YT
Yuji Toiyama
Author with expertise in Colorectal Cancer Research and Treatment
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
11
(64% Open Access)
Cited by:
2,769
h-index:
54
/
i10-index:
192
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Fusobacterium nucleatum Increases Proliferation of Colorectal Cancer Cells and Tumor Development in Mice by Activating Toll-Like Receptor 4 Signaling to Nuclear Factor−κB, and Up-regulating Expression of MicroRNA-21

Yongzhi Yang et al.Nov 19, 2016

Background & Aims

 Nearly 20% of the global cancer burden can be linked to infectious agents. Fusobacterium nucleatum promotes tumor formation by epithelial cells via unclear mechanisms. We aimed to identify microRNAs (miRNAs) induced by F nucleatum and evaluate their ability to promote colorectal carcinogenesis in mice. 

Methods

 Colorectal cancer (CRC) cell lines were incubated with F nucleatum or control reagents and analyzed in proliferation and would healing assays. HCT116, HT29, LoVo, and SW480 CRC cell lines were incubated with F nucleatum or phosphate-buffered saline (PBS [control]) and analyzed for miRNA expression patterns and in chromatin immunoprecipitation assays. Cells were incubated with miRNAs mimics, control sequences, or small interfering RNAs; expression of reporter constructs was measured in luciferase assays. CRC cells were incubated with F nucleatum or PBS and injected into BALB/C nude mice; growth of xenograft tumors was measured. C57BL adenomatous polyposis colimin/+, C57BL miR21a−/−, and C57BL mice with full-length miR21a (controls) were given F nucleatum by gavage; some mice were given azoxymethane and dextran sodium sulfate to induce colitis and colon tumors. Intestinal tissues were collected and tumors were counted. Serum samples from mice were analyzed for cytokine levels by enzyme-linked immunosorbent assay. We performed in situ hybridization analyses to detect enrichment of F nucleatum in CRC cells. Fusobacterium nucleatum DNA in 90 tumor and matched nontumor tissues from patients in China were explored for the expression correlation analysis; levels in 125 tumor tissues from patients in Japan were compared with their survival times. 

Results

 Fusobacterium nucleatum increased proliferation and invasive activities of CRC cell lines compared with control cells. CRC cell lines infected with F nucleatum formed larger tumors, more rapidly, in nude mice than uninfected cells. Adenomatous polyposis colimin/+ mice gavaged with F nucleatum developed significantly more colorectal tumors than mice given PBS and had shorter survival times. We found several inflammatory factors to be significantly increased in serum from mice given F nucleatum (interleukin 17F, interleukin 21, and interleukin 22, and MIP3A). We found 50 miRNAs to be significantly up-regulated and 52 miRNAs to be significantly down-regulated in CRCs incubated with F nucleatum vs PBS; levels of miR21 increased by the greatest amount (>4-fold). Inhibitors of miR21 prevented F nucleatum from inducing cell proliferation and invasion in culture. miR21a−/− mice had a later appearance of fecal blood and diarrhea after administration of azoxymethane and dextran sodium sulfate, and had longer survival times compared with control mice. The colorectum of miR21a−/− mice had fewer tumors, of smaller size, and the miR21a−/− mice survived longer than control mice. We found RASA1, which encodes an RAS GTPase, to be one of the target genes consistently down-regulated in cells that overexpressed miR21 and up-regulated in cells exposed to miR21 inhibitors. Infection of cells with F nucleatum increased expression of miR21 by activating Toll-like receptor 4 signaling to MYD88, leading to activation of the nuclear factor−κB. Levels of F nucleatum DNA and miR21 were increased in tumor tissues (and even more so in advanced tumor tissues) compared with non-tumor colon tissues from patients. Patients whose tumors had high amounts of F nucleatum DNA and miR21 had shorter survival times than patients whose tumors had lower amounts. 

Conclusions

 We found infection of CRC cells with F nucleatum to increase their proliferation, invasive activity, and ability to form xenograft tumors in mice. Fusobacterium nucleatum activates Toll-like receptor 4 signaling to MYD88, leading to activation of the nuclear factor−κB and increased expression of miR21; this miRNA reduces levels of the RAS GTPase RASA1. Patients with both high amount of tissue F nucleatum DNA and miR21 demonstrated a higher risk for poor outcomes.
0

MicroRNA-200c modulates epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in human colorectal cancer metastasis

Keun Hur et al.Jun 26, 2012

Objective

 Distant metastasis is the major cause of cancer-related death in patients with colorectal cancer (CRC). Although the microRNA-200 (miR-200) family is a crucial inhibitor of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in human cancer, the role of miR-200 members in the pathogenesis of metastatic CRC has not been investigated. 

Design

 Fifty-four pairs of primary CRC and corresponding matched liver metastasis tissue specimens were analysed for expression and methylation status of the miR-200 family members. Functional analysis of miR-200c overexpression was investigated in CRC cell lines, and cells were analysed for proliferation, invasion and migration. Expression of several miR-200c target genes (ZEB1, ETS1 and FLT1) and EMT markers (E-cadherin and vimentin) in CRC cell lines and tissue specimens was validated. 

