Αφηρημένο

Ιστορικό

τεχνολογία μικροσυστοιχιών επιτρέπει σε ένα τυποποιημένο, αντικειμενική αξιολόγηση των ογκολογικών διάγνωση και πρόγνωση. Ωστόσο, οι μελέτες αυτές είναι συνήθως ειδικά για ορισμένους τύπους καρκίνου, και τα αποτελέσματα έχουν περιορισμένη χρήση λόγω της ανεπαρκούς επικύρωση σε μεγάλες ομάδες ασθενών. Ανακάλυψη των γονιδίων που συνήθως ρυθμίζονται σε καρκίνο μπορεί να έχει μια σημαντική επίπτωση στην κατανόηση του κοινού μοριακό μηχανισμό του καρκίνου.

Μέθοδοι και Ευρήματα

Εμείς περιγράφεται μια ολοκληρωμένη ανάλυση της έκφρασης των γονιδίων των 2.186 δείγματα από 39 μελέτες για τον εντοπισμό και την επικύρωση ενός τύπου ανεξάρτητο γονίδιο υπογραφή καρκίνου που μπορούν να εντοπίσουν ασθενείς με καρκίνο για μια ευρεία ποικιλία ανθρώπινων κακοηθειών. Η συνήθους χαρακτήρα έκφρασης γονιδίου σε 20 τύπους κοινή μορφή καρκίνου αξιολογήθηκε σε 20 σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης. Η διακριτική εξουσία της υπογραφής που ορίζεται από αυτά τα κοινά γονίδια του καρκίνου αξιολογήθηκε στις άλλες 19 ανεξάρτητες σύνολα δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των τύπων μυθιστόρημα του καρκίνου. QRT-PCR και microarray ιστού χρησιμοποιήθηκαν για την επικύρωση κοινώς ρυθμιζόμενα γονίδια σε πολλαπλούς τύπους καρκίνου. Εμείς εντοπίστηκαν 187 γονίδια απορυθμίζεται σε όλα σχεδόν τα δείγματα καρκινικού ιστού. Το 187-γονίδιο υπογραφή μπορεί δυναμικά να προβλέψει τον καρκίνο έναντι κανονική κατάσταση για μια ευρεία ποικιλία ανθρώπινων κακοηθειών με συνολική ακρίβεια του 92,6%. Έχουμε βελτιωθεί περαιτέρω την υπογραφή μας σε 28 γονίδια που επιβεβαιώνεται από QRT-PCR. Η εκλεπτυσμένη υπογραφή επιτευχθεί ακόμα ακρίβεια το 80% της ταξινόμησης των δειγμάτων από μικτά είδη καρκίνου. Αυτή η υπογραφή αποδίδει καλά στην πρόβλεψη νέων τύπων καρκίνου που δεν εκπροσωπήθηκαν σε σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης. Εμείς εντόπισε επίσης τρία βιολογικά μονοπάτια συμπεριλαμβανομένων γλυκόλυση, σημείο ελέγχου του κυτταρικού κύκλου ΙΙ και μονοπάτια PLK3 στην οποία τα περισσότερα γονίδια είναι συστηματικά πάνω ρυθμισμένα σε πολλούς τύπους καρκίνου.

Συμπεράσματα

Η εντοπίστηκαν υπογραφή έχει συλληφθεί απαραίτητη μεταγραφική χαρακτηριστικά του νεοπλαστικού μετασχηματισμού και προόδου εν γένει. Τα ευρήματα αυτά θα βοηθήσουν να αποσαφηνιστεί η κοινή μοριακό μηχανισμό του καρκίνου, και να παρέχει νέες γνώσεις σχετικά με τη διάγνωση του καρκίνου, προγνωστικά και θεραπεία

Παράθεση:. Lu Υ, Yi Υ, Liu P, Wen W, James M, Wang D , et al. (2007) Γονίδια Κοινή Human Cancer Ανακαλύφθηκε από το Ολοκληρωμένο Ανάλυση γονιδιακής έκφρασης. PLoS ONE 2 (11): e1149. doi: 10.1371 /journal.pone.0001149

Ακαδημαϊκό Επιμέλεια: Oliver Hofmann, της Νότιας Αφρικής Εθνικό Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής, Νότια Αφρική

Ελήφθη: 13 του Αύγ, 2007? Αποδεκτές: 16 Οκτωβρίου 2007? Δημοσιεύθηκε: 7 Νοεμβρίου του 2007

Copyright: © 2007 Lu et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από ΝΙΗ χορηγήσει R01CA58554 (MY)

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Ο καρκίνος είναι μία από τις κύριες αιτίες της θανάτου στις δυτικές χώρες με αποτέλεσμα ένα από κάθε τέσσερις θανάτους. Περισσότερα από 100 είδη καρκίνου με διαφορετικές επίπτωση έχει εντοπιστεί σε διάφορα όργανα ή ιστούς. Καρκίνος συνδέεται με πολλαπλούς γενετικούς και ρυθμιστικές ανωμαλίες στο κύτταρο. Για να συλλάβει αυτές τις ανωμαλίες, μικροσυστοιχίες DNA, οι οποίες επιτρέπουν την ταυτόχρονη μέτρηση των επιπέδων έκφρασης των δεκάδων χιλιάδων γονιδίων, έχουν όλο και περισσότερο χρησιμοποιούνται για το χαρακτηρισμό των παγκόσμιων προφίλ γονιδιακής έκφρασης των κυττάρων του όγκου και να συνδυαστούν φυσιολογικά κύτταρα της ίδιας προέλευσης. Κατά τα τελευταία χρόνια, οι παγκόσμιες προφίλ γονιδιακής έκφρασης των διαφόρων καρκίνων έχουν αναλυθεί και έχουν πολλές υπογραφές έκφρασης των γονιδίων που σχετίζονται με την εξέλιξη του καρκίνου, την πρόγνωση και την ανταπόκριση στη θεραπεία έχουν περιγραφεί [1] – [19]. Ωστόσο, οι μελέτες αυτές είναι συνήθως ειδικά για ορισμένους όγκους. Τα καρκινικά ειδικού τύπου υπογραφές από αυτές τις μελέτες δείχνουν μικρή επικάλυψη στα συντάγματα των γονιδίων και βιολογικά σημαντικών οδών. Δεκαετίες έρευνας στη μοριακή ογκολογία έχουν αποφέρει μερικές χρήσιμες ογκο-ειδικά μοριακών δεικτών, λόγω των περιορισμών σχετικά με τη διαθεσιμότητα του δείγματος, την αναγνώριση, την απόκτηση, την ακεραιότητα, και την προετοιμασία [20]. Ο καρκίνος είναι μια εξαιρετικά ετερογενής νόσος, τόσο μορφολογικά όσο και γενετικά. Παραμένει μια πρόκληση για να συλλάβει μια ουσιαστική, κοινή μεταγραφική χαρακτηριστικό νεοπλασματικό μετασχηματισμό και την εξέλιξη.

