Αφηρημένο

Κατανόηση μεταγωγής σήματος καρκινικό κύτταρο είναι μια πολλά υποσχόμενη προβάδισμα για την αποκάλυψη θεραπευτικών στόχων και τη δημιουργία δεικτών θεραπεία ειδικά για επιθηλιακό καρκίνο των ωοθηκών. Για να brodaly δοκιμασία τα πολλά γνωστά συστήματα υποδοχέα διαμεμβράνης, προηγούμενες μελέτες έχουν χρησιμοποιήσει δεδομένα γονιδιακής έκφρασης που μετρώνται σε μικροσυστοιχίες υψηλής απόδοσης. Ξεκινώντας με τη γνώση των επικυρωμένων ζεύγη συνδετήρα-υποδοχέα (LRPs), αυτές οι μελέτες υποθέτουν ότι συσχέτιση των δύο γονιδίων υπονοεί λειτουργικές αυτοκρινή σηματοδότησης. Στόχος μας είναι να εξετάσει το πρόσθετο βάρος της απόδειξης ότι η πρόγνωση (επιβίωση χωρίς εξέλιξη) μπορεί να φέρει σε προτεραιότητα τον καρκίνο του ειδικού μηχανισμού σηματοδότησης των ωοθηκών. Έχουμε ερευνήσει τρεις μεγάλες μελέτες των επιθηλιακών καρκίνων των ωοθηκών, με τις μετρήσεις της γονιδιακής έκφρασης και κλινικές πληροφορίες, με την μοντελοποίηση χρόνους επιβίωσης τόσο κατηγορηματικά (long /short επιβίωση) και συνεχώς. Χρησιμοποιούμε διαφορικό συσχέτισης και παλινδρόμησης αναλογικού κινδύνου για τον εντοπισμό σύνολα LRPs που είναι τόσο προγνωστικά και συσχετίζονται. 475 υποψήφια LRPs, 77 δείχνουν να αναπαραχθούν ενδείξεις συσχέτισης? 55 δείχνουν απόκλιση συσχέτιση. μοντέλα επιβίωσης εντοπίσει 16 LRPs με αναπαραχθεί, σημαντικές αλληλεπιδράσεις. Μόνο δύο ζεύγη δείχνουν δύο αλληλεπιδράσεις και συσχέτιση (PDGFAPDGFRA και COL1A1CD44) γεγονός που υποδηλώνει ότι η πλειοψηφία των προγνωστικά χρήσιμη LRPs ενεργούν χωρίς θετική ανατροφοδότηση. Εμείς εκτιμηθεί περαιτέρω η συνδεσιμότητα των υποδοχέων χρησιμοποιώντας ένα Gaussian γραφικό μοντέλο βρίσκοντας ένα μεγάλο διάγραμμα και μια σειρά μικρότερων αποσυνδεθεί δικτύων. Αυτά LRPs μπορούν να οργανωθούν σε αμοιβαία αποκλειόμενα συστάδες σηματοδότησης προτείνοντας διάφορους μηχανισμούς εφαρμόζονται σε διαφορετικούς ασθενείς. Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι ένα μίγμα αυτοκρινούς και ενδοκρινικές LRPs επηρεάζουν την πρόγνωση στον καρκίνο των ωοθηκών, υπάρχει ένα ετερογενές μίγμα των θεμάτων σε όλη ασθενών σηματοδότησης, και δείχνουν μια σειρά από νέες εφαρμογές των υφιστάμενων στοχευμένες θεραπείες που μπορούν να επωφεληθούν του καρκίνου των ωοθηκών.

Παράθεση: Eng KH, Ruggeri C (2014) Σύνδεση Πρόγνωσης ρίζας σηματοδότησης υποδοχέων Loops σε προχωρημένο καρκίνο των ωοθηκών. PLoS ONE 9 (9): e107193. doi: 10.1371 /journal.pone.0107193

Επιμέλεια: Rolf Müller, Πανεπιστήμιο Philipps, Γερμανία

Ελήφθη: 29 Απριλίου 2014? Αποδεκτές: 6 του Αυγούστου του 2014? Δημοσιεύθηκε: 22 του Σεπτέμβρη του 2014

Copyright: © 2014 Eng, Ruggeri. 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

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Η συγγραφείς επιβεβαιώνουν ότι όλα τα δεδομένα που διέπουν τα ευρήματα είναι πλήρως διαθέσιμα χωρίς περιορισμούς. Τα στοιχεία είναι διαθέσιμα από το πρόγραμμα περιήγησης δεδομένων TCGA (cancergenome.nih.gov) και η έκφραση NCBI Gene Omnibus (GEO: GSE9899, ​​GEO: GSE32062).

Χρηματοδότηση: Το έργο υποστηρίχθηκε από Roswell Ινστιτούτο Πάρκο Καρκίνου, Εθνικό Cancer Institute P30CA016056 επιχορήγησης (www.cancer.gov), μια επιχορήγηση από το Roswell Park Ίδρυμα Συμμαχία (ΚΗΕ), και το RPCI-UPCI ωοθηκών σπορίων (P50CA159981). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

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

Ιστορικό

μεταγωγής σήματος περιέχει Cluses για το πώς abberation σε καρκινικά κύτταρα μπορεί να οδηγήσει σε ανεξέλεγκτη ανάπτυξη και διαίρεση. Έχει υποτεθεί ότι η απόδειξη της λειτουργικής μεταγωγής σήματος μπορεί να βρεθεί με την εξέταση της δομής συσχέτιση των γνωστών ζευγών συνδέτη-υποδοχέα (LRPs) mRNA έκφραση που βασίζεται [1]. Αν συσχέτιση βρέθηκε ανάμεσα σε ένα ζευγάρι, ένα συνάγει ότι σχηματίζουν ένα βρόχο θετικής ανάδρασης, ένα αυτοκρινή σχέση σηματοδότησης.

