BMC Cancer, 2006; 6: 93-93 (más artículos en esta revista)

Importancia de las mutaciones somáticas y alteración del contenido de ADN mitocondrial en el cáncer de esófago

BioMed Central
Duan-Jun Tan (dt33@georgetown.edu) [1], Julia Chang (67842@cch.org.tw) [2], Ling-Ling Liu (liull529@yahoo.com) [1], Bai Ren-Kui ( Renkuibai@yahoo.com) [1], Yu-Fen Wang (82587@cch.org.tw) [2], Kun-Tu Yeh (10159@cch.org.tw) [2], Lee C-Jun Wong ( Ljwong@bcm.tmc.edu) [1]
[1] Instituto de Genética Humana y Molecular, del Centro Médico de la Universidad de Georgetown, Washington DC, EE.UU.
[2] Departamento de Patología, Hospital Cristiano Changhua, ChangHua, Taiwán
[3] Department of Molecular and Human Genetics, Baylor College of Medicine, Houston, Texas 77030, USA

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Resumen
Antecedentes

El papel de la mitocondria en el metabolismo energético, la generación de ROS, envejecimiento, y el inicio de la apoptosis implicados tienen su importancia en la tumorigénesis. En el presente estudio tiene la finalidad de establecer la mutación del espectro y para comprender el papel de las mutaciones somáticas ADNmt en cáncer de esófago.

Métodos

Todo el genoma mitocondrial una prueba de mutaciones somáticas en 20 pares (18 carcinomas de células escamosas de esófago, uno adenosquamous carcinoma adenocarcinoma y uno) de tumor / tejido normal circundante de los cánceres de esófago, el uso temporal de la electroforesis en gel de gradiente de temperatura (TTGE), seguido de ADN directo Secuenciación para identificar las mutaciones.

Resultados

Catorce mutaciones somáticas ADNmt se identificaron en el 55% (11/20) de los tumores analizados, incluidos 2 novela missense mutaciones frameshift y una mutación en ND4L, ATP6 subunidad, y los genes ND4 respectivamente. Nueve mutaciones (64%) se encontraban en la región D-loop. Germinal numerosas variaciones se encontraron, al menos 10 de ellos eran nuevos, y cinco fueron missense mutaciones, algunas de ellas se produjeron en los dominios conservadas evolutivamente. El uso de PCR cuantitativa en tiempo real de análisis, el ADNmt se ha encontrado contenido de aumentar en algunos tumores y disminución en otros. Análisis molecular y de otros clinicopathological conclusiones no revela correlación significativa entre las mutaciones somáticas ADNmt y ADN mt contenido, o ADNmt entre contenido y metastásico.

Conclusión

Nuestros resultados demuestran que las mutaciones somáticas ADNmt en los cánceres de esófago son frecuentes. Algunas mutaciones missense y frameshift pueden desempeñar un papel importante en la tumorigénesis de carcinoma esofágico. Más amplios estudios bioquímicos y moleculares será necesario determinar la significación patológica de estos mutaciones somáticas.

Antecedentes

El genoma mitocondrial humano es una circular de ADN de doble varados 16,6 kb codificación de la cadena respiratoria 13 subunidades de proteínas, 22 tRNAs, y 2 rRNAs. El mRNA mitocondrial no contiene intrones. Hay un 1.2-kb hipervariables no codificante D-loop región, que es susceptible a las mutaciones somáticas de ADN. Cada célula contiene cientos a miles de mitocondrias, y cada mitocondria contiene 2-10 copias de ADN mitocondrial (ADNmt) [1]. La principal función de la mitocondria es producir energía para apoyar las actividades de celular a través de la vía de fosforilación oxidativa. Durante este proceso de especies reactivas de oxígeno (ROS) se generan. Debido a la falta de protección de las proteínas histonas y de la estrecha vecindad, el ADNmt es un blanco fácil para el daño oxidativo del ADN por ROS. Además, el limitado mecanismo de reparación del ADN permite la acumulación de mutaciones de ADNmt. Así, la tasa de mutación del ADNmt es al menos 10 veces más alto que el de ADN nuclear. El papel de la mitocondria en el metabolismo energético, la generación de ROS, envejecimiento, y el inicio de la apoptosis implicados tienen su importancia en la tumorigénesis [2].

