Unmasking of epigenetically silenced genes and identification of transgelin as a potential methylation biomarker in breast cancer
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Tümör baskılayıcı genler (TBG), kanserde sıklıkla DNA hipermetillenmesi ve histon asetil modifikasyonlarının kaldırılması gibi epigenetic mekanizmalar ile baskılanmaktadır. 5-aza-2'-deoksisitidin (AZA) ve Trikostatin A (TSA), DNA metillenmesini ve histon deasetilaz aktivitesini engelleyen, anti-kanser amaçlı kullanılan ilaçlardır.Bu çalışmada, meme kanserinde epigenetik olarak baskılanan aday TBG'leri tanımlamak için, iki meme kanseri ve bir normal meme hücre hattı, AZA ve/veya TSA, ve DMSO (kontrol) ile muamele edilip, mikrodizin analizleri ile epigenetik mekanizmalardan etkilenen genler ve yolaklar açığa çıkarılmıştır. 32 aday genin incelenmesi sonucu Transgelin (TAGLN) geni meme kanseri hücrelerinde, ve normal eşlerine göre tümörlerin %61.9'unda bisülfit sekanslama yöntemi ile; mikrodizin veri analiz yöntemi ile ise meme tümörlerinin %63.02'sinde metillenme ile baskılanan aday bir TBG olarak öne çıkmıştır. Hastaların yüksek sağkalım oranlarının düşük TAGLN metillenme skorları ile ilişkili olduğu, ve TAGLN metillenme değerlerinin, tümör dokularını %83.14 hassaslık ve %100 özgünlük değerleri ile tespit edebildiği gösterilmiştir. qRT-PCR ve immün-histokimya analizleri TAGLN ifadesinin, meme kanseri hücre hatlarında, ve normal meme dokusuyla kıyaslandığında birbirinden bağımsız üç meme tümörü panelinde anlamlı olarak düşük ifade edildiğini göstermiştir. Ayrıca TAGLN gen ifadesinin iyi prognoz faktörleri ile ilişkili olduğu anlaşılmıştır. Meme kanseri hücrelerindeki işlevsel çalışmalar, transgelinin hücrelerin proliferasyon yeteneğini negatif etkilediğini göstermiş olup, epitel-mezenkimal dönüşüm (EMD) belirteçleri ile yapılan analizler ise TAGLN'in meme kanserinde EMD ile ilişkili olabileceğine işaret etmektedir.Kısaca, TAGLN geninin meme kanserinde promotör DNA metillenmesi ile susturulması, kanser hücrelerine büyüme avantajı sağlarken, aynı zamanda meme kanseri tanı ve prognozu için de iyi bir biyo-belirteç olmasını mümkün kılmaktadır. Tumor suppressor genes (TSG) are frequently silenced in cancer by epigenetic mechanisms, including promoter DNA hypermethylation and repressive chromatin formation by means of histone deacetylation. 5-aza-2'-deoxycytidine (AZA) and Trichostatin A (TSA) are DNA methyl-transferase and histone deacetylase inhibitors, respectively, and are used as anti-cancer agents for induction of epigenetically suppressed genes.In this study, in an attempt to unmask epigenetically suppressed potential TSGs in breast cancer, two breast carcinoma cells and one non-tumorigenic breast cell line were treated with AZA and TSA, either separately or in combination, and with DMSO as control. Afterwards, high-throughput expression profiling revealed significantly affected genes and pathways in response to epigenetic induction in each cell line. Analysis of 32 candidate genes highlighted Transgelin (TAGLN) as a putative TSG that is frequently downregulated by promoter DNA hyper-methylation in breast cancer cell lines, and in 61.9% of normal-paired breast tumors according to bisulfite sequencing; and in 63.02% of unpaired breast tumor tissues as determined by bioinformatics analyses of public microarray data. Both relapse-free and overall survivals of patients were more favorable with lower TAGLN methylation. Moreover, TAGLN promoter methylation levels diagnosed tumors tissues with 83.14% sensitivity and 100% specificity. qRT-PCR and IHC experiments demonstrated that, TAGLN was persistently downregulated in breast cancer cell lines in comparison to non-tumorigenic cells; and in three independent sets of breast tumor tissues, compared to normal tissues. Furthermore, TAGLN expression was associated with good prognostic factors. Functional analyses in breast cancer cells revealed negative effect of transgelin on colony formation abilities of cells, and analyses with epithelial-to-mesenchymal (EMT) markers implicate an association of transgelin with EMT status of breast cancer. In short, TAGLN downregulation by promoter DNA hypermethylation in breast cancer could serve as a growth advantage to the breast cancer cells, while it could be used as a diagnostic or prognostic biomarker for breast cancer.
Collections