Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Deubiquitinating entsyymit (Dubs) ovat proteaaseja, jotka prosessoivat ubikitiinipromoottori (Ub) tai ubikitiinistä kaltainen geenituotteet, uudistaa polyubiquitin (kaltaista) ketjuja kohdeproteiinit, ja torjua proteiini ubikinaa- kohdistamaa E3 ubikitiinistä ligaasit. Runsaasti tutkimuksia on perustanut merkitystä Dubs valvontaan fysiologisia prosesseja, joiden kumoukselliseen tiedetään aiheuttavan solutransformaatioon, kuten solusyklin etenemisen, DNA: n korjaukseen, endosytoosin ja signaalitransduktion. Altered ilmentymä Dubs voisi siis horjuttaa sekä proteolyyttinen ja signalointi toiminnot Ub järjestelmän.

Menetelmät /Principal Havainnot

Tässä tutkimuksessa raportoimme ensimmäinen kattava seulonta DUB dysregulation vuonna ihmisen syövissä in situ -hybridisaatiolla kudossiruina (ISH-TMA). ISH-TMA on osoittautunut luotettavaa menetelmää tehdä tällaista tutkimusta, etenkin koska se mahdollistaa tarkat tunnistetiedot solun alkuperästä signaaleja. Täten signaalit, jotka liittyvät kasvaimen komponentti voidaan erottaa ne, jotka liittyvät kasvaimen mikroympäristössä. Näytteet, jotka ovat peräisin eri normaalien ja malignien kasvainten kudokset analysoitiin, ja ”normaali” näytteet olivat peräisin, aina kun mahdollista, saman potilailla, joilta kasvaimia saatiin. Ja ~90 DUBS koodaa ihmisen genomin, 33 havaittiin ilmaistaan ​​vähintään yksi analysoitu kudoksia, joista 22 oli muutettu syövissä. Valitut Dubs joutuivat lisävalidointia, analysoimalla niiden ilmaisun suuret ikäluokat kasvaimen näytteitä. Tämä analyysi paljasti merkittävän korrelaatioita DUB ilmaisun ja kliiniset ja patologiset parametrit, jotka olivat joissakin tapauksissa osoitus aggressiivinen tauti.

Johtopäätökset /merkitys

Tässä esitetyt tulokset osoittavat, että DUB dysregulation on yleinen tapahtuma syöpä, ja vaikuttavat hoitomenetelmät perustuvat DUB esto.

Citation: Luise C, Capra M, Donzelli M, Mazzarol G, Jodice MG, Nuciforo P, et al. (2011) Atlas of Altered Expression of Deubiquitinating Entsyymit Human Cancer. PLoS ONE 6 (1): e15891. doi: 10,1371 /journal.pone.0015891

Editor: Maria Masucci, Karolinska Institutet, Ruotsi

vastaanotettu: 2. lokakuuta, 2010 Hyväksytty: 29 marraskuu 2010; Julkaistu: 25 tammikuu 2011

Copyright: © 2011 Luise 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: Työ tukivat avustusta Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro, Euroopan yhteisö (FP6 ja FP7), Euroopan tutkimusneuvosto, Italian opetusministeriön yliopistojen-Research (MIUR) ja terveysministeriö, Ferrari Foundation, Monzino Foundation, ja CARIPLO säätiön PPDF. 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

translaation jälkeisen modifikaation proteiinien mono- tai poly-ubikinaa- on kriittinen sääntelyn proteiinin vakautta, aktiivisuutta ja vuorovaikutusta. Kautta modulaatio näiden kohdeproteiinin ominaisuuksista, ubikitinaa- ohjaa useita cellular ohjelmia, kuten signaalitransduktion, vesicular liikenne, transkriptio, apoptoosin, kromatiinin remontin, ja DNA korjaus [1] – [7]. Vastaavia muita kovalenttisia modifikaatioita, kuten fosforylaation tai metylaatio, ubikitinaatio on palautuva. Noin 100 deubiquitinating entsyymejä (DUBS) koodataan ihmisen genomissa, joista 90 näyttävät ilmaistaan ​​[8]. Nämä entsyymit pilkkovat isopeptide kytkös proteiinin alustan ja ubikitiinipromoottori (Ub) jäämien päättäen siten Ub-riippuvainen signalointi. Dubs kuuluvat superperheen peptidaasien, nimenomaan kysteiini- ja metallo-peptidaasi perheitä. Perusteella niiden Ub-proteaasidomeenin, kysteiini-peptidaasi DUBS voidaan edelleen jaettu neljään alaluokkaan: Ub karboksiterminaalisen hydrolaasit, perheisiin 1 (MVA) ja 2 (USP) [9], munasarjojen kasvain, kuten (OTU tai OTUBIAN) proteaasit [10], [11], ja Machado-Josephin tauti (MJD tai MACHADO) proteaasit [12]. Lisäksi yksi luokka DUB metallo-entsyymejä on kuvattu: Tällä JAB1 /MPN /Mov34 (JAMM) perhe [13].

