PLoS One: Γονίδια Επηρεασμένος από τη Μη-Muscle ισομορφή ελαφριά αλυσίδα μυοσίνης κινάσης των επιπτώσεων των ανθρωπίνων Καρκίνου Prognosis

Νοέμβριος 17th, 2016 elhealth του καρκίνου άρθρα

Αφηρημένο

Το πολυλειτουργικό μη μυϊκή ισομορφή της κινάσης μυοσίνης ελαφριάς αλυσίδας (nmMLCK) είναι ζωτικής σημασίας για την ταχεία δυναμική συντονισμός του κυτταροσκελετού που εμπλέκονται στον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων και τη μετανάστευση. Εντοπίσαμε 45 nmMLCK επιρροές γονίδια από βιοπληροφορικής φιλτράρισμα της έκφρασης γονιδιώματος-ευρεία σε άγριου τύπου και nmMLCK νοκ-άουτ (KO) ποντίκια που εκτέθηκαν σε προκλινικά μοντέλα οξείας φλεγμονώδους βλάβης του πνεύμονα ποντικού, παθολογίες που έχουν καθιερωθεί για να συμπεριλάβει nmMLCK ως βασικό συμμετέχοντα. Για να προσδιοριστεί εάν τα nmMLCK επιρροές γονίδια ήταν σχετικές με ανθρώπινους καρκίνους, τα 45 γονίδια ποντικού ταιριάζει με 38 διακριτά ανθρώπινα ορθόλογα (Μ38 υπογραφή) (GeneCards ευκρίνειας) και υποβλήθηκαν σε ανάλυση επιβίωσης Kaplan-Meier σε ομάδες κατάρτισης και επικύρωσης. Αυτές οι μελέτες αποκάλυψαν ότι σε ομάδες της κατάρτισης, η υπογραφή M38 προσδιορίζονται με επιτυχία ασθενείς με καρκίνο με κακή συνολική επιβίωση στον καρκίνο του μαστού (

& lt? 0.001), καρκίνο του παχέος εντέρου (

& lt? 0.001), γλοιώματος (

& lt? 0.001), και ο καρκίνος του πνεύμονα (

& lt? 0.001). Σε ομάδες επικύρωση, η υπογραφή M38, έδειξαν μειωμένη σημαντικά τη συνολική επιβίωση σε ασθενείς υψηλού σκορ του καρκίνου του μαστού (

= 0,002), καρκίνο του παχέος εντέρου (

= 0.035), γλοίωμα (

= 0,023), και ο καρκίνος του πνεύμονα (

= 0,023). Η συσχέτιση μεταξύ της βαθμολογίας του κινδύνου M38 και τη συνολική επιβίωση επιβεβαιώθηκε από μονοπαραγοντική Cox ανάλογη ανάλυση κινδύνου της συνολικής επιβίωσης στις δύο εκπαίδευση και ομάδες επικύρωσης. Η μελέτη αυτή, που παρέχει μία νέα προγνωστική γονίδιο του καρκίνου υπογραφή που προέρχεται από ένα μοντέλο ποντικού nmMLCK σχετίζεται με πνευμονική φλεγμονή, στηρίζει σθεναρά nmMLCK-εμπλέκονται οδών στην ανάπτυξη του όγκου και την πρόοδο σε ανθρώπινους καρκίνους και nmMLCK ως ελκυστικό μοριακός στόχος υποψήφιος τόσο φλεγμονώδεις και νεοπλασματικές διεργασίες .

Παράθεση: Zhou T, Wang Τ, Γκαρσία JGN (2014) γονίδια Επηρεασμένος από τη μη-Muscle ισομορφή ελαφριά αλυσίδα μυοσίνης κινάσης των επιπτώσεων των ανθρωπίνων πρόγνωση του καρκίνου. PLoS ONE 9 (4): e94325. doi: 10.1371 /journal.pone.0094325

Επιμέλεια: Patrick Α Singleton, Πανεπιστήμιο του Σικάγου, Τμήμα Ιατρικής, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 11 Φεβρουαρίου 2014? Αποδεκτές: 14, Μαρτίου, 2014? Δημοσιεύθηκε: 8 Απρίλη του 2014

Copyright: © 2014 Zhou et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας επιχορηγήσεις HL91899 και HL58064 (JGNG). 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

