Krooninen sairaus

tiivistelmä

tasot orgaanisten happojen edustavat metaboliareitti lopputuotteet ovat tärkeitä indikaattoreita fysiologinen tila, ja voi liittyä metaboliseen muutoksiin syöpä. Tutkimuksen tavoitteena on tutkia tasot orgaanisten happojen syöpä- ja normaaleissa kudoksissa mahalaukun syöpäpotilaiden ja vahvistaa roolia aineenvaihdunnan muutoksia mahasyövän. Orgaaniset hapot normaalissa ja syöpä- kudoksiin neljäkymmentä-viisi mahalaukun adenokarsinoomaa sairastavien potilaiden tutkittiin kaasukromatografialla-massaspektrometrialla in valitun ionin monitorointi tilassa metoksiimi /

tert

butyylidimetyylisilyyli johdannaisia. Analysoimme merkittäviä eroja tasojen orgaanisten happojen normaaleissa ja syövän kudosten ja tutki korrelaatio näiden tasojen syövän kudoksiin kliinis. Tasot Krebsin kierron, komponentteja, kuten

α

-ketoglutaric, meripihkahappo, fumaarihappo, omenahappo ja oksaloetikkahappo, lisääntyivät merkitsevästi syöpäkudoksiin verrattuna normaaleihin kudoksiin. Lisäksi tasot glykolyyttisen tuotteita, kuten palorypälehappo ja maitohappo, samoin kuin ketoainetasot, mukaan lukien 3-hydroksivoihappo, oli myös merkitsevästi lisääntynyt syöpäkudoksiin verrattuna normaaleihin kudoksiin. Tasot ketoniaineet syövän kudoksissa erilaistunutta histologia ja suolen-tyyppinen syöpä kudoksia lisääntyivät merkitsevästi. Orgaaninen happo profilointi analyysi Tässä kuvatut voi olla yleisesti hyödyllinen kliininen väline ymmärtämiseksi monimutkaisuus metabolisen tapahtumista mahalaukun adenokarsinooman, ja orgaaniset hapot voivat olla potentiaalia metabolisia markkereita tulevaisuuden löytö diagnostisia ja terapeuttisia säännöt.

Citation: Hur H, Paik MJ, Xuan Y, Nguyen DT, Ham IH, Yun J, et al. (2014) kvantitatiivinen mittaus orgaanisten happojen kudoksille mahasyöpäpotilaista Osoittaa Lisääntynyt glukoosiaineenvaihdunnan mahasyövän. PLoS ONE 9 (6): e98581. doi: 10,1371 /journal.pone.0098581

Toimittaja: Javier S. Castresana, Navarran yliopisto, Espanja

vastaanotettu: 13 helmikuu 2014; Hyväksytty: 05 toukokuu 2014; Julkaistu: 09 kesäkuu 2014

Copyright: © 2014 Hur 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: Tämä työ tukivat Basic Science Research Program National Research Foundation of Korea (NRF), joka rahoittaa opetus-, Science and Technology (2012R1A1A1012602), ja Priority tutkimuskeskuksen Program kautta National Research Foundation of Korea (NRF ), jota rahoittaa opetus-, Science and Technology (2009-0093826). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

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

Johdanto

Vaikka mahalaukun syöpään liittyvien kuolleisuus on vähentynyt, se on edelleen toiseksi yleisin syy syövän liittyvän kuoleman [1]. Monet potilaat, joilla mahalaukun syövän diagnosoidaan jo edenneet pitkälle, ja niillä on suuri määrä toistumisen jälkeen parantava resektion ja huono vaste hoitoon [2], [3]. Parantaa eloonjäämisaste mahalaukun syövän, on pyritty tunnistamiseen potilaiden huonon ennusteen ja uusien hoitomuotojen perustuu molekyylitason mekanismeja [4]. Tähän mennessä genomista, epigeneettiset ja proteomiikka tutkimuksia on käytetty selvittämiseksi molekyylitason mekanismi mahasyövän, ja tunnistaa biomarkkerit liittyvät huonoon ennusteeseen ja huono vaste hoitoon [4], [5]. Nämä biomarkkerit voisi tulla kohde hoitoon potilailla, joilla on edennyt mahasyöpä [6]. Kuitenkin tulokset niihin hoitoa ovat edelleen epätyydyttävä. Se voi olla yksi syy siihen, että syöpää aiheuttava prosessi mahasyövistä vaikeuttaa olemassaolo useiden geneettisten muunnelmia ja eri ulkoisten tekijöiden, kuten

