PPAR PPAR研究 1687 - 4765 1687 - 4757 Hindawi 10.1155 / 2020/6452182 6452182 研究文章 Pparg可以促进舌鳞状细胞癌的化学敏感性 https://orcid.org/0000 - 0003 - 2509 - 4958 丽安 孟 https://orcid.org/0000 - 0001 - 5383 - 6192 陈 嘉明 https://orcid.org/0000 - 0002 - 5824 - 6762 沈 细细 https://orcid.org/0000 - 0002 - 6203 - 6311 侯 Lizhen https://orcid.org/0000 - 0002 - 0222 - 1195 方 Jugao 曹 红包 耳鼻喉科学部门的头部和颈部手术 北京同仁医院 首都医科大学 北京100730年 中国 ccmu.edu.cn 2020年 22 4 2020年 2020年 01 02 2020年 01 04 2020年 22 4 2020年 2020年 版权©2020孟连et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

过氧物酶体的upregulation proliferator-activated受体γ( PPARG)已被证明增加几个人类癌症的化学敏感性。本研究旨在研究如果 PPARG糖分会让咽下的鳞状细胞癌(HSCC)在化疗治疗和解剖观察影响的可能机制。我们集成大型文献数据和HSCC基因表达数据,以确定监管途径链接 PPARG并在HSCC化学敏感性。分子的表达水平 PPARG监管途径比较在21个病人接受化疗的主要HSCC,其中包括12 chemotherapy-sensitive病人(CSP)和9 chemotherapy-nonsensitive病人(CNSP)。CPS组表达水平 PPARG在CNSP高于集团( 日志 量 褶皱 量 改变 = 0.50 )。结构化文本挖掘两个chemosensitivity-related监管途径由识别 PPARG。CSP组7 chemosensitivity-promoting基因表达水平增加,而对于13肿瘤抑制基因表达水平降低了。我们的结果支持的chemosensitivity-promoting作用 PPARGHSCC肿瘤细胞,最有可能通过影响细胞增殖和细胞运动性通路。

 北京市医院管理局的提升计划 DFL20180202 特殊的资本健康研究和发展 2018-2-205 北京市科学技术委员会 Z141107002514003 北京中医药管理局 QN2018-32 北京市医院管理局孵化项目 PX2018009 1。介绍

作为一个最常见的头颈部肿瘤、舌鳞状细胞癌(HSCC)占每年超过160000新病例和83000例死亡( 1]。在欧洲和美国,HSCC被列为人类最常见的恶性肿瘤之一( 2]。高风险的颈转移淋巴结和缺乏明显的临床症状使它成为一个挑战HSCC的诊断和治疗 3]。小说治疗HSCC是必要的。

PPARG基因编码的一员过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR)亚核受体。以前的一些研究建议的upregulation PPARG可能诱发化学敏感性在人类癌( 4- - - - - - 6]。特别是,在人类nonsmall-cell肺癌细胞,PPAR的激活 γ有能力克服NRF2-dependent药物抗性( 4]。在官腔乳房癌, PPARG激活显著减少MnSOD的表达,增加化学敏感性[ 5]。反过来,沉默 PPARG降低胰腺癌细胞的化学敏感性体外( 6]。到目前为止,PPARG的参与是探索在其他一些但不是鳞状细胞癌在头部或颈部位置,重点在口腔癌。例如,在细胞系口服癌起源,合成维生素a治疗,4-hydroxyphenylretinamide显示导致增加HSCC化学敏感性[ 7]。PPARG被建议作为化学预防的目标在头部和颈部癌症预防,这是基于一致的证据从人类肿瘤细胞系研究调查,流行病学分析和动物致癌模型( 8]。PPARG也被认为是一个潜在的治疗目标基因口腔鳞状细胞癌( 9),激活PPARG显示肿瘤表型的表达下调几个特性在人类上aerodigestive呼吸道肿瘤( 10]。

