Αφηρημένο

Η παρουσία και η σύνθεση των λεμφοκυττάρων που χαρακτηρίζουν μια ανοσολογική απόκριση έχει συνδεθεί με την πρόγνωση σε προχωρημένο καρκίνο των ωοθηκών. Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε νέες συσχετίσεις μεταξύ πρόγνωση και την έκφραση του ανοσοποιητικού που σχετίζονται με γονίδια από μια εστιασμένη οθόνη που χρησιμοποιεί διαθέσιμη στο κοινό αναλύσεις υψηλής απόδοσης. Θεωρούμε μεταγραφικό προφίλ από ασθενείς με προχωρημένο καρκίνο των ωοθηκών παρατηρήθηκε σε τέσσερις ξεχωριστές μελέτες χωρίζονται σε ομάδες ανακάλυψης /επικύρωσης (/). Έχουμε επικεντρωθεί σε ένα υποσύνολο δεικτών λεμφοκυττάρων, την παρουσίαση αντιγόνου και γονίδια επεξεργασίας, που συνδέεται συνδιεγερτικά /γονιδίων καταστολέα Τ κυτταρικού υποδοχέα και τον καρκίνο των όρχεων (CT) αντιγόνα. Εμείς πρότυπο διαφορική έκφραση και συν-έκφρασης χρησιμοποιώντας αυτά τα υποσύνολα και δοκιμάστηκαν για συσχέτιση με τη συνολική επιβίωση. Τα δεκαπέντε από 64 συνδέονται με το ανοσοποιητικό γονιδίων που σχετίζονται με την επιβίωση των οποίων 5 αναπαράγονται στο σύνολο επικύρωσης. Η έκφραση αυτών των γονιδίων ορίζει μία υποομάδα ανοσοαντιδραστική (IR) των ασθενών με ευνοϊκή πρόγνωση. Φαινοτυπική χαρακτηρισμός του ανοσοποιητικού σήματος διαμέρισμα περιλαμβάνει αυξητική ρύθμιση των δεικτών του CD8

+ ενεργοποίηση Τ-κυττάρων σε αυτούς τους ασθενείς. Χρησιμοποιώντας πολυμεταβλητή κτίριο μοντέλο, διαπιστώνουμε ότι η έκφραση της 6ης CT αντιγόνα μπορεί να προβλέψει την κατάσταση IR στην ανακάλυψη και την επικύρωση συνόλων. Αυτές οι αναλύσεις επιβεβαιώνουν ότι η γονιδιωματική προσέγγιση μπορεί να ανιχνεύσει επαναλήψιμα σήματα λεμφοκυττάρων στον ιστό του όγκου προτείνοντας ένα νέο τρόπο για να μελετήσει το μικροπεριβάλλον του όγκου. αναζήτηση μας εντόπισε νέο υποψήφιο προγνωστικοί δείκτες που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό εξαρτήματα και αποκάλυψε τα προκαταρκτικά στοιχεία των προγνωστικών υποομάδων που συνδέονται με διαφορετικούς ανοσολογικούς μηχανισμούς

Παράθεση:. Eng KH, Tsuji Τ (2014) Διαφορικές Αντιγόνου Έκφραση Προφίλ Προβλέπει Ανοσοαντιδρώντα υποομάδα των προηγμένων των ωοθηκών καρκίνοι. PLoS ONE 9 (11): e111586. doi: 10.1371 /journal.pone.0111586

Επιμέλεια: Rolf Müller, Πανεπιστήμιο Philipps, Γερμανία

Ελήφθη: 21 Απριλίου, 2014? Αποδεκτές: 25 Σεπτέμβρη, 2014? Δημοσιεύθηκε: 7, Νοεμβρίου 2014

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

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Η συγγραφείς επιβεβαιώνουν ότι όλα τα δεδομένα που διέπουν τα ευρήματα είναι πλήρως διαθέσιμα χωρίς περιορισμούς. Τα στοιχεία είναι διαθέσιμα από την Πύλη TCGA δεδομένων (https://cancergenome.nih.gov/) και από την ιστοσελίδα του NCBI GEO (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/) χρησιμοποιώντας αναγνωριστικά αναφέρονται στο κείμενο .

Χρηματοδότηση: CA016056 www.cancer.gov Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου πυρήνα επιχορήγηση προς Roswell Park Cancer Institute. Roswell Ίδρυμα Συμμαχία Πάρκο www.roswellpark.org/giving~~V βραβείο για ΚΗΕ. 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

Πρόσφατα, η έκφραση του γονιδίου υψηλής απόδοσης προφίλ μελέτες για τον καρκίνο των ωοθηκών έχουν εντοπίσει ένα θέμα διαφορικά ρυθμιζόμενης μόρια του ανοσοποιητικού σηματοδότησης που σχετίζονται με την πρόγνωση [1], [2]. Το εύρημα αυτό συμφωνεί με αυξανόμενες αποδείξεις ότι οι καρκίνοι των ωοθηκών είναι ισχυρά ανοσογόνες: αυθόρμητη χυμική και κυτταρική ανοσολογική αντίδραση αναπτυχθεί για την αντιμετώπιση της νόσου [3], αποτελούν χαρακτηριστικό επιτόπων [4], και υπόκεινται σε πολύπλοκες πάνω και κάτω ρύθμιση από το ανοσοποιητικό διαδικασίες [5], [6]. Ο βαθμός διείσδυσης όγκου από κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος ξενιστή έχει συνδυαστεί με καλή πρόγνωση [7], καθώς και το υπόλοιπο των υποτύπων λεμφοκυττάρου.

