PLoS ONE: Systematisk analyse af genekspression Ændringer og kliniske resultater for langkædede Acyl-coenzym A Synthetase Familie i Cancer

Abstrakt

dysreguleret lipidmetabolisme bidrager til kræft progression. Vores tidligere undersøgelse viser, at langkædede fedtsyre acyl-Co A synthetase (ACSL) 3 er vigtig for lipid opregulering induceret af endoplasmatisk reticulum stress. I denne rapport, vi havde til formål at identificere den rolle ACSL familie i kræft med systematisk analyse og

in vitro

eksperiment. Vi udforskede ACSL udtryk ved hjælp Oncomine databasen for at afgøre det gen ændring under carcinogenese og identificeret sammenhængen mellem ACSL udtryk og overlevelsen af ​​kræft patient ved hjælp PrognoScan database. ACSL1 kan spille en potentiel onkogen rolle i tyk- og brystkræft og spille en potentiel tumor suppressor rolle i lungekræft. Co-udtryk analyse viste, at ACSL1 blev co-udtrykt med MYBPH, PTPRE, PFKFB3, SOCS3 i tyktarmskræft og med LRRFIP1, TSC22D1 i lungekræft. I overensstemmelse med PrognoScan analyse, nedregulering af ACSL1 i colon og brystcancer cellelinje inhiberede proliferation, migration og forankringsuafhængig vækst. I modsætning hertil blev forøgelse af onkogen ejendom observeret i lungecancer-cellelinie ved at dæmpe ACSL1. Høj ACSL3 udtryk forudsagt en bedre prognose i kræft i æggestokkene; i modsætning hertil forudsagt høj ACSL3 en dårligere prognose i melanom. ACSL3 blev co-udtrykt med SNUPN, TRIP13, og SEMA5A i melanom. Høj ekspression af ACSL4 forudsagt en dårligere prognose i colorektal cancer, men forudsagt bedre prognose i bryst-, hjerne- og lungekræft. ACSL4 blev co-udtrykt med SERPIN2, HNRNPCL1, ITIH2, PROCR, LRRFIP1. Høj udtryk for ACSL5 forudsagde god prognose i bryst-, æggestokkene, og lungekræft. ACSL5 blev co-udtrykt med TMEM140, TAPBPL, BIRC3, PTPRE, og SERPINB1. Lav ACSL6 forudsagde en dårligere prognose i akut myeloid leukæmi. ACSL6 blev co-udtrykt med SOX6 og DARC. Alt i alt er forskellige medlemmer af ACSLs impliceret i forskellige typer af udvikling af cancer. ACSL-co-udtrykt molekyler kan anvendes til yderligere at undersøge den rolle, ACSL familie i individuelle type af cancere

Henvisning:. Chen WC, Wang CY, Hung YH, Weng TY, Yen MC, Lai MD (2016) Systematic Analyse af genekspression Ændringer og kliniske resultater for langkædede Acyl-coenzym A Synthetase familie i Cancer. PLoS ONE 11 (5): e0155660. doi: 10,1371 /journal.pone.0155660

Redaktør: Viji Shridhar, Mayo Clinic College of Medicine, UNITED STATES

Modtaget: Februar 16, 2016 Accepteret: Maj 2, 2016 Udgivet: 12. maj 2016

Copyright: © 2016 Chen et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed:. Alle relevante data er inden for papir og dens støtte Information filer

Finansiering:. Denne undersøgelse er støttet af bevilling fra Ministeriet for Videnskab og Teknologi (MOST 104-2325-B-006-004), Taiwan til MD Lai. Dette arbejde blev også støttet af tilskud NHRI-EX100-9927B1 fra National Health Research Institute, Taiwan

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Kræft er en førende dødsårsag på verdensplan. Mange fysiologiske betingelser, såsom hypoksi, reaktive oxygenarter (ROS) og metabolisk dysfunktion, bidrager til cancer progression [1-3]. Fedtsyrer er vigtige brændstof til cellevækst og er væsentlige elementer i cellemembraner. Altered fedtsyre er blevet observeret i sorter af cancere og er anerkendt som en markør for cancer. Cancercelle med ændret lipid metabolisme udviser forøgelse af proliferation, udvikling og metastaser [4]. Det forhøjede de novo-fedtsyresyntese anvendes til at opfylde energibehovet og opretholder yderligere cellulær proces. Overekspression af fedtsyresyntase (FASN) i bryst- og prostatacancer er forbundet med dårlig prognose og hæmning af FASN dæmper lipogenese og tjener som terapeutisk fremgangsmåde [5]. Transkriptomisk analyse af metabolit viser ekspressionsmønsteret for lipid-associerede gen i cancere [6,7].

