15 research outputs found
Differences in the transcriptome of medullary thyroid cancer regarding the status and type of RET gene mutations
Gene expression of metalloproteinase 11, claudin 1 and selected adhesion related genes in papillary thyroid cancer
Wstęp: Nadekspresja genów kodujących białka uczestniczące
w adhezji komórkowej może być związana z cechami
inwazyjności i możliwością przerzutów. Celem pracy
było porównanie poziomu ekspresji wybranych genów w rakach
brodawkowatych tarczycy (PTC, papillary thyroid carcinoma)
w odniesieniu do odpowiadających im tkanek prawidłowych
przy użyciu reakcji Q-PCR w czasie rzeczywistym.
Materiał i metody: Materiał do badań stanowił całkowity
RNA wyizolowany z 38 tkanek raka tarczycy i odpowiadających
im tkanek zdrowych. Całkowity RNA w ilości 0,5 μg
wykorzystywano w reakcji odwrotnej transkrypcji, z kolei
cDNA stanowił matrycę w reakcji Q-PCR. Jako kontrolę wewnętrzną
zastosowano gen GUS, którego ekspresja była stabilna
we wszystkich analizowanych tkankach.
Wyniki: Analizowane geny zostały wytypowane metodą
mikromacierzy DNA jako charakterystyczne dla różnicowania
PTC od tkanki zdrowej. Poziom ekspresji analizowanych
genów, badany poprzez ilościową ocenę odpowiednich
transkryptów, był podwyższony w PTC, a jej średnia
wartość wynosiła: 1,08 dla CLDN1; 3,98 dla LRP4; 4,57 dla
FLRT3; 26,6 dla MRC2; 2,76 dla NRCAM; 0,76 dla MMP11
i 1,35 dla EVA1 w jednostkach arbitralnych, podczas gdy
w kontrolnych tkankach zdrowej tarczycy wynosiła odpowiednio:
0,145; 0,7; 0,74; 7,9; 0,85; 0,09; 0,396 jednostek. Dla potwierdzenia ich nadekspresji metodą Q-PCR zastosowano
test Kołmogorowa-Smirnowa. Dla wszystkich genów
różnice między tkanką prawidłową a PTC były znamienne
statystycznie.
Wnioski: Spośród badanych genów największe różnice
w ekspresji między tkanką PTC a zdrową tkanką tarczycy
wykazały geny CLDN1 (klaudyna 1) i MMP11 (metaloproteinaza
11). Gen MMP11 można zaliczyć do grupy charakterystycznej
dla nowotworów złośliwych tarczycy, lecz bez
wskazania na jego rodzaj, ponieważ istotny wzrost jego
ekspresji występuje również w raku rdzeniastym tarczycy.
Wydaje się, że gen CLDN1 mógłby być markerem raka brodawkowatego,
jednak potrzebna jest weryfikacja przeprowadzonej
analizy na dodatkowym materiale.Introduction: Metastasis and invasiveness of thyroid carcinoma
might be correlated with over-expression of genes
which encode proteins responsible for cellular adhesion. The
aim of our study was to compare by means of real-time
Q-PCR expression levels of chosen genes in papillary thyroid
carcinoma (PTC) with respect to normal thyroid tissues.
Material and methods: Total RNA was isolated from
38 paired normal and PTC samples. 0.5 μg of RNA was used
in the reverse transcription reaction. cDNA was further used
in Q-PCR reaction. As endogenous control we used GUS
gene, as its expression was stable in all analysed samples.