helikobakteeri

infektion ja suola nieltynä [7]. Siten tuotteet erillisten metaboliateissä pahanlaatuisia kasvaimia, jotka reagoivat monimutkaisten geneettisten ja ympäristötekijöiden muutokset voivat olla ratkaiseva biomarkkereiden ennustaa ennustetta ja ehdottaa terapeuttisena kohteena mahasyövässä.

tärkeä rooli glukoosiaineenvaihdunnan syövässä solut on vakiintunut, ja syöpäsolut osoittavat lisääntynyttä Glykolyysivaiheen jopa ei-hypoksinen olosuhteet verrattuna normaaleihin soluihin [8]. Tämän perusteella ominaisuus syöpäsolujen, 2-fluori-2-deoksi-D-glukoosia positroniemissiotomografia (FDG-PET), voidaan diagnosoida pahanlaatuisia kasvaimia ja ennustaa kemoterapeuttisen vaste [9], [10]. Kuitenkin mekanismit poikkeavien glukoosiaineenvaihdunnan aikana syövän synnyn ei täysin tunneta, vaikeuttaa käyttöä jäsenten tämän reitin diagnostisina työkaluina ja terapeuttisia tavoitteita. Määrän mittaamiseen orgaanisten happojen (OAS), jotka ovat lopputuotteita metabolisia prosesseja ja saattaa kuvastaa syövän fenotyyppejä, kasvaimen ja ei-tuumorikudoksia syöpäpotilaiden saattaa parantaa ymmärrystä aineenvaihdunnan muutoksia, jotka tapahtuvat syöpä. Orgaaniset hapot voivat myös olla käyttöä kuin uusien biomarkkereiden ennustaa taudin etenemistä, hoitovasteen ja ennustetta. Kuitenkin vain harvat raportit metabolinen profilointi mahasyövän kudoksen on julkaistu, ja nämä raportit ovat mukana muutamilla potilailla [11], [12]. Vaikka useita menetelmiä, kuten magneettikuvaus (NMR) ja massaspektrometrian (MS), määrän mittaamiseen aineenvaihduntatuotteiden on kehitetty, kaasukromatografia (GC) yhdistettynä massaspektrometrialla (MS) on tullut kultainen standardi analyysiin molekyylipainoltaan pienten aineenvaihduntatuotteiden koska sen korkea herkkyys ja toistettavuus [13].

Niinpä arveltu, että metabolinen profilointi analyysi käyttäen GC-MS kasvainten ja ei-kasvain mahalaukun kudoksia voi olla hyödyllistä arvioitaessa aineenvaihdunnan muutoksiin mahasyöpä. Erot tasojen aineenvaihduntatuotteiden terveiden ja syöpäkudoksessa osoittavat roolin että nämä reitit olla mahasyövän. Lisäksi potilailla, joilla on syöpiä eriasteinen etenemistä ja histologiset piirteet, yritimme luokitella metabolisen ominaisuuksien mukaan kliinis ominaisuuksia mahasyövän.

