Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

LINE-1 HYPERMETHYLATION IN BREAST CANCER STROMAL CELLS

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การศึกษาการเกิด LINE-1 ไฮเปอร์เมทิลเลชันในเนื้อเยื่อเซลล์สโตรมาของมะเร็งเต้านม

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

Apiwat Mutirangura

Second Advisor

Nakarin Kitkumthorn

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

Doctor of Philosophy

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Biomedical Sciences

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.1904

Abstract

Change in methylation level of genes containing Long Interspersed Element-1 (LINE-1) alters host genes regulation. Here we demonstrated paracrine signalling of breast cancer influents the epigenetic regulation of stromal cells. First, we proved by an increased level of genome-wide LINE-1 methylation of laser-captured lymphocytes of metastatic breast cancer lymph nodes. To demonstrate paracrine signaling, in vitro co-cultures between breast cancer cell lines and male or female peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of normal individuals, female fibroblasts or the cervical cancer cell line (HeLa) were set up. Interestingly, LINE-1 hypermethylation occurred exclusively in female PBMCs (P values = 0.0044) or fibroblasts (P values = 0.0288) after co-culture at 4-8 h. No LINE-1 methylation change was observed in co-cultured male PBMCs or HeLa cells. Next, genes containing LINE-1 of breast cancer stromal cells were upregulated. Finally, one of the genes, MUC-1, was validated to have expression in plasma cells from lymph nodes of patients with lymph node metastasis or micrometastasis. In conclusion, breast cancer sends a paracrine signal in stroma cells causing LINE-1 epigenetic regulation. Moreover, the regulated genes in stroma cells are potential biomarkers for detecting breast cancer micrometastasis.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

การเปลี่ยนแปลงระดับดีเอ็นเอเมทิลเลชันในยีนที่มีไลน์-1 นั้นจะสามารถเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนได้ ในงานวิจัยนี้ ได้ทำการทดลองเพื่อแสดงให้เห็นถึงการเหนี่ยวนำการเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอเมทิลเลชันในเซลล์ข้างเคียงเซลล์มะเร็งเต้านม อันเป็นผลจากสารพาราไคลน์ที่หลั่งออกมาจากเซลล์มะเร็ง โดยขั้นแรกได้ทำการพิสูจน์การเปลี่ยนแปลงระดับดีเอ็นเอเมทิลเลชันที่เพิ่มขึ้นของไลน์-1 ในเนื้อเยื่อต่อมน้ำเหลืองของผู้ป่วยมะเร็งเต้านมระยะแพร่กระจาย ใช้การแยกบริเวณเซลล์มะเร็งและเซลล์รอบๆเซลล์มะเร็งออกจากกันด้วยวิธี laser-capture microdissected ขั้นต่อมา เพื่อแสดงให้เห็นถึงการกระตุ้นเซลล์โดยรอบเซลล์มะเร็งด้วยพาราไคลน์ จึงได้ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการด้วยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อร่วมกับเซลล์มะเร็งหรือ co-culture ซึ่งได้ทำการเพาะเลี้ยงเซลล์มะเร็งเต้านม, มะเร็งโพรงจมูก หรือ มะเร็งปากมดลูก ร่วมกับเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด PBMCs ทั้งจากผู้บริจาคเพศหญิงและชาย และยังได้ทำการเพาะเลี้ยงเซลล์มะเร็งร่วมกับเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน fibroblast ด้วย ผลการทดลองที่ได้พบว่าระดับเมทิลเลชันของไลน์-1มีค่าเพิ่มสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเพาะเลี้ยงเซลล์มะเร็งเต้านม ร่วมกับเซลล์เม็ดเลือดขาว PBMCs หรือเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน Fibroblast ที่เวลา 4 และ 8 ชม. ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้ไม่สามารถตรวจพบเมื่อทำการเพาะเลี้ยงเซลล์มะเร็งเต้านมร่วมกับเซลล์เม็ดเลือดขาว PBMCs จากเพศชาย หลังจากนั้นจึงได้ทำการวิเคราะห์ยีนที่มีไลน์-1 และมีการเปลี่ยนแปลงระดับเมทิลเลชันของไลน์-1 ด้วย bioinformatics program ในเนื้อเยื่อรอบๆเซลล์มะเร็งเต้านม และนำไปใช้ย้อมสี immunohostochemistry เพื่อตรวจหาต่อมน้ำเหลืองที่มีมะเร็งเต้านมระยะแพร่กระจาย ซึ่งจากผลการทดสอบพบว่า ยีน MUC-1 สามารถใช้ตรวจหาต่อมน้ำเหลืองที่มีการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งเต้านมได้ด้วยความไวและความจำเพาะที่สูง โดยสรุปจากงานวิจัยนี้สามารถกล่าวได้ว่าเซลล์มะเร็งเต้านมสามารถกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงระดับเมทิลเลชันของเซลล์ข้างเคียงได้ด้วยการใช้พาราไคลน์ และยีนที่มีไลน์-1 และมีการแสดงออกเปลี่ยนแปลงไปนั้นสามารถนำมาประยุกต์ใช้เพื่อตรวจหาเซลล์มะเร็งเต้านมระยะแพร่กระจายได้

Link to Full Text

Share

COinS