Εισαγωγή

κυτταρικό πολλαπλασιασμό του καρκίνου και τη μετανάστευση απαιτούν ταχεία δυναμική ρύθμιση του κυτταρικού σκελετού, η οποία ελέγχεται από κάποιες κυτταροσκελετού ρυθμιστικών πρωτεϊνών, στην οποία κινάσης φως αλυσίδα μυοσίνης (MLCK) είναι ένας κρίσιμος συμμετέχων [1], [2]. Επιπλέον, τα ενδοθηλιακά εξαγγείωση κυττάρων παρακυτταρική και διαπίδυση από τα καρκινικά κύτταρα είναι ένα ουσιαστικό βήμα για κακοήθη μετάσταση όγκου και επηρέασε σημαντικά τη δραστικότητα της MLCK [3], [4]. Αν και ακόμα υποτιμηθεί, MLCK αρχίσει να θεωρείται ως μία νέα λειτουργική πρωτεΐνη σε καρκίνο παθογένεση (έναρξη, πολλαπλασιασμό, μετανάστευση, και μετάσταση) [5], [6], [7]. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα με την ευρύτερα εκφράζονται μη-μυϊκή ισομορφή (nmMLCK). Μη μυϊκή κινάση ελαφριά αλυσίδα μυοσίνης ή nmMLCK είναι κεντρικό ρόλο στην οδήγηση αναδιάταξη του κυτταροσκελετού, η οποία ρυθμίζει τη λειτουργία του αγγειακού ενδοθηλίου φραγμού, αγγειογένεση, ενδοθηλιακή απόπτωση κυττάρων, και λευκοκυτταρική διαπίδυση [8].

In vivo μελέτες

ενοχοποιηθεί nmMLCK ως ένας ελκυστικός στόχος για καλυτέρευση των επιβλαβών αποτελεσμάτων απορρυθμισμένης φλεγμονή των πνευμόνων, συμπεριλαμβανομένων εξαγγείωση φλεγμονωδών λευκοκυττάρων [9], [10], παρόμοια με τη διαδικασία του καρκινικού κυττάρου μετάσταση στους ιστούς των πνευμόνων [ ,,,0],11]. Η διαγραφή ή αποσιώπηση της nmMLCK παράγεται μεγαλύτερη προστασία από την οξεία πνευμονική βλάβη (ALI) και αναπνευστήρα επαγόμενη πνευμονική βλάβη (VILI) και σημαντικά μειωμένη κυψελιδική και αγγειακή διαπερατότητα και τη φλεγμονή του πνεύμονα [9].

Πρόσφατα, αναφέρθηκε ότι τα ενδοθηλιακά φλεγμονή είναι ένας κύριος μεσολαβητής της ανάπτυξης του όγκου και της εξέλιξης [12], που υποστηρίζεται από το γεγονός ότι ένας μοριακή υπογραφή αντανακλαστική της ενδοθηλιακής έκφρασης φλεγμονώδους γονιδίου είναι προβλεπτική της κλινικής έκβασης σε πολλαπλούς τύπους ανθρώπινου καρκίνου [12]. Όπως nmMLCK παίζει κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση των ενδοθηλιακών κυτταροσκελετού και ενδοθηλιακών φλεγμονή, θα υποθέτουν ότι nmMLCK σχετίζονται κυτταρική σηματοδότηση συμμετέχουν ενεργά στην εξέλιξη του όγκου και της μετάστασης, αν και λίγα είναι γνωστά σχετικά με την επίδραση του nmMLCK σχετικά με την παθογένεση του όγκου και την επιρροή της σχετικά με την πρόγνωση των ανθρώπινων καρκίνων.

στην παρούσα μελέτη, θα θέλαμε να χρησιμοποιήσει nmMLCK που σχετίζονται με το δίκτυο γονίδιο (nmMLCK-απορυθμισμένη γονιδιακή σετ) για τη δημιουργία μιας νέας μεθοδολογίας για την ανθρώπινη πρόγνωση του καρκίνου, με τη χρήση ενός υπολογιστικής βιολογίας προσέγγιση.

Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι διττός. Η πρώτη ήταν να προσδιοριστούν τα γονίδια που δυνητικά ρυθμίζονται από nmMLCK. Η δεύτερη ήταν η ανάπτυξη ενός προγνωστική γονίδιο του καρκίνου υπογραφή που προέρχονται από τα nmMLCK σχετιζόμενη γονίδια. Χρησιμοποιώντας ένα πειραματικό μοντέλο ποντικού της πνευμονικής βλάβης που προκαλείται από τον μηχανικό αερισμό με αυξημένη παλιρροιακό όγκους (το μοντέλο VILI), χαρακτηρίσαμε τα κορυφαία διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων μεταξύ VILI προκληθέντες άγριου τύπου (WT) ποντίκια και nmMLCK knockout (ΚΟ) ποντικούς. Εντοπίστηκαν τα γονίδια ποντικού που προκαλείται από την έκφραση nmMLCK. Εμείς ταίριαζαν με τα nmMLCK μεσολάβηση γονίδια ποντικού σε ανθρώπινα ορθόλογα τους, η οποία αποτέλεσε τη βάση της πολυμεταβλητής μοριακού προγνωστικός της συνολικής επιβίωσης σε αρκετούς ανθρώπινους καρκίνους, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του πνεύμονα, ο καρκίνος του μαστού, ο καρκίνος του παχέος εντέρου, και του γλοιώματος. Αυτή η μοριακή υπογραφή προβλεπόμενη έκβαση ανεξαρτήτως, αλλά σε συνεργασία με, τυπικές κλινικές και παθολογικές προγνωστικούς παράγοντες συμπεριλαμβανομένης της ηλικίας του ασθενούς, εμπλοκή των λεμφαδένων, το μέγεθος του όγκου, το βαθμό του όγκου, και ούτω καθεξής.

