Abstract
feilregulert lipidmetabolismen bidrar til kreft progresjon. Vår tidligere studie indikerer at langkjedede fettsyrer acyl-Co A syntetase (ACSL) 3 er viktig for lipid oppregulering indusert av endoplasmatisk retikulum stress. I denne rapporten ønsket vi å identifisere rolle ACSL familie i kreft med systematisk analyse og
in vitro
eksperiment. Vi utforsket ACSL uttrykk ved hjelp Oncomine database for å finne genet endring i kreftutvikling og identifisert sammenhengen mellom ACSL uttrykk og overlevelse av kreft pasient som bruker PrognoScan database. ACSL1 kan spille en potensiell onkogen rolle i kolorektal og brystkreft og spille en potensiell tumor suppressor rolle i lungekreft. Co-uttrykk analyse viste at ACSL1 ble koekspresjon med MYBPH, PTPRE, PFKFB3, SOCS3 i tykktarmskreft og med LRRFIP1, TSC22D1 i lungekreft. I samsvar med PrognoScan analyse, nedregulering av ACSL1 i tykktarm og brystkreftcellelinje inhibert proliferasjon, migrering, og forankrings-uavhengig vekst. I kontrast, ble det observert økning av onkogen eiendom i lungekreft cellelinje ved å dempe ACSL1. Høy ACSL3 uttrykk spådd en bedre prognose i eggstokkreft; i kontrast, spådde høy ACSL3 en dårligere prognose ved melanom. ACSL3 ble koekspresjon med SNUPN, TRIP13, og SEMA5A i melanom. Høy ekspresjon av ACSL4 spådd en dårligere prognose i kolorektal cancer, men forutsagte bedre prognose i bryst, hjerne og lunge cancer. ACSL4 ble koekspresjon med SERPIN2, HNRNPCL1, ITIH2, PROCR, LRRFIP1. Høy uttrykk for ACSL5 spådd god prognose ved brystkreft, eggstokkreft og lungekreft. ACSL5 ble koekspresjon med TMEM140, TAPBPL, BIRC3, PTPRE, og SERPINB1. Lav ACSL6 spådd en dårligere prognose ved akutt myelogen leukemi. ACSL6 ble koekspresjon med SOX6 og DARC. Til sammen er ulike medlemmer av ACSLS innblandet i ulike typer kreftutvikling. ACSL-koekspresjon molekyler kan brukes til å undersøke hvilken rolle ACSL familie i enkelte type kreft
Citation. Chen WC, Wang CY, Hung YH, Weng TY, Yen MC, Lai MD (2016) Systematisk analyse av genuttrykk Endringer og Kliniske resultater for Long-Chain acyl-koenzym A syntetase familie i kreft. PLoS ONE 11 (5): e0155660. doi: 10,1371 /journal.pone.0155660
Redaktør: Viji Shridhar, Mayo Clinic College of Medicine, USA
mottatt: 16 februar 2016; Godkjent: 02.05.2016; Publisert: 12. mai 2016
Copyright: © 2016 Chen et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Denne studien støttes av tilskuddet fra departementet for vitenskap og teknologi (MOST 104-2325-B-006-004), Taiwan til MD Lai. Dette arbeidet ble også støttet av tilskuddet NHRI-EX100-9927B1 fra National Health Research Institute, Taiwan
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Kreft er en ledende dødsårsaken i verden. Mange fysiologiske tilstander, så som hypoksi, reaktive oksygenarter (ROS) og metabolsk dysfunksjon, bidra til kreft progresjon [1-3] i. Fettsyrer er viktig brensel for cellevekst, og er essensielle komponenter i cellemembraner. Altered fettsyre har blitt observert i varianter av kreft og er anerkjent som en markør for kreft. Kreft celle med endret lipidmetabolisme viser økningen av spredning, progresjon og metastase [4]. Den forhøyede de novo syntesen av fettsyrer anvendes for å møte energibehovet og opprett ekstra cellulær prosess. Overekspresjon av fettsyre syntase (FASN) i bryst og prostatacancer er assosiert med dårlig prognose, og hemming av FASN demper lipogenese og tjener som den terapeutiske tilnærmingen [5]. Transcriptomic analyse av metabolitt viser ekspresjonen mønster av lipid-assosiert genet i kreft [6,7].