Materiaalit ja menetelmät

Potilaat ja kudosnäytteitä

tutkimusprotokolla hyväksyi Institutional Review Board of Ajou yliopistollisen sairaalan (Suwon, Etelä-Korea, AJIRB-MED-KSP-11-212), ja kirjallinen suostumus saatiin kaikkien osallistuvien potilaiden. Huhtikuusta kesäkuun 2010 45 potilasta, joilla oli diagnosoitu mahalaukun adenokarsinoomaa gastroskopisten koepala otettiin. Tietokonetomografia kuvat vatsan ja lantion lisäksi rintakehän röntgenkuvaus ja kasvainmerkkiaineet arvioitiin kliinisessä lavastus ennen leikkausta. Suurin osa potilaista oli tehty mahalaukun syövän leikkauksen parantava tarkoitus, mutta kuusi potilasta sai palliatiivisen resektio verenvuotoihin ja tukos. Täydellinen tai välisumma gastrectomy kunnon imusolmukedissektiossa tehtiin sen jälkeen jälleenrakentamisen käsittelyn mukaisesti suuntaviivoja Japani mahasyövän Association [14]. Välittömästi sen jälkeen, kun kirurginen resektio, kasvainkudoksen ja viereisen normaalin kudoksen saatiin 45 mahasyöpä potilailla. Saatu kudokset jäädytettiin välittömästi nestemäisessä typessä ja säilytettiin -80 ° C: ssa käyttöön asti.

Kemikaalit ja reagenssit

Seuraavat OA standardit Tässä tutkimuksessa käytetyt ostettiin Sigma-Aldrich (St. . Louis, MO, USA): 3,4-dimetoksibentsoehappo sisäisenä standardina (IS), 3-hydroksivoihappo, palorypälehappo, maitohappo, meripihkahappo, fumaarihappo, oksaloetikkahappo,

α

-ketoglutaric happo, omenahappo,

cis

-aconitic, sitruunahappo ja isositruunahappo. Asetoetikkahappojohdannaista hankittiin Tokio Chemical Industry (Tokio, Japani). Metoksiamiinihydrokloridia saatiin myös Sigma-Aldrich. N-metyyli-N – (

tert

-butyylidimetyylisilyyli) trifluoriasetamidia (MTBSTFA) + 1%

tert

butyylidimetyylikloorisilaania saatiin Thermo Scientific (Bellefonte, PA, USA). Tolueeni, dietyylieetteri, etyyliasetaatti ja dikloorimetaani (torjunta-laatu) ostettiin Kanto Chemical (Chuo-ku, Tokio, Japani). Natriumhydroksidi toimitti Duksan (Ansan, Etelä-Korea), ja rikkihappo ostettiin Samchun Pure Chemical (Pyeongtaek, Etelä-Korea). Kaikki muut kemikaalit olivat analyyttistä reagenssilaatua.

kvantitatiivinen mittaus Metaboliitit käyttäminen GC-MS menetelmä

derivatisoitu Näytteet analysoitiin sekä skannaus ja valittujen ionin monitorointi (SIM) -tilassa, jossa on 6890N kaasulla kromatografia (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA), joka oli kytketty 5975B massa- selektiivisen ilmaisimen (70 eV, elektroni ionisaatiolähde; Agilent Technologies) kuten aiemmin raportoitu [15]. Lyhyesti, massaspektrit skannattiin alueella, joka on 50-650 u nopeudella 0,99 skannausta /s. Lämpötilat injektorin, käyttöliittymä ja ionilähteen olivat 260, 300 ja 230 ° C, vastaavasti. HP Ultra-2 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) ristisilloitettu kapillaarikolonni, joka on päällystetty 5% fenyyli- /95% metyylipolysiloksaanihartsia sidottu vaihe (25 m x 0,20 mm ID; 0,11 pm kalvon paksuus) käytettiin kaikissa analyysit. Helium käytettiin kantokaasun virtausnopeudella 0,5 ml /min jatkuvan virtauksen tilassa. Näytteet (1 ui) otettiin käyttöön split-injektio-tilassa (10:01). Uunin lämpötila oli alun perin asetettu 100 ° C: ssa (2 min), nostettiin 250 ° C: seen nopeudella 5 ° C /min ja lopuksi ohjelmoitu 300 ° C: seen nopeudella 20 ° C /min (5 min). SIM-tilassa, kolme ominainen ionit kutakin yhdistettä käytettiin huippu vahvistusta, ja yksi kohdeioniin valittiin kvantifiointiin.