Υλικά και Μέθοδοι

Η γονιδιακή έκφραση δεδομένων

δεδομένα μικροσυστοιχιών του πνεύμονα RNA από τον έλεγχο WT, VILI-εκτεθειμένες WT, και VILI-εκτεθειμένα ποντίκια nmMLCK ΚΟ ελήφθησαν από τη βάση δεδομένων NCBI GEO (GSE14525) [9]. Χρησιμοποιήσαμε αυτό το σύνολο δεδομένων για να φιλτράρετε τα nmMLCK μεσολάβηση γονίδια του ποντικιού.

Το γονίδιο σύνολα δεδομένων έκφρασης που εκπροσωπούν ανθρώπινων καρκίνων είχαν κατεβάσει από δημόσια διαθέσιμες αποθετήρια. Αυτά τα σύνολα δεδομένων επιλέχθηκαν με βάση τη διαθεσιμότητα των δεδομένων κλινικής επιβίωση και το μεγάλο μέγεθος των δειγμάτων. Για κάθε τύπο όγκου, ομάδες κατάρτισης και επικύρωσης κατασκευάστηκαν. Το σύνολο των δεδομένων για τον καρκίνο του μαστού (n = 295) ήταν διαθέσιμο από https://bioinformatics.nki.nl/data.php (Ολλανδικό Ινστιτούτο Καρκίνου, Καρκίνου Υπολογιστική Βιολογία Data Repository) [13]. Οι ασθενείς με καρκίνο του μαστού χωρίστηκαν τυχαία σε δύο μέρη (1/2 για την εκπαίδευση και 1/2 για την επικύρωση). Για τον καρκίνο του παχέος εντέρου, θα κατεβάσει δύο σύνολα δεδομένων από μία μόνο μελέτη [14]. Ένα σύνολο δεδομένων χρησιμοποιήθηκε ως εκπαίδευση κοόρτης (n = 177? GSE17536) και το άλλο χρησιμοποιήθηκε για την επικύρωση (n = 55? GSE17537). Για γλοίωμα, διακριτή σύνολα δεδομένων από δύο διαφορετικές μελέτες λήφθηκαν για την εκπαίδευση (n = 77? GSE4271) [15] και επικύρωσης (n = 50? https://www.broadinstitute.org/cgi-bin/ca?ncer/datasets. CGI) [16]. Τέλος, πήραμε τρία σύνολα δεδομένων (n = 359) για τον καρκίνο του πνεύμονα, που ήταν διαθέσιμα από μία μελέτη [17]. Δύο σύνολα δεδομένων συνενώθηκαν ως εκπαίδευση κοόρτης (n = 161) και το άλλο χρησιμοποιήθηκε ως ομάδα επικύρωσης (n = 178). Τα αρχεία CEL για τη μελέτη είναι διαθέσιμες στο https://caarraydb.nci.nih.gov/caarray/publicExperimentDetailAction.do?expId=1015945236141280.

Statistical ανάλυση

SAM (Σημασία Ανάλυση μικροσυστοιχίες) [18], που υλοποιούνται στο

samr

βιβλιοθήκη του R στατιστικού πακέτου [19], χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση log

2-μετασχηματιστεί γονίδιο επίπεδα έκφρασης μεταξύ ελέγχου WT, VILI-εκτεθειμένες WT, και VILI-εκτεθειμένα ποντίκια nmMLCK ΚΟ. Ποσοστό εσφαλμένης ανακάλυψη (FDR) ελέγχθηκε με τη μέθοδο της q-αξίας [20]. Οι μεταγραφές με πολλαπλή μεταβολή είναι μεγαλύτερη από 2 και FDR λιγότερο από το 10% κρίθηκαν διαφορικά εκφρασμένων. Ψάξαμε για κάθε εμπλουτισμένο Εγκυκλοπαίδεια του Κιότο γονιδίων και γονιδιωμάτων (KEGG) [21] φυσιολογικών οδών μεταξύ των διαφορικών γονίδια σε σχέση με το τελευταίο σετ ανάλυση χρησιμοποιώντας το ΝΙΗ /DAVID [22], [23]. Ιεραρχική ομαδοποίηση μέσω πλήρους κανόνα σύνδεση με Ευκλείδεια απόσταση μετρικό εφαρμόστηκε για να απεικονίσει τις διαφορές της γονιδιακής έκφρασης, χρησιμοποιώντας το

gplots

βιβλιοθήκη του R στατιστικού πακέτου [19].

