Αφηρημένο

Ιστορικό

Ο καρκίνος προκαλείται από σωματικά αλλοιώσεις του DNA, όπως σημειακές μεταλλάξεις του γονιδίου, τον αριθμό αντιγράφων του DNA εκτροπές (ΚΥΠΕ) και δομικές παραλλαγές (SVS). αναλύσεις του γονιδιώματος σε επίπεδο των βαλβίδων διακοπής σε μεγάλες σειρές δειγμάτων με καλά τεκμηριωμένες κλινικές πληροφορίες εξακολουθούν να είναι λιγοστές. Κατά συνέπεια, οι επιπτώσεις των βαλβίδων διακοπής στην καρκινογένεση και την έκβαση των ασθενών παραμένει ελάχιστα κατανοητή. Αυτή η μελέτη είχε σκοπό να εκτελέσει μια συστηματική ανάλυση των γονιδίων που επηρεάζονται από CNA που σχετίζεται με χρωμοσωμικές διαλείμματα σε καρκίνο του παχέος εντέρου (CRC) και να προσδιοριστεί η κλινική σημασία των επαναλαμβανόμενων σημείο διακοπής γονιδίων.

Μέθοδοι

Πρωτοβάθμια δείγματα CRC των ασθενών με μεταστατική νόσο από το Κάιρο και CAIRO2 κλινικές δοκιμές είχαν προηγουμένως χαρακτηρίζεται από γονιδιωματικής υβριδοποίησης array-συγκριτική. Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιούνται τώρα για τον προσδιορισμό του επιπολασμού του ΚΥΠΕ που σχετίζεται με χρωμοσωμικές διαλείμματα μέσα στα γονίδια σε όλη 352 δείγματα CRC. Επιπλέον, η κατάσταση μετάλλαξης του επηρεάζεται συνήθως

APC

,

TP53

,

KRAS

,

PIK3CA

,

FBXW7

,

Smad4

,

BRAF

και

NRAS

γονίδια προσδιορίστηκε για 204 δείγματα CRC με στοχευμένη μαζική παράλληλη αλληλουχίας. Κλινική σημασία αξιολογήθηκε κατά την διαστρωμάτωση των ασθενών που βασίζεται σε μεταλλάξεις γονιδίων και σημεία διακοπής γονιδίου που παρατηρήθηκαν σε & gt?. 3% των περιπτώσεων CRC

Αποτελέσματα

Συνολικά, 748 γονίδια προσδιορίστηκαν ότι ήταν κατ ‘επανάληψη επηρεάζεται από χρωμοσωμικές διαλείμματα (FDR & lt? 0,1).

MACROD2

επηρεάστηκε στο 41% ​​των δειγμάτων CRC και ένα άλλο 169 γονιδίων έδειξε σημεία διακοπής στο & gt? 3% των περιπτώσεων, υποδεικνύοντας ότι η επικράτηση του γονιδίου σημεία διακοπής είναι συγκρίσιμη με την επικράτηση των γνωστών σημειακές μεταλλάξεις του γονιδίου. διαστρωμάτωση των ασθενών με βάση σημεία διακοπής γονιδίου και σημειακών μεταλλάξεων αποκάλυψαν ένα CRC υπότυπο με πολύ κακή πρόγνωση.

Συμπεράσματα

Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι ΚΥΠΕ σχετίζεται με χρωμοσωμικές διαλείμματα μέσα στα γονίδια αποτελούν μια πολύ διαδεδομένη και κλινικά σχετικό υποσύνολο του βαλβίδων διακοπής στο CRC

Παράθεση:. van den Broek Ε, Dijkstra MJJ, Krijgsman O, Sie D, Haan JC, Traets JJH, et al. (2015) Υψηλή Επικράτηση και κλινική σημασία των γονιδίων που επηρεάζουν Χρωμοσωμικές Αλλαγές στον Καρκίνο του παχέος εντέρου. PLoS ONE 10 (9): e0138141. doi: 10.1371 /journal.pone.0138141

Επιμέλεια: Masaru Katoh, Εθνικό Κέντρο Καρκίνου, ΙΑΠΩΝΙΑ

Ελήφθη: 5, Μαρτίου, 2015? Αποδεκτές: 25, Αυγ του 2015? Δημοσιεύθηκε: 16 Σεπτέμβρη του 2015

Copyright: © 2015 van den Broek 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

Δεδομένα Διαθεσιμότητα: Array-CGH δεδομένα έχουν κατατεθεί στο Gene Expression NCBI του Omnibus (GEO αριθμό ένταξης GSE63216? https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)

Χρηματοδότηση:. η μελέτη αυτή χρηματοδοτήθηκε από επιχορηγήσεις από τον VUmc -Cancer Κέντρο του Άμστερνταμ (Ε van den Broek) και η ολλανδική Εταιρεία Καρκίνου (KWF-2007 με 3.832), και πραγματοποιείται στο πλαίσιο του Κέντρου για Μεταγραφική Μοριακής Ιατρικής, έργο Decode (επιχορήγηση 03O-101) και η ολλανδική τον καρκίνο του παχέος εντέρου ομάδα (DCCG). Αυτές οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή δεδομένων, την ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

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

Εισαγωγή

Ο καρκίνος προκαλείται από γονιδιωματική εκτροπές που οδηγούν έναρξη και την εξέλιξη του όγκου. Oncogene ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του γονιδίου καταστολής όγκου μπορεί να προκληθεί από διάφορες κατηγορίες των σωματικών εκτροπών DNA, συμπεριλαμβανομένων των μη-συνώνυμη (σημείο) μεταλλάξεις, αριθμός χρωμοσωμικό αντίγραφο ανωμαλίες (CNAs) και δομικές παραλλαγές (SVS) [1]. Βαλβίδων διακοπής αντιπροσωπεύουν διαγραφές, προσθήκες, αναστροφές, και ενδο- και δια-χρωμοσωμικές μεταθέσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν χρωμοσωμικές διαλείμματα [2]. Είναι ενδιαφέρον ότι, ενώ έχουν σημειακές μεταλλάξεις και τις αλλαγές του αριθμού αντιγράφων του DNA έχουν εξεταστεί εκτενώς, τα αποτελέσματα των γονιδίων με χρωμοσωμικές διαλειμμάτων κακώς χαρακτηρίζεται. Λαμβάνοντας καρκίνου του παχέος εντέρου (CRC), ως παράδειγμα, μέχρι σήμερα αρκετές in-πλαισίου έχουν γονίδια σύντηξης έχουν αναφερθεί συμπεριλαμβανομένων των