Fettsyre syntese starter med karboksylering av acetyl-CoA til malonyl-CoA via acetyl-CoA-karboksylase. Dannelsen av malonyl-CoA gir 2-karbon-donor for fettsyrekjeden syntese. Fri fettsyre omdannet til fettsyre acyl-CoA av acyl-koenzym A-syntetase i en ATP-avhengig måte og enheten av fett acyl-CoA fører til flere fysiologiske responser og metabolske prosesser, for eksempel membranfosfolipid biosyntese, energiforbruk og lagring, og signal lipider [8]. Det er fem medlemmer av acyl-koenzym A-syntetase-familien, herunder kortkjedede acyl-CoA-syntetaser, medium-chain acyl-CoA-syntetaser, langkjedet acyl-CoA-syntetaser (ACSL), Bubblegum acyl-CoA-syntetaser, og svært langkjedede acyl-CoA syntetaser. Hver av delene har en unik substrat preferanse og enzymaktivitet i forskjellige cellulære steder. Den langkjedet acyl-CoA-syntetase (ACSL) foretrekker å den spesifikke substrat av fettsyrer med kjedelengder på 12 til 20 karbonatomer, [9]. De fem isoformer av ACSLS i pattedyr er identifisert som ACSL1, 3, 4, 5, og 6 [10]. Den ACSL1 er rikelig uttrykt i oljedråpe, mikrosom og mitokondrier og ansvarlig for de forhøyede nivåene av den umettede fettsyrer oleat og linoleat [11]. ACSL3 er til stede i hjernen, og viser preferanse for myristat, arachidonat og eicosapentaenoate. ACSL4 gunstig benytter arachidonat som substrat. ACSL5 har en markert preferanse for palmitinsyre, palmitoleinsyre, oljesyre og linolsyre. ACSL6 er funnet i plasmamembranen og viser en høy aktivitet med fettsyre med C16-C20 mettede og flerumettede [12]. ACSL er responsen genet for PPARy som medierer lipidmetabolisme og regulerer kalori absorpsjon [13]. Oncostatin-formidlet reduksjon av plasma LDL-kolesterol og total kolesterol er regulert av ACSL3 og ACSL5 [14]. I vår forrige undersøkelse, er ACSL3 involvert i det endoplasmatiske retikulum stress indusert lipid akkumulering via GSK-3-β. Inhiberingen av ACSL3 ved ACSL inhibitor eller GSK-3-inhibitor β reduserer lipidakkumulering i leverceller [15]. Den økte ACSL3 i U87 human glioblastoma celle driver tumorigenesis, mens ACSL3 knockdown reduserer veksten av kreft celler lunge [16,17]. I kontrast er ACSL3 redusert i høyverdig og metastatisk prostatakreft [18]. ACSLS kan fungere i ulike roller i ulike kreftformer, som indikerer viktigheten av å ha en omfattende analyse av ACSL i kreft. Likevel er det ingen helhetlig undersøkelse for å utforske ACSL uttrykk i ulike typer kreft.
Flere databaser som vurderer genuttrykk signaturen til klinisk kreft vev av microarray analyse ble etablert. Oncomine plattformen omfatter mer enn 700 uavhengige datasett med nesten 90 000 microarray eksperimenter. Databasen identifiserer genekspresjon signaturen i nesten enhver patologi basert subtype av kreft [19,20]. Den differensielle uttrykksmønster antyder den potensielle rolle onkogen eller tumor suppressor rolle i kreft og fører til en pålitelig hypotese for kreftforskning [21]. Vi har tidligere utført en meta-analyse på offentlige microarray datasett og demonstrere spenningsstyrte kalsium gen signaturer i kliniske kreftpasienter [22]. Derfor ønsket vi å systematisk analysere ACSL uttrykk og identifisere overlevelse av kreftpasienter med høy eller lav ACSL uttrykk fra Oncomine og PrognoScan database, henholdsvis. Den co-uttrykk analyse avslører biologisk funksjon og gir informasjon om mulige underliggende mekanisme. Genet ontology anrikning er utført for å forutsi genet funksjon og regulering mønster [23]. I denne rapporten har vi identifisert de co-uttrykk profiler av hver ACSL isoform fra Oncomine database og utført GeneGo Metacore analyse for å avsløre den biologiske funksjon. Analysene viser betydningen av hvert ACSL isoform i svulstdannelse av ulike typer kreft og foreningen av uttrykket nivå med overlevelse av kreftpasient. Videre støtter
in vitro
data den eksperimentelle bevis for et sett med nøyaktig anslag fra online database, har en bedre forståelse av ACSL i kreft. Til vår beste kunnskap, er dette den første systematisk analyse indikerer rolle ACSL familie i kreft progresjon.