Transformación neoplásica es un proceso de pasos múltiples en que las alteraciones en varios genes nucleares han sido ampliamente documentados. Somáticos ADN mitocondrial (ADNmt) durante la tumorigénesis cambios también han sido reconocidos en los últimos años [3 - 13]. Sin embargo, a diferencia del común de las mutaciones en el ADNmt madre heredó la enfermedad mitocondrial, la importancia funcional y el mecanismo patogénico de ADNmt mutaciones somáticas en el desarrollo del cáncer sigue siendo incierto a pesar de la gran evidencia de su presencia en diversos tipos de tumores [3 - 8, 10 - 13]. La identificación de tumor reprimir las funciones de varios genes que están involucrados en el metabolismo de la energía [14 - 18] y el papel de la mitocondria en las vías de apoptosis [19], han sugerido que las alteraciones ADNmt podría ser un importante integrante de la tumorigénesis y la muerte celular programada. Evidencias de baja regulación de la función bioenergética de la mitocondria se han documentado [20, 21].

Extenso análisis del genoma mitocondrial mediante secuenciación directa ha puesto de manifiesto que aproximadamente el 30-70% de todos los tipos de tumores puerto ADNmt alteraciones [3 - 8, 10, 12, 13, 22, 23]. La mayoría de estos estudios se centró en el análisis de hipervariables, no codificante D-loop región [4, 5, 10, 22 - 24]. Completa de análisis mutacional de todo el genoma mitocondrial realizados por secuenciación directa de aproximadamente el 80% del genoma mitocondrial [3, 6] o por el uso de TTGE mutación método de superposición de los cebos que cubra todo el genoma se limitaba a sólo unos pocos estudios [7 , 8, 11 - 13]. Informes anteriores [3, 6] demostraron que la mayoría de las mutaciones somáticas ADNmt se encuentran en el cáncer en la homoplasmic forma. Esta observación llevó a la conclusión de que las mitocondrias mutantes ganado una ventaja replicativa durante la tumorigénesis y se convirtió en pocos homoplasmic generaciones [3]. Nuestra reciente investigación de las mutaciones somáticas en el ADNmt de seno, oral, y tumores cerebrales reveló que las mutaciones en la codificación de la región se produjeron y hay gran número de alteraciones heteroplasmic [7, 8, 13].

Cáncer de esófago es una de las más comunes y agresivos tipos de cáncer en el centro y el sudeste de China, incluyendo Taiwán [25 - 27]. Una alta tasa de incidencia de> 1,25 por 1000 y una tasa de mortalidad acumulativa de 20-25% se han notificado [25, 26]. Somáticos mutaciones en el ADNmt no codificante D-loop región el 5 y el 34% de los tumores primarios de esófago informó de dos estudios de japonés [4, 28]. Una investigación similar de pacientes chinos de la provincia de Shanxi, informó también de D-loop ADNmt mutaciones en el 33% de los tumores de esófago [26]. Estos estudios se limitaron a la codificación no sólo a las regiones hipervariables. Los resultados de nuestros estudios y otras de diversos tipos de cánceres sugieren que la mutación somática ADNmt espectro puede variar entre los diferentes tejidos [3, 4, 6 - 8, 10 - 13]. Además, a diferencia de las mutaciones en la región no codificante, novela missense y frameshift mutaciones en la codificación de la región puede tener patógenos importancia [11, 12]. Además, los cambios en el contenido de ADNmt en los tumores pueden tener clinicopathological implicación en la tumorigénesis [12]. En este informe, utilizamos TTGE mutación método de barrido para estudiar las mutaciones somáticas ADNmt en todo el genoma mitocondrial, de 20 de los tumores de esófago y de sus tejidos circundantes. También se evaluó el contenido de ADNmt en el tumor y los tejidos circundantes y su correlación con los hallazgos moleculares clinicopathological el perfil del tumor.