Näytteiden valmistelu profilointi analyysi OA Mahalaukun Kudokset

tislattua vettä lisätään mahalaukun kudoksiin, ja kudokset hienoksi homogenisoitiin jäävesihauteessa kanssa T10 perus Ultra-TURRAX® disperser (IKA-Werke GmbH Co.KG, Staufen, Saksa). Tislattua vettä (500 ui), asetonitriiliä (500 ui) ja IS (0,2 ug) lisättiin alikvootti homogenaattia (vastaa 10 mg mahan kudosta), ja seosta vorteksoitiin (2 min) ja sentrifugoitiin (14000 rpm 10 min) proteiinien saostamiseksi. Supernatantti kerroksen pH säädettiin pH-arvoon 12 5,0 M NaOH: lla. Karbonyyliryhmät muutettiin metoksiimi (MO) johdannaisia ​​reaktiolla metoksiamiinihydrokloridilla (1,0 mg) 60 ° C: ssa 30 minuutin ajan. Reaktioseos tehtiin sitten happamaksi pH-arvoon 1-2 10% rikkihappoliuosta, joka oli kyllästetty natriumkloridilla, ja uutettiin dietyylieetterillä (3 ml), minkä jälkeen etyyliasetaatilla (2 ml). Kun oli lisätty trietyyliamiinia (5 ui), yhdistetyt uutteet haihdutettiin kuiviin kevyessä typpivirrassa (40 ° C). Tolueenia (20 ui) liuottimena ja MTBSTFA (20 ui), kun silylointireagenssia lisättiin tähteitä, minkä jälkeen kuumennettiin 60 ° C: ssa 30 minuutin ajan, jolloin muodostuu metoksiimi /

tert

butyylidimetyylisilyyli johdannaisten suoran GC-SIM-MS-analyysi.

Star Symbol piirtäminen

pitoisuudet 12 OAS löytyy mahasyövän kudoksissa normalisoitiin vastaavan avulla normaalissa ryhmässä, ja kukin normalisoitu arvo piirrettiin linja säteili yhteinen keskipiste. Äärimmäisenä viivojen päät liitettiin yhteen tuottamaan kaksitoistakulmioita tähti kuvioita Microsoft Excel kuten muualla on kuvattu [16], [17].

Tilastollinen analyysi

Kaikki tilastolliset analyysit suoritettiin SPSS versio 13.0 Windows (IBM, Chicago, IL, USA). Tasot metaboliittien vertailtiin syövän ja normaalit kudokset, jotka Wilcoxonin pareittain testi. Uusia muuttujia, kuten kokonais- glykolyyttisissä tuotetta, yhteensä Krebs sykli tuotteiden ja yhteensä ketoaineita, luotiin summa aineenvaihduntatuotteita, jotka ovat välituotteiden tai lopputuotteiden kussakin polku, ja erot näiden muuttujien normaaleissa ja syövän kudokset myös arvioinut Wilcoxonin pareittain testi. Erot tasojen uusia muuttujia funktiona kliinis ominaisuudet analysoitiin Mann-Whitney testi. p 0,05 katsottiin tilastollisesti merkitsevä.

Tulokset

kliinis ominaisuudet ja mittaus OA Levels

keski-ikä 45 otetuista potilaista oli 61,8 vuotta, ja 71,1% ja potilaista oli miehiä. Niiden potilaiden osuus, joilla on edennyt mahasyöpä oli korkeampi kuin potilailla, joiden mahasyöpä (55,6%). Muut kliinis tekijöitä on lueteltu taulukossa 1. Edustavia SIM-kromatogrammit palorypälehapon, maitohapon, 3-hydroksivoihappo ja

α

-ketoglutaric happoja normaaleissa ja syöpäkudoksissa on esitetty kuviossa. 1.