Dubs osallistua sääntelyn useita biologisia toimintoja. Jotkut Dubs on löydetty kompleksin proteasomin, jossa niiden toiminta edellyttää proteiinien hajoaminen ja Ub kierrätys [14], [15]. Muissa tapauksissa Dubs ovat mukana remontin Ub sisältöä kohdeproteiinien, mekanismi kutsutaan Ub-editointi. Tämä prosessi saattaa olla mukana pelastamiseen virheellisesti ubikitinoitu proteiinien proteasomaalisten hajoamista, tai hienomodulointia määrän ja tyypin Ub ketjujen liittyy erityisesti alustoille [16]. Lopuksi, ja mikä ei ole yllättävää ottaen huomioon laaja osallistuminen Ub järjestelmän solunsisäinen signalointi, lähes kaikkia solun sääntelyn leikkaavat Dubs, mukaan lukien transkription säätelyyn, kromatiinin remodeling, solunsisäinen vesicular kaupan, DNA korjaus, solusyklin etenemistä, apoptoosin, ja signaalitransduktion kinaasireaktiosarjojen (viimeaikaisten tarkastele [17], [18]).

Subversion of Dubs voisi siis muuttaa sekä proteolyyttinen ja signalointi toiminnot Ub järjestelmän. Tämä on ennustettu vaikuttavan solujen homeostaasin ja tietyissä olosuhteissa edistää solutransformaatioon. Itse asiassa sekä onkogeeninen ja tuumorisuppressorigeenin roolit on ehdotettu useita DUBS [18], [19], mikä johtaa käsitykseen, että he ovat houkuttelevia kohteita uusien syöpähoitojen ([20], [21] ja siinä olevat viitteet) . Siten ymmärtää paremmin toiminnalliset roolit Dubs syövässä saattaa olla merkittäviä vaikutuksia syövän hoidossa, erityisesti kun otetaan huomioon viimeaikainen edistys kehittämisessä DUB-erityisiä pienmolekyylisalpaajien [22]. Kuitenkin ymmärtää tarkka rooli DUBS on ”todellinen” syöpiä mutkistaa se, että DUBS on useita substraatteja. Siten atlas of DUB muutoksia ihmisen syövässä voi tarjota tärkeä väline ohjata tulevaa farmakologisen kehitystä. Geneettisellä tasolla, mutaatioita tai uudelleenjärjestelyt /translokaatioita of Dubs näyttävät harvinaisia ​​(jossa tärkeitä varoitus, että kysymys ei ole laajasti tutkittu). Sitä vastoin tasojen muutokset ilmaisun näyttävät olevan useammin (viimeaikaisten arvion syöpään liittyvien Dubs, katso [18], [19]). Täällä raportoimme ensimmäinen kattava seulonta järkkymisvaaran DUB ilmaisun yhdeksässä ihmisen syövissä. Tämä tutkimus on ensimmäinen askel kohti kokoamista järjestelmällisen luettelon DUB säätelyhäiriötä syövässä.

Tulokset

Tutkimuksen suunnittelu

Kaavio tutkimuksen suunnittelu on esitetty kuvassa 1A. Kaikkiaan 89 DUB-koodaavat geenit analysoitiin

in situ

-hybridisaatio (ISH) usean kasvain kudossiruina (TMA). Meillä työskentelee ISH /TMA kuten seulonta alustan koska joukossa RNA perustuvat tekniikat, ISH /TMA parit edut keski /suurikapasiteettisten metodologia (satoja geenejä voidaan seuloa satoja kasvaimet) kanssa korkean resoluution teknologian (kunkin ytimen voidaan analysoida silmämääräisesti, jolloin tunnistaminen solujen alkuperä signaalin heterogeeninen kudosta). Olemme aiemmin validoitu laajasti spesifisyyden ja dynaamisen alueen havaitsemisen tätä menetelmää (esimerkiksi verrattuna niihin saavutettavissa erittäin kvantitatiivisia menetelmiä, kuten Q-PCR), in useita suuria seulonnan hankkeiden [23] – [26 ]. ISH /TMA seulonta johti tunnistamiseen 22 Dubs jotka väärin säädellystä ihmisen syövissä, yhteensä 34 esiintymisten säätelyhäiriötä (kuvio 1A). Valitut Dubs joutuivat lisävalidointia analysoimalla niiden ilmaisun suuret ikäluokat kasvaimen näytteistä (kuvio 1A).