Για κάθε σύνολο δεδομένων εκπαίδευσης του καρκίνου του /της επικύρωσης, έχουμε ομαλοποιημένη το επίπεδο της γονιδιακής έκφρασης στην κλίμακα του [-1, 1] με την ΡΟΕ (πιθανότητα έκφρασης) αλγόριθμο [24], [25] που υλοποιούνται στο

metaArray

βιβλιοθήκη του R στατιστικού πακέτου [19]. Με βάση την έκφραση των γονιδίων και των δεδομένων κλινικής έκβασης από το σύνολο δεδομένων εκπαίδευσης, μπορούμε να εκχωρήσετε μια στατιστική Wald παράγεται από μονοπαραγοντική Cox παλινδρόμησης αναλογικού-κίνδυνο για κάθε γονιδίου ως βάρος. Μια βαθμολογία κίνδυνος υπολογίστηκε για κάθε ασθενή χρησιμοποιώντας ένα γραμμικό συνδυασμό του σταθμισμένου γονιδιακής έκφρασης, όπως παρακάτω: Εδώ,

είναι η βαθμολογία κινδύνου του ασθενούς?

είναι ο αριθμός των διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων?

δηλώνει το βάρος του γονιδίου

δηλώνει το επίπεδο έκφρασης του γονιδίου

? και

και

είναι η μέση τιμή και την τυπική απόκλιση των τιμών γονιδιακής έκφρασης για τη γονιδιακή

σε όλα τα δείγματα, αντίστοιχα. Οι ασθενείς χωρίστηκαν στη συνέχεια σε υψηλή βαθμολογία και χαμηλής βαθμολογίας των ομάδων με τη μέση της βαθμολογίας του κινδύνου καθώς η τιμή κατωφλίου. Μια υψηλή βαθμολογία έδειξε μια κακή έκβαση. Το βάρος του κάθε γονιδίου ορίστηκε, με βάση τις ομάδες κατάρτισης, και στη συνέχεια εξετάστηκαν σε ομάδες επικύρωσης [12]. Η συνολική επιβίωση αναλύθηκε με την μέθοδο Kaplan-Meier. Οι διαφορές στην επιβίωση δοκιμάστηκαν για στατιστική σημαντικότητα με το τεστ log-rank.

-τιμές μικρότερες από 0.05 θεωρήθηκαν για να υποδείξει στατιστική σημαντικότητα. Η

επιβίωση

βιβλιοθήκη του R στατιστικού πακέτου [19] χρησιμοποιήθηκε για τη διεξαγωγή ανάλυσης επιβίωσης στο σκορ κινδύνου.

Αποτελέσματα

nmMLCK μεσολάβηση γονίδια ποντικού

στο συγκεκριμένο επίπεδο σημαντικότητας (fold-αλλαγή & gt? 2 και FDR & lt? 10%), 365 γονίδια βρέθηκαν να εκφράζονται διαφορικά μεταξύ VILI εκτεθειμένο WT και nmMLCK ΚΟ ποντίκια, μεταξύ των οποίων 117 γονίδια ήταν πάνω ρυθμισμένα, ενώ 248 γονίδια ήταν κάτω-ρυθμίζονται σε nmMLCK ΚΟ ποντίκια (Πίνακας S1). Αρκετές οδοί ήταν σημαντικά εμπλουτισμένη μεταξύ αυτών των διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων (

& lt? 0,05), όπως σύσπαση των λείων αγγειακών μυών, χημειοκίνη μονοπάτι σηματοδότησης, οδό σηματοδότησης ασβέστιο, ErbB οδό σηματοδότησης, εστιακή προσκόλληση και ούτω καθεξής (Σχήμα 1Α ).

(Α) Εμπλουτισμένο οδών μεταξύ των διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων μεταξύ WT VILI-εκτεθειμένα και VILI εκτεθειμένα ποντίκια nmMLCK ΚΟ. Η κόκκινη γραμμή δείχνει την αποκοπή της σημαντικότητας (

& lt? 0,05). (Β) Εμπλουτισμένη οδών μεταξύ των 45 nmMLCK μεσολάβηση γονίδια. Η κόκκινη γραμμή δείχνει την αποκοπή της σημαντικότητας (

& lt? 0,05). (C) Heatmap έκφρασης για τον έλεγχο WT, WT VILI-εκτεθεί, και VILI-εκτεθειμένα ποντίκια nmMLCK ΚΟ. Το κόκκινο αντιπροσωπεύει αυξημένη γονιδιακή έκφραση? Το μπλε αντιπροσωπεύει ρύθμιση προς τα κάτω.

