלקס ביוטין) (מתוך וקטור Laboratories) מגיב מוכן, באמצעות 2.5 מ"ל PBS, 1 פתרון ירידה, 1 פתרון B טיפה, והפתרון מותר לעמוד במשך 30 דקות.
- מגלשות הם שטופים 3 פעמים עם חיץ TBST.
- אז 3 טיפות של ריאגנט ABC Vectastain הוא הוסיף את השקופיות מודגרת בטמפרטורת החדר למשך 30 דקות, ואחריו שטיפה 2 פעמים עם TBST.
- שקופיות שקועים אז כ -5 דקות ב DAB (diamino-benzamide) (2.9 מ"ל DAB + 400 + 250 מיקרוליטר PBS מיקרוליטר מי חמצן).
- שקופיות הם שטופים אז 2 פעמים עם מים מזוקקים deionized.
- Counterstaining נעשית בתמיסה מדוללת של hematoxylin למשך 10 שניות. שקופיות הם השטיפה במי ברז מים ואחריו deionized.
- שקופיות אז הם מיובש 2 פעמים במשך 2 דקות באתנול 95%, פי 2 במשך 2 דקות ב 100% אתנול ו -2 פעמים במשך 2 דקות קסילן.
- כמה טיפות של Cytoseal XYL (ריצ'רד אלן, מדעי) מתווספים אז אל שקופיות coverslip מיושם.
- הערכה immunohistochemical של ERCC1, Ku86 ו CcOI מבוצעות באמצעות פרוטוקול זהה Pms2, אבל להחליף את הנוגדן Pms2 עם נוגדנים ERCC1, Ku86 ו CcOI המתוארים בטבלה שלהלן.
הערכת סעיפים רקמה מאורות חסר ביטוי ERCC1, Pms2, Ku86 ו CcOI
- אנו מבט ראשון על סעיפים הרקמה תחת photomicroscope (DM-BA300) Motic לביטוי של Pms2 ו ERCC1 ב מאורות של רירית המעי הגס.
- Pms2 ו ERCC1 הן אנזימים לתיקון דנ"א, ולכן הם נמצאים במקום בו ה-DNA הוא, הגרעינים של תאים של מאורות. זה מופיע באיור 1, שבו המעי הגס חום המייצג מכתים עבור ERCC1, מתרחשת הגרעינים של תאים בקריפטה. בקריפטה נורמלי אנו מציגים לראשונה המיקרוסקופ היה מוכתם עבור ERCC1, ואת כתם חום מראה את המיקום של ERCC1. אנו מציינים את סוגי התאים מאורות, שם "תאים הגביע" מעוצבים קצת כמו כוס יין, עם גרעינים על אזור קטן בבסיס של תאים בקצה החיצוני של הקריפטה, וכן את סעיף מתנפחת, מלא גרגירים mucin לבן בחלק של התא בצד הפנימי של בקריפטה. שני סוגים של תאים דמיון מסוים בסעיפים מוכתם שלנו, והם enterocytes ותאי enteroendocrine, גרעינים שלהם הם גם בקצה החיצוני של הקריפטה, בבסיס של התאים. ב ביופסיות שנלקחו חולים אשר מעולם לא היה neoplasia הגס, או ביופסיות רחוק מכל אתר של סרטן המעי הגס, כמעט כל הגרעינים של כל מאורות להראות רמה גבוהה נורמלי הביטוי של ERCC1 כפי שמוצג כאן.
- כדי לכוון את התצפיות שלנו, קטעי רקמה המתקבל ביופסיות של חולים עם neoplasia אין הגס הם נצפו ברמות הביטוי של Pms2, ERCC1, CcOI או Ku86 בתוך רירית המעי הגס נורמלי. אנחנו יכולים לראות את כל מאורות בסעיף רקמה נורמלית, עם עדשה 40X אובייקטיבי, כפי שאנו לאט לעבור קטע רקמה נקודת כולו את מאורות, התאים ביניים, כל קשריות הלימפה בשקופית, ואת muscularis (אם הוא קיים ב ביופסיה).