VTI1A-TCF7L2

,

NAV2-TCF7L1

και οι συγχωνεύσεις R-spondin

PTPRK-RSPO3

και

EIF3E-RSPO2

[3-5]. Οι συγχωνεύσεις R-spondin ενεργοποιούν το μονοπάτι σηματοδότησης Wnt και αλληλοαναιρούνται με

APC

μεταλλάξεις, υποδεικνύοντας ότι αυτές οι μετατοπίσεις να προκαλέσει αύξηση του κύκλου λειτουργίας της πρωτεΐνης αλλαγές. Εναλλακτικά, βαλβίδων διακοπής μπορεί επίσης να προκαλέσει την απώλεια-του-λειτουργία αλλοιώσεις. Για παράδειγμα, απαλοιφή του κωδικονίου στοπ του

EpCAM

γονίδιο καταλήγει σε ένα μεταγραφικό ανάγνωση μέσω που προκαλεί υπερμεθυλίωση και, κατά συνέπεια, αποσιώπηση του γειτονικού γονιδίου επιδιόρθωσης αταίριαστων βάσεων

MSH2

[6]. Ωστόσο, παρά τις ενδιαφέροντα παραδείγματα, ενδελεχή έρευνα των βαλβίδων διακοπής στο CRC έχει παρεμποδιστεί από την έλλειψη των πληροφοριών ολόκληρο το γονιδίωμα βαθιά αλληλουχίας σε μεγάλες σειρές δειγμάτων. Κατά συνέπεια, η υποτιθέμενη επίδραση των βαλβίδων διακοπής στο (ορθοκολικό) ανάπτυξη του όγκου είναι πιθανώς πολύ υποτιμηθεί.

Εμείς προηγουμένως πραγματοποιηθεί σειρά συγκριτική γονιδιωματική υβριδισμού (array-CGH) ανάλυση υψηλής ευκρίνειας σε μια σειρά από περίπου 350 στοιχειώδη δείγματα CRC από ασθενείς που είχαν αναπτύξει μεταστατική νόσο και συμμετείχαν στις κλινικές δοκιμές φάσης III Κάιρο και CAIRO2 [7-9]. Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκαν τα στοιχεία αυτά για τον προσδιορισμό των γονιδιωματικής θέσεις των χρωμοσωμικών σημεία διακοπής, βασίζεται στην υπόθεση ότι η ενδο-χρωμοσωμικές αλλαγές στο ΚΥΠΕ, το καθεστώς μπορεί να εξηγηθεί μόνο από τους μηχανισμούς που εμπλέκουν χρωμοσωμικές διαλείμματα. Παρά το γεγονός ότι μια τέτοια ανάλυση δεν παρέχει μια περιεκτική επισκόπηση των βαλβίδων διακοπής στο γονιδίωμα του καρκίνου, υποθέσαμε ότι η ανάλυση αυτή θα προσδιορίσει ένα σημαντικό υποσύνολο των βαλβίδων διακοπής σε επαρκή ανάλυση για την κατανομή χρωμοσωμικές διαλείμματα για τις θέσεις του γονιδίου. Επιπλέον, αναμένεται ότι η μη τυχαία επαναλαμβανόμενα γεγονότα μεταξύ των δειγμάτων CRC θα αποκαλύψει τα γονίδια που ενισχύουν την ανάπτυξη των όγκων. Εδώ, δείχνουμε ότι η προσέγγιση αυτή αποκάλυψε 748 επαναλαμβανόμενες σημείο διακοπής γονίδια και να αποδείξει τις επιπτώσεις τους στην κατάταξη CRC.

Υλικά και Μέθοδοι

Αντιγραφή αριθμού εκτροπών που σχετίζεται με χρωμοσωμικές ανίχνευση breakpoint

Οι ασθενείς επιλεγεί για την παρούσα μελέτη συμμετείχαν σε κανένα από τα δύο πολυκεντρικές μελέτες φάσης ΙΙΙ του παχέος ολλανδικό όμιλο Καρκίνο (DCCG), δηλαδή Κάιρο (CKTO 2002-07, ClinicalTrials.gov? NCT00312000) και CAIRO2 (CKTO 2005-02, ClinicalTrials.gov ? NCT00208546). Οι δύο τυχαιοποιημένες κλινικές μελέτες εγκρίθηκαν από την Επιτροπή για τα Ανθρώπινα-Σχετική έρευνα Arnhem-Nijmegen και από τους τοπικούς πίνακες θεσμική αναθεώρηση. Η γραπτή συγκατάθεση που απαιτείται για όλους τους ασθενείς πριν την έναρξη της μελέτης περιλαμβάνονται επίσης μεταγραφική έρευνα σε καρκινικό ιστό. CNA που σχετίζονται με την ανίχνευση breakpoint χρωμοσωμικές πραγματοποιήθηκε σε ολόκληρη την 352 δείγματα CRC. δεδομένα Array-CGH είχαν προηγουμένως ληφθεί χρησιμοποιώντας DNA απομονωμένο από σταθεροποιημένο με φορμαλίνη εμπεδωθεί με παραφίνη (FFPE) πρωτοπαθείς όγκους και κανονικό ιστό ζεύγη ταιριαστού ασθενούς [9]. Οι 4548 ανιχνευτές που είχε προστεθεί για να εμπλουτίσουν για την κάλυψη του 238 γονίδια του καρκίνου Απογραφή ήταν τώρα αποκλειστεί για χρωμοσωμικές breakpoint ανάλυση, αφήνοντας 168.823 ανιχνευτές που ήταν ομοιόμορφα κατανεμημένα σε όλη την γονιδίωμα σε περίπου 17kB διαστήματα (S1 πίνακα). Γονιδιωματικής θέσεις καθετήρα βασίστηκαν στο ανθρώπινο γονιδίωμα NCBI Build36 /hg18. έχουν δεδομένων Array-CGH έχουν κατατεθεί στο Gene Expression NCBI του Omnibus (αριθμός ένταξης GEO GSE63216). DNA αντίγραφο τμήματα αριθμό ορίστηκαν από την Ε-πακέτο «DNAcopy» (έκδοση 1.36.0) και οριοθετείται από την πρώτη και την τελευταία καθετήρα του τμήματος [10]. Χρωμοσωμικό σημεία διακοπής ορίστηκαν από τις γονιδιωματικές θέσεις έναρξης αριθμού αντιγράφων DNA τμήματα (Σχήμα 1Β) με την εξαίρεση του πρώτου τμήματος του DNA του κάθε χρωμοσώματος και του σημεία διακοπής μεταξύ δύο αριθμού αντιγράφου ουδέτερο περιφερειών, όπως ορίζεται από το R-πακέτο «CGHcall» (έκδοση 2.17.6) [11]. Για την ανίχνευση γονιδίων που επλήγησαν από CNA που σχετίζεται με χρωμοσωμικές διαλείμματα, σημεία διακοπής χαρτογραφήθηκαν σε σχολιασμούς γονίδιο που βασίζεται στο ανθρώπινο γονιδίωμα αναφορά hg18 /Ensembl54.