Μια έρευνα το 2006 εξετάστηκαν αυτοκρινείς ζεύγη σηματοδότησης σε επιθηλιακό καρκίνο των ωοθηκών (EOC) [2] και επιβεβαιώθηκε ευρήματά τους με ανοσοϊστοχημική χρώση. Είναι σημαντικό, η μελέτη αυτή συνέχισε να αναπτύσσει την ιδέα ότι διαφορική σηματοδότησης (αλλαγή στην αυτοκρινείς κατάστασης) μπορεί να σχετίζεται με την πρόγνωση.

Η στατιστική απόκλιση συσχέτιση ή απόκλιση συν-έκφραση (DC) τεχνικές έχουν προχωρήσει σημαντικά τα τελευταία χρόνια, επιτρέποντας για την εξέταση των πολλών μεταβλητών ενώσεις πέρα ​​από τη θεραπεία LRPs ένα σε έναν χρόνο [3]. Για παράδειγμα, ένας Gaussian γραφικό μοντέλο (GGM) μελετά τη μήτρα ακρίβεια (το αντίστροφο της συσχέτισης) για να συμπεράνει σηματοδότησης και στατιστικών εργασιών έχει αναπτύξει τεχνικές για τη σωστή ψευδή έλεγχο ανακάλυψη [4]. Πρόσφατα, έχει προταθεί να εκτιμηθεί άμεσα τη διαφορά σε μήτρες ακρίβεια να μελετήσει διαφορικό σηματοδότησης [5].

Συνδυάζοντας νέες τεχνικές συσχέτιση με την πρόγνωση του υποψηφίου σηματοδότησης ζευγάρια που προέρχονται από τα μοντέλα αναδίπλωση των πρωτεϊνών και επιβεβαιωτική βιοχημικά πειράματα [6 ], εμείς υπέθεσε ότι ένα πολυμεταβλητή έρευνα μπορεί να δώσει καλύτερη λειτουργική κατανόηση των κλινικά σχετικές σηματοδότησης με ισχυρή μεταγραφική δυναμικό. Έχουμε επικεντρωθεί στην μελέτη Cancer Genome Atlas (TCGA) του καρκίνου των ωοθηκών [7] ως ένα σύνολο ανακάλυψη σε συνδυασμό με δύο μεγάλες, ανεξάρτητες μελέτες για την επικύρωση [8], [9]. Το σχέδιό μας είναι μια ενημερωμένη έκδοση της μελέτης που διεξήχθη από Castellano

et al

. (N = 522), από το γεγονός ότι κάθε ένα από τα νέα σύνολα δεδομένων σύνολα πάνω από 500 ασθενείς και περιλαμβάνουν μια πιο κλινικά σχετική σύνολο – ένα υψηλότερο ποσοστό των υψηλής ποιότητας EOC και μακρά παρακολούθηση περιόδους – κάθε διεξαχθεί ως μεμονωμένη μελέτη, αντί πολλών μικρών μελετών

Θα αυξήσει την αυτοκρινείς υπόθεση σηματοδότησης με παρόμοια μοντέλα συσχέτισης με βάση καρκίνου-σχετικών μεταγωγής σήματος. Zandi και συνεργάτες αξιολόγησαν μια σειρά τρόπων επιβλαβή σηματοδότησης στην οικογένεια EGFR διαμεμβρανικών υποδοχέων [10], που σχετίζονται με τα στοιχεία έκφρασης είναι: η υπερέκφραση του συνδέτη, η υπερέκφραση του υποδοχέα, και στιχομυθία υποδοχέα-υποδοχέα. Εκτός από την DC ανάλυση, θεωρούμε ότι αν ο όρος αλληλεπίδρασης σε ένα μοντέλο παλινδρόμησης επιβίωσης μπορεί να ανιχνεύσει άμεσα σύνδεσης. Τέλος, θεωρούμε αν προγνωστική LRPs μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου και ετερογενώς σε όλη ασθενείς.

Μέθοδοι

ρίζας-υποδοχέων Ζεύγος βάσεων δεδομένων

Εντοπίσαμε αλληλεπιδρούν ζεύγη από τη βάση δεδομένων της ρίζας-υποδοχέων Συνεργάτες (DLRP, https://dip.doe-mbi.ucla.edu/[1]), που ταιριάζουν 162 συνδέτες, 131 υποδοχείς και 419 ζεύγη αλληλεπιδράσεων στη συστοιχία Affymetrix. Εμείς επαυξημένης αυτό το σετ με KEGG οδούς [6] hsa04060 (κυτοκίνες /χημειοκίνες) hsa04512 (μόρια προσκόλλησης κυττάρων) και hsa04514 (αλληλεπιδράσεις ECM). Συνολικά, υπάρχουν 475 ζεύγη (200 συνδέτες, 166 υποδοχείς) προς εξέταση, μετά από επαλήθευση των λειτουργιών συνδετήρα /υποδοχέα (Πίνακας S1).

