Krooninen sairaus

tiivistelmä

Johdanto

tavoitteena Tämän tutkimuksen oli profiloida glukoosista riippuvainen ja glutamine- riippuvainen aineenvaihduntaa haimasyövän.

menetelmät

Suoritimme immunohistokemiallinen värjäys GLUT1, Caix, BNIP3, p62, LC3, GLUD1, ja GOT1. Perustuen ilmaus aineenvaihduntaan liittyvien proteiinien, metabolinen fenotyypit kasvainten luokiteltiin kahteen ryhmään, mukaan lukien glukoosi- ja glutamiini riippuvaa aineenvaihduntaa. Oli Warburg tyyppi, käänteinen Warburg tyyppi, sekamuotoinen, ja null kirjoita glukoosista riippuvaisen aineenvaihduntaan, ja kanoninen tyyppi, ei-kanoninen tyyppiä, sekamuotoinen, null kirjoita glutamiinia riippuvaa aineenvaihduntaa.

Tulokset

Pidemmät kokonaiselossaoloaikaa liittyi korkea ilmentyminen BNIP3 kasvaimen (p = 0,010). Lyhyemmät kokonaiselossaoloaikaa liittyi korkea ilmentyminen GLUT1 kasvaimen (P = 0,002) ja GOT1 kasvaimen (p = 0,030). Warburg tyyppi glukoosista riippuvaisen aineenvaihduntaan oli prosentuaalisesti eniten kasvaimia hermo tunkeutumisen (P = 0,0003), UICC vaihe (P = 0,0004), ja aktivoitu autophagic tilaansa kasvain (P = 0,0167). Mixed tyyppi glukoosista riippuvaisen metabolian käsitti prosentuaalisesti eniten kasvaimia positiivisella marginaalinen asema (P 0,0001), lymfaattinen invaasio (P 0,0001), ja aktivoitu autophagic tilaansa strooman (P = 0,0002). Mixed tyyppi ja Warburg tyyppi oli merkittävää yhteyttä lyhyempi kokonaiselinaikaa (P = 0,018). Kaanonisoimaton tyyppi ja sekamuotoinen glutamiinia riippuvaisten aineenvaihdunta käsitti prosentuaalisesti eniten kasvainten verisuonten invaasio (p = 0,0073), prosentuaalisesti eniten aktivoitua autophagy kasvaimissa (P = 0,0034). Lisäksi nämä kaksi glutamiini riippuvaisten aineenvaihdunnan liittyivät merkittävästi lyhyempi kokonaiselinaikaa (P 0,001). Tarkempi analyysi viittasi siihen, että suurin osa kasvaimia oli riippuvaista sekä glukoosi- ja glutamiini riippuvaa aineenvaihduntaa. Sen jälkeen jakamalla kasvainten lukumäärän mukaan aineenvaihdunnan, huomasimme, että yhä useammat aineenvaihdunnan alatyyppejä käänteisesti yhteydessä selviytymisen lopputulokseen.

Johtopäätös

Warburg tyyppi, ei-kanoninen tyyppiä ja sekatyyppiset glukoosi-ja glutamiini-riippuvainen metabolia koostuu metabolisesti aktiivisia, biologisesti aggressiivinen ja huono ennustetekijöiden kasvaimia. Lisäksi kasvava alatyyppejä ja luokat aineenvaihduntaa kussakin kasvaimeen merkitsevästi yhteydessä huonoon ennusteeseen.

Citation: Yu M, Zhou Q, Zhou Y, Fu Z, Tan L, Ye X, et al. (2015) Metabolinen fenotyyppejä Haimasyöpä. PLoS ONE 10 (2): e0115153. doi: 10,1371 /journal.pone.0115153

Academic Editor: Ajay Pratap Singh, University of South Alabama Mitchell Cancer Institute, Yhdysvallat |

vastaanotettu: 06 helmikuu 2014; Hyväksytty: 18 marraskuu 2014; Julkaistu: 26 helmikuu 2015