Για την εξαγωγή μέγιστη τιμή από την πρόσφατη συσσώρευση των διαθέσιμων στο κοινό δεδομένων γονιδιακής έκφρασης του καρκίνου, είναι απαραίτητο για την αξιολόγηση, την ενσωμάτωση και μεταξύ -validate πολλαπλά σύνολα δεδομένων. Περιεκτική αναλύσεις μια μυριάδα των δημοσιευμένων συνόλων δεδομένων καθιστούν δυνατή την εξεύρεση κοινά γονίδια του καρκίνου και των βασικών λειτουργικές συνέπειες που σχετίζονται με την έναρξη του όγκου και την εξέλιξη γενικότερα. Συστηματική χαρακτηρισμός των αλλαγών έκφρασης σε βιολογικές οδούς μεταξύ των διαφόρων τύπων καρκίνου, θα οδηγήσει τελικά σε μια καλύτερη κατανόηση του οποίου διαταραχές στο κύτταρο να προκαλέσουν καρκίνο. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν πολλαπλές κλινικές οδηγίες για τη διάγνωση του καρκίνου, προγνωστικά και θεραπεία με βάση την υπογραφή γονιδιακής έκφρασης των ασθενών. Στην παρούσα μελέτη, περιγράψαμε μια ολοκληρωμένη ανάλυση γονιδιακής έκφρασης των 2186 δειγμάτων από 39 διαφορετικές μελέτες για τον εντοπισμό και την επικύρωση ενός γονιδίου καρκίνος υπογραφή που είναι ανεξάρτητη από τους τύπους όγκων και μπορούν να εντοπίσουν ασθενείς με καρκίνο για μια ευρεία ποικιλία ανθρώπινων κακοηθειών.

Αποτελέσματα

τις αλλαγές έκφρασης του κοινού γονιδίου σε διάφορους τύπους καρκίνου

Αναλύσαμε πρώτη προφίλ γονιδιακής έκφρασης των 1.223 ανθρώπινων δειγμάτων (343 φυσιολογικούς ιστούς και 880 ιστούς όγκων) από τα σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης 1-20 που περιέχει 20 διαφορετικούς τύπους καρκίνων (Πίνακας S1). Η συνήθους χαρακτήρα της γονιδιακής έκφρασης σε αυτούς τους 20 τύπους καρκίνου ήταν στατιστικώς αξιολογείται από αναλύσεις μετάθεση (p & lt? 10

-5). Συνολικά, ταυτοποιήθηκαν 187 γονίδια που επηρεάζονται συνήθως στον καρκίνο. Από αυτά, 117 ήταν επάνω ρυθμισμένη και 70 ήταν ρυθμισμένα προς τα κάτω σε δείγματα σχεδόν όλα καρκινικό ιστό, ανεξάρτητα από ιστό προέλευσής τους (Πίνακας 1 και 2). Με το εργαλείο βιοπληροφορικής, FatiGO (https://fatigo.bioinfo.cnio.es), βρήκαμε 142 από 187 γονίδια του καρκίνου συσχετίστηκαν σε σημαντικό βαθμό με τουλάχιστον μία οντολογία γονιδίων (GO) κατηγορία. Αρκετές λειτουργικές κατηγορίες έχουν αποδειχθεί ότι είναι σημαντικό για την καρκινογένεση και την εξέλιξη του καρκίνου (Πίνακας S2). Για παράδειγμα, 11 γονίδια (BFAR, CARD4, SPP1, SNCA, ΒΑΧ, STAT1, CLU, GULP1, BID, CIDEA και PPP2R1B) ελέγχου προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο? Οι 8 γονίδια (TTK, RECK, ΒΑΧ, STAT1, NME1, CCNB2, E2F3 και PPP2R1B) που εμπλέκονται στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου? 8 γονίδια (ΤΑΡ1, APOL2, SPP1, CLU, PSMB8, TAPBP, HLA-F και TNFSF13B) παίζουν ρόλους στην ανοσοαπόκριση? και 6 γονίδια (TTK, SPP1, NME1, NAP1L1, NPM1 και TNFSF13B) ρυθμίζουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Επιπλέον, τα γονίδια που εμπλέκονται στην πρωτεΐνη μεταφοράς, Μ κυττάρων φάση του κύκλου, οδός απέκκρισης και επιδιόρθωση του DNA είναι συνεχώς up-ρυθμίζονται σε μια μεγάλη πλειοψηφία των τύπων καρκίνου.

Η

Εκκαθάριση των κοινών καρκίνου γονίδια από QRT-PCR και TMA

Για την επικύρωση των αποτελεσμάτων της γονιδιακής έκφρασης μικροσυστοιχιών από την ολοκληρωμένη ανάλυση της έκφρασης των γονιδίων, τα σχετικά επίπεδα έκφρασης των 32 από τα 187 γονίδια του καρκίνου προσδιορίστηκαν με ανάλυση QRT-PCR, χρησιμοποιώντας εντελώς ανεξάρτητα δείγματα από τρία κάθε του μαστού, του πνεύμονα, του προστάτη, του παχέος εντέρου και του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας και να συνδυαστούν φυσιολογικό ιστό τους. Επιβεβαιώσαμε τα αποτελέσματα έκφρασης για τα περισσότερα από αυτά τα επιλεγμένα γονίδια (αλλαγή φορές & gt? 1,5, p ≤ 0,05 και η συνοχή & gt? 60%) (Πίνακας 3). Τα κορυφαία 10 γονίδια με απόλυτη μεταβολή φορές & gt? 4, p ≤ 0,05 και συνέπειας & gt? 85% επιβεβαιώθηκαν περαιτέρω χρησιμοποιώντας ένα άλλο 18 συμφωνημένα όγκου και φυσιολογικά δείγματα από μαστού, του πνεύμονα και των ασθενών με καρκίνο του τραχήλου της μήτρας. Στην εκτεταμένη ανάλυση, τα επίπεδα έκφρασης αυτών των 10 γονίδια ήταν ακόμη σημαντικά διαφορετικές με απόλυτη μεταβολή φορές & gt? 4, p ≤ 0,05 και η συνοχή & gt? 85%, εκτός από τα γονίδια SPP1 και NDRG2, που επέδειξε ελαφρώς μειωμένη συνοχή (Σχήμα 1).

