Đột biến DNA ty thể trong u tuyến cận giáp bào oxyphil và bào chính
Tóm tắt
Bối cảnh
Ý nghĩa tiềm tàng của các đột biến DNA ty thể (mtDNA) trong quá trình sinh u còn gây nhiều tranh cãi. Chúng tôi giả thuyết rằng, quá trình hình thành khối u lành tính ở một mô có tốc độ phân bào chậm như tuyến cận giáp người có thể là môi trường thuận lợi để lợi thế chọn lọc do đột biến mtDNA mang lại được biểu hiện, qua đó góp phần hình thành kiểu hình oxyphil quan sát được ở một số u tuyến cận giáp.
Phương pháp
Chúng tôi tìm kiếm các đột biến DNA ty thể mắc phải bằng cách giải trình tự toàn bộ bộ gene ty thể (16,6 kb) của 30 u tuyến cận giáp lẻ tẻ (18 u bào chính và 12 u bào oxyphil), 8 trường hợp tăng sản chủ mô cận giáp đa bào chính độc lập (có tính đa dòng), cùng với mẫu mô bình thường đối chiếu, 5 mẫu tuyến cận giáp bình thường và 1 tuyến giáp bình thường.
Kết quả
Có 27 đột biến soma được phát hiện ở 15 trên tổng số 30 u tuyến cận giáp được nghiên cứu (9/12 u bào oxyphil, 6/18 u bào chính). Không quan sát thấy bất kỳ đột biến soma nào trong các mẫu tuyến cận giáp tăng sản.
Kết luận
Đặc điểm của các đột biến soma này gợi ý chúng có thể mang lại một lợi thế chọn lọc và góp phần vào cơ chế bệnh sinh phân tử của u tuyến cận giáp. Đáng chú ý, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về tỷ lệ đột biến ở nhóm u bào oxyphil so với u bào chính cũng cho thấy đột biến mtDNA có thể góp phần hình thành kiểu hình oxyphil.
Từ khóa
#U tuyến #Bộ gene ty thể #Tuyến cận giáp #U tuyến cận giáp #Bào chínhTài liệu tham khảo
Yao K, Singer FR, Roth SI, Sassoon A, Ye C, Giuliano AE: Weight of normal parathyroid glands in patients with parathyroid adenomas. J Clin Endocrinol Metab. 2004, 89 (7): 3208-3213. 10.1210/jc.2003-031184.
Fliss MS, Usadel H, Caballero OL, Wu L, Buta MR, Eleff SM, Jen J, Sidransky D: Facile detection of mitochondrial DNA mutations in tumors and bodily fluids. Science. 2000, 287 (5460): 2017-2019. 10.1126/science.287.5460.2017.
Habano W, Sugai T, Nakamura SI, Uesugi N, Yoshida T, Sasou S: Microsatellite instability and mutation of mitochondrial and nuclear DNA in gastric carcinoma. Gastroenterology. 2000, 118 (5): 835-841. 10.1016/S0016-5085(00)70169-7.
Jones JB, Song JJ, Hempen PM, Parmigiani G, Hruban RH, Kern SE: Detection of mitochondrial DNA mutations in pancreatic cancer offers a "mass"-ive advantage over detection of nuclear DNA mutations. Cancer Res. 2001, 61 (4): 1299-1304.
Liu VW, Shi HH, Cheung AN, Chiu PM, Leung TW, Nagley P, Wong LC, Ngan HY: High incidence of somatic mitochondrial DNA mutations in human ovarian carcinomas. Cancer Res. 2001, 61 (16): 5998-6001.
Parrella P, Xiao Y, Fliss M, Sanchez-Cespedes M, Mazzarelli P, Rinaldi M, Nicol T, Gabrielson E, Cuomo C, Cohen D, Pandit S, Spencer M, Rabitti C, Fazio VM, Sidransky D: Detection of mitochondrial DNA mutations in primary breast cancer and fine-needle aspirates. Cancer Res. 2001, 61 (20): 7623-7626.
Penta JS, Johnson FM, Wachsman JT, Copeland WC: Mitochondrial DNA in human malignancy. Mutat Res. 2001, 488 (2): 119-133. 10.1016/S1383-5742(01)00053-9.
Polyak K, Li Y, Zhu H, Lengauer C, Willson JK, Markowitz SD, Trush MA, Kinzler KW, Vogelstein B: Somatic mutations of the mitochondrial genome in human colorectal tumours. Nat Genet. 1998, 20 (3): 291-293. 10.1038/3108.
Sanchez-Cespedes M, Parrella P, Nomoto S, Cohen D, Xiao Y, Esteller M, Jeronimo C, Jordan RC, Nicol T, Koch WM, Schoenberg M, Mazzarelli P, Fazio VM, Sidransky D: Identification of a mononucleotide repeat as a major target for mitochondrial DNA alterations in human tumors. Cancer Res. 2001, 61 (19): 7015-7019.
