PLoS ONE: Tafazzin Protein Expression er forbundet med tumorigenese og Stråling respons i Rektal Cancer: A Study of svensk Clinical Trial på Præoperativ Radiotherapy

Abstrakt

Baggrund

Tafazzin (TAZ), en transmembrane protein bidrager i mitokondrie strukturelle og funktionelle ændringer gennem cardiolipin remodeling. Taz mutationer er forbundet med adskillige sygdomme, men undersøgelser af rolle TAZ protein i carcinogenese og strålebehandling (RT) reaktion mangler. Derfor undersøgte vi TAZ udtryk i endetarmskræft, og dets overensstemmelse med RT, klinisk-patologiske og biologiske variable i de patienter, der deltager i et klinisk forsøg med præoperativ RT.

Metoder

140 rektal kræftpatienter var inkluderet i denne undersøgelse, hvoraf 65 modtog RT før operation og resten undergik kirurgi alene. TAZ ekspression blev bestemt ved immunhistokemi i primær cancer, fjern, tilstødende normale slimhinde og lymfeknudemetastase.

In-silico

protein-protein interaktion analyse blev udført for at studere den prædiktive funktionelle interaktion mellem TAZ med andre oncoproteiner.

Resultater

TAZ viste stærkere udtryk i primær cancer og lymfe node metastase sammenlignet med fjernt eller tilstødende normale slimhinde i både ikke-RT og RT-patienter. Stærk TAZ ekspression var signifikant højere i trin I-III og ikke-mucinious cancer af ikke-RT patienter. I RT patienter blev stærk TAZ-ekspression i biopsi relateret til fjernmetastaser, uafhængigt af køn, alder, scener og kvalitet (p = 0,043, HR, 6.160, 95% CI, 1,063 til 35,704).

I silico

protein-protein interaktion undersøgelse viste, at TAZ var positivt relateret til oncoproteiner, Livin, MAC30 og FXYD-3.

Konklusioner

Stærk udtryk for TAZ protein synes at være relateret til rektal udvikling af kræft og RT reaktion, kan det være en prædiktiv biomarkør for fjernt tilbagefald hos patienter med præoperativ RT

Henvisning:. Pathak S, Meng WJ, Zhang H, Gnosa S, Nandy SK, Adell G et al. (2014) Tafazzin Protein Expression er forbundet med tumorigenese og Stråling respons i Rektal Cancer: A Study of svensk Clinical Trial på Præoperativ strålebehandling. PLoS ONE 9 (5): e98317. doi: 10,1371 /journal.pone.0098317

Redaktør: Anthony W. I. Lo, Den kinesiske University of Hong Kong, Hongkong

Modtaget: Februar 11, 2014 Accepteret: April 30, 2014; Udgivet: 23. maj 2014

Copyright: © 2014 Pathak 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

Finansiering:. Denne undersøgelse blev støttet af tilskud fra den svenske Cancer Foundation, svensk Forskningsråd og Forskningsrådet Sundhed i det sydøstlige Sverige. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

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

Introduktion

Tafazzin protein (TAZ) kodes af de Taz genfunktioner som et phospholipid-lysophospholipid transacylase. Taz mutationer er associeret med en række kliniske lidelser, herunder Barth syndrom, dilateret kardiomyopati og endokardiale fibroelastosis [1], [2]. TAZ er ansvarlig for ombygningen af ​​cardiolipin [3], som stabiliserer konstruktionen af ​​respiratoriske kæde-komplekser og medierer vigtige trin i apoptose i mitokondrier. En forårsagende forbindelse mellem mitokondriel dysfunktion og patologiske lidelser er blevet bemærket i forskellige sygdomsmodeller. For eksempel er det blevet vist, at mitokondriel dysfunktion også spiller en vigtig rolle i udviklingen af ​​inflammation. Acehan D

et. al

. [4], påpegede, at unormal TAZ Udtryk med relation mitokondriel dysfunktion fremmer inflammation. Wilson LD

et. al.

