Αφηρημένο

Ο Καρκίνος Γονιδιώματος Atlas (TCGA) τα έργα έχουν προχωρήσει κατανόηση των μεταλλάξεων του οδηγού, γενετικό υπόβαθρο, και το κλειδί μονοπάτια ενεργοποιούνται σε όλους τους τύπους καρκίνου. Ανάλυση των TCGA σύνολα δεδομένων έχουν ως επί το πλείστον επικεντρώθηκε σε σωματικές μεταλλάξεις και μετατοπίσεις, με λιγότερη έμφαση στην γονιδιακή ενισχύσεις. Εδώ περιγράφουμε μια στρατηγική ελέγχου της βιοπληροφορικής για την αναγνώριση υποθετικού γονίδια του οδηγού του καρκίνου ενισχύεται σε όλη TCGA σύνολα δεδομένων. Πραγματοποιήσαμε ανάλυση GISTIC2 των TCGA σύνολα δεδομένων που εκτείνονται σε 14 υποτύπων καρκίνου και εντοπίστηκαν 461 γονίδια που ενισχύθηκαν σε δύο ή περισσότερα σύνολα δεδομένων. Ο κατάλογος περιορίστηκε σε 73 σχετίζονται με τον καρκίνο γονίδια με τους πιθανούς «druggable» ιδιότητες. Η πλειοψηφία των γονιδίων ήταν εντοπισμένες στο 14 αμπλικόνια εξαπλωθεί σε όλη την γονιδίωμα. Για τον εντοπισμό πιθανών γονιδίων οδηγός του καρκίνου, αναλύσαμε τα δεδομένα αριθμό αντιγράφων του γονιδίου και την έκφραση του mRNA από μεμονωμένα δείγματα ασθενών και εντόπισε 40 υποτιθέμενο γονίδια του οδηγού του καρκίνου που συνδέεται με ποικίλες ογκογόνων διαδικασιών. Ογκογόνο δράση περαιτέρω επικυρωθεί από siRNA /shRNA νοκ ντάουν και με αναφορά τα σύνολα δεδομένων Έργου Αχιλλέα. Τα ενισχυμένα γονίδια αντιπροσώπευε μια σειρά από οικογένειες γονιδίων, συμπεριλαμβανομένων των επιγενετικών ρυθμιστικές αρχές, τα γονίδια του κύκλου που σχετίζεται κυττάρων, αντιμετώπιση βλαβών του DNA /γονιδίων επιδιόρθωσης, μεταβολικές ρυθμιστικές αρχές, και τα γονίδια που συνδέονται με την Wnt, Notch, σκαντζόχοιρος, JAK /STAT, NF-KB και ΜΑΡΚ μονοπάτια σηματοδότησης. Μεταξύ των 40 υποθετικών γονιδίων οδηγός ήταν γνωστά γονίδια του οδηγού, όπως

EGFR

,

ΕΚΒΒ2

και

PIK3CA

. Άγριου τύπου

KRAS

ενισχύθηκε σε διάφορους τύπους καρκίνου, και

KRAS

-amplified καρκινικές κυτταρικές σειρές ήταν πιο ευαίσθητα στο

KRAS

shRNA, γεγονός που υποδηλώνει ότι

KRAS

ενίσχυση ήταν ανεξάρτητος ογκογόνο συμβάν. Ένας αριθμός προσαρμογέων ΜΑΡ κινάσης συν-ενισχύθηκαν με κινάσες τυροσίνης υποδοχέα τους, όπως ο προσαρμογέας FGFR

FRS2

και η οικογένεια EGFR προσαρμογέας

GRB7

. Η ουβικιτίνης-όπως λιγάση

DCUN1D1

και η ιστόνης μεθυλοτρανσφεράση

NSD3

εντοπίστηκαν επίσης ως νέα υποθετική γονίδια του οδηγού του καρκίνου. Συζητάμε τις επιπτώσεις προσαρμογή του ασθενούς για τις υπάρχουσες στόχους φάρμακο για τον καρκίνο και συζητάμε περαιτέρω πιθανών νέων ευκαιριών για τις προσπάθειες ανακάλυψης φαρμάκων

Παράθεση:. Chen Υ, McGee J, Chen X, Doman TN, Γκονγκ Χ, Zhang Y, et al. (2014) Προσδιορισμός των Druggable Γονίδια Driver Καρκίνου ενισχυμένα σε όλη TCGA σύνολα δεδομένων. PLoS ONE 9 (5): e98293. doi: 10.1371 /journal.pone.0098293

Επιμέλεια: Masaru Katoh, Εθνικό Κέντρο Καρκίνου, Ιαπωνία

Ελήφθη: έκτης, Μάρτη του 2014? Αποδεκτές: 30 Απριλίου, 2014? Δημοσιεύθηκε: May 29, 2014

Copyright: © 2014 Chen 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:. Αυτή η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από την Eli Lilly and Company. Ο χρηματοδότης παρέχεται στήριξη με τη μορφή των μισθών για όλους τους συγγραφείς, αλλά δεν είχε καμία πρόσθετη ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου. Οι συγκεκριμένοι ρόλοι αυτών των συγγραφέων αρθρωτά στο τμήμα συγγραφέα εισφορές

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε πλήρως από την Eli Lilly and Company, ο εργοδότης όλων των συγγραφέων. Δεν υπάρχουν διπλώματα ευρεσιτεχνίας, τα προϊόντα για την ανάπτυξη ή την εμπορία προϊόντων που να δηλώνουν. Αυτό δεν αλλάζει την τήρηση των συγγραφέων σε όλες τις PLoS ONE πολιτικές για την ανταλλαγή δεδομένων και υλικών, όπως περιγράφεται λεπτομερώς σε απευθείας σύνδεση στον οδηγό για τους συγγραφείς.

Εισαγωγή

Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία της αλληλουχίας του DNA επέτρεψαν η αλληλουχία των ολόκληρων γονιδιωμάτων καρκίνο και εντοπισμό κοινά μεταλλαγμένα, ενισχύεται, και να διαγραφούν τα γονίδια σε όλους τους τύπους καρκίνου. Ο καρκίνος Γονιδιώματος Atlas (TCGA) προσπάθεια συστάθηκε για την αλληλουχία και να αναλύσουν αρκετές χιλιάδες ατομικές μορφές καρκίνου, δίνοντας ένα στιγμιότυπο στο γενετικό υπόβαθρο της νόσου και τους οδηγούς του καρκίνου [1] – [6]. Ολοκληρωμένη ανάλυση των TCGA σύνολα δεδομένων εντοπίστηκαν 127 σημαντικά μεταλλαγμένο σχετίζονται με τον καρκίνο γονίδια που αντιπροσωπεύουν διακριτά βιολογικά μονοπάτια και τις κυτταρικές διεργασίες [6]. Ο μέσος αριθμός των μεταλλάξεων οδηγός ανά δείγμα όγκου Ήταν δύο έως έξι, γεγονός που υποδηλώνει ότι ένας μικρός αριθμός μεταλλαγμένων γονιδίων οδηγού θα μπορούσε να επάγει την καρκινογένεση [6]. Σε καρκίνους του μαστού, μόνο τρία γονίδια (

