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Association between variation of circulating 25-OH vitamin D and methylation of secreted frizzled-related protein 2 in colorectal cancer.
Clinical Epigenetics ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-06-09 , DOI: 10.1186/s13148-020-00875-9 Hatim Boughanem 1, 2 , Amanda Cabrera-Mulero 2, 3 , Pablo Hernández-Alonso 2, 3, 4 , Mercedes Clemente-Postigo 2, 5 , Felipe F Casanueva 3, 6 , Francisco José Tinahones 2, 3 , Sonsoles Morcillo 2, 3 , Ana B Crujeiras 3, 6 , Manuel Macias-Gonzalez 2, 3
Clinical Epigenetics ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-06-09 , DOI: 10.1186/s13148-020-00875-9 Hatim Boughanem 1, 2 , Amanda Cabrera-Mulero 2, 3 , Pablo Hernández-Alonso 2, 3, 4 , Mercedes Clemente-Postigo 2, 5 , Felipe F Casanueva 3, 6 , Francisco José Tinahones 2, 3 , Sonsoles Morcillo 2, 3 , Ana B Crujeiras 3, 6 , Manuel Macias-Gonzalez 2, 3
Affiliation
Colorectal cancer (CRC) results from the accumulation of epigenetic and genetic changes in colon cells during neoplasic transformation, which the activation of Wingless (Wnt) signaling pathway is a common mechanism for CRC initiation. The Wnt pathway is mainly regulated by Wnt antagonists, as secreted frizzled-related protein (SFRP) family. Indeed, SFRP2 is proposed as a noninvasive biomarker for CRC diagnosis. Vitamin D also antagonizes Wnt signaling in colon cancers cells. Several studies showed that vitamin D was able to alter DNA methylation, although this mechanism is not yet clear. Therefore, the aim of this study was to find an association between circulating 25-OH vitamin D (30th percentile of vitamin D) and the SFRP2 methylation. A total of 67 CRC patients were included in the study. These patients were subdivided into two groups based on their 30th percentile vitamin D (20 patients were below, and 47 participants were above the 30th percentile of vitamin D). We investigated the SFRP2 methylation in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), visceral adipose tissue (VAT), CRC tumor tissue, and adjacent tumor-free area. We also determined the relationship between SFRP2 methylation and methylation of carcinogenic and adipogenic genes. Finally, we tested the effect of vitamin D on the SFRP2 methylation in human colorectal carcinoma cell lines 116 (HCT116) and studied the association of neoadjuvant therapy under the 30th percentile vitamin D with SFRP2 promoter methylation. SFRP2 methylation in tumor area was decreased in patients who had higher levels of vitamin D. SFRP2 promoter methylation was positively correlated in tumor area with insulin and homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) but negatively correlated with HDL-c. SFRP2 methylation was also correlated with T cell lymphoma invasion and metastasis 1 (TIAM1) methylation in tumor area and CCAAT/enhancer-binding protein alpha (C/EBPα) in VAT. Treatment with vitamin D did not affect SFRP2 methylation in HCT116 cell line. Finally, neoadjuvant treatment was correlated with higher circulating 25-OH vitamin D and SFRP2 methylation under linear regression model. Our results showed that higher circulating vitamin D is associated with low SFRP2 promoter methylation. Therefore, our results could suggest that vitamin D may have an epigenetic effect on DNA methylation. Finally, higher vitamin D could contribute to an improvement response to neoadjuvant treatment.
