The detection of p21, p27, p57 cyclin dependent kinase inhibitor gene (CDKI) expression in colorectal cancer

Öz

Background/aim: The genetic changes in some molecules that underlie malignant transformation of cells can be used as markers to diagnose, monitor or characterize various forms of cancer. In colorectal cancer, many genetic changes have been studied in the control of cell cycle, DNA synthesis, DNA repair, differentiation, apoptosis and tumor suppressor genes. This study aims to clarify the expression pattern of p21, p27 and p57 genes between normal and tumor colorectal tissues and correlate with clinicopathological features. Materials and methods: A total of 38 tissue samples (19 normal and 19 tumor tissue) were included in this study. The expression of p21, p27 and p57 was investigated using the RT-PCR and semi-quantitative densitometric approaches. Results: The expression levels of p21, p27 and p57 were detected to be increased in tumor tissues with respect to normal colorectal tissues. We demonstrated that the tumor differentiation of patients expressing high levels of p27 was significantly well differentiated compared to that of cases expressing low levels of p27. The clinical and pathological stages of patients expressing high levels of p57 were significantly worse than in the other patients. Conclusion: Our study suggests that the detection of expressional changes of p21, p27, and p57 might contribute to further understanding of the tumor biology of colorectal cancer and could serve as predictive markers for patient prognosis.

Anahtar Kelimeler

• Colorectal cancer
• CDKI
• expression level
• RT-PCR

Kolorektal kanserlerde, p21, p27, p57 siklin bağımlı kinaz inhibitör geni (CDKI) ekspresyonlarının değerlendirilmesi

Öz

Giriş ve amaç: Kanser gelişiminde rolü olduğu gösterilen bazı moleküllerdeki genetik değişimler, hastaların tanı, tedavi ve takibinde belirleyici olarak kullanılabilmektedir. Kolorektal kanserlerde ise, hücre döngüsü, DNA sentezi ve onarımı, diferansiyasyon ve apoptozun kontrolü ile tümör supressör genlerde meydana gelen birçok genetik değişim araştı- rılmaya devam etmektedir. Bu çalışmada; kolorektal kanserli hastaların, normal ve tümör dokuları arasındaki p21, p27 ve p57 geni ekspresyon düzeyi değişimlerinin belirlenmesi ve bu değişimlerin, hastalara ait klinik ve patolojik özellikler ile ilişkisinin saptanması amaçlandı. Gereç ve yöntem: Bu çalışmaya, 19 kolorektal kanser hastasından alınan, 19'u normal ve 19'u tümör dokusu olmak üzere, toplam 38 kolorektal doku örneği dahil edildi. p21, p27 ve p57 ekspresyon düzeyi analizleri, RTPCR ve yarı ölçümsel dansitometrik analizler kullanılarak gerçekleştirildi. Bulgular: Normal dokularla karşılaştırıldığında, kolorektal kanserli hastalara ait tümör dokularındaki p21, p27 ve p57 ekspresyon düzeyleri artmış olarak saptandı. p27 ekspresyon düzeyleri yüksek olan tümörlerin, p27 ekspresyon düzeyi düşük olan tümörlere göre daha iyi diferansiye oldukları gösterildi. p57 ekspresyon düzeyleri artmış olan hastaların ise ileri klinik ve patolojik evrelerde oldukları saptandı. Sonuç: Elde ettiğimiz veriler doğrultusunda p21, p27 ve p57 ekspresyon düzeyi değişimlerinin saptanmasının, kolorektal kanser tümör biyolojisinin anlaşılması na katkıda bulunacağı ve hasta prognozlarının belirlenmesinde prediktif markır olarak kullanılabilineceğini düşündürmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Kolorektal kanser
• CDKI
• ekspresyon düzeyi
• RT-PCR

Kaynakça

1. Weitz J, Koch M, Debus J and et al. Colorectal Cancer, Lancet 2005; 365:153-65.
2. Robins SL, Kumar V, Basic Pathology. W.B. Sounders Company, West Washington Square, PA, USA, 1987. p:718-31
3. Rashid A, Houlihan PS, Booker S and et al. Phenotypic and Mole- cular Characteristics of Hyperplastic Polyposis. Gastroenterology 2000; 119:323-32.
4. Ponz de Leon M, Di Gregorio C. Pathology of Colorectal Cancer. Digest Liver Dis, 2001; 33:372-86
5. Decker BC. Published, Cancer Medicine. Hamilton, Ontorio, 2003. [www.bcdecker.com] Erişim: 1 Mayıs 2005
6. Cai K, Dynlacht BD. Activity and Natur of p21WAF1 Complexes During the Cell Cycle. PNAS 1998; 95: 12254-9.
7. Alberts A, Johnson A, Lewis J and et al. Molecular Biology of The Cell. Garland Science, New York, USA, 2002. p: 983-1027.
8. Zieske JD. Expression of Cyclin-Dependent Kinase Inhibitors Du- ring Corneal Wound Repair. Progression in Retinal and Eye Rese- arch 2000; 19: 257-70.

9. Tsihlias J, Kapusta L, Singerland J. The Prognostic Significance of Altered Cyclin-Dependent Kinase Inhibitors in Human Cancer. An- neual Review of Medicine 1999; 50:401-23.
10. Sherr CJ. Cancer Cell Cycles. Science 1996; 274: 19672-7
11. Lewin B. Genes VI. Oxford University Press, New York, USA, 1997. p:1089-129.
12. Gartel AL, Serfas MS, Tyner AL. p21-Negative Regulator of the Cell Cycle. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Me- dicine 1996; 213(2): 138-49.
13. Nakanishi M, Kaneko Y, Matsushime H and et al. Direct Interacti- on of p21 Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor with the Retinoblasto- ma Tumor Suppressor Protein. Biochemical and Biophysical Rese- arch Communications 1999; 263: 35-40.
14. Nho RS, Sheaff RJ. p27Kip1 Contributions to Cancer. Progression in Cell Cycle Research 2003; 5: 249-59.
15. Deschénes C, Vézina A, Beaulieu JF and et al. Role of p27Kip1 in Human Intestinal Cell Differentiation. Gastroenterology 2001; 120: 423-38.
16. Bastians H, Townsley FM, Ruderman JV. The Cyclin-Dependent Ki- nase Inhibitor p27Kip1 Induces N-terminal Proteolytic Cleavage of Cyclin A. PNAS 1998; 95: 5374-81.
17. Adams PD, Kaelin WG. Negative Control Elements of the Cell Cycle in Human Tumors. Current Opinion in Cell Biology 1998; 10:791- 7.
18. Genç S, Kızıldağ S, Genç K and et al. Interferon Gamma and Lipo- polysaccharide Upregulate TNF-Related Apoptosis-Inducing Li- gand Expression in Murine Microglia. Immunology Letters 2003; 85: 271-4.
19. Tsunehiro I, Satomi Y, Katoh D and et al. Induction of Cell Cycle Arrest and p21CIP1/WAF1 Expression in Human Lung Cancer Cells by Isoliquiritigenin. Cancer Letters 2004; 207: 27-35.
20. Shin JY, Kim HS, Park J and et al. Mechanism for Inactivation of the KIP Family Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor Genes in Gastric Cancer Cells. Cancer Research 2000; 60: 262-5.
21. Chen CL, Ip SM, Cheng D and et al. p73 Gene Expression in Ova- rian Cancer Tissues and Cell Lines. Clinical Cancer Research 2000; 6: 3910-5.