在这项研究中,我们假设PPARG HSCC化疗中扮演的角色可能通过影响肿瘤细胞的化学敏感性。为了验证这个假设,我们收集了主要的表达谱HSCC病人接受化疗和测试PPARG chemotherapy-sensitive病人之间的表达差异(CSP)和chemotherapy-nonsensitive病人(CNSP)组。然后,我们使用大型文献数据挖掘识别分子通路是由PPARG影响chemotherapeutical HSCC内病人的活动。我们的研究结果表明PPARG表达的增加可能通过多个分子途径促进HSCC细胞的化学敏感性。

 2。材料和方法 2.1。病人招募和选择样本

21 HSCC患者的头部和颈部手术,北京同仁医院,其中包括12 chemotherapy-sensitive病人(CSP)和九chemotherapy-nonsensitive病人(CNSP)。所有患者接受two-periodic化疗引起的锥度英尺(紫杉烷/顺铂/研究者用)。组织标本收集从每个病人在手术后切除。每个样本立即snap-frozen在液氮和储存在-80°C。本研究已通过北京同仁医院的伦理委员会,并已经从每个参与者获得的书面协议。

 2.2。互补脱氧核糖核酸合成RNA提取,体外转录

信使RNA提取使用试剂盒从组织样本(表达载体),然后,RNA数量被变性凝胶电泳检测,显示至少两个不同的乐队代表28 s和18 s核糖体RNA,暗示没有DNA或RNA降解污染。首先,使用逆转录合成第一链cDNA、和两样东西互补脱氧核糖核酸的合成被用来单链cDNA转换成双链DNA与PrimeScript™双链cDNA合成装备(豆类)。第二,净化后通过移除RNA,引物,酶等,所使用的双链DNA作为模板的转录生物素化的cRNA体外。最后,生物素化的cRNA纯化,准备准备微阵列杂交。

 2.3。取得HSCC mRNA表达谱

HSCC微阵列mRNA的表达谱,Illumina公司人力HT-12珠芯片与标记cRNA申请杂交。有六种类型的内部参数和887探针阵列的所有样品的质量控制。短暂,人类HT-12 Illumina公司策划的cRNA样本珠芯片在室温和高温洗涤,在室温下乙醇洗,三洗。干燥后,图像采集与Illumina公司珠芯片阅读器软件。Illumina公司基因组studio-Gene表达软件来过滤背景噪声和原始数据中的缺失值的影响。分位数的方法被用于规范化。使用获得的基因表达谱是Illumina公司定制软件。

 2.4。以路径分析

大规模的以功能通路分析调查潜在的生物PPARG之间的关联和化学敏感性和构建PPARG监管途径。我们首次发现PPARG下游分子与极性目标;然后,我们探索了化学敏感性上游正面和负面的监管机构。每个关系(PPARG-gene chemosensitivity-gene关系)至少有一个引用,由通路工作室( https://www.pathwaystudio.com)。我们提供了详细的信息关于每个关系PPARG_HSCC→Regulatory_Pathway 1和Regulatory_Pathway 2,包括类型的关联,底层支持引用的数量,这些关联的句子被识别和描述。

然后,我们测试了,表情变化的分子参与的路径将它与HSCC使用HSCC表达数据。PPARG和20个基因的表达变化参与PPARG-chemosensitivity监管途径CSP和CNSP组之间的比较。

 2.5。基因集富集分析(GSEA)

测试的分子功能确定PPARG驱动触发调节HSCC化学敏感性,每个PPARG-chemosensitivity GSEA进行监管途径;结果报告和比较。

 3所示。结果 3.1。在CSP组PPARG表达式

我们提出的表达PPARG 12 chemotherapy-sensitive HDCC病人在图 1。总的来说,PPARG证明平均增加40% CSP集团( 利物浦 = 0.50 )。给出的12名患者的增加表达水平相比CNSP组。然而,有一个显著的CSP群体内的个体之间的方差( 性病 = 0.75 ),其中三个演示表达,导致无意义的 p 值= 0.25。这些结果表明,PPARG可能不是唯一的因素影响HDCC患者的化疗敏感性。