Materiale og metode
Oncomine database analyse
uttrykk for ACSL familie medlemmer i ulike typer kreft ble identifisert fra Oncomine database ved hjelp av analyse av «Gene oppsummering view» og «Dataset view» (https://www.oncomine.org/resource/login.html) [19,20]. MRNA uttrykk fold i kreftvev i forhold til normalt vev ble oppnådd som parametrene av p-verdi 1E-4, fold change 2, og genet rangering i topp 10% og analysene ble oppsummert i S1, S3, S5 , S7 og S9 tabeller. Co-uttrykk analyse i Oncomine ble brukt til å identifisere sett av gener med synkrone uttrykk mønstre. De co-uttrykk profiler av ACSL isoformer i ulike typer kreft ble identifisert og presentert som mønsteret av varmen kartet.
Prognoscan database analyse
PrognoScan inkluderer offentlige microarray datasett med klinisk annotering av genuttrykk og prognose fra Gene Expression Omnibus (GEO), ArrayExpress og enkelte laboratorie nettsider. Korrelasjonen mellom ACSL ekspresjon og overlevelse i ulike typer av kreft ble analysert ved PrognoScan database (https://www.abren.net/PrognoScan/) [24]. Terskelen ble justert til Cox p-verdi 0,05 og analysene ble oppsummert i S2, S4, S6, S8 og S10 Tabeller
Kaplan-Meier plotter database analyse
En Kaplan-Meier. plotter databasen inneholder 4142 bryst, 1648 eggstokkreft, 2437 lunge og 1,065 mage kreftpasienter som bruker probe sett på HGU133 Plus 2.0 array. Korrelasjonen mellom ACSL uttrykk og overlevelse i bryst, eggstokk og lunge ble analysert ved Kaplan-Meier plotter (https://kmplot.com/analysis/) [25]. Hazard ratio med 95% konfidensintervall og log rank p-verdi ble også beregnet.
GeneGo Metacore analyse
funksjonsanalyse ble utført av GeneGo Metacore programvare ved hjelp av GO prosesser. Vi søkte de samtidig uttrykk profiler fra Oncomine som parameter av korrelasjon . 0.6 og de ti GO Prosesser ble identifisert
Cell linje
HCT116 ble hentet fra Dr. HL Wu på National Cheng Kung University. MDA-MB-231 ble hentet fra Dr. P.L Kuo ved Kaohsiung Medical University. Den A549 er hentet fra Dr. WT Chang ved National Cheng Kung University.
RNA interferens og lentivirus produksjon
ACSL1 shRNAs ble hentet fra National RNAi Core-anlegget (Academia Sinica, Taipei, Taiwan) . Følgende mål sekvenser ble brukt: GCCCAGATGATACTTTGATAT og CCCTTGGTGTATTTCTATGAT. Den Turbofect transfeksjon reagens ble brukt til produksjon av lentiviral partikler i henhold til protokollen gitt fra National RNAi Core-anlegget.
Western blotting-analyse
Cell lysat ble høstet i RIPA lysebuffer og mengden av protein ble bestemt med mikro BCA protein Assay kit (Millipore, MA, USA). 30μg protein lysat ble lastet inn i akrylamidgeler og deretter overført til polyvinylidenfluorid-membraner (Amersham Biosciences, Piscataway, NJ). Membranen ble blokkert med 5% fettfri tørrmelk og inkubert med primært antistoff for spesifikke protein over natten. Membranene ble inkubert med pepperrot-peroksidase-konjugert sekundært antistoff og probet med ECL western blotting deteksjonssystem (Millipore, MA, USA) og visualisert med den BioSpectrum AC-avbildningssystem. Katalogen antall antistoff var som følgende:. Anti-ACSL1 antistoff (# 4047, Cell Signaling) og anti-β-actin antistoff (GTX109639, GeneTex)
MTT analyse
cellene ble sådd ut på 24 brønn plate med en tetthet på 2X10
4 per brønn. Cellene ble inkubert med MTT (Thiazolyl blå tetrazoliumbromid, Sigma Chemical) i 3 timer ved 5% CO
2 og 37 ° C, og absorbans ble registrert ved 570 nm ved hjelp av ELISA-leser.