(Α) Array-CGH DNA αντιγραφή αριθμό προφίλ ενός δείγματος CRC. Ο άξονας Χ απεικονίζει χρωμοσώματα 1-22 και το Χ (αριθμημένα 23) με όρια χρωμόσωμα υποδεικνύονται με κάθετες διακεκομμένες γραμμές. Ο Υ-άξονας απεικονίζει την αναλογία log2 της ποσότητας του όγκου DNA

έναντι

ταιριαστού ασθενούς κανονικό DNA. Μαύρες κουκίδες αντιπροσωπεύουν μεμονωμένες datapoints καθετήρα array-CGH. Οι μπλε οριζόντιες γραμμές αντιπροσωπεύουν τμήματα του DNA, ενδεικτική για το DNA των όγκων ανωμαλιών αριθμό αντιγράφων, όταν παρεκκλίνει από το 0. Το πράσινο βέλος και το μπαρ δείχνουν την περιοχή του χρωμοσώματος 6 που τονίζεται στο Σχήμα 1Β. (Β) Η διεύρυνση του σχήματος 1Α (πράσινη γραμμή). Κάθετη διακεκομμένες κόκκινες γραμμές δείχνουν γονιδιωματική θέσεις του ΚΥΠΕ που σχετίζεται με χρωμοσωμικές σημεία διακοπής,

i

.

e

. οι γονιδιωματικές θέσεις όπου αναλογίες log2 των τμημάτων DNA αλλάξει. (Γ) οικόπεδο Συχνότητα CNA σχετιζόμενη χρωμοσωμική σημεία διακοπής στην Q-βραχίονα του χρωμοσώματος 13. Ο άξονας Χ απεικονίζει την γενωμική θέση στην Mb. Ο Υ-άξονας απεικονίζει τις συχνότητες χρωμοσωμικό σημείο θραύσης σε όλη την ομάδα των 352 δειγμάτων CRC. Οι σημείο διακοπής συχνότητες που αναγράφεται στο array-CGH ανιχνευτή επιπέδου (κάθετες μαύρες μπάρες) και στο γονίδιο-επίπεδο (οριζόντιες κόκκινες γραμμές). Επαναλαμβανόμενες σημείο διακοπής γονίδια (FDR & lt? 0.1) ονομάζονται. Το πράσινο βέλος και το μπαρ δείχνουν το

PIBF1

περιοχή του χρωμοσώματος 13q που τονίζεται στο σχήμα 1D. (D) Η διεύρυνση του Σχ 1C (πράσινη γραμμή), το οποίο απεικονίζει ότι

Οι PIBF1

γονίδιο σημεία διακοπής συγκεντρώνεται στο περιφερικό τμήμα του γονιδίου. Οι γειτονικές γονίδια που δεν φιλοξενούν σημαντικό σημείο διακοπής ποσοστά υποτροπής υποδεικνύονται με μπλε χρώμα.

Η

Η στατιστική ανάλυση των χρωμοσωμικών breakpoint

ανίχνευσης

Ένα αφιερωμένο ανάλυση στατιστική σημαντικότητα επινοήθηκε για το γονίδιο που βασίζεται σε χρωμοσωμικό σημείο θραύσης ανάλυση, η οποία αποτελείται από τρία στάδια. Πρώτον, ανά συστοιχία-CGH προφίλ της βασικής γραμμής πιθανότητα ενός breakpoint που συμβαίνουν σε ένα γονίδιο σε τυχαία προσδιορίστηκε, αντιπροσωπεύοντας τον αριθμό των σημείων διακοπής σε ένα προφίλ, το μήκος γονίδιο με γονίδιο που συνδέεται με την κάλυψη ανιχνευτή και του αριθμού των γονιδίων που σχετίζονται με ανιχνευτές χρησιμοποιώντας ένα λογιστικής παλινδρόμησης. Δεύτερον, η στατιστική δοκιμή ορίστηκε ως ο αριθμός των προφίλ με τουλάχιστον ένα σημείο διακοπής σε ένα δεδομένο γονίδιο. Στη συνέχεια, ένας

P

-τιμή υπολογίστηκε από τη μηδενική κατανομή του στατιστικού αποτελέσματος της δοκιμής. Αυτό το null-διανομή ήταν μια συνέλιξη (πάνω από ανεξάρτητο προφίλ) του Bernoulli τυχαίες μεταβλητές με γονίδια και συγκεκριμένα προφίλ «επιτυχία (= σημείο διακοπής) πιθανότητα». Τρίτον, σε όλους

P

τιμαί των γονιδίων breakpoint υποψήφιος, πολλαπλές δοκιμές εφαρμόστηκε από ένα ειδικό Benjamini-Hochberg τύπου διόρθωσης FDR [12]. Αυτή η διόρθωση εξηγεί τη διακριτικότητα της μηδενικής-διανομής. Ο ανιχνευτής που βασίζεται σε χρωμοσωμικό σημείο θραύσης στατιστική ανάλυση έγινε με την παραδοχή ότι ανά συστοιχία-CGH προφίλ της πιθανότητας να είναι ένα CNA που σχετίζεται με καθετήρα breakpoint είναι ίση σε όλη ανιχνευτές. Στην περίπτωση αυτή, η ειδική διόρθωση Benjamini-Hochberg τύπου FDR είναι ισοδύναμο με το πρότυπο διόρθωσης Benjamini-Hochberg FDR, διότι, σε αντίθεση με τα γονίδια, όλοι οι ανιχνευτές αντιστοιχούν στην ίδια null-διανομής. FDR λιγότερο από 0,1 θεωρήθηκε σημαντική.

μετάλλαξη γονιδίων ανάλυση

APC

,

TP53

,

KRAS

,

PIK3CA

,

FBXW7

,

Smad4

,

BRAF

και

NRAS

είναι γονίδια με δημοσιευμένη επικράτηση μετάλλαξη στο CRC περίπου 3% ή περισσότερα [4]. δείγματα FFPE DNA αναλύθηκαν με αλληλούχιση επόμενης γενιάς με τη χρήση της TruSeq αμπλικονίου Panel Cancer (TSACP? Illumina Inc, San Diego, CA USA). κατάσταση μετάλλαξης Gene προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας τον αγωγό καλούντα παραλλαγή «Falco» [13]. Διαβάζει ευθυγραμμίστηκαν με το γονιδίωμα αναφοράς του ανθρώπου (NCBI Build37 /hg19) και παραλλαγές σχολιασμένη με τις καταχωρήσεις dbSNP (build 137). Μεταλλάξεις που ονομάζεται όταν η σχολιασμένη παραλλαγή παρατηρήθηκε σε τουλάχιστον 20% του διαβάζει και χαρακτηρίστηκε ως μη-συνώνυμη εκτροπή.