Copyright: © 2015 Yu et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään

Rahoitus: Tätä työtä tukivat National Natural Tiedesäätiö of China (no. 81000917 ja no. 81370059). Rahoittaja ei ollut roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Aberrant aineenvaihdunta pidetään nyt yksi tunnusmerkkejä syövän [1]. Erityisesti kasvain soluilla korkeita Glykolyysivaiheen jopa alle riittävä hapensaanti, merkittävä ilmiö kutsutaan Warburg vaikutus. Uraauurtavaa työtä Otto Warburg ovat tukeneet raportteja eri kasvaintyypeissä, ja nyt hyödynnetään klinikalla diagnoosia varten. Kuitenkin tämä näkemys kiistää syntymässä todisteita. Hänen Teoriassa Warburg luulivat syöpäsolut taipumus tuottaa ATP kautta Glykolyysivaiheen sijasta oksidatiivisen phorsphorylation jälkeen mitokondrioiden [2]. Kuitenkin asennus todisteet osoittivat, että ensisijainen viat mitokondrioiden entsyymit tai komplekseja oksidatiivisen phorsphorylation ei usein havaittu syövissä [3]. Suhteellisen pieni määrä metabolisen estäjien otettiin käyttöön syövän hoidossa ja vain harvat niistä ovat tulleet kliiniseen kehitykseen [4], joka johtui osittain heterogeenisyys ja monimutkaisuus kasvaimen aineenvaihduntaan. Lisäksi tutkimuksessa Zu ja hänen kollegansa osoittivat, että ATP: n määrä on johdettu Glykolyysivaiheen enintään 50-60% koko ATP tuotannosta [5,6]. Uusi paradigma nimeltään ”käänteinen Warburg vaikutus”, jossa aerobinen Glykolyysivaiheen tapahtui syöpään liittyvän fibroblastit, pikemmin kuin kasvainsolut, syntynyt myös rintasyövän [7,8]. Viimeaikaiset tiedot osoittivat, että haimasyöpäsoluissa käyttää glutamiini epätavallisella tavalla, joka on riippuvainen glutamiini–aspartaattiaminotransferaasin sijaan glutamaattidehydrogenaasin [9]. Nämä havainnot laittaa paljon painoarvoa merkittävä heterogeenisyys syövän aineenvaihduntaan viittaa siihen, että jokainen syöpä on omat aineenvaihdunnan ominaisuuksia, jotka on otettava huomioon ennen tutkia uusia kohteita syövän aineenvaihduntaan.

Haimasyöpä on neljänneksi suurin syy syöpään liittyvät kuolemat Yhdysvalloissa ja Euroopassa. Se on edelleen yksi vaikeimmin ja tappava sairaus, koska sen myöhäisessä vaiheessa, kun diagnosoidaan, invasiivisia fenotyyppi, kestävät nykyistä hoitomuotoja [10,11]. Kohdistaminen syöpä aineenvaihdunta on lupaava strategia parantaa haimasyövän hoitoon. Tasoittaa tietä kehittämiseen aineenvaihdunnan hoitomuotojen, aineenvaihdunta fenotyyppien haimasyöpä tarvitaan selvittämättä. Parhaan tietomme, ei ole olemassa tutkimuksia tutkivat metabolisen fenotyyppien haimasyöpä. Siksi tavoitteena nykyisen tutkimus tehtiin profiloida glukoosista riippuvainen ja glutamiini riippuvaa aineenvaihduntaa, mitokondrioiden ja autophagic asema haimasyövän.

Materiaalit ja menetelmät

Potilaiden valinta

näytteet 106 haimasyövän kudokset olivat peräisin potilailta, joille suoritetaan radikaali toimintaa retrospektiivinen tutkimuskohortissa välillä tammikuu 2000 ja joulukuu 2012 Sun Yat-sen Memorial Hospital Sun Yat-sen yliopiston ja mahdolliselle kohortti alkaen kesäkuu 0,2012 toukokuuhun 2013 mennessä (rekisterinumero: ChiCTR-TRC-12002548). Tämä tutkimus noudattaa Helsingin julistuksen ja hyväksyi institutionaalisten eettisen komitean Sun Yat-sen Memorial Hospital. Kaikki potilaat allekirjoitettu suostumuslomakkeet ilmaisee halukkuutensa osallistua ja niiden ymmärtää toimenpide ja yleinen Tutkimuksen tavoitteena. Kaikki mukana patologisia ja histologisia vahvistettiin potilaiden haimasyöpä täyttivät seuraavat kriteerit: ei ollut mitään muuta pahanlaatuinen kasvain, ilman neoadjuvant hoitoa ennen leikkausta. Kukaan heistä kuoli leikkaussalin aikana, koska leikkauksen jälkeisiä komplikaatioita. Kaikki potilaat suostumus saatiin ennen keräämistä yksilöitä, ja kaikki tutkimus menettelyjä hyväksynyt Eettinen komitea Sun Yat-sen Memorial Hospital Sun Yat-sen University. Datakohteet poimittiin kautta potilaskertomuksen järjestelmä seuraavasti: ikä, sukupuoli, asema glukoosiaineenvaihdunnan, kasvaimen koko, kasvain sijainti, histologinen luokka, marginaalinen asema, hermo tunkeutumisen, verisuonten invaasio, UICC Stage (Kasvaimen patologinen vaihe luokiteltu unionin kansainvälisen Cancer valvonta (UICC)), ja imusuonten hyökkäystä. Kaiken Survival (OS) määriteltiin aikaväli alkaen operaation kuolemaan tai viimeisen seurannan toukokuuta 2013.