. Järjestelmällä Tutkimuksen suunnittelu näkyy. Vasen (boxed mustana), strategia ja tuloksista ISH /TMA seulonta; oikea (boxed punaisella), strategia laajennetun analyysit (yksityiskohdat ovat varsinaisessa tekstissä). Kaikki Dubs ilmaistuna ihmisen kudoksissa (90, mukaan [8]) analysoitiin; kuitenkin, sekvenssi JAMM perheenjäsenen ENSG00000198817 oli eläkkeellä Ensembl tietokannasta; Lisäksi genominen yhteydessä, johon tämä oletetun transkripti on valittu (CHR 2: 58,390,463-58,391,299) (katso taulukko S1 [8]) vastaa nyt FANCL geeni, joka on E3-ligaasia. B. häiriöstä Dubs ihmisen syövissä. Keskimääräiset ekspressiotasot erilaisissa ihmisen kasvaimissa (T) ja vastaaviin normaaleihin kudoksiin (N), jota esitetään puolikvantitatiivinen värikoodi, mikä keskimääräinen ISH tulokset. Todelliset tulokset (ja

P

arvot) on lueteltu taulukossa S3. Tähdellä merkki tilastollisesti merkitsevä (

P

≤.05) erot (musta tähdellä, säätelyä, punainen tähdellä, downregulation). ** Hyvänlaatuinen nevi käytettiin normaalia kudosta kollegansa varten melanoomien. *** For non-Hodgkinin lymfoomat (NHL: t), käytimme reaktiivinen imusolmuke kudoksissa normaalina vastine.

Analyysi muutoksista DUB ilmentyminen ihmisen syövissä by ISH /TMA

Me seulottiin ISH /TMA -300 kasvaimia, mukaan lukien rinta-, paksusuolen-peräsuolen, kurkunpään, keuhkojen (ei-pienisoluisen keuhkosyövän, NSCLCs), mahan, munuaisten ja eturauhasen, non-Hodgkin-lymfoomien (NHL: t) ja melanoomat (koostumus TMA on kuvattu taulukossa S1). Lisäksi olemme seulotaan ~260 normaali näytteet samoilta kudoksista (usein, ja aina kun mahdollista, samasta potilaasta, katso taulukko S1, NHL, käytimme reaktiivinen imusolmukekudoksesta kuin normaali vastine, kun taas melanooman käytimme hyvänlaatuinen nevi ). 89 seulotaan Dubs mukana 55 Yleispalveluntarjoajat, 4 UCHs, 5 MJDs, 13 Otus, ja 12 JAMMs (lueteltu ja kuvattu taulukossa S2).

Niistä 89 analysoitiin selostukset, 33 (37%) voitiin havaita ( ISH pisteet 1) vähintään yksi analysoitu kudosten (taulukko S3). Loput geenit olivat joko havaittavissa (40 geenejä) tai juuri ja juuri (16 geenit) havaittavissa analysoitu kudoksissa, todennäköisesti alhaisen mRNA runsautta. Huomattavaa on, että kaikissa tapauksissa, joissa antisense tuottanut positiivisia signaaleja, vastaava sense anturi, käytettiin negatiivisena kontrollina, ei tuottanut mitään merkittävää signaalia (tuloksia ei ole esitetty). Täydellinen sarja tuloksia on esitetty taulukossa S2 ja taulukossa S3.

Kaksikymmentäkaksi Dubs oli väärin säädellystä (67% kaikista havaittavissa geenien ja z25% kaikista seulotaan geenien) tilastollisesti merkittävällä tavalla (kuvio 1 B , ja taulukot S2 ja S3) ainakin yhdessä kasvaimen tyyppi (katso kuva 2 edustavien esimerkkien). Yksitoista muuta DUB mRNA: t (CYLD, USP2, USP4, USP7, USP15, USP18, USP21, USP25, USP49, PRPF8, OTUB1) on ilmaistu eri kudoksissa tai kasvaimia, mutta ei merkitsevästi väärin säädellystä (katso taulukko S3). Kaiken kaikkiaan oli 34 tapauksia, joissa tietyn DUB merkittävästi väärin säädellystä tietyllä kasvaintyyppi, suhteen normaali vastine; Näiden, 22 (65%) oli upregulations, kun taas 12 (35%) oli downregulations (kuvio 1 B). Silmiinpistävän, 9 upregulations tapahtui kurkunpään karsinoomat, kun taas 6 downregulations tapahtunut NHL: t. Rintasyöpä oli ainoa kasvain tyyppiä, jossa me havaitsimme sekä ylä- ja alas-asetuksia. Ei Dubs merkittävästi väärin säädellystä eturauhasen karsinoomat, ja vain yksi havaittiin munuaisissa (UCHL1, vaimentua), mikä viittaa siihen, että eri kasvaintyypeissä näyttää eri muuttaminen deubiquitination koneita. Lopuksi, kun taas 15 DUBS todettiin merkittävästi väärin säädellystä vain yhden tyyppinen syöpä, 7 (UCHL1, USP9X, USP11, USP10, USP22, COPS5 ja COPS6) näyttää useita muutoksia kahden tai useamman kasvaintyypin (kuvio 1 B).