Δίκτυο Βασισμένο διαστρωμάτωση

NBS χρησιμοποιήθηκε για να συγκεντρωθούν δείγματα CRC, ενώ συμπεριλαμβανομένων των πληροφοριών από το γονίδιο σημείο διακοπής και γονιδιακής μετάλλαξης μοριακές αλληλεπιδράσεις [14]. Τα βασική κλινικοπαθολογοανατομικών χαρακτηριστικά των δειγμάτων CRC (n = 203, βλέπε Πίνακα S5) ήταν παρόμοια με τη σειρά αναλύθηκε με Haan et al. [9]. Η

Smad4

γονίδιο απέκτησε δύο σημεία διακοπής και μεταλλάξεις, οι οποίες συγχωνεύθηκαν για ανάλυση NBS. Για το στάδιο της διάδοσης του δικτύου χρησιμοποιήθηκε το δίκτυο αλληλεπίδρασης ανθρώπινη πρωτεΐνη προκαθορισμένες STRING όπως παρέχεται με τη διανομή NBS. παράμετροι NBS τέθηκαν στις προεπιλεγμένες τιμές τους, εκτός από

k

που είχε οριστεί για την 4. Χρησιμοποιώντας τη μήτρα του δείγματος-ομοιότητας από NBS, δείγματα ανατεθεί CRC υποτύπους κατά μέσο σύνδεσης ιεραρχική συσταδοποίηση. ασθενείς CRC ήταν συγκεντρωμένα σε τέσσερις υποτύπους CRC και τα ποσοστά OS έγιναν ορατές με καμπύλες Kaplan-Meier και της αντίστοιχης

P

-τιμές υπολογίστηκαν με τη δοκιμή log-rank.

CRC υπότυπο που σχετίζεται με τα γονίδια

NBS δεν παρέχει βαθμολογίες γονίδιο εκτροπή που βασίζεται στο δίκτυο ως standard output. Επομένως, για να καθορίσει ποια γονίδια συσχετίστηκαν σε σημαντικό βαθμό με έναν συγκεκριμένο υπότυπο CRC, οι βαθμολογίες γονίδιο εκτροπή που βασίζεται σε δίκτυο για κάθε γονίδιο ανά δείγμα εκχυλίστηκαν ως ακολούθως. Κατ ‘αρχάς, για κάθε επανάληψη NBS

i

του συνολικού

n

επαναλήψεις (n = 1000) οι πίνακες εισόδου

V

i

ήταν ανακατασκευάστηκε από τον παράγοντα μήτρες

W

i

και

η

i

που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια της παραγοντοποίηση μη αρνητική μήτρα διαδικασία:

Οι μήτρες,

V

i

, αντιπροσωπεύουν τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται από NBS για τον προσδιορισμό του δείγματος clustering για κάθε επανάληψη. Ένας μέσος όρος φορέας των βαθμολογιών γονιδιακής ανωμαλίας που βασίζεται σε δίκτυο,

R

s

τώρα που λαμβάνεται για κάθε δείγμα

s

από το μέσο όρο πάνω από την είσοδο μήτρες

V

i

σε όλες τις

ν

επαναλήψεις:

Εδώ,

V

είναι

είναι η σειρά από το

V

s

που αντιστοιχεί στο δείγμα

s

στην επανάληψη

i

.

C

s

είναι ένας παράγοντας κανονικοποίησης, ορίζεται ως ο αριθμός των επαναλήψεων στις οποίες

επελέγη δείγμα s

για την ομαδοποίηση. Σημειώστε ότι αν ένα δείγμα δεν είχε επιλεγεί κατά τη διάρκεια της ομαδοποίησης όλων

V

είναι οι

τιμές που καθορίζονται στο μηδέν. Mann-Whitney U δοκιμές εκτελέσθηκαν επί των κατά μέσο όρο βαθμολογιών γονίδιο-εκτροπή που βασίζεται σε δίκτυο για τη δοκιμή αν ένα συγκεκριμένο γονίδιο συνέβαλαν στη διαμόρφωση ενός υποτύπου CRC. Για κάθε γονίδιο αυτά

R

s

βαθμολογίες ομαδοποιούνται ανάλογα με τον υπότυπο CRC για να καθορίσει το

P

-τιμές, που δείχνει αν ένα γονίδιο που συνέβαλε σημαντικά στην σχηματισμό ενός συγκεκριμένου υποτύπου CRC.

Multi-Dendrix

δεδομένα εισόδου για την ανάλυση πολλαπλών Dendrix ήταν πανομοιότυπη με την είσοδο δεδομένων που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση NBS, εκτός από τα γονίδια που μοιράζονται τα ίδια σημεία διακοπής, η οποία είχαν συγκεντρωθεί σε «πισίνες» (S8 Πίνακας). παράμετροι πολλαπλών Dendrix τέθηκαν σε k7t7s11 [15].

Αποτελέσματα

Ανίχνευση των επαναλαμβανόμενων γονιδίων breakpoint

Η χρωμοσωμική ΚΥΠΕ κατάσταση από 352 πρωτοβάθμια προηγμένα δείγματα CRC προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας 180K Agilent συστοιχίες που καλύπτουν το γονιδίωμα με μέση απόσταση μεταξύ ανιχνευτή περίπου 17kB, όπως περιγράφηκε προηγουμένως [9]. Μετά αριθμού αντιγράφων του DNA του κατακερματισμού, οι γονιδιωματικές θέσεις αλλαγές στην κατάσταση του αριθμού αντιγράφων του DNA ήταν τώρα χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της θέσης του CNA σχετιζόμενη χρωμοσωμικές σημεία διακοπής (Σχήμα 1Α και 1Β). Στατιστική αξιολόγηση απέδωσε 1,605 γονιδιωματική breakpoint θέσεις με υποτροπές σε πολλαπλά δείγματα CRC (FDR & lt? 0.1? S1 Πίνακα), υποδεικνύοντας ότι η θέση του CNA σχετίζεται με διαλείμματα είναι συχνά μη-τυχαία. Κατά την ομαδοποίηση σημείων διακοπής από το γονίδιο που επηρεάζονται, συνολικά 748 υποτροπιάζοντα γονιδίων σημείο διακοπής εντοπίστηκαν (FDR & lt? 0.1? S2 πίνακα). Η διανομή του γονιδιώματος και την επικράτηση των χρωμοσωμικών σημεία διακοπής στο Q-βραχίονα του χρωμοσώματος 13 παρέχεται στην Εικόνα 1C και για όλες τις άλλες χρωμοσώματα σε S1 Σχ.