immunohistokemia

immunohistokemiallinen analyysi tehtiin seuraavat: Tissue näytteet kiinnitettiin neutraalissa-puskuroituun formaliiniin, ja sitten upotettu mukaan parafiinia. Endogeeninen peroksidaasi pysäytettiin 3% vetyperoksidia 30 minuutin ajan huoneenlämpötilassa. Objektilasit pestiin sitten PBS: ssä ja inkuboitiin 30 minuutin ajan 37 ° C: ssa trypsiini-puskuria. Kun riittävä pesu PBS, antigeeni hakemista 5-pm paksu osat 106 haimasyövän kudosten suoritettiin sitraattipuskurilla (pH 6,0). Kun objektilasit oli jäähtynyt huoneenlämpötilaan, epäspesifinen sitoutuminen proteiineihin olivat lohkon 60min normaalin vuohen seerumin huoneenlämpötilassa. Tämän jälkeen primääristä vasta-ainetta (lueteltu taulukossa 1 S2 File) immunohistokemiaa käytettiin yön yli 4 ° C: ssa. Seuraavaksi Elivision Super DAB kit levitettiin manufactory ohjeita. Primaarisen vasta-aineen inkubaation jätettiin pois negatiivisina kontrolleina. Positiiviset kontrollit valittiin ehdotettu vasta-ohjeita tai edellinen data [12,13]: glukoositransportterin 1 (GLUT1): ruokatorven karsinooma; hiilihappoanhydraasi IX (Caix): munuaisten karsinooma; BCL2 /adenovirus E1B 19 kDa vuorovaikutuksessa proteiini 3 (BNIP3), munuainen kudosta; Beclin-1: rintakudoksen; mikrotubuluksiin liittyvä proteiini 1 kevytketjun 3 (MAPLC3): hermokudoksen kussakin yksilöt; P62: pernakudokseen; glutamiinihappo-aspartaattiaminotransferaasin (GOT1): munuainen kudosta; glutamaattidehydrogenaasin 1 (GLUD1): sydänkudoksen (kuvassa A S1 File). Immunoreaktiivisuus-pisteytys (IRS) järjestelmä käytetään semikvantitatiivinen analyysi. Lyhyesti, IRS pisteet kullekin näytteestä saatiin kaksi riippumatonta patologia ja keskiarvo pisteiden oli viimeinen pisteet käytimme tarkempaa analysointia. Mahdolliset Epäyhtenäiset patologia ”data erotettiin keskustelu kolmannen patologi kunnes johdonmukaisuus saavutettiin. Pistemäärät ilmentyminen aineenvaihduntaan liittyvien proteiinin arvioitiin mukaan intensiteettiä ja osuus. Intensiteetti pisteet määritettiin 0 (ei värjäystä), 1 (heikompi värjäystä kuin positiivinen kontrolli), 2 (yhtäläiset värjäys positiivisena kontrollina) ja 3 (vahvempi värjäystä kuin positiivinen kontrolli). Osuus pisteet määritettiin 0 (negatiivinen), 1 ( 30% tuumorisolujen) ja 2 (≧ 30% kasvainsoluja). Intensiteetti pisteet ja osa pisteet kerrottiin yhdessä kokonaispistemäärä. Yhteensä tulokset luokiteltiin seuraavasti: 0-1 (negatiivinen) ja 2-6 (positiivinen).

luokittelu kasvaimen metabolisen fenotyyppien

luokitteli tapaukset otetaan fenotyypit mukaan immunohistokemiallinen värjäys näiden aineenvaihduntaan liittyviä proteiineja edellisessä raportissa [12,13]: glycosis tyypit: GLUT1- ja /tai Caix-positiivisia; nonglycolysis tyyppi: GLUT1- ja Caix-negatiivisia; toimimattomia mitokondrioiden tyyppi: BNIP3-positiivinen; toiminnallinen mitokondrioiden tyyppi: BNIP3-negatiivinen; aktivoitu autophagy tyyppiä: kahden tai useamman autophagic markkereita Beclin1, LC3, p62; inaktivoidut autophagy tyyppi: positiivinen alle kaksi autophagic markkereita Beclin1, LC3, P62; kanoninen glutamiinia aineenvaihdunta tyyppi: GLUD1-positiivisia ja GOT1 positiivinen; ei-kanoninen glutamiinia aineenvaihdunta tyyppi: GLUD1-negatiivinen ja GOT1 positiivisia. Aineenvaihdunta haimasyövän jaettiin kahteen pääryhmään: glukoosista riippuvaisen aineenvaihduntaa ja glutamiini riippuvaa aineenvaihduntaa [9,14]. Glukoosista riippuvaisen metabolian fenotyypin yksittäisten haimasyövän näyte on luokiteltu seurata mukaan aiempien raporttien [12,13]: Warburg tyyppi: kasvain (glykolyysin tyyppi), stroomasta (ei-glykolyysiä tyyppiä, oksidatiivinen fosforylaatio); käänteinen Warburg tyyppi: kasvain (non-glykolyysiä tyyppiä, oksidatiivinen fosforylaatio), stroman (glykolyysiin tyyppi); sekamuotoinen: kasvain (glykolyysin tyyppi), stroman (glykolyysiin); ja null tyyppi: kasvain (non-glykolyysiä tyyppiä, oksidatiivinen fosforylaatio), stroomasta (ei-glykolyysiä tyyppiä, oksidatiivinen fosforylaatio). Glutamiini riippuva metabolia fenotyypin yksittäisten haimasyövän näyte on luokiteltu seuraavat: kanoninen tyyppi (GLUD1-positiivisia ja GOT1-negatiivinen), ei-kanoninen tyyppi (GOT1-positiivisia ja GLUD1-negatiivinen), sekoitettu tyyppi (GLUD1-positiivisia ja GOT1- positiivinen), null tyyppi (GLUD1-negatiivinen ja GOT1-negatiivinen) glutamiini aineenvaihduntaan.