υποτύπων των λεμφοκυττάρων έχουν ποικίλες λειτουργίες που σχετίζονται με την αναγνώριση αντιγόνου και ανοσοκαταστολή [8] ​​και πιστεύεται ότι δείχνουν μια δυναμική και εξελισσόμενη απάντηση σε καρκίνο [9]. Για παράδειγμα, μία αύξηση σε CD8

+ Τ κύτταρα βρέθηκε να σχετίζεται με καλή πρόγνωση, αλλά η αύξηση των ρυθμιστικών Τ κύτταρα βρέθηκε να εξουδετερώσει αυτό το όφελος [10]. Έτσι, μελετώντας τα συστατικά του μικροπεριβάλλοντος του όγκου των ωοθηκών [11] είναι μια κρίσιμη γωνία για τον εντοπισμό προγνωστικές ενώσεις [12].

Ωστόσο, λίγες μελέτες έκφρασης array-based δοκίμασαν τόσο αντίδραση του ξενιστή, καθώς και ο όγκος. Οι περισσότερες μεγάλες μελέτες παρατήρησης [1], [2], [13], [14] εξετάζεται μόνο καρκινικό ιστό, επειδή στόχος τους ήταν προγνωστική μοντελοποίηση? ανοσοποιητικό ενώσεις έγιναν

post hoc

βασίζεται μόνο σε εμπλουτισμό συναχθεί από έναν μικρό αριθμό σημαντικών γονιδίων του ανοσιακού συστήματος. Άλλες μελέτες σειρά που βασίζεται επικεντρώθηκε στο ανοσοποιητικό χαρακτηρισμό ήταν μικρές και παρατήρησης (n = 38) [15] ή στον έλεγχο της περίπτωσης (n = 25, n = 25) [16]. Οι μελέτες αυτές έδειξαν θετική συσχέτιση μεταξύ των λεμφοκυττάρων ειδικών δεικτών και την πρόγνωση υπονοώντας ότι το δείγμα ιστού περιείχε κάποιο σήμα μικροπεριβάλλον.

Πρόσφατες εργασίες σε συστοιχίες έκφρασης είναι σε θέση να υπολογιστικά ξεχωριστή όγκου, στρωματικά και το ανοσοποιητικό συστατικά αυτών των σύνθετων ιστών. Για παράδειγμα, ο αλγόριθμος ΕΚΤΙΜΗΣΗ [17] χρησιμοποιεί 141 γονίδια για να εκτιμηθεί το κλάσμα του σήματος έκφρασης που αναλογεί στο ανοσοποιητικό διαμέρισμα. Ενώ αυτή η προσέγγιση είναι χρήσιμη για την εξάλειψη του θορύβου λόγω ακάθαρτα δείγματα, η μελέτη αυτή σημείωσε ότι οι ανοσολογικές σήματα φάνηκε να μεταφέρουν ήπιο συνδυασμό με κλινικά αποτελέσματα. Με βάση την παρουσία και το δυναμικό προγνωστική αξία της ανοσολογικής δεικτών, Εικάζεται ότι οι εμφανείς ενώσεις μπορούν να ανιχνευθούν στην υπολειμματική λεμφοκυττάρων RNA και ότι η περαιτέρω ανάλυση αυτών των δεικτών μπορεί να αποδοθεί σε σήμα από το μικροπεριβάλλον. Ως εκ τούτου, θα μπορούσαμε απλά να διαμορφώσει δείκτες που υποψιαζόμαστε είναι πολύ πιθανό να είναι το ανοσοποιητικό ειδικές

a priori

.

Βασιζόμαστε σε δύο μεγάλες ομάδες δημόσια δεδομένα οργανώνονται σε μια ανακάλυψη που και σύνολο επικύρωσης: 503 biobanked υψηλής ποιότητας ορώδες δείγματα καρκίνου των ωοθηκών από το Cancer Genome Atlas (TCGA) [2] αποτελούν μια εστιασμένη μελέτες κατάρτισης και σετ εξερεύνηση και μια πιο κλινικά αντιπροσωπευτικό μείγμα από 634 δείγματα από Expression 3 Gene Omnibus (GEO) [ ,,,0],1], [13], [14] αποτελούν το σύνολο επικύρωσης. Τα κλινικά χαρακτηριστικά των στοιχείων που περιγράφονται στην αρχική τους χαρτιά, αλλά εν συντομία, όλοι οι ασθενείς σε αυτές τις μελέτες έχουν προχωρήσει, πρωτογενή καρκίνο των ωοθηκών (ένας μικρός αριθμός των πρωτογενών περιτοναϊκής και σάλπιγγα στο σύνολο επικύρωση) και έλαβε έκδοχο πλατίνα και ταξάνης θεραπείες μετά το χειρουργείο.

Θα μελετήσουμε πρώτα την ειδικότητα του ανοσοποιητικού που σχετίζονται με τα γονίδια των λεμφοκυττάρων ιστούς και στη συνέχεια να διερευνήσει μονομεταβλητών προγνωστική ενώσεις. Χρησιμοποιώντας αλγόριθμοι ομαδοποίησης, έχουμε προσδιορίσει ένα υποσύνολο των περιπτώσεων καρκίνου με υψηλή προσαρμοστική ανοσία σήματα και δείχνουμε ότι αυτό το υποσύνολο μπορεί να προβλεφθεί από την έκφραση του όγκου αντιγόνων καρκίνου όρχεων. Στο σύνολό τους, τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι σημαντική προγνωστική αξία παραμένει αναξιοποίητο στο μικροπεριβάλλον του όγκου.

Μέθοδοι

Κλινικές και Gene Expression Data

TCGA είναι ένα biorepository μελέτη της υψηλής ποιότητας υδαρής ωοθηκών καρκίνους από πολλαπλά κέντρα στις Ηνωμένες Πολιτείες και περιγράφεται εκτενώς στο αρχικό άρθρο [2]. Σχετικές με την ανάλυσή μας, η μελέτη αυτή περιλαμβάνονται αυστηρά ωοθηκών προκριματικές και θηλώδες ορώδες ιστολογίες. Τα δείγματα που είχαν εκτιμηθεί αρχικά ως Στάδιο ΙΙΙ-IV και Βαθμού 2,3 (αργότερα εκ νέου οργάνωσαν από έναν παθολόγο TCGA) και ο ασθενής έλαβε επικουρική πλατίνας και ταξάνιο χημειοθεραπεία με βάση. Υιοθετούμε την άποψη ότι οι περιπτώσεις αυτές αντανακλούν μια προκατειλημμένη, αλλά ομοιογενές κλινική εικόνα πιο πιθανό να δώσει ένα συνεπές βιολογικό μηχανισμό.