Έκφραση και Κλινικών Δεδομένων

Συσχέτιση και η επιβίωση εξαρτάται από την ανάλυση 503 δείγματα TCGA [7] (Πίνακας S2) και 500 δείγματα επικύρωσης που συλλέγονται από δύο μελέτες με Tothill και συνεργάτες [8] και Yoshihara και συνεργάτες [9]. Σε κάθε μελέτη, οι μετρήσεις γίνονται επί του ιστού του όγκου σε εκτομή κατά την διάρκεια χειρουργικής επέμβασης πριν από τη χημειοθεραπεία. Η έκφραση μετράται με HT-HG-U133A Affymetrix και HG-U133 Plus 2.0 συστοιχίες (GPL570, GPL571) για την TCGA και Tothill μελέτες (GSE9899), καθώς και μια πλατφόρμα Agilent (GPL56480). Αξίζει να σημειωθεί ότι η μελέτη TCGA χρησιμοποιεί 3 ανεξάρτητες πλατφόρμες, επιλέξαμε να αναλύσουμε λίγο την δοκιμασία U133A όπως ήταν πιο πλήρης κατά το χρόνο της απόκτησης δεδομένων. Ακολουθούμε το πρότυπο RMA [11] αλγόριθμο και να μειώσει περαιτέρω τα δεδομένα από τις μετρήσεις γονιδιακό επίπεδο από τον κανόνα φωτεινότερα-spot. Τα τυπικά ονόματα γονίδιο, στη συνέχεια, συνδυάζεται σε όλες τις πλατφόρμες

Αν και τα δείγματα TCGA επιλεγεί για προχωρημένους ορώδες EOC, μελέτη Tothill περιέχει ένα αντιπροσωπευτικό αριθμό των υποτύπων endometriod.? Οι περιπτώσεις με χαμηλό κακοηθών δυναμικό παραλείπεται. συνόλου δεδομένων Yoshihara είναι αυστηρά υψηλής ποιότητας, υψηλής στάδιο των καρκίνων των ωοθηκών. Επιπροσθέτως, το ποσοστό της βέλτιστης debulking χειρουργικές επεμβάσεις είναι υψηλή στο σύνολο δεδομένων Yoshihara (40% έναντι 23% p, Πίνακας 1). Πέρα από αυτή τη διαφορά, αυτοί οι ασθενείς υποβάλλονται σε όλες debulking χειρουργική επέμβαση και επικουρική βάση την πλατίνα χημειοθεραπεία ως πρότυπο θεραπείας.

Η

Έχουμε επικεντρωθεί στην επιβίωση χωρίς εξέλιξη της νόσου (PFS), αντί της συνολικής επιβίωσης ως μετα-υποτροπή θεραπείες είναι ποικίλες και θα συγχύσει τα γενετικά σήματα εμφανής στον ιστό προ-επεξεργασία. Παρακάτω, θα διαστρωμάτωση των ασθενών με βάση την PFS σε 18 μήνες, το τυπικό διάμεσος χρόνος έως την εξέλιξη για τις προηγμένες ΕΓΚ [12]. Αυτή είναι μια κλινικά σημαντική παράμετρο καθώς οι ασθενείς που υποτροπίασαν μετά από αυτή τη φορά θα είναι τυπικά ονομάζεται «πλατίνα ευαίσθητο» και θα λάβετε ένα δεύτερο σχήμα του λευκόχρυσου (και ταξάνη) χημειοθεραπεία. Τυπική θεραπεία για τους ασθενείς που επαναληφθεί πριν από το διάστημα αυτό είναι αβέβαιο.

Μοντέλα και υποθέσεις

Συνοψίζουμε τα διάφορα μοντέλα LRP να δοκιμαστεί. Κάθε ένα από αυτά τα μοντέλα θα έχουν τη δική εξειδικευμένη ανάλυση του. Καθ ‘όλη την εργασία, θα αναφερθώ σε ένα συγκεκριμένο LRP ως LigandReceptor να τονίσει την αντιστοίχιση.

Μοντέλο 1. Συσχέτιση της έκφρασης ζεύγους συνδέτη-υποδοχέα συνεπάγεται αυτοκρινείς σηματοδότησης. [1]

Μοντέλο 2. Συσχέτιση σε σύντομο υποσύνολο PFS και η έλλειψη ή αντίστροφη συσχέτιση σε μεγάλες υποσύνολο PFS συνεπάγεται προγνωστική αυτοκρινείς σηματοδότησης. [2]

Μοντέλο 3. Σημαντικές στατιστικά αλληλεπιδράσεις διασχίζεται από συσχετισμένες ομάδες θα πρέπει να συνεπάγεται λειτουργικά σχετική σήμανση.

Μοντέλο 4. Receptor-υποδοχέων συσχέτιση συνεπάγεται υποδοχέα cross-talk ή ετεροδιμερισμό. [10]

Η

Μοντέλα Συσχέτισης

Εμείς υπολογίζουμε συσχέτισης Pearson μεταξύ της έκφρασης του συνδέτη και του υποδοχέα γονίδια. Οι δοκιμασίες σημαντικότητας βασίζονται στην στατιστική που ακολουθεί μια κατανομή t με η-2 βαθμούς ελευθερίας [13]. Σημειώστε ότι η συσχέτιση είναι αμετάβλητες σε κλιμάκωση και κεντράρισμα. Για να ληφθεί υπόψη η επίδραση των ακραίων τιμών, πραγματοποιήσαμε μια ανάλυση ευαισθησίας χρησιμοποιώντας συσχέτισης Spearman rank του (το αποτέλεσμα ενός μικρού αριθμού των ακραίων τιμών θα εξασθενημένο). Τα αποτελέσματά μας δεν άλλαξε ουσιαστικά.