[5] rapporterede, at unormal TAZ udtryk var relateret til højere IL6 udtryk og øgede inflammatoriske reaktioner. Almindeligvis betændelse betragtes som en prædisposition faktor for kræft, især colorectal cancer (CRC). Men fortsat uklart, hvilken rolle TAZ udtryk i onkogene processer. Mitokondriel dysfunktion resulterer i ændringer af cellulære signaltransduktion kan betragtes som eventuelle mål veje i fremme fremtidig kræftbehandling. CRC er den tredje mest almindelige type [6] og næstmest kræft dødsfald i den vestlige verden [7]. Selvom kirurgi er stadig den helbredende modalitet for CRC, og præoperativ strålebehandling (RT) har vist en overlevelsesfordel i forhold til kirurgi alene, stadig værdien af ​​præoperativ RT forbliver kontroversiel [8], [9], [10]. Disse resultater yderligere rejst spørgsmålet om, hvorvidt præoperativ RT skal gives mere selektivt eller ej. Nu er de vigtigste kliniske mål er at søge efter prædiktive indikatorer for at identificere patienter bedst egnet til præoperativ RT. Generelt potentielle prædiktive biomarkører indbefatter for eksempel ekspressionen af ​​onkogener og tumorsuppressorgener, markører for proliferation, angiogenese, inflammation og celleadhæsion samt regulering af gener involveret i responset til RT og kemoterapi. Omfattende undersøgelser der gøres for at forbedre den prædiktive metode, herunder identifikation af nye biologiske og molekylær markør. At identificere nye prædiktive molekyler til præoperativ RT og belyse den rolle, Taz protein involvering i rektale kræftpatienter, undersøgte vi for første gang, ekspressionen af ​​TAZ protein i rektal cancer og dens forhold til RT respons og klinisk-patologiske eller biologiske variabler i patienter, der deltager i et klinisk forsøg med præoperativ RT. Desuden nuværende undersøgelse højdepunkter for første gang den funktionelle interaktion af TAZ med andre oncoproteiner af

i silico

protein-protein interaktion analyse.

Materialer og metoder

Rektal kræftpatienter »udvælgelse

den foreliggende undersøgelse omfattede vævssnit fra 140 primære rektal kræftpatienter, 119 fjerne normale mucosa prøver (109 prøver matches til den primære endetarmskræft), 79 tilstødende normale mucosa prøver (70 prøver matches til den primære rektal kræft), 48 lymfeknudemetastaser (44 eksemplarer matches til den primære endetarmskræft), og 101 biopsier fra de primære rektal kræftpatienter (91 biopsier matches til den kirurgiske primær endetarmskræft) (Figur S1).

Alle rektal cancer patienter var fra det sydøstlige svenske Health Care regionen, herunder hospitaler i Linköping, Norrköping, Jönköping, Motala, Eksjö, Värnamo og Vastervik, og de deltog i den svenske endetarmskræft klinisk studie af Præoperativ Stråleterapi mellem 1987 og 1990. i første omgang var der 171 kræft patienter. Imidlertid blev fire patienter ekskluderet på grund af kirurgisk inoperabel (fremskreden sygdom), og 27 patienter havde ingen ledige vævsprøve til denne undersøgelse. Distant normal mucosa blev taget fra proximal eller distal margin (4-35 cm fra den primære tumor) af det resekterede endetarmen, og tilstødende normale mucosa blev taget fra slimhinden støder op til den primære tumor, den begge var histologisk fri for tumor. Lokalt helbredende resektion blev udført i alle patienter.

Eksperimentel design

Blandt 140 primære rektal kræftpatienter, 75 patienter fik kirurgi alene, og 65 fik præoperativ RT efterfulgt af kirurgi. RT blev givet til i alt 25Gy i 5 fraktioner før operation over en median på 6 dage (5-12 dage) leveres med 6-10 MV fotoner. Kirurgi blev derefter udført i en median på 3 dage (interval, 1-13 dage) efter RT. Ingen af ​​patienterne har modtaget adjuverende kemoterapi før eller efter operationen, og alle patienter havde lokalt resektabel rektal adenocarcinom. Mean alder af patienterne på diagnosen var 67 år (spændvidde 36-86 år). Der var ingen statistisk forskel mellem den ikke-RT og RT gruppe med hensyn til egenskaberne ved de patienter og tumorer, herunder køn, alder, stadium, differentiering, kirurgisk type og resektionsranden (p 0,05; tabel 1)

Etik erklæring

Alle patienter var fra det sydøstlige svenske Health Care-regionen og deltog i en randomiseret svensk endetarmskræft forsøg med præoperativ RT mellem 1987 og 1990. Hver patient blev forsynet med detaljerede oplysninger om undersøgelsen har til formål og protokol, og gav deres skriftligt informeret samtykke forud for indskrivning. Opfølgning blev gennemført indtil 2004. Den mediane opfølgningsperiode var 75 måneder (interval, 0-193 måneder). Undersøgelsen blev godkendt af Institutional Review Board i Linköping Universitet, Sverige.