GATA3

,

PIK3CA

, και

TP53

) βρέθηκαν να μεταλλαχθεί σε & gt? 10% συχνότητα εμφάνισης σε όλους τους όγκους των ασθενών. Περαιτέρω ανάλυση αποκάλυψε μονοπάτι-ειδικών μεταλλάξεων γενετική οδηγού σε υποτύπους του καρκίνου του μαστού, όπως

BRCA1 /2

μεταβολές και

PIK3CA

μεταβολές στην βασική-όπως και αυλού καρκίνοι του μαστού, αντίστοιχα [4]. Στην παχέος εντέρου, είκοσι τέσσερις γονίδια συνήθως μεταλλαγμένα και τα περισσότερα από τα γονίδια χαρτογραφηθεί στην Wnt, TGF-b, ΡΙ3Κ, ρ53 και RAS μονοπάτια σηματοδότησης [3]. Σε καρκίνους του πνεύμονα, έντεκα γονίδια συχνά μεταλλάσσεται, συμπεριλαμβανομένων των

TP53

, το οξειδωτικό γονίδια αντίδραση στο στρες και πλακώδη γονίδια διαφοροποίησης [1]. Αυτές οι μελέτες έχουν ρίξει φως στις μεγάλες γενετικές οδηγοί των υποτύπων καρκίνου και έχουν επίσης εντοπιστεί δυνητικά druggable οδούς που συνδέονται με αυτούς τους υποτύπους. Οι εξελίξεις θα επιταχύνει την ανάπτυξη φαρμάκων, προσφέροντας νέες στρατηγικές προσαρμογή των ασθενών για τους αναστολείς της οδού ειδικών. Ωστόσο, οι μελέτες TCGA έχουν ως επί το πλείστον επικεντρώθηκε σε μεταλλάξεις και σπάνια μεταθέσεις, με λιγότερη προσοχή που διατίθενται στην γονιδίου ενισχύσεις σε καρκίνους. Από την ενίσχυση του γονιδίου είναι ένας σημαντικός μηχανισμός της καρκινογένεσης, επιδιώξαμε να εξορύξουν τα σύνολα δεδομένων TCGA για τον εντοπισμό νέων στόχων και των οδηγών ενισχύεται σε όλους τους τύπους καρκίνου.

Η γονιδιακή ενίσχυση σε καρκινικά κύτταρα παρέχει ένα μέσο για την υπερέκφραση των γονιδίων του οδηγού καρκίνο προώθηση , όπως

EGFR

και

ΕΚΒΒ2

στα χρωμοσώματα 7 και 17, αντίστοιχα. Η γονιδιακή ενίσχυση συμβαίνει σωματικώς σε απαγορευμένη περιοχή του γονιδιώματος του καρκίνου μέσω διαφόρων μηχανισμών, όπως κύκλοι θραύση-σύντηξης-γέφυρες [7]. Αυτές οι ενισχυμένες περιοχές, γνωστές ως αμπλικόνια, μπορεί να εκτείνεται σε κιλοβάσεις σε δεκάδες μεγαβάσεων και μπορεί να περιλαμβάνει πολλαπλά γονίδια ογκογόνο καθώς και γονίδια επιβάτης στις ενισχυμένες περιοχές [8]. Το μήκος του αμπλικονίων μπορεί να διαφέρει σημαντικά με βάση γενωμικού τόπου και του καρκίνου του τύπου. Για παράδειγμα, μόνο γονιδιακής ενίσχυσης των

KIT

στο χρωμόσωμα 4 μπορεί να συμβεί σε όγκους των όρχεων [9], ακόμη μεγαλύτερες αμπλικόνια που περιέχουν

KIT

,

PDGFRA

, και

οι ΚΟΚ

ενισχύονται σε γλοιοβλάστωμα [10]. Επειδή αμπλικόνια συχνά περιέχουν πολλά γονίδια, συμπεριλαμβανομένων γονιδίων επιβάτης που δεν σχετίζονται με ογκογένεση, είναι συχνά δύσκολο να εντοπισθεί το γονίδιο (-α) του οδηγού του καρκίνου ευθύνεται για την ενίσχυση. Στρατηγικές για τον εντοπισμό των γονιδίων του καρκίνου οδήγηση ενός αμπλικόνιο περιλαμβάνει τη χαρτογράφηση την ελάχιστη περιοχή της ενίσχυσης (ΣΑΑ) σε πολλά δείγματα όγκων, προσδιορίζοντας θετική συσχέτιση μεταξύ του αριθμού αντιγράφων και της έκφρασης του mRNA των γονιδίων, και πειραματική επιβεβαίωση με siRNA /shRNA νοκ ντάουν στα κύτταρα. Τέτοιες αναλύσεις έχουν μέχρι σήμερα εντοπιστεί ενισχυμένα γονίδια που έχουν αποδεδειγμένα ρόλο στην καρκινογένεση [7]. Ωστόσο, οι περισσότερες αναλύσεις μέχρι σήμερα έχουν στηριχθεί σε μικρά μεγέθη των δειγμάτων, που έχουν ως αποτέλεσμα μεγάλες ΣΑΑ και των πιθανών ψευδώς θετικά γονίδια. Τα σύνολα δεδομένων TCGA προσφέρουν μια μοναδική συλλογή δειγμάτων όγκου με μεγάλα μεγέθη δειγμάτων για τον εντοπισμό ενισχυμένα γονίδια οδηγού καρκίνου σε διαφορετικούς τύπους καρκίνου.