- כמו כן, אנו מציינים כי יש רק כמה תאים בבסיס בקריפטה אשר בתאי גזע. אלה בתאי גזע ליצור את כל התאים של כ -2,000 בקריפטה להשלים. תא גזע עם מוטציה או epimutation יכול להשתלט על נישה כל תא גזע. ואז הקריפטה כולו עשוי שינו מכתים עבור אנזים עניין (המרה קריפטה) כפי שאנו מראים שקופית חדשה זו שבה אנו רואים את כל לקוי מאורות עבור CcOI ליד מאורות כי יש ביטוי גבוה של CcOI.
- אז אנחנו שקופיות מחולה סרטן המעי הגס או אדנומה עם neoplasia מתקדמים. בשקופית זו, מאורות מסוימים יש רמה גבוהה הרגיל של הביטוי ERCC1 וכמה יש רמות נמוכות יותר של הביטוי. כל מאורות בתוך קטע רקמה מצולמים ברזולוציה נמוכה עם עדשה 10x אובייקטיבי, ואת התמונות רעפים כך בסעיף הרקמה כולה נראית בתמונה אחת. מאורות ממוספרים אז.
- מאורות עם ביטוי גבוה של האנזים, אופייני מאורות בביופסיות רחוק הלוך ושובמ 'כל סרטן, נקראים רמת מכתים "4". רמות אחרות הן "0" אם אין ביטוי גלוי, "1" אם הביטוי רק לזיהוי בקושי ניכר, "2" אם יש להציג את הביטוי, אבל ברמה הרבה יותר נמוך מאשר הרמה 4, ו - "3" אם הביטוי הוא כיום ברמה נמוכה מ 4, אבל חזק למדי. אנחנו כל נקודה להחליק על כחול תמונה ברזולוציה נמוכה עבור 4, כתום ירוק 3, צהוב 2, 1 ו אדום 0. כאן אנו עוברים להראות קטע מתוך ביופסיה באמצעות עדשה אובייקטיבי 40X. אנחנו נקודה מאורות על התמונה ברזולוציה נמוכה.
באיור 1. הקריפטה הגס מראה ביטוי גבוה של ERCC1 ב הגרעינים של תאים קריפטה. כל הצבעים בתמונה זו היו משופרים באופן שווה בניגוד ואת הרוויה, בעזרת Paint Shop Pro 5.
נציג תוצאות
- הסעיפים רקמות חלופיות בשקופיות נפרדות לאפשר לנו להסתכל מאורות הגס זהה, עם הבעה של שני חלבונים שונים המוצגים על ידי אימונוהיסטוכימיה. התמונה הצבעונית של one הקריפטה עבור Pms2 ואת מוכתם הקריפטה זהה ERCC1 מוצג מיקרוסקופים צמוד עם מסכי מחשב סמוכים. זה מאפשר לנו לקבוע אם יש מחסור משותף עבור שני חלבונים או אם הליקויים בכל חלבונים, בעוד כל שכיחה, מתרחשת באופן עצמאי. יש לנו שלושה סעיפים רקמה לכל שקופית, כך שכל מחסור ניכר ביטוי של חלבון ניתן לאמת כמו להיות לקוי על סעיף אחד או יותר, ולא בגלל חפץ. ב הרקמות הסובבות סרטן המעי הגס, שם היא פגם בתחום והוליד סרטן, יש שכיחות גבוהה של חסר מאורות עבור ERCC1 ו Pms2.
- השתמשנו גם אימונוהיסטוכימיה כדי למצוא את התדר של לקוי מאורות עבור Ku86 ו CcOI. בשקופית זו, אנו עוברים סעיף הרקמה כולה immunostained עבור Ku86, באמצעות עדשה אובייקטיבי 40X, ואנחנו יכולים לראות מאורות כמה חסרים עבור Ku86 בסעיף זה רקמה.
- כמו כן, בשקופית זו, אנו עוברים סעיף הרקמה כולה immunostained עבור CcOI, באמצעות עדשה אובייקטיבי 40X, ואנחנו יכולים לראות כי רק מספר מתונה של מאורות חסרים עבור CcOI.