Boyden kammeret analysen
de øvre brønnene i kammeret ble sådd ut med en tetthet på 2.6X10
4-celler i serumfritt DMEM, mens lavere brønner inneholdt DMEM med 10% FBS. Cellene i HCT116, A549 og MDA-MB-231 ble inkubert i 48, 24 og 6 timer, henholdsvis. Cellene som migrerte gjennom polykarbonat filer ble løst ved hjelp av metanol og farget med Giemsa beis. De fargede celle Bildene ble tatt under 10X objektiv med mikroskop og det midlere antall av farget celle ble tellet i fem felt.
forankrings-uavhengig vekst
5×10
3-celler ble oppslemmet i 0,3% agar i løpet av et lag av 0,6% agar og inkuberes i 14 dager i en 5% CO
2 atmosfære fuktet inkubator ved 37 ° C. Koloniene ble farget med 0,05% krystallfiolett. Kolonien bildene ble tatt under 4X objektiv av mikroskop og gjennomsnittlig areal av farget koloni ble kvantifisert i ti felt av bilde-Pro Plus programvare.
Statistisk analyse
Alle statistiske analyser ble utføres ved hjelp av GraphPad Prism versjon 4 (GraphPad Software, La Jolla, CA, USA). Den statistiske analysen ble utført ved hjelp av to-veis ANOVA etterfulgt av Bonferroni post-tester for MTT-analyse og enveis ANOVA etterfulgt av Tukey post hoc for migrasjon og myk agar assay.
Resultat
ACSL bidrar til de forskjellige fysiologiske roller i ulike typer av kreft [12]. ACSL1 modulerer opptaket av fettsyrer i hepatomceller [26]. Hepatocytic sletting av PTEN i mus utvikler leverkreft og økt acsl5: acsl1 ratio [27]. Å belyse rollen ACSL familie i kreft, ble systematisk analyse av ACSL familie uttrykk demonstrert ved hjelp Oncomine database. Ekspresjon av ACSL familie ble sammenlignet mellom tumor og normalt vev i forskjellige typer kreft. Terskelen er utformet som følgende parametre: p-verdi på 1E-4, ganger bytte av 2, og topp-genet rangering av 10%. Den ACSL ekspresjon var høyere hos kreft enn den i normalt vev i visse typer kreft. På den annen side, ACSL ekspresjon var lavere i cancer enn i normalt vev i andre typer kreft. Disse dataene indikerer at enkelte ACSL kan spille enten onkogent eller anti-onkogen funksjon avhengig krefttyper (fig 1). Derfor detaljert analyse av ACSL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, og ACSL6 ble beskrevet nedenfor.
Sammenligningen angitt antall datasett med ACSL mRNA overekspresjon (høyre kolonne, rød) og under uttrykk (venstre kolonne, blå ) i kreft sammenlignet med normalt vev. Terskelen er designet med følgende parametre:. P-verdi på 1E-4, fold endring av to, og genet rangering av 10%
ACSL1
ACSL1 er assosiert med glukose homeostase . Aktiveringen av ACSL1 regulerer insulinresistens ved PKC-aktivering i muskelcellen [28,29]. ACSL1 samvirker med fettsyretransportprotein (FATP), som er i stand til å lette opptaket av fettsyrer [30]. Aktivering av acyl-CoA-syntetase av ACSL1 fremmer fettsyren opphopning, noe som indikerer potensielt mål for leversteatose [26,31]. Tap av ACSL1 favoriserer ABCA1 uttrykk, bidra til ApoA-I-mediert kolesterol utstrømning i makrofag [11]. Mangler ACSL1 i hjerte-spesifikke vev driver reduksjon av β-oksydasjon og resulterer i hjertet dysfunksjon [32]. I tillegg MIR-205 blokkerer lipogenese i lever kreft og anti-MIR-205 fremmer økning av triglyserider av ACSL1. Den negative-korrelasjonen av MIR-205 og ACSL1 uttrykk i hepatitt B virus X protein (HBX) -transgenic mus antyder at MIR-205 fører til feilregulering av lipid metabolisme av ACSL1 og kreft progresjon [33] den. Vi søkte Oncomine database for å identifisere ACSL1 uttrykk i ulike typer kreft med grensene som nevnt ovenfor. ACSL1 ble oppregulert i tykktarmskreft, men redusert i lunge og brystkreft (figur 2A-2C). I tillegg var det et lavere uttrykk nivå ACSL1 i hjernen, cervical, esophageal, hode og nakke, leukemi, lever og sarkom kreft (Fig 2D og S1 Table). For ytterligere å klargjøre rollen av ACSL1 i progresjon av kreft, ble den prognostiske verdi av ACSL1 uttrykk i blære, hjerne, bryst, kolorektal og eggstokkkreftpasienter bestemt ved anvendelse av PrognoScan databasen i henhold til parameteren av cox p-verdi 0,05 (Fig 2E og S2 Bord). Brystet og pasienter med kolorektal kreft med høyere ACSL1 uttrykk har dårlig overlevelse (Fig 2F og 2G). Vi videre brukt Kaplan-Meier plotter database for å vurdere overlevelse av brystkreft og lungekreft pasienter. Sonden 201 963 for ACSL1 ble anvendt ved analyse av den prognostiske verdi i brystkreft og lungekreftpasienter. Disse data indikerte at ACSL1 var knyttet til dårlig overlevelse ved brystkreft, men ble forbundet med bedre overlevelse i lungekreft (figur 2 H og 2I). Den co-uttrykk analyse avslører biologisk funksjon og gir informasjon for å studere den underliggende mekanismen. Vi identifiserte co-uttrykk profilen ACSL1 fra Oncomine database (S1 A-S1C fig). Vi videre søkt GeneGo Metacore å kommentere genet ontologi. Ingen gener med korrelasjonen 0.6 ble funnet i brystkreft datasett (S1A fig). Spesielt de co-uttrykk profiler for ACSL1 med en sterk klynge av 126 gener (R 0,6) over et panel av 65 rektal adenokarsinom og 65 normale kolorektal prøver og 878 gener (R 0,6) over et panel av 186 lungekreft og 17 normale lungeprøver ble lastet opp og de ti GO Prosesser ble oppført (S1D og S1E fig). I kolorektal kreft, ble ACSL1 koekspresjon med myosin bindingsprotein H (MYBPH), protein tyrosin fosfatase, reseptor type E (PTPRE), 6-phosphofructo-2-kinase /fruktose-2,6-biphosphatase 3 (PFKFB3), suppressor of cytokine signale 3 (SOCS3), leukocytter immunoglobulin som reseptorer (LILRA3), og chemokine (CC motiv) ligand 4 (CCI4). Disse molekylene påvirker hovedsakelig immunrespons, metabolisme, og kjemotaksis. Som for lungekreft, ble ACSL1 koekspresjon med leucin rik gjenta (i FLII) samspill protein 1 (LRRFIP1) og TSC22 domenefamiliemedlem 1 (TSC22D1). Analysen viste at ACSL1 kan være involvert i immunrespons og celle kjemotaksien i tykk- og endetarmskreft og som svar på stress i lungekreft.
Boksplottet sammenligne bestemt ACSL1 uttrykk i normal (venstre plott) og kreft vev (høyre tomten ) ble avledet fra Oncomine database. Analysen ble vist i bryst karsinom i forhold til normalt bryst (A), i rektal adenocarcinom i forhold til normal tarmen (B), og i lungekarsinom i forhold til normal lunge (C). Fold endring av ACSL1 i ulike typer kreft ble identifisert fra våre analyser i S1 tabell og uttrykt som skogen plot (D). Den statistisk signifikant risikoforhold i ulike typer kreft ble identifisert fra våre analyser i S2 tabell og uttrykt som skogen tomten (E). Overlevelsen kurve som sammenligner den pasient med høy (rød) og lav (sort) ekspresjon i bryst (F) og kolorektal (G) kreft ble identifisert som terskelen cox p-verdi 0,05 PrognoScan fra databasen. Overlevelseskurven sammenligne pasienten med høy (rød) og lav (svart) uttrykk i lunge (H) og bryst (I) kreft ble plottet fra Kaplan-Meier plotter database.