Seuraavat piikit näkyvät: IS, 3,4-dimetoksibentsoehappoa; 1, palorypälehapon; 2, maitohappo; 3, 3-hydroksivoihappo; ja 4,

α

-ketoglutaric happoa.

vertailu OA tasot normaalitilassa ja Cancer kudokset

keskiarvot 12 OAS vuonna normaaleissa ja syöpäkudoksissa on esitetty taulukossa 2. normaalin ja syöpäkudoksen, maitohappo oli runsain, jonka jälkeen omena- ja palorypälehappoa. Kuitenkin normalisoituminen keskiarvo OAS syövän kudosta että normaalissa kudoksessa paljasti, että palorypälehapon kasvatti merkittävästi 2-kertaisesti syöpäkudoksessa. Lisäksi, maitohappo ja omenahappo näytetään myös noin 60 ja 40% nousu, vastaavasti, syöpäkudoksessa verrattuna normaaliin kudokseen. Tasot

α

-ketoglutaric, meripihka-, fumaari-, aspartaattiaminotransferaasin ja 3-hydroksivoihappo hapot olivat myös merkittävästi lisääntynyt syöpäkudoksiin verrattuna normaaleissa kudoksissa, kun taas mitään eroja ei havaittu tasot sitruuna-, isositruunahappo,

cis

-aconitic ja asetetikkahappo happoja normaaleissa ja syövän kudoksissa. Kun normalisoitu tasoja oli käytetty tähden kaavioita, joka koostuu 12 säteitä, erot syövän ja normaalit kudokset oli selvempi (Fig. 2). Tähti kuvio syöpäkudoksessa oli vääristynyt, jolloin se on helposti erotettavissa kaksitoistakulmaisia ​​muodosta normaaliin kudokseen.

Seuraavat säteet näkyvät: 1, palorypälehapon; 2, maitohappo; 3, sitruunahappo; 4, isositruunahappo; 5, cis-akoniittihapon; 6,

α

-ketoglutaric happo; 7, meripihkahappo; 8, fumaarihappo; 9, omenahappo; 10, oksaloetikkahappo; 11, 3-hydroksivoihappo; ja 12, asetoetikkahappojohdannaista.

Analyysi arvot glykolyyttisiä Products, TCA välituotteiden ja ketoaineiden

yhteenlaskettu tasot glykolyyttisen tuotteiden laskettiin summana tasojen ja palorypäle- ja maitohappoa kussakin kudoksessa (taulukko 3). Lisäksi, koko tason Krebs syklin tuotteet laskettiin summa tasot koholla aineenvaihduntatuotteiden, jotka liittyvät Krebsin kierron, ja koko ketoainetasot laskettiin summa tasojen 3-hydroksivoihappo ja asetetikkahappo happojen kunkin kudoksen. Keskimääräiset tasot Kolmen laskettu muuttujat olivat huomattavasti korkeammat syövän kudoksissa kuin normaaleissa kudoksissa (p 0,001 yhteensä glykolyyttisissä tuotteet; p 0,001 yhteensä Krebs tuotteiden ja p = 0,001 täydellistä ketoaineita).

lisäksi olemme analysoineet tasot kullakin syövän kudoksissa mukaan kliinis tekijöitä osallistujien, kuten ikä, sukupuoli, invaasio syvyys, imusolmuke etäpesäke, koko, Lauren luokittelu ja erilaistumista (taulukko 4). Tasot Kolmen muuttujat olivat suhteellisesti korkeampi syövän kudoksissa differentioiduilla kasvaimia kuin niillä, joilla on erilaistumaton kasvaimia. Kuitenkin vain ero ketoaineita oli merkitsevästi erilainen (p = 0,009). Lisäksi ero ketoainetasot keskuudessa kolmenlaisia ​​Lauren luokitus oli myös merkitsevä (p = 0,017).