PPARG表达式的日志量折量变化(利物浦)chemotherapy-sensitive病人(CSP)在每个12样本。

 3.2。PPARG刺激化学敏感性推动者

如图 1数据挖掘,以确定七化学敏感性被PPARG提拔的推动者。这些分子的表达,包括PPARG调节CSP组,支持从数据库文献知识确定的途径。54引用支持给定的路径图 1,请参阅PPARG_HSCC⟶Regulatory_Pathway1。的表达水平在图8分子 1,请参阅PPARG_HSCC⟶Expression_LFC。

探索分子的功能包括在chemosensitivity-promoting途径呈现在图 1,GSEA进行了使用基因本体论(去)。十大方面丰富了在表 1。更详细的信息12丰富的条款通过错误发现率(罗斯福)分析( 问 = 0.05 )提出了PPARG_HSCC⟶GSEA1。从表 1可以看出,主要是与细胞增殖相关的基因和细胞凋亡,表明PPARG可以促进化学敏感性通过调节细胞的扩散途径。要注意,PPARG直接在6中扮演角色的这些条款。

排名前十的条款富含八chemosensitivity-promoting通路的基因。

去ID 的名字 #的实体 重叠 重叠的实体 p 价值
0048662 :负调节平滑肌细胞增殖 82年 4 PPARG;TP53;MIR145;PTEN 0.00037
0010660 :调节肌细胞凋亡过程 125年 4 PPARG;TP53;MIR145;PTEN 0.0010
0090200 :积极的监管从线粒体细胞色素c的释放 33 3 伯灵顿;TNFSF10;TP53 0.0014
0030162 :调节蛋白水解作用 997年 6 PPARG;伯灵顿;PTEN;SERPINB5;TNFSF10;TP53 0.0014
0048147 :负调节成纤维细胞增殖 40 3 伯灵顿;PPARG;TP53 0.0020
2001235 :积极调节凋亡信号通路 213年 4 伯灵顿;PTEN;TP53;TNFSF10 0.0022
0010661 :积极调节肌细胞凋亡过程 48 3 PPARG;TP53;PTEN 0.0022
0048660 :调节平滑肌细胞增殖 215年 4 PPARG;MIR145;PTEN;TP53 0.0022
0090199 :调节线粒体细胞色素c的释放 53 3 TP53;伯灵顿;TNFSF10 0.0024
0090403 :氧化应激过早衰老 4 2 TP53;ARNTL 0.0024
3.3。PPARG抑制化学敏感性抑制剂

如图 1,以数据挖掘发现14化学敏感性抑制剂已被PPARG镇压。这些分子的表达是CSP组中表达下调,支持从数据库文献知识确定的途径。172年引用支持给定的路径图 2,请参阅PPARG_HSCC⟶Regulatory_Pathway2。的表达水平在图8分子 2,请参阅PPARG_HSCC⟶Expression_LFC。

chemosensitivity-promoting通路由HSCC表达式构建通过文献数据分析和测试数据。红色代表增加的基因表达在敏感的组相比nonchemosensitive组。

GSEA结果表明,GO术语丰富的15个基因(包括PPARG)主要是与细胞运动性和运动的规定(见表 2)。十大方面丰富了在表 2。更详细的信息65显著富集的术语( 罗斯福 = 0.05 )提出了PPARG_HSCC⟶GSEA2。这些结果表明,促进化学敏感性PPARG也可能通过调节细胞动力相关的通路。