Esimerkkejä tietojen yhteenvetona kuviossa 1B on esitetty normaalin ja kasvaimen kudokset. Kussakin parissa, ylempi paneeli on valoisa kenttä (morfologista arviointia varten) ja alempi paneeli on tumma kenttä (selostukset näkyvät kirkkaina pisteinä). Suurennoksia valitut alueet on myös esitetty alla jokaisen yksittäisen ydin.

terapeuttista vaikutusta ajatellen mielenkiintoisin Dubs olivat ne ilmaistiin matalalla tai havaita tasolle useimmissa normaaleissa kudoksissa, samalla yläreguloituja ainakin yksi kasvain tyyppi. Näissä tapauksissa säädeltyyn Dubs usein näkyy yli-ilmentyminen vain murto kasvain näytteitä, mikä viittaa siihen, että niiden pitoisuudet saattavat myös olla hyödyllisiä potilaalle ositusta kelpoisuutta anti-DUB hoitoa. Esimerkiksi UCHL1 vuonna keuhkosyövän (samoin kurkunpään karsinoomissa) oli vahvasti ilmaistu 7 ulos 25 tuumorinäytteessä (28%), kun se oli täysin huomaamaton normaalissa vastine. Lisäksi USP31 oli hyvin ilmaistu 8 ulos 27 kurkunpään karsinoomien (30%), ja vain 2 ulos 31 normaaleissa kudoksissa, missä sen ilmentyminen rajoittui proliferatiiviset basaalikerrokseen (tuloksia ei ole esitetty).

Laajennettu analyysi valituista Dubs suurissa ikäluokat kasvain potilaiden

tutkimiseksi edelleen korjauksilla Dubs ihmisen syövissä, olemme analysoineet ilmentyminen valitun Dubs suurissa ikäluokat ihmisen kasvaimista. Olemme keskittyneet NSCLCs ja ihosyövän esimerkkeinä kasvainten kätkeminen usein säätelyä Dubs, ja mahakarsinoomat esimerkkeinä kasvainten näyttämään downregulation Dubs.

NSCLCs neljä Dubs merkittävästi yliekspressoidaan: JOSD1, COPS5 UCHL1 ja USP9X ( kuvio 1 B). JOSD1 on edelleen täysin tuntemattomia tällä toiminnallisella tasolla, ja näin ollen ei tutkittu tarkemmin. COPS5, toisaalta, on laajalti tunnettu kasvaimissa, mukaan lukien NSCLCs (ks Keskustelu), mikä tekee sen Lisäkarakterisoiminen vähemmän tarpeellista. Keskityimme siis analyysiin UCHL1 ja USP9X by ISH /TMA tapauskohtaisesti kokoelma 420 peräkkäisen NSCLC näytettä (kuvattu taulukossa S4). Havaitsimme, että UCHL1 lauseke suoraan korreloi (P 0,001) ja kasvaimen, sukupuoli ja Ki67 ilmaisun, kun taas USP9X ilme suoraan korreloi Ki67 ilme (P 0,001; taulukko 1). Lisäksi molemmat Dubs olivat useammin ilmaistaan ​​keuhko- okasolusyöpää (SSC), verrattuna adenokarsinoomat (AC).

alustava seulonta melanooman näytteitä, viisi geeniä (USP10, USP11, USP22, USP48 ja COPS5) olivat merkittävästi yliekspressoituina verrattuna hyvänlaatuinen nevi. Suoritimme perusteellisen analyysin niistä neljä (COPS5 ei analysoitu mainituista syistä edellisessä kappaleessa) on suuri melanoomaa asia kokoelma (kuvattu taulukossa S5). Ilmentymistä kolmessa neljästä analysoitiin geenien (USP10, USP11, USP22) oli merkitsevästi korkeampi metastaattisen melanooman verrattuna hyvänlaatuinen nevi ja primitiivinen kasvaimia (taulukko 2), mikä viittaa siihen, että niiden ilmentyminen liittyy aggressiivisempaa ja invasiivisia fenotyypin. Tätä päätelmää tukevat merkittävä korrelaatio havaittu DUB ilmaisun ja kliinis-patologinen kuvaavia parametreja edenneen taudin (taulukko 2), mukaan lukien Breslowin indeksi (varten USP10 ja USP22), Clark indeksi (varten USP22, USP11 näkyy rajatapaus korrelaatio) läsnäolo haavaumia (varten USP10 ja USP22), ja määrä mitoosi solujen (varten USP10 ja USP22, USP11 näkyy rajatapaus korrelaatio). USP48 ilmentyminen ei korreloi millään kliinis-patologisia parametrit, koska alhainen transkriptin havaittiin lähes kaikissa kasvainnäytteissä ( 95%, tuloksia ei ole esitetty). Niinpä merkittävä määrä melanoomaa tapauksissa DUB ilmentyminen korreloi joitakin vahvimpia tiedossa ennustetekijät, ulkonevat niiden käyttökelpoisuus ennustemalleja.