Métodos
Muestras de tejido y de extracción de ADN

Vinculados en los tumores y los tejidos circundantes fueron previamente en bancos especímenes que fueron removidos quirúrgicamente de pacientes con diagnóstico histológico de cáncer de esófago (18 carcinomas de células escamosas de esófago, uno adenosquamous carcinoma y un adenocarcinoma). La edad de los pacientes (1 femenino y 19 de sexo masculino) fueron de 38 a 73 años con la media de edad de 59 ± 14. Las muestras se obtuvieron del banco de tumores del Departamento de Anatomía Patológica del Hospital Cristiano Changhua, Changhua, Taiwán, de acuerdo a un protocolo aprobado institucionalmente. ADN fue aislado de los tejidos congelados utilizando proteinasa K digestión y fenol / cloroformo extracción.

Completa de análisis mutacional de todo el genoma mitocondrial

Completa de análisis de mutaciones de todo el genoma mitocondrial temporal por electroforesis en gel de gradiente de temperatura (TTGE) que se ha descrito anteriormente [7, 29, 30]. Treinta y dos pares de la superposición de los cebos se utilizan para amplificar la totalidad del 16,6 kb-genoma mitocondrial [29]. Los fragmentos de ADN varían en tamaño de 306 pb a 805 pb con un promedio de 594-bp [7, 29, 30]. Cada fragmento tiene un promedio de 74 pb en cada extremo con la superposición de fragmentos vecinos. Productos de PCR fueron desnaturalizados a 95 ° C durante 30 s lentamente y enfría a 45 ° C por un período de 45 minutos a una tasa de 1,1 ° C / min. TTGE se realizó en un Bio-Rad D-Código aparato. La poliacrilamida (acrilamida: bisacrylamide 37.5:1) geles se prepararon de 1,25 × Tris-acetato-EDTA buffer que contiene 6 mol / L de urea. Electroforesis se realizó a 135 V durante 4-6 horas a una temperatura constante incremento de 1-2 ° C / h. La temperatura de inicio y final fueron determinados por simulación por ordenador a partir de la curva de fusión (50% desnaturalizado) de los fragmentos de ADN [7, 29, 30]. El análisis TTGE, una sola banda homoplasmic cambio representa una alteración del ADN, y un patrón de bandas múltiples heteroplasmic representa una mutación. Los fragmentos de ADN de tumor y los tejidos circundantes de la misma paciente se analizaron al lado de la otra.

La identificación de mutaciones por secuenciación del ADN

Cualquier fragmentos de ADN que muestran las diferencias en los patrones de bandas entre los tumores y las muestras fueron secuenciadas en torno a identificar las mutaciones exacta. La secuenciación del ADN se realizó mediante el uso de la gran tinte terminador ciclo de la secuencia kit (Perkin Elmer) y un ABI 377 (Applied Biosystems) secuenciador automatizado. Los resultados de análisis de secuencia de ADN fueron comparados con la secuencia mitocondrial completo humanos depositados en GenBank (número de NC_001807 ) Http://www.mitomap.org; http://www.ncbi.nih.gov [31] utilizando MacVector 7.0 (Oxford Molecular Ltd, Oxford, Inglaterra) software. Cualquier secuencia de ADN diferencias entre tumor y acompañado normal ADNmt se anotó como mutaciones somáticas. Secuencia de las variaciones en ambos tumor y acompañado ADNmt normal, pero diferente a la registrada en el GenBank se anotó como germinal variaciones. Los que no están registrados en la base de datos MitoMap se clasifican como novela ADNmt variaciones, y los que aparecen en la base de datos se catalogaron como informó polimorfismos o mutaciones.

Medición de los contenidos en el ADN mt tumor y los tejidos circundantes

El contenido de ADNmt se determinó a través de PCR cuantitativa en tiempo real el análisis [32] de sistema de detección de secuencias ABI 7700 (Applied Biosystems) y se expresa como porcentaje de número de copias de ADNmt para copiar el número de β2 microglobulina (β2 M β2 M) gen (nDNA). El ADN mt / nDNA ratio en el tumor se dividió por la relación en torno a la no-tejido canceroso para obtener la proporción de ADNmt nivel en el tumor para que en el tejido normal. La proporción de> 1 significa que el contenido de ADNmt en el tumor es superior a la que en el tejido circundante. La relación de <1 significa que el ADNmt se reduce el contenido en el tumor en comparación con su entorno no-tejidos cancerosos.