Fedtsyresyntese starter med carboxylering af acetyl-CoA til malonyl-CoA via acetyl-CoA-carboxylase. Dannelsen af ​​malonyl-CoA tilvejebringer 2-carbon donor for fedtsyrekædelængde syntese. Frie fedtsyrer omdannes til fedtacyl-CoA ved acyl-coenzym A-synthetase i en ATP-afhængig måde og enheden af ​​fedtacyl-CoA fører til flere fysiologiske reaktioner og metaboliske processer, såsom membranen phospholipid biosyntese, energiforbrug og lagring, og signal lipider [8]. Der er fem medlemmer af acyl-coenzym A synthetase familie, herunder kortkædede acyl-CoA-synthetaser, mellemlange kæder acyl-CoA-synthetaser, langkædede acyl-CoA-synthetaser (ACSL), tyggegummi- acyl-CoA-syntetaser og meget langkædede acyl-CoA-synthetaser. Hver af dem har unikke substrat præference og enzymaktivitet i forskellige cellulære steder. Den langkædede acyl-CoA syntetase (ACSL) foretrækker at den specifikke substrat af fedtsyrer med kædelængder på 12 til 20 carbonatomer [9]. De fem isoformer af ACSLs i pattedyr er identificeret som ACSL1, 3, 4, 5, og 6 [10]. Den ACSL1 er rigeligt udtrykt i lipid dråbe, mikrosom og mitokondrier og ansvarlig for de forhøjede niveauer af umættede fedtsyrer oleat og linoleat [11]. ACSL3 er til stede i hjernen og viser præference for myristat, arachidonat og eicosapentaenoat. ACSL4 positivt udnytter arachidonat som substrat. ACSL5 har en markant præference for palmitinsyre, palmitoleinsyre, oliesyre og linolsyre. ACSL6 findes i plasmamembranen og viser en høj aktivitet med fedtsyre med C16-C20 mættede og polyumættede [12]. ACSL er svaret genet for PPARy, som medierer lipidmetabolisme og regulerer kaloriefattige absorption [13]. Oncostatin-medieret reduktion af plasma-LDL-C og total kolesterol er reguleret af ACSL3 og ACSL5 [14]. I vores tidligere undersøgelse, er ACSL3 involveret i endoplasmatisk reticulum stress-induceret lipid akkumulering via GSK-3-β. Inhiberingen af ​​ACSL3 ved ACSL inhibitor eller GSK-3-β-inhibitor reducerer lipid akkumulering i leveren celle [15]. Den øgede ACSL3 i U87 human glioblastom celle driver tumorigenese, mens ACSL3 knockdown reducerer lungekræft cellevækst [16,17]. I modsætning hertil er ACSL3 faldt i høj kvalitet og metastatisk prostatacancer [18]. ACSLs kan fungere i forskellige roller i forskellige kræftformer, hvilket indikerer vigtigheden af ​​at have en omfattende analyse af ACSL i kræft. Ikke desto mindre, er der ingen holistisk undersøgelse for at udforske ACSL udtryk i forskellige former for kræft.

Flere databaser der vurderer genekspression underskrift klinisk cancer væv ved microarray analyse blev etableret. Oncomine platform omfatter mere end 700 uafhængige datasæt med næsten 90.000 microarray eksperimenter. Databasen identificerer genekspression signatur i næsten alle patologi-baserede undertype af cancere [19,20]. Den differentielle ekspression mønster indebærer den potentielle onkogene rolle eller tumor-suppressor rolle i cancer og fører til en pålidelig hypotese for kræftforskningen [21]. Vi har tidligere udført en meta-analyse af offentlige microarray datasæt og demonstrere spændingsafhængige calcium gen underskrifter hos patienter kliniske kræft [22]. Derfor er vi sigter systematisk analysere ACSL udtryk og identificere overlevelsen af ​​kræftpatienter med høj eller lav ACSL udtryk fra Oncomine og PrognoScan database, hhv. Den co-ekspression analyse afslører den biologiske funktion og giver oplysninger om den mulige underliggende mekanisme. Genet ontologi berigelse udføres for at forudsige gen funktion og regulering mønster [23]. I denne rapport, vi identificeret de co-udtryk profiler af hver ACSL isoform fra Oncomine database og udførte GeneGo Metacore analyse for at afsløre den biologiske funktion. Analyserne demonstrerer betydningen af ​​hver ACSL isoform i tumor dannelse af forskellige former for kræft og sammenslutningen af ​​ekspressionsniveauet med overlevelse for kræft patient. Desuden