Εδώ περιγράφουμε μια στρατηγική ελέγχου της βιοπληροφορικής για να εντοπίζουν δυνητικά druggable γονίδια του οδηγού του καρκίνου ενισχύεται σε όλη TCGA σύνολα δεδομένων. Χρησιμοποιήσαμε ανάλυση GISTIC2 της TCGA σύνολα δεδομένων (cBio portal) και εντόπισε 461 γονίδια που ήταν στατιστικά ενισχύθηκαν σε δύο ή περισσότερα TCGA σύνολα δεδομένων που περιλαμβάνει 14 τύπους καρκίνου. Γονίδια με υποθετικό ή επαληθεύονται ρόλους στον καρκίνο προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας γονίδια του καρκίνου του βάση δεδομένων cBio. Εμείς αποδίδεται μια βαθμολογία druggability για κάθε γονίδιο με την ενσωμάτωση δεδομένων από τέσσερις εξωτερικούς δείκτες druggability. Από τα 461 γονίδια, εντοπίσαμε 73 δυνητικά druggable ενισχυμένα γονίδια με γνωστή ή υποθετική ρόλο στην καρκινογένεση. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ανάλυση συσχέτισης με τον αριθμό αντιγράφων και τα δεδομένα της έκφρασης mRNA από αρκετές χιλιάδες δείγματα ασθενών TCGA για τον εντοπισμό πιθανών γονιδίων οδηγού καρκίνου μεταξύ της λίστας. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την ταυτοποίηση 40 υποθετικών γονιδίων οδηγός του καρκίνου που συνδέεται με ποικίλες ογκογόνες διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένων των επιγενετικών ρυθμιστές, τα γονίδια του κύκλου που σχετίζεται με κύτταρο, απόκριση βλάβης του DNA /γονιδίων επιδιόρθωσης, μεταβολικές ρυθμιστές και τα γονίδια που συνδέονται με την Wnt, Notch, Hedgehog, JAK /STAT, NF-kB και ΜΑΡΚ μονοπατιών σηματοδότησης. Η υποθετική δραστηριότητα οδηγός καρκίνου περαιτέρω επικυρωθεί από την πρόσβαση στην δραστηριότητα φουρκέτα shRNA σε κυτταρικές σειρές καρκίνου χρησιμοποιώντας τη βάση δεδομένων του έργου Achilles [11]. Πρόσθετες επικύρωσης πραγματοποιήθηκε σε ένα υποσύνολο των γονιδίων χρησιμοποιώντας siRNA /shRNA knockdown σε καρκινικές κυτταρικές γραμμές που περιέχουν την ενίσχυση γονίδιο ενδιαφέροντος. Μεταξύ των 40 υποθετικών γονιδίων οδηγός ήταν γνωστά γονίδια του οδηγού, όπως

EGFR

και

ΕΚΒΒ2

, καθώς και νέους στόχους, όπως

DCUN1D1

και

NSD3

.

KRAS

, ένας εξέχων οδηγός καρκίνος με γνωστές ενεργοποίησης μετάλλαξη στον καρκίνο [12], βρέθηκε να ενισχύεται σε ένα υποσύνολο των καρκίνων των ωοθηκών, του στομάχου, του πνεύμονα, και της μήτρας. Έχουμε συζητήσει τις συνέπειες για τις προσπάθειες ανακάλυψης φαρμάκων και την ταυτοποίηση νέων στρατηγικών προσαρμογή των ασθενών για τα υπάρχοντα θεραπευτικών στόχων.

Υλικά και Μέθοδοι

Βιοπληροφορική ανάλυση

TCGA σύνολα δεδομένων από 14 υποτύπων καρκίνου ήταν αναλύθηκαν για ενίσχυση γονιδίου χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο GISTIC2 στην πύλη cBio (https://www.cbioportal.org). Τα 14 υποτύπων καρκίνου περιλαμβάνουν BLCA – ουροδόχου κύστης ουροθηλιακά καρκίνωμα, BRCA – Μαστού διηθητικό καρκίνωμα, CRC – Καρκίνος του παχέος εντέρου (COAD και ΔΙΑΒΑΣΤΕ μελέτες που συνδυάστηκαν από κοινού), GBM – πολύμορφο γλοιοβλάστωμα, HNSC – Head και το καρκίνωμα των πλακωδών κυττάρων Neck, KIRC – σαφή νεφρικών κυττάρων νεφρική καρκίνωμα, LGG – Εγκέφαλος Κάτω βαθμού γλοίωμα, LUAD – αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα, LUSC – καρκίνωμα του πνεύμονα πλακωδών κυττάρων, OV – ωοθηκών ορώδες κυσταδενοκαρκινώματος, Prad – δέρμα Δερματική μελάνωμα, STAD – – αδενοκαρκίνωμα, SKCM προστάτη αδενοκαρκινώματος του στομάχου, και UCEC – μήτρας Corpus ενδομητριοειδές καρκίνωμα . Γονίδια που ενισχύθηκαν σε δύο ή περισσότερες μελέτες TCGA ενώθηκαν μαζί για να κάνουν μια λίστα με 461 γονίδια. Επίπεδο 3 SNP6 και RNAseq έκδοση δεδομένων 2 ανακτήθηκαν από την ιστοσελίδα TCGA, και το επίπεδο 3 SNP6 δεδομένων περαιτέρω αντιστοιχίζεται με το επίπεδο γονίδιο χρησιμοποιώντας CNTools πακέτο R. Pearson συντελεστές συσχέτισης για τον αριθμό αντιγράφων του γονιδίου (SNP6) έναντι της γονιδιακής έκφρασης (RNASeq) υπολογίστηκαν για τα γονίδια ενδιαφέροντος χρησιμοποιώντας cor λειτουργία () στο R. Ο κωδικός ανάλυσης δεδομένων στον τομέα της Ε και μπούφος μπορεί να παρέχεται κατόπιν αιτήσεως. Κάθε γονίδιο αποδόθηκε μια βαθμολογία druggability με βάση τα δεδομένα από τις εξωτερικές βάσεις δεδομένων Ensembl, Interpro-Blast, BioLT-Drugbank και λίστα Qiagen Druggability. Για κάθε βάση δεδομένων, ένα γονίδιο δόθηκε ένα 0-4 druggability, με το 0 να είναι undruggable και το 4 να είναι μια καθιερωμένη στόχος φαρμάκου. Ένα γονίδιο με σκορ «1» druggability σε οποιαδήποτε από τις τέσσερις βάσεις δεδομένων θεωρήθηκε «δυνητικά druggable» και περιλαμβάνεται στον τελικό κατάλογο γονίδιο. Ο κατάλογος γονίδιο και αποστέλλεται στη βάση δεδομένων γονίδια του καρκίνου (cBio portal) και γονίδια που συνδέονται με ογκογένεση συμπεριλήφθηκαν στον τελικό κατάλογο γονίδιο.