Análisis estadístico

La prueba exacta de Fisher se utiliza para analizar si existe asociación entre el cambio en el contenido de ADN mt tumores y la presencia de mutaciones. No paramétrico de Mann-Whitney test también se utilizó para comprobar si la alteración en el contenido de ADN mt tumor es diferente en los pacientes con o sin mutaciones de ADNmt. Valores de P inferior a 0,05 se consideró estadísticamente significativa.

Resultados
ADNmt mutaciones somáticas en tumores primarios de esófago

Para probar si la mutación somática ADNmt es un fenómeno general en el cáncer de esófago y caracterizar la mutación del espectro, la detección de mutaciones TTGE método se utiliza para la inspección de la totalidad del genoma mitocondrial de tumor y los tejidos circundantes normales. La figura 1 muestra las cuatro nuevas mutaciones somáticas ADNmt. Paneles cada AC mostró única banda a múltiples cambios de banda normal de los tejidos que rodean al tumor de tejido que indica una alteración homoplasmy a heteroplasmy, grupo D, mientras que mostró una alteración de un heteroplasmy a homoplasmy. Secuenciación directa del fragmento de ADN permitió la identificación de las mutaciones, como se muestra en la Figura 1 y que figuran en el cuadro 1. Once de 20 (55%), los tumores albergaba ADNmt mutaciones somáticas con un total de 14 mutaciones. Nueve mutaciones se han encontrado en la región de D-loop, una en 12S rRNA y cuatro en el ARNm. Once de los tumores tenían mutaciones somáticas (Tabla 1]. Los nueve mutaciones en el D-loop constaba de una inserción o supresión en el poli tramo de la C posiciones de nucleótidos (np) 303-309 Hot Spot región. Uno de ellos, la T de nucleótidos en la posición 310 se cambió a C, comportó una homopolycytidine tramo de 15 C's. El largo tramo de poli C podría aumentar la inestabilidad de la región. Dos de las mutaciones somáticas pasó de la homoplasmic estado en el tejido circundante a un mutante homoplasmic estado en el tumor. Tres cambiado de heteroplasmic en estado normal a homoplasmic estado en el tumor, y el 6 de homoplasmic cambiado de tipo salvaje a heteroplasmic mutante. Tres habían heteroplasmy tanto en el tejido circundante y el tumor, pero las proporciones de los mutantes en el ADNmt emparejado los tejidos son diferentes.

Germinal secuencia de las variaciones

Cuando la secuencia de los tejidos circundantes se comparó con revisada Cambridge referencia secuencia ADNmt depositados en GenBank (no adhesión: NC_001807 ) Y MitoMap http://www.mitomap.org, numerosos germinal secuencia de las variaciones se encontraron. Un total de 185 distintas germinal variaciones se han identificado fragmentos de la secuencia. Estos no representan a todas las variaciones en la secuencia de las muestras analizadas, dado que sólo el ADN regiones que muestran mutaciones somáticas, ya sea homoplasmic o heteroplasmic, por TTGE fueron secuenciados. Diez de estas variaciones son novela (Tabla 2], y 175 (datos no presentados), de ellos se han registrado en la base de datos Mitomap. Ocho de estas innovaciones se produjeron variaciones en el ARNm región, y cinco fueron missense variaciones (Tabla 2]. Entre ellos, el más notable es A11976C en NADH deshidrogenasa subunidad 4 (ND4) donde tirosina en el aminoácido 406 se sustituirá por serina. Otras variaciones son missense novela M47T en NADH deshidrogenasa subunidad 4 (ND4L), en S531T NADH deshidrogenasa subunidad 5 (ND5), en S219N ATP sintetasa subunidad 6 (ATPasa 6), y en E109D citocromo c oxidasa subunidad II (COII). Los polimorfismos son en su mayoría sin complicaciones. Otros frecuentes línea germinal polimorfismos son C16233T, T16189C, T16519C en la región D-loop, y C12705T en ND5, y T9540C en el citocromo c oxidasa subunidad II (COII) guardan silencio, sin variaciones de aminoácidos cambio.