Fold διαφορές πάνω συμφωνημένα κανονικούς ελέγχους απεικονίσθηκαν για 21 έως 24 όγκους από όλες τις ελεγχόμενες ιστούς συμπεριλαμβανομένου του μαστού, του πνεύμονα, του προστάτη, του παχέος εντέρου και του τραχήλου της μήτρας όγκους εις διπλούν, παρέχοντας 42 έως 48 σημεία δεδομένων ανά γονίδιο. Η μέση μεταβολή φορές, σ αξία, συνέπεια της ρύθμισης τάσης, και τους αριθμούς των ιστών με πάνω ή κάτω-έκφραση επίσης απαριθμούνται.

Η

ανάλυση ιστών μικροσυστοιχίες (ΤΜΑ) διεξήχθη επίσης για τρεις επιλέγεται τυχαία κοινά γονίδια καρκίνου (SPP1, BID και CLU) για να καθοριστεί αν οι αλλαγές mRNA συσχετίστηκαν με αλλαγές στην έκφραση πρωτεΐνης σε ασθενείς με καρκίνο. Η μικροσυστοιχία ιστός περιέχει 200 ​​δείγματα όγκων με 50 δείγματα από καθένα από τέσσερις τύπους καρκίνου (του παχέος εντέρου, του μαστού, των ωοθηκών, και του πνεύμονα). Ανάλυση της έκφρασης πρωτεΐνης SPP1 στον όγκο και φυσιολογικούς ιστούς έδειξε ότι SPP1 είναι παρόν στο κυτταρόπλασμα και τον πυρήνα των κυττάρων. Τα περισσότερα δείγματα από αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου, αδενοκαρκινώματος μαστού, αδενοκαρκίνωμα ωοθηκών, και καρκίνο του πνεύμονα έδειξαν ενδιάμεσα στην ισχυρή κυτταροπλασματική χρώση SPP1 σε κύτταρα όγκου, αλλά η χρώση σε φυσιολογικούς ιστούς ήταν πολύ ασθενέστερη. Οι μέσες βαθμολογίες για όγκο και φυσιολογικούς ιστούς είναι 11,1 ± 1,8 και 1,8 ± 1,5 σε αδενοκαρκίνωμα του κόλου (p = 0,0005), 10,9 ± 1,7 και 4,5 ± 3,8 σε αδενοκαρκινώματος μαστού (p = 0,043), 11,7 ± 1,0 και 3,3 ± 4,2 σε ωοθήκη αδενοκαρκινώματος (p = 0,028), και 9.0 ± 2.2 και 3.5 ± 2.0 σε καρκίνο του πνεύμονα (ρ = 0,0005), αντιστοίχως (Σχήμα 2 και Σχήμα S1). Θετική κυτταροπλασματική χρώση του clusterin (CLU) ήταν παρούσα και στις δύο όγκων και φυσιολογικών κυττάρων στον πνεύμονα, του μαστού, των ωοθηκών και του ιστού. Ωστόσο, σε σύγκριση με φυσιολογικούς ιστούς, η clusterin μειώθηκε στον καρκίνο του πνεύμονα (5.6 ± 2.1

vs.

10,8 ± 1,6, ρ = 0,005), ο καρκίνος του μαστού (7,1 ± 2,7

vs.

10.5 ± 1,7, ρ = 0,017), και τον καρκίνο των ωοθηκών (6.8 ± 3.0

vs.

10,5 ± 1,7, ρ = 0,011) (Σχήμα 3Α, Β και D). Καρκίνο του παχέος εντέρου έδειξε πολύ λιγότερο θετική χρώση CLU από άλλους τύπους όγκων και δεν υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ των όγκων του παχέος εντέρου και φυσιολογικούς ιστούς κόλου (Σχήμα 3C). BID πρωτεΐνη ήταν σημαντικά ρυθμισμένη προς τα πάνω σε καρκίνο του παχέος εντέρου, ο καρκίνος του πνεύμονα και καρκίνου του μαστού, αλλά όχι σε καρκίνο των ωοθηκών (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Οι μέσες βαθμολογίες των ανοσοδραστικών χρώση σε όγκο και φυσιολογικούς ιστούς είναι 11,2 ± 1,9

vs.

2.0 ± 1.4 (p = 0,00015), 10.4 ± 2.2

vs.

2.5 ± 2.2 (p = 0.0002 ) και 11.5 ± 1.4

vs.

6.5 ± 1.9 (ρ = 0.010) για αυτούς τους τρεις τύπους καρκίνου, αντίστοιχα (Σχήμα 3Ε-G). Ημιποσοτική ανάλυση δείχνει ότι τα περισσότερα από τα δείγματα από διάφορα είδη καρκίνου έχουν ισχυρή, υψηλό ποσοστό BID ανοσοαντίδρασης, ενώ φυσιολογικούς ιστούς δείχνουν μόνο χαμηλό έως μέσο επίπεδο της χρώσης? CLU τείνει να ρυθμίζεται προς τα κάτω σε όγκους (Σχήμα 3Η). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το επίπεδο της πρωτεΐνης είναι σε μεγάλο βαθμό συνεπής με την έκφραση mRNA αυτών των τριών γονιδίων.

SPP1 θετική χρώση παρουσιάζει σε κυτταρόπλασμα και πυρηνικών κυττάρων όγκου στον καρκίνο του πνεύμονα (Α, δεξιά), ο καρκίνος του μαστού (Β, δεξιά ), ο καρκίνος των ωοθηκών (C, δεξιά), και ο καρκίνος του παχέος εντέρου (D, δεξιά), ενώ αρνητική χρώση σε φυσιολογικό πνεύμονα (Α, αριστερά), και των ωοθηκών (C, αριστερά), η ασθενής χρώση σε φυσιολογικό μαστό (Β, αριστερά), και κόλον (D, αριστερά).