Διαφορικό συσχέτισης βασίζεται στην διαστρωμάτωση των ασθενών σε μεγάλα διαστήματα PFS (PFS 18 μήνες) και σύντομα χρονικά διαστήματα PFS. Οι ασθενείς λογοκρίνεται πριν από 18 μήνες αποκλείονται από την ανάλυση, επειδή οι ασθενείς αυτοί έχουν ανεπαρκή follow-up για τον εντοπισμό τους θετικά σε μια μεγάλη ή μικρή ανταπόκριση? δηλαδή, οι ασθενείς οι οποίοι είναι γνωστοί να επαναληφθεί πριν από 18 μήνες εκχωρηθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα ομάδας. Υπάρχουν 227 μεγάλα διαστήματα PFS και 186 σύντομες στη μελέτη TCGA. Για κάθε LRP, υπολογίσαμε αντιστοιχίας του κάθε σετ ξεχωριστά (Bonferroni) και διαβαθμισμένων ζεύγη ως «τόσο» αν long και short σύνολα PFS έχουν σημαντικές διαφορές. Φανταζόμαστε ότι η μακρά PFS υποσύνολο αντιπροσωπεύει την ονομαστική λειτουργία, έτσι ώστε αν ένα ζευγάρι συσχετίζεται σε μακροπρόθεσμη σύνολο PFS και όχι σε σύντομο σετ PFS, λέμε το αποτέλεσμα είναι μια «απώλεια» της λειτουργίας. Αντίθετα, αν ένα σύνολο συσχετίζεται σε σύντομο PFS τεθεί και όχι σε μακροπρόθεσμη σύνολο PFS λέμε το αποτέλεσμα είναι ένα «κέρδος» της βλαπτική λειτουργία.

Survival μοντέλα παλινδρόμησης

Για κάθε LRP , θα εξασθενήσει PFS σε ένα σύνολο υποψήφιων αναλογικών κινδύνων κατά Cox μοντέλων παλινδρόμησης. Σε αυτά τα μοντέλα, συνδέτη και του υποδοχέα μπορεί να δρουν προσθετικά ή μπορούν να αλληλεπιδράσουν. Έχουμε επιλέξει το μοντέλο μεγιστοποίησης Κριτήριο Πληροφορίας Akaike για κάθε ζεύγος, την ταξινόμηση τους ως απλά προσθετική ή συνεργιστική αν ο όρος αλληλεπίδρασης ήταν σημαντική. Θεωρήσαμε τόσο κλιμακώνονται και στο κέντρο δεδομένων και την έκφραση αδιαβαθμισμένη ποσοστιαία έτσι ώστε οι αναλογίες κινδύνου έχουν μια πιο συνεκτική ερμηνεία. Και πάλι, το ποσοστημόριο κλίμακας μειώνει την πιθανή επίδραση των ακραίων τιμών.

Μερική συσχέτιση για τα μοντέλα στιχομυθία υποδοχέα

Εμείς υπολογίζεται το Gaussian γραφικό μοντέλο (GGM) μέσω του αλγορίθμου GeneNet με την άκρη οπίσθια πιθανότητα 0,90 [4 ], και πάλι διαστρωμάτωση των ασθενών σε long και short υποσύνολα PFS. Ακμές που εμφανίζονται και στις δύο ομάδες ταξινομούνται ως λειτουργικές, αλλά όχι ειδικά για την πρόγνωση, τα άκρα ειδικά για τα βραχυπρόθεσμα επιζώντες ονομάζεται «κέρδος της λειτουργίας» και τα άκρα ειδικά για τις μεγάλες επιζώντες ονομάζονται «απώλεια της λειτουργίας.» Εμείς εναρμονισμένο τα εκτιμώμενα γραφήματα συνδυάζοντάς τες με σημαντική LRPs επιλεγεί μέσα από την ανάλυση DC. Η γραφική διάταξη έγινε με το χέρι με σκοπό να τονίσει τη σαφήνεια και το μέγεθος των παρακείμενων δικτύων.

Η ετερογένεια και προγνωστικά μοντέλα

Η ανάλυσή μας αναλαμβάνει μέχρι στιγμής ομοιογένεια στο χρόνο και σε όλη ασθενείς. Έχουμε προσπαθήσει να χαλαρώσει το πρώτο σημειώνοντας ότι η ανάλυση DC απαιτεί από εμάς να επιλέξετε ένα χρονικό σημείο για να καθορίσει long /short PFS. Μπορούμε να ποικίλει το όριο αυτό σε όλη 1-60 μήνες και καταγράφει τη μεταβολή των στατιστικών τεστ DC. Αυτή η ανάλυση ευαισθησίας καταδεικνύει το εύρος του χρόνου για τον οποίο ένα συγκεκριμένο ζεύγος σηματοδότησης είναι σημαντικές για την πρόγνωση.

Για να δοκιμάσετε ομοιογένεια στη σηματοδότηση ζεύγη σε όλη ασθενείς, επιλέγουμε μόνο τα LRPs από την ανάλυση DC και να εκτελέσετε μια εποπτευόμενη αλγορίθμου ομαδοποίησης για να ανιχνεύουν υποομάδες [14]. Ο αλγόριθμος αυτός συγκεντρώνει τα πιο ασθενείς με βάση έχουν παρόμοια μοντέλα επιβίωσης. Εμείς ανατεθεί ασθενείς να τους

μέγιστη υστέρων

τάξη και υπολογίζεται μία βαθμολογία σημασία: η απόλυτη τιμή του επιπέδου έκφρασης της αλληλεπίδρασης πολλαπλασιάζεται με το σύμπλεγμα ειδικό αποτέλεσμα παλινδρόμησης για κάθε ασθενή. Μεγάλα σκορ αντικατοπτρίζει την αποφασιστικότητα που σηματοδότησης σε αυτό το LRP έχει μεγάλη επιρροή στην πρόγνωση ενός συγκεκριμένου ασθενούς? μικρές τιμές υποδηλώνουν μικρή επιρροή.