Tissue microarray slide forberedelse

Alle enheder, heriblandt normal slimhinde, primære kræftformer og lymfeknudemetastaser var paraffinindstøbte for væv microarray. Tre morfologisk repræsentative regioner blev udvalgt i hver blok og 3 cylindriske kerne vævsprøver (0,6 mm i diameter) blev taget fra disse områder, indsat i en modtager paraffin blok.

Immunhistokemi

Tissue microarray sektioner blev inkuberet ved 60 ° C natten over, afparaffiniseret og hydreret. Aktiviteten af ​​endogen peroxidase blev blokeret i 3% H

2O

2 i methanol. farvende sektioner Uspecifik baggrund blev nedsænket i PBS indeholdende 1% BSA og inkuberet med protein blokeringsopløsning (Spring Bioscience, Pleasanton, CA) i 10 minutter. Snittene blev derefter inkuberet med det primære kanin polyklonalt anti-Taz-antistof (HPA039557, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO) ved en fortynding på 1:10 i antistoffortyndingsmiddel (DAKO, Cytomation, Glostrup, Danmark) og inkuberet ved 4 ° C natten over. Efter vask med PBS, et biotinyleret sekundært anti-kanin sekundært antistof (DAKO, parti 00.082.892) i en fortynding på 1:2000 blev tilsat. Efter 30 minutter blev snittene skyllet med PBS og inkuberet i AB enzymreagens (ABC Staining System, Santa Cruz Biotechnology, CA) indeholdende avidin og biotinyleret peberrodsperoxidase. Objektglassene blev skyllet i PBS og inkuberet i 10 minutter i peroxidasesubstrat indeholdende 3, 3-diaminobenzidin (DAB) kromogent og modfarvet med hæmatoxylin. I alle kørsler, var negative kontroller inkluderet.

immunhistokemisk scoring

immunfarvning blev scoret af to uafhængige observatører baseret på intensiteten af ​​protein udtryk uden kendskab til klinisk-patologisk og biologiske oplysninger. I tilfælde af uoverensstemmelse i individuelle scoringer, begge efterforskere revurderet slides sammen og nåede til enighed, før der kombinerer de individuelle scores. For at undgå en kunstig effekt, blev cellerne på randen af ​​afsnittene og i områder med dårlig morfologi ikke tælles. Intensiteten af ​​farvningen blev klassificeret som negative, svage, moderate og stærk farvning. For statistiske analyser, negative, svage eller moderate farvede sager blev anset for lavt udtryk gruppe, mens stærke sager blev betragtet som høj ekspression gruppe. Ekspressionen af ​​meningeom aktiveret protein (MAC30) [11], FXYD-3 [12] og Livin [13] i rektale cancere bestemt ved immunohistokemi blev taget fra tidligere undersøgelser fra vores laboratorium der udføres med den samme patient materiale, der anvendes i den foreliggende undersøgelse.

i silico

protein-protein interaktionsstudier

Aminosyresekvenser, bortset signal peptid-region, af TAZ, Livin (isoform 1 2), FXYD-3 ( isoform 1) og MAC30 [UniProt id’er: Q16635, Q96CA5, Q14802 og Q5BJF2 henholdsvis], og deres generelle og sekvens anmærkninger blev indsamlet fra UniProt