Η

Θετική κυτταροπλασματική χρώση CLU παρουσιάζει τόσο καρκινικών και φυσιολογικών κυττάρων στον πνεύμονα, του μαστού, του παχέος εντέρου και των ωοθηκών ιστού (Α έως D). έκφραση CLU μειώθηκε στον καρκίνο του πνεύμονα (Α, ανώτερο επίπεδο) σε σύγκριση με φυσιολογικό πνεύμονα (Α, χαμηλότερο επίπεδο). Τόσο η κανονική του μαστού (Β, χαμηλότερο επίπεδο) και των ωοθηκών (D, χαμηλότερο επίπεδο) δείχνουν μέση για ισχυρή χρώση στο κυτταρόπλασμα, και το μεσαίο με ασθενή χρώση στο στήθος (Β, ανώτερο επίπεδο) και του καρκίνου των ωοθηκών (D, ανώτερο επίπεδο). Πολύ λιγότερο θετική χρώση clusterin παρούσα σε τόσο του όγκου του παχέος εντέρου (C, ανώτερο επίπεδο) και φυσιολογικούς ιστούς (C, χαμηλότερο επίπεδο). BID παρουσιάζει έντονη κυτταροπλασματική και πυρηνική χρώση σε καρκίνο του πνεύμονα (E, ανώτερο επίπεδο) και η ασθενής πυρηνική χρώση στο φυσιολογικό επιθήλιο του πνεύμονα (E, χαμηλότερο επίπεδο). Αυξημένη ισχυρή χρώση των πυρηνικών και κυτταροπλασματικών παρατηρείται σε όγκο του μαστού (F, ανώτερο επίπεδο), σε σύγκριση με το φυσιολογικό ιστό του μαστού (F, χαμηλότερο επίπεδο). Στον καρκίνο του παχέος εντέρου, BID δείχνει ισχυρή κυτταροπλασματική και πυρηνική χρώση σε κύτταρα όγκου (G, ανώτερο επίπεδο), ενώ λιγότερο θετική χρώση BID βρέθηκε σε φυσιολογικό ιστό κόλου (G, χαμηλότερο επίπεδο). Ημι-ποσοτική ανάλυση του CLU και BID ανοσοαντίδραση σε όγκους και φυσιολογικούς ιστούς (Η). Τα περισσότερα από τα δείγματα από διάφορα είδη καρκίνου έχουν ισχυρή, υψηλό ποσοστό BID ανοσοαντίδραση και φυσιολογικούς ιστούς δείχνουν μόνο μέσον για την χρώση χαμηλό επίπεδο? ενώ CLU τείνει να ρυθμίζεται προς τα κάτω σε όγκους (Η). Υψηλή = σκοράρει 10-12, μέση = σκορ 6-9, και το χαμηλό = 1-5. Αριστερή στήλη σε κάθε πάνελ είναι σε χαμηλή ισχύ (100Χ) και δεξιά στήλη σε κάθε πάνελ είναι σε υψηλής ισχύος (400Χ).

Η

Κοινή μονοπάτια του καρκίνου σε διάφορους τύπους καρκίνου

Εμείς περαιτέρω ρωτήθηκαν μια λίστα των 1.687 βιολογικών οδών που περιλαμβάνουν μεταβολικές οδούς, δίκτυα αλληλεπίδρασης πρωτεϊνών, μονοπάτια μεταγωγής σήματος, και ρυθμιστικά δίκτυα γονιδίων για να εξετάσει εάν διάφορα γονίδια εντός μιας συγκεκριμένης πράξης μονοπάτι με αθροιστικό τρόπο να επηρεάσει νεοπλασματικό μετασχηματισμό και την εξέλιξη. Ο πλούτος της σημαντικά διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων σε ένα συγκεκριμένο μονοπάτι πάλι αξιολογήθηκε από 100.000 εξετάσεις μετάθεση στα σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης. Ανάλυση οδός έδειξε ότι σημαντική διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων (p & lt? 0,01) ως επί το πλείστον εμπλουτισμένο σε γλυκόλυση μονοπάτι, του κυτταρικού κύκλου οδοφράγματος ΙΙ μονοπάτι και PLK3 μονοπάτι, το οποίο περιείχε 24, 10 και 10 γονίδια, αντίστοιχα (p & lt? 10

-5) . Είναι ενδιαφέρον ότι, τα περισσότερα από τα γονίδια που εμπλέκονται σε αυτές τις τρεις οδούς είναι ρυθμισμένα προς τα πάνω σε μια μεγάλη πλειοψηφία των καρκινικών ιστών, σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς ιστούς (Εικόνα S2), γεγονός που υποδηλώνει την επικράτηση του γονιδίου υπερδραστηριότητας και ενίσχυση σε ανθρώπινες κακοήθειες.

επιβεβαίωση της κοινής πρότυπο γονιδιακής έκφρασης σε ανεξάρτητες ομάδες δεδομένων

στη συνέχεια, αποφασίσαμε να επικυρώσει γονιδιακή υπογραφή έκφραση μας και να δούμε αν θα μπορούσαμε να διακρίνουμε τα δείγματα καρκίνου από κανονικά δείγματα σε τελείως ανεξάρτητα σύνολα δεδομένων. Η διακριτική εξουσία της υπογραφής έκφραση 187 γονιδίων σε φυσιολογικά και καρκινικά δείγματα ελέγχθηκε με την ομαδοποίηση ανάλυση χρησιμοποιώντας δεδομένα έκφρασης γονιδίων ολιγονουκλεοτιδίων που προέρχονται από 19 εντελώς ανεξάρτητα σύνολα δεδομένων. Σύνολα δεδομένων 21 έως 38, που χρησιμοποιείται για την επικύρωση, αποτελούνταν από 211 κανονικό και 492 ιστούς όγκων από 14 διαφορετικούς τύπους καρκίνου. Στις περισσότερες από αυτές 18 σύνολα δεδομένων, τα δείγματα ταξινομούνται σε δύο ομάδες, μία η οποία περιλαμβάνει τα πιο φυσιολογικά δείγματα και ένα άλλο για τα περισσότερα δείγματα όγκων, με βάση την 187 γονίδιο υπογραφή μας (Σχήμα S3). Η συνολική ακρίβεια της σωστής ταξινόμησης είναι, κατά μέσο όρο, 92,64% που κυμαίνονται από 78% έως 100% (Πίνακας 4). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το σύνολο δεδομένων 30 και 31 είναι ελαφρώς διαφορετικό από τα άλλα σύνολα δεδομένων λόγω της ετερογένειας των δειγμάτων καρκίνου. Όλα τα δείγματα σε αυτές τις δύο σύνολα δεδομένων ταξινομήθηκαν σε δύο μεγάλες ομάδες: μία που περιέχουν μόνο δείγματα όγκων? η άλλη ομάδα περιέχουν τόσο όγκων και φυσιολογικούς, οι οποίες μπορούν να διακριθούν σαφώς ως δύο υποομάδες. Συγκεκριμένα, το σύνολο δεδομένων 30, οκτώ κυτταρικές σειρές μυελώματος σχηματίζεται μια ομάδα με προσθήκη ενός κυττάρου πλάσματος λευχαιμία (PCL)? στην άλλη ομάδα, οκτώ δείγματα κανονικό κύτταρο πλάσματος και οκτώ δείγματα από ασθενείς με πολλαπλό μυέλωμα (ΜΜ) ή PCL σαφώς υποδιαιρούνται. Στο σύνολο δεδομένων 31, έξι δείγματα μεταστατικό καρκίνο του προστάτη ομαδοποιούνται, ενώ κανονικοί ιστοί και πρωτογενών καρκίνων του προστάτη ήταν στην άλλη ομάδα, με έξι φυσιολογικούς ιστούς και ένα κύριο καρκίνου του προστάτη σε μια υποομάδα, και έξι πρωτογενείς καρκίνους προστάτη στην άλλη υποομάδα. Στην ομαδοποίηση ανάλυση για τα δείγματα όγκων των διαφορετικών υποτύπων με δεδομένα γονιδιακής έκφρασης, δεν είναι ασυνήθιστο ότι ορισμένες υποομάδες του όγκου είναι πιο κοντά στην κανονική ομάδα, αλλά είναι σαφώς διακρίνεται από την κανονική ομάδα.