Kombinasjon av genet uttrykk analyse fra Oncomine og overlevelsesanalyse fra PrognoScan eller Kaplan-Meier plotter avslørte onkogene rolle ACSL1 i kolorektal kreft og svulst suppressor rolle for ACSL1 i lungekreft. For å validere onkogene rolle ACSL1 i kolorektal kreft og tumor suppressor rolle i lungekreft, ble to ulike lentiviral partikler uttrykker ACSL1 shRNA introdusert for tykktarms HCT116 cellelinje og A549 celle lunge linje, henholdsvis. Knockdown Effekten av ACSL1 ble bestemt ved Western-blotting (figur 3A). ACSL1 shRNA redusert proliferasjon i HCT116-celler, men økte proliferasjon i A549-celler (figur 3B). I tillegg ble ankeruavhengig vekst og celle migrasjon hemmet i HCT116 etter lentiviral partikler uttrykker ACSL1 shRNA infeksjon. I kontrast, ACSL1 shRNA forbedret forankringsuavhengig vekst og celle migrasjon i A549 (Fig 3C og 3D). Den bioinformatikk prediksjon av potensielle rolle ACSL1 fra Oncomine og PrognoScan i tykk- og lungekreft er støttet av
in vitro
analysen.
ACSL1 uttrykk ble nedregulert med lentiviral partikler som inneholder shRNA rettet mot ACSL1 eller luciferase i HCT116, A549 og MDA-MB-231. (A) Et protein ekspresjon av ACSL1 ble bestemt ved western blotting med et anti-ACSL1 antistoff. (B) proliferasjon av cellen med ACSL1 knockdown-ekspresjon ble analysert ved MTT-assay ved de indikerte tidspunkter. Den statistisk forskjell ble beregnet ved hjelp av to-veis ANOVA etterfulgt av Bonferroni post-tester. * Indikert p 0,05; n.s indikerte ikke statistisk signifikant. (C) Et cellemigrering av cellen med ACSL1 knockdown-ekspresjon ble analysert ved Boyden kammer analysen. Antallet migrerte celle ble tellet, og resultatet ble uttrykt som ganger endring i forhold til den opphavelige celle. Alle par av grupper ble sammenlignet ved bruk av Tukey post hoc test multicomparison for enveis ANOVA. * Indikert p 0,05; n.s indikerte ikke statistisk signifikant. (D) Cellene med ACSL1 knockdown ekspresjon ble platet i bløt agar, og koloniene ble overvåket i 14 dager. Koloniene ble kvantifisert ved hjelp av Image-Pro Plus-programvare. Resultatet ble uttrykt som ganger endring i forhold til den opphavelige celle. Alle par av grupper ble sammenlignet ved bruk av Tukey post hoc test multicomparison for enveis ANOVA. * Indikert p 0,05; n.s indikerte ikke statistisk signifikant
Interessant, data innhentet fra Oncomine indikerte at ACSL1 kan fungere som en tumor suppressor genet i brystkreft (figur 2A).; Men data innhentet fra PrognoScan og Kaplan-Meier plotter indikerte at ACSL1 kan spille en potensiell onkogen i brystkreft (Fig 2F og 2I). For å studere de inkonsistente bioinformatiske resultatene av ACSL1 i brystkreft, ble lentivirale partikler innehold ACSL1 shRNAs innføres i MDA-MB-231 brystkreftcelle og proteinnivået av ACSL1 ble bestemt ved Western-blotting (fig 3A, høyre panel). ACSL1 knockdown celle oppviste en redusert celleproliferasjon, noe som ble demonstrert ved MTT-analysen (figur 3B, høyre panel). Nedregulering av ACSL1 også hemmet forankrings-uavhengig vekst og cellevandring av MDA-MB-231-celler med myk agar assay og Boyden kammer assay (fig 3C og 3D, høyre panel). Til sammen er prediksjon av onkogene rollen ACSL1 fra PrognoScan og Kaplan-Meier plotter i brystkreft støttes av
in vitro
eksperimentell analyse.
in vitro
eksperimentell analyse kan være nyttig for å løse uoverensstemmelsen analyser på ACSL1 hentet fra Oncomine database og PrognoScan.