Έργου Αχιλλέα

Η βάση δεδομένων του έργου Αχιλλέα αποτελείται από εξάντληση shRNA βαθμολογίες από μία συγκεντρωτική βιβλιοθήκη γονιδιώματος δοκιμαστεί σε ένα πάνελ καρκινικών κυτταρικών σειρών [11]. Έχουμε αναπτύξει μια μέθοδο για να στείλει εξάρτηση γονιδίου σε κάθε κυτταρική σειρά σταθμίζοντας κάθε φουρκέτα ανάλογα με το βαθμό της συνέπειας με άλλες φουρκέτες σχεδιαστεί έναντι του ίδιου γονιδίου, με έναν τρόπο παρόμοιο με αυτόν που περιγράφεται από τον Shao et. al [13]. Εμείς αιτιολογημένη ότι αν καρκινικών κυτταρικών σειρών διέφερε σε εξάρτησή τους από ένα συγκεκριμένο γονίδιο του οδηγού, στη συνέχεια, φουρκέτες που στοχεύουν αποτελεσματικά αυτό το γονίδιο θα πρέπει να δώσουν παρόμοια αποτελέσματα εξάντληση shRNA στις εξαρτημένες γραμμές. Υπολογίσαμε κατά ζεύγη συσχετισμούς των βαθμολογιών εξάντληση σε όλον τον πίνακα για όλες τις φουρκέτες από την ομάδα των shRNA κατασκευάσματα που σχεδιάζονται για να στοχεύσουν ένα συγκεκριμένο γονίδιο. Στη συνέχεια, κάθε shRNA σταθμίστηκε από τον αριθμό των άλλων Τα siRNAs από το σύνολο γονίδιο που υψηλή συσχέτιση με αυτήν (Spearman συντελεστής συσχέτισης είναι μεγαλύτερο από 0,35, με τιμή-ρ & lt? 0,01). Ένα γονίδιο-επίπεδο βαθμολογίας σύνθετο (βαθμολογία shRNA) στη συνέχεια λαμβάνεται με σταθμισμένο άθροισμα των βαθμολογιών εξάντληση shRNA. Αυτά τα προφίλ εξάρτηση γονίδιο χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του λόγου πιθανοφάνειας βαθμολογίες για τη σύνδεση των γονιδιακή μετάλλαξη ή τον αριθμό αντιγράφων με ευαισθησία shRNA με σύγκριση του μοντέλου γονιδιακής μετάλλαξης σε μια «μηδενική μοντέλο» (χωρίς μετάλλαξη γονιδίων).

Cells

τα κύτταρα ελήφθησαν από την American Type Culture Collection (ATCC) και αναπτύχθηκαν σε μέσο Dulbecco τροποποιημένο Eagle (ϋΜΕΜ) μέσο συμπληρωμένο με 10% εμβρυϊκό βόειο ορό. Ενισχυμένα και μη-ενισχυμένες κυτταρικές γραμμές επιλέχθηκαν για κάθε καρκίνο ενισχυμένο γονίδιο που μας ενδιαφέρει. Για κάθε γονίδιο του καρκίνου ενισχύονται, οι κυτταρικές σειρές που χρησιμοποιούνται για τις μελέτες επικύρωσης και τους αριθμούς τους αντίγραφο αντίστοιχου γονιδίου έχουν ως εξής: (1)

NSD3

: H1581 (7 αντίγραφα), H1703 (6 αντίγραφα), SW48 (5 αντίτυπα ), SW837 (μη ενισχυμένο)? (2)

DCUN1D1

: KYSE (6 αντίγραφα), T47D (4 αντίγραφα), SW48 (μη ενισχυμένο), HCT15 (μη ενισχυμένο). τιμές αριθμό αντιγράφων ελήφθησαν από δημοσιευμένα σύνολα δεδομένων CCLE [14].

Gene νοκ ντάουν

Για γονιδίου νοκ ντάουν γονιδίων, χρησιμοποιήσαμε shRNA σωματίδια λεντοϊού μεταγωγή αγοράστηκαν από την Sigma (Mission, SHCLNV).

DCUN1D1

shRNA κατασκευάσματα ήταν TRCN0000133666, TRCN0000134440, TRCN0000134715, TRCN0000136858 και TRCN0000137482. Για

NSD3

νοκ ντάουν μελέτες, χρησιμοποιήσαμε On-Targetplus SMARTpool siRNA που στοχεύει ανθρώπινο Nsd3 (Thermo Scientific). Τα κύτταρα μολύνθηκαν με λεντοϊού σωματίδια shRNA σε πολλαπλότητα μόλυνσης (ΜΟΙ) που κυμαίνεται από 5-10 με την παρουσία 10 μg /ml polybrene. siRNA πειράματα /shRNA διεξήχθησαν σύμφωνα με καθιερωμένα πρωτόκολλα [15].

Κυττάρων δοκιμασίες που βασίζονται

Τα αντισώματα που χρησιμοποιήθηκαν για ανάλυση στυπώματος Western περιλαμβάνουν κουνελιού αντι-DCUN1D1 (Sigma, HPA035911), αντι- κουνελιού WHSC1L1 (Proteintech, 11345-1-ΑΡ). στύπωμα Western διεξήχθη σύμφωνα με συμβατικά πρωτόκολλα. δοκιμασίες πολλαπλασιασμού των κυττάρων και την απόπτωση διεξήχθησαν με το κύτταρο Titer Glo και Caspase Glo δοκιμασίες (Promega) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Η ανάλυση κυτταρικού κύκλου έγινε με χρώση ιωδιούχου προπιδίου των κυτταρικών σειρών καρκίνου με χρήση συμβατικών πρωτοκόλλων [15].

Αποτελέσματα

Αναγνώριση ενισχύσεις γονιδίου σε TCGA σύνολα δεδομένων

TCGA σύνολα δεδομένων που περιλαμβάνει 14 τύπους καρκίνου αναλύθηκαν με αλγόριθμο GISTIC2 (cBio portal) για τον εντοπισμό ενισχύσεις γονιδίων σε δείγματα όγκων των ασθενών. Γονίδια βαθμολογήθηκαν για στατιστική πιθανότητα ενίσχυσης, και εκείνα τα γονίδια που δείχνουν ενίσχυση σε δύο ή περισσότερα σύνολα δεδομένων ταυτοποιήθηκαν (Εικόνα 1). Ένα σύνολο 461 γονιδίων ταυτοποιήθηκαν ως δυνητικώς ενισχυμένα γονίδια (Πίνακας S1). Σε ορισμένες περιπτώσεις, αρκετά γονίδια (π.χ.,

CD274

και

NDUFC2

) ενισχύθηκαν σε δύο ή περισσότερα σύνολα δεδομένων που προήλθαν από ένα και μόνο υποτύπου καρκίνου (Σχήμα 1, Πίνακας S1). Ο κατάλογος γονίδιο περαιτέρω περιορίστηκε κατά τον προσδιορισμό του υποσύνολο των γονιδίων με εγκατεστημένη ή υποθετικό ρόλο στην ογκογένεση, καθώς και γονίδια που ήταν δυνητικά druggable. Πρώτον, ο κατάλογος γονίδιο ήταν διασταυρώνονται σε με τη βάση δεδομένων Cancer Genes (cBio portal), η οποία έδειξε ότι λιγότερο από το 25% των 461 γονιδίων συνδέθηκαν με ογκογένεση. Στη συνέχεια, τα γονίδια είχαν ανατεθεί μια βαθμολογία druggability με βάση τους δείκτες druggability από τέσσερις εξωτερικές βάσεις δεδομένων (Ensembl, Interpro-Blast, BioLT-Drugbank και η λίστα Qiagen Druggability). Για κάθε βάση δεδομένων, ένα γονίδιο δόθηκε ένα 0-4 druggability, με το 0 να είναι undruggable και το 4 να είναι μια καθιερωμένη στόχος φαρμάκου. Ένα γονίδιο με σκορ «1» druggability σε οποιαδήποτε από τις τέσσερις βάσεις δεδομένων θεωρήθηκε «δυνητικά druggable» και περιλαμβάνεται στον τελικό κατάλογο γονίδιο. Από την ανάλυση, συνολικά 73 δυνητικά druggable καρκίνο ενισχυμένα γονίδια εντοπίστηκαν σε όλα τα σύνολα δεδομένων TCGA (Σχήμα 1).

