Stomach Health > mave Sundhed >  > Gastric Cancer > Gastric Cancer

PLoS Genetics: kønscellelinie Mutationer i MAP3K6 er forbundet med Familiær Gastrisk Cancer

Abstrakt

mavekræft er blandt de førende årsager til kræft-relaterede dødsfald på verdensplan. Mens arvelige former for mavekræft er relativt sjældne, identificere de gener, der er ansvarlige for sådanne tilfælde kan oplyse diagnose og behandling for både arvelige og sporadiske tilfælde af mavekræft. Mutationer i E-cadherin genet, CDH1
, tegner sig for 40% af den mest almindelige form for familiær mavekræft (FGC), arvelig diffuse mavekræft (HDGC). Generne er ansvarlige for de resterende former for FGC er i øjeblikket ukendt. Her undersøgte vi en stor familie fra Maritime Canada med FGC uden CDH1
mutationer, og identificeret en germline kodning variant (p.P946L) i mitogenaktiveret proteinkinase kinase kinase 6 ( MAP3K6
) . Baseret på bevarelse, forudsagde patogenicitet og en kendt rolle af genet i cancer prædisposition, blev MAP3K6
betragtes som en stærk kandidat og blev undersøgt yderligere. Screening af yderligere 115 ubeslægtede personer med ikke- CDH1
FGC identificeret p.P946L MAP3K6
variant, samt fire ekstra kodning varianter i MAP3K6
(s. F849Sfs * 142, p.P958T, p.D200Y og p.V207G). En somatisk anden-hit variant (p.H506Y) var til stede i DNA opnået fra en af ​​tumorprøver, og tegn på DNA hypermethylering i MAP3K6
genet blev observeret i DNA fra tumoren anden påvirkede individ. Disse resultater sammen med tidligere beviser fra musemodeller som MAP3K6
fungerer som en tumor suppressor, og undersøgelser, som viser tilstedeværelsen af ​​somatiske mutationer i MAP3K6
i ikke-arvelige gastrisk kræft og mavekræft celle linjer, peger MAP3K6
varianter som en disponerende faktor for FGC.

Author Summary

De underliggende genetiske mutationer, der er involveret i 60% af arvelige tilfælde mavekræft fortsat ukendt. Her præsenterer vi et stort, udvidet stamtavle med familiær mavekræft og en sammenslutning i en del af familien med en mutation i MAP3K6
. Bevaring, forudsagde patogenicitet af variant, vævsfordelingen, og kendt funktion af MAP3K6
gjorde dette en stærk kandidat, som berettiget yderligere undersøgelse. Undersøgelse af yderligere 115 ubeslægtede probander identificeret yderligere mutationer i MAP3K6
, herunder en beskærer mutation

Henvisning:. Gaston D, Hansford S, Oliveira C, Nightingale M, Pinheiro H, Macgillivray C, et al. (2014) Kimcellelinje Mutationer i MAP3K6
er forbundet med familiær mavekræft. PLoS Genet 10 (10): e1004669. doi: 10,1371 /journal.pgen.1004669

Redaktør: Marshall S. Horwitz, University of Washington, USA

Modtaget: Marts 3, 2014 Accepteret: 14. august 2014 Udgivet: 23. oktober 2014

Copyright: © 2014 Gaston et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Følgende agenturer ydet støtte til dette projekt: Genome Canada, Genome Atlantic, Nova Scotia Health Research Foundation, Nova Scotia forskning og innovation Trust, Dalhousie Fakultet, Dalhousie øjenafdelingen, Health Canada, Center for Drug forskning og udvikling, Capital District Health Myndighed, IWK Health Centre Foundation, Capital Health Research Fund, og The konkurrere /FEDER Portugisisk Foundation for Science and Technology (FCT), Projekter Ref. FCT PTDC /SAU-GMG /110785/2009 og Post-doc tilskud SFRH /BPD /79499/2011 til HP "financiados ingen ambito do Programa Operacional Temático Factores de Competitividade (konkurrere) e comparticipado pelo fundo Comunitario Europeu FEDER." MES understøttes af CHU Ste-Justine Centre de Recherche. Forfatterne vil gerne anerkende bidrag: Genome Quebec High Throughput Sequencing Platform; og Sonia Sousa og José Carlos Machado fra IPATIMUP Diagnostics Unit, Porto, Portugal. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