Αποτελέσματα

Παγκόσμια συσχέτισης και ενεργό αυτοκρινείς σηματοδότησης

Μετά Graeber και Eisenberg της υπόθεσης, θα δοκιμαστεί για σημαντική συσχέτιση μεταξύ 475 ζεύγη συνδέτη-υποδοχέα και βρήκε 96 σημαντικές ζεύγη στο σύνολο ανακάλυψη TCGA (Bonferroni). Από αυτά, 77 αναπαράγονται στην επικύρωση μας που με σημαντική συσχέτιση και συγκλίνουσες κατεύθυνση της επίδρασης (Πίνακας S3). Χρησιμοποιώντας βαθμό συσχέτισης Spearman για να μετριάσει την επίδραση των ακραίων τιμών, 70 από τα 77 είναι ισχυρή σε ακραίες τιμές. Τρία ζευγάρια έχουν σημαντική αρνητική συσχέτιση: INHBAACVR1B, INHBAACVR2B και JAM2F11R. Σημειώνουμε ότι το μέγεθος των επιλεγμένων συσχετισμών είναι αξιοσημείωτα ισχυρή (διάμεση τιμή με 13/77, 16% μεγαλύτερη από 0,50), η οποία είναι συνεπής με προηγούμενες μελέτες [2]. Μια λίστα με τον πλήρη κατάλογο των σημαντικών ζεύγη, εκτιμάται δοκιμές συσχετισμού και τη σημασία τους και στα δύο σύνολα δεδομένων περιλαμβάνονται στο συμπληρωματικό υλικό.

Για αναφορά, θεωρήσαμε την κατανομή των συσχετισμών του δείγματος μετά την μετάθεση της σχέσης μεταξύ συνδετήρα και υποδοχέα . Ζεύγη που ήταν μεμονωμένα σημαντική (p & lt? 0,05) είχαν κατά μέσο όρο συσχέτιση των δεδομένων των αληθινή ζεύγη έναντι και κατά μέσο όρο για ζευγάρια με σημαντικές ενώσεις δίνονται τυχαία ενώσεις (t-test p = 4.4e-11). Αν τυχαία επιλογή 475 ζεύγη μεταγραφή από οποιαδήποτε μετρημένη γονίδιο, η μέση επίδραση μειώνεται σε (t-test ρ = 2.8e-16). Αυτό σημαίνει ότι η μέση κατεύθυνση και το μέγεθος των παρατηρούμενων LRPs είναι απίθανο να είναι συμπτωματική.

συσχέτιση ρίζας-υποδοχέα στρωματοποιημένη από long /short πρόγνωση

Στρωματοποίηση ασθενείς με θετικές και αρνητικές PFS, ταυτιζόμαστε 63 ζεύγη με σημαντική συσχέτιση σε μία ή και στις δύο υποομάδες. Από αυτά τα 55 βρίσκονται να έχουν σημαντικό κέρδος ή ζημία στο σύνολο επικύρωσης. Σημειώνουμε στο Σχήμα 1 Β, ότι σημαντικές συσχετίσεις είναι ομοιόμορφα θετικές συνεπής με μια θετική βρόχο ανάδρασης. Ένα ζευγάρι μπορεί να έχει θετική ή μη σημαντική (/s n) αντιστοιχίας του (long? Σύντομη) PFS στρώματα: μπορούμε να τα χαρακτηρίσουν ως (θετική? N /s), μια απώλεια της λειτουργίας? (N /s, θετικός), ένα κέρδος της λειτουργίας? (Θετική, θετική) λειτουργική αλλά όχι ειδικά για την επιβίωση.

(Α) Συσχέτιση σε ζεύγη συνδετήρα-υποδοχέα (LRPs) στην ανακάλυψη και την επικύρωση συνόλων δεδομένων είναι σε μεγάλο βαθμό σύμφωνη. (Β) στρωματοποιημένη κατά πρόγνωση, υπάρχουν ενδείξεις της διαφορικής συσχέτισης. (Γ) Η τομή του συσχετισμού και το μοντέλο παλινδρόμησης επιβίωση αλληλεπιδράσεις δείχνει ότι ορισμένα LRPs είναι προγνωστική αλλά όχι απαραίτητα συσχετίζονται (δεν αυτοκρινείς).

Η

Χρησιμοποιώντας την ομάδα ανακάλυψη, το επιλεγμένο σύνολο ζευγών περιλαμβάνει 39 υποδοχείς και 56 συνδέτες (Πίνακας S4). Οι πιο συχνά αντιπροσωπεύονται υποδοχείς είναι FGFR2, FGFR3, και EPHA5, το καθένα με τουλάχιστον 5 συνδέσεις. Ενώ οι περισσότερες από τις υπόλοιπες συνδέτες είναι ειδικά για ένα υποδοχέα (34/39, 87%), CCL13, CCL7, CCL8, FGF9, IL15 κάθε έντυπο ζευγάρια με 3 υποδοχείς. Με αναφορά στα ευρήματα από Castellano και οι συνεργάτες του [2], διαπιστώνουμε ότι σε τουλάχιστον ένα σύνολο δεδομένων, ENFB2EPHA4 είχε ένα κέρδος της λειτουργίας, LIFIL6ST είχε απώλεια της λειτουργίας και IL15IL2RG είχαν μη-συγκεκριμένη λειτουργία. Το υπόλοιπο των ζευγαριών δεν είχε καμία σημαντική αλλαγή στο συσχετισμό είτε σε σύνολο δεδομένων.

Αυτό το σύνολο είναι σε μεγάλο βαθμό σύμφωνη με την ανάλυση χρησιμοποιώντας όλους τους ασθενείς μαζί. Όλα τα ζεύγη επισημαίνονται με συσχέτιση και στις δύο ομάδες είχαν προηγουμένως επιλεγεί (34 από 63). Τρία ζευγάρια που προσδιορίζονται από στρωματοποιημένη ανάλυση δεν είχε σημαντική οριακή συσχέτιση (JAG2NOTCH3, NGFNGFR και INHBCACVR2B)? Αυτά τα ζεύγη θα έχουν χάσει χωρίς διαστρωμάτωση. Ένα σημαντικό υποσύνολο έχουν εντοπιστεί στο παρελθόν ζεύγη δεν ήταν σημαντικές στην στρωματοποιημένη ανάλυση (36/96, 38%), πιθανόν να οφείλεται σε απώλεια ισχύος λόγω διαχωρισμό του δείγματος, υπονοώντας ότι είναι πιθανό χαμηλότερα αποτελέσματα εμπιστοσύνη.