Results

 Liver metastasis tissues showed higher expression of miR-200c (primary CRC=1.31 vs. liver metastasis=1.59; p=0.0014) and miR-141 (primary CRC=0.14 vs. liver metastasis=0.17; p=0.0234) than did primary CRCs, which was significantly associated with hypomethylation of the promoter region of these miRNAs (primary CRC=61.2% vs. liver metastasis=46.7%; p<0.0001). The invasive front in primary CRC tissues revealed low miR-200c expression by in situ hybridization analysis. Transfection of miR-200c precursors resulted in enhanced cell proliferation but reduced invasion and migration behaviours in CRC cell lines. Overexpression of miR-200c in CRC cell lines caused reduced expression of putative gene targets, and resulted in increased E-cadherin and reduced vimentin expression. The associations between miR-200c, target genes and EMT markers were validated in primary CRCs and matching liver metastasis tissues. 

Conclusions

 miR-200c plays an important role in mediating EMT and metastatic behaviour in the colon. Its expression is epigenetically regulated, and miR-200c may serve as a potential diagnostic marker and therapeutic target for patients with CRC.
0
Citation510
0
Save
0

Serum miR-200c Is a Novel Prognostic and Metastasis-Predictive Biomarker in Patients With Colorectal Cancer

Yuji Toiyama et al.Aug 27, 2013
To evaluate the ability of epithelial-to-mesenchymal transition-related microRNAs (miRNAs) as serum biomarkers for prognosis and prediction of metastasis in patients with colorectal cancer (CRC).Epithelial-to-mesenchymal transition-related miRNAs drive CRC progression and metastasis. However, their potential as serum biomarkers in CRC has not been studied.This was a 3-phase study using 446 colorectal specimens. In the first phase, we selected candidate miRNAs associated with metastasis by analyzing the expression of 4 miR-200 family members (miR-200b, -200c, -141, and -429) in serum samples from 12 patients with stage I and IV CRC. The second phase involved independent validation of candidate miRNAs in serum from 182 patients with CRC and 24 controls. Finally, we analyzed expression in matched 156 tumor tissues from 182 patients with CRC and an independent set of 20 matched primary CRC and corresponding liver metastases to identify the source of circulating miRNAs.After initial screening, miR-200c was selected as the candidate serum miRNA best associated with metastasis. Validation analysis revealed that serum miR-200c levels were significantly higher in stage IV than in stage I-III CRCs. High serum miR-200c demonstrated a significant positive correlation with lymph node metastasis, distant metastasis, and prognosis (P = 0.0026, P = 0.0023, and P = 0.0064, respectively). More importantly, serum miR-200c was an independent predictor for lymph node metastasis (odds ratio: 4.81, 95% confidence interval: 1.98-11.7, P = 0.0005) and tumor recurrence (hazard ratio: 4.51, 95% confidence interval: 1.56-13.01, P = 0.005) and emerged as an independent prognostic marker for CRC (hazard ratio: 2.67, 95% confidence interval: 1.28-5.67, P = 0.01).Serum miR-200c has strong potential to serve as a noninvasive biomarker for CRC prognosis and predicting metastasis.
0

Metastasis-associated long non-coding RNA drives gastric cancer development and promotes peritoneal metastasis

Yoshinaga Okugawa et al.Oct 3, 2014
The prognosis of gastric cancer (GC) patients with peritoneal dissemination remains poor, and a better understanding of the underlying mechanisms is critical for the development of new treatments that will improve survival in these patients. This study aimed to clarify the clinical and biological role of two key metastasis-associated long non-coding RNAs (lncRNAs) in GC. We analyzed the expression levels of two lncRNAs-Metastasis-Associated Lung Adenocarcinoma Transcript 1 (MALAT1) and HOX-Antisense Intergenic RNA (HOTAIR)-by real-time reverse transcription PCR in 300 gastric tissues (150 GC and 150 adjacent normal mucosa), and in seven GC cell lines. Functional characterization for the role of HOTAIR in GC was performed by small interfering RNA (siRNA) knockdown, followed by series of in-vitro and in-vivo experiments. Expression of both lncRNAs was significantly higher in cancerous tissues than in corresponding normal mucosa, and higher expression of these lncRNAs significantly correlated with peritoneal metastasis in GC patients. In addition, elevated HOTAIR expression emerged both as an independent prognostic and risk factor for peritoneal dissemination. SiRNA knockdown of HOTAIR in GC cells significantly inhibited cell proliferation, migration and invasion, but concurrently enhanced the anoikis rate in transfected cells. In an in vivo assay, HOTAIR siRNA-transfected MKN45 cells injected into nude mice inhibited the growth of xenograft tumors and peritoneal metastasis compared with controls. Our data provide novel evidence for the biological and clinical significance of HOTAIR expression as a potential biomarker for identifying patients with peritoneal metastasis, and as a novel therapeutic target in patients with gastric neoplasia.
0
Citation255
0
Save
0