Lopuksi mittasimme ilmaus USP1 on mahasyövän ”eteneminen” TMA sisältävä normaali mahan epiteeliä, suoliston metaplasiaa, dysplasia, ensisijainen karsinoomat ja etäpesäkkeitä (taulukko S6). Havaitsimme, että ilmentyminen USP1 hävisi siirtyminen normaalin metaplastiset tilaan (taulukko 3, katso myös kuvio 1 B ja kuviossa S1). Poikkeavat ja neoplastisten mahalaukun kudokset olivat negatiivisia USP1 ilmaisun, mahdollisesti osoittaa, että tämä tapahtuma korreloi alkuvaiheet muutosta mahalaukun limakalvon.

Keskustelu

Tässä tarjoamme ensimmäinen atlas of korjauksilla DUB ilmentymisen ihmisen syövissä. Täydellinen ohjelmistoon Dubs koodaa ihmisen genomin analysoitiin yhdeksässä syöpätyyppien, johon sisältyi neljä yleisimmät syövät (keuhko-, eturauhas-, rinta-, paksusuoli-peräsuoli), ja joiden osuus ~two kolmasosaa kaikista syöpätapauksista ja syöpä kuolemia länsimaissa.

Kaksikymmentäkaksi Dubs havaittiin merkittävästi väärin säädellystä ainakin yhdessä syöpätyyppi. Seitsemässä tapauksessa (UCHL1, USP9X, USP11, USP10, USP22, COPS5 ja COPS6), dysregulaatio havaittiin useampia kuin yksi kasvaimen tyypistä. Ottaen huomioon, että vain 33 89 seulotaan DUBS näytetään mitattavissa ISH signaaleja, näyttää siltä, ​​että nämä entsyymit ovat usein muuttuneet ihmisen syövissä. On selvää, säätelyhäiriötä kasvaimissa ei ole

sinänsä

näyttöä syy osallistumisen syövän. Meidän laajennettu analyyseissä kuitenkin havaitsimme välisestä assosiaatiosta ilmaus valittujen Dubs ja asiaan kliinis-pathalogical parametreja, joissakin tapauksissa osoitus aggressiivinen tauti. Nämä tulokset tukevat käsitystä, että ainakin jotkut havaittujen säätelyhäiriöiden voi olla rooli tuumorigeneesissä. Lisäksi, jotkut tunnettu DUBS voisi tarjota käyttökelpoisia markkereita diagnostisiin /prognostista arviointi (esim, USP10, USP11 ja USP22 melanooma), tai se voi edustaa terapeuttisia kohteita (esim DUBS, jotka ovat erittäin ilmaistaan ​​kasvaimissa, mutta puuttuu normaaleissa kudoksissa ), riippumatta niiden tarkka rooli kasvainten synnyssä.

Useat säädeltyyn Dubs tunnistettu tässä on jo osoitettu liittyvän syövän (viimeaikaisten tarkastele [18], [19]). Esimerkiksi COPS5 yliekspressoituu useita kasvaintyypeissä [27], [28], ja sen yliekspressio liittyy lyhyen tautivapaan ja yleisen eloonjäämisen keuhkosyövän [29], [30]. Itse asiassa, COPS5 on ehdotettu kohteena syövän lääkekehityksessä [31].

USP9X ilmentyminen on osoitettu edistävän itse uusimisen alkion kantasoluilla johdettu neural esisolujen, joka toimii hermostoputken stemness geeni [32]; se edistää solujen eloonjäämistä stabiloimalla MCL1, mikä on välttämätöntä Euroopan selviytymiselle kantasolujen ja progenitorisolujen useiden suvusta [33]. Löysimme USP9X yli-ilmennetään keuhkosyöpää, mikä viittaa siihen, että tämä tapahtuma saattaa liittyä laajentamiseen syövän kantasolujen tässä kasvain: mahdollisuus, että ansaitsee lisätutkimuksia.

lisääntymisen merkkejä UCHL1 ilmentymistä havaittiin keuhkoputkien koepaloja tupakoitsijoista verrattuna tupakoimattomiin [34], ja sen ilme on yhdistetty tautiin lopputulokseen keuhkosyöpä [35], [36]. Lisäksi UCHL1 ilmentyminen syöpään liittyvän fibroblasteja paksusuolisyövän todettiin olevan riippumaton ennustetekijä yleistä ja uusiutumisen elinaika [37]. Lopuksi, sen yliekspressio voimakkaasti kiihtynyt lymphomagenesis in Eμ-myc siirtogeenisiä hiiriä tehostamalla AKT signaloinnin [38].