前10项富含的13个基因从化学敏感性,抑制途径。

去ID 的名字 #的实体 重叠 重叠的实体 p 价值
2000147 :积极调节细胞的能动性 630年 9 CSF1;IGF1R;TWIST1;CCR2;RPS6KB1;EGR1;叔;RAC1;MYC 2.37 e-07
0051272 :积极监管蜂窝组件的运动 650年 9 CSF1;IGF1R;TWIST1;CCR2;RPS6KB1;EGR1;叔;RAC1;MYC 2.37 e-07
0040017 :积极的运动调节 666年 9 CSF1;IGF1R;TWIST1;CCR2;RPS6KB1;EGR1;叔;RAC1;MYC 2.37 e-07
0030335 :积极调控的细胞迁移 603年 8 CSF1;IGF1R;CCR2;RPS6KB1;EGR1;叔;RAC1;MYC 4.29 e-06
0048660 :调节平滑肌细胞增殖 215年 6 IGF1R;PPARG;RPS6KB1;EGR1;叔;MYC 1.13 e-05
0071453 :细胞反应氧含量 221年 6 PPARG;TWIST1;雌性生殖道;EGR1;叔;MYC 1.13 e-05
0097305 :对酒精 460年 7 PPARG;STAT3;IGF1R;RPS6KB1;雌性生殖道;EGR1;MYC 1.69 e-05
0043434 :反应肽激素 479年 7 PPARG;STAT3;IGF1R;RPS6KB1;雌性生殖道;EGR1;MYC 1.96 e-05
0032870 :细胞对激素的刺激做出反应 520年 7 PPARG;STAT3;IGF1R;RPS6KB1;雌性生殖道;EGR1;MYC 3.07 e-05
0048661 :积极的调节平滑肌细胞增殖 130年 5 IGF1R;EGR1;叔;MYC;RPS6KB1 3.49 e-05
4所示。讨论

PPARG已被证明在几个人类癌增加化学敏感性,包括nonsmall-cell肺癌,乳腺癌,胰脏癌( 4- - - - - - 6]。在这里,我们测试的潜在作用增加PPARG表达式在HSCC化学敏感性,整合以路径分析和表达数据分析。我们的研究结果表明,PPARG扮演角色chemosensitivity-inhibiting和推广途径,可以提高化学敏感性细胞扩散的积极调节通路和细胞motility-related的负调控通路。

以路径分析首次发现七化学敏感性推动者,可以通过增加刺激PPARG表达式,如图 1。每个关系图 2是由至少一个科学报告。例如,武田等人表明,激活PPARG增加BMP6的表达和BMP7 [ 11),而BMP6的表达呈正相关乳腺癌的化学敏感性[ 12]。壮族等人表明PPARG可以直接增加NME1的表达式( 13],NME1增加多个鳞状细胞癌的化学敏感性细胞( 14, 15]。更多信息通路图 2可以在PPARG_HSCC: Regulatory_Pathway1。表达分析表明,这些PPARG-driven化学敏感性发起人都调节HSCC CSP组与CSNP组相比,它提供了支持以通路。此外,GSEA结果表明这些PPARG-driven化学敏感性发起人主要是丰富细胞内的扩散途径(表 1),这表明PPARG可能影响化学敏感性通过carcinoma-related细胞增殖的调控通路。

另一方面,以路径分析还发现了13个化学敏感性抑制剂所抑制的激活PPARG(图 2)。例如,叔是肝细胞癌的化学敏感性呈负相关,膀胱癌,头部和颈部癌症( 16- - - - - - 18]。小川等人表明PPARG配体抑制叔表达式通过receptor-dependent叔子的抑制( 19]。因此,PPARG表达增加可能间接激活化学敏感性通过抑制其抑制剂。更多的途径可以找到PPARG_HSCC→Regulatory_Pathway2。这些PPARG-suppressed分子图的表达 3证明了HSCC CSP组中表达下调表达,支持的完美途径HSCC化学敏感性。GSEA结果表明,这些分子在图 3主要在细胞的能动性和locomotion-related通路中发挥的作用(表 2),这表明PPARG也可能通过调节细胞激活化学敏感性motivation-related通路。细胞和细胞增殖动力与HSCC[之病因和预后 20.]。然而,到目前为止,小知识已建议对细胞增殖和动力是如何与化学敏感性有关。我们和构建的途径GSEA显示路径表明,基因调节细胞增殖和动机也可能在化学敏感性调节中发挥的作用。

chemosensitivity-inhibiting通路由HSCC表达式构建通过文献数据分析和测试数据。基因的蓝色代表着敏感的组中表达降低与nonchemosensitive组。

表达分析表明,PPARG表明CSP组表达水平增加( 利物浦 = 0.50 )。然而,由于样本量有限,表达水平的差异之间的PPARG达到统计学意义( p 值= 0.25)。进一步的研究应该进行测试使用大数据集HSCC PPARG表达和化学敏感性之间的关系。