Τρεις κλινικές σύνολα δεδομένων είχαν κατεβάσει από τη βάση δεδομένων NCBI GEO και περιγράφονται παρακάτω. Ο πίνακας 1 είναι μια περίληψη των κλινικά σχετικές διαφορές μεταξύ των μελετών

Η

GEO:. GSE9891 είναι μια αυστραλιανή μελέτη παρατήρησης [14] ως επί το πλείστον ορώδες (227) του καρκίνου των ωοθηκών συμπεριλαμβανομένων και ορισμένων περιτοναϊκή (34) και σάλπιγγα ( 5) προκριματικών. Προετοιμασία σε ασθενείς που λαμβάνουν πλατίνα /ταξόλη και την αφαίρεση των δειγμάτων LMP, αναλύουμε δείγματα. Για σκοπούς αναπαραγωγής, δουλεύουμε με τα τυποποιημένα στοιχεία από GEO

GEO:. GSE32062 είναι μια ιαπωνική μελέτη παρατήρησης [1] των δειγμάτων συμπεριλαμβανομένων των 10 δειγμάτων ελέγχου, 193 υποτροπές, 121 θάνατοι δώσουν δείγματα για την ανάλυση. Ένα σχήμα επικουρική πλατίνα /ταξόλη καταγράφηκε για όλους τους ασθενείς

GEO:. GSE3149 είναι μια μελέτη παρατήρησης [13] συστοιχιών μετά από συνδυασμό περιττή αυτά. Σημαντικό έργο έχει έχουν δημοσιευθεί σχετικά με τις δυσκολίες στην αρχική ανάλυση των δεδομένων αυτών [18]? έχουμε εφαρμόσει τους συνιστώμενους ελέγχους ομοιότητα και κατά μέσο όρο συστοιχίες όταν φαίνεται να προέρχονται από τον ίδιο ασθενή. Η ανάλυση αυτή αρχίζει με το GEO κλίση των δεδομένων και θα πρέπει να είναι απρόσβλητες από τα προβλήματα μετατροπής των δεδομένων

Ένα βιολογικό σύνολο δεδομένων, NCI-60 δεδομένα κυτταρική γραμμή ελήφθησαν από GEO:. GSE5846 [19], όπου μετρήθηκαν όλες τις κυτταρικές σειρές κάτω από μη επεξεργασμένο συνθήκες. Ως θετικοί μάρτυρες, των ωοθηκών κυτταρικές σειρές, IGROV-1, OVCAR-3, OVCAR-4, OVCAR-5, OVCAR-8, SK-OV-3 και NCI /ADR-RES? θα πρέπει να εκφράσει κανένα ανοσοποιητικό δείκτες. Για αρνητικούς ελέγχους, μελετάμε επίσης γραμμές λευχαιμίας CCRF-CEM, HL-60 (TB), MOLT-4, RPMI-8226, SR, και Κ-562.

Υποψήφιες ανοσιακών και Καρκίνος-όρχεων Antigen γονίδια

υποψήφια γονίδια που επιλέχθηκαν από KEGG: επεξεργασίας και παρουσίασης αντιγόνων (hsa04612) εστιάζοντας σε υποδοχείς στην επιφάνεια και τα γονίδια που εμπλέκονται στον τομέα των μεταφορών μεμβράνη του πλάσματος. Προστέθηκαν δείκτες επιφάνειας και συν-ρυθμιστικών μορίων του υποδοχέα των Τ-κυττάρων οδού (hsa04660) σηματοδότησης, με εξαίρεση τους μηχανισμούς εσωτερικού σηματοδότηση (για παράδειγμα: φωσφολιπάσες, δευτερογενή αγγελιοφόροι, και οι καταρράκτες κινάσης) καθώς αυτά είναι μη ειδικά και σε σχέση με άλλες μονοπάτια σηματοδότησης. γονίδια καρκινικό αντιγόνο-όρχεων ορίστηκαν με βάση την αλληλοεπικάλυψη με την CT βάση δεδομένων [20]. Ο πλήρης κατάλογος γονίδιο παρέχεται στους Πίνακες S1 και S4.

Όλα τα γονίδια ευθυγραμμίστηκαν χρησιμοποιώντας επίσημες ονομασίες γονίδιο χαρτογραφείται χρησιμοποιώντας το σχολιασμό παρέχεται GEO πλατφόρμας (δηλαδή, ένα συσχετιζόμενο αρχείο GPL) και το πακέτο R hthgu133a.db-2.8. 0 [21]. τιμές έκφρασης κλίμακα και με επίκεντρο για την συγκρισιμότητα μεταξύ των γονιδίων. Σημειώστε ότι οι εξαιρετικά μεταβλητή τμήματα του υποδοχέα των Τ-κυττάρων (TCA, TCB) δεν μπορεί να μετρηθεί με τις συστοιχίες ολιγονουκλεοτιδίων υβριδοποίησης που βασίζονται.

Υπολογιστικές Μέθοδοι

μονοπαραγοντική ενώσεις έγιναν με αναλογικού κινδύνου παλινδρόμησης . Δεν υπάρχει χρόνος αποκοπής, για να μειωθεί η επίδραση των μακρών επιζώντες, διεξήχθη. Η σημαντικότητα κομμένο και ρυθμίστηκε για πολλαπλές δοκιμές εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά. Η αναφερόμενη υπολογισμός FDR βασίζεται στον αναμενόμενο αριθμό των ψευδώς θετικών αναλαμβάνοντας όλες τις δοκιμές είναι null.

