Αφηρημένο

Εισαγωγή

Η κληρονομικότητα εκτιμάται ότι προκαλεί τουλάχιστον το 20% του καρκίνου του παχέος εντέρου. Η κληρονομική μη-πολυποειδούς ορθοκολικού καρκίνου υποσύνολο χωρίζεται σε σύνδρομο Lynch και οικογενειακό του παχέος τύπο καρκίνου Χ (FCCTX) με βάση την παρουσία αναντιστοιχία επισκευή (MMR) ελαττώματα γονιδίου.

Σκοπός

Εμείς απευθύνεται η έκφραση του γονιδίου υπογραφές σε καρκίνο του παχέος εντέρου που συνδέονται με το σύνδρομο Lynch και FCCTX, με στόχο να εντοπίσει υποψήφια γονίδια και να χαρτογραφήσει μονοπάτια σχετικές με κληρονομική παχέος καρκινογένεση σηματοδότησης.

Πειραματικός σχεδιασμός

το 18 k ολόκληρου του γονιδιώματος C- DNA με μεσολάβηση ανασύνδεσης, την επιλογή, την επέκταση, και απολίνωση (WG-DASL) δοκιμασία εφαρμόσθηκε σε 123 παχέος εντέρου, συμπεριλαμβανομένων 39 Lynch όγκων σύνδρομο και 37 FCCTX όγκους. γονίδια στόχοι επικυρωθεί από τεχνική χρησιμοποιώντας πραγματικού χρόνου ποσοτική RT-PCR (qRT-PCR) και την υπογραφή έκφραση ελέγχθηκε σε ανεξάρτητη σύνολα δεδομένων.

Αποτελέσματα

παχέος εντέρου που συνδέονται με το σύνδρομο Lynch και FCCTX έδειξε διακριτά προφίλ γονιδιακής έκφρασης, η οποία με ανάλυση σημασία των μικροσυστοιχιών (SAM) διέφερε από 2188 γονίδια. Λειτουργική οδών που εμπλέκονται σχετίζονταν με G-πρωτεΐνη υποδοχέα σηματοδότηση, οξειδωτική φωσφορυλίωση, και η λειτουργία του κυτταρικού κύκλου και της μίτωσης. qRT-PCR επαληθεύεται αλλοιωμένη έκφραση των επιλεγμένων γονιδίων

NDUFA9, AXIN2, MYC, DNA2

και

H2AFZ

. Εφαρμογή του 2188-γονιδιακή υπογραφή σε ανεξάρτητους σύνολα δεδομένων έδειξε ισχυρή συσχέτιση με την κατάσταση MMR.

Συμπέρασμα

Ξεχωριστά γενετικό προφίλ και την απορύθμιση των διαφόρων κανονικών μονοπατιών ισχύουν για το σύνδρομο Lynch και FCCTX και βασικούς στόχους στο παρόν μπορεί να είναι σχετικό να συνεχίσει για εκλεπτυσμένη διαγνωστικές και θεραπευτικές στρατηγικές στην κληρονομική καρκίνο του παχέος εντέρου

Παράθεση:. Dominguez-Valentin M, Therkildsen C, Veerla S, M Jönsson, Bernstein Ι, Borg Α, et al. (2013) Ξεχωριστά Υπογραφές γονιδιακής έκφρασης σε σύνδρομο Lynch και Οικογενής καρκίνο του παχέος εντέρου Τύπος X. PLoS ONE 8 (8): e71755. doi: 10.1371 /journal.pone.0071755

Επιμέλεια: Ramon Andrade de Mello, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο του Πόρτο, Πορτογαλία

Ελήφθη: 29, Απριλίου, 2013? Αποδεκτές: 2 Ιούλη, 2013? Δημοσιεύθηκε: 12 Αυγούστου 2013

Copyright: © 2013 Dominguez-Valentin 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:. Η δανική και η σουηδική Καρκίνου ταμεία, από το σουηδικό Συμβούλιο Έρευνας, το Lundbeck ίδρυμα, το Nilsson Ταμείο Καρκίνο, το Kamprad Ταμείου Καρκίνου και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Hvidovre, Δανία. 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