σύνολα δεδομένων TCGA ήταν εξορύσσεται για την ενίσχυση του γονιδίου (ανάλυση GISTIC2, cBio portal) και 461 ενισχύσεις γονίδιο ταυτοποιήθηκαν . Ο κατάλογος περιορίστηκε σε 73 γονίδια γονίδια που σχετίζονται με τον καρκίνο που ήταν δυνητικά «druggable» βασίζεται σε εξωτερικές βάσεις δεδομένων druggability. Από τα 73 γονίδια, 40 γονίδια οδηγός υποθετικές καρκίνο προσδιορίστηκαν με βάση τον αριθμό αντιγράφων έναντι ανάλυση έκφρασης του mRNA των δεδομένων TCGA.

Η

Οι 73 καρκίνος ενισχυμένα γονίδια εντοπίστηκαν σε όλη την γονιδιώματος και η πλειονότητα των γονιδίων σε σύμπλεγμα σε τόπους νόσου (Εικόνα 2). Από τα 73 γονίδια, 57 γονίδια συγκεντρωμένα σε 14 τόπους σε όλη την γονιδίωμα και τα υπόλοιπα 18 γονίδια ήταν κομβικό ενισχύσεις. Μέσα σε ένα σύμπλεγμα, τα γονίδια έτειναν να ενισχύεται σε παρόμοιους τύπους καρκίνου. Για παράδειγμα, ένα σύμπλεγμα χρωμόσωμα 20q περιλαμβάνει τέσσερα γονίδια (

PTK6

,

ΕΥΚ

,

RTEL1

, και

PRPF6

) ήταν όλα ενισχύθηκαν σε μήτρας /ενδομητρίου και αδενοκαρκινώματα πνεύμονα. Ένα σύμπλεγμα χρωμόσωμα 1q περιείχε 12 γονίδια, όπως

SETDB1

,

BCL9

,

PIAS3

, και

MCL1

, και 11 από τα 12 γονίδια ήταν ενισχύθηκαν σε πνεύμονα πλακώδους καρκίνους και καρκίνους της ουροδόχου κύστης (Σχήμα 2). Ένα καλά μελετημένο σύμπλεγμα στο χρωμόσωμα 4ιζ περιέχει

PDGFRA

,

KIT

, και

ΚΟΚ

ενισχύθηκε σε γλοίωμα και μελανώματα [10]. Λόγω της αυστηρότητας που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση Gistic2, εμείς πιθανόν υποτίμησε τους τύπους καρκίνου κατά την οποία συνέβη η ενίσχυση του γονιδίου. Ως εκ τούτου, είναι πιθανό ότι οι 73 γονίδια του καρκίνου εντοπίσαμε ενισχύθηκαν σε πρόσθετους τύπους καρκίνου δεν παριστάνεται εδώ (Σχήμα 2).

Από τον αρχικό κατάλογο των 461 γονιδίων που ενισχύονται σε ένα ή περισσότερα σύνολα δεδομένων TCGA, 73 ενισχυμένα γονίδια ήταν προσδιορίζονται με δυνητικά «druggable» ιδιότητες όπως και τις ήδη καθιερωμένες /υποτιθέμενο ρόλο στην ογκογένεση. Γονίδια /τα αμπλικόνια που διοργανώνονται από χρωμοσωμική θέση, με γονιδιωματική θέση τους σήμανση, όπως φαίνεται (Mb = μεγαβάσεως). Χρωματιστά κουτιά δείχνουν τύπους καρκίνου με TCGA ονομασίες, ως εξής: BLCA – ουροδόχου κύστης ουροθηλιακά καρκίνωμα, BRCA – Μαστού διηθητικό καρκίνωμα, CRC – καρκίνο του παχέος εντέρου (COAD και ΔΙΑΒΑΣΤΕ μελέτες που συνδυάστηκαν από κοινού), GBM – πολύμορφο γλοιοβλάστωμα, HNSC – Κεφαλής και Τραχήλου πλακώδες καρκίνωμα , KIRC – νεφρού νεφρικό καρκίνωμα σαφείς κυττάρων, LGG – Εγκέφαλος Κάτω βαθμού γλοίωμα, LUAD – αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα, LUSC – ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα, OV – ωοθηκών ορώδες κυσταδενοκαρκινώματος, Prad – προστάτη αδενοκαρκινώματος, SKCM – δέρμα Δερματική μελάνωμα, STAD – στομάχι αδενοκαρκίνωμα, UCEC – μήτρας Corpus ενδομητριοειδές Καρκίνωμα

η

Ανάμεσα στα 73 του καρκίνου ενισχυμένα γονίδια ήταν ένας αριθμός των καθιερωμένων στόχων των ναρκωτικών, όπως

EGFR

,

ΕΚΒΒ2

και

KIT

(Σχήμα 2).

ΕΚΒΒ2

στο χρωμόσωμα 17 ενισχύθηκε σε 5 τύπους καρκίνου και ήταν συν-ενισχύεται με τον προσαρμογέα ΜΑΡ κινάσης

GRB7

και

PPP1R1B

.

EGFR

στο χρωμόσωμα 7 ενισχύθηκε ως ένα μοναδικό γονίδιο σε 7 τύπους καρκίνου, την επικύρωση της σημασίας αυτού του στόχου του φαρμάκου στον καρκίνο [16]. Ο κατάλογος περιλαμβάνει επίσης μια σειρά από στόχους σήμερα σε κλινική ανάπτυξη σε ολόκληρο τον κλάδο, όπως

CDK6

,

PIK3CA

,

PIK3C2B

και

Notch2

.

CDK6

στο χρωμόσωμα 7q ενισχύθηκε ως ένα μοναδικό γονίδιο στον πνεύμονα πλακώδους καρκίνου και γλοιοβλάστωμα, ενώ

PIK3CA

διαμείνει σε ένα σύμπλεγμα χρωμόσωμα 3Q με 6 άλλα γονίδια και ενισχύθηκε σε πολλαπλούς τύπους καρκίνου (Σχήμα 2) [17]. Αρκετές προηγουμένως επικυρωθεί καρκίνο ενισχυμένα γονίδια, όπως

FAK

/

ΡΤΚ2

, δεν εντοπίστηκαν στην ανάλυση, εν μέρει λόγω της υψηλής αυστηρότητας που εφαρμόστηκε για την ανάλυση βιοπληροφορικής για τη μείωση των ψευδώς θετικών hits [18].