Yeh JJ, Lunetta KL, van Orsouw NJ, Moore FD, Mutter GL, Vijg J, Dahia PL, Eng C: Somatic mitochondrial DNA (mtDNA) mutations in papillary thyroid carcinomas and differential mtDNA sequence variants in cases with thyroid tumours. Oncogene. 2000, 19 (16): 2060-2066. 10.1038/sj.onc.1203537.
Parfitt A: Parathyroid Growth: Normal and Abnormal. The Parathyroids. Edited by: Bilezikian JP. 2001, San Diego: Academic Press, 293-330. 2
Bogenhagen D, Clayton DA: Mouse L cell mitochondrial DNA molecules are selected randomly for replication throughout the cell cycle. Cell. 1977, 11 (4): 719-727. 10.1016/0092-8674(77)90286-0.
Hamperl H: [Onkocytes and onkocytoma.]. Virchows Arch Pathol Anat Physiol Klin Med. 1962, 335: 452-483. 10.1007/BF00957034.
Roth S, Belsley N, Abu-Jawdwh G: Histology for Pathologists. Edited by: Mills S. 2006, Philadelphia: Lippincott-WIlliams and Wilkins, 1149-1165. 3
Munger BL, Roth SI: The cytology of the normal parathyroid glands of man and Virginia deer; a light and electron microscopic study with morphologic evidence of secretory activity. J Cell Biol. 1963, 16: 379-400. 10.1083/jcb.16.2.379.
Apel R, Asa S: The Parathyroid Glands. Endocrine Pathology. Edited by: LiVolsi VAaSLA. 2002, Philadelphia: Churchill Livingstone, 103-147.
Kogelnik AM, Lott MT, Brown MD, Navathe SB, Wallace DC: MITOMAP: a human mitochondrial genome database – 1998 update. Nucleic Acids Res. 1998, 26 (1): 112-115. 10.1093/nar/26.1.112.
Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG: Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature. 1981, 290 (5806): 457-465. 10.1038/290457a0.
Shadel GS, Clayton DA: Mitochondrial DNA maintenance in vertebrates. Annu Rev Biochem. 1997, 66: 409-435. 10.1146/annurev.biochem.66.1.409.
Petros JA, Baumann AK, Ruiz-Pesini E, Amin MB, Sun CQ, Hall J, Lim S, Issa MM, Flanders WD, Hosseini SH, Marshall FF, Wallace DC: mtDNA mutations increase tumorigenicity in prostate cancer. Proc Natl Acad Sci USA. 2005, 102 (3): 719-724. 10.1073/pnas.0408894102.
Shidara Y, Yamagata K, Kanamori T, Nakano K, Kwong JQ, Manfredi G, Oda H, Ohta S: Positive contribution of pathogenic mutations in the mitochondrial genome to the promotion of cancer by prevention from apoptosis. Cancer Res. 2005, 65 (5): 1655-1663. 10.1158/0008-5472.CAN-04-2012.
Muller-Hocker J, Aust D, Napiwotzky J, Munscher C, Link TA, Seibel P, Schneeweiss SG, Kadenbach B: Defects of the respiratory chain in oxyphil and chief cells of the normal parathyroid and in hyperfunction. Hum Pathol. 1996, 27 (6): 532-541. 10.1016/S0046-8177(96)90158-6.
Bernardi P: Mitochondrial transport of cations: channels, exchangers, and permeability transition. Physiol Rev. 1999, 79 (4): 1127-1155.
Kowaltowski AJ: Alternative mitochondrial functions in cell physiopathology: beyond ATP production. Braz J Med Biol Res. 2000, 33 (2): 241-250. 10.1590/S0100-879X2000000200014.
Green DR, Reed JC: Mitochondria and apoptosis. Science. 1998, 281 (5381): 1309-1312. 10.1126/science.281.5381.1309.
Maximo V, Soares P, Lima J, Cameselle-Teijeiro J, Sobrinho-Simoes M: Mitochondrial DNA somatic mutations (point mutations and large deletions) and mitochondrial DNA variants in human thyroid pathology: a study with emphasis on Hurthle cell tumors. Am J Pathol. 2002, 160 (5): 1857-1865.
Lewis PD, Baxter P, Paul Griffiths A, Parry JM, Skibinski DO: Detection of damage to the mitochondrial genome in the oncocytic cells of Warthin's tumour. J Pathol. 2000, 191 (3): 274-281. 10.1002/1096-9896(2000)9999:9999<::AID-PATH634>3.0.CO;2-U.
Gasparre G, Porcelli AM, Bonora E, Pennisi LF, Toller M, Iommarini L, Ghelli A, Moretti M, Betts CM, Martinelli GN, Ceroni AR, Curcio F, Carelli V, Rugolo M, Tallini G, Romeo G: Disruptive mitochondrial DNA mutations in complex I subunits are markers of oncocytic phenotype in thyroid tumors. Proc Natl Acad Sci USA. 2007, 104 (21): 9001-9006. 10.1073/pnas.0703056104.