 5。结论

我们的结果确定潜在途径表明chemosensitivity-promoting PPARG HSCC细胞的作用,可能通过调节细胞增殖和motility-related通路。进一步研究大型数据集的测试是保证PPARG-chemosensitivity HSCC关系。

 数据可用性

的数据在我们的研究可从相应的作者在合理的请求。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 确认

这部分工作由北京市医院管理局孵化项目(PX2018009),北京中医药管理局(QN2018-32),北京市科技委员会(Z141107002514003),特殊的资本健康研究和发展(2018-2-205)和北京市医院管理局的提升计划,代码(DFL20180202)。

 补充材料

PPARG_HSCC:详细的路径分析结果和mega-analysis PPARG HSCC关系研究。

 米勒 k·D。 神萨奥尔 一个。 奥尔蒂斯 答:P。 Fedewa 美国一个。 ibsen Pinheiro p S。 Tortolero-Luna G。 Martinez-Tyson D。 Jemal 一个。 西格尔 r . L。 2018年西班牙裔/拉丁美洲人,癌症统计数据 癌症杂志》对临床医师 2018年 68年 6 425年 445年 10.3322 / caac.21494 2 - s2.0 - 85054493956 30285281 Marioni G。 写给编辑:必需品的更新流行病学喉部癌 癌症治疗的评论 2012年 38 6 559年 10.1016 / j.ctrv.2012.02.005 2 - s2.0 - 84861684296 22387021 Godballe C。 Jørgensen K。 汉森 O。 Bastholt l 咽下的癌症:基于放射治疗和抢救手术治疗的结果 的喉镜 2002年 112年 5 834年 838年 10.1097 / 00005537-200205000-00011 2 - s2.0 - 0036244211 12150614 张ydF4y2Ba l 张 H。 张 Q。 森林 c·G。 陈 Y。 雪 P。 越南盾 J。 Tokar e . J。 徐 Y。 侯 Y。 傅 J。 一手牌 K。 王 一个。 曲 W。 Waalkes m P。 安徒生 m E。 π J。 PPAR KEAP1和NRF2的监管作用 γ人类非小细胞肺癌细胞表达和药物抗性 自由基生物学和医学 2012年 53 4 758年 768年 10.1016 / j.freeradbiomed.2012.05.041 2 - s2.0 - 84864409678 22684020 库马尔 答:P。 厕所 s Y。 胫骨 s W。 棕褐色 t . Z。 英格 c . B。 辛格 R。 丘比特 t . C。 昂 c·W。 Salto-Tellez M。 吴 b . C。 公园 j . I。 Thiery j . P。 Pervaiz 年代。 克莱门特 m V。 锰超氧化物歧化酶是一种很有前途的目标增强化学敏感性的官腔乳房癌 抗氧化剂和氧化还原信号 2014年 20. 15 2326年 2346年 10.1089 / ars.2013.5295 2 - s2.0 - 84899763780 23964924 张 Y。 罗 h . Y。 刘 g . L。 王 d S。 王 z Q。 曾 z L。 徐 r·H。 预后和治疗意义的影响过氧物酶体proliferator-activated受体 γ超表达在人类胰腺癌癌 国际肿瘤学杂志 2015年 46 1 175年 184年 10.3892 / ijo.2014.2709 2 - s2.0 - 84917729629 25333644 哈里斯 G。 Ghazallah r。 Nascene D。 Wuertz B。 Ondrey f·G。 PPAR激活和减少扩散与4-HPR口腔细胞癌 头颈外科 2005年 133年 5 695年 701年 10.1016 / j.otohns.2005.07.019 2 - s2.0 - 27744529212 Burotto M。 萨博 E。 PPAR γ在头部和颈部癌症预防 口腔肿瘤 2014年 50 10 924年 929年 10.1016 / j.oraloncology.2013.12.020 2 - s2.0 - 84907873241 24434068 李 美国J。 查 j . D。 金 h·J。 不结盟运动 W。 查 i . H。 