η κληρονομικότητα είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου για καρκίνο του παχέος εντέρου. Ταυτοποίηση των ατόμων και των οικογενειών με αυξημένο κίνδυνο επιτρέπει στοχευμένη παρακολούθηση, η οποία έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τη νοσηρότητα και τη θνησιμότητα από καρκίνο του παχέος εντέρου [1], [2]. Κληρονομική μη-πολυποειδούς ορθοκολικού καρκίνου (HNPCC) αντιπροσωπεύει το 3-6% του καρκίνου του παχέος εντέρου. Το σύνδρομο κλινικά ταξινομούνται σύμφωνα με τα κριτήρια του Άμστερνταμ, οι οποίες απαιτούν τουλάχιστον τρία HNPCC σχετιζόμενη καρκίνους, δύο επηρεαζόμενες συγγενείς πρώτου βαθμού και τουλάχιστον ένα άτομο διαγνωσθεί πριν από την ηλικία των 50 [3], [4]. Μεταξύ ένα τρίτο και το ήμισυ των οικογενειών που πληρούν τα κριτήρια του Άμστερνταμ φέρουν βλαστική επισκευή ασυμφωνία (MMR) γονιδιακών μεταλλάξεων στο

MLH1, MSH2, MSH6

ή

PMS2

και αναφέρονται ως έχουν Lynch σύνδρομο [5] – [7]. Οι υπόλοιπες οικογένειες με ακόμη μη γενετικό υπόβαθρο δείχνουν μια επικράτηση του καρκίνου του παχέος εντέρου, η συχνή σύγχρονη και metachronous αδενωματώδεις πολύποδες και λίγοι extracolonic όγκους και αναφέρονται ως οικογενής παχέος τύπος καρκίνου του X (FCCTX) [8], [9]. Σε σύγκριση με το σύνδρομο Lynch, του παχέος εντέρου συνδέονται με FCCTX αναπτυχθούν αργότερα, εμφανίζονται κυρίως στο άπω κόλον και λιγότερο συχνά δείχνουν το διακριτικό μορφολογικά χαρακτηριστικά ογκο-διηθητικά λεμφοκύτταρα, κακή διαφοροποίηση και βλεννίνης χαρακτηριστική παραγωγή του συνδρόμου όγκων Lynch [8], [10], [11].

τα στοιχεία σχετικά με τα γενετικά χαρακτηριστικά και ογκογόνο μονοπάτια της FCCTX είναι λιγοστές και αν γονιδιωματικής μελέτες έχουν δείξει μέσος αριθμός 6-8 αντίγραφο αλλαγές με υποτροπιάζουσες κέρδη 7ρ, 7q, 8q, 13q, 20p και 20q και απώλειες 17ρ, 18ρ και 18q [9], [12], [13]. Δύο μελέτες έχουν ασχοληθεί με τα προφίλ της γονιδιακής έκφρασης και τα πρότυπα μετάλλαξης σε όγκους FCCTX και έχουν περιγράψει τις ομοιότητες μεταξύ FCCTX και σποραδικές σταθερή όγκους MMR [14], [15]. Σε σποραδικές ορθοκολικό καρκίνο, MMR ελαττωματικό όγκοι δείχνουν διακριτά προφίλ γονιδιακής έκφρασης με αυξητική ρύθμιση του ανοσοδιαμορφωτικού γονιδίων, όπως chaperones, κυτοκίνες και κυτταροτοξικών μεσολαβητών, τα γονίδια θερμικού σοκ, μείζον σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας γονίδια και τα γονίδια σχετίζονται με την απόπτωση [16] – [18] . Εφαρμόσαμε την έκφραση του γονιδίου της παγκόσμιας προφίλ, προκειμένου να οριοθετηθούν υποψήφια γονίδια και τη διαφορική συμμετοχή των οδών εντός του HNPCC υποσύνολο των κληρονομικών ορθοκολικού καρκίνου με τη σύγκριση μεταξύ καρκίνου του παχέος εντέρου που συνδέονται με το σύνδρομο Lynch και FCCTX.

Υλικά και Μέθοδοι

Ηθική Δήλωση

Το έργο ηθικά επανεξεταστεί στην Κοπεγχάγη, όπου χορηγήθηκε απαλλαγή από την υποχρέωση για τη συλλογή των ιστών και των κλινικών δεδομένων. Όλοι οι ασθενείς έδωσε την εν επιγνώσει συναίνεση για την ένταξη στο μητρώο HNPCC της Δανίας κατά τη διάρκεια της γενετικής συμβουλευτικής συνεδρίες. Δεοντολογική έγκριση για τη μελέτη χορηγήθηκε από την επιστημονική και ηθική επιτροπή σε περιοχή της πρωτεύουσας της Κοπεγχάγης, στη Δανία (HD-2007-0032).