Importancia de la novela de mutaciones somáticas y germinales

La mutación frameshift, 10941del TAACAACCCCC, causando marco de cambio y terminación prematura en el aminoácido 110 del ND4, se espera que una mutación deletérea. Se trata de un homoplasmy a heteroplasmy cambio. Somáticas la mutación G10500A cambios moderadamente conservadas de residuos de alanina a threonine en ND4L (Figura 2A]. La mutación A9182G en ATPase6 es un cambio de volver a asparagine serina. El wildtype es serina, pero es asparagine en el tejido normal del paciente y los cambios de nuevo a serina en el tumor. El aminoácido se encuentra en una región conservada moderadamente (Figura 2B]. Una silenciosa mutación G9377A en COIII (citocromo c oxidasa subunidad III) no cambia el aminoácido. Sin embargo, no excluye la posibilidad de que la sustitución de nucleótidos puede causar deterioro en el procesamiento de ARN debido a la fiscalización de los precursores de ARN plegables. Otra mutación, A1544T en 12S rRNA se produce a una región del tallo. Esta mutación provoca la interrupción de una crítica de base par. Puede desestabilizar la estructura rRNA.

Además de las mutaciones somáticas ADNmt, novela missense germinal mutaciones también pueden causar efecto en la función mitocondrial. Por ejemplo, los cambios A11976C evolutivo altamente conservadas hidrofóbicas tirosina a hidrofílicos serina en el aminoácido 406 de la subunidad ND4 (Fig. 3A], podría causar efecto funcional. Otro ejemplo es la mutación E109D en COII (Fig. 3B]. Aunque se trata de un aminoácido conservado cambio, el acortamiento de la cadena de hidrocarburos puede tener efectos sutiles sobre la función mitocondrial. La acumulación de la sutil efecto en el tiempo puede aumentar el riesgo de una persona de desarrollar cáncer. Los cinco nuevos missense germinal no se detectaron variaciones en 19 cánceres de mama, 31 de los neurofibromas, y 15 medulloblastomas, todos de origen caucásico en estudios previos [7, 11, 13]. También estaban presentes, no en 18 tipos de cáncer oral y 20 de los cánceres de hígado de los pacientes de Taiwán [8, 12].

Molecular y características clinicopathological

Para investigar si la baja regulación de la función mitocondrial en el cáncer se debe a la regresión de la biogénesis de ADNmt, la cantidad relativa de ADNmt en el tumor en comparación con el que en el entorno no-tejidos cancerosos se midió por PCR cuantitativa en tiempo real de análisis. Cuadro 3 se enumeran los resultados y clinicopathological características de cada tumor. El valor medio de tumor / normal ADNmt en relación con los tumores de ADNmt mutación fue del 1,32 ± 0,31 y la de los tumores sin ADNmt mutación fue de 1,45 ± 0,22. Por lo tanto, con o sin tumor ADNmt mutaciones somáticas no muestran una diferencia significativa (p-valor = 0,59 utilizando no paramétrico de Mann-Whitney test) en el contenido de ADN mt cambio de normal a los tumores. La mayoría (6 de 11) de los tumores con mutaciones somáticas ADNmt han elevados (> 2) o reducido (<0.5) ADNmt contenido en tumores en comparación con el tejido normal circundante. Sin embargo, el valor p (0,27) no alcanzar un nivel estadísticamente significativo como analizados por la prueba exacta de Fisher. El análisis de un mayor tamaño de la muestra será necesaria. El paciente (caso E18) ADNmt cuyo contenido es reducido drásticamente en un tumor albergaba frameshift mutación deletérea (10941 del 11bp). También fue el caso más joven (38 años de edad). El tumor se encontraba en la etapa III y metástasis a los ganglios linfáticos. Él expiró 12 meses después de la cirugía. El paciente (caso E18) había una historia previa de cáncer de lengua. El paciente (caso E05), que tuvo el mayor contenido en la reducción de ADNmt tumor, albergaba las A1544T novela mutación en el gen 12S rRNA. El tumor se encontraba en la etapa III y había metástasis. Él venció 4 meses después de la cirugía. Estos dos casos son compatibles con la posibilidad de que el ADNmt mutaciones se asocian con una alteración de la biogénesis del genoma mitocondrial. Cuatro tumores de más de 2 veces más en el contenido de ADN mt. Dos de ellos (caso E10 y E17) habían 303-309 Hot Spot poli C mutación. Ambos pacientes tenían tumores metastásicos, y murió después de la cirugía. Otros dos pacientes no tenían pequeños tumores metastásicos.