Για να φιλτράρετε τα κορυφαία γονίδια που ενδεχομένως συνδέονται με nmMLCK, είμαστε επίσης σε σύγκριση με την έκφραση των γονιδίων μεταξύ του ελέγχου WT και VILI εκτεθειμένα ποντίκια WT. 981 γονίδια βρέθηκαν να εκφράζονται διαφορικά (πολλαπλή μεταβολή & gt? 2 και FDR & lt? 10%) μεταξύ αυτών των δύο ομάδων (Πίνακας S2). Μεταξύ αυτών των γονιδίων, διατηρήσαμε τα γονίδια με αντίθετη κατεύθυνση της διαφορικής έκφρασης σύγκριση του πίνακα S1 και S2. Με άλλα λόγια, θεωρήθηκαν εδώ μόνο τα γονίδια με εξασθενημένο VILI μεσολάβηση γονιδιακή έκφραση σε ποντικούς nmMLCK ΚΟ. Αυτό το στάδιο έδωσε 53 γονίδια ποντικού. Τέλος, αποκλείσαμε τα γονίδια που εκφράζονται διαφορικά μεταξύ του ελέγχου WT και VILI εκτεθειμένα ποντίκια nmMLCK ΚΟ. Συνολικά, διατηρήσαμε 45 γονίδια του ποντικιού για περαιτέρω μελέτη. ανάλυση Pathway έδειξαν σημαντική σύνδεση αυτού του γονιδίου ρυθμιστεί σε ErbB οδό σηματοδότησης, γλοίωμα, κιρκαδιανού ρυθμού (Σχήμα 1Β), γεγονός που υποδηλώνει ότι nmMLCK σηματοδότηση συμβάλλει στην ανάπτυξη και κακοήθεια όγκων. Έκφραση θερμικός χάρτης δείχνει ότι το προφίλ έκφραση των 45 γονιδίων ποντικού ανακτήθηκαν σε περίπου φυσιολογικά επίπεδα έκφρασης σε nmMLCK ΚΟ ποντίκια που εκτέθηκαν σε VILI (Σχήμα 1 C). Κρίναμε αυτά τα 45 γονίδια ποντικού ως nmMLCK μεσολάβηση σετ γονιδίων (Πίνακας 1).

Πρόγνωσης μοριακή υπογραφή

nmMLCK δυνητικά εμπλέκονται στην παθογένεση των καρκίνων [3], [4 ], [26]. Για να καθοριστεί εάν nmMLCK μεσολάβηση γονίδια που προέρχονται από το μοντέλο ποντικού nmMLCK ΚΟ ήταν σχετικές με ανθρώπινους καρκίνους, εμείς ταίριαζαν με τα 45 nmMLCK μεσολάβηση γονίδια ποντικού σε 38 διακριτές ανθρώπινη ορθόλογα (M38 υπογραφή) σύμφωνα με τον ορισμό του GeneCards [27], [28] (Πίνακας 2). Υποθέσαμε ότι η υπογραφή M38 θα ήταν προγνωστική της έκβασης του όγκου σε ασθενείς με καρκίνο.

Έχουμε κατασκευαστεί ένα σύστημα βαθμολόγησης των κινδύνων που συνδυάζονται γονιδιακή έκφραση M38 με τον κίνδυνο θανάτου στο σύνολο δεδομένων εκπαίδευσης. ασθενείς υψηλού σκορ ορίστηκαν ως εκείνες που έχουν κίνδυνο στείλει μεγαλύτερη ή ίση με την ομάδα διάμεσο σκορ. Σε ανεξάρτητες ομάδες επικύρωση, ελέγξαμε την ικανότητα της βαθμολογίας κινδύνου για τη διαστρωμάτωση των ασθενών σε προγνωστικές ομάδες. Πραγματοποιήσαμε ανάλυση επιβίωσης Kaplan-Meier συγκρίνοντας τις ομάδες υψηλού σκορ και χαμηλή βαθμολογία και προσδιορίζεται η στατιστική σημαντικότητα με δοκιμές log-rank. Όπως αναμενόταν, η υπογραφή M38 ήταν σε θέση να προσδιορίσει τους ασθενείς με κακή συνολική επιβίωση στον καρκίνο του μαστού (

& lt? 0.001), ο καρκίνος του παχέος εντέρου (

& lt? 0.001), γλοίωμα (

& lt? 0.001), και καρκίνο των πνευμόνων (

& lt? 0.001) στις ομάδες εκπαίδευσης (Σχήμα S1). Στις ομάδες επικύρωση, ανάλυση επιβίωσης Kaplan-Meier συγκρίνοντας ομάδες ασθενών έδειξαν αισθητά μειωμένη συνολική επιβίωση για τους ασθενείς υψηλού σκορ του καρκίνου του μαστού (

= 0,002), καρκίνο του παχέος εντέρου (

= 0,035), γλοίωμα (

= 0,023), και ο καρκίνος του πνεύμονα (

= 0.023) (Σχήμα 2). Η συσχέτιση μεταξύ της βαθμολογίας του κινδύνου M38 και τη συνολική επιβίωση επιβεβαιώθηκε επίσης από μονοπαραγοντική Cox ανάλογη ανάλυση κινδύνου της συνολικής επιβίωσης στις δύο ομάδες κατάρτισης και επικύρωσης (Πίνακας 3). Στις ομάδες επικύρωσης, ασθενείς υψηλού σκορ είχαν αυξημένο κίνδυνο θανάτου από 3,10 φορές σε καρκίνο του μαστού, 2.96-φορές σε καρκίνο του παχέος εντέρου, 2,23 φορές σε γλοίωμα, και 1,60 φορές σε καρκίνο του πνεύμονα.