Το γονίδιο με την υψηλότερη επικράτηση της χρωμοσωμικής σημεία διακοπής ήταν

MACROD2

, η οποία επηρεάστηκε σε 40,9% των δειγμάτων CRC. Ένα άλλο 169 επαναλαμβανόμενες γονίδια σημείο διακοπής επηρεάστηκαν σε & gt?. 3% των προηγμένων δειγμάτων CRC, παρόμοια με τις συχνότητες μετάλλαξης που επηρεάζονται συνήθως ογκογονίδια και ογκοκατασταλτικά γονίδια (Σχήμα 2)

συχνότητες Gene σημείο διακοπής (κόκκινες γραμμές) βασίστηκαν στην ανάλυση των 352 δειγμάτων CRC και συχνότητες μετάλλαξης του γονιδίου (μπλε γραμμές) στην ανάλυση των 204 δειγμάτων. Γονίδια που σημειώνονται με ένα «*» υποδεικνύει μια ομάδα γονιδίων που μοιράζονται ανιχνευτή (ες) που σχετίζεται με χρωμοσωμικές σημεία διακοπής: η

PCMTD2 *

πισίνα περιλαμβάνει επίσης

LINC00266-1? PARK2 *

περιλαμβάνει επίσης

PACRG

?

ZNF337 *

περιλαμβάνει επίσης

NCOR1P1

,

FAM182A

,

FAM182B

,

FRG1B

,

MIR663A

,

MLLT10P1

?

CD99 *

περιλαμβάνει επίσης

XG

?

PARP8 *

περιλαμβάνει επίσης

EMB

.

Η

Η κλινική σημασία των επαναλαμβανόμενων γονιδίων breakpoint

Περιοδική γονίδια σημείο διακοπής μπορεί να αντιπροσωπεύουν περιοχές του γονιδιώματος που είναι ευάλωτες σε χρωμοσωμικές διαλείμματα,

i

.

e

. ένα επιφαινόμενο που σχετίζονται με προσαρμογείς CNA. Εναλλακτικά, επαναλαμβανόμενα γονίδια σημείο διακοπής μπορεί να οδηγήσει τον καρκίνο και υποβάλλονται σε θετική επιλογή κατά τη διάρκεια της ογκογένεσης, και κατά συνέπεια επηρεάζει την κλινική έκβαση, όπως η ασθενής συνολική επιβίωση (OS). Ως εκ τούτου, για κάθε μία από τις επαναλαμβανόμενες breakpoint γονίδια που ταυτοποιήθηκε, το λειτουργικό σύστημα της υποομάδας των ασθενών με το συγκεκριμένο γονίδιο breakpoint συγκρίθηκε με την υποομάδα των ασθενών χωρίς αυτό σημείο διακοπής. Κανένας από τους επιμέρους επαναλαμβανόμενες σημείο διακοπής γονίδια συσχετίστηκε σημαντικά με λειτουργικό σύστημα (log-rank

P

-τιμές που ακολουθείται από διόρθωση Bonferroni για πολλαπλές δοκιμές, τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται).

Ο καρκίνος που σχετίζονται με βιολογικές διεργασίες είναι περίπλοκη και ελέγχεται από τη συντονισμένη δράση πολλών γονιδίων. Για το λόγο αυτό πραγματοποιήσαμε μια συνδυασμένη ανάλυση των 170 πιο διαδεδομένες (& gt? 3%) γονίδια επαναλαμβανόμενο σημείο διακοπής που περιγράφεται παραπάνω και η κατάσταση μετάλλαξης του γονιδίου των βασικών γονίδια του καρκίνου. Χρησιμοποιώντας DNA που απομονώθηκε από φορμόλη σταθερό παραφίνη-ενσωματωμένες αρχειακό ιστό, την κατάσταση μετάλλαξης του

TP53

,

APC

,

KRAS

,

PIK3CA

,

FBXW7

,

Smad4

,

BRAF

και

NRAS

προσδιορίστηκε με ανάλυση της αλληλουχίας στοχευμένες επόμενης γενιάς, η οποία πέτυχε για 204 δείγματα CRC (Σχήμα 2, S3 και S4 πίνακες). Ως μία περίπτωση έλειπε σημεία διακοπής και μεταλλάξεις για τα επιλεγμένα γονίδια, 203 περιπτώσεις ήταν διαθέσιμοι για την παροχή στοιχείων τόσο του γονιδίου σημείο διακοπής και μετάλλαξη γονιδίων ως είσοδο για το Δίκτυο Βασισμένο διαστρωμάτωση (NBS) [14]. NBS εφαρμόστηκε για να διαδώσει αραιά γονίδιο σημείο διακοπής και γονιδιακής μετάλλαξης γεγονότα στην προκαθορισμένη STRING δίκτυο αλληλεπίδρασης πρωτεΐνης ακολουθούμενη από την ομαδοποίηση των ασθενών σε CRC υποτύπους με βάση τις επηρεαζόμενες υπο-δίκτυα [14]. Αυτή η ανάλυση αποκάλυψε τέσσερις CRC υποτύπους (Σχήμα 3Α και S6 πίνακα). Baseline κλινικοπαθολογοανατομικές χαρακτηριστικά του ασθενούς ήταν πολύ συγκρίσιμα μεταξύ των τεσσάρων CRC υποτύπους (μία πλευρά του Fisher Ακριβής τεστ? S5 πίνακα). Ανάλυση OS αποκάλυψε σημαντικές διαφορές μεταξύ αυτών των υποτύπων (log-rank

P

= 0.001? Σχήμα 3Β), με CRC υπότυπος 3 έχει ένα σημαντικά φτωχότερη OS από τους άλλους τρεις υποτύπους CRC (HR = 2,17? log-rank

P

= 0,0002? Σχήμα 3C), με 218 ημέρες διαφορά στη διάμεση συνολική επιβίωση

(Α) Συν-ομαδοποίηση μήτρα των δειγμάτων CRC που προκύπτουν από την ανάλυση NBS.. Η ένταση του χρώματος της μήτρας αντιπροσωπεύει το σκορ ομοιότητας. Η έγχρωμη γραμμή στην κορυφή δείχνει τις ομάδες των ασθενών που σχετίζονται με τις τέσσερις CRC υποτύπους (k = 4), όπως καθορίζεται από ιεραρχική ομαδοποίηση μετά από ανάλυση NBS. (Β) Kaplan-Meier πλοκή για τη συνολική επιβίωση (σε ημέρες) από CRC υποτύπου 1 (n = 80 ασθενείς), υπότυπος 2 (n = 45 ασθενείς), υπότυπος 3 (n = 27 ασθενείς) και υποτύπου 4 (n = 51 ασθενείς ). Υπάρχουν σημαντικές διαφορές στο OS μεταξύ των τεσσάρων CRC υποτύπους (log-rank

P

= 0,001), με φτωχότερες λειτουργικό σύστημα για τον υπότυπο 3 ασθενείς CRC. (C) κατά Kaplan-Meier οικόπεδο για το OS της CRC υποτύπου 3 ασθενείς

έναντι

ασθενείς με άλλους υπότυπους CRC, δείχνει μια αναλογία κινδύνου (HR) 2,17 και διάμεση OS 392 ημέρες

έναντι

610 ημέρες, αντίστοιχα (log-rank

P

= 0.0002).