Αναγνώριση ενισχυμένα γονίδια του καρκίνου με υποτιθέμενη δραστηριότητα του οδηγού του καρκίνου

Επειδή ορισμένα από τα γονίδια που ταυτοποιούνται όπως ο καρκίνος ενισχυμένα γονίδια είναι γονίδια των επιβατών στα αναδιπλασιασμού, αναλύσαμε περαιτέρω το σύνολο του γονιδίου για τον εντοπισμό υποθετικών γονιδίων του οδηγού του καρκίνου. Αυτό έγινε με υπολογισμό του συντελεστή συσχέτισης Pearson μεταξύ του αριθμού αντιγράφων και την αξία έκφραση mRNA από TCGA δεδομένα όγκου του ασθενούς. Οι συντελεστές συσχέτισης υπολογίστηκαν για κάθε έναν από τους 14 τύπους καρκίνου και τις μέσες συσχετίσεις σε όλους τους τύπους καρκίνου του υπολογίστηκαν (Σχήματα 3-4). Η ανάλυση αποκάλυψε ένα ευρύ φάσμα αριθμού αντιγράφων έναντι συσχετίσεις έκφραση του mRNA για τα γονίδια. Υποθετική γονίδια οδηγός του καρκίνου αναμένεται να δείξουν υψηλό αριθμό αντιγράφων έναντι mRNA συσχέτιση της έκφρασης. Επικυρωμένη οδηγούς καρκίνου, όπως

ERRBB2

,

EGFR

, και

KRAS

απέδειξαν υψηλό αριθμό αντιγράφων έναντι mRNA συσχέτιση της έκφρασης στα αντίστοιχα είδη καρκίνου που ρυθμίζουν (

ΕΚΒΒ2

r = 0,9 στον καρκίνο του μαστού,

EGFR

r = 0.8 σε αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα,

KRAS

r = 0,9 στον καρκίνο των ωοθηκών) (Εικόνα 3-4).

συντελεστές συσχέτισης Pearson υπολογίστηκαν με την ανάλυση αριθμού αντιγράφων γονιδίου και της έκφρασης mRNA από μεμονωμένα δείγματα που λαμβάνονται από ασθενή σε TCGA σύνολα δεδομένων. Εμφανίζονται είναι οι συντελεστές συσχέτισης για κάθε υπότυπο του καρκίνου TCGA και η μέση συσχέτιση σε όλους τους τύπους καρκίνου (κόκκινο υποδηλώνει υψηλή συσχέτιση, μπλε υποδηλώνει χαμηλή συσχέτιση). Οι συντομογραφίες των TCGA σύνολα δεδομένων που αναφέρονται στο σχήμα 1.

Η

συντελεστές συσχέτισης Pearson υπολογίστηκαν με την ανάλυση αριθμού αντιγράφων γονιδίου και της έκφρασης mRNA από μεμονωμένα δείγματα που λαμβάνονται από ασθενή σε TCGA σύνολα δεδομένων. Εμφανίζονται είναι οι συντελεστές συσχέτισης για κάθε υπότυπο του καρκίνου TCGA και η μέση συσχέτιση σε όλους τους τύπους καρκίνου (κόκκινο υποδηλώνει υψηλή συσχέτιση, μπλε υποδηλώνει χαμηλή συσχέτιση). Οι συντομογραφίες των TCGA σύνολα δεδομένων που αναφέρονται στο σχήμα 1.

Η

Ο αριθμός αντιγράφων σε σχέση με την ανάλυση της έκφρασης αποκάλυψε τα πιθανά γονίδια πρόγραμμα οδήγησης που ενισχύθηκαν στις συστάδες γονιδίων. Για παράδειγμα, το σύμπλεγμα χρωμόσωμα 1q με 12 ενισχυμένα γονίδια περιείχε 4 γονιδίων με αριθμό αντιγράφων εναντίον συσχέτιση έκφρασης μεγαλύτερη από 0,5 (

SETDB1

,

ARNT

,

APH1A

, και

CHD1L

), γεγονός που υποδηλώνει ότι αυτά μπορεί να είναι τα γονίδια του οδηγού σε αμπλικόνιο (Σχήμα 3). Μεταξύ των 12 γονιδίων,

SETDB1

έδειξαν την υψηλότερη συνολική συσχέτιση, σύμφωνα με τις πρόσφατες αναφορές ότι

SETDB1

είναι ένας καρκίνος γονίδιο ενισχύθηκε με αποδεδειγμένη δραστηριότητα του οδηγού [19], [20]. Τα άλλα τρία γονίδια μπορεί επίσης να παίζουν δυνητικά σημαντικούς ρόλους στην καρκινογένεση –

APH1A

είναι ένα γάμμα εκκριτάσης συγκρότημα υπομονάδα στην οδό Notch,

ARNT

είναι μια υπομονάδα στο συγκρότημα HIF1, και

CHD1L

είναι ένα DNA ελικάση στην οδό απόκρισης βλάβη του DNA [21]. Τέσσερα γονίδια στο αμπλικόνιο εμφανίζεται ο αριθμός αντιγράφων έναντι συσχέτιση της έκφρασης είναι μικρότερη από 0,3 (

PDE4DIP

,

S100A11

,

S100A9

, και

S100A8

) (Σχήμα 3). Το χρωμόσωμα 3 σύμπλεγμα με 7 γονίδια που περιέχονται 2 γονίδια με αριθμό αντιγράφων έναντι συσχέτιση της έκφρασης μεγαλύτερη από 0,5 (

DCUN1D1

και

PRKCI

) και 4 γονίδια με αριθμό αντιγράφων σε σχέση με την έκφραση λιγότερο από 0,3 (

TERC

,

SKIL

,

GNB4

, και

SOX2

).

PRKCI

είναι μία κινάση σερίνης /θρεονίνης στην ΝΡ-ΚΒ μονοπάτι και τα προηγούμενα δεδομένα μικροσυστοιχιών ιστός επικυρωθεί αυτό το γονίδιο ως πιθανή γονίδιο οδηγός νέα καρκίνος [22].

DCUN1D1

είναι ένα Ε3 λιγκάσης της ουμπικουϊτίνης συγκρότημα υπομονάδα με τους πιθανούς δραστηριότητα του οδηγού του καρκίνου, το οποίο περαιτέρω επικυρωθεί με shRNA νοκ ντάουν (κάτω). Ενώ

PIK3CA

εμφανίζεται ένα συνολικό συντελεστή συσχέτισης 0,4, αυτό εμφανίζεται υψηλή συσχέτιση στον καρκίνο του μαστού (r = 0.9), κεφαλής και λαιμού πλακώδους καρκίνου (r = 0,8), και της μήτρας /του ενδομητρίου καρκίνων (r = 0,7) ( Σχήμα 3).