in vitro

data understøtter, den eksperimentelle beviser for et sæt af præcis forudsigelse fra online database, der har en bedre forståelse af ACSL i kræft. Til vores bedste viden, er dette den første systematisk analyse indikerer rolle ACSL familie i kræft progression.

Materiale og Metode

Oncomine database analyse

udtryk for ACSL familie medlemmer i forskellige typer af kræft blev identificeret fra Oncomine database ved hjælp af analyse af “summary Gene view” og “datasæt udsigt” (https://www.oncomine.org/resource/login.html) [19,20]. MRNA-ekspression fold i cancer væv i forhold til det normale væv blev opnået som parametrene for p-værdi 1E-4, fold forandring 2, og gen placering i top 10%, og analyserne blev sammenfattet i S1, S3, S5 , S7 og S9 Tables. Co-ekspression analyse i Oncomine blev anvendt til at identificere sæt af gener med synkrone ekspressionsmønstre. Co-ekspression profiler af ACSL isoformer i forskellige typer af kræft blev identificeret og præsenteret som mønstret for zonekort.

Prognoscan database analyse

PrognoScan omfatter offentlige microarray datasæt med klinisk annotation af genekspression og prognose fra Gene Expression Omnibus (GEO), ArrayExpress og individuelle laboratorium websteder. Sammenhængen mellem ACSL udtryk og overlevelse i forskellige typer af kræft blev analyseret ved PrognoScan database (https://www.abren.net/PrognoScan/) [24]. Tærsklen blev justeret til Cox p-værdi 0,05 og analyserne blev sammenfattet i S2, S4, S6, S8 og S10 Borde

Kaplan-Meier plotter database analyse

En Kaplan-Meier. plotter database indeholder 4142 bryst, 1648 æggestokkene, 2437 lunge og 1.065 gastric kræftpatienter anvender probe sæt på HGU133 Plus 2.0 array. Sammenhængen mellem ACSL udtryk og overlevelse i bryst, ovarie og lunge blev analyseret ved Kaplan-Meier plotter (https://kmplot.com/analysis/) [25]. Den hazard ratio med 95% konfidensintervaller og log rank p-værdi blev også beregnet.

GeneGo Metacore analyse

Funktionen blev udført af GeneGo Metacore software ved hjælp af GO Processer. Vi anvendte de co-udtryk profiler fra Oncomine som parameter for korrelation . 0,6 og top ti GO Processer blev identificeret

Cell line

HCT116 blev opnået fra Dr. HL Wu på National Cheng Kung University. MDA-MB-231 blev opnået fra Dr. P.L Kuo på Kaohsiung Medical University. Den A549 blev opnået fra Dr. WT Chang på National Cheng Kung University.

RNA-interferens og lentivirus produktion

ACSL1 shRNAs blev opnået fra National RNAi Core facilitet (Academia Sinica, Taipei, Taiwan) . Følgende målsekvenser blev anvendt: GCCCAGATGATACTTTGATAT og CCCTTGGTGTATTTCTATGAT. Den Turbofect transfektion reagens anvendes til produktion af lentivirale partikler i henhold til protokollen tilvejebragt fra National RNAi Core facilitet.