Results: The analyzed genes were found by microarray studies
as characteristic in differentiated papillary carcinoma
and normal tissue. The levels of gene expression, estimated
by quantitative analysis of particular transcripts were increased
in papillary thyroid carcinoma with the following
average values: 0.76 for MMP11; 1.08 for CLDN1; 3.98 for
LRP4; 4.57 for FLRT3; 26.6 for MRC2; 2.76 for NRCAM; and
1.35 for EVA1 (arbitrary units), whereas in normal thyroid
tissues treated as control the respective values were: 0.09;
0.145; 0.7; 0.74; 7.9; 0.85 and 0.396 units. To confirm the overexpression
of mentioned genes the conservative Kolmogorov-
Smirnov test was used. Differences in expression between normal thyroid tissue and PTC were statistically significant.
Conclusions: Among the analyzed genes two show the largest
difference in expression between papillary thyroid cancer
and normal tissue: MMP11 (metalloproteinase 11) and
CLDN1 (claudin 1). The MMP11 gene can be characteristic
for various malignant thyroid carcinomas, because its increased
levels are present also in medullary thyroid carcinomas.
It appears that claudin 1 may be used as a marker of
PTC, however a verification on independent collection of
tumors of this result is required
A multi-gene approach to differentiate papillary thyroid carcinoma from benign lesions: gene selection using support vector machines with bootstrapping
Selection of novel molecular markers is an important goal of cancer genomics studies. The aim of our analysis was to apply the multivariate bioinformatical tools to rank the genes – potential markers of papillary thyroid cancer (PTC) according to their diagnostic usefulness. We also assessed the accuracy of benign/malignant classification, based on gene expression profiling, for PTC. We analyzed a 180-array dataset (90 HG-U95A and 90 HG-U133A oligonucleotide arrays), which included a collection of 57 PTCs, 61 benign thyroid tumors, and 62 apparently normal tissues. Gene selection was carried out by the support vector machines method with bootstrapping, which allowed us 1) ranking the genes that were most important for classification quality and appeared most frequently in the classifiers (bootstrap-based feature ranking, BBFR); 2) ranking the samples, and thus detecting cases that were most difficult to classify (bootstrap-based outlier detection). The accuracy of PTC diagnosis was 98.5% for a 20-gene classifier, its 95% confidence interval (CI) was 95.9–100%, with the lower limit of CI exceeding 95% already for five genes. Only 5 of 180 samples (2.8%) were misclassified in more than 10% of bootstrap iterations. We specified 43 genes which are most suitable as molecular markers of PTC, among them some well-known PTC markers (MET, fibronectin 1, dipeptidylpeptidase 4, or adenosine A1 receptor) and potential new ones (UDP-galactose-4-epimerase, cadherin 16, gap junction protein 3, sushi, nidogen, and EGF-like domains 1, inhibitor of DNA binding 3, RUNX1, leiomodin 1, F-box protein 9, and tripartite motif-containing 58). The highest ranking gene, metallophosphoesterase domain-containing protein 2, achieved 96.7% of the maximum BBFR score
Rak rdzeniasty tarczycy: porównanie postaci dziedzicznej i sporadycznej
Introduction: The assessment of frequency and type of
mutation and differences in prognosis between sporadic and
hereditary type of medullary thyroid carcinoma (MTC),
based on own DNA analysis, was performed.
Material and methods: The group of 190 persons with hereditary
MTC or asymptomatic mutation carriers was analyzed.
Patients with sporadic MTC without RET gene mutation
were included into control group (708 persons).
The recognition of MTC type was based on assessment of
family history, physical examination and genetic analysis.
The family history consisted of information about MTC,
pheochromocytoma and other neoplasms and hyperparathyroidism
in relatives.
Results: The mutations located in codon 634 of exon 11 were
the most often (43% of all mutations and 49% of mutations
in syndrome MEN 2A/FMTC). The age of diagnosis was ranged
between 7 and 71 years (mean age: 39 ± 15.2 years,
median age: 41 years).
