MikroRNA signaturer i colon- och bröstcancerceller samt i makrofager | Application
MikroRNA signaturer i colon- och bröstcancerceller samt i makrofager
Registration number: LIO-10801
Ansökan om enbart Klinik ALF-medel eller i kombination med LFoU-medel 2008
Application started by: Joar Svanvik, 2007-05-31
Professional title at the time of application: Professor
Work place at the time of application: Kir klin Universitetssjukhuset i Linköping
Last updated / corrected by: Beslut ALF Region Östergötland, 2007-10-25
Application received by: Region Östergötland
RejectedRejected
Applicant: Joar Svanvik
Professor, Transplantationscentrum, Sahlgrenska Sjukhuset, Göteborg

Projektinformation

Sammanfattning

Mikro-RNA (miRNA) är en enkelsträngad oligonukleotid som spelar en viktig roll i regleringen proliferation, apoptos och differentiering. Mikro-RNA hindrar generna från att uttryckas och verkar genom att antingen förstöra eller blockera mRNA och därmed proteinproduktionen. Initiallt transkriberas miRNA av Polymeras II, som RNA-molekyl, till s.k. pri-miRNA (primary miRNA). miRNA kodas från introner och/eller exoner. Pri-miRNA kan tvinna ihop sig själv till en hårnålsformad (hairpin) struktur med signaler för dsRNA-specifika ribnonukleaser. Den dsRNA-specifika ribonukleasen Drosha klipper sedan pri-miRNA till ”hairpin-molekyler” kallas pre-miRNA (precursor miRNA). Dessa RNA-molekyler består av 70-100 nukleotider och organiserar sig som ett skaft på 25-30 baspar och en relativt kort ögla.

Pre-miRNA transporteras till cytoplasman via en mekanism som är beroende av proteinet exportin-5 (Exp5). I cytoplasman klyvs pre-miRNA av Dicer vilket resulterar i sekvensspecifika enkel strängade 19-23 nukleotider långa miRNA-molekyler. Varje miRNA är komplementär till en specifik sekvens av mRNA och kan därför baspara till mRNA. RISC (RNA-induced Silencing Complex), som är ett proteinkomplex, plockar miRNA och binder till och bryter ner komplementära mRNA sekvenser (1).

Enligt MiRBase(http://microrna.sanger.ac.uk, utgåva 9,1), miRNA databas, finns det hittills totalt ca 4449 kända miRNA, varav 474 är humana (has-mir)(2).

Vissa miRNAs har visat sig fungera som tumor supressors gener eller oncogener. Dessa cancerrelaterade miRNA kallas för onkomirer. MiRNA-gener (i DNA) är belägna i cancer relaterade regioner(3,4). Den absoluta expressionen av miRNA är ofta nedreglerad vid cancer och uppreglerad i differentierad vävnad vilket kan tyda på att miRNA expression uttrycker graden av cellulär differentiering och kan bidra till utvecklingen av cancer celler(5,6).

Bandrés E et al visade att kolorectal cancer (CRC) och normal kolorektal slemhinna skiljer sig i MiRNA expressionsprofil(7). Vid bröstcancer är t.ex. miR-21 and miR-155 nedreglerade medan miR-10b, miR-125b and Mir-145 uppreglerade jämfört med normal bröstvävnad (8). Uppregleringen av miR-21 är starkt associerad till högt Ki67 proliferations index och livermetastasering vid pankreascancer(9-11).

Syfte
Syftet med detta arbeten är att studera och jämföra miRNA expression vid/mellan normal kolo-rektal slemhinna, primär koloncancer och kolorektala levermetastaser.

Metod
Hundra fall med primär CRC kommer att väljas. Frysta prover (px) tas från primär CRC och närliggande normal kolorektal slemhinna samt från ca 20 kolorektala levermetastaser metastases. Inhämtning av prover sker både vid US i Linköping samt Vrinnevisjukhuset I Norrköping.

Via mikrodissektion (LCM – Laser Capture Microdissection) inhämtas cancer och normala epitelceller (ca 1500 celler per prov) från samtliga prover. Den totala RNA extraheras (MagMAX™-96 Total RNA Isolation Kit - Ambion) från de isolerade cellerna. miRNA expression bestäms via microarray (mirVana™ miRNA Bioarrays-Ambion). Microarray med negativa kontroller kommer också att utföras. Quantitativ RT-PCR (SuperTaq polymerase and mirVana RT-CRdetection kit Ambion) används för att testa validiteten av microarray analysen.