Toinen esimerkki edustaa USP22, joka on osa pienen joukon markkerimuotoja pystyy ennustamaan metastaattisen potentiaali ja hoitotulokseen ihmisen syövässä [39], [40]. USP22 on yli-ilmentynyt kolorektaalisyövässä ja sen aktivointi liittyy kasvaimen etenemiseen ja hoidon epäonnistumisen [41]. USP22 voi aiheuttaa sen onkogeenisiä kautta BMI-1 onkogeeni perustuva reitin allekirjoitus aktivoimalla c-Myc-kohdistettuja geenejä, kuten sykliini D2 [41]. Erityisesti hoidon USP22 erityisiä siRNA ja aiRNA (epäsymmetrinen häiritsevän RNA) estää niiden kasvun implantoidun rakkokasvaimista in vivo [42], mahdollisesti kautta downregulation MDM2 ja sykliini E, jolloin vakauttamiseen p53 ja p21 ja seurannut solukierron pysähtymisen [42].

kaikissa näissä tapauksissa, meidän havainnot tukevat käsitystä, että nämä Dubs tärkeä rooli ihmisen syövässä, ja edelleen aiheuttaa kysymyksen joista molekyylitason mekanismeja vastuussa dysregulation. Lisäksi se on kiinnostavaa testata, onko geneettisiä muutoksia, jotka vaikuttavat suoraan geenit opinnäytetöihin entsyymejä voidaan osoittaa syövän.

Toisaalta, monet muut DUBS (USP31, USP39, USP48, PSMD14, USP1, PSMD7 , STAMBP, USP16, USP24, COPS6, EIF3S5 ja JOSD1) havaintomme ovat, parhaan tietomme mukaan ensimmäinen raportti muutoksia syöpä. Kaksi näistä Dubs, PSMD7 ja PSDM14, ovat osa proteasomin, ja voisi siten olla välitöntä merkitystä hoidon, mukaan lukien potilaan kerrostuneisuus, kun otetaan huomioon se, että proteasomin estäjä bortetsomibi on jo hyväksytty hoitoon useita myelooma ja manttelisolulymfooman [43], ja että lisää kliinisiä kokeita hoitoon kiinteitä kasvaimia ja muita hematologisten maligniteettien ovat käynnissä [44]. Erityisesti PSMD14 todettiin tärkeäksi DUB n 19S-kannen monimutkainen Proteasomin [45]. Sen toiminta on välttämätöntä alustan deubiquitination aikana proteasomaalisten hajoamisen [46], ja se voi myös olla rooli editointi polyubiquitinated substraattien keinona ohjata hajoamista, mahdollisesti proteasomaalisten riippumaton muoti [47], [48]. Lisäksi PSMD14 on osoitettu deubiquitinate transkriptiotekijä kesäkuu; sen yliekspressio vaikuttaa kesäkuu vakauttamiseen ja aktivointi sen alavirran kohdegeenien [49], jolloin annetaan kohtalainen vastus kemoterapeuttisten [50]. Se on siis kiinnostaa arvioida, onko mahdollista osallistumista PSMD14 ihmisten syövän tapahtuu läpi proteosomal riippuvia tai riippumattaman toimintoja.

mahdollinen merkitystä DUB säätelyhäiriötä ihmisen syövistä on paras arvostetaan puitteissa käytettävissä tietoa niiden rooli biokemiallisten circuitries mukana solun säätelyssä. Vaikka kattavaa keskustelua tunnettujen toimintojen kaikkien säädeltyyn Dubs tunnistettu tässä tutkimuksessa on mahdotonta tässä (katso kuitenkin taulukko S2 ja [8], [18], [19] viimeaikaisten arvion biokemiallisten toimintojen Dubs osallisina syövän ), haluaisimme lyhyesti esille muutamia toiminnallisia ominaisuuksia Dubs jotka on validoitu laajasti esillä olevassa tutkimuksessa (USP9X, UCHL1, USP1, USP10, USP11, ja USP22). Nämä Dubs osallistuvat säätelyyn solutoiminnoille syöpään liittyvää, kuten signaalitransduktioreaktioteitä, apoptoosin, transkriptio, sääntely kromatiinin, ja DNA: n korjausprosessien.