La relación de los cambios en el contenido de ADN mt tumor con tamaño tumoral, metástasis y condición se describe en la Figura 4. La mayoría de los tumores de mostrar una relación inversa entre el tamaño tumoral y el contenido de ADNmt cambio (Fig. 4]. Ocho de los 11 tumores con mutaciones de ADNmt se convirtió metastásico, mientras que sólo 4 de 9 tumores sin mutaciones somáticas ADNmt se convirtió metastásico. El análisis de odds ratio mostró que los pacientes con mutación somática ADNmt tiene 3,33 veces más riesgo de metástasis en comparación con los pacientes sin mutaciones somáticas. Sin embargo, debido al pequeño tamaño de la muestra, no alcanza el nivel estadístico significativo (odds ratio: 3,33, IC del 95%: 0,515-21,6). Con el fin de alcanzar la significación estadística, el estudio de un mayor tamaño de la muestra será necesario.

Discusión

Este estudio representa el primer mutacionales escaneo de todo el genoma mitocondrial de cáncer de esófago. Nos exhibió la totalidad del genoma mitocondrial de 20 tumores primarios de esófago y de sus tejidos circundantes de la presencia de mutaciones somáticas TTGE utilizando el método de detección de mutaciones. Catorce mutaciones somáticas ADNmt se encontraron en 11 (55%) tumores.

La especificidad y sensibilidad de TTGE tanto en el cribado de ADN nuclear y mitocondrial mutaciones han sido evaluados en detalle [29, 30]. En general, TTGE puede detectar niveles bajos de heteroplasmy que no puede ser detectada por secuenciación directa del ADN. Aunque la sensibilidad de la detección de mutaciones de genes nucleares se ha informado de que alrededor de 97%, la tasa de detección de ADNmt puede ser menor debido al bajo porcentaje de heteroplasmy y el límite de secuenciación del ADN [29, 30, 33]. Por lo tanto, las mutaciones detectadas representan una subestimación de la carga total de mutación somática en el tumor mtDNAs. Aunque homoplasmy a homoplasmy cambio se informó de que el ADNmt alteraciones más frecuentes en los tumores, la mayoría de los cánceres de esófago albergaba heteroplasmic cambios. La observación de heteroplasmic a heteroplasmic o heteroplasmic a homoplasmic cambios y los cambios de vuelta de la normalidad en torno a los tejidos tumorales sugiere que ADNmt cambios ya se han producido antes de que los cambios patológicos pueden detectarse [6]. Estos resultados, aunque contradice con el informe anterior que la mayoría de las mutaciones implicadas en homoplasmy a homoplasmy cambios, eran compatibles con ocurrencia aleatoria de ADN mt alteraciones en diferentes momentos durante la tumorigénesis, o, de las mutaciones que podrían convertirse en homoplasmic diferentes. El mutante mitocondrias pueden estar presentes en cualquiera de homoplasmic o heteroplasmic estado en función del número de la división de las células que han pasado por, y su ventaja replicativa. Heteroplasmic mutaciones se han encontrado en otros tumores [8, 11, 12]. Así, histológicamente normal de los tejidos circundantes no pueden ser normales en el nivel molecular. En este sentido, la sangre periférica puede ser una mejor elección. Nuestros resultados sugieren que el ADN mt alteraciones pueden ser potencialmente buenos marcadores biológicos para la detección precoz y / o pronóstico del cáncer.