επιλογή του δείγματος και του RNA Extraction

Η εθνική δανική HNPCC μητρώο χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό του παχέος εντέρου από τα άτομα με σύνδρομο Lynch και FCCTX. Το σύνδρομο Lynch ορίστηκε ως οικογένειες /άτομα με ασθένειες που προδιαθέτουν γονιδιακές μεταλλάξεις βλαστική MMR (n = 16

MLH1

, n = 13

MSH2

και n = 10

MSH6

). Ανοσοϊστοχημική χρώση πρωτεΐνης MMR και αστάθεια μικροδορυφόρου ανάλυση (MSI) διεξήχθησαν όπως περιγράφεται προηγουμένως [11], [13]. FCCTX όγκοι που ορίζονται ως όγκοι που αναπτύσσονται σε οικογένειες που πληρούν τα κριτήρια του Άμστερνταμ, αλλά δεν έδειξαν ασθένεια που προδιαθέτει μεταλλάξεις γονιδίων MMR και είχε διατηρήσει τη λειτουργία MMR. Σποραδικές παχέος εντέρου είχαν επιλεγεί για να εκπροσωπήσει MMR ανεπάρκεια και MMR ικανοί όγκους από άτομα χωρίς οικογενειακό ιστορικό καρκίνου. Τα κλινικά δεδομένα συνοψίζονται στον Πίνακα 1. Σε σύγκριση με τους όγκους σύνδρομο Lynch, FCCTX όγκοι ήταν πιο συχνά βρίσκεται στην αριστερή πλευρά του παχέος εντέρου (p & lt? 0,00001, οι αλιείς exact test) και έδειξε υψηλή ή μέτρια διαφοροποίηση (p & lt? 0,00001, Fishers exact test ). σύνδρομο Lynch και FCCTX δεν διέφεραν όσον αφορά την ηλικία έναρξης (μέσος όρος 53 χρόνια έναντι 58 χρόνων) ή το στάδιο του όγκου.

Η

Μη-νεκρωτικές περιοχές όγκων μακρο-εκτομή και RNA εκχύλιση διεξήχθη από τρεις 5 –

μ

τμήματα m ιστού σε παραφίνη ενσωματωμένο όγκου [11], [13] με τη χρήση της υψηλής καθαρότητας Κιτ RNA παραφίνης (Roche, Castle Hill, Αυστραλία) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Η συγκέντρωση του RNA προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας ένα Φασματοφωτόμετρο NanoDrop (NanoDrop Technologies, Wilmington, DE) και τα δείγματα δίδοντας επαρκή RNA (200 ng) με 260/280 αναλογίες & gt?. επελέγησαν 1,8

γονιδιακής έκφρασης

αναλύσεις γονιδιακής έκφρασης εκτελέστηκαν στο Genomics Κέντρο SCIBLU, Πανεπιστήμιο Lund, Σουηδία. Το σύστημα Illumina Στεφάνη-array (HumanWG-6 v4 Έκφραση Beadchip, Illumina) χρησιμοποιήθηκε σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Εν συντομία, ολικό RNA μετατρέπεται σε cDNA χρησιμοποιώντας βιοτινυλιωμένο ολιγο-dT