ανάλυση Clustering στα δεδομένα TCGA βασίζεται στην πλήρη ιεραρχική ομαδοποίηση σύμφωνα με Ευκλείδεια απόσταση. Υποομάδες επιλέχθηκαν από τη διάσπαση το δέντρο σε 4 φύλλα με βάση την οπτική επιθεώρηση και ένα εσωτερικό /μεταξύ της ομάδας άθροισμα των τετραγώνων κριτήριο. κέντρα Cluster χρησιμοποιήθηκαν για να σπείρουν ένα k-means clustering αλγορίθμου στα δεδομένα της επικύρωσης και η p-τιμή αναφέρεται για ένα 4-ομάδα δοκιμασία log-rank μελέτη-στρωματοποιημένη.

Το οικόπεδο ηφαίστειο χρησιμοποιεί επιφάνεια λογοτεχνίας που βασίζεται σε δείκτες και συν-ρυθμιστές βασίζεται σε μια απλή δοκιμή t. Τόνισε γονίδια ήταν σημαντικά πάνω από το p σήμα Bonferroni και είχε βιολογικά ακραίες τιμές αλλαγή φορές.

Μερική συσχετίσεις υπολογίστηκαν με τη χρήση των μέσων όρων τάξη για τα γονίδια ανατεθεί σε CD4, CD8, CD3, MHCI και MHCII με βάση το σετ. Ο αλγόριθμος GeneNet [22] χρησιμοποιώντας FDR και σκληρά κατωφλίου κατά την απόλυτη συσχέτιση χρησιμοποιήθηκε για να συμπεράνουμε Gaussian γραφικά μοντέλα.

Για να συναγάγει τα ελλείποντα κόμβους στο GGM, ένα κρυφό κόμβο πρέπει να πληροί τρεις ιδιότητες. Χρησιμοποιώντας MHCII – Χ – CD8 ως παράδειγμα: MHCII και CD8 θα πρέπει να είναι υπό όρους ανεξάρτητος δεδομένο γονίδιο X (p0.05)? ΜΗΟΙΙ και Gene X πρέπει να είναι υπό όρους εξαρτάται δοθεί όλα τα άλλα γονίδια (Bonferroni p0.05)? CD8 και Gene X πρέπει να είναι υπό όρους εξαρτάται δοθεί άλλα γονίδια (Bonferroni p0.05). Κάθε ένα από αυτά μπορεί να μειωθεί σε μια δήλωση p-value, χρησιμοποιώντας τη θεωρία προτύπου γραμμικού μοντέλου και πρόσθεσε μεταβλητή ανάλυση.

Προγνωστικά από ένα πολυπαραγοντικό μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης κατηγοριοποιήθηκαν σε ανοσοαντιδραστική κλήσεις τάξης βασίζεται στην κατωφλίου την προβλεπόμενη τιμή από το μοντέλο . Αυτό το όριο επιλέχθηκε χρησιμοποιώντας το σημείο τομής ευαισθησίας /ειδικότητας σε όλα τα σύνολα δεδομένων επικύρωσης.

Όλα στατιστική ανάλυση έγινε με την Ε στατιστική γλώσσα προγραμματισμού.

Αποτελέσματα

Η έκφραση των γονιδίων ειδικά λεμφοκύτταρα είναι μετρήσιμη σε δείγματα όγκων

Παρατηρήσαμε ότι επιλεγμένων λεμφοκυττάρων ειδικών δεικτών είναι παρούσες σε μετρήσιμες ποσότητες στον ιστό του δείγματος όγκου από σύνολο ανακάλυψή μας. Η κατανομή του μέσου έκφρασης (Σχήμα 1Α) δείχνει την τυπική πολυτροπική μοτίβο σε συστοιχίες έκφραση: το κατώτερο κορυφή αντανακλά το θόρυβο του περιβάλλοντος για τα γονίδια που δεν εκφράζονται στο δείγμα και όσο υψηλότερη κορυφή αντιπροσωπεύει σήματος. Το CD45 δείκτης λεμφοκυττάρων είναι στη κορυφή του σήματος και είναι σχετικά υψηλή έκφραση (Πίνακας S2). Εικάζεται ότι ένα μετρήσιμο μέρος των κυττάρων σε κάθε δείγμα περιέχει λεμφοκυττάρων RNA που θα αντιπροσωπεύουν το μικροπεριβάλλον του όγκου.

Μαύρο τσιμπούρια δείχνουν τη μέση έκφραση του ανοσοποιητικού που σχετίζονται με τα γονίδια. CD45 έχει επισημανθεί ως ένα λεμφοκύτταρο ειδικό δείκτη που δείχνει την παρουσία των λεμφοκυττάρων. Οι εκτιμήσεις επιβίωσης Υποομάδα με βάση (Β) που παρουσιάζεται για τα δεδομένα TCGA βασίζονται σε ιεραρχική συσταδοποίηση σχετική έκφραση των επιλεγμένων γονιδίων Τ-κυττάρων (C και D). Το μπαρ τεσσάρων χρωμάτων στην αριστερή προσδιορίζει τις υποομάδες. Το πορφυρό υποσύνολο (n = 55, 11%) αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό όφελος επιβίωσης που σχετίζεται με την έκφραση και των πέντε γονιδίων.