Quantitative Reaaliaikainen käänteistranskriptio-PCR-määritys

arvioinut mRNA ilmentymistä kohdegeenien kanssa qRT -PCR. Kokonais-RNA eristettiin kudoksista ja solulinjoissa käyttämällä Trizol-reagenssia (Invitrogen), ja pitoisuudet mitattiin NanoDrop ND-1000 spektrofotometrillä (NanoDrop Technologies). Ensimmäisen juosteen cDNA syntetisoitiin PrimeScript® 1. Strand cDNA Synthesis Kit (Takara). QRT-PCR: ää käytettiin mukaan valmistajan ohjeiden. QRT-PCR suoritettiin sitten 95 ° C: ssa 10 minuuttia, 95 ° C: ssa 15 sekunnin ajan, ja 60 ° C: ssa 15 sekuntia, yhteensä 40 sykliä. Jokainen reaktio suoritettiin kolmena kappaleena ja kaikki käytetyt alukkeet olivat lueteltu täydentäviä tietoja. Alukkeet suunniteltiin sekvenssin perusteella kunkin geenin käyttäen Premier 5,0. MRNA-tasot normalisoitiin beeta-aktiini-mRNA: n mukaan seuraavan kaavan mukaisesti: [2 – (C

T

Target – C

T

Actin)] x 100%, jossa C

T on kynnys sykli.

Tilastolliset analyysit

Data analysoitiin SPSS for Windows-versio 16.0 ohjelmisto (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Kategorisia muuttujat verrattiin käyttämällä Fisherin tarkkaa testiä. Mediaani elossaoloaika arvioitiin Kaplan Meier eloonjäämiskäyristä, ja erot olivat edelleen analysoitiin log-rank-testi. Kun P-arvo oli alle 0,05, merkitys oletettiin ellei merkitty. Kun P-arvo oli alle 0,1 yhden muuttujan analyysiin, ja nämä muuttujat analysoitiin edelleen monimuuttuja analyysiin Coxin suhteellisen vaarat malleja.

Tulokset

kliinis ominaisuudet mukana potilaita

esillä kohortti koostui 106-potilailla 57 miestä ja 49 naista. Keskimääräinen ikä operaatio oli 60,42 vuotta, mediaani-ikä 61,00 vuotta ja joka on alueella 31 vuotta 77 vuotta. Tuolloin viime kliinistä seurantaa (toukokuu 2013), 29 (27,4%) potilaista oli elossa. Keskimääräinen eloonjäämisaika on 106 potilaista oli 21,9 kuukautta, 1-, 3- ja 5-vuoden eloonjäämisluvut 56,8%, 13,2%, ja 6,2%: lla. Suurin osa potilaista (80,2%) oli kasvaimia sijaitsee pään haima, ja koot useimmat kasvaimet (80,2%) oli yli 20 mm halkaisijaltaan suurin. Useimmat kasvaimet kohtuullisesti erilaistunut (37,7%), jota seurasi hyvin eriytetty (35,9%), ja huonosti eriytetty (26,4%). Kaksikymmentä kolme (21,7%) potilaista sai positiivisen marginaalin. Nerve tunkeutuminen esiteltiin 84 potilaalla (79,2%), verisuonten invaasio 82 (77,4%) potilaista, ja imusuonten hyökkäyksen 68 (64,2%) potilaista. Useimmat potilaat (73,6%) esitetään unionin International Cancer valvonta (UICC) vaihe II B tauti, ja loput (26,4%) potilaista oli UICC vaiheessa IA, IB ja IIA sairaus. Ei Potilailla esiintyi UICC vaiheen III ja IV sairaus.

Korrelaatio ilmentymisen aineenvaihduntaan liittyvien proteiinien ja kliinis parametrit

Korrelaatio aineenvaihduntaan liittyvien proteiinien ja kliinis parametreja yhteenvetona taulukossa 1 Taulukko 4. Huomasimme, että lisääntynyt kasvaimen ilmentymistä GLUT1 liittyi hermo tunkeutumisen (P = 0,0180), lymfaattinen invaasio (P 0,0001), UICC vaihe (P = 0,0044), kun taas tukikudosten ilmentymistä GLUT1 liittyi kasvain erilaistamattomuuden ( P = 0,0155), positiivinen marginaalinen tila (P = 0,0063), hermo tunkeutuminen (P = 0,0005), lymfaattinen invaasio (P = 0,0065) ja UICC vaihe (P = 0,0010) (taulukko 1). Kasvain ilmentymistä GLUD1 liittyi suurempi kasvaimen kokoa (P = 0,0086). Kasvain ilmentyminen GOT1 merkitsevästi liittyy kasvaimen erilaistumiseen (P = 0,0238), verisuonten invaasio (P = 0,0384), lymfaattinen invaasio (P = 0,0367). Oli merkittävä yhdistyksen välillä strooman ilmaus GOT1 ja hermo tunkeutumisen (P = 0,0087) (taulukko 2). Kasvain ilmentymistä BNIP3 liittyi kasvaimen erilaistamattomuuden (P = 0,0155), kun taas strooman ilmentyminen BNIP3 liittyi positiivisia marginaalinen asema (P = 0,0010) (taulukko 3). Sytoplasmista p62 ilmentymistä kasvain liittyy positiivinen marginaalinen asema (P = 0,0132), kun taas ydin p62 ilmentymistä strooman liittyi suurempi kasvaimen kokoa (P = 0,0173) (taulukko 3). Kasvain ilmentyminen LC3 liittyi heikentynyt glukoosiaineenvaihdunnan (P = 0,0205), suurempi kasvaimen koko (P = 0,0453), kasvain erilaistamattomuuden (P = 0,0040), verisuonten invaasio (P = 0,0044), lymfaattinen invaasio (P = 0,0385), kun taas strooman ilmaus LC3 liittyy kasvaimen erilaistamattomuuden (P 0,0001), positiivinen marginaalinen tila (P = 0,0010), negatiivinen verisuonten invaasio (P = 0,0015) (taulukko 4). Oli merkitsevästi yhdistyksen välillä sytoplasmista ekspressiota Beclin-1 kasvaimen ja imusuonten invaasio (P = 0,0175), kun taas ydinvoima Beclin-1 ilmentymisen strooman liittyi positiivinen marginaalinen asema (P = 0,0379) (taulukko 4).