Western blotting analyse

Cell lysat blev høstet i RIPA lysisbuffer og mængden af protein blev bestemt med Micro BCA protein Assay kit (Millipore, MA, USA). 30 ug protein lysat blev fyldt i acrylamidgeler og overføres derefter til polyvinylidenfluorid membraner (Amersham Biosciences, Piscataway, NJ). Membranen blev blokeret med 5% fedtfri tørmælk og inkuberet med primært antistof i specifikke protein natten over. Membranerne blev inkuberet med peberrodsperoxidase-konjugeret sekundært antistof og probet med ECL western blotting påvisning systemet (Millipore, MA, USA) og visualiseret med BioSpectrum AC imaging system. Kataloget antal antistof var som følgende:. Anti-ACSL1 antistof (# 4047, Cell Signaling) og anti-β-actin antistof (GTX109639, GeneTex)

MTT assay

cellerne blev podet på 24-brønds plade ved tætheden af ​​2X10

4 per brønd. Cellerne blev inkuberet med MTT (Thiazolyl tetrazolium bromid, Sigma Chemical) i 3 timer ved CO 5%

2 og 37 ° C, og absorbansen blev detekteret ved 570 nm ved ELISA-læser.

Boyden kammer assay

de øvre brønde i kammeret blev podet ved densiteten af ​​2.6X10

4-celler i serum-frit DMEM, mens lavere brønde indeholdt DMEM med 10% FBS. Cellerne i HCT116, A549 og MDA-MB-231 blev inkuberet i 48, 24 og 6 timer. De celler, der migrerede gennem polycarbonat filer blev fikseret under anvendelse af methanol og farvet med Giemsa farve. De farvede celle billeder blev taget under 10X objektiv af mikroskop og det gennemsnitlige antal af farvet celle blev talt i fem felter.

Anchorage-uafhængig vækst

5×10

3 celler blev suspenderet i 0,3% agar over et lag af 0,6% agar og inkuberet i 14 dage i en CO 5%

2 atmosfære befugtet inkubator ved 37 ° C. Kolonierne blev farvet med 0,05% krystalviolet. Kolonien billeder blev taget under 4X objektiv ved mikroskop og det gennemsnitlige areal af farvet koloni blev kvantificeret i ti områder af billede-Pro Plus software.

Statistisk analyse

Alle statistiske analyser blev udført under anvendelse af GraphPad Prism version 4 (GraphPad Software, La Jolla, CA, USA). Den statistiske analyse blev udført ved hjælp af to-vejs ANOVA efterfulgt af Bonferroni post-test for MTT assay og envejs ANOVA efterfulgt af Tukey post hoc for migration og blød agar assay.

Resultat

ACSL bidrager til de forskellige fysiologiske roller i forskellige typer af kræft [12]. ACSL1 modulerer optagelsen af ​​fedtsyre i hepatomceller [26]. Hepatocytic sletning af PTEN i mus udvikler hepatocellulært carcinom og øget acsl5: acsl1 forhold [27]. For at belyse den rolle ACSL familie i kræft, blev systematisk analyse af ACSL familie udtryk demonstreret ved hjælp Oncomine database. Ekspressionen af ​​ACSL familie blev sammenlignet mellem tumor og normalt væv i forskellige kræfttyper. Tærsklen er designet som de følgende parametre: p-værdi på 1E-4, fold ændring på 2, og top gen rangordning af 10%. Den ACSL udtryk var højere i kræft end i normalt væv i visse typer af kræft. På den anden side, ACSL ekspression var lavere i cancer end i normalt væv i andre typer af cancere. Disse data tyder på, at de enkelte ACSL kan spille enten onkogen eller anti-onkogen funktion afhængigt af typerne kræft (figur 1). Derfor blev detaljeret analyse af ACSL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, og ACSL6 beskrevet nedenfor.

Sammenligningen viste, at antallet af datasæt med ACSL mRNA overekspression (højre kolonne, rød) og under udtryk (venstre kolonne, blå ) i cancer versus normalt væv. Tærsklen er designet med følgende parametre:. P-værdi på 1E-4, fold ændring på 2, og gen-rangordning af 10%