Η

σύγκριση με τους ιστούς GeneAtlas [23] επιβεβαιώνει ότι η ονομαστική δράση αυτών έκφραση ανιχνευτές πίνακα είναι λεμφοκυττάρων ειδικών. Θεωρήσαμε έκφραση καθετήρα στην ωοθηκών κυτταρικές σειρές NCI-60 [19] για να αποκλείσει την πιθανότητα ότι τα γονίδια εκφράζονται φυσιολογικά στον ιστό του όγκου (Πίνακας S2). Λαμβάνοντας υπόψη τη μέση quantile της έκφρασης σε σχέση με άλλους καθετήρες, επιφανειακούς δείκτες CD64, CD1D, CD14, CD33, CD8a, CD16b, CD45 διατηρήσει ένα χαμηλό επίπεδο σε κυτταρικές σειρές έναντι μικροτομή όγκου (όλα κάτω από την 35η ποσοστημόριο, p). Η σχεδόν απουσία IL6, IL12, IFNB1 και IFNg (μεταξύ του 2ου και 25ο ποσοστημόριο) υποδηλώνει ότι η ικανότητα να μετρήσει σηματοδότηση κυτοκίνης χάνεται σε αυτό το in vitro σύστημα? κυρίως, ο υποδοχέας IL-12 είναι μετρήσιμα, έτσι δεν εμφανίζονται δείκτες επιφάνειας. Η εξαίρεση σε αυτό το μοτίβο είναι ότι τα CD4 είναι πάνω-εκφράζεται (51η και 61η ποσοστιαία σε δείγματα όγκων και κυτταρική γραμμή, αντίστοιχα).

Αυτό που διαπιστώνει ότι μια αναπαραγόμενη ανοσοποιητικό σήμα μπορεί να μετρηθεί στον ιστό δείγμα όγκου και προχωράμε υποθέτοντας ότι αυτοί οι δείκτες αποτελούν μια αντιπροσωπευτική διατομή των όγκων και την αλληλεπίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος.

Αναπαραγώγιμο συσχετίσεις μεταξύ υποψήφιων γονιδίων και τη συνολική επιβίωση

από τα 64 υποψήφια γονίδια, 15 έχουν μονοπαραγοντική ενώσεις (φιλοξενούμενων δοκιμή p -τιμή) με τη συνολική επιβίωση (OS) μετά από χειρουργική επέμβαση και τα πρωτογενή χημειοθεραπεία στη μελέτη TCGA (Πίνακας S1). Ένα επιπλέον 5 από αυτά μπορεί να επικυρωθεί στις παρακράτηση ανεξάρτητες μελέτες ()

Η επικυρωμένων μπορεί να οργανωθεί από τη λειτουργία:. Μείζον σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας (MHC) γονίδια Ι, HLA-F, και HLA-G? ένα γονίδιο ΜΗΟΙΙ, HLA-DOB? η MHCI συνδέονται μεταφορέα, ΤΑΡ1? και το σύμπλοκο συν-υποδοχέα υπομονάδα, CD3D (ΤΟΚ). Η αύξηση της έκφρασης του καθενός από αυτά τα μετάγραφα σχετίζεται με καλύτερη επιβίωση (Πίνακας 2). γονίδια που σχετίζονται Τ-κυττάρων συσχετίζονται σε μεγάλο βαθμό, το οποίο πιθανότατα αντιπροσωπεύει μια έμμεση αλλά θετική συσχέτιση μεταξύ του καταστολέα HLA-DOB και την επιβίωση (μονοπαραγοντική HR = 0,74, 95% CI: 0,65 – 0,85, p). Θα εξετάσουμε την πολυμεταβλητή έκφραση αυτών των γονιδίων επόμενη.

Η

Χρησιμοποιώντας ένα ιεραρχικό αλγόριθμο, οι σετ ανακάλυψη ασθενείς μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις ομάδες (Εικόνα 1Β) που σχετίζονται με το OS (p = 1.2e-05 ). Που εκπροσωπούνται στο heatmap στο σχήμα 1Γ, η ταυτόχρονη έκφραση των πέντε γονίδια (έγχρωμο μωβ) παρέχει το μεγαλύτερο όφελος. Η ταυτόχρονη έκφραση όλων των γονιδίων πέντε είναι σύμφωνη με την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων, έτσι θεωρούμε ότι η υψηλή έκφραση υποομάδα μια ανοσοαντιδραστική (IR) υποσύνολο

Ο βαθμός της έκφρασης δεν σχετίζεται με διακύμανση φτωχή πρόγνωση:. Το χαμηλό έκφραση όλων των γονιδίων (πορτοκαλί) δεν κάνει τίποτα χειρότερο από ένα ετερογενές πρότυπο της υψηλής και μεσαίας έκφρασης (κίτρινο) ή ομοιόμορφα μέσο έκφρασης (πράσινο υποομάδα). Αυτό υποδηλώνει ότι η ελλιπής έκφραση του κάθε ενός γονιδίου είναι αρκετή για να οδηγήσει σε κακή πρόγνωση.

Έχουμε αναθέσει ασθενείς επικύρωσης με τα περισσότερα παρόμοια σειρά ανακάλυψη υποομάδα τους k-means clustering. Στο δεύτερο heatmap (Σχήμα 1D), οι ασθενείς (στήλες) κατά ιεραρχική ομαδοποίηση εντός του συνόλου δεδομένων επικύρωσης. Έτσι, οι συγκεντρωμένοι υποομάδες ενισχύεται από την παρατήρηση ότι οι ετικέτες κατηγορίας διατηρηθεί στο σύνολο επικύρωσης.

Στα δεδομένα ανακάλυψη, το όφελος επιβίωσης για τις υψηλές εκφραστές (n = 55, 10%) είναι ένας διάμεσος από 70,9 μήνες (95% CI: 58,1 – 98,0) έναντι 41,4 (36,9 έως 45, p = 3.5e-05) OS? η διάμεση επιβίωση χωρίς εξέλιξη (PFS) όφελος είναι σημαντική (p = 3.1e-04) σε 30,4 (18,2 – 91,3) μήνες έναντι 16,4 (14,7 – 18). Αυτή η υπο-ομάδα αντιπροσωπεύει το 5% των θανάτων που παρατηρήθηκαν στο σύνολο δεδομένων και 7% των επαναλαμβανόμενων περιπτώσεων. Το όφελος αυτό είναι ασθενώς αναπαράγεται στην επικύρωση των δεδομένων: (p = 0,0335), με διαφορά 64,0 μήνες έναντι 51 μηνών διάμεση OS. Η διαφορά PFS δεν ήταν σημαντική στο σύνολο επικύρωσης.