korrelaatio kasvaimen metabolisen fenotyyppien ja kliinis parametrit, mitokondrioiden toimintaa ja autophagic tila

Luokitukset kasvaimen metabolisen fenotyypit tiivistetysti mukaan aiempien raporttien (taulukko 2 S2 File) ja edustava immunohistokemiallinen merkintöjä profiilit kuvassa. 1 [13,14]. Warburg tyyppi viittaa fenotyypin, jossa vain kasvainsoluissa osoittavat lisääntynyt Glykolyysivaiheen ja Glykolyysivaiheen tapahtuu strooman ei kasvain päinvastaisessa Warburg tyyppi. Sekä kasvainsolujen ja strooman solut ovat glykolyyttisissä seka tyyppi ja nonglycolytic null tyyppi. Väliset korrelaatiot metabolisen fenotyypit haimasyövän ja kliinis parametreja yhteenvetona taulukossa 5. yhteensä 106 kasvainnäytteet jakaa seuraaviin neljään tyyppiin niiden glykolyysin liittyvien proteiinien ilmentymisen: Warburg tyyppi (n = 46, 43,4%), käänteinen Warburg tyyppi (n = 15, 14,2%), sekamuotoinen (n = 16, 15,1%), null tyyppi (n = 29, 27,3%). Warburg tyyppi glukoosista riippuvaisen aineenvaihduntaan oli prosentuaalisesti eniten kasvaimia hermo tunkeutumisen (P = 0,0003), UICC vaihe (P = 0,0004). Mixed tyyppi glukoosista riippuvaisen metabolian käsitti prosentuaalisesti eniten kasvaimia sijaitsee runko /häntää (P = 0,0041), jossa on positiivinen marginaalinen asema (P 0,0001), ja imusuonten invaasio (P 0,0001). Käänteinen Warburg tyyppi oli prosentuaalisesti eniten kasvaimia sijaitsevat pään (P = 0,0041), jossa puuttuminen hermo tunkeutumisen (P = 0,0003). Null tyyppi glukoosista riippuvaisen aineenvaihdunta koostuu prosentuaalisesti eniten kasvainten negatiivisen marginaalinen asema (P 0,0001) ja puuttuessa imusuonten invaasion (P 0,0001).

yhteensä 106 kasvain näytteet olivat myös jaettu neljään alatyyppiin glutamiini-riippuvaisen metabolian, mukaan lukien kanoninen tyyppi (n = 18, 17,0%), ei-kanoninen tyyppi (n = 74, 69,8%), sekoitettiin tyyppiä (n = 5, 4,7%) ja null tyyppi ( n = 9, 8,5%) (taulukko 5). Kanoninen tyyppi viittaa fenotyypin kasvaimia luottaa glutamaattidehydrogenaasin (GLUD1) varten glutamiini käytetään; kun taas ei-kanoninen tyyppi viittaa fenotyypin, jossa kasvain luottaa aspartaattitransaminaasi- (GOT1) varten glutamiini käyttöaste [9,15]. Sekoitettu tyyppi glutamiini riippuvaisen metabolian viittaa fenotyypin kasvaimia aineenvaihdunta glutamiinia kautta GLUD1 ja GOT1 sekä null tyyppi viittaa fenotyypin kasvaimia aineenvaihdunta glutamiini mukaan kumpikaan GLUD1 eikä GOT1. Canonical tyyppi oli prosentuaalisesti eniten kasvainten negatiivisen marginaalinen asema (P 0,0001), kun taas sekoitettu tyyppi glutamiini riippuvaisten aineenvaihdunta käsitti prosentuaalisesti eniten kasvaimia positiivisella marginaalinen asema (P 0,0001), verisuonten invaasio (p = 0,0073). Merkittävä assosioitunut nolla tyyppi glutamiini riippuvaisten aineenvaihduntaa ja kasvaimista suurempana ( 2.0cm) (p = 0,0163). Lisäksi kasvaimista kaanoniin tyyppi ja sekamuotoinen oli merkitsevästi aktivoitu autophagic tilaansa kasvain (P = 0,0034), ja ei-kanonisen tyyppinen käsitti prosentuaalisesti eniten strooman kanssa toiminnallisten mitokondrioiden tila (P = 0,0046) (taulukko 6).