Οι καμπύλες επιβίωσης Kaplan-Meier για τις ομάδες ασθενών που προσδιορίζονται με βάση τη βαθμολογία κινδύνου M38. Κόκκινο καμπύλες είναι για τους ασθενείς υψηλού σκορ ενώ το μπλε καμπύλες είναι για τους ασθενείς με χαμηλή βαθμολογία. Οι ασθενείς υψηλού σκορ ορίζονται ως εκείνα που έχουν κίνδυνο M38 στείλει μεγαλύτερη ή ίση με την ομάδα διάμεσο σκορ.

-τιμές δείχνουν σημαντικές διαφορές στη συνολική επιβίωση, όπως μετράται με τις δοκιμές log-rank.

Ανεξαρτησία του M38 από άλλους παράγοντες κλινικοπαθολογική

Ερευνήσαμε η απόδοση της υπογραφής M38 σε σύγκριση με κλινικοπαθολογική μεταβλητές που σχετίζονται με την πρόγνωση σε ανθρώπινους καρκίνους. Μια πολυμεταβλητή ανάλυση Cox της συνολικής επιβίωσης έδειξαν ότι το καθεστώς M38 παρέμεινε μια σημαντική συμμεταβλητή σε σχέση με τις τυποποιημένες κλινικοπαθολογική παράγοντες στις τέσσερις τύπους ανθρώπινων καρκίνων, όπως η ηλικία του ασθενούς, την κατάσταση των λεμφαδένων, το μέγεθος του όγκου, το βαθμό του όγκου, και ούτω καθεξής (πίνακας 4). Είμαστε δίπλα στρωματοποίηση των ασθενών ανάλογα με τους παράγοντες σημαντικά στην πολυπαραγοντική ανάλυση.

Για τον καρκίνο του μαστού, οι ασθενείς ταξινομήθηκαν ανάλογα με την ηλικία, το βαθμό του όγκου και των υποδοχέων οιστρογόνων (ER) κατάσταση, αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με ηλικία & lt? 40 και ≥40, αυτοί υψηλής βαθμολογίας είχαν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 6,36 φορές (

& lt? 0.001) και 2,80 φορές (

= 0.001), αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με το βαθμό του όγκου & lt? 2 και ≥2, οι ασθενείς υψηλού σκορ είχαν αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 2,63 φορές (

= 0,410) και 2,65 φορές (

& lt? 0.001), αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με αρνητικά και θετικά την κατάσταση ER, οι ασθενείς υψηλού σκορ είχαν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 2,25 φορές (

= 0,025) και 4,00 φορές (

& lt? 0.001), αντίστοιχα.

Για τον καρκίνο του παχέος εντέρου, οι ασθενείς ομαδοποιήθηκαν κατά ηλικία και κλινικό στάδιο, αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με ηλικία & lt? 60 και ≥60, αυτοί υψηλής βαθμολογίας είχαν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 2,29 φορές (

= 0,025) και 2,88 φορές (

& lt? 0.001), αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με σταδίου & lt? 3και ≥3, αυτοί υψηλής βαθμολογίας είχαν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 3,50 φορές (

= 0.015) και 1,71 φορές (

= 0.024), αντίστοιχα.

οι ασθενείς με γλοίωμα ομαδοποιήθηκαν με βάση την ηλικία. Για τους ασθενείς με ηλικία & lt? 45 και ≥45, αυτοί υψηλής βαθμολογίας είχαν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 3,46 φορές (

= 0,004) και 2,00 φορές (

= 0,045), αντίστοιχα.

ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα ταξινομήθηκαν ανάλογα με την ηλικία, την κατάσταση των λεμφαδένων και το μέγεθος του όγκου, αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με ηλικία & lt? 65 και ≥65, αυτοί υψηλής βαθμολογίας είχαν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 2,35 φορές (

& lt? 0.001) και 1,97 φορές (

& lt? 0.001), αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με και χωρίς τη συμμετοχή λεμφαδένων, οι ασθενείς υψηλού σκορ είχαν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 1,62 φορές (

= 0,012) και 1,73 φορές (

= 0.014 ), αντίστοιχα. Για τους ασθενείς με το μέγεθος του όγκου & lt? Τ3 και ≥T3, οι ασθενείς υψηλού σκορ είχαν αυξημένο κίνδυνο για θάνατο από 2,20 φορές (

& lt? 0.001) και 1,63 φορές (

= 0.180), αντίστοιχα.

ανάλυση επιβίωσης Kaplan-Meier έδειξε επίσης σημαντικά μειωμένη συνολική επιβίωση για τους ασθενείς υψηλής βαθμολογίας σε κάθε υποσύνολο ομαδοποιούνται από κάθε κλινικοπαθολογική παράγοντα (Εικόνα S2-S5). Στο σύνολό τους, αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η έκφραση της M38 υπογραφής συνδέεται με κλινικά αποτελέσματα και είναι ένας ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας.