Σύνδεσης με ανοσοαντιδραστικές υπο-ομάδα και το ανοσοποιητικό δείκτες

Η ανάλυση TCGA επιβεβαίωσε μια σειρά γενετικών υποσύνολα [2] προσδιορίζονται σε μια προηγούμενη μελέτη [14] . υψηλή υποομάδα μας εκφράσεως (μωβ, n = 55) συνδέεται με την υποομάδα τους IR (38/55, 69%) (p) (Πίνακας 3). Το πορτοκαλί υποομάδα (n = 39) είναι ως επί το πλείστον πολλαπλασιαστική (31/37, 84%). Και οι δύο αυτές ενώσεις κατέχουν στην επικύρωση των δεδομένων με TCGA υποτύπους. Συνολικά, αυτό δείχνει ότι η ιεραρχική ομαδοποίηση που προέρχεται υποομάδα έχει νόημα και ότι αποχρώσεις τους υποτύπους TCGA ως το τελευταίο βρέθηκαν να έχουν σημαντικές ενώσεις επιβίωσης. Να σημειωθεί ότι η μελέτη μας επικεντρώνεται στην υποσύνολο IR και κάνουμε καμία προσπάθεια να διαμορφώσει τους άλλους υπότυπους TCGA.

Η

Εξετάσαμε την διαφορική έκφραση των τυποποιημένων δεικτών ανοσολογίας στην καλή πρόγνωση υποομάδα. Σχήμα 2 απεικονίζει την αλλαγή στην έκφραση σε όλες τις υποομάδες πρόγνωση σε σχέση με τα στατιστικά στοιχεία και στα δύο σύνολα δεδομένων. Αυτοί οι δείκτες υποδηλώνουν μια φλεγμονώδη απόκριση που προκαλείται από την πρόσληψη του CD45

+ κύτταρα: CD8

+ κύτταρα και κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνο (APC). Καμία αλλαγή στην έκφραση CD4 δείχνει ότι είναι πιθανό να υπάρξει μια λανθάνουσα παρουσία φόντο των CD4

+ Τ-κύτταρα και ότι η διαφορετική δράση οφείλεται στην ενεργοποίηση (εκπρόσωπος απόκλιση

ICOS

έκφραση). Απών είναι τα κύτταρα ΝΚ (CD56

+) ενισχύοντας την ιδέα ότι η διαδικασία είναι μέρος της προσαρμοστικής ανοσίας.

Μαρκαδόροι με ισχυρή βιολογική και η στατιστική σημαντικότητα (t-test Bonferroni p0.001) επιλέγονται στην ανακάλυψη που και τόνισε σε δύο οικόπεδα.

η

Είμαστε εικάζουν ότι αυτές οι παρατηρήσεις είναι συνεπείς με μια έννοια ανοσοδιαμόρφωσης. Η καλή ομάδα πρόγνωση αντιπροσωπεύει ισορροπία όπου μια επικράτηση των APCs και ενεργοποιημένων

+ κύτταρα CD4 προσλάβει CD8

+ Τ-κύτταρα για να διατηρηθεί προσαρμοστική ανοσία.

Πρόγνωσης συν-έκφραση υποδηλώνει την ενεργοποίηση των Τ-κυττάρων

Για να συμπεράνουμε λειτουργικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ του ανοσοποιητικού που σχετίζονται με τα γονίδια, πραγματοποιήσαμε μια ανάλυση συν-έκφραση που συνοψίζει συσχέτιση στην υποομάδα IR και τους φτωχούς υποομάδες πρόγνωση γραφικά. Άκρες σε αυτά τα Gaussian γραφικά μοντέλα (GGMs) αντιπροσωπεύουν στατιστική εξάρτηση μεταξύ του ανοσοποιητικού συστατικά (Σχήμα 3Α, 3Β)? θετική εξάρτηση σημαίνει ότι και τα δύο συστατικά είναι παρόντα και είναι πιθανό να αλληλεπιδρούν ενώ οι αρνητικές πλευρές συνεπάγεται αμοιβαία αποκλειστική λειτουργία ή την καταστολή.

Μπλε άκρες είναι θετικές ενώσεις και το κόκκινο είναι ανασταλτικές ενώσεις. Η επισημαίνεται πορτοκαλί άκρη μπορεί να αφαιρεθεί από την εξέταση ένα ανεξάρτητο σύνολο των γονιδίων. CD8 και ΜΗΟΙΙ έκφρασης σειρά ξεχωριστών καλή και κακή υποομάδες πρόγνωση σε ανακάλυψη (C) και τα σύνολα δεδομένων επικύρωσης (D). ΜΗΟΙΙ έκφρασης είναι θετικά προγνωστικά, αλλά εμφανίζεται σε CD8 έκφραση δείγματα. Σκίαση προστίθεται για έμφαση.

Η

Όπως και στην ανάλυση της διαφορικής έκφρασης, CD4 και MHCII συσχετίζονται στην υποομάδα IR και όχι στις φτωχές υποομάδες πρόγνωση. Συνεπής με την αναφερόμενη λειτουργία του, την οικογένειά RFX (

RFX5

,

ΚΡΧΑΝΚ

,

RFXAP

) των αυξήσεων της έκφρασης παραγόντων μεταγραφής »να συμπίπτει με την αύξηση στην έκφραση ΜΗΟΙΙ [24]. Στην υποομάδα IR, δύο άκρες συνεπάγεται αντι-συσχέτιση μεταξύ των CD4 και MHCI οποία συνεπάγεται αμοιβαία αποκλειστική λειτουργία? και συσχέτιση μεταξύ CD8 και ΜΗΟΙΙ (Σχήμα 3C, 3D), η οποία εμφανίζεται σε αντίθεση με την ιδιαιτερότητα των τάξεων MHC.