αλληλεπίδραση συνδετήρα-υποδοχέα σε μοντέλα παλινδρόμησης

Όχι μόνο συνδετήρα ή μόνο υποδοχέα σχετίστηκε με PFS χωρίς να ληφθούν υπόψη σε συνδυασμό σχέση (Cox παλινδρόμησης, Bonferroni προσαρμοσμένο τεστ λόγου πιθανοφανειών) του. Εμείς στη συνέχεια εντοπίζουν τις σημαντικές σε συνδυασμό συνδετήρων και υποδοχέων η οποία υποστηρίζει την υπόθεση ότι η μεταγωγή σήματος σχετίζεται με την επιβίωση σε σχέση με απλή υπερέκφραση του συνδέτη ή υποδοχέα.

παλινδρόμηση στα ποσοστιαίων της έκφρασης, 29 ζευγάρια έχουν επιλέξει μοντέλα αλληλεπίδρασης (Πίνακας S5 ). Από αυτές, 16 έχουν αλληλεπίδραση ή πρόσθετο μοντέλα στην ομάδα επικύρωσης. Τέσσερις έχουν συνεπή κατευθύνσεις των αποτελεσμάτων μεταξύ συνόλων δεδομένων? τρία από αυτά ανήκουν στην οικογένεια εφρίνης και ένα είναι FGF1-FGFR2. Αν λάβουμε υπόψη κλίμακα και με επίκεντρο τα δεδομένα έκφρασης (Πίνακας S6), 9 ζεύγη πάλι επιλέγονται και επικυρώνονται:. PDGFAPDGFRA, COL1A1CD44, IFNA14IFNAR2, JAG2NOTCH2, EFNA3EPHA1, EFNB3EPHA4, FGF1FGFR2, VEGFANRP1 και EREGERBB4

Όταν cross-πίνακα από την ανάλυση συσχέτισης, τα περισσότερα ζεύγη με μοντέλα παλινδρόμησης σημαντική αλληλεπίδραση δεν έχουν περιθωριακό συσχέτιση μεταξύ του συνδέτη και του υποδοχέα. Έτσι, συναχθεί η ύπαρξη μιας τάξης προγνωστικών ζεύγη σηματοδότησης που λειτουργούν χωρίς έναν αυτοκρινή βρόχο ανάδρασης και υποθέτουμε ότι αυτά τα ζεύγη συνδέτη-υποδοχέα δρουν επί πρόγνωση σε ένα τυπικό ενδοκρινή τρόπο.

Γραφική μοντέλο του crosstalk υποδοχέα

Θα εξεταστεί κατά πόσο υπάρχουν ενδείξεις ετεροδιμερισμού υποδοχέα και τη λειτουργία στιχομυθία ως μηχανισμός των ογκογόνων σηματοδότησης. Συνεχίζοντας να υποθέσουμε ότι η συσχέτιση υποδηλώνει συνεργατικότητα σηματοδότησης, χρησιμοποιήσαμε Gaussian τεχνικές γραφικών μοντέλων για την εκτίμηση των γραφικών άκρες μεταξύ των υποδοχέων. Ανακαλύψαμε 29 ακμές (οπίσθια πιθανότητα) μεταξύ των 39 υποδοχέων με σημαντική διαφορά ενώσεις από την στρωματοποιημένη ανάλυση. Αυτές οι άκρες είναι και πάλι ταξινομούνται σε ζημία /κέρδος /μη-ειδική λειτουργία με βάση το αν αυτά είναι σημαντικά σε μακροπρόθεσμη στρώματα PFS, η σύντομη στρώματα PFS ή και τα δύο? η πλειοψηφία είναι οι απώλειες (22/29, 76%) γεγονός που υποδηλώνει μια κατάρρευση συμπίπτει με φτωχότερα αποτελέσματα σηματοδότησης.

Σχήμα 2 συνδέει τα ενεργά ζεύγη συνδέτη-υποδοχέα μεταξύ τους μέσω συνεργαζόμενων υποδοχέων. Βλέπουμε ότι υπάρχει ένα μεγάλο δίκτυο εφρινών, η αυξητικού παράγοντα ινοβλαστών (FGF), και Notch σηματοδότηση ότι, όπως σημειώνεται, τείνει να χάσει τη συνοχή του σε σύντομο χρονικό στρώματα PFS. Υπάρχει ένα μικρό δίκτυο CCR χημειοκινών που είναι έντονα διασυνδεδεμένο (13/18 δυνατόν άκρα) δείχνει τόσο ασυδοσία και το δυναμικό τους για μια πολυμεταβλητή φαινότυπο κίνδυνο. Άλλες μικρές γραφικές παραστάσεις περιλαμβάνουν μια οικογένεια PDGFR και VEGF /ΤΕΣ οικογένειας αυξητικού παράγοντα. Τα υπόλοιπα υποδοχείς λειτουργούν ανεξάρτητα.

Σύνδεση όλων των επικυρωμένων LRPs το ένα στο άλλο μέσω εκτιμάται υποδοχέα cross-talk δείχνει ένα μείγμα από μικρές ανεξάρτητες γραφικές παραστάσεις και μια μεγάλη ενιαία γράφημα σηματοδότησης. Γκρι άκρες δεν είναι ειδικά για την πρόγνωση? Τα μπλε άκρες που έχει αποκτηθεί σε ασθενείς φτωχή πρόγνωση.

