Der Artikel „Pathway-specific analysis of gene expression data identifies the PI3K/Akt pathway as a novel therapeutic target in cervical cancer“ (Pfad-spezifische Analyse von Genexpressionsdaten identifiziert den PI3K/Akt-Signalweg als neuartiges therapeutisches Ziel bei Gebärmutterhalskrebs) stellt eine Methode namens Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) vor, die in „Gene set enrichment analysis: a knowledge-based approach for interpreting genome-wide expression profiles“ (Gene-Set-Anreicherungsanalyse: ein wissensbasierter Ansatz zur Interpretation genomweiter Expressionsprofile) beschrieben wird, veröffentlicht in ) Proc. Natl. Acad. Sci. Die Methode kann verwendet werden, um Genexpressionen, die in engem Zusammenhang mit einer bestimmten Krebserkrankung stehen, von Genen zu unterscheiden, die für diese Krebserkrankung nicht so relevant sind. Und das Schlüsselgen in der vordefinierten Gruppe wäre statistisch signifikant
In diesem Artikel haben die Forscher keine Krebszelllinien verwendet. Sie verwendeten Tumorbiopsien von Gebärmutterhalskrebspatientinnen. Und sie verwendeten das Trizol-Reagenz, um die Genexpression in Abhängigkeit von der Menge der RNA zu testen, die aus gefrorenen frischen Biopsien gewonnen wurde. Die Forscher testeten eine Reihe von Signalwegen, darunter den RAS-Signalweg, Hypoxie/HIF1/VEGF, NFKB/Immunmodulatoren, PI3K/PTEN/Akt/mTOR und EGFR. Durch den Vergleich von PET-positiven Tumoren mit PET-negativen Tumoren kamen die Forscher zu dem Schluss, dass der PI3K/Akt-Signalweg und der PTEN-Signalweg signifikant hochreguliert waren. Um die Akt-Aktivierung zu bestätigen, untersuchten die Forscher mit Hilfe von Gewebe-Microarrays den p-Akt-Signalweg in Gebärmutterhalskrebs-Biopsien. Die Ergebnisse zeigten „eine statistisch signifikante Korrelation zwischen der Intensität der pAkt-Färbung und der erhöhten SUVmax bei der PET-Behandlung vor der Behandlung, was darauf hindeutet, dass die Akt-Aktivierung in Gebärmutterhalstumoren mit einer erhöhten Glukoseaufnahme in vivo verbunden ist (mittlere Differenz -10,9, p < 0,0001, DF 113).“
Da der PI3K/Akt-Signalweg bei Gebärmutterhalskrebs bisher noch nicht eingehend untersucht wurde, hat uns die Studie der Forscher in diesem Artikel einige neue Informationen geliefert, und diese Studie ist aufgrund ihrer In-vivo-Untersuchung der Signalwege sehr wertvoll. Die Forscher fanden heraus, dass die pAkt-Expression mit der Glukoseaufnahme des Tumors in vivo zusammenhängt. Die Forscher verwendeten den PI3K-Inhibitor LY294002, um die Wirkung der PI3K-Blockade zu überwachen, und stellten fest, dass die FDG-Aufnahme reduziert wurde. Die FDG-Aufnahme verringerte sich jedoch auch in Zelllinien, die Akt nicht überexprimieren oder überaktivieren. Offenbar wird Akt aktiviert, wenn die Zellen Glukose ausgesetzt werden oder während der Glukoseaufnahme. Die Forscher fanden auch heraus, dass es bei einigen Krebszelllinien möglicherweise keine basale Akt-Aktivierung gibt und dass die Anwesenheit von Glukose zu einer Akt-Aktivierung und einer anschließenden Glukoseaufnahme führen kann, und dass dieser Effekt deutlich reduziert wird, wenn PI3K gehemmt wird
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieser Artikel uns einen neuen Weg zur Untersuchung von Signalwegen in vivo aufgezeigt hat. Bisher haben wir immer westliche oder andere Methoden verwendet, um den Gehalt an Kinasen oder die Aktivierung von Kinasen in Zelllinien zu untersuchen. Aus diesem Artikel können wir einige Methoden lernen:
Erstens können wir bis zu einem gewissen Grad verschiedene Signalwege in vivo testen und den wichtigsten Signalweg von Krebs finden. Und wir können auch PET verwenden, um den Zustand von Patienten zu untersuchen, bei denen wir Biopsien erhalten, so dass wir mit dem Fortschreiten der Krankheit Schritt halten und versuchen können, Phänomene zu erklären, die Zelllinien nicht erklären können.
Referenz:
[1]Julie K Schwarz et al. Pathway-specific analysis of gene expression data identifies the PI3K/Akt pathway as a novel therapeutic target in cervical cancer. Clin Cancer Res Published OnlineFirst January 10, 2012.
[2]Subramanian, A., Tamayo, P., Mootha, V. K., Mukherjee, S., Ebert, B. L., Gillette, M. A., Paulovich, A., Pomeroy, S. L., Golub, T. R., Lander, E. S. & Mesirov, J. P. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 15545-15550.
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