Συζήτηση

Αυτή η τρέχουσα μελέτη επιβεβαιώνει μια εσωτερική σχέση μεταξύ nmMLCK-μεσολαβήσει σηματοδότησης και θνησιμότητα κλινικές καρκίνου με νέα αποδεικτικά στοιχεία: πρώτον, ορίσαμε μια ομάδα nmMLCK γνώμονα γονίδια με ένα μοντέλο ποντικού της πνευμονικής φλεγμονώδους τραυματισμού σύμφωνα με την οποία ενισχύονται οι επιπτώσεις της nmMLCK. Δεύτερος. Αυτό nmMLCK-κεντρική μοριακή υπογραφή στοχαστική έκφραση φλεγμονωδών γονιδίων του πνεύμονα είναι πολύ έξυπνη κακής κλινικής έκβασης σε τέσσερις τύπους καρκίνου στον άνθρωπο

MLCK (κωδικός γονίδιο:

MYLK

). Είναι μια Ca

2 + /καλμοδουλίνη κινάση που φωσφορυλιώνει το φως της μυοσίνης αλυσίδες (MLCs) για την προώθηση της αλληλεπίδρασης μυοσίνης με νημάτια ακτίνης του κυτταροσκελετού [29]. Παίζει καθοριστικό ρόλο στην αναδιοργάνωση του κυτταροσκελετού και συσταλτικής δραστηριότητες τόσο μη-μυϊκό ιστό [30] και τους ιστούς των λείων μυών [31]. Το μη-μυϊκή ισομορφή, nmMLCK, έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα κλειδί συμμετέχων στην φλεγμονώδη απόκριση με βάση την ικανότητά της να ρυθμίζει την αγγειακή ακεραιότητα ενδοθηλίου και εισροή λευκοκυττάρων από την κυκλοφορία εντός του χώρου του πνεύμονα βρογχοκυψελικής [9]. Παρόμοια με παθογένεση σε ενδοθηλιακά κύτταρα σε ALI, τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων και της μετανάστευσης απαιτούν ταχεία δυναμική ρύθμιση του κυτταρικού σκελετού, η οποία ελέγχεται από μια ομάδα κυτταροσκελετού ρυθμιστικών πρωτεϊνών, στην οποία nmMLCK χρησιμεύει ως κρίσιμη και κεντρικό συμμετέχων [1], [2] . Επιπλέον, trans-κυτταρική εξαγγείωση, το ουσιώδες βήμα για κακοήθη μετάσταση όγκου, ελέγχεται καλά με τη δραστικότητα των MLCK [3], [4]. Αν και ακόμα υποτιμηθεί, MLCK αρχίσει να θεωρείται ως μία νέα λειτουργική πρωτεΐνη σε καρκίνο παθογένεση (έναρξη, πολλαπλασιασμό, μετανάστευση, και μετάσταση) [5], [6], [7]. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα με την ευρύτερα εκφράζονται μη-μυϊκή ισομορφή (nmMLCK).

Αν και λίγα είναι γνωστά σχετικά με τους μηχανισμούς του nmMLCK στην παθογένεση του όγκου και την επιρροή της στην πρόγνωση των καρκίνων του ανθρώπου, φλεγμονώδους απόκρισης που ρυθμίζεται από nmMLCK στους πνεύμονες διαδραματίζει ενεργό ρόλο στην ογκογένεση και πολλές επιτυχημένες θεραπείες που στοχεύουν χρόνιας φλεγμονής αλλάξει άμεσα την έκφραση των ενδοθηλιακών γονιδίων [32]. Ποντικού VILI μοντέλο ενισχύει το nmMLCK μεσολάβηση γονιδιακή έκφραση και χρησιμεύει ως ικανοποιητική πλατφόρμα για να τεμαχίσει nmMLCK μοριακή υπογραφή της πνευμονικής φλεγμονώδους βλάβης.

Σε σύγκριση με μια προηγούμενη μελέτη [12], χρησιμοποιήσαμε ένα μη συμβατικό nmMLCK δείκτη φλεγμονής (σε σύγκριση με TNFa), η οποία είναι πιο σχετική προς ενδοθηλιακά φλεγμονή, όπως nmMLCK είναι επιλεκτική εκφράζεται σε μη-μυϊκούς ιστούς όπως ενδοθήλιο [29]. Συνδυάζονται μαζί, αυτοί οι δύο μελέτες επαληθεύουν περαιτέρω το βασικό ρόλο της «ενδοθηλιακά-ειδικά» φλεγμονή στην εξέλιξη του καρκίνου. Από nmMLCK εκφράζεται επίσης σε άλλους τύπους ιστών, συμπεριλαμβανομένων επιθήλιο και φλεγμονώδη λευκοκύτταρα (όπως TNFa), ενισχυμένο μοριακή υπογραφή του nmMLCK από φλεγμονή των πνευμόνων (M38 υπογραφή) θα μπορούσε επίσης να περιλαμβάνει άλλους τύπους ιστών στους πνεύμονες, δηλαδή, επιθήλιο και διείσδυσε ουδετερόφιλα. Η δυνητική συμβολή των M38 υπογραφή στη παθογένεση σε αυτούς τους ιστούς για την πρόγνωση του καρκίνου μπορεί επίσης να είναι σημαντική.