Η

Κατά την περαιτέρω διερεύνηση των δικτύων που συνδέονται με αυτή την ταξινόμηση CRC, τα περισσότερα από τα συμβάλλοντας γονίδια αποδείχθηκε ότι ήταν επαναλαμβανόμενες breakpoint γονίδια συμπληρωμένο με μερικά από τα κοινά μεταλλαγμένα ογκογονίδια CRC και ογκοκατασταλτικά γονίδια (S7 πίνακα). Σε ατομικό επίπεδο γονιδίων εντός των καθορισμένων CRC υπότυπο που σχετίζεται με τα γονίδια, η κακή προγνωστική CRC υπότυπος 3 ήταν

μια

.

o

. εμπλουτισμένη για σημειακές μεταλλάξεις γονιδίων σε

BRAF

(δύο όψεων Ακριβής δοκιμασία Fisher:

P

& lt? 0.0001) και

FBXW7

(

P

= 0,01 ), και για γονιδιακή σημεία παύσης στο

WWOX

(

P

& lt? 0,0001),

FHIT

(

P

& lt? 0,0001), και

PIBF1

(

P

= 0,03). Επειδή οι μεταλλάξεις σε

BRAF

συνδέονται συχνά με μικροδορυφόρων ασταθή (MSI) όγκους [16], εξετάσαμε την κατανομή των δειγμάτων MSI μεταξύ των τεσσάρων υποτύπων CRC. Είναι ενδιαφέρον, οκτώ στους δέκα δείγματα MSI σε αυτή την ομάδα των 203 CRCs ήταν σε υπότυπο 3 (δύο όψεων Ακριβής δοκιμασία Fisher:

P

& lt? 0,0001? S5 πίνακα). Στο σύνολό τους, τα στοιχεία αυτά δείχνουν ότι η CNA που σχετίζονται με τα γονίδια επαναλαμβανόμενες breakpoint είναι κλινικά σημαντική, δεδομένου ότι συμβάλλουν στην CRC ταξινόμηση των υποτύπων με προγνωστική αξία.

Η βιολογική σημασία των επαναλαμβανόμενων γονιδίων breakpoint

Για να διερευνηθεί περαιτέρω κατά πόσον επαναλαμβανόμενα γονίδια σημείο διακοπής μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη CRC, το Multi-Dendrix αλγόριθμος εφαρμόστηκε για τον προσδιορισμό ογκογόνο οδών ή ενότητες γονίδιο με βάση δύο κριτήρια, και συγκεκριμένα: 1) τα γεγονότα μέσα σε μία μονάδα πρέπει να είναι αμοιβαία αποκλειόμενα, και 2) οι εκδηλώσεις αυτές θα πρέπει να καλύπτουν όλους σχεδόν τους δείγματα καρκίνου που μελετήθηκαν [15]. Τα δεδομένα εισόδου για την ανάλυση αυτή ήταν ταυτόσημη με εκείνη για την NBS,

i

.

e

. η κατάσταση μετάλλαξης του γονιδίου οκτώ επηρεάζονται συνήθως γονίδια CRC και το σημείο διακοπής κατάσταση των 170 πιο διαδεδομένες (& gt? 3%) υποτροπιάζουσα σημείο διακοπής γονίδια από 203 δείγματα CRC. Αυτή η ανάλυση αποκάλυψε τέσσερις διακριτές ενότητες γονίδιο, τρεις ενότητες που περιέχουν τόσο γονιδιακές μεταλλάξεις και σημεία διακοπής γονιδίου και μία μονάδα που αποτελείται εξ ολοκλήρου από επαναλαμβανόμενες γονιδίων breakpoint (Σχήμα 4). Η ισχυρότερη αμοιβαίας αποκλειστικότητας δεν παρατηρήθηκε μεταξύ των

TP53

μεταλλάξεις και

PIBF1

σημεία διακοπής, ένα γονίδιο του οποίου σημεία διακοπής ήταν πιο διαδεδομένη στον υπότυπο CRC 3 που έδειξε φτωχότερες πρόγνωση. Η γονιδιωματική θέση του

PIBF1

στην Q-βραχίονα του χρωμοσώματος 13 τονίζεται στο Σχήμα 1ϋ, που απεικονίζει τον εμπλουτισμό του γονιδίου σημεία διακοπής στο άπω τμήμα του γονιδίου αυτού. Επιπλέον, και

MACROD2

,

PPP1R12B

,

AKAP13

,

ERGIC1

,

PTPRT

,

SLC22A5

,

HIST1H1A

,

Εθνικές Λέσχες

, και

ROCK1

σημείο διακοπής γονίδια εκπροσωπήθηκαν σε μια από τις ενότητες του γονιδίου, και συνέβαλε στην CRC υπότυπο ταξινόμησης (Εικόνα 4 και S7 πίνακα). Αυτά τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι πολλαπλές επαναλαμβανόμενες γονίδια σημείο διακοπής παίζουν σημαντικό βιολογικό ρόλο στην ανάπτυξη CRC.

Οι κόμβοι αποτελούνται από δύο σημεία διακοπής γονιδίου (κόκκινο περίγραμμα) και μεταλλάξεις γονιδίων (μπλε περίγραμμα). Άκρα (γκρι γραμμές) συνδέουν τα γονίδια που επηρεάζονται αμοιβαία αποκλειστικά. Το πάχος των γκρι γραμμών και ο αντίστοιχος αριθμός αντανακλά το σκορ ευρωστία. Η ισχυρότερη αμοιβαία αποκλειστικότητα παρατηρείται μεταξύ

PIBF1

και

TP53

. Γονίδια που σημειώνονται με ένα «*» υποδεικνύει μια ομάδα γονιδίων που μοιράζονται ανιχνευτή (ες) που σχετίζεται με χρωμοσωμικές σημεία διακοπής: η

ZNF337 *

πισίνα περιλαμβάνει επίσης

NCOR1P1

,

FAM182A

,

FAM182B

,

FRG1B

,

MIR663A

,

MLLT10P1

?