Skabelon udvælgelse og model bygning

Alle aminosyresekvenser. blev udsat for NCBI PSI-BLAST (Position Specific Iteration-Basic Local Alignment Search Tool) (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) mod FBF (Protein data Bank) (http: //www .rcsb.org /FBF /home /home.do) proteiner med standardparametre for at vælge den skabelon protein og derefter skabelonerne blev hentet fra FBF. Raffinerede tredimensionale homologi modeller blev dannet ved anvendelse af en komparativ modellering program MODELLER [14] af Discovery Studio (DS), baseret på given template-target tilpasning og valgte skabelon struktur. Fem strukturer blev dannet pr protein og model med laveste værdi af det normaliserede diskrete optimeret protein energi blev valgt som den bedste model. På grund af manglende adgang til skabelon struktur med E-værdi bedre end tærskel blev TAZ og MAC30 modelleret af fold anerkendelse metode fra I-TASSER server [15]. Alle modeller blev underkastet til 2000 trin energiminimering i DS Smart Minimizer for at aflaste de steriske sammenstød. Endvidere blev stereokemien og konformationer af de modellerede strukturer valideret gennem Structural Analysis og Verifikation Server (SPARER) på https://nihserver.mbi.ucla.edu/SAVES/og også med Atomic ikke-lokale miljøvurdering (ANOLEA) [16], PROSA [17] og MolProbity [18] servere.

Molekylær docking studier

at overveje protein-protein interaktion af Livin, FXYD-3 og MAC30 med TAZ, alle tre proteiner blev koblet til TAZ hjælp stiv-krop docking algoritme ZDOCK [19] i DS 2.5. Kun cytoplasmatiske regioner i FXYD-3 og MAC30 blev anset for interaktionsundersøgelser. I alt 2000 forankret rejser blev genereret for hver af de Taz komplekser, som blev klassificeret efter ZDOCK score efter at forme komplementaritet, elektrostatiske og desolvatisering energi og videre, stillingerne blev re-sorteret efter ZRANK [19], rescoring metode anvender et vægtet energi fungere. De bedste 30 udgør ifølge ZRANK score blev udsat for RDOCK [19] – en CHARMm (https://www.charmm.org/) baseret procedure for raffinement og scoring. Position optimeringer af disse 30 rejser, blev udført med CHARMm kraftfelt, Momany-Rone [20] delvise afgifter hjælp DS Smart Minimizer. Relativ andel af opløsningsmiddel tilgængelighed blev hydrogenbinding (HB) og bindende gratis energier af Taz komplekser også bestemt ved fysiologisk ionstyrke hjælp Generaliseret Born tilnærmelse med Molekylær Volume integration [21] i DS 2.5.

Statistisk analyse

Chi-offentlig McNemars test blev anvendt til at undersøge betydningen af ​​forskellene i TAZ ekspression i fjernt eller tilstødende normale slimhinde, primær cancer og lymfeknudemetastaser, samt korrelation af TAZ ekspression med klinisk-patologiske eller biologiske variabler. TAZ udtryk med sygdomsfri overlevelse eller samlet overlevelse og fjernt recidiv blev testet ved hjælp af Kaplan-Meier analyse og Cox proportionel risiko regressions analyse. Overlevelseskurver blev beregnet ifølge Kaplan-Meier-metoden. Alle tests var to-sidet og p-værdi på 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant

Resultater

TAZ viste højere udtryk i primær cancer og lymfeknude metastaser

TAZ udtryk. blev analyseret ved immunohistokemi (figur 1, A-C) i en fjern normal slimhinde, tilstødende normale slimhinde, primær cancer og lymfeknudemetastase fra kirurgisk resektion prøver og i biopsi (svarende til kirurgisk primær cancer). I ikke-RT-gruppe (figur 1 D), viste TAZ højere ekspression i primær cancer (p 0,001 og p 0,001, henholdsvis) og lymfeknudemetastaser (p 0,001 og p = 0,006, henholdsvis) sammenlignet med fjerne og tilstødende normale slimhinde. Som vist i figur 1 D, kun 2% af de 63 fjerntliggende normale mucosa prøver, og 7% af de 42 tilstødende normale mucosa prøver havde stærk TAZ ekspression, hvorimod 73% af 75 primære cancere og 37% af 27 metastaser udviste kraftig TAZ ekspression. I RT-gruppen (figur 1E), blev TAZ ekspression forhøjet i primær cancer (p 0,001, p 0,001) og lymfeknudemetastaser (p = 0,130, p = 0,220) sammenlignet med fjern og tilstødende normale slimhinde. Som vist i figur 1E blev den kraftige TAZ ekspression fundet i 7% af de 56 fjerntliggende normale mucosa prøver, i 8% af 37 tilstødende normale mucosa prøver, i 43% af de 65 primære cancere og i 19% af 21 metastaser. Men stærk TAZ udtryk marginalt reduceret fra primær cancer til metastaser (p = 0,003, p = 0,040), både i ikke-RT og RT-gruppen. I biopsi, den TAZ udtryk mønster var i overensstemmelse med den kirurgiske primær cancer.