ACSL1

ACSL1 er forbundet med glukose homøostase . Aktiveringen af ​​ACSL1 regulerer insulinresistens ved PKC-aktivering i muskelcellen [28,29]. ACSL1 interagerer med fedtsyren transportprotein (FATP), som er i stand til at lette optagelsen af ​​fedtsyrer [30]. Aktiveringen af ​​acyl-CoA-syntetase ved ACSL1 fremmer fedtsyren akkumulering, hvilket indikerer potentielt mål for leversteatose [26,31]. Tab af ACSL1 favoriserer ABCA1 udtryk, der bidrager til apo-I-medieret kolesterol efflux i makrofag [11]. Manglende ACSL1 i hjertet-specifikt væv driver reduktionen af ​​β-oxidation og resulterer i hjertet dysfunktion [32]. Desuden MIR-205 blokerer lipogenese i leverkræft og anti-MIR-205 fremmer stigningen af ​​triglycerid af ACSL1. Den negative-korrelation af MIR-205 og ACSL1 ekspression i hepatitis B virus X protein (HBx) -transgenic mus antyder, at MIR-205 fører til dysregulering af lipidmetabolisme ved ACSL1 og kræft progression [33]. Vi anvendte Oncomine database til at identificere ACSL1 udtryk i forskellige former for kræft med de tærskler, der er nævnt ovenfor. ACSL1 blev opreguleret i kolorektal cancer, men faldt i lunge- og brystkræft (Fig 2A-2C). Derudover var der en lavere ekspressionsniveau af ACSL1 i hjernen, hals-, øsofageal, hoved- og halscancer, leukæmi, levercancer, og sarkom cancere (Fig 2D og S1 Table). For yderligere at belyse den rolle, ACSL1 i kræft progression, blev den prognostiske værdi af ACSL1 udtryk i blære, hjerne, bryst, tyk- og æggestokkene kræftpatienter bestemmes ved hjælp PrognoScan database i henhold til parameter af cox p-værdi 0,05 (fig 2E og S2 Tabel). Brystet og kolorektal cancer patienter med højere ACSL1 udtryk har ringe overlevelse (Fig 2F og 2G). Vi bruges yderligere Kaplan-Meier plotter database til at vurdere overlevelsen af ​​bryst- og lungecancer patienter. Sonden 201.963 for ACSL1 blev anvendt til at analysere den prognostiske værdi i brystkræft og lungekræftpatienter. Disse data viste, at ACSL1 var forbundet med den ringe overlevelse i brystkræft, men var associeret med den bedre overlevelse i lungekræft (Fig 2H og 2I). Co-ekspressionen analyse viser den biologiske funktion og tilvejebringer information til at studere den underliggende mekanisme. Vi identificerede co-ekspression profil ACSL1 fra Oncomine database (S1A-S1c Fig). Vi anvendte yderligere GeneGo Metacore at anmærke gen ontologi. Ingen gener med sammenhængen 0,6 blev fundet i brystkræft datasæt (S1A Fig). Specifikt co-ekspressionen profiler for ACSL1 med en stærk klynge af 126 gener (R 0,6) på tværs af et panel af 65 rektal adenocarcinom og 65 normale colorektale prøver og 878 gener (R 0,6) på tværs af et panel af 186 lungekræft og 17 normale lunge prøver blev uploadet og de ti GO Processer blev opført (S1D og S1E fig). I colorektal cancer, blev ACSL1 co-udtrykt med myosin bindende protein H (MYBPH), proteintyrosinphosphatase, receptor type E (PTPRE), 6-phosphofructo-2-kinase /fructose-2,6-biphosphatase 3 (PFKFB3), undertrykker af cytokin signalering 3 (SOCS3), leukocyt immunoglobulin lignende receptorer (LILRA3), og chemokin (CC motiv) ligand 4 (CCl4). Disse molekyler hovedsagelig påvirke immunresponset, metabolisme og kemotaxi. Som for lungekræft, blev ACSL1 co-udtrykt med leucin rige repeat (i FLII) interagerende protein 1 (LRRFIP1) og TSC22 domænenavn familiemedlem en (TSC22D1). Analysen viste, at ACSL1 kan være involveret i immunrespons og celle kemotaksi i kolorektal cancer og reaktion på stress i lungekræft.

Boksen plot sammenligne specifikke ACSL1 udtryk i normal (venstre plot) og kræftvæv (højre plot ) blev afledt fra Oncomine database. Analysen blev vist i brystcarcinom forhold til normalt bryst (A), i rektal adenocarcinom i forhold til normal rectum (B), og i lungecarcinom forhold til normal lunge (C). Den fold ændring af ACSL1 i forskellige typer af kræft blev identificeret fra vores analyser S1 tabel og udtrykt som skov plot (D). Den statistisk signifikante hazard ratio i forskellige typer af kræft blev identificeret fra vores analyser S2 tabel og udtrykt som skov plot (E). Overlevelsen kurve sammenligne patienten med høj (rød) og lav (sort) udtryk i brystet (F) og kolorektal (G) kræft blev identificeret som tærsklen for cox p-værdi 0,05 fra PrognoScan database. Overlevelseskurven sammenligne patienten med høj (rød) og lav (sort) ekspression i lunge (H) og bryst (I) cancer blev plottet fra Kaplan-Meier plotter database.