中文翻译:
结直肠癌中循环 25-OH 维生素 D 的变化与分泌的卷曲相关蛋白 2 甲基化之间的关联。
结直肠癌(CRC)是结肠细胞在肿瘤转化过程中表观遗传和遗传变化积累的结果,其中Wingless(Wnt)信号通路的激活是结直肠癌发生的常见机制。Wnt 通路主要受 Wnt 拮抗剂调节,如分泌型卷曲相关蛋白 (SFRP) 家族。事实上,SFRP2 被提议作为 CRC 诊断的非侵入性生物标志物。维生素 D 还可拮抗结肠癌细胞中的 Wnt 信号传导。多项研究表明维生素 D 能够改变 DNA 甲基化,尽管这一机制尚不清楚。因此,本研究的目的是寻找循环 25-OH 维生素 D(维生素 D 的第 30 个百分位)与 SFRP2 甲基化之间的关联。该研究共有 67 名 CRC 患者。根据维生素 D 含量的第 30 个百分位,这些患者被分为两组(20 名患者低于维生素 D 的第 30 个百分位,47 名参与者的维生素 D 含量高于第 30 个百分位)。我们研究了外周血单核细胞 (PBMC)、内脏脂肪组织 (VAT)、CRC 肿瘤组织和邻近无肿瘤区域中的 SFRP2 甲基化。我们还确定了 SFRP2 甲基化与致癌和脂肪形成基因甲基化之间的关系。最后,我们测试了维生素 D 对人结直肠癌细胞系 116 (HCT116) 中 SFRP2 甲基化的影响,并研究了 30% 维生素 D 下的新辅助治疗与 SFRP2 启动子甲基化的关系。在维生素 D 水平较高的患者中,肿瘤区域的 SFRP2 甲基化降低。肿瘤区域中的 SFRP2 启动子甲基化与胰岛素和胰岛素抵抗稳态模型评估 (HOMA-IR) 呈正相关,但与 HDL-c 呈负相关。SFRP2 甲基化还与肿瘤区域的 T 细胞淋巴瘤侵袭和转移 1 (TIAM1) 甲基化以及 VAT 中的 CCAAT/增强子结合蛋白 α (C/EBPα) 相关。维生素 D 治疗不影响 HCT116 细胞系中的 SFRP2 甲基化。最后,在线性回归模型下,新辅助治疗与较高的循环 25-OH 维生素 D 和 SFRP2 甲基化相关。我们的结果表明,较高的循环维生素 D 与较低的 SFRP2 启动子甲基化相关。因此,我们的结果表明维生素 D 可能对 DNA 甲基化具有表观遗传效应。最后,较高的维生素 D 水平可能有助于改善新辅助治疗的反应。
更新日期:2020-06-09
中文翻译:
结直肠癌中循环 25-OH 维生素 D 的变化与分泌的卷曲相关蛋白 2 甲基化之间的关联。
结直肠癌(CRC)是结肠细胞在肿瘤转化过程中表观遗传和遗传变化积累的结果,其中Wingless(Wnt)信号通路的激活是结直肠癌发生的常见机制。Wnt 通路主要受 Wnt 拮抗剂调节,如分泌型卷曲相关蛋白 (SFRP) 家族。事实上,SFRP2 被提议作为 CRC 诊断的非侵入性生物标志物。维生素 D 还可拮抗结肠癌细胞中的 Wnt 信号传导。多项研究表明维生素 D 能够改变 DNA 甲基化,尽管这一机制尚不清楚。因此,本研究的目的是寻找循环 25-OH 维生素 D(维生素 D 的第 30 个百分位)与 SFRP2 甲基化之间的关联。该研究共有 67 名 CRC 患者。根据维生素 D 含量的第 30 个百分位,这些患者被分为两组(20 名患者低于维生素 D 的第 30 个百分位,47 名参与者的维生素 D 含量高于第 30 个百分位)。我们研究了外周血单核细胞 (PBMC)、内脏脂肪组织 (VAT)、CRC 肿瘤组织和邻近无肿瘤区域中的 SFRP2 甲基化。我们还确定了 SFRP2 甲基化与致癌和脂肪形成基因甲基化之间的关系。最后,我们测试了维生素 D 对人结直肠癌细胞系 116 (HCT116) 中 SFRP2 甲基化的影响,并研究了 30% 维生素 D 下的新辅助治疗与 SFRP2 启动子甲基化的关系。在维生素 D 水平较高的患者中,肿瘤区域的 SFRP2 甲基化降低。肿瘤区域中的 SFRP2 启动子甲基化与胰岛素和胰岛素抵抗稳态模型评估 (HOMA-IR) 呈正相关,但与 HDL-c 呈负相关。SFRP2 甲基化还与肿瘤区域的 T 细胞淋巴瘤侵袭和转移 1 (TIAM1) 甲基化以及 VAT 中的 CCAAT/增强子结合蛋白 α (C/EBPα) 相关。维生素 D 治疗不影响 HCT116 细胞系中的 SFRP2 甲基化。最后,在线性回归模型下,新辅助治疗与较高的循环 25-OH 维生素 D 和 SFRP2 甲基化相关。我们的结果表明,较高的循环维生素 D 与较低的 SFRP2 启动子甲基化相关。因此,我们的结果表明维生素 D 可能对 DNA 甲基化具有表观遗传效应。最后,较高的维生素 D 水平可能有助于改善新辅助治疗的反应。