In hereditary MTC the mean age of diagnosis was 27 ± 13.9
years and was significantly lower than in sporadic one,
where it was 45.7 ± 14.3 years. The relationship between
diagnosis, age and subtypes of hereditary MTC was assessed - no significant differences in examined subgroups
were observed. The mean age of diagnosis in MEN 2A/FMTC and MEN 2A syndrome was 28-29 years, in MEN 2B
- 21 years. The overall survival in sporadic MTC after
5 years was 97%, in hereditary MTC - 79%. Analysis performed
after excluding suprarenal causes of death revealed
no statistically significant differences in overall survival between
both subtypes of MTC.
Conclusions: 1. Hereditary MTC is still diagnosed too late,
besides of DNA analysis. 2. In hereditary and sporadic MTC
the prognosis is comparable.Wstęp: W pracy podsumowano wyniki własnej analizy
DNA pod kątem częstości występowania i typu mutacji oraz
różnic w rokowaniu między postacią dziedziczną i sporadyczną raka rdzeniastego tarczycy (MTC, medullary thyroid
carcinoma).
Materiał i metody: Analizą objęto grupę 190 osób z rozpoznaniem
dziedzicznego MTC lub bezobjawowego nosicielstwa
mutacji. Grupę kontrolną stanowiło 708 osób z rozpoznaniem
sporadycznego MTC, u których wykluczono mutację genu RET.
Rozpoznanie postaci choroby opierano na łącznej interpretacji
wywiadu rodzinnego, badania przedmiotowego i analizy
DNA. U wszystkich chorych zebrano wywiad rodzinny
dotyczący zachorowania u członków rodziny na MTC,
gruczolaki chromochłonne nadnerczy, inne nowotwory
oraz nadczynność przytarczyc.
Wyniki: W badanej grupie najliczniejsze były mutacje
w kodonie 634 eksonu 11 (43% wszystkich mutacji i 49%
mutacji w zespole MEN 2A/FMTC). Wiek rozpoznania nowotworu
wahał się w granicach 7-71 lat (średnia: 39 ± 15,2
roku, mediana: 41 lat). W postaci dziedzicznej średni wiek
zachorowania wynosił 27 ± 13,9 roku i był znamiennie
niższy niż w postaci sporadycznej, gdzie wynosił 45,7 ± 14,3
roku. Oceniano także zależność wieku zachorowania od
typu dziedzicznego MTC - nie stwierdzono znamiennych różnic w obrębie badanych podgrup. Średni wiek zachorowania
w wypadku MEN 2A/FMTC oraz MEN 2A wynosił
28-29 lat, natomiast w MEN 2B - 21 lat. Aktualizowane
przeżycie całkowite w sporadycznym MTC wynosiło 97%
po 5 latach, w postaci dziedzicznej - 79%. Dokonano powtórnej oceny aktualizowanego przeżycia 5- i 10-letniego
po wyłączeniu nadnerczowych przyczyn zgonu; różnice
w aktualizowanym przeżyciu całkowitym przestały być
istotne statystycznie.
Wnioski: 1. Mimo wdrożenia diagnostyki DNA dziedziczny
MTC nadal rozpoznawany jest z opóźnieniem. 2. Rokowanie
w MTC dziedzicznym i sporadycznym jest takie
samo
Gene expression profile of medullary thyroid carcinoma - preliminary results
Wstęp: Rak rdzeniasty tarczycy (MTC, medullary thyroid carcinoma)
jest nowotworem wywodzącym się z okołopęcherzykowych
komórek C tarczycy. W około 20-30% przypadków
rak ma charakter dziedziczny, a jego wystąpienie związane
jest z mutacją germinalną w genie RET.
Celem pracy była analiza profilu ekspresji genów charakterystycznego
dla raka rdzeniastego tarczycy przy zastosowaniu
mikromacierzy oligonukleotydowych wysokiej
gęstości (HG U133A, Affymetrix) oraz porównanie profilu
ekspresji pomiędzy postacią dziedziczną i sporadyczną tego
nowotworu.