Kombination af genet udtryk analyse fra Oncomine og overlevelse analyse fra PrognoScan eller Kaplan-Meier plotter afslørede onkogene rolle ACSL1 i kolorektal cancer og tumor suppressor rolle for ACSL1 i lungekræft. For at validere den onkogene rolle ACSL1 i colorektal cancer og tumor suppressor rolle i lungekræft blev to forskellige lentivirale partikler udtrykker ACSL1 shRNA introduceret til kolorektal HCT116 cellelinie og lunge A549-cellelinje, hhv. Knockdown effekt af ACSL1 blev bestemt ved Western blotting (Fig 3A). ACSL1 shRNA nedsat proliferation i HCT116-celler, men forøget proliferation i A549-celler (fig 3B). Desuden blev den forankringsuafhængig vækst og cellemigrering inhiberes i HCT116 efter lentivirale partikler udtrykker ACSL1 shRNA infektion. I modsætning hertil ACSL1 shRNA forbedret forankringsuafhængig vækst og celle migration i A549 (Fig 3C og 3D). Den bioinformatik forudsigelse af potentielle rolle for ACSL1 fra Oncomine og PrognoScan i tyk- og lungekræft er støttet af

in vitro

assay.

ACSL1 ekspression blev nedreguleret med lentivirale partikler indeholdende shRNA målrettet ACSL1 eller luciferase i HCT116, A549 og MDA-MB-231. (A) Proteinet ekspression af ACSL1 blev bestemt ved western blotting med et anti-ACSL1 antistof. (B) Spredningen af ​​cellen med ACSL1 knockdown ekspression blev analyseret ved MTT-assay på angivne tidspunkter. Den statistiske forskel blev beregnet ved hjælp af to-vejs ANOVA efterfulgt af Bonferroni post-test. * Angivet p 0,05; n.s angivet ikke statistisk signifikant. (C) Den cellemigrering af cellen med ACSL1 knockdown ekspression blev analyseret ved Boyden kammer assay. Antallet af migrerede celler blev talt, og resultatet blev udtrykt som gange ændring i forhold til den parentale celle. Alle par af grupper blev sammenlignet ved hjælp af Tukey post hoc multicomparison test for envejs ANOVA. * Angivet p 0,05; n.s angivet ikke statistisk signifikant. (D) af cellerne med ACSL1 knockdown ekspression blev udpladet i blød agar, og kolonierne blev overvåget i 14 dage. Kolonierne blev kvantificeret ved anvendelse af Image-Pro Plus software. Resultatet blev udtrykt som gange ændring i forhold til den parentale celle. Alle par af grupper blev sammenlignet ved hjælp af Tukey post hoc multicomparison test for envejs ANOVA. * Angivet p 0,05; n.s angivet ikke statistisk signifikant

Interessant nok opnået fra Oncomine data viste, at ACSL1 kan fungere som et tumorsuppressorgen i brystcancer (fig 2A).; imidlertid opnået fra PrognoScan og Kaplan-Meier plotter data viste, at ACSL1 kan spille en potentiel onkogen i brystcancer (fig 2F og 2I). For at undersøge de inkonsistente bioinformatiske resultater af ACSL1 i brystcancer, blev lentivirale partikler indeholdende ACSL1 shRNAs introduceret til MDA-MB-231 brystcancerceller og proteinniveauet af ACSL1 blev bestemt ved western blotting (Fig 3A, højre panel). ACSL1 knockdown celle udviste en reduceret celleproliferation, hvilket blev påvist ved MTT-assayet (fig 3B, højre panel). Nedregulering af ACSL1 inhiberes også forankringsuafhængig vækst og cellevandring af MDA-MB-231-celler med blød agar-assay og Boyden kammer assay (Fig 3C og 3D, højre panel). Alt i alt er forudsigelsen af ​​onkogene rolle ACSL1 fra PrognoScan og Kaplan-Meier plotter i brystkræft støttet af

in vitro

eksperimentel analyse.

in vitro

eksperimentel analyse kan være nyttigt at løse uoverensstemmelsen analyser på ACSL1 opnået fra Oncomine database og PrognoScan.