vaikutus kliinis parametrien ja aineenvaihduntaan liittyviä proteiineja potilaan ennusteeseen

Univariate analyysi suoritettiin tutkimaan suhde on kliinis parametrit /aineenvaihduntaan liittyviä proteiineja ja yleinen eloon jäämisestä (taulukko 7 ja kuvio B S1 File). Korkeampi histologinen arvosana (P = 0,041) oli merkitsevästi yhteydessä lyhyempi kokonaiselossaolo. Pidemmät kokonaiselossaoloaikaa liittyi korkea ilmentyminen BNIP3 kasvaimen (p = 0,010). Lyhyemmät kokonaiselossaoloaikaa liittyi korkea ilmentyminen GLUT1 kasvaimen (P = 0,002), GOT1 kasvaimen (p = 0,030), ja LC3 kasvaimen (p = 0,009). Oli raja merkittäviä eroja hermo tunkeutumisen osalta kokonaiselinaikaa (P = 0,075).

vaikutus aineenvaihduntaan fenotyyppien potilaiden ennusteeseen

tulokset yhden muuttujan analyysin käyttäen log-rank testit aineenvaihduntaa fenotyyppien suhteessa yleiseen eloonjäämiseen esitetään taulukossa 8. glukoosi-riippuvainen metabolia tila oli merkitsevästi yhteydessä kokonaiselinaikaa (P = 0,018) (Kuva. 2A). Sitten suoritetaan pareittain vertailu joukossa glukoosi-riippuvainen metabolia alatyyppejä, ja totesi, että Warburg tyyppi ja sekamuotoinen glukoosin riippuvaisen aineenvaihduntaan liittyivät merkittävästi lyhyempi kokonaiselinaikaa (Warburg tyyppi vs. käänteinen Warburg tyyppi, P = 0,0340; Warburg tyyppi vs. null tyyppi, P = 0,0480; Mixed tyyppi vs. käänteinen Warburg tyyppi, P = 0,0060; Mixed tyyppi vs. null tyyppi, P = 0,0350). Ei ollut eroa muiden parien (Warburg tyyppi vs. Mixed tyyppi, P = 0,4880; Reverse Warburg tyyppi vs. null tyyppi, P = 0,648) (taulukko 3 S2 File). Olemme myös havainneet, että glutamiini riippuvaa aineenvaihdunnan tila oli merkitsevästi yhteydessä kokonaiselinaikaa (P 0,001) (Kuva. 2B ja taulukko 8). Sen jälkeen pareittain Testi suoritettiin, huomasimme, että kanoninen tyyppi oli merkitsevästi yhteydessä pidempi kokonaiselinaika (Canonical tyyppi vs. Kaanonisoimaton tyyppi, p = 0,009; Canonical tyyppi vs. Mixed tyyppi, P 0,001). Kaanonisoimaton Tyyppikohtaista merkitsevästi yhteydessä pidempi kokonaiselossaoloaika kuin sekamuotoinen (P 0,001), mutta lyhyempi kuin nolla tyyppi (P = 0,028) ja kanoninen tyyppi (P = 0,0009). Sekoitettu tyyppi glutamiini riippuvaisten aineenvaihdunta oli merkitsevästi yhteydessä lyhyempi kokonaiselossaoloaika kuin nolla tyyppi (P 0,001). Ei ollut eroa kanoninen tyyppi ja nolla tyyppi (P = 0,453) (taulukko 4 S2 File) (Fig. 3).

Oletimme, että sekatyyppiset koostuu kahdesta päätyyppiä sisällä glukoosi- ja glutamine- riippuvainen metabolia (esim Warburg vaikutus ja Reverse Warburg vaikutus, Canonical tyyppi ja Kaanonisoimaton tyyppi), ja nolla tyypit eivät koostuu tahansa kahta päätyyppiä vuonna glukoosi- ja glutamiinia riippuva aineenvaihdunta (eli ei Warburg vaikutus eikä Käänteinen Warburg vaikutus, ei Canonical tyyppi eikä Kaanonisoimaton tyyppiä.

kiinteä viiva nuolella tarkoittaa metabolisen luokkia tai alatyyppeihin on korkein prosenttiosuus liittyvä erityinen parametrit.