Το σύμπλεγμα χρωμόσωμα 11q περιείχε 5 γονίδια, συμπεριλαμβανομένων των

CCND1

, μια καθιερωμένη ρυθμιστή του κυτταρικού κύκλου και ογκογόνο οδηγού. Ενώ

CCND1

εμφανίζεται υψηλό αριθμό αντιγράφων έναντι συσχετισμοί έκφρασης σε καρκίνο του ήπατος (r = 1.0), καρκίνος της ουροδόχου κύστης (r = 0,8), του πνεύμονα πλακώδους καρκίνου (r = 0,7), της κεφαλής και του λαιμού Caner (r = 0,7) και ο καρκίνος του μαστού (r = 0.7), οι συσχετίσεις ήταν χαμηλότερες σε άλλους τύπους καρκίνου, γεγονός που υποδηλώνει ότι

CCND1

ενίσχυση είναι μια ασθένεια-ειδικές ογκογόνο οδηγού (Σχήμα 3). Δύο άλλα γονίδια στο αμπλικόνιο,

FADD

, και

PPFIA1

, εμφανίζεται υψηλότερη συνολική συσχέτιση σε όλους τους τύπους καρκίνου, ενοχοποιώντας αυτά τα γονίδια ως πιθανοί οδηγοί μυθιστόρημα του καρκίνου για περαιτέρω έρευνα.

FADD

, ένα αποπτωτικό δραστικό μόριο, είχε προηγουμένως αναγνωριστεί ως ένα νέο γονίδιο οδηγό καρκίνου σε ένα πάνελ 167 λάρυγγα /του φάρυγγα καρκίνους, δικαιολογούν την περαιτέρω έρευνα σχετικά με το μηχανισμό της ογκογένεσης [23]. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η συσχέτιση της έκφρασης του mRNA για την αντιγραφή αριθμός δεν είναι απαραίτητη, κατ ‘αρχήν για ένα γονίδιο να είναι ένα γονίδιο οδηγός καρκίνου. Ως εκ τούτου, τα γονίδια με χαμηλή έκφραση του mRNA σε σχέση με τον αριθμό αντιγράφων συσχέτιση δεν είναι απαραίτητα γονίδια των επιβατών. Για παράδειγμα, το σύμπλεγμα χρωμόσωμα 1q περιείχε

MCL1

, ένα γονίδιο με μία υπογραφή οδηγό του καρκίνου με βάση το Project Achilles (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται), αλλά με μια μέση έκφραση mRNA έναντι αριθμού αντιγράφου συσχέτιση του 0,31.

για την αναγνώριση των ενισχυμένων γονίδια του καρκίνου με την υψηλότερη συνολική δραστηριότητα του οδηγού του καρκίνου, που κατατάσσονται τα γονίδια κατά σειρά υψηλότερο αριθμό αντιγράφων έναντι mRNA συσχέτισης έκφρασης σε όλους τους τύπους καρκίνου. Εντοπίσαμε 40 γονίδια με συνολικό r είναι μεγαλύτερη από 0,3 (Πίνακας 1). Η r = 0,3 αποκοπής χρησιμοποιήθηκε επειδή πολλά γονίδια επιδείξει υψηλή r σε ένα μικρό αριθμό τύπων καρκίνου. Για παράδειγμα,

FGFR3

εμφανίζεται r & gt? 0.7 σε τέσσερις καρκίνους (καρκίνος της ουροδόχου κύστης, γλοιοβλάστωμα, πνεύμονα πλακώδους και μελάνωμα), αλλά r & lt? 0.5 σε άλλους καρκίνους. Παρομοίως,

CDK6

αποδειχθεί r & gt? 0,7 σε μόνο 4 καρκίνους (γλοιοβλάστωμα, καρκίνο κεφαλής και λαιμού, αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα, και του πνεύμονα πλακώδους καρκίνου) ενώ

IGF1R

είχε r & gt? 0.7 σε μία μόνο καρκίνου ( ο καρκίνος του μαστού) (Σχήμα 3-4). Μεταξύ των 40 γονιδίων με την υψηλότερη δραστηριότητα του οδηγού του καρκίνου, οι κορυφαίες δύο πιο υψηλή θέση γονίδια ήταν

NSD3

/

WHSC1L1

και

SETDB1

, δύο σημαντικές μεθυλτρανσφεράσες ιστόνης (Πίνακας 1) . Ενώ

SETDB1

ιδρύθηκε πρόσφατα ως καλή τη πίστη ενισχύεται οδηγού καρκίνου σε μελάνωμα και τον καρκίνο του πνεύμονα [19], [20], το ρόλο του

NSD3

/

WHSC1L1

έχει δεν έχει χαρακτηριστεί καλά και έτσι περαιτέρω επικυρωμένες ογκογόνο ρόλο της in vitro (παρακάτω). Δύο άλλες χρωματίνης ρυθμιστικές αρχές, ο αναγνώστης χρωματίνης Brd4 και ακετυλοτρανσφεράσης ιστόνης

YEATS4

, ήταν επίσης υψηλή θέση ως υποθετικό γονίδια του οδηγού του καρκίνου. Άλλες οικογένειες γονιδίων που εκπροσωπήθηκαν στη λίστα περιλαμβάνονται τα γονίδια μονοπάτι Notch (

Notch2

,

APH1A

), μεταβολικές ρυθμιστικά γονίδια (

NDUFC2

,

PRKAB2

), τα γονίδια μονοπάτι Hedgehog (

DCUN1D1

), γονίδια μονοπάτι Wnt (

BCL9

), οδός γονίδια NF-KB (

ERC1

,

PRKCI

,

IKBKB

), γονίδια JAK /STAT οδού (

PIAS3

), ΜΑΡΚ τελεστές σηματοδότησης (

KRAS

,

FRS2

,

GRB7

), κινάσες τυροσίνης υποδοχέα (

FGFR3

,

EGFR

,

ΕΚΒΒ2

,

IGF1R

), απόκριση βλάβης του DNA /γονιδίων επιδιόρθωσης (

RAD51AP1

,

RTEL1

,

ERCC5

,

RAD52

,

CHD1L

), τα γονίδια p53-συνδέονται (

MDM2

,

MDM4

,

GTPBP4

), και ρυθμιστικά γονίδια του κυτταρικού κύκλου (

CCNE1

,

TPX2

,

CCND3

,

CDK6

) (Πίνακας 1).