TAZ proteinekspression blev vist i (A) normal rektal slimhinde (negativ udtryk), (B) primær cancer (stærkt udtryk) og (C) lymfeknudemetastase (svag ekspression) (A-C, 400X). I ikke-RT-gruppe (D) TAZ ekspression var signifikant højere i primær cancer sammenlignet med den fjerne normal mucosa (p 0,001), den tilstødende slimhinder (p 0,001). Ekspressionen i lymfeknudemetastase TAZ ekspression var også signifikant højere sammenlignet med ekspressionen i fjernt normal mucosa (p 0,001), den tilstødende slimhinder (p = 0,006). Men sammenlignet med primær cancer TAZ ekspression i lymfeknudemetastaser var signifikant lavere (p = 0,003). RT-gruppen (E) viste signifikant højere TAZ udtryk i den primære kræft i forhold til det fjerne og tilstødende normal slimhinde (p 0,001 og p 0,001 henholdsvis). I lymfeknudemetastase var stærk TAZ udtryk betydeligt lavere sammenlignet med udtrykket i primær cancer (p = 0,040). Kun p-værdier 0,05 præsenteres. I primær cancer var stærk TAZ udtryk signifikant lavere (p = 0,001) sammenlignet med ikke-RT-gruppen (F).

TAZ udtryk reduceret i primær endetarmskræft efter RT

I forhold til ikke-RT-gruppen, TAZ udtryk i primære kræft prøver udsat for RT var signifikant reduceret (p = 0,001). TAZ udtryk viste højere frekvens i 73% af patienterne i ikke-RT-gruppen, mens det i RT gruppe faldt til 43% (figur 1F). Stærk TAZ ekspression i metastase også faldet i RT-gruppen sammenlignet med ikke-RT gruppe selvom forskellen ikke var statistisk signifikant (p = 0,173).

Taz-ekspression i forhold til klinisk-patologiske variabler i patienterne

I ikke-RT-gruppe, blev TAZ ekspression signifikant relateret til fase (p = 0,031) og ikke-mucinøs histologisk type (p = 0,004). Det har vist, at 75% af patienterne med stærk TAZ ekspression var trin I-III mens 25% var stadie IV. Endvidere 79% af patienterne med stærk TAZ ekspression var ikke-mucinous carcinomer, mens 21% var mucinøs carcinom (tabel 2). I RT-gruppe, var der ingen sådan forbindelse (tabel 2). Distant tilbagefald blev fundet i 57 patienter (41%) ud af 140 primære rektal kræftpatienter.

TAZ udtryk i forhold til biologiske variable i de patienter

I primære tumorer, TAZ udtryk var positivt korreleret med MAC30 udtryk (p = 0,022) i RT-gruppen (tabel 3). Endvidere i både ikke-RT og RT gruppe stærke TAZ ekspression blev positivt korreleret med FXYD-3 (p = 0,003 og p = 0,008, henholdsvis), såvel som med Livin ekspression (p = 0,041 og p = 0,013 henholdsvis tabel 3).

Predictive betydning af TAZ udtryk i endetarmskræft for præoperativ RT

i biopsier, blev stærk TAZ udtryk med relation til fjernmetastaser i RT-gruppen,

dvs.

stærk TAZ ekspression øget sandsynligheden for fjern recidiv (p = 0,010, figur 2A). Yderligere multivariat analyse bekræftede korrelationen var uafhængig af køn, alder, scene og differentiering (tabel 4). I den ikke-RT-gruppen, blev der ikke en sådan forbindelse fundet (figur 2B). Imidlertid blev TAZ udtryk ikke signifikant relateret til sygdomsfri overlevelse og samlet overlevelse hos patienter enten i RT eller ikke-RT-gruppe (figur S2).