18 και τυχαία εννεαμερές εκκινητές. Δύο ολιγονουκλεοτίδια δοκιμασία ειδικών σχεδιάστηκαν για να ανακρίνουν μια ενιαία συνεχή αλληλουχία 50 nt σε κάθε cDNA. Κάθε ένα από αυτά τα ολιγονουκλεοτίδια αποτελούνταν από δύο μέρη: ένα ανάντι-ειδικό ολιγονουκλεοτίδιο (ΥΚΥ) που περιέχει ένα 3 ‘γονίδιο-ειδική αλληλουχία και ένα 5’ αλληλουχία καθολικό εκκινητή PCR (Ρ1), ενώ ο μεταγενέστερος-ειδικό ολιγονουκλεοτίδιο (DSO) περιείχε ένα 5 ‘ γονίδιο-ειδική αλληλουχία και ένα διαφορετικό «καθολική αλληλουχία εκκινητή 3 PCR (Ρ2). Χρησιμοποιώντας αυτή την προσέγγιση, ένα σύνολο 24.526 ολιγονουκλεοτιδικών ζευγών (ανιχνευτές) σχεδιάστηκαν και ομαδοποιήθηκαν, τα οποία μαζί αποτελούσαν το σύνολο του γονιδιώματος (WG) πισίνα δοκιμασία DASL (DAP), που αντιστοιχεί σε 18.626 μοναδικά γονίδια, με βάση την καλά σχολιασμένα περιεχόμενο που προέρχεται από την Εθνική Center for Biotechnology Information (NCBI) Database αλληλουχία αναφοράς (Build 36,2, Release 22). Η DAP ακολούθως συγκολλάται με τους στοχευόμενους cDNA, που ακολουθείται από ενζυματική επέκταση βήματα και απολίνωση, όπως περιγράφηκε προηγουμένως [19]. Συνδεδεμένα προϊόντα ενισχύθηκαν με PCR και σημασμένο με μια καθολική Cy3-συζευγμένο εκκινητή μετά την οποία μονόκλωνο σημασμένο προϊόντα κατακρημνίσθηκαν και υβριδοποιήθηκε σε BeadChips γονιδιακής έκφρασης WG όπως περιγράφηκε προηγουμένως [20]. BeadChips στη συνέχεια σαρώνονται σε BeadArray ™ Reader χρησιμοποιώντας BeadScan λογισμικού (v4.2), κατά την οποία είχαν διαβάσει εντάσεις φθορισμού και εικόνες εξάγεται.

Ανάλυση Δεδομένων

Τα δεδομένα έκφρασης ανέβηκαν και επεξεργασία στο λογισμικού GenomeStudio (Illumina, San Diego, CA). Τα δεδομένα ομαλοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας διόρθωση για το περιβάλλον, η μέθοδος κυβικά πολύσφηνο [21] και κλιμάκωση πλάκα. χαρακτηριστικά REFSEQ με σύστημα ανίχνευσης

P

αξία των ≤0.01 σε τουλάχιστον 80% των δειγμάτων χρησιμοποιήθηκαν, αφήνοντας 9.218 χαρακτηριστικά για περαιτέρω ανάλυση. Τα δεδομένα που αποστέλλονται σε MeV v4 [22] όπου είχαν log2 μετασχηματίζονται και μεσαίο επικεντρωμένη σε όλη δοκιμασίες. Χωρίς επίβλεψη ομαδοποίηση πραγματοποιήθηκε στο συνολικό σύνολο των δειγμάτων CRC χρησιμοποιώντας μέσο ομαδοποίησης σύνδεση με συσχέτισης Pearson ως μέτρο ομοιότητος. ανάλυση Σημασία των μικροσυστοιχιών (SAM) [23] χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό σημαντικά διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια με ποσοστό ψευδώς ανακάλυψη (FDR)

≤

5% [24]. Η γονιδιακή έκφραση δεδομένα είναι διαθέσιμα στο NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) (αριθμός προσχώρησης GSE36335). Βιολογικές οδοί αναγνωρίσθηκαν με τη χρήση του web-based λογισμικό DAVID με FDR

≤

5% [25].

Real Time Ποσοτική PCR αντίστροφης μεταγραφής (qRT-PCR)

qRT-PCR χρησιμοποιήθηκε για τεχνικά επικύρωση αυξημένη /μειωμένη έκφραση γονιδίων 5 σχετίζονται με τον καρκίνο με διαφορική έκφραση μεταξύ των 4 παχέος υποσύνολα του καρκίνου. Τα γονίδια που επιλέχθηκαν για να αντιπροσωπεύουν σημαντική απορρύθμιση μονοπάτια και τα επίπεδα έκφρασης εξετάστηκαν σε 3 δείγματα από κάθε υπότυπο. Οι

rRNA18S

χρησιμοποιήθηκε ως εσωτερικό γονίδιο αναφοράς και δείγμα φυσιολογικού κόλου ως βαθμονομητή. Gene-ειδικοί εκκινητές και σύνολα ανιχνευτή TaqMan για κάθε γονίδιο ελήφθησαν από την Applied Biosystems (Applied Biosystems, Foster City, CA). Αντίστροφη μεταγραφή και PCR χρησιμοποιώντας Quantitect αντίστροφη κιτ μεταγραφή και ανιχνευτή κιτ PCR, αντίστοιχα (Qiagen, Χαϊδελβέργη, Γερμανία).

