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NuTu-19尾静脈注射ラットモデルにおける腫瘍形成中の早期尿蛋白質の変化
Early urinary protein changes during tumor formation in a NuTu-19 tail vein injection rat model.
PMID: 32678190 DOI: 10.1038/s41598-020-68674-z.
抄録
癌の早期発見は効果的な介入に不可欠である。尿は、様々な腫瘍担持モデルにおける早期の変化を反映するために使用されてきた。しかし、動物モデルで腫瘍が形成されるかどうかを予測するために尿は使用されていない。本研究では、200万個のNuTu-19腫瘍細胞の尾静脈注入により、癌モデルを確立した。尿サンプルは、0/12/27/39/52日目に腫瘍形成ラットと非腫瘍形成ラットから無作為に選択され、ラベルフリーおよびパラレル反応モニタリング標的プロテオミクス定量分析によって分析された。腫瘍形成ラットでは、異なるタンパク質が腫瘍細胞の移動、TGF-βシグナル伝達、STAT3経路と関連していた。合計9種類の尿中タンパク質は、8匹の腫瘍形成ラットすべてにおいて、肺腫瘍形成の初期段階で有意な変化を示した。腫瘍形成ラット以外のラットでは、グルタチオン生合成、IL-12 シグナル、ビタミン代謝との関連性が認められた。7匹の非腫瘍形成ラットすべてにおいて、合計12種類の尿中タンパク質が初期段階で有意に変化した。我々の小規模パイロット研究は、(1)尿中プロテオームが肺腫瘍形成期の初期変化を反映していること、(2)尿中プロテオームが初期腫瘍形成ラットと非腫瘍形成ラットを区別できることを示した。
Early detection of cancer is essential for effective intervention. Urine has been used to reflect early changes in various tumor-bearing models. However, urine has not been used to predict whether tumors will form in animal models. In this study, a cancer model was established by tail vein injection of 2 million NuTu-19 tumor cells. Urine samples were randomly selected from tumor-forming and non-tumor-forming rats on day 0/12/27/39/52 and were analyzed by label-free and parallel reaction monitoring targeted proteomic quantitative analyses. In tumor-forming rats, differential proteins were associated with tumor cell migration, TGF-β signaling and the STAT3 pathway. A total of 9 urinary proteins showed significant changes in the early phase of lung tumor formation in all eight tumor-bearing rats. Differential proteins in non-tumor-forming rats were associated with glutathione biosynthesis, IL-12 signaling and vitamin metabolism. A total of 12 urinary proteins changed significantly in the early phase in all seven non-tumor-forming rats. Our small-scale pilot study indicated that (1) the urinary proteome reflects early changes during lung tumor formation and that (2) the urinary proteome can distinguish early tumor-forming rats from non-tumor-forming rats.