Discussion
- חשוב מאוד לקבל 3 חלקים רקמה לכל שקופית. בועות יכול להתרחש כאשר יישום התקשורת נושאת את הנוגדנים, כך כמה מאורות או חלקים מאורות לא יכול להיות מוכתם כראוי רק בגלל בועה מנעו את הנוגדן מלהגיב עם סעיף הרקמה. מאורות כ 60 מיקרון בקוטר, וחתכים רקמה 4 מיקרון עבה, אז יכול להיות שיש כמה שיותר סעיפים 15 בקריפטה דרך רקמות זהה. זה בדרך כלל ניתן למצוא אותו הקריפטה, באמצעות המורפולוגיה של בקריפטה כמדריך, על סעיפים רקמות מרובים להציב בשקופית.
- במחקרים האחרונים שלנו, דגימות רקמה גדול, מכתים ב Sequenza לא יכול לתת כיסוי טוב נוגדנים לרקמה. במקרים אלה, אפשר מעדיפים להשתמש מכתים יד של רקמות, שבה ירידה של מדיה המכילה את הנוגדן הוא הניח יד על מדגם רקמות.
- כדי לראות בבירור את מכתים חום מראה ביטוי של החלבון immunostained, ואת מכתים כחול מראה DNA גרעיני על צג המחשב, התוכנה photomicroscope Motic מותאם כדלקמן: רווח 0, 0 אופסט, שפר 0, 255, גמא 1.00, 0, חדות 1, תיקון צבע 7, R, G, B רווח 1.00, ו - R, G, בהירות B 0. ההחלטה מוגדר 1024 x 768, ו - איזון לבן מופעלת.
- השיטה שלנו יכול לשמש עם כל החלבונים חשב להיות חשובים להתפתחות סרטן המעי הגס, כדי להעריך את התדירות שלהם של מחסור, או אולי overexpression, פגמים בשדה המקיף סרטן המעי הגס או אדנומות עם neoplasia מתקדמים.
- פגמים שדה הם חלק התקדמות סרטן
"Cancerization בשדה" המונח היה בשימוש לראשונה על ידי סלוטר et al. 1 בשנת 1953 כדי לתאר את האזור או "שדה" של האפיתל כי כבר preconditioned ידי תהליכים ידועים ברובם (באותה עת) כדי להשפיע אותו לכיוון התפתחות סרטן. השימוש הראשוני היה בהקשר של סרטן הפה. מאז, המונחים "cancerization השדה" לבין "פגם בשדה" נעשה שימוש נרחב יותר כדי לתאר את כל רקמה טרום ממאירה שבו סרטן חדשים נוטים יותר להתעורר, ומושג cancerization שדה לאונקולוגיה קלינית קיבל תשומת לב הולכת וגוברת 2 . אנחנו לאחרונה סקר את הראיות ליקויים בתחום סרטן במערכת העיכול 3. כלול בסקירה זו היו תוצאות של עשרות מחקרים לספק ראיות של ליקויים בתחום במעי הגס.
פגמים שדה רירית המעי הגס נובעים כנראה על ידי הברירה הטבעית של תאים מוטנטים או תאים שינו epigenetically בין בתאי גזע של הקריפטה כזה שאף אחד בתאי גזע שורד ברצף 4 נישה. חוסר יציבות גנטית או הפנוטיפ המוטטורי, אולי בשל ירידה של תיקון דנ"א נוקלאוטיד כריתה או אי התאמה לתקן דנ"א, יאיץ את התהליך הזה (וגם פגם תכופים Pms2 דווחה בעבר והסביבה סרטן המעי הגס 5). אם, באוכלוסייה הרגילה של בתאי גזע רירית המעי הגס, תא רוכש יתרון סלקטיבי באמצעות מוטציה או epimutation, זה יהיה נוטים להרחיב clonally על חשבון בתאי גזע השכנות. בשנת רירית המעי הגס, הגומחה תא גזע היא נכבשה על ידי ≤ 5 6 תאים אשר לאחר מכן להצמיח כל (כ -2,000) של התאים בקריפטה. השתלטות של הגומחה תא גזע לפי סוג תוצאות מוטציה או שינו epigenetically תא "המרה קריפטה" 7.