η

ο αριθμός αντιγράφων κυμαίνεται των καρκινικών ενισχυμένα γονίδια αναλύθηκαν σε επιμέρους όγκους ασθενών TCGA να προσδιοριστεί η έκταση της γονιδιακής ενίσχυσης (Εικ. S1, S2) . Μερικά γονίδια εμφανίζονται ενίσχυση υψηλού επιπέδου που αντιστοιχεί στο 10-20 αντίγραφα του γονιδίου, ενώ άλλα γονίδια εμφανίζονται επίπεδο 3-8 αριθμού αντιγράφων ενισχύσεις χαμηλή. Το προϊόν ενίσχυσης χρωμόσωμα 1 q, το οποίο περιείχε

PRKAB2

,

APH1A

,

ARNT

, και

SETDB1

, έδειξαν ενίσχυση χαμηλού επιπέδου (3-10 αντίγραφα) , ενώ ο αμπλικόνιο χρωμόσωμα 12q, το οποίο περιείχε

MDM2

,

YEATS4

, και

FRS2

, έδειξαν ενίσχυση υψηλό επίπεδο (10-20 αντίγραφα) (Εικ. S1, S2 ). Άλλα γονίδια με ενισχύσεις υψηλού επιπέδου περιλαμβάνουν

PRKAB2

(6-10 αντίγραφα στον καρκίνο των ωοθηκών),

MDM4

(10-30 αντίτυπα σε γλοιοβλάστωμα),

MDM2

(10- 15 αντίγραφα σε αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα),

PIK3CA

(5-20 αντίγραφα σε πνεύμονα πλακώδους καρκίνου),

DCUN1D1

(5-15 αντίγραφα σε πνεύμονα πλακώδους καρκίνου),

FADD

και

PPFIA1

(το καθένα με 5-10 αντίγραφα σε καρκίνο κεφαλής και τραχήλου),

NDUFC2

(5-15 αντίγραφα στον καρκίνο των ωοθηκών), και

RAP1B

(5- 15 αντίγραφα σε αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα). συνδέονται γονίδια MAP-κινάσης έδειξε επίσης την ενίσχυση υψηλού επιπέδου, με κινάσες τυροσίνης

ΕΚΒΒ2

,

IGF1R

, και

EGFR

όλα εξαιρετικά ενισχυμένο, όπως αναμενόταν. Οι πρωτεΐνες προσαρμογέα ΜΑΡ κινάσης

FRS2

και

GRB7

ήταν επίσης εξαιρετικά ενισχύθηκαν (10-20 αντίγραφα σε αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα και ο καρκίνος του μαστού, αντίστοιχα). ρυθμιστές κυτταρικού κύκλου, όπως

CCNE1

(10-20 αντίγραφα στον καρκίνο των ωοθηκών), ήταν επίσης εξαιρετικά ενισχύεται, όπως αναμενόταν. Εκτός από την αντιγραφή πεδίων αριθμών, η συχνότητα ενίσχυσης γονιδίου σε όγκους ασθενών υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας αριθμό αντιγράφων 4 ως αποκοπής για ενίσχυση (Εικ. S4). Ένας σημαντικός αριθμός γονιδίων ενισχύθηκαν σε μεγαλύτερη από 30 τοις εκατό των ασθενών με καρκίνο, συμπεριλαμβανομένων των

DCUN1D1

(43% του πνεύμονα πλακώδους καρκίνου),

FADD

και

PPFIA1

(~ το 30% των καρκίνων της κεφαλής και του λαιμού), και

PRKCI

(36% του πνεύμονα πλακώδους καρκίνου) (Εικ. S4). Ενώ η ενίσχυση ήταν ο αρχικός γονιδιωματική αλλαγή για αυτά τα γονίδια, ένας αριθμός γονιδίων διεξάγεται επίσης σωματικές μεταλλάξεις, όπως

PIK3CA

,

KRAS

και

Notch2

. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι ενισχύσεις και οι μεταλλάξεις ήταν σε μεγάλο βαθμό αμοιβαία αποκλειόμενες (Εικ. S4).

Δραστηριότητα του οδηγού

ΜΑΡΚ μονοπάτι ενισχυμένα γονίδια

Οι 73 καρκίνου ενισχυμένα γονίδια αναλύθηκαν περαιτέρω με την επικύρωση shRNA να ελέγξει τον καρκίνο . Έργο Αχιλλέας είναι μια μεγάλης κλίμακας προσπάθεια στον κατάλογο γενετικές ευπάθειες σε καρκινικές κυτταρικές σειρές χρησιμοποιώντας ένα γονιδίωμα-ευρεία βιβλιοθήκη shRNA για τον εντοπισμό γονιδίων που επηρεάζουν τον καρκίνο κυτταρική επιβίωση /πολλαπλασιασμός [11]. Εμείς που εξορύσσεται τη βάση δεδομένων του Αχιλλέα για να καθοριστεί ποια από τα 73 καρκίνου ενισχυμένα γονίδια μπορεί να παίζουν ρόλο στον καρκίνο των κυττάρων επιβίωσης /πολλαπλασιασμού. Η βιβλιοθήκη του Αχιλλέα αποτελείται από πολλαπλές φουρκέτες shRNA και υπολογίσαμε μια σύνθετη βαθμολογία shRNA με βάση τα αποτελέσματα των πολλαπλών λεντοϊού φουρκέτες shRNA σε μολυσμένα καρκινικές κυτταρικές σειρές. Τα γονίδια επιδείξει χαμηλή βαθμολογία shRNA σε μολυσμένα κυτταρικές γραμμές θεωρείται ότι είναι σημαντική για την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων και μπορεί να αντιπροσωπεύει υποθετική οδηγούς καρκίνου. Οι βαθμολογίες shRNA ισχύουν μόνο όταν πολλές φουρκέτες shRNA αποδείξει με συνέπεια την αναστολή των καρκινικών κυττάρων (που ονομάζεται «μεγάλη συσχέτιση»). Η βάση δεδομένων Αχιλλέας αυτή αμφισβητήθηκε με τα 73 γονίδια και τα γονίδια αυτά με «μεγάλη συσχέτιση» δραστηριότητα shRNA εντοπίστηκαν και shRNA βαθμολογίες τους ήταν υπολογίζονται σε αρκετές εκατοντάδες καρκινικές κυτταρικές σειρές (Εικ. S3). Αρκετά γονίδια είχε αρνητικές βαθμολογίες shRNA στις περισσότερες από τις καρκινικές κυτταρικές σειρές και ήταν προφανώς ζωτικής σημασίας για την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων /πολλαπλασιασμό. Αυτά γονίδιο που περιλαμβάνονται

KRAS

,

PRKAB2

,

GRB7

,

BRD4

,

PRPF6

,

BCL9

,

PPFIA1

και

Notch2

. Άλλα γονίδια έδειξαν αρνητικές βαθμολογίες shRNA σε ένα υποσύνολο των καρκινικών κυτταρικών σειρών, όπως

CCND1

,

NDUFC2

,

YEATS4

,

GTPBP4

, και

CHD1L

(Εικ. S3).