ZNF519 *

περιλαμβάνει επίσης

ANKRD20A5P

,

ANKRD30B

.

Η

Συζήτηση

Μοριακός χαρακτηρισμός των σωματικών ανωμαλιών του DNA είναι ένα χρήσιμες στρατηγική για να βοηθήσει την πρόγνωση και τη θεραπεία πρόβλεψη των μεμονωμένων ασθενών. Ενώ η ανάλυση των μεταλλάξεων μη συνώνυμες σημείο συνήθως μεταλλαγμένα γονίδια του καρκίνου και την αποφασιστικότητα των χρωμοσωμικών CNAs έχουν γίνει πρότυπο της πρακτικής για τον χαρακτηρισμό δείγματα όγκων, μεγάλης κλίμακας γονιδιώματος-ευρεία λεπτομερή ανάλυση των βαλβίδων διακοπής είναι ακόμα στα σπάργανα. Εμείς εδώ έδειξαν ότι τα προφίλ CNA επιτρέπουν να ανιχνεύουν τα γονίδια των οποίων η λειτουργία μπορεί να επηρεαστεί από CNA που σχετίζεται με χρωμοσωμικές διαλείμματα. Συνολικά 748 επαναλαμβανόμενο σημείο διακοπής γονίδια εντοπίστηκαν με βάση την ανάλυση μιας μεγάλης σειράς (n = 352) υψηλής ευκρίνειας δείγματα array-CGH των πρωτογενών όγκων από ασθενείς οι οποίοι συμμετείχαν σε δύο κλινικές μελέτες φάσης ΙΙΙ στον μεταστατικό CRC. Εκτός από την αφθονία τους και η επικράτηση των επαναλαμβανόμενων breakpoint γονιδίων ήταν σχετικά υψηλή, με 170 γονίδια επηρεάζονται από χρωμοσωμικές διαλείμματα σε περισσότερο από 3% των περιπτώσεων καρκίνου. Ως εκ τούτου, η επικράτηση των γονιδίων επηρεάζεται από CNA που σχετίζεται χρωμοσωμικές διαλείμματα είναι συγκρίσιμο με την επικράτηση της σημειακών μεταλλάξεων σε γνωστές και συνήθως επηρεάζονται CRC ογκογονίδια και ογκοκατασταλτικά γονίδια (Σχήμα 2).

Ένα από τα βασικά ερωτήσεις που στοχεύουν στην αντιμετώπιση είναι αν χρωμοσωμικές διαλείμματα μέσα σε γονίδια είναι απλώς ένα επιφαινόμενο που σχετίζεται με χρωμοσωμική αστάθεια ή επαναλαμβανόμενες σημείο διακοπής γονίδια αποτελούν τους οδηγούς του καρκίνου με βιολογικά και κλινική σημασία. Ενώ καμία από τις επιμέρους επαναλαμβανόμενα γονίδια σημείο διακοπής παρουσίασαν σημαντικές επιπτώσεις στο λειτουργικό σύστημα, η διάδοση των 170 πιο διαδεδομένες γονίδια σημείο διακοπής σε συνδυασμό με οκτώ κοινά μεταλλαγμένα γονίδια σε ένα προκαθορισμένο δίκτυο επιτρέπεται να ταξινομήσει CRC σε τέσσερις υποτύπους από NBS. Ένας από τους υποτύπους CRC, CRC υπότυπος 3, είχαν σημαντικά χειρότερη πρόγνωση από τους άλλους (Σχήμα 3), υποδεικνύοντας ότι θα μπορούσαν να εντοπιστούν κλινικά διακριτούς υποτύπους. Σε μια πολυπαραγοντική ανάλυση (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται) διατηρήθηκαν οι παράγοντες «ΠΟΥ απόδοση καθεστώτος», «LDH κατά την τυχαιοποίηση», «προηγούμενη επικουρική θεραπεία», «το στάδιο του όγκου πρωτοπαθούς όγκου», «τον αριθμό των προσβεβλημένων οργάνων» και «κατάσταση MSI». Επειδή γονιδιωματικές μεταλλάξεις είναι αιτιώδης για την ογκογένεση και υπαγορεύουν τη συμπεριφορά του όγκου, είναι πολύ καλά δυνατό ότι φαινοτυπική παράγοντες, η οποία τελικά είναι αποτέλεσμα της υποκείμενης βιολογίας, συγκαλύψουν την προγνωστική επίδραση των γενωμικών υποτύπων CRC. Μια τέτοια εξάρτηση μεταξύ κλινικοπαθολογοανατομικές προγνωστικές παραμέτρους και τους υποτύπους CRC, όπως περιγράφεται εδώ, επομένως, δεν μπορεί να αντικρούσει μονοπαραγοντική προγνωστική αξία αυτής της ταξινόμησης.

CRC υπότυπος 3 αποδείχθηκε να εμπλουτιστεί για όγκους με

BRAF

μεταλλάξεις (33% των περιπτώσεων

έναντι

5% στα άλλα δείγματα CRC? S7 πίνακα) και οι όγκοι MSI (30% των περιπτώσεων

έναντι

1% στα άλλα δείγματα CRC).

BRAF

μεταλλάσσεται σε πολύ υψηλότερες συχνότητες σε όγκους MSI σε σχέση με χρωμοσωμικές ασταθείς όγκους και στους όγκους MSI,

BRAF

μετάλλαξη είναι γνωστό ότι σχετίζεται με φτωχή πρόγνωση [16]. Αν και MSI όγκοι έχουν μια σχετικά καλή πρόγνωση σε πρώιμο στάδιο της νόσου, μπορούν επίσης να συνδέονται με κακή πρόγνωση ρητά στο μεταστατικό CRC [17]. MSI όγκοι συχνά έχουν χαμηλότερη συχνότητα ΚΥΠΕ εκτροπές από τους όγκους που είναι μικροδορυφορικού σταθερές (MSS) και ως εκ τούτου έχουν λιγότερο ΚΥΠΕ σχετίζεται με χρωμοσωμικές σημεία διακοπής από τους όγκους MSS. Αυτό υποδηλώνει ότι η MSI όγκοι μπορεί να γίνει συγκεντρωμένα σε ένα διακριτό υπότυπο CRC ανεξαρτήτως (μεταβολές σε) λειτουργία των επαναλαμβανόμενων γονιδίων σημείο διακοπής. Μετά από αυτή τη λογική, κάποιος θα προβλέπουν ότι η κακή πρόγνωση CRC υπότυπος 3 στερείται επαναλαμβανόμενες γονίδια breakpoint με αυξημένη συχνότητα μετάλλαξης σε σύγκριση με τους άλλους υπότυπους CRC. Ωστόσο, τα δεδομένα μας έδειξαν διαφορετικά (S7 πίνακα), με σημαντικό εμπλουτισμό των breakpoint συχνότητες στο CRC υπότυπο 3

έναντι

τα άλλα δείγματα CRC για

WWOX

(33%

έναντι

5%),

FHIT

(59%

έναντι

13%), και

PIBF1

(15%

έναντι

3%). Αυτά τα δεδομένα τονίζουν ότι η περιοδική γονίδια breakpoint συμβάλλουν σημαντικά στην κλινικά σχετική κατάταξη CRC.