Materiał i metody: Analizie poddano 24 próbki tkankowe,
w tym 12 próbek MTC oraz 12 odpowiadających im tkanek
zdrowych. Połowę grupy stanowiły przypadki dziedziczne
(iMTC), a połowę sporadyczne (sMTC).
Wyniki: Różnica w ekspresji genów pomiędzy tkanką
zdrową a tkanką raka rdzeniastego była bardzo wyraźna
i wynikała nie tylko z istnienia procesu nowotworowego,
lecz również z odmiennego pochodzenia komórkowego.
W analizie rozkładu na wartości osobliwe (SVD, singular
value decomposition) dwie pierwsze składowe główne obrazowały różnicę guz/tkanka zdrowa, trzecia była związana
przynajmniej częściowo z odpowiedzią immunologiczną.
Głębsza analiza drugiej składowej głównej za pomocą testu
ANOVA pozwoliła wyodrębnić dwie podgrupy w obrębie
guzów nowotworowych, podział ten nie był jednak związany z różnicą iMTC/sMTC. Dopiero zastosowanie analizy
wariancji w grupie genów wyodrębnionych za pomocą techniki
maszyn podpierających (SVM, support vector machine) pozwoliło wskazać grupę genów różnicujących. Do genów
o podwyższonej ekspresji w raku sporadycznym należy
oksydaza monoaminowa B (MAOB, monoamine oxidase B)
oraz receptor kwasu gamma-aminomasłowego (GABRR1,
gamma-aminobutyric-acid receptor rho-1). W raku dziedzicznym
podwyższoną ekspresję wykazywały: receptor opioidowego
czynnika wzrostowego (OGFR, opioid growth factor
receptor) i synaptotagmina V (SYT5, synaptotagmin V), zaangażowane w regulację cyklu komórkowego.
Wnioski: Uzyskane dane nie pozwalają na wyodrębnienie
istotnych różnic w profilu ekspresji genów pomiędzy sporadycznym
i dziedzicznym rakiem rdzeniastym tarczycy, co
przemawia za wspólnym torem transformacji nowotworowej.Introduction: Medullary thyroid carcinoma occurs both as
a sporadic and a familial disease. Inherited MTC (iMTC) patients
usually exhibit better prognosis than patients with
sporadic form of MTC (sMTC), however, in both subtypes
the outcome is unpredictable. No molecular markers contributing
to the prognosis or predicting the type of therapy
have been introduced to clinical practice until now.
The aim of this study was to analyze gene expression pattern
of MTC by high density oligonucleotide microarray.
Material and methods: 24 samples were studied: 12 MTC
and 12 corresponding normal tissues, (Affymetrix HG-U
133A). Among MTC patients there were half inherited cases
and half sporadic ones.
Results: First, the differences between MTC and thyroid
tissue were analyzed by Singular Value Decomposition
(SVD) which indicated three main modes determining the
variability of gene expression profile: the first two were related
to the tumor/normal tissue difference and the third
one was related to the immune response. The characteristic
expression pattern, beside of numerous changes within cancer-
related genes, included many up-regulated genes specific
for thyroid C cells. Further analysis of the second component
revealed two subgroups of MTC, but the subdivision
was not related to the iMTC/sMTC difference. Recursive
Feature Replacement (RFR) confirmed the very similar expression profile in both forms of MTC. With subsequent
ANOVA analysis some genes with differential expression
could be specified, among them monoamine oxidase B
(MAOB) and gamma-aminobutyric acid receptor (GABRR1)
which were consistently up-regulated in sMTC. In contrary,
some genes involved in regulation of cell proliferation: opioid
growth factor receptor(OGFR) and synaptotagmin V (SYT 5)
were up-regulated in iMTC.