Η

Η ετερογένεια στην προγνωστική

σηματοδότηση

Για τη μελέτη της ετερογένειας στη σηματοδότηση σε όλη ασθενείς, εφαρμόσαμε μια εποπτευόμενη αλγορίθμου ομαδοποίησης για τον εντοπισμό προγνωστικών, πολυμεταβλητή σύνολα LRPs . Προσδιορίζει τέσσερις υποομάδες ασθενών όπως ορίζονται από τη σχέση των ζευγαριών και PFS απεικονιστεί στο σχήμα σηματοδότησης 3. Οι ασθενείς που διοργανώνονται από cluster (στήλες) και LRPs είναι σε σειρές, όπου επισημαίνονται LRPs με σημαντικές μονοπαραγοντική ενώσεις με PFS.

(Α) η ετερογένεια των ασθενών συνεπάγεται τέσσερις clusterse πρόγνωση οδηγείται από διαφορετικές LRPs. (Β) Κάθε μία από αυτές τις συστάδες έχει μια ξεχωριστή πρόγνωση. (Γ) Με την πάροδο του χρόνου, υπάρχουν σημαντικές αλλαγές στην προγνωστική σύνδεσης και συγκεκριμένες LRPs σε περίπου 9 και 27 μηνών, κοντά στο δεύτερο χρόνους επεξεργασίας για την πλατίνα ανθεκτική και ευαίσθητους ασθενείς.

Η

Η πρώτη συστάδα ασθενείς δεν έχει καμία σχέση μεταξύ σηματοδότησης και (μοντέλο Cox) PFS και έχει τη χειρότερη πρόγνωση (13,9 έναντι 18,0 μήνες μέση, p = 1.8e-05) που είναι πιθανόν αντανακλώντας το γεγονός ότι αυτό το σύμπλεγμα έχει το υψηλότερο ποσοστό των ασθενών με προοδευτική νόσο μετά από πρωτοβάθμια επεξεργασία . το μοντέλο της δεύτερης συστάδας έχει μια ήπια προγνωστική ισχύ (Ρ

2 = 0,254, p = 1.0e-06) με 6 σημαντικές ζεύγη (PDGFAPDGFRA, COL1ACD44, COMPCD36, FGF9FGFR2, PGFFLT1, INHBAACVR1). Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτές οι αλληλεπιδράσεις εκφράζονται διαφορικά μεταξύ του πρώτου και δεύτερου σχηματισμών υπονοώντας μπορεί να είναι δείκτες για τον εντοπισμό αυτών των ασθενών. Το τρίτο και τέταρτο συστάδες είναι ισχυρά μοντέλα (R

2 & gt? 0.600, p & lt? 1ε-06 και για τα δύο) με 7 και 10 σημαντικές, αλληλοαναιρούνται LRPs. Οι ασθενείς στην τρίτη συστάδα έχουν σημαντικά μικρότερη PFS (17,3 μήνες έναντι 25,1, p = 0,00873). Τόσο η μεγαλύτερη και μικρότερη ομάδες PFS περιέχουν παρόμοιες πορείες σηματοδότησης? κυρίως η παρουσία εφρινών και FGF διαφέρουν μεταξύ τους. Τα μοντέλα και οι κλινικές των ενώσεών τους συνοψίζονται στον Πίνακα 2 με μια περίληψη των σχετικών σημάτων στόχος φαρμάκου.

Η

Η μεταβολή της σημείο αποκοπής για long /short PFS, που εξέτασε κατά πόσον η στατιστικό τεστ DC ήταν ευαίσθητα σε μια ειδικότερα χρονικό εύρος για κάθε LRP (Σχήμα 3). Ενώ όλα τα ζεύγη παραμένουν σημαντικά DC σε όλο το εύρος της συνέχισης, υπάρχουν δύο κρίσιμες περιόδους, όπου η σημασία σταγόνες για αρκετά ζεύγη υπονοώντας ότι μπορεί να είναι πιο σχετικές με την πρόωρη follow-up: σε 8,75 μήνες, CCL12CCR7 και CCL8CCR2? και σε 26,63 μήνες, CCL13CCR2, CCL7CCR2 και CCL7CCR5. Αξίζει να σημειωθεί ότι, αυτές οι φορές φαίνεται να αντιστοιχεί στο διάμεσος χρόνος έως την έναρξη της δευτεροβάθμιας θεραπείες για την ανθεκτική και πλατίνα πλατίνα ευαίσθητων καρκίνων που υποδηλώνει ότι αυτές οι κυτοκίνες που σχετίζονται με την ανταπόκριση της θεραπείας.

Συζήτηση

Έχουμε επεκταθεί αυτοκρινείς σηματοδότησης τεχνικές ελέγχου βρόχου να ενσωματώσει την επιβίωση αποτελέσματα πληρέστερα. Επιβεβαιώσαμε τη σύνδεση των ephrin οικογένεια υποδοχέων [2], καθώς και σηματοδότηση ΕΓΚΟΠΗ [7] με την πρόγνωση του καρκίνου των ωοθηκών. Βρίσκουμε μια κατηγορία LRPs δείχνει αυτοκρινούς τύπου συσχέτιση, αλλά με καμία επίδραση στην επιβίωση? αυτά θα ήταν ψευδώς θετικές συσχετίσεις γίνονται σε προηγούμενες μελέτες. Αντιστρόφως, θα βρούμε μια κατηγορία LRPs με τις ενώσεις επιβίωσης που δεν έχουν καμία σημαντική συσχέτιση που υποδηλώνει την ονομαστική τους λειτουργία επηρεάζει την πρόγνωση χωρίς ανάδραση του συστήματος. Επιπλέον, έχουμε δείξει ότι αλληλοαναιρούνται σύνολα LRPs μπορεί να λειτουργεί σε διαφορετικά προγράμματα τόσο κέρδος και απώλεια της λειτουργίας σηματοδότησης. Η σύνδεση μεταξύ αυτών των LRPs θα μπορούσε να γίνει μέσω συσχετισμένης αλλαγές μεταξύ των υποδοχέων και έχουμε κατ ‘εκτίμηση τη σχετική καλωδίωση μεταξύ τους.