Καθώς τα δεδομένα μας υποστηρίζουν κλινική σημασία των επαναλαμβανόμενων breakpoint γονιδίων, αναμένεται ότι χρωμοσωμική διαλείμματα εντός αυτών των γονιδίων με κάποιο τρόπο να οδηγήσει σε θετική επιλογή καρκινικών κυττάρων και την τόνωση της ανάπτυξης του όγκου. Λειτουργική ανάλυση των επαναλαμβανόμενων γονιδίων breakpoint να κατανοήσουν βιολογικές επιδράσεις τους ήταν πέρα ​​από το πεδίο εφαρμογής της παρούσας μελέτης. Ωστόσο, για πολλά από αυτά ένα ρόλο στην ογκογένεση έχει περιγραφεί στη βιβλιογραφία.

WWOX

και

FHIT

έχουν εδώ και καιρό είναι γνωστό ότι κατοικούν στα κοινά εύθραυστες περιοχές και έχει αποδειχθεί ότι δρουν ως καταστολείς της ανάπτυξης όγκων από μοντέλα ποντικών του γονιδίου νοκ-άουτ [18]. Επιπλέον,

WWOX

υπερέκφραση δείχθηκε να προωθήσει την ανοσολογική απόκριση σε ένα μοντέλο γλοιώματος [19], ενώ

FHIT

ρυθμίζει θετικά την έκφραση του MHC τάξης Ι μορίων σε καρκινικά κύτταρα [20]. Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι η απώλεια της λειτουργίας του

WWOX

και

FHIT

βοήθεια για να ξεφύγει ανοσολογικής. Ομοίως, ο παράγοντας δέσμευσης ανοσοτροποποιητικά προγεστερόνης

PIBF1

αναγνωρίστηκε ως εκκρίνεται παράγοντας που μπορεί να αποτρέψει την απώλεια της εγκυμοσύνης αμβλύνοντας την ανοσολογική απόκριση. Λαμβάνοντας υπόψη ότι

PIBF1

σημεία διακοπής ήταν παρατηρείται κυρίως στο άπω τμήμα του γονιδίου (Σχήμα 1D) είναι δελεαστικό να υποθέσουμε ότι

PIBF1

γονίδιο σημεία διακοπής διαταράξουν το σήμα πυρηνικού εντοπισμού του, από την οποία γίνεται εκκρίνεται πρωτεΐνης με κατά του όγκου άνοσο-καταστολής δυνατότητες [21]. Οι όγκοι MSI πιστεύεται ότι προκαλούν αντι-όγκου ανοσοαπόκριση που αποτρέπει την μεταστατική εξάπλωση, όμως, όταν παρακάμπτεται αυτοί οι όγκοι γίνονται πολύ επιθετικοί [16]. Στο πλαίσιο αυτό, είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι το σημείο διακοπής γονίδια που συνέβαλαν τα μέγιστα στην κατάταξη της κακής πρόγνωσης CRC υπότυπος 3,

i

.

e

.

WWOX

,

FHIT

, και

PIBF1

, όλα έχουν ενοχοποιηθεί για να διαμορφώσουν ανοσολογικές αποκρίσεις.

MACROD2

ήταν η πιο διαδεδομένη επαναλαμβανόμενες γονίδιο σημείο διακοπής στην ομάδα μας, να επηρεάζονται σε 41% των περιπτώσεων CRC. Αυτό το γονίδιο ήταν επίσης ένα από τα πιο συχνά παρατηρούμενες αναδιαταχθέντων γονιδίων μέσω ενός εστιακού διαγραφή σε άλλες μελέτες [3,22].

MACROD2

είναι σε θέση να υδρολύει ενδογενή ομάδες μονο-ΑϋΡ-ριβοζυλ, ένα αναστρέψιμο ήμισυ μετα-μεταφραστική τροποποίηση, από πρωτεΐνες-στόχους, όπως

GSK3B

. Αυτό αποκαθιστά την λειτουργία του

GSK3B

, η οποία είναι ένας αναστολέας κλειδί του μονοπατιού σηματοδότησης Wnt. Ως εκ τούτου, η απουσία των λειτουργικών

MACROD2

μπορεί να μειώσει τη δράση της κινάσης της

GSK3B

και ως εκ τούτου την προώθηση της Wnt σηματοδότηση [23-25]. Επιπλέον,

MACROD2

μπορεί να παίζει ρόλο στη ρύθμιση της λειτουργίας των πρωτεϊνών ιστόνης και προσλαμβάνεται σε περίπτωση ανταπόκρισης βλάβη του DNA [23,25].

Για την περαιτέρω αντιμετώπιση του βιολογική σημασία των επαναλαμβανόμενων breakpoint γονίδια που προσπαθήσαμε να κατασκευάσει μονάδες των θεωρούμενων καρκίνου οδήγηση γονιδίων, χρησιμοποιώντας Multi-Dendrix. Από τη μία πλευρά, αυτή η ανάλυση μπορεί να αποκαλύψει ογκογόνο μονοπάτια αναζητώντας αμοιβαία αποκλειόμενα πρότυπα γονιδιακής μετάλλαξης που καλύπτουν σχεδόν όλα τα δείγματα CRC. Από την άλλη πλευρά, αν μια φαινομενικά ομοιογενή ομάδα όγκων αποτελείται από διακριτούς υποτύπους όγκου, η αμοιβαία αποκλειστικότητα μεταξύ των γονιδίων μπορούν επίσης να αντανακλούν την παρουσία του (προηγουμένως μη αναγνωρισμένης) υποτύπων του καρκίνου. Η ισχυρότερη αμοιβαίας αποκλειστικότητας δεν παρατηρήθηκε μεταξύ των

TP53

μεταλλάξεις και

PIBF1

σημεία διακοπής (Σχήμα 4).