ACSL3

ACSL3 er rigeligt i lipid dråber og endoplasmatiske reticulum og er nødvendig for fedtsyresammensætningen optagelse. N-terminalen af ​​ACSL3 er nødvendig for translokation fra det endoplasmatiske reticulum og lipid dråbe (LD) [34]. ACSL inhibitor, Triacsin C, reducerer ACSL3 ekspression og inhiberer dannelsen lipid dråbe [35,36]. ACSL3 er ansvarlig for VLDL samling, som koordinerer lipidmetabolisme ved at eksportere det exogene cholesterol og triglycerid i plasma og er forbundet med HCV-infektion. Nedreguleringen af ​​ACSL3 af siRNA reducerer VLDL sekretion og hæmmer sekretionen af ​​HCV-partikler fra inficerede hepatocyt [37]. ACSL3 fremmer palmitinsyre-udløst osteoblastisk genekspression og calcium aflejring i vaskulær glat muskelcelle [38]. Cytokinet oncostatin M-induceret ACSL3 aktivering er afhængig af ERK-pathway aktivering og er forbundet med nedgangen af ​​cellulær triglycerid og stigningen af ​​fedtsyre β-oxidation [14]. Desuden er PPAR-δ involveret i aktiveringen af ​​cytokin oncostatin M-induceret ACSL3 ekspression i hepatoma [39]. Induktionen af ​​ACSL3 ses af LXR, som er et kerneprotein og involveret i lipidoptagelse fra lipoprotein [40]. Tidligere undersøgelse viser, at ACSL3 overudtrykkes i lungekræft [17]. I modsætning hertil er der en lavere ACSL3 ekspression i prostatakræft væv sammenlignet med den i normalt væv [18]. Vores analyse viste, at ACSL3 blev nedreguleret i kræft i æggestokkene og opreguleret i melanom (Fig 4A og 4B). I systematisk analyse, blev ACSL3 overudtrykt i hoved-hals og leverkræft, men blev underexpressed i kolorektal cancer (Fig 4C og S3 tabel). Den prognostiske værdi af ACSL3 blev analyseret under anvendelse af PrognoScan database med den tærskel (Fig 4D og S4 tabel). Den bedre prognose i ovariecancer patient og dårligere prognose i melanom patient med højere ACSL3 ekspression var i overensstemmelse med resultatet fra Oncomine (Fig 4E og 4F). Den onkogene rolle ACSL3 ved melanom er konsistent med en tidligere undersøgelse [16]. På den anden side kan ACSL3 betragtes som en potentiel tumorsuppressorgen i ovarieudvikling cancer. Co-ekspressionen profiler af ACSL3 blev identificeret fra Oncomine (Fig 4G og 4H). Vi identificerede Co-ekspressionen profiler for ACSL3 med en stærk klynge af 27 gener på tværs et panel af 185 ovariekarcinom og 10 normale ovarievæv og 229 gener tværs et panel af 45 melanom og 25 normale prøver. GeneGo Metacore annotation for beriget biologiske proces viste, at de er involveret i fosfatidylcholin biosyntetiske proces og organel fission gener var mere tilbøjelige til at blive co-udtrykkes i kræft i æggestokkene og i melanom henholdsvis (fig 4I og 4J). Det var interessant at bemærke, at ACSL3 blev co-udtrykt med snurportin en (SNUPN), skjoldbruskkirtel hormon receptor interactor 13 (TRIP13), og semaphorin 5A (SEMA5A). TRIP13 er involveret i spindlen samling checkpoint og SNUPN er involveret i snRNP import. Semaphorin 5A (SEMA5A) er kendt for at være ansvarlig for visse typer autisme.

Boksen plot sammenligne specifikke ACSL3 udtryk i normal (venstre plot) og kræftvæv (højre plot) stammede fra Oncomine database. Analysen blev vist i ovariecarcinom forhold til normal ovarie (A) og i melanom i forhold til normal hud (B). Den fold ændring af ACSL3 i forskellige typer af kræft blev identificeret fra vores analyser S3 tabel og udtrykt som skov plot (C). Den statistisk signifikante hazard ratio i forskellige typer af kræft blev identificeret fra vores analyser S4 tabel og udtrykt som skov plot (D). Overlevelseskurven sammenligne patienten med høj (rød) og lav (sort) ekspression blev plottet fra PrognoScan database. Analysen af ​​overlevelse kurve i ovariecancer (E) og melanom (F) blev identificeret som tærsklen for cox p-værdi 0,05. ACSL3 er co-udtrykt med de angivne gener tværs et panel af 185 ovariekarcinom og 10 normale ovarievæv (G). ACSL3 er co-udtrykt med de angivne gener tværs et panel af 45 melanom og 25 normal hud væv (H). Top 10 signifikante GO processer blev visualiseret ved GeneGo Metacore software i henhold til co-ekspression profiler af de 27 gener i kræft i æggestokkene (I) og 229 gener i melanom (J). Bar længde repræsenterede betydningen og negative logaritme af berigelse p-værdi.

