Global DNA hypomethylation of colorectal tumours detected in tissue and liquid biopsies may be related to decreased methyl-donor content

Szigeti, Krisztina A ✉ [Szigeti, Krisztina Andrea (Daganatbiológia), szerző] Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Kalmár, Alexandra [Kalmár, Alexandra (Molekuláris biológia), szerző] MTA-SE Molekuláris Medicina Kutatócsoport (SE / AOK / K / BOK); Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Galamb, Orsolya [Udvardyné Galamb, Orsolya (Molekuláris biológia), szerző] MTA-SE Molekuláris Medicina Kutatócsoport (SE / AOK / K / BOK); Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Valcz, Gábor [Valcz, Gábor (gasztroenterológia), szerző] MTA-SE Molekuláris Medicina Kutatócsoport (SE / AOK / K / BOK); II. Sz. Belgyógyászati Klinika (SE / AOK / K); Barták, Barbara K [Barták, Barbara Kinga (Orvostudományok), szerző] Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Nagy, Zsófia B [Nagy, Zsófia Brigitta (Orvostudomány), szerző] Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Zsigrai, Sára [Zsigrai, Sára (molekuláris gaszt...), szerző] Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Felletár, Ildikó [Felletár, Ildikó (gasztroenterológia), szerző] Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Patai, Árpád V [Patai, Árpád V (Belgyógyászat), szerző] Sebészeti, Transzplantációs és Gasztroenterológ... (SE / AOK / K); Micsik, Tamás [Micsik, Tamás (Patológia), szerző] Patológiai és Kísérleti Rákkutató Intézet (SE / AOK / I); Papp, Márton [Papp, Márton (Bioinformatika, B...), szerző] Bioinformatikai központ (ÁTE / ÁJI); Márkus, Eszter; Tulassay, Zsolt [Tulassay, Zsolt (belgyógyászat, ga...), szerző] MTA-SE Molekuláris Medicina Kutatócsoport (SE / AOK / K / BOK); Belgyógyászati és Hematológiai Klinika (SE / AOK / K); Igaz, Peter [Igaz, Péter (belgyógyászat, en...), szerző] MTA-SE Molekuláris Medicina Kutatócsoport (SE / AOK / K / BOK); Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Endokrinológiai Tanszék (SE / AOK / K / BOK); Takács, István [Takács, István (Endokrinológia), szerző] Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K); Molnár, Béla [Molnár, Béla (belgyógyászat, ga...), szerző] MTA-SE Molekuláris Medicina Kutatócsoport (SE / AOK / K / BOK); Belgyógyászati és Onkológiai Klinika (SE / AOK / K)

Angol nyelvű Szakcikk (Folyóiratcikk) Tudományos
Megjelent: BMC CANCER 1471-2407 1471-2407 22 (1) Paper: 605 , 11 p. 2022
  • SJR Scopus - Genetics: Q1
Azonosítók
Támogatások:
  • (Open access funding provided by Semmelweis University)
  • (2020-1.1.2-PIACI-KFI-2021-00298) Támogató: Nemzeti Kutatás, Fejlesztés és Innovációs Iroda
  • (Higher Education Institutional Excellence Programme of the Ministry of Human Capacities in Hungary, within the framework of the molecular biology thematic program of the Semmelweis University)
Szakterületek:
  • Általános- és belgyógyászat
  • Klinikai orvostan
  • Onkológia
  • Orvos- és egészségtudomány
Hypomethylation of long interspersed nuclear element 1 (LINE-1) is characteristic of various cancer types, including colorectal cancer (CRC). Malfunction of several factors or alteration of methyl-donor molecules' (folic acid and S-adenosylmethionine) availability can contribute to DNA methylation changes. Detection of epigenetic alterations in liquid biopsies can assist in the early recognition of CRC. Following the investigations of a Hungarian colon tissue sample set, our goal was to examine the LINE-1 methylation of blood samples along the colorectal adenoma-carcinoma sequence and in inflammatory bowel disease. Moreover, we aimed to explore the possible underlying mechanisms of global DNA hypomethylation formation on a multi-level aspect.LINE-1 methylation of colon tissue (n = 183) and plasma (n = 48) samples of healthy controls and patients with colorectal tumours were examined with bisulfite pyrosequencing. To investigate mRNA expression, microarray analysis results were reanalysed in silico (n = 60). Immunohistochemistry staining was used to validate DNA methyltransferases (DNMTs) and folate receptor beta (FOLR2) expression along with the determination of methyl-donor molecules' in situ level (n = 40).Significantly decreased LINE-1 methylation level was observed in line with cancer progression both in tissue (adenoma: 72.7 ± 4.8%, and CRC: 69.7 ± 7.6% vs. normal: 77.5 ± 1.7%, p ≤ 0.01) and liquid biopsies (adenoma: 80.0 ± 1.7%, and CRC: 79.8 ± 1.3% vs. normal: 82.0 ± 2.0%, p ≤ 0.01). However, no significant changes were recognized in inflammatory bowel disease cases. According to in silico analysis of microarray data, altered mRNA levels of several DNA methylation-related enzymes were detected in tumours vs. healthy biopsies, namely one-carbon metabolism-related genes-which met our analysing criteria-showed upregulation, while FOLR2 was downregulated. Using immunohistochemistry, DNMTs, and FOLR2 expression were confirmed. Moreover, significantly diminished folic acid and S-adenosylmethionine levels were observed in parallel with decreasing 5-methylcytosine staining in tumours compared to normal adjacent to tumour tissues (p ≤ 0.05).Our results suggest that LINE-1 hypomethylation may have a distinguishing value in precancerous stages compared to healthy samples in liquid biopsies. Furthermore, the reduction of global DNA methylation level could be linked to reduced methyl-donor availability with the contribution of decreased FOLR2 expression.
Hivatkozás stílusok: IEEEACMAPAChicagoHarvardCSLMásolásNyomtatás
2026-09-16 11:07