Επικύρωση στην εξωτερικών δεδομένων

Η κληρονομική υπογραφή γονιδιακή έκφραση ελέγχθηκε με τη χρήση του δεδομένων GSE4554 που και οι τέσσερις μεγαλύτερες παρτίδες του καρκίνου Γονιδιώματος Atlas Network (TCGA) RNAseqv2 [26], [27]. Προκειμένου να μοιάζουν με τα δεδομένα μικροσυστοιχιών, οι τιμές RPKM της TCGA ήταν ποσοστημόριο-κανονικοποιημένη, μια μετατόπιση προστέθηκε 32 της, η οποία ανέρχεται σε 65.000, και γονίδια στο κέντρο. Στη συνέχεια τα δεδομένα προσαρμόστηκε για τη μεταβλητή της παρτίδας. Όλα τα δεδομένα εισήχθησαν MeV v4, log2 μεταμορφωθεί, γονίδια ήταν διάμεση επίκεντρο σε όλη δοκιμασίες και τα 50% τουλάχιστον μεταβαλλόμενα γονίδια αφαιρέθηκαν. Ανεξέλεγκτη ιεραρχική συσταδοποίηση πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφεται παραπάνω. Ένα κεντροειδές έκφραση γονιδίου κατασκευάστηκε με το μέσο όρο των τιμών έκφραση των δειγμάτων στο σύνδρομο Lynch και FCCTX για κάθε γονίδιο σε ώστε να δημιουργηθεί μια ταξινομητή υπογραφή για το πλησιέστερο κέντρο βάρους ταξινόμηση. Ένα δείγμα από τα εξωτερικά σύνολα δεδομένων ανατέθηκε σε καμία από τις δύο κληρονομική υποσύνολα με βάση τη μέγιστη συσχέτιση Pearson του κέντρου βάρους της έκφρασής του στις κληρονομικές αξίες κέντρο βάρους.

Στατιστική Ανάλυση

Η κλινική συσχέτιση (θέση όγκου , διαφοροποίηση, ηλικία κατά την έναρξη και το στάδιο) στο σύνδρομο Lynch και FCCTX προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας το ακριβές τεστ του Fisher είναι (με την έννοια που για

P

& lt? 0,05). Οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του πακέτου στατιστικού λογισμικού IBM SPSS Statistics 20 (SPSS, Chicago, IL, USA).

Αποτελέσματα

Ανεξέλεγκτη η ανάλυση ιεραρχικής ομαδοποίησης σε όλη την σειρά (συμπεριλαμβανομένων 39 το σύνδρομο Lynch όγκων, 37 FCCTX όγκους, 21 σποραδικές καλά όγκους MMR και 26 σποραδικές ανεπάρκεια όγκους MMR) εντόπισε δύο μεγάλες υποομάδες που σχετίζονται με MMR κατάσταση (Σχήμα S1). Η εγγενής MMR υπογραφή ήταν ισχυρή με 3873 διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων, εκ των οποίων 2159 (56%) ήταν πάνω ρυθμισμένα στα ελαττωματικά όγκους MMR και σχετίζονταν με 5 μονοπάτια σηματοδότησης (Πίνακας S1).

Στο κληρονομική όγκου υποσύνολο, ανάλυση SAM προσδιορίζονται 2188 διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων μεταξύ FCCTX και όγκων σύνδρομο Lynch (Σχήμα 1). Σε όγκους FCCTX, ο G-πρωτεΐνη οδού σηματοδότησης ήταν ρυθμισμένα (FDR = 0,6%), ενώ Lynch όγκων σύνδρομο παρουσίασαν αυξορρύθμιση από 2 οδών που σχετίζονται με τον κυτταρικό κύκλο και μίτωση (FDR = 1,4%) και οξειδωτική φωσφορυλίωση (FDR = 3,5%) (Πίνακας 2).

Το σχήμα απεικονίζει τα top-360 διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων. Τα δείγματα τοποθετούνται κατά μήκος των χ-άξονα και εμφάνιση όγκων FCCTX (πράσινο) και οι όγκοι σύνδρομο Lynch (μπλε).