επόμενο μελέτη μας θα επικεντρωθεί στην επικύρωση των εν λόγω υποψήφια γονίδια φιλτράρονται και στις δύο μελέτες nmMLCK και TNFα και να δημιουργήσουν μια πιο ακριβή καρκίνου πλατφόρμα πρόγνωση με ένα εκλεπτυσμένο σύνολο γονίδιο, το οποίο θα οδηγήσει στην ανάπτυξη της πρόβλεψης κινδύνου καρκίνου /συστοιχίας γονιδίων πρόγνωση σε κλινικές δοκιμές.

MYLK

δεν είναι στη λίστα γονίδιο Μ38, αν και το 38 γονιδίων βασίστηκαν σε nmMLCK knockout ποντικών. Η πιθανή συγκρότημα λόγος μπορεί να είναι ότι nmMLCK (210 Kd) είναι ένα ισοτόπου του

MYLK

προϊόν του γονιδίου, ενώ

MYLK

παράγει επίσης smMLCK (108 Kd), η οποία αποτελείται από & gt? 80% των οι

προϊόντα MYLK

γονιδίου στον πνεύμονα. nmMLCK νοκ-άουτ δεν έχει καμία σχέση με την έκφραση smMLCK, αλλά η πλατφόρμα μικροσυστοιχιών δεν κάνει διάκριση nmMLCK από smMLCK. Το γεγονός αυτό οδηγεί την επιτυχή διήθηση των 38 nmMLCK μεσολάβηση γονίδια, αλλά

MYLK

δεν ήταν σε θέση να επιβιώσει στη λίστα γονίδιο M38. Για την αντιμετώπιση της επίδρασης των

MYLK

στην πρόβλεψη επιβίωσης του καρκίνου, έχουμε εκ νέου αναλύθηκαν σύνολα δεδομένων μας με τα 39 γονίδια (γονίδια M38 συν

MYLK

), αλλά καμία προφανή βελτίωση βρέθηκε (Πίνακας S3) . Παρ ‘όλα αυτά, αρκετές πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η έκφραση nmMLCK πράγματι αλλάξει σε ανθρώπινους καρκίνους, όπως καρκίνο του παχέος εντέρου [33] και τον καρκίνο του προστάτη [34].

Χρησιμοποιήσαμε ένα σύστημα βαθμολόγησης για να ορίσετε ένα σκορ κινδύνου Μ38 που βασίζονται σε καθένα ασθενείς. Αυτό το σύστημα βαθμολόγησης μπορεί επίσης να εφαρμοστεί άμεσα σε άλλα δημοσιευμένα υπογραφές γονίδιο καρκίνου. Η σύγκριση μεταξύ του γονιδίου του καρκίνου υπογραφών μπορεί απλώς να διεξαχθεί με τη σύγκριση της προγνωστικής δύναμη των βαθμολογιών κινδύνου των επιμέρους υπογραφών γονιδίου. Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήσαμε τη μέση της βαθμολογίας M38 να διαιρέσει τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας σε δύο μέρη (υψηλής βαθμολογίας και χαμηλής βαθμολογίας ασθενείς) να κάνει κατηγοριοποιούνται αναλύσεις (όπως ανάλυση Kaplan-Meier και δοκιμασία log-rank). Κλινικά, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το μηδέν ως απόλυτο αποκοπής για τη διαστρωμάτωση των ασθενών σε ομάδες υψηλού κινδύνου και χαμηλού κινδύνου, διότι η διάμεση τιμή των σκορ M38 είναι περίπου ίση με το μηδέν σε κάθε σύνολο δεδομένων.

Αυτή η μελέτη παρέχει το πρώτο προγνωστική υπογραφή γονίδιο του καρκίνου προέρχεται από ένα μοντέλο ποντικού nmMLCK σχετίζεται με φλεγμονή των πνευμόνων. Η ενεργοποίηση του nmMLCK-εμπλέκονται οδούς συμβάλλει στην ανάπτυξη του όγκου και την εξέλιξη σε ανθρώπινους καρκίνους. Τα ευρήματα αυτά υποστηρίζουν την ιδέα ότι nmMLCK είναι ένας ελκυστικός υποψήφιος μοριακό στόχο στα νοσήματα του πνεύμονα.

Υποστήριξη Πληροφορίες

Εικόνα S1.

Εφαρμογή της υπογραφής M38 σε σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης που εκπροσωπούν τέσσερις ανθρώπινων καρκίνων. Οι καμπύλες επιβίωσης Kaplan-Meier για τις ομάδες ασθενών που προσδιορίζονται με βάση τη βαθμολογία κινδύνου M38. Κόκκινο καμπύλες είναι για τους ασθενείς υψηλού σκορ ενώ το μπλε καμπύλες είναι για τους ασθενείς με χαμηλή βαθμολογία. Οι ασθενείς υψηλού σκορ ορίζονται ως εκείνα που έχουν κίνδυνο M38 στείλει μεγαλύτερη ή ίση με την ομάδα διάμεσο σκορ.