Conclusions: The obtained data indicate a very similar gene
expression pattern in inherited and sporadic MTC. Minor
differences in their molecular profile require further analysis
Expression of selected genes involved in transport of ions in papillary thyroid carcinoma
Wstęp: Badania profilu ekspresji genów wykazały, że
w raku tarczycy dochodzi do znaczących zmian w ekspresji
szeregu genów kontrolujących transport różnych jonów
przez błonę komórkową. Celem niniejszej pracy była ocena
zmian w ekspresji dla trzech z nich: KCNJ2, SLC4A4
i SLC34A2, poprzez badanie metodą ilościowej reakcji PCR
w czasie rzeczywistym.
Materiał i metody: Materiał do badań stanowiło 38 próbek
raka brodawkowatego tarczycy (PTC, papillary thyroid carcinoma)
i odpowiadające im utkanie prawidłowe pobrane śródoperacyjnie.
Ekspresję badanych genów oceniano przy
użyciu ilościowej reakcji PCR w czasie rzeczywistym (Q-PCR,
Taqman). Jako kontrolę endogenną zastosowano gen kodujący
beta-glukuronidazę (GUS).
Wyniki: Spośród analizowanych genów najwyższy, bo aż
20-krotny, wzrost ekspresji wykazał gen SLC34A2 kodujący
kotransporter fosforanu zależny od sodu. Znaczny wzrost
ekspresji w PTC zaobserwowano również dla genu KCNJ2 kodującego kanał potasowy typu 2. Gen SLC4A4, kodujący
kotransporter dwuwęglanu sodu, jako jedyny wykazał spadek
ekspresji (7-krotny).
Wnioski: Wśród badanych genów najlepiej różnicującym
PTC od tarczycy zdrowej okazał się gen SLC34A2. Konieczne
są dalsze badania w celu potwierdzenia jego znaczenia
diagnostycznego.Introduction: The studies of papillary thyroid cancer (PTC)
gene expression profile have shown changes in expression
of genes involved in transport of several ions. The aim of
our study was a real-time PCR evaluation of three of them:
KCNJ2, SLC4A4 and SLC34A2.
Material and methods: The analysis was carried out in PTC
tumors and normal thyroid samples gained from 38 patients.
Real-time quantitative PCR (Q-PCR) was performed (Taqman)
with β-glucuronidase (GUS) as the reference gene.
Results: We observed 20 × increase of SLC34A2 expression
in PTC. This gene encodes Na+/PO4
3- cotransporter. Considerable
increase of gene expression has been shown also
for KCNJ2, encoding a potassium ion channel. SLC4A4,
which encodes the Na+/HCO3
2- cotransporter, exhibited
a 7-fold decrease in PTC. Conclusions: The performed study revealed that SLC34A2
gene exhibited the most distinct change in expression and
may become a molecular marker of papillary thyroid cancer
Gene expression analysis by DNA microarray in papillary thyroid cancer
W pracy przedstawiamy wybrane elementy analizy profilu
ekspresji raka brodawkowatego tarczycy, przeprowadzonej
przez nas u 16 chorych na raka brodawkowatego tarczycy.
U wszystkich z nich przeprowadzono dwa badania profilu
ekspresji - jedno w RNA izolowanym z guza, drugie w
RNA izolowanym z niezmienionej makroskopowo tkanki
tarczycy. Badanie przeprowadzono na mikromacierzach
oligonukleotydowych wysokiej gęstości HG –U133A
zawierających 22 tysiące ludzkich genów, selekcjonując
przy użyciu programu MAS 5.0 110 genów, których
ekspresja była w znaczący sposób zmieniona we wszystkich
16 parach. Dalszej analizie poddano wybrane 3 geny - gen
peptydazy dipeptydylowej IV (DPP4), gen fibronektyny 1
(FN1) oraz gen tkankowego inhibitora metaloproteinazy
typu 1 (TIMP1). DPP4 - RNA był praktycznie nieobecny
w tkankach zdrowych, natomiast w tkankach raka brodawkowatego tarczycy był wykrywany w bardzo dużej
ilości. Pozostałe dwa geny wykazały znaczącą ekspresję w
tkance zdrowej i jej bardzo wyraźne wzmocnienie w raku
tarczycy. Dlatego spośród tych trzech genów największe
znaczenie jako marker raka brodawkowatego tarczycy na
poziomie RNA wydaje się mieć gen DPP4.In our study we present chosen elements of microarray
analysis of gene expression profile in papillary thyroid
cancer. The study group included 16 papillary thyroid
cancer tissues and 16 corresponding normal tissues.