ACSL4

ACSL4 er til stede i peroxisom, mitokondrier, og endoplasmatisk reticulum og er involveret i arachidonat stofskifte [41 , 42]. Den mangel på ACSL4 er korreleret med mental retardering og Alport syndrom [43]. De ACSL4-heterozygote mus har den unormale uteri og uterin prostaglandinproduktion [44]. ACSL4 regulerer neuron vækst og differentiering [45]. Induktion af ACSL4 udtryk fremmer tumor progression i xenograftmodel, og kombinationen af ​​ACSL4, LOX-5 og COX-2-hæmmer reducerer effektivt tumordannelse

in vivo

[46]. Ekspressionen af ​​ACSL4 mRNA er korreleret med østrogenreceptoren alfa-ekspression og ACSL4 er følsom over for Triacsin C-behandling, hvilket indikerer, at ACSL4 påvirker steroidhormon-følsomhed i bryst- og prostatacancer [47]. ACSL4 katalyserer omdannelsen af ​​fri arachidonsyre til arachidonsyre-CoA ester og reducerer arachidonsyre-induceret apoptose i tyktarmskræft. Overekspressionen af ​​ACSL4 er forbundet med colon carcinogenese [48,49]. ACSL4 også overudtrykt i leverkræft væv sammenlignet med den tilsvarende normale væv. Arachidonsyre driver ACSL4 ubiquitinering af underlaget-inducerede posttranslationelle reguleringsmekanisme [50,51]. ACSL4 ekspression er negativt korreleret med mængden af ​​MIR-205 i kliniske HCC prøver. Hepatitis B-virus X protein lipogenese kan afskaffes ved miR-205 målrettede ACSL4 mRNA [52]. Analyse fra Oncomine indikerede, at ACSL4 blev nedreguleret i blære, hjerne, bryst, leukæmi og lungecancer, men opreguleret i colorektal cancer, hoved- og halscancer, nyre, myelom, og leverkræft (Fig 5A og S5 tabel) . Den prognostiske analyse viste, at kolorektal patient med højere ACSL4 udtryk havde dårlig overlevelse; derimod hjernen, bryst, og lungekræft patient med lavere ACSL4 ekspression havde ringe overlevelse (Fig 5B og S6 tabel). Analysen af ​​ACSL4 genekspression i kræft fra Oncomine (Fig 5C-5F) var i overensstemmelse med den overlevelsesanalyse fra PrognoScan (Fig 5G-5J). Kombinationen af ​​genekspression fra Oncomine og overlevelse fra PrognoScan afslørede den onkogene rolle ACSL4 i kolorektal cancer og tumor suppressor rolle ACSL4 i bryst, hjerne og lunge cancer. Disse data er i overensstemmelse med en tidligere undersøgelse af ekspressionen af ​​ACSL4 i tyktarmskræft væv [49]. Men resultaterne af den aktuelle analyse er uforenelige med en tidligere undersøgelse undersøger overudtrykte ACSL4 i brystkræft væv [53]. Co-ekspression profiler til ACSL4 i bryst, hjerne, colorectal og lungekræft blev analyseret fra Oncomine (S2A-S2D Fig). Co-ekspressionen profiler for ACSL4 blev påført anmærke gen ontologi hjælp GeneGo Metacore med en stærk klynge af 3.444 gener tværs et panel af 53 brystcarcinoma og 6 normale bryst prøver, 117 gener tværs et panel af 10 hjernetumor og 5 normale hjerneprøver , 509 gener tværs et panel af 20 kolorektal cancer og 20 normale colorektale prøver og 54 gener på tværs et panel af 25 lungeadenocarcinom og 25 normale lunge prøver.