USP9X, UCHL1 ja USP11 ovat sekaantuneet säätelyyn signaalintransduktioreitteihin. USP9X vuorovaikutuksessa β-kateniinin

in vitro

ja

in vivo

[51], [52] ja luultavasti välittää sen deubiquitination, mikä lisää sen puoliintumisaika [51]. UCHL1 saattaa olla mukana samaa reittiä, koska se muodostaa endogeeninen komplekseja β-kateniinin, stabiloi sen, ja ylössäätelee β-kateniinin /TCF-riippuvaisen transkription [53]. Lisäksi UCHL1 ja β-kateniinin voi positiivisesti säädellä toisiaan [53]. Vaikutukset USP9X, ja mahdollisesti UCHL1, saattaa näin ollen matkivat aktivointi Wnt-signalointireitin, jonka tiedetään aiheuttavan β-kateniinin stabilointi ja translokaation tumaan, ja on liitetty erilaisia ​​ihmisen syövissä (katsauksia varten katso [ ,,,0],54] – [57]). USP9X voisi myös toimia säätelijänä TGF-β-reitin, toinen signalointi piiri suurta merkitystä syövän (tarkistetaan [58]), mistä on osoituksena se, että menetys USP9X poistetaan useiden TGF-β-geeniä vastaukset [59]. Mekanistisesti tämä saattaa riippua kyvystä USP9X aktivoida Smad4 poistamalla sen monoubiquitination, mikä puolestaan ​​estää muodostumista efektori Smad2 /Smad4 kompleksin [59]. Lopuksi USP11 osallistuu säätelyyn NF-KB-signalointireitin [60], [61].

On olemassa todisteita siitä USP9X ja USP10 saattaa osallistua solujen eloonjäämisreittejä. USP9X deubiquitinates ja stabiloi MCL-1, pro-selviytymisen BCL2 perheenjäsenen [33], jonka yli-ilmentyminen liittyy useita neoplastisten tilojen [62] – [64]. USP10, toisaalta, on osoitettu olevan vastuussa deubiquitination p53 sytoplasmassa, jolloin sen vakauttamiseen ja paluuta tumaan. Itse asiassa, downregulation USP10 vähentää p53 vakautta ja lisää syöpäsolujen proliferaatiota [65], jolloin ulkonevat rooli tuumorisuppressorina. Mielenkiintoista kyllä, USP10 voivat myös toimia kuten onkogeenin, edistämällä syöpäsolujen lisääntymistä soluissa kätkeminen mutantti p53 [65], tapahtuman mahdollisesti liittyy siihen, että jotkut p53 mutanteilla poikkeava vahvistus-of-function toimintaa, joka stabiloidaan deubiquitination by USP10.

on myös näyttöä varten osallistumista USP22 ja USP1 sarjassa radioaktiivisista tapahtumista, kuten järjestäminen kromatiinin ja telomeres, ja DNA: n korjaukseen, Subversion, jotka saattavat johtaa solutransformaatioon. USP22 on tarpeen asianmukaisen etenemisen solusyklin läpi, ja se on osa ihmisen SAGA monimutkainen, transkription koaktivaattori monimutkainen. Sisällä SAGA, USP22 katalysoi deubiquitination histonien 2A ja 2B siten, torjua heterochromatin hiljentäminen [66]. Lisäksi se deubiquitinates TRF1, komponentti telomere nukleoproteiinikompleksin, joka toimii inhibiittorina telomeraasi [67], mikä vaikuttaa TRF1 vakautta ja telomeerin pidentymisen [68]. Lopuksi, USP1 deubiquitinates ja inaktivoi kaksi komponenttia DNA: n korjausmekanismit: FANCD2 (komponentti Fanconin anemia reitti) [4], [69] ja PCNA [70]. Ubikinaation of FANCD2 ja PCNA on tärkeä roolinsa DNA: n korjaukseen [71], [72], mikä viittaa siihen, että alaversio USP1 ihmisen syövissä saattavat loukata muunnostapahtumille kautta korjauksilla DNA korjaukseen polkuja.

Lopuksi interactome ihmisen DUBS on äskettäin raportoitu [73], joka yhdistää DUBS erilaisiin solun prosessit, mukaan lukien proteiini liikevaihdon, transkription, RNA: n käsittely, DNA-vaurioita, ja solulimakalvostoon liittyvää hajoamista. DUB interactome tarjoaa perustan, jonka päälle lisäkerroksia monimutkaisuutta voidaan nyt lisätä, kuten atlaksen DUB muutokset syövän raportoitu tässä, rakentaa viittaus kartan pleiotrooppisten osallistumista Dubs solujen homeostaasin.