I RT-gruppen, patienter med stærk TAZ udtryk havde en betydeligt højere risiko for at udvikle fjernt recidiv (A) (p = 0,010). I den ikke-RT-gruppen, blev TAZ udtryk ikke signifikant relateret til fjernmetastaser sandsynlighed (B). Kun p-værdier 0,05 præsenteres

I silico

protein-protein interaktionsstudier

Skabelon valg

Bortset.. FXYD-3, PSI-BLAST undlod at anerkende nogen skabelon med 100% query dækning både individuelt eller i kombination; og blev homologi modelleret ved hjælp af løsning NMR struktur FBF ID 2JO1 [Model 1, Chain A, 37,7% identitet, der dækker sekvens længde 22-87]. På den anden side, de funktionelle domæner af Livin, der hører til BIR og RING superfamilien, blev godt repræsenteret ved krystallografiske strukturer FBF ID 3F7G [Chain B, Opløsning 2,30 Å, der dækker sekvens længde 71-169 af isoform 2] og FBF ID 4AUQ [Chain B, resolution 2.18 Å, der dækker sekvens længde 242-298 af isoform 1]. Den bedste model fra I-TASSER server blev taget for TAZ (C-score = -0,28, TM-score = 0,68 ± 0,12) og MAC30 (C-score = -2,93, TM-score = 0,38 ± 0,13).

Molekylære docking undersøgelser.

Fysiske egenskaber af protein-protein-interface af alle forankret komplekser (figur 3A-D) blev analyseret og opført i tabel 5. de komplekser blev primært præget af polære grænseflader, som angiver retning af mulig ikke-obligatoriske karakter af komplekserne. Tilstrækkelig bindende overfladeareal, genkendelige fri energi og deres tilsvarende stabilisering af ikke-bundne interaktioner, siger hydrogenbindinger og hydrofobe interaktioner indikerer mod mulig interaktion mellem TAZ og proteinerne i vores interesse.

TAZ er repræsenteret i grøn, andre proteiner i cyan. A: TAZ-Livin (TAZ-BIR) kompleks; B: TAZ-Livin (TAZ-RING) kompleks; C: TAZ-FXYD-3-kompleks; D:. TAZ-MAC30 kompleks

Diskussion

TAZ protein er involveret i at opretholde niveauet af cardiolipin som er afgørende for energiproduktion i mitokondrierne. Mutationer i TAZ genet ændre strukturen i Taz-protein og forhindre den i at udføre sin normale rolle i mitokondrierne. Den blev først foreslået af Otto Heinrich Warburg [22], at kræft stammer fra irreversibel skade på mitokondrier respiration, men det strukturelle grundlag for denne skade har været undvigende. For nylig en undersøgelse [23] viser store abnormiteter i cardiolipin indhold i alle tumorer og overekspression af TAZ gen i skjoldbruskkirtlen karcinom [24]. Imidlertid har abnormitet i TAZ udtryk i kræft ikke undersøgt grundigt indtil dato. I den foreliggende undersøgelse har vi vist for første gang, at TAZ ekspression i primær cancer steg i forhold til fjernt eller tilstødende normale slimhinde, og faldt derefter i lymfeknudemetastaser. Vi fandt også, at i den ikke-RT-gruppe, TAZ ekspression var signifikant højere i trin I-III tumorer sammenlignet med trin IV tumorer, og i ikke-mucinous tumorer sammenlignet med mucinous tumorer. Da stadie IV anses som fjernt metastatisk tumor, og mucinøs cancer er mere tilbøjelige til at udvikle metastaser og aggressivitet, hvilket tyder, at TAZ ekspression kan spille en vigtig rolle i udviklingen af ​​forskellige trin og histologiske typer af rektal cancer.

Endvidere blev stærk TAZ ekspression positivt korreleret med FXYD-3 og Livin ekspression i den ikke-RT-gruppe. Det foreslås, at FXYD-3 opreguleres tidligt i processen af ​​malign transformation [25]. Ligeledes har opreguleret ekspression af Livin blevet impliceret i tumorgenese og metastase i epiteliale tumorer, såsom colorektal cancer [26]. Da signifikante korrelationer mellem TAZ udtryk med Livin, MAC30 og FXYD-3 blev fundet i den samme patient kohorte, gjorde vi

i silico

protein-protein interaktioner analyse mellem TAZ-livin, TAZ-MAC30 og TAZ-FXYD -3. Molekylære docking studier, nemlig. forudsagt bindende fri energi, bindende overfladeareal etc., af de bedste rejser samt deres gennemsnitlige værdier for alle top tredive volder i hvert kompleks peger også i retning af muligt funktionelt TAZ interaktion med de nævnte oncoproteiner. Desuden Makaryan