התפשטות שיבוטים מוטציה (מאורות המרה) באפיתל המעי הגס עשויים להתרחש בדרך כלל על ידי ביקוע הקריפטה 8. דוגמה של ביקוע הקריפטה מוצג באיור 2. בדרך זו פיסת רקמה נורמלית עולה. במסגרת תיקון כזה, מוטציה נוסף מסוג זה עלולה להתרחש כך הקריפטה נתון רוכש יתרון לעומת מאורות אחרים בתוך התיקון, ואת קריפטה זו תרחיב clonally ויצרו כתם משנית בתוך המדבקה המקורית. במסגרת תיקון זה חדש, התהליך ניתן לחזור עוד כמה זמן, אולי במשך עשרות שנים, עד תא גזע ממאירים אשר עולה clonally מתרחב לתוך סרטן. אם זה התהליך הכללי שבו אדנוקרצינומות הגס ספורדיים להתעורר, אז אדנוקרצינומות הגס בדרך כלל צריך להיות קשור, להיות קדמו, שדות של נורמליות. לכן חלקת מאורות המרה עשויה להיות צפויה להיות לגילוי פגמים באזור שמסביב אדנומה עם neoplasia מתקדמים, או סביב סרטן המעי הגס.
מתוך מודל זה של התקדמות טרום סרטניים, ניתן היה לצפות למצוא שינויים גנטיים או epigenetic הקשורים התקדמות טרום סרטניים בקרב דגימות רקמה שנלקחו רירית שאינם neoplastic הגס באזורים שמסביב נגעים neoplastic של המעי הגס העלולים להתפתח לסרטן . בפרט, פגמים אנזימי תיקון דנ"א או חלבונים הנחוצים אפופטוזיס, יתרום להתקדמות על ידי שיפור יציבות גנומית, והוא עשוי להיות צפוי להימצא בשדה פגום. - בחירה עבור חסר Pms2 כאשר התאים דeficient עבור ERCC1 ו נתון סוכן ה-DNA נזק
נארה et al. 9 25 גדל תרבויות של תאים בשחלה סינית אוגר 43-3B, כל עם מוטציה inactivating תיקון דנ"א גן ERCC1, והתייחסו התרבויות עם סוכן ה-DNA נזק, MNNG. בין התאים ששרדו את הטיפול נזק לדנ"א, תא בודד היה מבודד מן התרבות כל ואיפשר להקים שיבוט. כל שיבוטים מבודד היו בערך פי 10 יותר בפני הרג ידי MNNG מאשר המתח ההורים. מתוך שיבוטים מבודדים, 22 הוכחו להיות פגום אי התאמה לתקן דנ"א (MMR). חמישה אלה 22 שיבוטים נבדקו על ידי רצף, ושלושה מתוך חמשת היו חסרים עבור Pms2. זו הבחירה פגם Pms2 היה כנראה משום Pms2 מחסור שנגרם התנגדות אפופטוזיס, ולכן היכולת לשרוד את הנזק לדנ"א הוסיף שנותרו תאים כאשר ERCC1 נעדר. (בדרך כלל, Pms2 החושים נזק לדנ"א רמות, וגורמת לתאים לעבור אפופטוזיס כאשר נזק לדנ"א הוא מוגזם.) לכן, מחסור ב Pms2 נבחרה כאשר ERCC1 מחסר תאים חשופים נזק לדנ"א. המשובטים פגום בשני ERCC1 ו Pms2 היו הראו על קצב 500-1000 פי מוטציה יותר כאשר מוקרן עם UV מאשר תאים ההורים. - חומצות מרה לגרום סטרס חמצוני, הם סוכני ה-DNA פוגע חשובים להתפתחות סרטן המעי הגס
חומצה Deoxycholic, חומצות מרה, מגביר את הלחץ החמצוני דרך דור של מינים חמצן מגיב (ROS) על ידי תהליכים רבים, כולל פגיעה של 10 המיטוכונדריה. יש עדויות האחרונות ROS לגרום לשינויים epigenetic 11, ולפחות 15 מחקרים הראו כי חומצות מרה, על ריכוזי מוגבר המלווה דיאטה שומן גבוהה, לגרום נזק לדנ"א 12. הנסקרת כפי ברנשטיין et al. 12, קיים קשר חיובי בין צריכת שומן וסרטן שכיחות סרטן המעי הגס. חומצות מרה מופרשים לתוך המעי בתגובה השומן בתזונה, וחומצות מרה לשמש דטרגנטים כדי לסייע בעיכול השומן. לכן, דיאטה שומן גבוהה קשורה הפרשה מוגברת חומצות מרה. צואה ריכוזי חומצת מרה גבוהות באוכלוסיות עם שכיחות גבוהה של סרטן המעי הגס, חשיפה מוגזמת חומצות מרה נחשב כגורם הסיכון העיקרי עבור סרטן המעי הגס 13. חומצות מרה יכול להיות הגורם מומים שדה המעי הגס.