ACSL3
ACSL3 er rikt på lipid dråper og endoplasmatiske retikulum og er nødvendig for fettsyreopptak. N-terminalen av ACSL3 er nødvendig for translokasjon fra det endoplasmatiske retikulum til lipid dråpe (LD) [34]. ACSL inhibitor triacsin C, reduserer ACSL3 uttrykk og hemmer fettdråpedannelse [35,36]. ACSL3 er ansvarlig for VLDL montering, som koordinerer lipidmetabolismen ved å eksportere det eksogene kolesterol og triglyserid i plasma og er forbundet med HCV-infeksjon. Den nedregulering av ACSL3 ved siRNA reduserer VLDL-sekresjon og hemmer sekresjon av HCV-partikler fra infisert hepatocytt [37]. ACSL3 fremmer palmitinsyre-utløste osteoblastisk genekspresjon og kalsium deponering i vaskulær glatt muskelcelle [38]. Cytokin onkostatin M-indusert ACSL3 aktivering er avhengig av ERK-reaksjonsveien aktivering og er assosiert med reduksjon av cellulær triglycerid og økningen av fettsyre β-oksidasjon [14]. Videre er PPAR-δ involvert i aktivering av cytokin onkostatin M-indusert ACSL3 ekspresjon i hepatoma [39]. Induksjonen av ACSL3 er demonstrert av LXR, som er et kjerneprotein og er involvert i lipid-opptaket fra lipoprotein [40]. Forrige Studien indikerer at ACSL3 er overuttrykt i lungekreft [17]. I motsetning til dette, er det en lavere ACSL3 uttrykk i prostata cancer vev sammenlignet med den i normalt vev [18]. Analysen viste at ACSL3 ble nedregulert i eggstokkreft og oppregulert i melanom (figur 4A og 4B). I systematisk analyse, ble ACSL3 overexpressed i hodet-hals og leverkreft, men ble underexpressed i tykk- og endetarmskreft (fig 4C og S3 tabell). Den prognostiske verdien av ACSL3 ble analysert ved hjelp av PrognoScan database med terskelen ovenfor (fig 4D og S4 tabell). Jo bedre prognose in ovarian cancer pasient og den dårligere prognose i melanoma pasienter med høyere ACSL3 ekspresjon var i overensstemmelse med resultatet fra Oncomine (figur 4E og 4F). Det onkogene rolle ACSL3 i melanom er i samsvar med en tidligere studie [16]. På den annen side kan ACSL3 betraktes som en potensiell tumorsuppressorgen i eggstokkkreftutvikling. De co-uttrykk profiler av ACSL3 ble identifisert fra Oncomine (Fig 4G og 4H). Vi identifiserte koekspresjon profiler for ACSL3 med en sterk klynge på 27 gener på tvers av et panel av 185 eggstokk-karsinom, og 10 normale vev og ovarie 229 gener på tvers av et panel av 45 melanom og 25 normale prøver. GeneGo Metacore annotering for beriket biologisk prosess indikerte at gener involvert i phosphatidylcholine biosyntetiske prosess og organ fisjon var mer sannsynlig å bli koekspresjon i eggstokkreft og i melanom, henholdsvis (Fig 4I og 4J). Det var interessant å merke seg at ACSL3 ble koekspresjon med snurportin 1 (SNUPN), skjoldbruskkjertel hormon reseptor Interactor 13 (TRIP13), og semaphorin 5A (SEMA5A). TRIP13 er involvert i spindel-forsamlingen sjekkpunkt og SNUPN er involvert i snRNP import. Semaphorin 5A (SEMA5A) er kjent for å være ansvarlig for visse typer autisme.
Boksplottet sammenligne bestemt ACSL3 uttrykk i normal (venstre plott) og kreft vev (høyre plott) ble avledet fra Oncomine database. Analysen ble vist i ovarialcancer i forhold til det normale eggstokk (A) og i melanom i forhold til normal hud (B). Fold endring av ACSL3 i ulike typer kreft ble identifisert fra våre analyser i S3 tabell og uttrykt som skogen tomten (C). Den statistisk signifikant risikoforhold i ulike typer kreft ble identifisert fra våre analyser i S4 tabell og uttrykt som skogen plot (D). Overlevelsen kurve som sammenligner den pasient med høy (rød) og lav (sort) ekspresjon ble plottet fra PrognoScan database. Analysen av overlevelseskurven i kreft i eggstokkene (E) og melanom (F) ble identifisert som terskelen cox p-verdi 0,05. ACSL3 er koekspresjon med de angitte gener på tvers av et panel av 185 eggstokk-karsinom, og 10 normale eggstokk vev (G). ACSL3 er koekspresjon med de angitte gener på tvers av et panel av 45 melanom og 25 normalt hudvev (H). Topp 10 signifikante GO prosesser ble visualisert ved GeneGo Metacore programvaren i henhold til co-uttrykk profiler av de 27 genene i eggstokkreft (I) og 229 gener i melanom (J). Bar lengde representert betydningen og negative logaritmen til berikelse p-verdi.