et. al

., [27] observerede stigning i apoptotisk respons efter TAZ knock-down. Så TAZ overekspression muligvis er relateret til anti-apoptose og abnorm cellevækst. Under cellecyklussen, er generne for glycolytiske enzymer overudtrykt på tidspunktet for aktiv DNA-syntese [28]. Ligeledes er flere onkogener (c-myc, HIF1α, Akt) eller tumor undertrykkere (p53) er involveret i transaktivering af glycolytiske enzymer [29]. Aktiveringen af ​​disse gener i sammenhæng med TAZ overekspression kan også indebære mitokondrie dysregulering. Derfor vores resultater viser, at stærk Taz ekspression i forbindelse med andre oncoproteiner kan være direkte relateret til processen med rektal udvikling cancer. Yderligere undersøgelser for at belyse sammenhængen mellem TAZ og disse oncoproteiner vil forbedre vores forståelse af TAZ funktion i rektal carcinogenese.

Selvom strålebehandling sammen med kirurgi har forbedret overlevelse, er der stadig en stor del af patienter, der fik RT uden nogen fordele, men oplever bivirkninger. Fremskridt i molekylærbiologi har givet en mulighed for at vælge patienter egnede til terapi og bestemme prognose. Men indtil videre har ingen enkelt metode kommer til klinisk brug i denne sammenhæng,

dvs.

., Er der stadig en stor kløft mellem de laboratorieundersøgelser opdagelser og klinisk praksis. Interestedly, fandt vi, at stærke TAZ udtryk i biopsier af præoperativ RT gruppen var signifikant korreleret med fjernmetastaser, uafhængigt af køn, alder, tumor etaper og lønklasse. denne undersøgelse foreslår derfor, at, TAZ, kan betragtes som en faktor for valg grupper af rektal kræftpatienter til præoperativ RT.

Siden TAZ udtryk var relateret til tumor progression, vi yderligere undersøgt, om TAZ var relateret til reaktionen på RT. Interessant, fandt vi, at RT markant sænkede TAZ udtryk i primær endetarmskræft. I lymfeknudemetastaser, virkningen af ​​RT var ikke signifikant. Disse resultater antyder, at virkningen af ​​RT nedsætter TAZ ekspression af rektale cancere blev kun begrænset til patienter med ikke-metastatiske lokalt fremskreden rektale cancere, men ikke metastatiske cancere. Vores resultater pegede at stærke TAZ udtryk i patienter, der gennemgik præoperativ RT var positivt korreleret med FXYD-3, Livin og MAC30 udtryk, og videre TAZ funktionelt interageret med disse proteiner og derved indikerer, at TAZ kan virke sammen med FXYD-3, Livin og MAC30 i afhængighed af strålingen.

Som konklusion blev den kraftige ekspression af TAZ involveret i udviklingen af ​​rektal cancer og stråling syntes at formindske TAZ ekspression af primære rektale cancere. Desuden TAZ var en uafhængig prædiktiv markør for fjernt recidiv i endetarmen kræftpatienter med præoperativ RT, Derfor, udvælgelse af patienter til præoperativ RT og også rettet mod TAZ protein ved hjælp TAZ antagonist sammen med præoperativ RT kan være en bedre behandlingsmulighed for endetarmskræft.

Støtte Information

Figur S1. Salg Profiler af de rektale cancerpatienter herunder biopsier (taget før operation) og kirurgiske prøver af fjernt normal (DN), tilstødende normale (AN), primær tumor (PT) og lymfeknude metastatisk tumor (MT).

doi : 10,1371 /journal.pone.0098317.s001

(TIF)

Figur S2.

Forholdet mellem TAZ udtryk og samlet (A, C) eller sygdomsfri overlevelse (B, D) i rektal kræftformer patienter. A og C repræsenterer RT gruppen, B og D ikke-RT gruppe

doi:. 10,1371 /journal.pone.0098317.s002

(TIF)

Tak

forfatterne er også taknemmelige for Dr. Veronika Brodin Patcha (Onkologisk afdeling, University of Linköping, Sverige) for at hjælpe os for sproglig revision af manuskriptet.