Samples were analyzed on high density oligonucleotide
microarrays (GeneChip HG-U133A) which contain
22.000 genes. 110 genes, which had significant changed
expression, were selected by MAS 5.0 program. 3 genes
were chosen to the deeper analysis: dipeptidylpeptidase
4 (DPP4), fibronectin 1 (FN1), tissue inhibitor of
metalloproteinase 1 (TIMP1). DPP4-RNA were absent
in normal tissue while in cancer tissue it was detected in
large amount. FN1 and TIMP1 expression were detected
in normal tissue but markedly increased in papillary
thyroid cancer. Among these 3 genes DPP4 seems to be
the best molecular marker for papillary thyroid cancer
Assessment of Dental Arch Reproduction Quality by Using Traditional and Digital Methods
Background: There exists few scientific reports on the quality of digitally reproduced dental arches, even though digital devices have been used in dentistry for many years. This study assesses the accuracy of the standard dental arch model reproduction using both traditional and digital methods. Methods: The quality of the full upper dental arch standard model reproduction by physical models obtained through traditional and digital methods was compared: gypsum models (SGM) and models printed from data obtained using an intraoral scanner (TPM) (n = 20). All models were scanned with a reference scanner. Comparisons were made using Geomagic Control X program by measuring deviations of the models relative to the standard model and analyzing linear dimensions deviations. Results: The average error of reproduction accuracy of the standard model ranged from 0.0424 ± 0.0102 millimeters (mm) (SGM) to 0.1059 ± 0.0041 mm (TPM). In digital methods, all analyzed linear dimensions were shortened to a statistically significantly degree compared to traditional. The SGM method provided the smallest deviations to a significant degree of linear dimensions from the pattern, and TPM the largest. The intercanine dimension was reproduced with the lowest accuracy, and the intermolar the highest in each method. Conclusions: Traditional methods provided the highest reproduction trueness of the full dental arch and all analyzed linear dimensions. The intercanine dimension was reproduced with the lowest accuracy, and the intermolar the highest in each method, where digital methods shortened all analyzed linear dimensions
Assessment of Dental Arch Reproduction Quality by Using Traditional and Digital Methods
Background: There exists few scientific reports on the quality of digitally reproduced dental arches, even though digital devices have been used in dentistry for many years. This study assesses the accuracy of the standard dental arch model reproduction using both traditional and digital methods. Methods: The quality of the full upper dental arch standard model reproduction by physical models obtained through traditional and digital methods was compared: gypsum models (SGM) and models printed from data obtained using an intraoral scanner (TPM) (n = 20). All models were scanned with a reference scanner. Comparisons were made using Geomagic Control X program by measuring deviations of the models relative to the standard model and analyzing linear dimensions deviations. Results: The average error of reproduction accuracy of the standard model ranged from 0.0424 ± 0.0102 millimeters (mm) (SGM) to 0.1059 ± 0.0041 mm (TPM). In digital methods, all analyzed linear dimensions were shortened to a statistically significantly degree compared to traditional. The SGM method provided the smallest deviations to a significant degree of linear dimensions from the pattern, and TPM the largest. The intercanine dimension was reproduced with the lowest accuracy, and the intermolar the highest in each method. Conclusions: Traditional methods provided the highest reproduction trueness of the full dental arch and all analyzed linear dimensions. The intercanine dimension was reproduced with the lowest accuracy, and the intermolar the highest in each method, where digital methods shortened all analyzed linear dimensions