Frecuencia de las mutaciones en el no codificante D-loop región es alta, pero la missense y frameshift mutaciones encontradas en la región de codificación son los que pueda causar un efecto sobre la función mitocondrial. ADN mitocondrial agotamiento puede no ser el mecanismo general de la reducción de la actividad de fosforilación oxidativa mitocondrial en tumores como se ha informado [34, 35]. Ambas mutaciones somáticas y alterado ADNmt contenido podría ser responsable de la baja regulación de la función de las mitocondrias bioenergético observado en la mayoría de los tumores [20]. En este estudio, el número de tumores con un mayor contenido de ADNmt es casi igual al número de tumores que contienen la reducción de ADNmt. Este fenómeno se observa también en cáncer de hígado que los tumores con mutaciones somáticas ADNmt habían reducido o elevado contenido en el ADN mt tumor [12]. No está claro si la baja regulación de la función mitocondrial por mutación somática o de la reducción de la biogénesis mitocondrial es la causa o la consecuencia del crecimiento tumorigénicos. En los casos en que el aumento de contenido en el ADNmt se observó tumor, que podría explicarse por la amplificación de ADN mt para compensar la disfunción mitocondrial. Este mecanismo de compensación puede ser beneficiosa como se ha observado en pacientes E04 y en la enfermedad mitocondrial [36].

En este estudio, varios germinal novel missense mutaciones fueron identificadas. Aunque la bioquímica consecuencia de homoplasmic polimorfismos se consideran demasiado sutil para causar ningún efecto detectable sobre la fosforilación oxidativa, la acumulación a largo plazo de la sutil diferencia en la actividad de fosforilación oxidativa puede eventualmente resultar en estrés oxidativo. Así, en el inicio tardío de una enfermedad como el cáncer, polimorfismos de ADN mt puede desempeñar un papel en la modificación del riesgo de cáncer. El missense variaciones, Y406S en ND4, M47T en ND4L, S219N en ATPasa 6, y E109D en COII, pueden funcionar como factores de predisposición al cáncer. Nuestras observaciones no publicadas han demostrado que ciertos mtDNA haplogroups ADNmt y variaciones (polimorfismos y mutaciones) de un individuo modificar el riesgo de cáncer. Con el fin de comprender el verdadero efecto funcional de las mutaciones en el ADNmt susceptibilidad al cáncer y tumorigénicos proceso, el análisis funcional de la mitocondria que llevan este tipo de mutaciones o polimorfismos en un transmitochondrial cybrid sistema será necesario.

Conclusión

Se utilizó TTGE para escanear todo el genoma mitocondrial de mtDNA mutaciones somáticas en el cáncer de esófago, seguida de la secuenciación del ADN que permita identificar la mutaciones y encontró que el 55% de los tumores albergaba ADNmt mutaciones somáticas. Varios novela missense mutaciones en línea germinal y somática ambos niveles es probable que tengan un efecto sobre la función mitocondrial. Desde la reducción de ADNmt contenido no es el único mecanismo que conduzca a baja regulación de la función mitocondrial en el cáncer, la posibilidad de que un mutante de la proteína generada por mutación somática ADNmt desempeña un papel en la formación de tumor no se puede descartar.

Los resultados de este estudio indican la importancia de completar el análisis de todo el genoma mitocondrial cuando el significado funcional de las alteraciones somáticas ADNmt en el cáncer es que se han de investigar. Además de las alteraciones cualitativas y cuantitativas de los cambios en el contenido de ADNmt también son importantes los marcadores responsable de la baja regulación de la función mitocondrial en el cáncer. Ambos germinal y somática ADNmt mutaciones parecen tener efectos en la modificación de riesgo de cáncer o están directamente involucrados en el mecanismo patogénico de la tumorigénesis.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Contribuciones de los autores

DJT TTGE realizó la secuenciación y análisis, los datos analizados, y preparó tablas y figuras para el manuscrito.

LLL colaboró en el análisis de secuenciación.

RKB realiza el análisis cuantitativo en tiempo real del número de copias de ADN mitocondrial.

JC recogido muestras de tejido y de la de los datos clínicos, se examinó la patología de los tejidos, y preparó los informes de patología.

YFW aislado el ADN de las muestras de tejido.

KTY supervisó la patología estudios.

LJW diseñado el proyecto de estudio, interpretó los datos, elaborado y llevado a la terminación del manuscrito y le dio la aprobación final de la versión para su publicación.

Todos los autores leído y aprobado el manuscrito final.

Historia previa a la publicación

La historia previa a la publicación de este documento puede accederse en:

Agradecimientos

Este estudio está apoyado en parte por subvenciones R21CA87327 NIH, R01CA100023, y el Ejército de los EE.UU. Grant DAMD017-01-1-0258.