Keskustelu

parhaan tietomme, tämä on ensimmäinen osoitus muuttuneen OA tasojen pariksi syövän ja normaali kudosnäytteitä saadaan 45 mahalaukun adenokarsinoomaa sairastavien potilaiden. Vaikka generoidun datan ovat monimutkaisia, erot OA tasojen välillä normaalin ja syövän kudoksissa korreloivat tasot aineenvaihduntatuotteiden, kuten glykolyyttisiä tuotteita. Lisääntynyt ketoniaineet syövän kudoksissa merkittävästi liittyvät histologiset piirteet mahasyövän.

Aerobinen Glykolyysivaiheen vuonna pahanlaatuisia kasvaimia oli hyvin kuvattu yli 60 vuotta sitten Warburg ja tunnetaan nimellä ”Warburg vaikutus ”[8]. Muuttunut glykolyyttisen reitin pahanlaatuiset kasvaimet aktivoidaan säätely useiden entsyymien, kuten glukoosi tranporter-1 (GLUT-1) ja heksokinaasin-2. Mahasyövän, positiivinen immunohistokemiallinen värjäytyminen GLUT-1 on liittynyt kasvaimen invaasion ja imusolmuke etäpesäke [18], [19]. Kuitenkin havaitseminen ilmentymisen aineenvaihduntatie liittyvien molekyylien ei ole johtanut kehittää uusia diagnostisia tai terapeuttisia työkaluja. Määrän mittaamiseen aineenvaihdunnan tuotteita glykolyyttisellä reitti voi tuottaa herkempiä markkereita kuin ilmaus entsyymien mahasyövän. Aiemmat raportit ovat osoittaneet, että mittaus aineenvaihduntatuotteiden voi olla mahdollinen keino arvioida metabolisen kytkin, kuten aerobinen Glykolyysivaiheen ei-mitokondrioiden oksidatiivisen fosforylaation, vuonna pahanlaatuinen kasvain [13], [20]. Esillä olevassa tutkimuksessa, tasot palorypäle- ja maitohappoa, jotka ovat metaboliitit liittyvät glykolyyttisen reitin, oli merkittävästi kohonnut syöpäkudoksiin verrattuna normaaleihin kudoksiin. Lisäksi tähti symboli tontteja, jotka perustuivat tasot 12 OAS normalisoinnin jälkeen vastaavaan normaaliin kudosnäytteitä, havaittiin olevan tehokkaita visuaalinen tunnistus syövän kudosnäytteiden johtuen niiden vääristynyttä kaksitoistakulmioita kuvioita. Vaikka normaali kudosnäytteet todettiin olevan riittävä kontrollina malli syövän kudosnäytteitä, on kiireellinen tarve suuren mittakaavan tutkimuksia ja OAS selventää merkitystä muutoksia OA tasojen syövän kudoksissa mahalaukun adenokarsinoomaa sairastavien potilaiden. Korkeus Monien OAS, jotka voivat johtua lukuisiin aerobinen Glykolyysivaiheen, osoittaa muuttunut metabolismi mahasyövän kudoksissa.

aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksissa, jotka ovat pieniä molekyylejä läsnä ihmisen kudoksista tai nesteistä, voidaan mitata arvioimaan biologisia poikkeavuuksia syöpäkudoksessa. Analyysi pahanlaatuisia kasvaimia verrattuna normaaleihin kudoksiin on tullut herkkä väline syöpätutkimuksessa, koska kehitys metabolomic tekniikkaa, joka mahdollistaa määrällisen ja tunnistaminen metabolomes [13]. Monet tutkimukset ovat osoittaneet, että tuotteet metaboliareitit, kuten fosfokoliini ja glycerophosphocholine, ovat koholla rintasyöpä kudoksiin verrattuna hyvänlaatuinen tai normaaleissa kudoksissa [21] – [23]. Muita tutkimuksia eturauhasen ja aivojen syövät ovat myös raportoineet kasvanut glykolyyttisissä tuotteiden tuumorikudoksissa, mutta kaikki muut tutkimukset ovat hakeneet NMR tekniikoita mittaamaan tasoa aineenvaihduntatuotteiden ihmisen kudoksissa. Tässä käytimme herkempää ja selektiivinen menetelmä, GC-MS, mitata tasoa aineenvaihduntatuotteiden pariksi normaalissa ja syöpä- mahalaukun kudoksiin. GC-MS voi tunnistaa yli 100 yhdisteiden pieni määrä ihmisen kudosta, ja Chan et ai. aiemmin raportoitu käytön GC-MS mitata aineenvaihdunnan tuotteita koepalana otetulle peräsuolen syövän ja normaaleissa kudoksissa [24]. Esillä olevassa tutkimuksessa olemme suoritetaan OA profilointi analyysi noin 10 mg kudosta. Vaikka mittasimme OA tasoa käyttäen kudosten aikana poistettu kirurgisella, ennen leikkausta mittaus voi olla kliinisesti mielekkäämpää määrittää hoitomuoto. Koska kudosten painavat yli 5 mg voidaan saada gastroskopisten koepala, on mahdollista soveltaa myös tekniikkaa koepala yksilöitä. Lisäksi olemme pitäneet aikaväli välillä resektion ja jäätymisen toimintaan huoneeseen mahdollisimman lyhyt pienentää bias aineenvaihdunnan vääristymiä seuraavista kudosiskemiaa aikana poistettu kirurgisella. Näin ollen GC-MS-pohjainen profilointi aineenvaihduntatuotteiden, jotka liittyvät aineenvaihduntaan glukoosin resektoidun tai koepala kudoksissa voi edustaa herkkä menetelmä seurata muutoksia glukoosiaineenvaihdunnan syöpäkudoksessa.

ylläpitämiseksi homeostaasin normaaleissa soluissa, välituote metaboliitit, kuten sitruunahappo, oksaloetikkahappo ja

α

-ketoglutaric happoa, jotka ovat mukana Krebsin syklin, käytetään rasvahappojen synteesiä, nukleiinihappojen ja aminohappoja. Samaan aikaan, aineenvaihdunnan muutoksia syöpäsolujen tuotannon vähentämiseksi asetyyli-CoA: pyruvaatista, lopputuote glykolyysin, johtuen toimintahäiriöstä pyruvaattidehydrogenaasin, mikä voi johtaa riittämättömään asetyyli-CoA, kuten esiaste Krebsin syklin [25]. Toimittaa anabolisia esiasteiden tuumorikasvulle samanaikainen mekanismeja, kuten glutaminolysis, todennäköisesti aktivoidaan, jolloin muutokset Krebsin syklin [26]. Näin ollen oli odotettavissa, että tasot välituotteen aineenvaihduntatuotteiden Krebsin sykli olisi erilainen syövän ja normaalit kudokset (taulukko 2). Niistä välituotteet glukoosiaineenvaihdunnan reitti, tasot maitohappoa, joka on lopullinen lopputuote glykolyysin, oli korkein sekä syövän ja normaalit kudokset. Kolme ensimmäistä vaihetta Krebsin syklin, sitruuna-,

cis

-aconitic happoa ja isositruunahappo syntyvät asetyyli-CoA, joka on lähde oksidatiivisen fosforylaation mitokondrioita. Tasot näistä metaboliiteista ei eronnut merkittävästi normaalin ja syövän kudoksissa. Krebsin sykli voi toimia käyttäen toista tietolähde, kuten glutamiini, ja

α

-ketoglutaric happo on ensimmäinen tuote glutaminolysis. Tasot tuotteita, jotka syntyvät, kun

α

-ketoglutaric happo, kuten meripihka-, fumaari-, omena- ja oksaloetikkahappo hapot, olivat merkittävästi korkeammat syöpäkudoksessa kuin normaalissa kudoksessa.

ottoa ketoaineita kasvainsoluissa on havaittu vastauksena hypoksinen olosuhteet pään ja kaulan alueen syöpä [27]. Käyttö lisääntyy ketoaineiden voi edistää energiantuotannon pahanlaatuinen kasvain, vaikka tämä todennäköisesti edustaa murto energiantuotannon verrattuna glukoosin.