ACSL4
ACSL4 er til stede i peroksisomer, mitokondrier og endoplasmatiske retikulum og er involvert i arachidonat metabolisme [41 , 42]. Den mangel på ACSL4 er korrelert med psykisk utviklingshemning og Alport syndrom [43]. De ACSL4-heterozygote mus har unormal livmor og livmor prostaglandin produksjon [44]. ACSL4 regulerer nervecellen vekst og differensiering [45]. Induksjon av ekspresjon ACSL4 fremmer tumorprogresjon i xenograft modell, og kombinasjonen av ACSL4, LOX-5 og COX-2-inhibitor reduserer effektivt tumordannelsen
in vivo product: [46]. Ekspresjon av mRNA ACSL4 er korrelert med østrogenreseptoren alfa og ekspresjon ACSL4 er følsom for den triacsin C behandling, noe som indikerer at ACSL4 påvirker steroidhormonsensitivitet i bryst- og prostatakreft [47]. ACSL4 katalyserer omdannelsen av fri arachidonsyre i arachidonsyre-CoA-ester og reduserer arachidonsyre-indusert apoptose i tykktarmskreft. Overekspresjon av ACSL4 er assosiert med colon carcinogenesis [48,49]. ACSL4 er også overuttrykt i leverkreft vev sammenlignet med den tilsvarende normale vev. Arakidonsyre driver ACSL4 ubiquitinering av underlaget-indusert posttranslational reguleringsmekanisme [50,51]. ACSL4 uttrykket er negativt korrelert med mengden av MIR-205 i kliniske HCC prøver. Hepatitt B-virus X protein-indusert lipogenese kan bli avskaffet ved MIR-205 målrettet ACSL4 mRNA [52]. Analyse fra Oncomine indikerte at ACSL4 ble nedregulert i blære, hjerne, bryst, leukemi, og lungekreft, men oppregulert i tykktarmskreft, hode og nakke, nyre, myelom, og leverkreft (figur 5A og S5 Table) . Den prognostisk analyse indikerte at kolorektal pasient med høyere ACSL4 uttrykk hadde dårlig overlevelse; i motsetning til dette hjerne, bryst og lunge cancer pasient med lavere ACSL4 uttrykk hadde dårlig overlevelse (figur 5B og S6 tabell). Analysen av ACSL4 genekspresjon i kreft fra Oncomine (figur 5C-5F) var i overensstemmelse med overlevelsesanalyse fra PrognoScan (figur 5G-5J). Kombinasjonen av genekspresjon fra Oncomine og overlevelse fra PrognoScan avslørte onkogene rolle ACSL4 i tykktarmskreft og tumor suppressor rolle ACSL4 i bryst, hjerne, og lungekreft. Disse dataene er konsistent med en tidligere studie på uttrykk for ACSL4 i tykktarm kreft vev [49]. Men resultatene av dagens analyse er i strid med en tidligere studie som undersøkte uttrykt ACSL4 i brystkreft vev [53]. De co-uttrykk profiler for ACSL4 i bryst, hjerne, colorectal og lungekreft ble analysert fra Oncomine (S2A-S2D fig). De co-uttrykk profiler for ACSL4 ble brukt til å kommentere genet ontologi hjelp GeneGo Metacore med en sterk klynge av 3,444 gener på tvers av et panel av 53 brystkreft og 6 normale bryst prøver, 117 gener på tvers av et panel av 10 hjernesvulst og 5 normale hjerneprøver , 509 gener på tvers av et panel på 20 tykktarmskreft og 20 normale kolorektal prøver, og 54 gener på tvers av et panel av 25 lunge adenokarsinom og 25 normale lungeprøver.