jotta vertailla näiden kahden aineenvaihdunnan rinnakkain, me luokitellaan kasvaimet seuraaviin ryhmiin kahden eri aineenvaihdunta: glukoosista riippuvaisen tyypin (kasvaimia vain luottaa glukoosista riippuvaisen aineenvaihduntaan ja ei ole merkkiäkään glutamiinia riippuvaisten aineenvaihdunta), glutamiini riippuva tyyppi (kasvaimia vain luottaa glutamiini riippuvaa aineenvaihduntaa ja näytä merkkiäkään glukoosista riippuvaisen aineenvaihdunta), sekamuotoinen (kasvaimia luottaa sekä glukoosi- ja glutamiini riippuvaisten aineenvaihdunta), ja nolla tyyppi (kasvaimia osoita mitään merkki glukoosi tai glutamiinin riippuva aineenvaihdunta) (taulukko 8). Suurin osa (n = 71, 67,0%) on mukana kasvainten esillä olevassa tutkimuksessa olivat sekamuotoinen, jonka jälkeen glutamiini-riippuvainen metabolia (n = 26, 24,5%), glukoosi-riippuvainen metabolia (n = 6, 5,7%), ja null tyyppi (n = 3, 2,8%). Siinä ehdotettiin, että useimmat kasvaimet hyödyntää sekä glukoosi- ja glutamiini riippuvaisen metabolian hengissä alle pulaa ravinteita ja happea. Sitten teimme Kaplan-Meier selviytymisen analyysin ja totesi, että luokat aineenvaihdunnan olivat merkitsevästi yhteydessä eloonjäämisaste potilaiden (P = 0,021) (Kuva. 2C). Kuitenkin, kun pareittain koe tehtiin vain null tyyppi merkitsevästi yhteydessä pidempi kokonaiselossaoloaika kuin glutamine- ja glukoosista riippuvaisen aineenvaihduntaan. Erityisesti ei ollut merkittävää eroa yleisen eloonjäämisen välillä glukoosista riippuvaisen aineenvaihduntaa ja glutamiini riippuvaisen metabolian (P = 0,279). Kuitenkin erityistä huomiota on kiinnitettävä näiden tulosten puutteen vuoksi tietojen null tyyppi ja glukoosista riippuvaisen tyypin (taulukko 5 S2 File). Oletimme, että kasvaimeen sekamuotoinen tai Warburg tyyppinen glukoosista riippuvaisen aineenvaihdunta ovat erittäin glykolyyttisiä, ja kasvaimista kaanoniin tyyppi ja sekamuotoinen glutamiinia riippuvaisten aineenvaihdunta ovat erittäin glutaminolytic. Huomasimme, että suuresti glykolyyttisissä kasvaimet olivat myös riippuvaisia ​​glutamiini riippuvaa aineenvaihduntaa ja päinvastoin (P 0,0001).

Seuraavaksi arveltu, että sekatyyppiset muodostuivat kaksi alatyyppien glukoosi- ja glutamiinia riippuva aineenvaihdunta (eli Warburg tyyppi ja Reverse Warburg tyyppi, Canonical tyyppi ja Kaanonisoimaton tyyppi), ja nolla tyypit eivät koostuu tahansa kahta päätyyppiä vuonna glukoosi- ja glutamiinia riippuva aineenvaihdunta (eli ei Warburg tyyppi eikä Käänteinen Warburg tyyppi kumpikaan Canonical tyyppi eikä Kaanonisoimaton tyyppi). Sen vuoksi, joka perustuu tyyppisiä glukoosista riippuvaisen ja glutamiini-riippuvainen metabolia, me luokitteli potilaat 4 ryhmään: nolla tyyppi (n = 3, 2,8%), yksi tyyppi (n = 31, 29,2%), kaksi (n = 53, 50,0%), kolme (n = 18, 17,0%), neljä (n = 1, 0,9%) (taulukko 8). Kuten Kaplan-Meier selviytymisen analyysin eloonjäämisaste yhden tyyppinen ryhmä oli huomattavasti pidempi kuin kaksi-tyyppinen ryhmä (P = 0,039) ja kolmen tyypin ryhmä (P = 0,005) (Kuva. 2D). Lisäksi kaksi-tyyppinen ryhmä esittävät suhteellisesti pidempi kokonaiselossaoloaika kuin kolme-tyyppinen ryhmä (P = 0,024). Tilastollinen analyysi verrataan nolla tyyppi tai neljä tyyppiä ja muita suoritettiin myös, mutta tulokset olivat välttämättömiä huolellisesti johtuen pieni määrä potilaita. Yhteenvetona voidaan todeta, lukumäärän kasvusta aineenvaihdunnan tyyppiä voimakkaasti heijastuu suuria eroja eloonjäämisen tulos (taulukko 8 ja taulukossa 6 S2 File).

Monimuuttuja-analyysi välisen suhteen ennustetekijöiden ja potilaan eloonjäämisen

Lopuksi monimuuttujamenetelmin myös suorittaa, kun P-arvo yhden muuttujan analyysiin, oli alle 0,1. Ennustetekijöiden kuten kasvain eriyttäminen, hermo tunkeutumisen, ilmentyminen GLUT1 kasvaimen, GOT1 kasvaimen, ilmentyminen LC3 kasvaimen, ilmentyminen BNIP3 kasvaimen, glukoosista riippuvaisen aineenvaihdunta, glutamiini-riippuvainen metabolia, luokat aineenvaihdunnan ja numerot aineenvaihdunnan tyyppien kasvain analysoitiin Monimuuttujatestaus malleja käyttäen Coxin suhteellisten riskien analyysi. Tulokset osoittivat, että riippumattomat tekijät kokonaiselossaolo olivat korkeammat histologinen arvosana (vaaran annos 1,734, P = 0,015), GLUT1 kasvaimen (vaaran annos 1,781, P = 0,003), GOT1 kasvaimen (vaaran annos 1,982, P = 0,001), LC3 kasvaimen (vaaran annos 3,321, P = 0,001), glutamiini-riippuvainen metabolia (vaaran annos 1,471, P = 0,041), glukoosi-riippuvainen metabolia (vaaran annos 1,689, P = 0,022), numerot aineenvaihdunnan tyyppi (riskisuhde 1,806, P – = 0,031). Kuitenkin ilmaus BNIP3 kasvaimen oli merkitsevästi yhteydessä hyvään ennusteeseen (vaaran annos 0,049, P = 0,008) (taulukko 9).