Για να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο, ψάξαμε για τα εξαφανισμένα γονίδια των οποίων η ένταξη στο γράφημα θα καταργήσετε αυτές τις άκρες. Ένας χαμένος κρίκος μεταξύ των CD8 και ΜΗΟΙΙ είναι

GZMA

μια πρωτεάση αντανακλά τη δραστηριότητα του κυτταρολυτικών Τ-κυττάρων. Μεταξύ CD4 και MHCI συμπεραίνουμε ότι CCR5, ένας υποδοχέας κυτοκίνης που σχετίζονται με την ενεργοποίηση των Τ-κυττάρων, λείπει. Η κοινή παρατήρηση είναι ότι πιθανότατα θα πρέπει να εξεταστεί παράλληλα με τα μέτρα της ενεργοποίησης των Τ-κυττάρων ενώσεις μεταγραφή. Η σημασία αυτών των γονιδίων υποστηρίζεται από την στατιστική σημαντικότητα της μεταγραφικό σε επίπεδο αναζήτησης (προσαρμοσμένη) και η ιδιαιτερότητα της έκφρασης των επιλεγμένων γονιδίων »στους ιστούς των λεμφοκυττάρων.

Εστίαση σε CD8 και την έκφραση ΜΗΟΙΙ, σημειώνουμε ότι η καλή ομάδα πρόγνωση μπορεί να καθοριστεί από την υψηλή έκφραση ΜΗΟΙΙ όπου η έκφραση CD8 ποικίλλει? έκφραση CD8 είναι περιορισμένη όταν η έκφραση ΜΗΟΙΙ είναι χαμηλή. Ως εκ τούτου, υποθέτουμε ότι MHC κατηγορίας II-διαμεσολαβούμενη ενεργοποίηση των CD4

+ Τ-κύτταρα που απαιτείται για τη διείσδυση του CD8

+ Τ-κύτταρα που παρέχουν προστασία.

ανοσοαντιδραστικότητα προβλέπεται από καρκινικό αντιγόνο-όρχεων προφίλ

Ερευνήσαμε τη σύνδεση της υποομάδας IR με την οικογένεια του καρκίνου των όρχεων (CT) αντιγόνων [20]. Αυτά τα γονίδια είναι συχνά υπερ-εκφράζεται σε καρκινικά κύτταρα και επάγουν αυθόρμητες ανοσολογικές αποκρίσεις, οι οποίες τους κάνουν ένα πρωταρχικό στόχο για την ανοσοθεραπεία [25]. Ειδικότερα, η έκφραση του αντιγόνου CT πιστεύεται ότι επηρεάζουν το υποσύνολο IR ρυθμίζοντας αποκρίσεις Τ-κυττάρων στο μικροπεριβάλλον του όγκου των ωοθηκών. Τα σετ ανακάλυψη συστοιχίες μετριέται 98 CT αντιγόνα (Πίνακας S4) εκ των οποίων 3 συνδέθηκαν με το υποσύνολο IR (Bonferroni p):

CEP290

,

CTNNA2

,

TMEFF1

.

Επειδή η ένταξη στην κατηγορία IR είναι δυαδική, χρησιμοποιήσαμε λογιστικής παλινδρόμησης για τη μοντελοποίηση της πολυμεταβλητή σύνολο των αντιγόνων που σχετίζονται με την ιδιότητα του IR. Πίνακας S3 είναι ο πίνακας παλινδρόμησης για ένα μοντέλο ταιριάζει, χρησιμοποιώντας την επιλογή σταδιακή BIC-βάση. Εδώ,

CEP290

,

CTNNA2

,

TMEFF1

, και

TEX15

έκφραση μειώνει την πιθανότητα ότι ο ασθενής είναι στην κατηγορία IR. Αντιγόνα

ZNF164

και

MAGEA3

να αυξήσει την πιθανότητα. Άλλα από

CTNNA2

, η οποία είναι δύο φορές τόσο σημαντική όσο

MAGEA3

, τα άλλα γονίδια έχουν περίπου το ίδιο αποτέλεσμα. Στα ανεξάρτητα στοιχεία, προβλέψεις από αυτό το μοντέλο συνδέονται στενά με τις k-means προέρχεται ενώσεις (HR = 3,96, 95% CI: 2,59 – 6,14, p = 1.47e-11) συντονισμένοι για ίση ευαισθησία και ειδικότητα (0.66) δίνεται ένα μέτρια συχνότητα (140/634, 20,5%).

Εμείς περαιτέρω στρωματοποιημένη ασθενείς στην υποομάδα IR σε καλή και κακή πρόγνωση βασίζεται στο λειτουργικό σύστημα σε 33,5 μήνες (συνολικό πληθυσμό της μελέτης διάμεση OS). Ένα σύνολο 16 αντιγόνων περιλαμβάνει την ένωση των 3 IR γονίδια υποσύνολο και αντιγόνα που συνδέονται με τη διαφορά στην επιβίωση. Το Σχήμα 4 είναι ένα θερμικός χάρτης που περιλαμβάνει τη μέση έκφραση των γονιδίων 16 οργανώνονται σε τρεις κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία (πορτοκαλί) εκφράζεται σε περιπτώσεις μη-IR και μπορεί να αντανακλά την δραστικότητα της ανοσοκατασταλτικής στοιχεία. Το δεύτερο σετ (μωβ) εκφράζεται σε IR καρκίνους, αλλά δεν σχετίζεται με την πρόγνωση. Η τρίτη (κυανό) εκφράζεται έντονα σε IR περιπτώσεις με καλή πρόγνωση και μπορεί υποδεικνύεται ανοσοδιεγερτικά αποτελέσματα. Μια βιώσιμη υπόθεση θα μπορούσε να είναι για να δούμε αν τα Τ κύτταρα ανταποκρίνονται στο δεύτερο σετ αντιγόνων (

ZNF165

,

CEP55

,

ATAD2

,

MAGEZ3

,

CTAGE5

) έχουν κανονιστικό φαινοτύπους.