过氧物酶体的表达proliferator-activated受体γ和环氧酶2在口腔鳞状细胞癌 国际口腔颌面外科杂志》上 2009年 38 5 533年 10.1016 / j.ijom.2009.03.481 莱特 美国K。 Wuertz b R。 哈里斯 G。 阿布Ghazallah R。 米勒 w·A。 加 p . M。 Ondrey f·G。 PPAR的功能激活 γ在人类上aerodigestive癌症细胞系 分子致癌作用 2017年 56 1 149年 162年 10.1002 / mc.22479 2 - s2.0 - 84961839128 26999671 武田 M。 大冢 F。 大谷 H。 Inagaki K。 三好 T。 铃木 J。 Mimura Y。 Ogura T。 牧野 H。 过氧物酶体的影响proliferator-activated在促性腺激素受体激活转录和细胞有丝分裂引起的骨形成蛋白在小鼠gonadotrope LbetaT2细胞 内分泌学杂志》 2007年 194年 1 87年 99年 10.1677 /乔- 07 - 0138 2 - s2.0 - 34547489446 17592024 丽安 w·J。 刘 G。 刘 y . J。 赵 z W。 易 T。 周 h . Y。 Downregulation BMP6增强细胞增殖和药物抗性通过激活ERK信号通路的乳腺癌 肿瘤的报道 2013年 30. 1 193年 200年 10.3892 / or.2013.2462 2 - s2.0 - 84878178588 23674072 壮族 c . H。 叶 c . L。 叶 s . L。 林 大肠。 王 l . Y。 王 y . H。 槲皮素代谢物抑制A549肺癌细胞中的表达MMP-2 PPAR - γ相关的机制 《营养生物化学杂志》上 2016年 33 45 53 10.1016 / j.jnutbio.2016.03.011 2 - s2.0 - 84963865296 27260467 王 l S。 周润发 k . C。 留置权 y . C。 郭 k . T。 李 w . Y。 在食管鳞状细胞癌预后的意义nm23-H1表达 欧洲心胸外科杂志》上 2004年 26 2 419年 424年 10.1016 / j.ejcts.2004.03.045 2 - s2.0 - 3543090912 15296908 杨 x Q。 张 z . M。 王 D。 王 G。 曾 L . L。 杨 Z Z。 nm23-H1-siRNA liposome-encapsulated紫杉醇的化学敏感性提高肺腺癌细胞体外 中华钟刘 2011年 33 6 405年 409年 21875478 郭 X。 王 W。 周 F。 陆 Z。 方 R。 贾 F。 部 X。 李 R。 张 B。 吴 M。 魏 l siRNA-mediated抑制hTERT增强肝细胞癌的化学敏感性 癌症生物学和治疗 2008年 7 10 1555年 1560年 10.4161 / cbt.7.10.6539 2 - s2.0 - 54349115885 18708758 周 J。 戴 W。 首歌 J。 mir - 1182抑制增长和协调针对hTERT膀胱癌的化学敏感性 生物化学和生物物理研究通信 2016年 470年 2 445年 452年 10.1016 / j.bbrc.2016.01.014 2 - s2.0 - 84955445000 26772886 赵 T。 胡 F。 刘 X。 道 Q。 端粒酶逆转录酶提高化学敏感性的封锁在头部和颈部癌症抑制一种蛋白激酶/ ERK信号通路 Oncotarget 2015年 6 34 35908年 35921年 10.18632 / oncotarget.5468 2 - s2.0 - 84946840791 26497550 小川 D。 Nomiyama T。 Nakamachi T。 海伍德 e . B。 石头 j·F。 伯杰 j . P。 法律 r·E。 Bruemmer D。 激活过氧物酶体proliferator-activated受体γ抑制血管平滑肌细胞的端粒酶活性表达情况 循环研究 2006年 98年 7 e50 e59 10.1161/01. res.0000218271.93076.c3 2 - s2.0 - 33646149159 16556873 陈 Y。 刘 Y。 倪 H。 丁 C。 张 X。 张 Z。 FoxM1超表达促进细胞增殖和迁移,抑制细胞凋亡在咽下的鳞状细胞癌的临床预后较差 Int J杂志 2017年 51 4 1045年 1054年 10.3892 / ijo.2017.4094 2 - s2.0 - 85029173611 28848994