Η

Τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης των όγκων FCCTX ήταν στενά συνδεδεμένα με αυτά σε σποραδικές MMR ικανός παχέος εντέρου με γονίδια που εμπλέκονται στην τροποποίηση πεπτιδυλο-αμινοξέος, ένζυμο συνδεδεμένη σηματοδότηση υποδοχέα πρωτεΐνης και ρύθμιση της ανάπτυξης. Ομοίως, το σύνδρομο Lynch και σποραδικά ελαττωματικά όγκων MMR κοινόχρηστο γονίδια που εμπλέκονται στην πρόοδο του κυτταρικού κύκλου και ανοσολογική απόκριση. Σύγκριση μεταξύ FCCTX και σποραδικές καλά όγκους MMR αποκάλυψε 4 διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια, ενώ η σύγκριση μεταξύ FCCTX και σποραδικές ανεπάρκεια όγκους MMR εντοπίζονται 3906 διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων. όγκοι σύνδρομο Lynch διέφερε από σποραδικές MMR σταθερή όγκους από 415 διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων και από σποραδικές ανεπάρκεια όγκους MMR από 91 γονίδια. Μεταξύ σποραδικές όγκων, 1384 γονίδια διέφεραν MMR ικανοί και ανεπάρκεια των όγκων.

Τα γενετικά προφίλ επικυρώθηκαν στην ανεξάρτητη σύνολα δεδομένων, δηλαδή η GSE4554 (Affymetrix microarray) και το TCGA (αλληλουχίας RNA) [26], [27]. Και τα δύο σύνολα δεδομένων περιλαμβάνουν κυρίως σποραδικές παχέος περιπτώσεις, συμπεριλαμβανομένων 51 MMR σταθερή όγκους και 33 MMR ελαττωματικό όγκους στο σύνολο δεδομένων GSE4554 και 91 MMR σταθερή, 19 MMR ελαττωματικό και 28 MMR-χαμηλό σταθερό όγκους στο σύνολο δεδομένων TCGA. Χωρίς επίβλεψη ιεραρχική ομαδοποίηση με βάση 2188 γονιδιακή υπογραφή μας προσδιορίζονται από εμάς, οδήγησε σε δύο μεγάλες ομάδες που σχετίζονται με την κατάσταση MMR. Η κληρονομική υπογραφή ταξινομούνται σωστά το 82% και το 80% των σταθερών όγκων MMR ως FCCTX και 100% και το 94% των ελαττωματικών όγκων MMR ως σύνδρομο Lynch, αντίστοιχα (Σχήμα 2).

α) Ομαδοποίηση με βάση GSE4554 και β) Ομαδοποίηση με βάση τις τέσσερις μεγαλύτερες παρτίδες των συνόλων δεδομένων TCGA RNAseqv2. MMR ικανοί όγκους (πράσινο), μικροδορυφόρων-χαμηλή όγκους (μπλε) και ανεπάρκεια όγκους MMR (κόκκινο) κατά μήκος του άξονα x.

Η

τεχνική επικύρωση qRT-PCR-based πραγματοποιήθηκε με τη χρήση 5 του καρκίνου που σχετίζονται με γονίδια που αντιπροσωπεύουν απελευθερωμένη μονοπατιών που παρατηρήθηκαν σε MMR σταθερή και ανεπάρκεια όγκων, αντίστοιχα (Σχήμα 3). Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν αυξημένη έκφραση του

MYC

και

AXIN2

σε όγκους FCCTX, μειωμένη έκφραση του

NDUFA9

σε όγκους FCCTX και σποραδικές καλά όγκους MMR και αυξημένη έκφραση του

H2AFZ

στην ανεπάρκεια όγκους MMR. Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές ως προς

DNA2

.

Η διαφορική έκφραση του

MYC, NDUFA9

,

H2AFZ

,

AXIN2

, και

DNA2

έγινε για 12 αντιπροσωπευτικά δείγματα (3 από κάθε ομάδα) και αναλογίες qRT-PCR ήταν κανονικοποιημένα σε rRNA18S και μεσαίο επίκεντρο.