Transcript taso aineenvaihduntaan liittyvien geenien kasvaimen mukaan kasvaimen fenotyypin

jotta edelleen vahvistaa tuloksia IHC yllä, QRT-PCR suoritettiin tutkimaan ilmentymisen aineenvaihduntaan liittyvien geenien (taulukko 7 S2 File) tuumoriin mukaan kasvaimen fenotyypin. Ilmentymistä SLC2A1 (geenin GLUT1), BNIP3, BECN1 (geeni Beclin1) ja MAP1LC3A (geeni LC3) oli suurempi Warburg tyyppejä, kun taas ilmaus GLUT1, Caix, BNIP3, BECN1, MAP1LC3A ja SQSTM1 (geenin P62 ) olivat suuremmat sekoitettu tyyppi glukoosista riippuvaisen aineenvaihdunta kuin kontrolleilla. Ilmentyminen GLUD1 oli korkeampi kanoninen tyyppi kuin kontrollit ja ilmaus GOT1 oli suurempi kuin kanoninen tyyppi ja sekamuotoinen (kuva C S1 File).

Keskustelu

ennustetta haiman syöpäpotilaiden on edelleen synkkä, ja tauti on ilmeisesti vastustuskykyinen nykyisille hoito [16]. Sen vuoksi on olemassa kasvava tarve uusia strategioita parantaa antituumorivaikutusta gemsitabiinin haimasyövän, joka on standardi kemoterapeuttinen aine haimasyövän. Viime aikoina on ollut kasvavaa kiinnostusta ymmärtämään syövän muuttunut aineenvaihdunta ja kohdentamalla syöpä aineenvaihduntaa omistaa lupaava strategia syövän hoitoon [4,9,17-19]. Ennen tällaista tehokasta aineenvaihdunnan lääkkeet tulevat käyttöön, aineenvaihdunta fenotyyppejä yksittäisen potilaan Haimasyöpä on selkeästi vuoksi ilmeinen heterogeenisyyden haimasyövän [20,21]. Kuitenkin vähän tiedetään aineenvaihdunnan ominaisuuksista haimasyövän.

Siksi tässä tutkimuksessa tehtiin profiloida glukoosista riippuvainen ja glutamiini riippuvaa aineenvaihduntaa potilailla, joilla on haimasyöpä. Parhaan tietomme, meidän tutkimus oli ensimmäinen tutkimus, joka keskittyi profilointi aineenvaihduntaan fenotyyppien haimasyöpä. Jotta voitaisiin tunnistaa aineenvaihduntaa fenotyypin yksittäisten tuumorinäytesylinterin, me ensin tutkineet ero ilmentymisen aineenvaihduntaan liittyvä proteiini markkereita ei vain kasvainsoluissa, mutta myös stroomasoluissa. Sitä paitsi meillä myös tutkia autophagic tilan kautta p62, LC3, Beclin1 ilme ja mitokondrioiden toiminto BNIP3 ilme. Kerrottiin, että p62 on edestakaisin välillä tumaan ja sytosoliin jatkuvasti. P62 tarvitaan rekrytoida suurten fosfoinositidin sitovan proteiinin Alfy (autophagy sidottu FYVE proteiini, joka tunnetaan myös WDFY3), joka on pääasiassa sijoitettu ydin-, sytoplasman P62 elimille. Alfy sekä p62, tarvitaan muodostumista ja autophagic hajoaminen sytoplasman ubikitiinistä positiivinen sulkeumat [22,23]. BNIP3 on pro-apoptoottisten jäsen Bcl-2-perheen indusoituu hypoksia ja käytettiin arvioimaan mitokondrioiden toimintaan. Hiljattain osoitettiin, että BNIP3 välittää mitokondrioiden aktivaation kautta Bax tai Bak, ja indusoi mitokondrion läpäisevyyden siirtymisen kautta karboksiterminaalinen häntä. Siksi yliekspressio BNIP3 ilmaisee huonosti mitokondriot [24,25]. Huomattavaa on, että stroomasolut aineenvaihdunta läpi Glykolyysivaiheen vuoksi vääristyneet mitokondrioita ja parannettu autophagy, kun kasvainsolut aineenvaihdunta läpi oksidatiivisen fosforylaation teorian mukaan käänteisen Warburg vaikutus [7,26,27]. Koska ei ole tietoa raportoi päinvastainen Warburg vaikutus haimasyövän, tässä tutkimuksessa oli suorittaa tarkistettava, että käänteisen Warburg vaikutus haimasyövän tällä välin. Huomasimme, että lisääntynyt kasvaimen ilmentymistä GLUT1 liittyi hermo tunkeutumisen, imusuonten invaasio, UICC vaiheessa taas avanne ilmentymistä GLUT1 liittyi kasvain erilaistamattomuuden, positiivinen marginaalinen asema, hermo tunkeutumisen, imusuonten invaasio ja UICC vaiheessa.