Η

Σύνολο δεδομένων 39 που περιλαμβάνονται 180 δείγματα όγκων, που εκτείνονται σε 14 κοινούς τύπους όγκων, και 81 δείγματα φυσιολογικού ιστού. Μεταξύ 14 τύπους όγκων, αδενοκαρκινώματος της μήτρας, λευχαιμία και μεσοθηλίωμα του υπεζωκότα δεν ήταν παρόντες στα 20 σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης. Σε αναλύσεις ομαδοποίηση, τα δείγματα συγκεντρωμένοι σε τρεις ομάδες: Η ομάδα των όγκων Ι συνθέτοντας 57 όγκων και 20 φυσιολογικούς ιστούς, η κανονική ομάδα συνθέτει από 11 όγκων και 53 φυσιολογικούς ιστούς, και την ομάδα του όγκου II συνθέτουν 112 όγκων και 8 φυσιολογικούς ιστούς (Σχήμα 4) . Η ακρίβεια της ταξινόμησης είναι 85%. Όλα καρκίνος του κεντρικού νευρικού συστήματος και οι περισσότεροι από παγκρεατικό αδενοκαρκίνωμα ταξινομήθηκαν σε ομάδα όγκων I, ενώ όλα λευχαιμία και τα περισσότερα από τα λεμφώματα ταξινομήθηκαν σε ομάδα όγκων II. Αξίζει να σημειωθεί ότι, το 187-γονίδιο υπογραφή αποδίδει καλά (81-100%) στην ταξινόμηση νέων τύπων καρκίνου (όπως αδενοκαρκίνωμα της μήτρας, λευχαιμία και μεσοθηλίωμα του υπεζωκότα). Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι μόνο ~31-60% των γονιδίων από αυτό το 187 γονίδιο υπογραφή που χρησιμοποιήθηκαν στην ομαδοποίηση αναλύει υπάρχουν σε κάθε ένα από τα σύνολα δεδομένων επικύρωσης, λόγω της ιδιαιτερότητας των πλατφορμών, τη διαθεσιμότητα των δειγμάτων και τις τιμές που λείπουν σε πειράματα μικροσυστοιχιών. Επιπλέον, το σύνολο των γονιδίων που χρησιμοποιούνται για τις αναλύσεις ομαδοποίησης είναι εν μέρει διαφορετικές μεταξύ συνόλων δεδομένων επικύρωσης, ανάλογα με τη διαθεσιμότητα των δεδομένων γονιδιακής έκφρασης σε μια συγκεκριμένη μελέτη. Αυτό έδειξε την ευρωστία, τη χρησιμότητα και την πανταχού παρουσία του γονιδίου υπογραφή μας. Τέλος, προσπαθήσαμε επίσης να χαρακτηρίσει αυτά τα 261 δείγματα, χρησιμοποιώντας τα προφίλ έκφρασης, της 28ης κοινά γονίδια του καρκίνου του επιβεβαιώνεται από την ανάλυση QRT-PCR με την αλλαγή φορές & gt? 3 και συνέπειας & gt? 60%. Η εκλεπτυσμένη 28-γονιδίου υπογραφή επιτευχθεί ακόμα -80% ακρίβεια της ταξινόμησης (Εικόνα S4). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το σύνολο δεδομένων 39 χρησιμοποιείται ένα παλιό σύστημα μικροσυστοιχιών της Affymetrix FL 6800 γονίδιο τσιπ με συνολικά 7.289 ανιχνευτές. Οι αριθμοί των ανιχνευτών που χρησιμοποιούνται στην παραπάνω δύο ομαδοποίησης αναλύσεις για το σύνολο δεδομένων 39 ήταν 72 και 19, που αντιστοιχούν σε 59 και 15 γονιδίων, αντιστοίχως.

φυσιολογικών ιστών σημάνθηκαν μαύρο και καρκινικών ιστών σημάνθηκαν με κόκκινο χρώμα. Τα δείγματα ομαδοποιούνται σε τρεις ομάδες: την ομάδα των όγκων που συνθέτουν 57 όγκων και 20 φυσιολογικούς ιστούς, η κανονική ομάδα συνθέτης των 11 όγκων και 53 φυσιολογικούς ιστούς, και η ομάδα του όγκου ΙΙ συνθέτουν 112 όγκου και 8 φυσιολογικούς ιστούς. Όλα καρκίνος του κεντρικού νευρικού συστήματος και οι περισσότεροι από παγκρεατικό αδενοκαρκίνωμα ταξινομήθηκαν σε ομάδα όγκων I, ενώ όλα λευχαιμία και τα περισσότερα από τα λεμφώματα ταξινομήθηκαν σε ομάδα όγκων II. Η ακρίβεια της ταξινόμησης είναι 85%.