Προέρχονται από ένα μόνο υπολογιστική ανάλυση, τα συμπεράσματά μας περιορίζεται σε μελέτες μεταγραφικό τύπου. Οι δύο πρόσφατες ανησυχίες με αυτές τις μελέτες τρέχουν επιδράσεις της παρτίδας και την επιρροή της καθαρότητας του όγκου. Έχουμε χρησιμοποιηθεί πολλές μεγάλες και ανεξάρτητες σύνολα δεδομένων για να αναπαράγει υποψήφιο σήματα για να ανακουφίσει κάποια από αυτές τις ανησυχίες. Ενώ ένα φυσικό επόμενο βήμα είναι να βεβαιωθείτε ότι αυτές οι μεταγραφές πράγματι εκφράζεται σε αυτούς τους ιστούς, η διαπίστωση ότι είναι να αναπαραχθούν με τη χρήση παρόμοιων ανιχνευτών είναι πολλά υποσχόμενη.

Στο πλαίσιο της χημειοθεραπείας, την εκτίμηση της προγνωστικής σημασίας της μεταγωγής σήματος είναι μια ελκυστική λεωφόρος για την ανάπτυξη βιοδείκτη που αφορούν ωοθηκών: σχεδόν το 75% των περιπτώσεων τελικά αποτυγχάνουν χειρουργική ελέγχου με πρωτοπαθή πλατίνα /ταξάνη επικουρική χημειοθεραπεία [12], καθώς και κοινές θεραπείες δεύτερης γραμμής (gemicitabine [15], η τοποτεκάνη [16]) διαφορές δείχνουν σε ανοσολογική επίδραση /απόκρισης.

Έχουμε επισημάνει τρεις συγκεκριμένες κινάσες τυροσίνης υποδοχέα (VEGFR, PDGFR και FGFR) καθένα από τα οποία στοχεύει μεμονωμένα ή σε συνδυασμό με ένα από μια σειρά αναστολέων σε διάφορα στάδια της έγκρισης [17] . Μεταξύ αυτών των ενώσεων είναι bevacizumab, στόχευση VEGF σηματοδότησης [18]? sunitinib, στόχευση VEGF και PDGF? nintedanib στοχεύουν και τα τρία? και imatinib που στοχεύουν ακριβώς PDGFR. Η επικράτηση αυτών των τριών αλληλεπιδράσεων σηματοδότησης μας οδηγεί να εικάσουμε ότι διαφορετικοί ασθενείς μπορεί να ανταποκρίνονται σε θεραπείες που στοχεύουν διαφορετικούς συνδυασμούς των υποδοχέων που θα μπορούσε να συναχθεί από τα στοιχεία της έκφρασης.

Είμαστε εικάζουν ότι η επικράτηση της ανοσιακής LRPs σε επικυρωμένες σύνολα μας και η ανά ετερογένεια των ασθενών υποδηλώνουν την πιθανότητα μιας προσφυγής βιοδείκτη να διακρίνει τη χρησιμότητα της χημειοθεραπείας ή θεραπείας ανοσοθεραπείας στρατηγικές. Περαιτέρω, η ανακάλυψη τόσων ανοσοποιητικού αλληλεπιδράσεις είναι πιθανό να είναι αντιπροσωπευτική της ανοσογονικής φύση των καρκίνων των ωοθηκών [19] και της χημειοθεραπείας? είναι μια θετική επιβεβαίωση ελέγχου για συσχέτισης αυτής προσέγγισης.

Υποστήριξη Πληροφορίες

Πίνακα S1.

Λίστα ζεύγη συνδέτη-υποδοχέα

doi:. 10.1371 /journal.pone.0107193.s001

(CSV)

Πίνακας S2.

Λίστα των περιπτώσεων TCGA χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη

doi:. 10.1371 /journal.pone.0107193.s002

(CSV)

Πίνακα S3.

συσχέτιση ρίζας-υποδοχέα σε μελέτες TCGA και την επικύρωση

doi:. 10.1371 /journal.pone.0107193.s003

(CSV)

Πίνακας S4.

Στρωματοποιημένη συσχέτιση σε μελέτες TCGA και την επικύρωση

doi:. 10.1371 /journal.pone.0107193.s004

(CSV)

Πίνακας S5.

Παλινδρόμηση επιλογή μοντέλου χρησιμοποιώντας quantile κλιμακωθεί δεδομένων

doi:. 10.1371 /journal.pone.0107193.s005

(CSV)

Πίνακας S6. επιλογή μοντέλου

παλινδρόμησης χρησιμοποιώντας κλίμακα και με επίκεντρο τα δεδομένα

doi:. 10.1371 /journal.pone.0107193.s006

(CSV)

Ευχαριστίες

Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται εδώ είναι εν όλω ή εν μέρει, με βάση τα δεδομένα που παράγονται από το πιλοτικό πρόγραμμα του καρκίνου Γονιδιώματος Atlas συστάθηκε με το NCI και NHGRI. Πληροφορίες σχετικά με TCGA και τους ερευνητές και τα ιδρύματα που αποτελούν το δίκτυο έρευνας TCGA μπορεί να βρεθεί στο https://cancergenome.nih.gov/.