マイクロサテライト安定および不安定な結腸癌細胞の遺伝子発現の変動

背景：マイクロサテライトの不安定性（MSI）は化学療法耐性のマーカーですが、マイクロサテライト安定（MSS）結腸癌と比較して生存率の改善に関連しています。MSI腫瘍は化学療法耐性関連遺伝子を過剰発現し、DNA損傷/修復遺伝子を露出しないと仮定しました。Ultraハイスループットシーケンス（UHTS）を使用して、MSIおよびMSS結腸癌細胞株の代表的な遺伝子の発現を評価しました。 方法：Solexa UHTSを使用して、HCT116（MSI）およびHT29（MSS）細胞、および正常な結腸粘膜（NCM）の遺伝子発現を調べました。化学療法抵抗性、DNA修復、DNA損傷、および薬物代謝経路に関与する40の遺伝子の発現を比較しました。 結果：ミスマッチ修復（MMR）、DNA修復、薬物代謝、および化学療法に関与する40の遺伝子のうち8つで、MSIとMSS細胞株の遺伝子発現の違いが観察されました。MMR遺伝子発現はMSI細胞では低く、これはMSI表現型と一致していましたが、DNA修復遺伝子はこれらの細胞で高度に発現していました。化学療法および薬物代謝に関連する遺伝子も、MSI細胞で発現が増加しました。MSI細胞株とMSS細胞株の間で、DNA損傷遺伝子の発現に違いは観察されませんでした。 結論：UHTS遺伝子発現分析を使用して、MSI腫瘍の化学療法に対する耐性を説明する可能性のあるMSIとMSS細胞株の遺伝子の微分発現を特定しました。UHTS発現分析には、化学療法に対する反応または耐性のゲノム全体の予測因子を特定する可能性があります。

BACKGROUND: Microsatellite instability (MSI) is a marker of chemoresistance, but it is associated with improved survival compared with microsatellite-stable (MSS) colon cancers. We hypothesized that MSI tumors overexpress chemoresistance-associated genes and underexpress DNA damage/repair genes. We used ultra high-throughput sequencing (UHTS) to assess the expression of representative genes in MSI and MSS colon cancer cell lines. METHODS: Solexa UHTS was used to examine gene expression in HCT116 (MSI) and HT29 (MSS) cells, and normal colonic mucosa (NCM). We compared expression of 40 genes involved in chemoresistance, DNA repair, DNA damage, and drug metabolism pathways. RESULTS: We observed gene expression differences between MSI and MSS cell lines in 8 out of 40 genes involved in mismatch repair (MMR), DNA repair, drug metabolism, and chemoresistance. MMR gene expression was lower in MSI cells, which is consistent with the MSI phenotype, whereas DNA repair genes were highly expressed in these cells. Genes associated with chemoresistance and drug metabolism also had increased expression in MSI cells. No difference in expression of DNA damage genes was observed between MSI and MSS cell lines. CONCLUSION: Using UHTS gene expression analysis, we identified differential expression of genes between MSI and MSS cell lines which may account for resistance to chemotherapy in MSI tumors. UHTS expression analysis has the potential to identify genome-wide predictors of response or resistance to chemotherapy.