Η

Συζήτηση

κατάταξης γονίδιο-έκφρασης μικροσυστοιχιών με βάση το DNA επιτρέπει σε ένα τυποποιημένο, αντικειμενική αξιολόγηση των ογκολογικών διάγνωση και πρόγνωση και παρέχει συμπληρωματικές πληροφορίες για την τρέχουσα κλινική πρωτόκολλα [20]. Ωστόσο, οι μελέτες αυτές είναι συνήθως ειδικά για ορισμένους τύπους καρκίνου, και τα ληφθέντα προφίλ έκφρασης έχουν περιορισμένη χρήση λόγω της ανεπαρκούς επικύρωση σε μεγάλες ομάδες ασθενών. Σε αυτή τη μελέτη, εντοπίσαμε ένα γονίδιο υπογραφή για ταξινόμηση μοριακών καρκίνου μέσω μια ενοποιητική ανάλυση γονιδιακής έκφρασης των 20 διαφορετικών τύπων κοινή μορφή καρκίνου. Αυτή η υπογραφή περιέχει 187 γονίδια των οποίων η παρεκκλίνουσα έκφραση παρατηρήθηκε σε όλες σχεδόν τις δείγματα καρκινικού ιστού, ανεξαρτήτως του ιστού προέλευσής τους. Για να φανεί η χρησιμότητα και την ευρωστία της υπογραφής, προσδιορίσαμε διακριτική εξουσία της σε ένα άλλο 19 εντελώς ανεξάρτητα σύνολα δεδομένων. Η ακρίβεια της ταξινόμησης είναι περίπου 92,6% με τη χρήση αυτής της κοινής υπογραφή του καρκίνου. Είναι ενδιαφέρον, ένα διαφορετικό υποσύνολο των γονιδίων που ευθύνονται για 31-60% του 187-γονίδιο υπογραφή μπορεί αυστηρά προσδιορίσει ασθενείς με καρκίνο για μια ευρεία ποικιλία ανθρώπινων κακοηθειών. Το πιο σημαντικό, αυτή η υπογραφή εκτελεί επίσης και στην πρόβλεψη νέων τύπων καρκίνου που δεν εκπροσωπήθηκαν στην ολοκληρωμένη ανάλυση σε σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης. Αυτό επιβεβαιώνει ότι το ταυτοποιημένο υπογραφή είναι καρκίνος τύπου ανεξάρτητο και έχει συλλάβει ορισμένα από τα ουσιώδη χαρακτηριστικά της μεταγραφής του νεοπλαστικού μετασχηματισμού και προόδου εν γένει. Ωστόσο, παραμένει άγνωστο αν όλα αυτά τα γονίδια στην υπογραφή μας εμπλέκονται στην ανάπτυξη του καρκίνου. Μερικοί απ ‘αυτούς μπορεί να είναι μια ένδειξη για κάτι συμβαίνει στο σώμα που συνοδεύει τη διαδικασία της νόσου? ενώ άλλα είναι γονίδια

pe se

που προάγουν την καρκινογένεση και τον καρκίνο εξέλιξη. Έχουμε, επίσης, σε σύγκριση υπογραφή μας με δύο υπογραφές σε ανεξάρτητα σύνολα δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν σε αυτές τις μελέτες [21], [22]. Η συνολική ακρίβεια της σωστής ταξινόμησης χρησιμοποιώντας την υπογραφή μας είναι, κατά μέσο όρο, το 95% που κυμαίνονται από 90% έως 100%? ενώ η συνολική ακρίβεια της Ρόδου και Xu είναι 89% και 93%, αντίστοιχα (Πίνακας S3). Οι δύο προηγούμενες υπογραφές προσδιορίστηκαν είτε από το ίδιο σύνολο γονιδίων σε μια ενιαία πλατφόρμα μικροσυστοιχιών [21] ή κοινά γονίδια μεταξύ διαφορετικών πλατφορμών [22]. Οι ανέλυσε τα γονίδια αντιπροσωπεύουν μόνο ένα υποσύνολο των γονιδίων στο γονιδίωμα (περίπου 25%) και ήταν εξαιρετικά υπερεκπροσωπούνται στις υπογραφές τους? ενώ τα άλλα γονίδια που δεν παρουσιάζονται στην αναλύονται πλατφόρμα ή δεν είναι κοινά μεταξύ των πλατφορμών είχαν χαθεί στις υπογραφές τους. Στην παρούσα μελέτη, η προτεινόμενη μέθοδος για τον προσδιορισμό του γονιδίου υπογραφή είναι απλή και ανεξάρτητη από διαφορετικές πλατφόρμες μικροσυστοιχιών (για παράδειγμα διάφορες μάρκες μη εμπορικούς cDNA και τσιπ Affymetrix). Ως εκ τούτου, μπορούμε να αξιοποιήσουμε τις πληροφορίες όλων των γονιδίων σε μια συγκεκριμένη μελέτη μικροσυστοιχιών. Η μελέτη μας υπογραμμίζει επίσης τη σημασία του μεγάλου μεγέθους του δείγματος σε μικροσυστοιχιών αναλύσεις για τον προσδιορισμό και την επικύρωση των προγνωστικών υπογραφές. Σε αυτή τη μελέτη, συγκεντρώθηκαν συνολικά 2.186 δείγματα από 39 ανεξάρτητες μελέτες μικροσυστοιχιών για ταξινομητή την ανακάλυψη και την επικύρωση. Τα αποτελέσματα από αυτή τη μεγάλης κλίμακας ανάλυση ενοποιητική έκφρασης των γονιδίων πρέπει να είναι πιο εύρωστη και αξιόπιστη από κάθε δυνητικά υπό κινούνται μεμονωμένες μελέτες.

Εντοπίσαμε επίσης αρκετές κοινές οδούς όπου αλλαγμένη έκφραση διαφόρων γονιδίων δρουν σε ένα κοινό μονοπατιού να επηρεάσει την ανάπτυξη του όγκου. Αυτά τα μονοπάτια περιλαμβάνουν τις γλυκόλυση, του κυτταρικού κύκλου οδοφράγματος ΙΙ και PLK3 μονοπάτια. Βρήκαμε ότι πολλά από τα γονίδια στο εσωτερικό κάθε οδοί πάνω ρυθμισμένα σε διάφορους τύπους ιστών όγκου σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς ιστούς. Η διατάραξη της έκφρασης πολλαπλών γονιδίων εντός αυτών των οδών μπορεί να είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό των νεοπλασματικό μετασχηματισμό και την εξέλιξη σε κακοήθεις όγκους. Θεραπευτικές χειρισμός αυτών των οδών μπορεί να παρέχει μια καθολική στρατηγική για θεραπεία πολλών τύπων καρκίνου. Για παράδειγμα, τα καρκινικά κύτταρα συχνά παράγουν ενέργεια μέσω της γλυκόλυσης ζύμωσης αντί οξειδωτική φωσφορυλίωση. Είναι πιθανό ότι η έλλειψη της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης περιορίζει την παραγωγή προαποπτωτικής υπεροξειδίου. Τρία ένζυμα του προφίλ 187 γονίδιο, ΤΡΙ, PGK1 και ΕΝΟ1, οι οποίες συμμετέχουν στη γλυκολυτική οδό, βρέθηκαν επίσης να υπερεκφράζεται σημαντικά τα HER-2 /neu-θετικούς όγκους του μαστού [23]. Η υπερέκφραση αυτών των ενζύμων μπορεί επίσης να αφορούν στις αυξημένες απαιτήσεις και των δύο οδών σύνθεση /αποδόμηση ενέργεια και πρωτεΐνη στα ταχέως αναπτυσσόμενη όγκους. Αυτό το μονοπάτι προτάθηκε να είναι σημαντικές στην ογκογένεση περισσότερα από 70 χρόνια από την Warburg [24].