איור 2. Fissioning הקריפטה הגס תוך 3 מאורות.
מסקנה
מצאנו שכיחות גבוהה של מאורות חסר לתקן גנים DNA ERCC1 ו Pms2 (Pms2 נדרש גם עבור אפופטוזיס) פגמים בשדה גדול סביב סרטן המעי הגס. ליקויים ERCC1 ו Pms2 (עקב שינויים או מוטציות epigenetic) עשוי להיות צעדים בתחילת חוסר היציבות הגנטית מרכזי להתפתחות סרטן המעי הגס.
Acknowledgments
מימון הניתן על ידי אריזונה דרום לענייני יוצאי צבא בריאות מערכת VA מענק ההצטיינות סקירה 0142 ואריזונה Biomedical Research הנציבות מענק 0803.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| PMS2 antibody | BD Biosciences | 556415 | |
| ERCC1 antibody | Thermo Fisher Scientific, Inc. | MS-671-P1 | |
| Ku86 antibody | Santa Cruz Biotechnology, Inc. | SC-9034 | |
| CcO1 antibody | Invitrogen | 459600 | |
| Biotinylated secondary | Dako | E0413 | |
| 22% BSA | Informagen, Inc. | 2327 | |
| Sniper | Biocare Medical | BS966 | |
| Vectastain ABC | Vector Laboratories | PK-6100 | |
| DAB | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 34001 | |
| Tween 20 | USB Corp., Affymetrix | 20605 | |
| Cytoseal XYL | VWR international | 48212-196 | |
| Trizma | Sigma-Aldrich | T1503 |
References
- Slaughter, D. P., Southwick, H. W., Smejkal, W. Field cancerization in oral stratified squamous epithelium; clinical implications of multicentric origin. Cancer. 6, 963-968 (1953).
- Vauthey, J. N. Importance of field cancerisation in clinical oncology. Lancet Oncol. 1, 15-16 (2000).
- Bernstein, C. Field defects in progression to gastrointestinal tract cancers. Cancer Lett. 260, 1-10 (2008).
- Calabrese, P. Colorectal pretumor progression before and after loss of DNA mismatch repair. Am J Pathol. 164, 1447-1453 (2004).
- Bernstein, H. Reduced Pms2 expression in non-neoplastic flat mucosa from patients with colon cancer correlates with reduced apoptosis competence. Appl Immunohistochem Mol Morphol. 14, 166-172 (2006).
- Huang, E. H. Aldehyde dehydrogenase 1 is a marker for normal and malignant human colonic stem cells (SC) and tracks SC overpopulation during colon tumorigenesis. Cancer Res. 69, 3382-3389 (2009).
- Kim, K. M., Shibata, D. Methylation reveals a niche: stem cell succession in human colon crypts. Oncogene. 21, 5441-5449 (2002).
- Greaves, L. C. Mitochondrial DNA mutations are established in human colonic stem cells, and mutated clones expand by crypt fission. Proc Natl Acad Sci USA. 103, 714-719 (2006).
- Nara, K., Nagashima, F., Yasui, A. Highly elevated ultraviolet-induced mutation frequency in isolated Chinese hamster cell lines defective in nucleotide excision repair and mismatch repair proteins. Cancer Res. 61, 50-52 (2001).
- Payne, C. M. Deoxycholate induces mitochondrial oxidative stress and activates NF-kB through multiple mechanisms in HCT-116 colon epithelial cells. Carcinogenesis. 28, 215-222 (2007).
- Lim, S. O. Epigenetic changes induced by reactive oxygen species in hepatocellular carcinoma: methylation of the E-cadherin promoter. Gastroenterology. 135, 2128-2140 (2008).
- Bernstein, H. Bile acids as carcinogens in human gastrointestinal cancers. Mutat Res. 589, 47-65 (2005).
- Payne, C. M. hydrophobic bile acids, genomic instability, Darwinian selection, and colon carcinogenesis. Clinical and Experimental Gastroenterology. 1, 19-47 (2008).