Lymphocyte-C-reactive Protein Ratio as Promising New Marker for Predicting Surgical and Oncological Outcomes in Colorectal Cancer

Yoshinaga Okugawa et al.Feb 26, 2019
Background: Systemic inflammation via host-tumor interactions is currently recognized as a hallmark of cancer. The aim of this study was to evaluate the prognostic value of various combinations of inflammatory factors using preoperative blood, and to assess the clinical significance of our newly developed inflammatory score in colorectal cancer (CRC) patients. Method: In total 477 CRC patients from the discovery and validation cohorts were enrolled in this study. We assessed the predictive impact for recurrence using a combination of nine inflammatory markers in the discovery set, and focused on lymphocyte-C-reactive protein ratio (LCR) to elucidate its prognostic and predictive value for peri-operative risk in both cohorts. Results: A combination of lymphocytic count along with C-reactive protein levels demonstrated the highest correlation with recurrence compared with other parameters in CRC patients. Lower levels of preoperative LCR significantly correlated with undifferentiated histology, advanced T stage, presence of lymph node metastasis, distant metastasis, and advanced stage classification. Decreased preoperative LCR (using an optimal cut-off threshold of 6000) was an independent prognostic factor for both disease-free survival and overall survival, and emerged as an independent risk factor for postoperative complications and surgical-site infections in CRC patients. Finally, we assessed the clinical feasibility of LCR in an independent validation cohort, and confirmed that decreased preoperative LCR was an independent prognostic factor for both disease-free survival and overall survival, and was an independent predictor for postoperative complications and surgical-site infections in CRC patients. Conclusion: Preoperative LCR is a useful marker for perioperative and postoperative management of CRC patients.
0
Citation241
0
Save
0

Late anastomotic complication after laparoscopic surgery for clinical stage I low rectal cancers located within 5 cm of the anal verge: Sub‐analysis of the ultimate trial

Manabu Shimomura et al.Jan 7, 2025
Abstract Background Although extensive research has been conducted on early anastomotic leakage (AL) after sphincter‐sparing surgery, the status of late anastomotic complications (post‐30 days) has received limited attention. These late complications significantly affect a patient's quality of life and often lead to permanent stoma creation. Methods This study conducted a sub‐analysis of a phase II trial assessing the outcomes of laparoscopic surgery for cStage I lower rectal adenocarcinoma (the ultimate trial). This study included 278 patients who underwent intestinal anastomosis and investigated the frequency, timing, and risk factors of late anastomotic complications (stenosis, fistula, and intestinal prolapse). Results Anastomotic stenosis occurred in 27 patients (9.7%), and the median time of occurrence was 274 days (range, 70–1226 days). Only early AL ( p = 0.004) was identified as an independent risk factor. A late anastomotic fistula was observed in five patients (1.8%), and 18 patients (6.4%) requiring permanent stomas. A short distance from the lower tumor margin to the anal verge (AV) ( p = 0.004) and the presence of stenosis or fistula ( p < 0.0001) were independent risk factors. Intestinal prolapse occurred in eight cases (3%), with a median occurrence of 221 days (range, 122–725 days). Intersphincteric resection (ISR) ( p = 0.02) and splenic flexure takedown ( p < 0.0001) were independent risk factors. Conclusion Anastomotic stenosis and late fistula formation frequently emerge as secondary consequences of early AL and represent significant complications linked to permanent stoma creation, often proving resistant to treatment. Intestinal prolapse is a characteristic anastomotic complication of ISR that can be caused by excessive intestinal mobilization.
0

Short‐ and long‐term outcomes of surgical treatment for inguinal lymph node metastasis in rectal and anal canal adenocarcinoma

Sono Ito et al.Jun 16, 2024
Abstract Aim The significance of lymphadenectomy and its indications in patients with inguinal lymph node metastasis (ILNM) of anorectal adenocarcinoma is unclear. This study aimed to clarify the surgical outcomes and prognostic factors of inguinal lymphadenectomy for ILNM. Method This study included patients who underwent surgical resection for ILNM of rectal or anal canal adenocarcinoma with pathologically positive metastases between 1997 and 2011 at 20 participating centres in the Study Group for Inguinal Lymph Node Metastasis from Colorectal Cancer organized by the Japanese Society for Cancer of the Colon and Rectum. Clinicopathological characteristics and short‐ and long‐term postoperative outcomes were retrospectively analysed. Results In total, 107 patients were included. The primary tumour was in the rectum in 57 patients (53.3%) and in the anal canal in 50 (46.7%). The median number of ILNMs was 2.34. Postoperative complications of Clavien–Dindo Grade III or higher were observed in five patients. The 5‐year overall survival rate was 38.8%. Multivariate analysis identified undifferentiated histological type ( P < 0.001), pathological venous invasion ( P = 0.01) and pathological primary tumour depth T0–2 ( P = 0.01) as independent prognostic factors for poor overall survival. Conclusion The 5‐year overall survival after inguinal lymph node dissection was acceptable, and it warrants consideration in more patients. Further larger‐scale studies are needed in order to clarify the surgical indications.
Load More