Τα γονίδια που εντοπίστηκαν στην υπογραφή μας θα μπορούσε να είναι οι πρωταρχικοί στόχοι της θεραπείας του καρκίνου και την πρόληψη, δεδομένου ότι απορυθμίζεται σε πολλούς τύπους Καρκίνος. Χαρακτηρισμός αυτών των κοινών γονιδίων θα πρέπει να παρέχει ευκαιρίες για την αποσαφήνιση ορισμένων από τις πιο γενικούς μηχανισμούς της έναρξης και εξέλιξης του καρκίνου. γονιδιακή θεραπεία καρκίνου περιλαμβάνει κλασικά παράδοση των ογκοκατασταλτικών, που επάγει απόπτωση ή γονίδια αυτοκτονίας άμεσα σε κύτταρα όγκου. Σύλληψη του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων είναι ο απώτερος στόχος της αντικαρκινικής θεραπείας. Είναι ενδιαφέρον ότι, στα δεδομένα μας, οι προσδιορίζονται κοινά γονίδια που εμπλέκονται στη ρύθμιση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού είναι όλες πάνω ρυθμισμένα σε διαφορετικούς τύπους ιστών όγκου (Πίνακας S2). Τα γονίδια αυτά περιλαμβάνουν TTK, SPP1, NME1, NAP1L1, NPM1 και TNFSF13B. Η οστεοποντίνη (SPP1) είναι ένα γονίδιο που ρυθμίζει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι SPP1 εκφράζεται έντονα σε αρκετές κακοήθειες. Άφθονα έκκριση SPP1 δρα ως δείκτης για τον καρκίνο του μαστού και του προστάτη, οστεοσάρκωμα, γλοιοβλάστωμα, καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων και μελάνωμα [25]. Κύτταρα από τα ποντίκια knockout SPP1 δείξει διαταραγμένη σχηματισμό αποικίας σε μαλακό άγαρ και βραδύτερη αύξηση του όγκου

in vivo

σε σύγκριση με όγκους σε ποντίκια άγριου τύπου [26]. Στην ανάλυση QRT-PCR μας, SPP1 υπερεκφράστηκε σε 18 από 22 δείγματα από πέντε διαφορετικούς τύπους ιστών όγκου (Σχήμα 1). Η ανάλυση μικροσυστοιχιών ιστού κατέδειξε επίσης ότι αυτή η αυξημένη έκφραση του mRNA επίπεδο του SPP1 συσχετίστηκε σημαντικά με το επίπεδο πρωτεΐνης σε ασθενείς με καρκίνο (Σχήμα 2). Έτσι, SPP1 μπορεί να είναι ένας ελπιδοφόρος κοινός στόχος της θεραπείας του καρκίνου και την πρόληψη.

BH3-αλληλεπιδρούν αγωνιστή πεδίου θανάτου (BID) και clusterin (CLU) είναι δύο άλλα πιθανούς θεραπευτικούς στόχους που εμπλέκονται στον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο. BID περιέχει μόνο την περιοχή ΒΗ3, η οποία είναι απαραίτητη για την αλληλεπίδραση του με τις πρωτεΐνες της οικογένειας Bcl-2 και για δραστικότητα προ-θανάτου της. BID είναι επιδεκτική σε πρωτεολυτική διάσπαση από κασπάσες, καλπαΐνες, Granzyme Β και καθεψίνες [27]. BID είναι σημαντικό να τον κυτταρικό θάνατο που προκαλείται από αυτές τις πρωτεάσες και έτσι είναι ο φρουρός στα σήματα πρωτεάση με τη μεσολάβηση του θανάτου [28]. Πρωτεάση διασπάται BID είναι ικανό να επάγει πολλαπλές μιτοχονδριακή δυσλειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της απελευθέρωσης της δια-μεμβράνης χώρο πρωτεΐνες, αναδιοργάνωση ακρολοφίες, αποπόλωση, μετάβαση διαπερατότητα και την παραγωγή δραστικών ειδών οξυγόνου. Έτσι BID είναι μια μοριακή γέφυρα που συνδέει διάφορες οδούς περιφερειακών θάνατο στην κεντρική οδό μιτοχόνδρια. Πρόσφατες μελέτες έδειξαν επίσης ότι η προσφορά μπορεί να λειτουργήσει ως κάτι περισσότερο από μια προ-αποπτωτικών μόριο δολοφόνος. BID όχι μόνο προάγει την εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου σε φάση S, αλλά περιλαμβάνει επίσης την διατήρηση του γονιδιακού σταθερότητα με την εμπλοκή στη μιτωτική σημεία ελέγχου [27]. Αυτή η πρωτεΐνη έχει διάφορες λειτουργίες που είναι σημαντικές τόσο για την ζωή και το θάνατο του κυττάρου. Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η προσφορά αυξήθηκε σε όγκο στον εγκέφαλο, γλοιώματα, καρκίνο του προστάτη, καρκίνο των ωοθηκών και του παχέος εντέρου [29]. CLU είναι μια γλυκοπρωτεΐνη θειικές, εμπλέκεται σε διάφορες κυτταρικές λειτουργίες που εμπλέκονται στην καρκινογένεση και την εξέλιξη του όγκου, συμπεριλαμβανομένων ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου, κυτταρική προσκόλληση, την επιδιόρθωση του DNA και απόπτωση. Αρκετές μελέτες δείχνουν πολύ μειωμένη έκφραση του CLU σε όγκους σε σύγκριση με το φυσιολογικό ιστό, συμπεριλαμβανομένων των όρχεων όγκου, νοη Hippel-Lindau (pVHL) -defective νεφρική νεοπλασία, οισοφαγικό καρκίνωμα των πλακωδών κυττάρων [30] – [34]. Η μείωση του συνολικού επιπέδου CLU φαίνεται επειδή οι CLU θετικά διαμερίσματα στρωματικά του φυσιολογικού βλεννογόνου χάνεται σε όγκο [35]. CLU διαδραματίζει έναν αρνητικό ρόλο στον πολλαπλασιασμό των επιθηλιακών κυττάρων και την έλλειψη CLU αυξάνει την ευαισθησία στην ογκογένεση μετά καρκινογόνες πρόκληση. Το υπό-έκφραση της CLU ήταν άμεσα εμφανής σε άκρως κακοήθη κύτταρα αδενοκαρκινώματος του προστάτη MD PR317 χρησιμοποιώντας την τεχνική μικροδιατομής λέιζερ και σειριακή ανάλυση της γονιδιακής έκφρασης [36]. Τόσο QRT-PCR και ιστών μικροσυστοιχιών μας αναλύσεις επιβεβαίωσαν την προς τα πάνω ρύθμιση της BID και προς τα κάτω ρύθμιση CLU στις περισσότερες καρκινικούς ιστούς (Εικόνα 3).