η

Συζήτηση

στο πλαίσιο του HNPCC υποσύνολο κληρονομικό καρκίνο του παχέος εντέρου, δείξαμε εμφανώς διαφορετικά υπογραφές γονιδιακής έκφρασης σε FCCTX και Lynch όγκους σύνδρομο, τα οποία διαφέρουν από 2188 γονίδια. Με βάση αυτές τις διαφορές της γονιδιακής έκφρασης, τα στοιχεία μας δείχνουν ότι η κατάσταση MMR επηρεάζει έντονα γενετικές υπογραφές, επίσης σε φαινοτυπικά παρόμοιες οικογένειες, η οποία βρίσκεται σε συμφωνία με προηγούμενες μελέτες σχετικά με σποραδικές καρκίνο του παχέος εντέρου [16] – [18], [27], [36] . Τα προφίλ σύνδρομο FCCTX και Lynch διέφεραν σε 3 μεγάλα σχετίζονται με τον καρκίνο μονοπάτια, που σχετίζονται κυρίως με την εξέλιξη andmitosis του κυτταρικού κύκλου, την οξειδωτική φωσφορυλίωση και σηματοδότηση υποδοχέα που συζευγνύεται με πρωτεΐνη G, οι οποίες έχουν συσχετισθεί με ορθοκολικό καρκινογένεση [18], [28], [29] , [36].

Οι όγκοι FCCTX παρουσίασαν αυξορρύθμιση του 1059 γονίδια, αρκετές (n = 16) εκ των οποίων είχαν σχέση με το συζευγμένο οδού του υποδοχέα G-πρωτεΐνη (Πίνακας 2). Ένας υποψήφιος στόχος εδώ περιλαμβάνει την

Gnas

γονίδιο, το οποίο κωδικοποιεί για την G

α-υπομονάδα, και βρίσκεται στην περιοχή 20q13.32 που έχει βρεθεί να έχει αποκτηθεί σε FCCTX όγκους [9], [12], [13]. Ενεργοποίηση μεταλλάξεις στο

Gnas

έχουν περιγραφεί στο CRC και προτείνονται για την προώθηση της ογκογένεσης μέσω της ενεργοποίησης του Wnt και /2 ΜΑΡΚ σηματοδότηση μονοπατιών ERK1 [28], [29]. Το δυναμικό ογκογόνο μηχανισμός είναι άγνωστος και η μετάλλαξη hot-spot

Gnas

c.601G & gt? T δεν έχει παρατηρηθεί σε όγκους FCCTX [12]. Επίσης άλλα υποψήφια γονίδια που εμπλέκονται στον πολλαπλασιασμό και τη μετανάστευση, π.χ.

CDH26, SRC

και

του έγκειται

βρίσκονται στο 20q [30], [31]. Οι όγκοι FCCTX έδειξαν επίσης ρύθμιση προς τα πάνω του

PTGER1,

το οποίο κωδικοποιεί για τον υποδοχέα ΕΡ1 που μπορεί να προωθούν τον πολλαπλασιασμό και την ανάπτυξη ορθοκολικού όγκου μέσω μεταβάλλεται συναρτήσει της προσταγλανδίνης Ε2 (PGE

2) [32] – [34 ].

Lynch όγκους σύνδρομο εμφανίστηκε ρύθμιση του 1129 γονιδίων, π.χ. γονίδια που εμπλέκονται στην G

1 μετάβασης /S (

CCNE

,

CCNH

,

E2F2

και

CDK2

), αντιγραφή του DNA (

CDC45

,

RPA1

,

RFC5

,

MCM4

και

POLD3

) και χρωμοσωμική οργάνωση και τη μίτωση (

CCNB2

,

MLF1IP

,

CASC5

,

KIF2C

και

PLK4

), το οποίο είναι σύμφωνο με προηγούμενα ευρήματα (Πίνακας 2) [16], [18], [35], [36]. Up-ρύθμιση του π.χ.

WEE1

,

CDKN1A

και

FANCD2

παρατηρήθηκαν επίσης στη μελέτη μας και έχουν επίσης αναφερθεί από άλλους ερευνητές, η οποία μπορεί να προτείνει τη συμμετοχή των μηχανημάτων σημείο ελέγχου του κυτταρικού κύκλου [37 ], [38]. Η υπερέκφραση του οδοφράγματος πρωτεΐνες έχουν προηγουμένως συνδεθεί με το σύνδρομο Lynch και κατάργηση των μηχανημάτων οδοφράγματος έχει αποδειχθεί ότι ευαισθητοποιεί MMR ελλειμματικά κύτταρα όγκου προς χημειοθεραπεία [39], [40]. Επίσης γονίδια που εμπλέκονται στην οδό οξειδωτική φωσφορυλίωση, π.χ. η ΑΤΡ γονίδια συνθάσης υπομονάδας και συμπλόκου Ι και τα γονίδια υπομονάδων III ήταν μεταξύ εκείνων τα πάνω ρυθμισμένα σε όγκους σύνδρομο Lynch. Κάτω ρύθμιση του ΑΤΡ των γονιδίων συνθάσης subnit και συμπλόκου Ι, τα γονίδια III και V έχουν συσχετισθεί με μεταστατικού ορθοκολικού καρκίνου και μπορεί να εξηγήσει την πιο επιθετική ανάπτυξη του όγκου και κακή πρόγνωση παρατηρείται σε MMR ικανοί όγκους [11], [18], [41] .