MiRNA expression studeras slutligen i relation till kliniska data, t.ex exampel Dukes graden av CRC, korrelation to förekomsten levermetastases, DNA index av CRC och överlevnaden. MiRNA expressionsmönster vid normal kolorektal slemhinna, primär CRC och levermetastaser jämförs för att ev. få ”fingerprints” för respektive vävnad och analyseras i förhållande till dess fenotyp (CD163, MAC expression).

På samma sätt som ovan kommer vi i ett annat separat arbete att studera miRNA expression vid normal bröstvävnad, primär bröstcancer samt lymfkörtelmetastaser.

Kunskaper om de epigenetiska reglersystemen med miRNA kan ge information om tumörcellernas uppkomst och differentiering.

.

Referenser

1. He L, Thomson JM, Hemann MT, Hernando-Monge E, Mu D, Goodson S, Powers S, Cordon-Cardo C, Lowe SW, Hannon GJ, Hammond SM. A microRNA polycistron as a potential human oncogene. Nature 2005;435:828-33.

2. Bentwich I, Avniel A, Karov Y, Aharonov R, Gilad S, Barad O, Barzilai A, Einat P, Einav U, Meiri E, Sharon E, Spector Y, et al. Identification of hundreds of conserved and nonconserved human microRNAs. Nature genetics 2005;37:766-70.

3. Calin GA, Sevignani C, Dumitru CD, Hyslop T, Noch E, Yendamuri S, Shimizu M, Rattan S, Bullrich F, Negrini M, Croce CM. Human microRNA genes are frequently located at fragile sites and genomic regions involved in cancers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2004;101:2999-3004.

4. Calin GA, Liu CG, Sevignani C, Ferracin M, Felli N, Dumitru CD, Shimizu M, Cimmino A, Zupo S, Dono M, Dell'Aquila ML, Alder H, et al. MicroRNA profiling reveals distinct signatures in B cell chronic lymphocytic leukemias. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2004;101:11755-60.

5. Croce CM, Calin GA. miRNAs, cancer, and stem cell division. Cell 2005;122:6-7.

6. Lu J, Getz G, Miska EA, Alvarez-Saavedra E, Lamb J, Peck D, Sweet-Cordero A, Ebert BL, Mak RH, Ferrando AA, Downing JR, Jacks T, et al. MicroRNA expression profiles classify human cancers. Nature 2005;435:834-8.

7. Bandres E, Cubedo E, Agirre X, Malumbres R, Zarate R, Ramirez N, Abajo A, Navarro A, Moreno I, Monzo M, Garcia-Foncillas J. Identification by Real-time PCR of 13 mature microRNAs differentially expressed in colorectal cancer and non-tumoral tissues. Molecular cancer 2006;5:29.

8. Iorio MV, Ferracin M, Liu CG, Veronese A, Spizzo R, Sabbioni S, Magri E, Pedriali M, Fabbri M, Campiglio M, Menard S, Palazzo JP, et al. MicroRNA gene expression deregulation in human breast cancer. Cancer research 2005;65:7065-70.

9. Roldo C, Missiaglia E, Hagan JP, Falconi M, Capelli P, Bersani S, Calin GA, Volinia S, Liu CG, Scarpa A, Croce CM. MicroRNA expression abnormalities in pancreatic endocrine and acinar tumors are associated with distinctive pathologic features and clinical behavior. J Clin Oncol 2006;24:4677-84.

10. Wu X, Fan J, Wang X, Zhou J, Qiu S, Yu Y, Liu Y, Tang Z. Downregulation of CCR1 inhibits human hepatocellular carcinoma cell invasion. Biochemical and biophysical research communications 2007;355:866-71.

11. Li Z, Zhan W, Wang Z, Zhu B, He Y, Peng J, Cai S, Ma J. Inhibition of PRL-3 gene expression in gastric cancer cell line SGC7901 via microRNA suppressed reduces peritoneal metastasis. Biochemical and biophysical research communications 2006;348:229-37

Ange forskningsområdet

Cancer

Decision

Decision date: 2007-10-29

Brief description of each costApplied sumDecision SEKLFoUDecision comment
Lönemedel ALF-läkare 1
För Ivan Shabo179 20000 
sum179 20000 

MikroRNA signaturer i colon- och bröstcancerceller samt i makrofager | Application, from Region Östergötland
http://researchweb.org/is/en/lio/ansokan/10801