Τα βλαστικά κύτταρα είναι τα πολύ πρώιμα κύτταρα του εμβρύου που διαιρούν και διαφοροποιούνται για να σχηματίσουν ώριμη όργανα και ιστούς. Μικροί αριθμοί των φυσιολογικών αρχέγονων κυττάρων επιμένουν στην ενηλικίωση και λειτουργούν για την διατήρηση και την επισκευή υγιείς ιστούς. Έχει αποδειχθεί πρόσφατα ότι, όπως και τους φυσιολογικούς ιστούς, οι ανθρώπινοι όγκοι κινηθεί και διατηρείται από τα βλαστικά κύτταρα. Καρκίνος βλαστικά κύτταρα υφίστανται ως πληθυσμός μειονότητας εντός του όγκου και μοιράζονται πολλές γενετικές και βιολογικές χαρακτηριστικά των φυσιολογικών αρχέγονων κυττάρων. Ορισμένα γονίδια υπερεκφράζεται σε ιστούς καρκίνου που έχουν αναγνωριστεί στην υπογραφή μας βρέθηκαν εκφράζεται υψηλά σε εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. Για παράδειγμα, τα EPR, NPM1, STAT1 και LSM4 υψηλότερες εκφράζονται σε ανθρώπινα βλαστικά κυτταρικές σειρές εμβρυϊκών σε σύγκριση με την ανθρώπινη καθολική RNA [37], [38]. CCNB1, FBXO2, NMe2, SNRPF, DDX21, SLC38A4, PSMA2, PSMA3 και AP1S2 είναι επίσης υψηλότερα εκφράζονται σε ανθρώπινα βλαστικά κυτταρικές σειρές εμβρυϊκών [37], [38], τα μέλη των οικογενειών αυτών γονιδίων, όπως CCNB2, FBXO32, NME1, SNRPB, DDX39, SLC38A1, PSMA4, PSMA7 και AP1S1 παρατηρούνται στην υπογραφή μας. Ιδιαίτερα, δύο γονίδια στην υπογραφή μας, DNMT1 και TAPBP, είναι εισηγμένες στο SuperArray GEArray S Series ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων Gene Array, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να προφίλ της έκφρασης των γονιδίων που είναι γνωστό ότι είναι σημαντικά για τον προσδιορισμό, την ανάπτυξη και τη διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων (Catalog αριθμός HS-601,2, SuperArray, Frederick, MD? https://www.superarray.com/home.php). γονιδιακή υπογραφή μας περιλαμβάνει επίσης πολλά γονίδια που σχετίζονται με την ανάπτυξη των ιστών, όπως είναι η ρύθμιση της αναπτυξιακής διαδικασίας (FNDC3B, SPP1 και TTL), την εμβρυϊκή ανάπτυξη (ADAM10) και την ανάπτυξη των οργάνων (NCL, SPP1, SFXN1, ΒΑΧ, Adam-12, NRP2 και NME1) ( https://fatigo.bioinfo.cnio.es).

Εν περιλήψει, ορίσαμε ένα καρκίνο τύπου ανεξάρτητος γονίδιο υπογραφή πρόβλεψης της κατάστασης του καρκίνου για μια ευρεία ποικιλία ανθρώπινων κακοηθειών. Η υπογραφή αυτή έχει συλλάβει την ουσιαστική μεταγραφική μετάβαση της κανονικής συμπεριφοράς κυττάρων σε ανεξέλεγκτη κυτταρική ανάπτυξη σε κακοήθεις όγκους και ως εκ τούτου έχει σημαντικές επιπτώσεις στην διαγνωστική του καρκίνου, προγνωστικών και θεραπεία. Τα γονίδια αυτά θα πρέπει να αποδείξει ισχύει όχι μόνο για να κατανοήσουμε το κοινό μοριακό μηχανισμό του καρκίνου, καθώς και τη διάγνωση του καρκίνου, αλλά επίσης να χρησιμεύσει ως πιθανούς μοριακούς στόχους, καθώς και.

Υλικά και Μέθοδοι

Δεδομένα συλλογή και επεξεργασία

σύνολα δεδομένων μικροσυστοιχιών ελήφθησαν από δημόσιες βάσεις δεδομένων. Τα δεδομένα από δύο γενικούς τύπους, δεδομένων διπλής αναλογία κανάλι που αντιστοιχεί στο στίγματα μικροσυστοιχίες cDNA και τα δεδομένα ενιαίο ένταση κανάλι που αντιστοιχεί στο Affymetrix μικροσυστοιχίες. Τριάντα εννέα μελέτες είχαν 634 φυσιολογικές και 1.552 δείγματα καρκίνου συνολικά (Πίνακας S1). Όλες αυτές οι προηγούμενες μελέτες μικροσυστοιχίας είχαν αρχικά σχεδιαστεί για την ταυτοποίηση διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων μεταξύ φυσιολογικών και κακοηθών ιστών όγκου για τον συγκεκριμένο τύπο καρκίνου. εκθέσεις παθολογίας ήταν η βάση για την κατατάσσουν το φυσιολογικό και καρκινικό ιστό, και καλοήθεις και κακοήθεις όγκους σε αυτές τις μελέτες. Σύνολα δεδομένων 1-20 που αντιπροσωπεύουν 20 διαφορετικά είδη κοινός καρκίνος όπως της ουροδόχου κύστης, του μαστού, του παχέος εντέρου, του ενδομητρίου, των νεφρών, του ήπατος, του πνεύμονα, του μελανώματος, του λεμφώματος, του παγκρέατος, του προστάτη και του καρκίνου του θυρεοειδούς χρησιμοποιήθηκαν για να προσδιορίσουν κοινά γονίδια του καρκίνου και τις οδούς, και τα σύνολα δεδομένων 21 -39 χρησιμοποιήθηκαν για εκτεταμένη επικύρωση. Τα επιλεγμένα σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης ήταν συνήθως μεγαλύτερα από τα σύνολα δεδομένων επικύρωσης, εκτός από μερικά πολύ πρόσφατα κυκλοφόρησε σύνολα δεδομένων. Όλες οι τιμές έκφρασης ήταν βάσεως δύο log μεταμορφωθεί. Για να διευκολυνθεί η ανάλυση πολλαπλών μελέτη, Unigene ID συστάδα και το γονίδιο ονόματα αποδόθηκαν σε όλους τους κλώνους cDNA και ανιχνευτές Affymetrix βασίζεται στο NCBI Unigene Κατασκευάστηκε 198 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query. fcgidbunigene).

Ανίχνευση των διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων

Χρησιμοποιήσαμε δύο δειγμάτων μετάθεση

t

τεστ για τον εντοπισμό των διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων (βαθμούς με), η οποία τέθηκε σε εφαρμογή το R πακέτο ΡΕΚΜΑΧ (https://www.r-project.org/), για κάθε ένα από τα σύνολα δεδομένων 1-20.