in vivo

tutkimus on osoittanut, että muutokset 3-hydroxybutylic happo /-asetasetaattia suhde voi olla herkkä markkeri syövän etenemisen [28]. Jopa lisääntynyt ketonin kasvain voisi lisätä useita geenejä, jotka liittyvät ennusteeseen sairastavien potilaiden rintasyöpiä. [29] Nämä aiemmat tulokset ehdottivat mahdollisuutta ketoni mittauksen biomarkkerina ennustaa selviytymisen potilailla, joilla on pahanlaatuisia kasvaimia. Nykyisessä tutkimuksessa, kuten monet välituotteet glukoosiaineenvaihdunnan lisättiin syöpäkudoksessa, 3-hydroksivoihappo, eräänlainen ketoaineiden, oli myös merkitsevästi lisääntynyt kasvainkudoksissa verrattuna normaaliin mahalaukun kudoksiin. Kaavamainen esityksiä OA tasoa myös glykolyyttisiä intermittents ja ketoaineiden mukaan metaboloitumisreitin on esitetty kuvassa. 3.

Tämä tunnettu reitti kuvataan inhibition pyruvaatin asetyyli CoA: n, muuttaminen TCA aikana, kasvoi glutaminolysis ja ketoaineiden tuotantoa. Orgaaniset hapot laatikon sisällä mitattiin sekä syövän ja normaaleissa kudoksissa tässä tutkimuksessa. * Edustaa merkitsevästi kohonneeseen OAS mahasyövän kudoksissa.

Tässä tutkimuksessa taso koko ketoaineiden kasvainkudoksissa lisääntyi merkitsevästi mahasyövistä eriytetyn histologian ja suoliston tyyppi. Karsinogeneesi Mahasyövän vaihtelee histologinen tyyppi. Suoliston mahalaukun syövän aiheuttama infektio

Helicobacter pylori

, myöhemmät gastriitti ja kudosten uudistumista [30]. Vaikka fenotyypit metabolisen muutoksen riippuen histologinen tyyppi ei ole täysin tunnettu, tarkkuutta FDG-PET perustuu poikkeavuus glukoosiaineenvaihdunnan riippuu erilaistumiseen mahasyövän [31]. Siten diagnostinen ja terapeuttinen perustuvia tekniikoita aineenvaihduntatuotteen mittauksiin voidaan soveltaa tiettyihin histologisia tyyppejä mahasyövän. Ennen kliinistä sovellusta, lisätutkimuksia tarvitaan välinen korrelaatio metaboliittitasoihin ja kliinisiin tuloksiin, kuten eloonjäämisaste. Kuitenkin viimeaikaiset tutkimukset ovat haitanneet useita rajoituksia, kuten alhainen potilaiden määrässä ja seurannan. Lisäksi kliiniset tutkimukset olisi sitoutunut vahvistamaan roolia OA profilointi diagnostisena liikennemuotojen tai käyttää metabolisen biomarkkereiden ennustaa taudin ennusteeseen.

Yhteenvetona olemme osoittaneet, että OA tasot pariksi syövän ja normaalin kudosnäytteiden saatu potilailta mahalaukun adenokarsinoomaa osoittavat merkittävää aineenvaihdunnan eroja. Nämä tulokset voivat olla tärkeää ymmärtää, kuinka OA muutokset liittyvät sokeriaineenvaihduntaan. OA profilointi analyysi tässä tutkimuksessa voi olla yleisesti hyödyllinen kliininen väline ymmärtämiseksi monimutkaisuus metabolisen tapahtumista mahalaukun adenokarsinoomaa. Lisäksi tämä menetelmä voi olla käyttökelpoinen tekniikka tulevaisuuden löytö mahasyövän erityisiä biomarkkereita diagnostisia ja terapeuttisia strategioita.

Kiitokset

Kirjoittajat kiittää Ms Geetika Phukan hänen sihteerin apua valmistelun käsikirjoituksen.