η

Συζήτηση

Έχουμε αναλύσει την έκφραση 64 γονιδίων παρουσίαση /επεξεργασία συν-υποδοχέα και το αντιγόνο Τ-κυττάρων σε προχωρημένο ορώδες καρκίνο των ωοθηκών χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο μονομεταβλητά οθόνης και μια ανάλυση της συν-έκφρασης τους. Οι αναλύσεις αυτές ορίζουν ένα υποσύνολο των περιπτώσεων καρκίνου των ωοθηκών με προγνωστικά ουσιαστική έκφραση σχετίζεται με την ενεργοποίηση των Τ-κυττάρων και ένα προηγουμένως ορίζεται ανοσοδραστικό υποομάδας [2]. Σε αντίθεση με προηγούμενες εργασίες [17], [26], η υποομάδα μπορεί να προσδιοριστεί με αναπαραγώγιμο μόλις 5 γονίδια έναντι πάνω από εκατό. Αυτή η απόδοση προέρχεται από την αρχική ανοσολογική την προοπτική μας. Έχουμε μειώσει σημαντικά τα ξένα γονίδια, αλλά το εμπόριο την ικανότητα να κάνει μια παν-ωοθηκών γενετικό χαρακτηρισμό. Ως αποτέλεσμα, έχουμε κάνει καμία αξίωση για ή να επιχειρήσετε να μοντελοποιήσει μη-ανοσολογική σήματα.

Έχουμε τώρα ένα μικρό σύνολο των δεικτών και των αντιγόνων που μπορεί να κάνει τη μεταγραφική και βιοδεικτών έργο πιο εφικτό για την ανοσοθεραπεία. Όσον αφορά τη χρήση του CT αντιγόνων, βρήκαμε ένα σετ το οποίο προβλέπει μη ανοσογόνο καρκίνων (υποθετικώς, αυτοί με την ενεργοποίηση χαμηλή Τ-κυττάρων) και ένα σετ που μπορεί να στοχεύονται για τον τύπο αποκλεισμό ανοσοθεραπεία. Και οι δύο βιολογικές μελέτες για την επαλήθευση ρυθμιστική δραστηριότητα των Τ κυττάρων σε αυτές τις περιπτώσεις και αναδρομικές κλινικές μελέτες μπορεί να είναι το επόμενο βήμα των ερευνών. Θεωρούμε ότι το σύνολο του IR συγκεκριμένες CT αντιγόνα διεγείρουν ανοσολογικές αντιδράσεις (π.χ. πρόσληψη ενεργοποιημένα Τ κύτταρα), αλλά δεν είναι αρκετά ανοσογόνα για την πρόκληση όγκων εξάλειψη ανοσολογική αντίδραση. Εναλλακτικά, αυτή η ομάδα μπορεί να παρακινήσει μικτά αποτελέσματα:. Επάγουν ανοσολογικές αποκρίσεις ενώ παράλληλα προωθεί την εξέλιξη του όγκου

συμπερασματικά, έχουμε υιοθετήσει ένα πλαίσιο ανακάλυψη /επικύρωσης που μας επιτρέπει να κάνουμε προκαταρκτική επιβεβαιώσεις και να αποφευχθεί η υπερβολική ερμηνεία μεγάλων διαστάσεων αντικείμενα . Τα δεδομένα περιορίζεται από τη φύση των δεδομένων έκφρασης από δείγματα όγκων? βασιζόμαστε σε εικασίες ότι ακόμη και μετά μικροδιατομής, αναλύθηκαν δείγματα διατηρούν ένα μέρος των λεμφοκυττάρων γενετικού υλικού. Επειδή αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται ανεξάρτητα σε πολλαπλές μελέτες, οι παρατηρήσεις αυτές μπορούν να εφαρμοστούν σε δοκιμασίες χρησιμοποιώντας αυτή την πλατφόρμα και είναι λιγότερο πιθανό να υπόκεινται σε επίδραση παρτίδα προκατάληψη. Επιπλέον, το έργο αυτό παρακινεί την έρευνα με δομημένο τρόπο να αναλύσει υπολειπόμενο σήμα στρωματικά από τα δείγματα όγκων και ως εκ τούτου συμπεράνουμε γενετική αλληλεπίδραση με το μικροπεριβάλλον του όγκου.

Υποστήριξη Πληροφορίες

Πίνακα S1.

Μονομεταβλητές ενώσεις μεταξύ γονιδίων και τη συνολική επιβίωση μετράται με p-value test σκορ

doi:. 10.1371 /journal.pone.0111586.s001

(PDF)

Πίνακας S2.

ιστοειδική ποσοστιαίων έκφρασης λεμφοκυττάρων ειδικών δεικτών. Χαμηλή ποσοστιαία συνεπάγονται σχετικά χαμηλό ή καθόλου έκφραση

doi:. 10.1371 /journal.pone.0111586.s002

(PDF)

Πίνακα S3.

Παλινδρόμηση τραπέζι για πολυπαραγοντικό μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης χρησιμοποιώντας την έκφραση του αντιγόνου για να προβλέψει την κατάσταση ανοσοδραστικών τάξη

doi:. 10.1371 /journal.pone.0111586.s003

(PDF)

Πίνακας S4.

Λίστα προσδιορίζονται όρχεων καρκίνου (CT) αντιγόνα

doi:. 10.1371 /journal.pone.0111586.s004

(PDF)

Ευχαριστίες

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