Materiaalit ja menetelmät

Ethics selvitys

Kirjallinen suostumus tutkimukseen biologisten näytteiden saatiin kaikista potilaista, ja tutkimushanke hyväksyi Institutional eettisen lautakunnan. Nykyiset jäsenet IEO eettinen komitea: Luciano Martini (puheenjohtaja), johtaja, Institute of Endocrinology, Milano; Apolone Giovanni (varapuheenjohtaja), päällikkö Translational ja Outcome Research Laboratory ja ”Mario Negri” Institute, Milano; Bonardi Maria Santina, johtaja Terveydenhoitopalvelu – Euroopan syöpäinstituutti, Milano; Cascinelli Natale, tieteellinen johtaja – National Cancer Institute, Milano; Gallus Giuseppe, johtaja – instituutti Lääketieteellisen Tilastot – Milano; Gastaldi Stefano, psykologi ja psykoterapeutti, tieteellinen johtaja Attivecomeprima; Goldhirsch Aron johtaja Sisätautien – Euroopan syöpäinstituutti, Milano; La Pietra Leonardo, ylilääkäri – Euroopan syöpäinstituutti, Milano; Loi Umberto, Export oikeudellisissa menettelyissä, Monza; Martini Luciano (Presidente), johtaja – Institute of Endocrinology, Milano; Merzagora Francesca puheenjohtaja Italian Forum Europa Donna, Milano; Omodeo Sale ”Emanuela johtaja Pharmaceutical Service, European Institute of Oncology, Milano; Pellegrini Maurizio johtaja Local Health District, Milano; Rotmensz Nicole, johtaja Quality Control Unit, European Institute of Oncology, Milano; Tomamichel Michele, johtaja, Sottoceneri Sector Cantonal Sociopsychiatric Organisation, Lugano; Monsignor Vella Charles, Bioethicist ja teologi, S. Raffaelen sairaala ja Scientific Institute, Milano; Veronesi Umberto, tieteellinen johtaja, European Institute of Oncology, Milano.

TARKKAILIJAT: Ciani Carlo, toimitusjohtaja, European Institute of Oncology, Milano; Della Porta Giuseppe, tutkimus- koordinaattori, European Institute of Oncology, Milano; Michelini Stefano, toimitusjohtaja, European Institute of Oncology, Milano.

secretariat OFFICE: Nonis Atanasio (pää), kontrolloiduissa kliinisissä tutkimuksissa Office, European Institute of Oncology, Milano; Tamagni Daniela (Assistant), kontrolloiduissa kliinisissä tutkimuksissa Office, European Institute of Oncology, Milano.

tunnistaminen ja valinta Dubs, cDNA malleja ja -koetinvalmisteen

Käytimme Pfam (Pfam 22,0, heinäkuu 2007) [74] mukaan Interpro (Interpro 16,0, elokuu 2007, https://www.ebi.ac.uk/interpro/), ja SMART tietokannat hakea kaikki proteiinit, jotka sisältävät yhden viidestä Ub-proteaasin aloilla. Poistamisen jälkeen päällekkäisiä sekvenssejä, tunnistimme 55 Yleispalveluntarjoajat, 4 UCHs, 5 MJDs, 13 Otus, ja 12 JAMMs, joka edusti 89 geenit seulotaan TMA (taulukko S2).

EST-kloonit saatiin meidän in- house Unigene klooni keräys, tai kuvat (https://www.imagenes.de/). Kaikki kloonit sekvenssi varmistettiin. BLAST-haut suoritettiin tunnistaa tarkin -300 bp alueilla, yhteinen eniten transkriptivariantissa kunkin yksittäisen geenin ja ribokoettimet syntetisoitiin, kuten aiemmin on kuvattu [23].

kudosnäytteitä

laajamittainen seulonta tutkimuksessa, formaliinilla ja parafiiniin upotetut näytteet tarjoamia patologian osastot Ospedale Maggiore (Novara), Presidio Ospedaliero (Vimercate), ja Ospedale Sacco (Milano). Näytteet puettu päälle eri TMA (taulukko S1), valmistettiin olennaisesti kuten aikaisemmin on kuvattu [23], [25], [75]. Jokainen näyte puettu kahtena (myös TMA suunniteltu laajennetun analyysien, katso alla). Tiedot TMA engineering ovat taulukossa S1.

laajennetun analyysit edustajan Dubs käytimme kolmea eri ikäryhmien:

Keuhkosyöpä kohortissa. Suunnittelimme keuhko-specific TMA koostuu 420 NSCLCs (244 adenokarsinomia ja 176 levyepiteelikarsinoomia), saadaan myös Euroopan syöpäinstituutti (Milano). Kliiniset ja patologiset ominaisuudet on esitetty taulukossa S4.

Melanooma kohortissa. Suunnittelimme melanooma-etenemisen TMA koostuu 32 hyvänlaatuisen vaurioita (luomet), 138 ensisijainen melanoomat, ja 62 metastasoitunut melanoomat antamat patologian osastot Ospedale S. Paolo (Milano) ja Euroopan syöpäinstituutti (Milano). Kliiniset ja patologiset ominaisuudet ovat taulukossa S5.

Mahasyöpää kohortissa.