ορθοκολικό καρκίνο, την κατάσταση MMR είναι μια σημαντική διευκρινιστής σχετίζονται με εμφανώς διαφορετικά προφίλ γονιδιακής έκφρασης, η οποία υποστηρίζεται από τους 3873 διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων στη σειρά των ανεπάρκεια και ικανό MMR όγκους [15], [16] , [27]. Η σημασία της κατάστασης MMR παρατηρήθηκε επίσης όταν εφαρμόζεται το 2188-γονιδιακή υπογραφή που υφίστανται μεταξύ του συνδρόμου Lynch και FCCTX σε δύο ανεξάρτητα σύνολα δεδομένων που περιέχει κυρίως σποραδικές όγκους. Η υπογραφή σωστά ορίζεται 80-82% του MMR καλά και 94-100% των ελλειμματικών όγκων MMR (Σχήμα 2). Αρκετές πρωτεΐνες θερμικού σοκ και γονίδια ανοσοαπόκρισης (Πίνακας S1) ήταν πάνω ρυθμισμένα σε ελαττωματικών όγκους MMR, η οποία υποστηρίζει τη συμμετοχή των μηχανισμών ανοσολογικής απάντησης, ανεξάρτητα από το αν ο όγκος προκλήθηκε από βλαστικής γραμμής ή σωματικών MMR γονίδιο αδρανοποίησης [16] – [ ,,,0],18], [42], [43]. Σε σποραδικές καθώς και κληρονομική καλά όγκοι MMR αρκετά γονίδια στο

Wnt

σηματοδότησης ήταν ρυθμισμένα προς τα πάνω, το οποίο ταιριάζει καλά με τον κεντρικό του ρόλο στην παχέος ογκογένεση (Πίνακας S1) [44], [45].

Εν κατακλείδι, κληρονομικών καρκίνων του παχέος εντέρου εντός των γενετικών προφίλ HNPCC υποσύνολο δείχνουν distict με 2188 διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων μεταξύ του συνδρόμου Lynch και FCCTX. Τα δεδομένα αυτά εντοπίσουν τα γονίδια και τα μονοπάτια που σχετίζονται με επιδιώξει περαιτέρω για την εκλεπτυσμένη διαγνωστικά και θεραπευτικά σε κληρονομικό καρκίνο του παχέος εντέρου.

Υποστήριξη Πληροφορίες

Εικόνα S1.

Ανεξέλεγκτη ιεραρχική ομαδοποίηση ολόκληρου του συνόλου δεδομένων. Το δενδρόγραμμα δείχνει την αυθόρμητη συγκέντρωση των 123 παχέος εντέρου σε δύο μεγάλες συστάδες που σχετίζονται με την κατάσταση MMR. MMR ικανοί όγκους (πράσινο), συμπεριλαμβανομένων των όγκων FCCTX και σποραδικές καλά όγκων MMR και ανεπάρκεια όγκους MMR (μπλε), συμπεριλαμβανομένων των όγκων του συνδρόμου Lynch και σποραδικές ανεπάρκεια όγκους MMR

doi:. 10.1371 /journal.pone.0071755.s001

(ΔΕΘ)

πίνακα S1.

σηματοδότηση μονοπατιών up-ρυθμίζεται MMR καλά και MMR ανεπάρκεια όγκων

doi:. 10.1371 /journal.pone.0071755.s002

(XLS)

Ευχαριστίες

ευχαριστώ Εύα Rambech και Martin Lauss, Τμήμα Ογκολογίας, Ινστιτούτο Κλινικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο του Lund και Anja Nissen, Κλινικό Κέντρο Ερευνών, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Κοπεγχάγης, Hvidovre για τεχνική βοήθεια και η Σαμπρίνα Da Silva, Τμήμα Ιατρικής και Ογκολογίας, Sir Mortimer Β , Davis-εβραϊκή Γενικό Νοσοκομείο, το Πανεπιστήμιο McGill, Μόντρεαλ, Καναδάς για στατιστική υποστήριξη.