mavekræft er den anden hyppigste årsag til kræft dødsfald på verdensplan med 738.000 dødsfald om året [1]. Primær behandling består af kirurgisk resektion af tumoren og kan efterfølges af kemoterapi og /eller strålebehandling. De 5-årige overlevelsesrater efter kirurgisk resektion er høje, hvis sygdommen opdages tidligt (71% for trin 1A), men de falder ud hurtigt, når diagnosen stilles på senere stadier (46% fase IIA, 20% stadie IIIA, 4% stadie IV) (National Cancer Institute SEER database oktober 2013). Desværre, fordi tidlige symptomer på mavekræft ligner andre sygdomme, afsløring ofte ikke forekommer indtil fremskredne stadier allerede er nået [2]

Klassisk, har mavekræft blevet opdelt i to typer:. Tarm og diffus [ ,,,0],3]. Den tarm formular opstår spontant og er oftest findes i ældre individer, mens den diffuse form, ofte forekommer i yngre individer og kan være forbundet med en familie historie af mavekræft. Befolkninger med højere forekomst af kronisk Helicobacter pylori
infektion tendens til at have højere mavekræft byrder [4]. Størstedelen af ​​gastriske cancere (90%) er sporadisk, men ca. 10% show familierelationsdatabasen [5]. Kun 1% til 3% er forårsaget af en arvelig syndrom, i modsætning til miljøfaktorer såsom delte kostvaner [5]. Den mest veletablerede familiær form for mavekræft er arvelig diffus mavekræft (HDGC [MIM ​​137.215]), hvor ca. 40% af tilfældene tilskrives germlinie mutationer i E-cadherin-kodende gen, CDH1
[6 ] - [9].

Vi konstateret en stor familie fra Maritime Canada med en historie af familiær Gastric Cancer (FGC) viser en tilsyneladende autosomal dominant mønster af arv, men bærer ingen varianter i den kodende region af CDH1
gen. Mens familien udviser mange funktioner typiske for HDGC, der var mangfoldighed i den kliniske præsentation i familien samt en fremskreden alder for debut, derfor har vi valgt at blot henvise til betingelsen FGC over mere fast defineret HDGC. Genomisk kortlægning af fælles nedarvede regioner blandt berørte familiemedlemmer, efterfulgt af hel-exome sekventering, førte til identifikationen af ​​en kimlinie enkelt nukleotid variant (SNV) i mitogenaktiveret proteinkinase kinase kinase 6 ( MAP3K6
, ASK2
, MAPKKK6
, MEKK6
, ENSG00000142733), et gen, der koder et medlem af serin /threoninproteinkinase familie. Adskillige i silico
metoder forudsagde SNV i MAP3K6 at være til skade for proteinet, og tidligere studier med MAP3K6
defekte mus [10], samt forekomsten af ​​mutationer i dette gen i både primære mavekræft tumorer og gastrisk cancer cellelinjer [11], var i overensstemmelse med mutationer i MAP3K6
gen bliver den sygdomsfremkaldende mutation. Sekventering af DNA isoleret direkte fra en fast tumor eksemplar af et individ viste tilstedeværelsen af ​​en de novo
anden hit variant i MAP3K6
. Screening af yderligere 115 ubeslægtede FGC prøver, også negative for CDH1
mutationer, afslørede fem personer med fire ekstra SNVs i MAP3K6 Hoteller, som også forventes at være patogene, samt en uafhængig person med SNV identificeret i familien fra Maritime Canada. Alderen på debut varierede blandt MAP3K6
SNV luftfartsselskaber i de fem familier, og man ikke havde udviklet kræft selv på sene fase af livet, hvilket tyder på ufuldstændig penetrans. Dette er den første rapport af en arvelig kræft som følge af SNVs i MAP3K6
.

Resultater

klinisk og patologisk Assessment

Vi konstateret en stor Maritime Canadian familie af europæisk afstamning i løbet af rutinemæssig klinisk vurdering i Arvelig Cancer Clinic som en del af Maritime Medical Genetics service på IWK Health Centre i Halifax, Nova Scotia, Canada (Figur 1). Spyt, blod eller formalinfikserede paraffinindlejrede (FFPE) prøver blev opnået fra 6 familiemedlemmer med mavekræft samt 27 upåvirkede slægtninge, og en gift-in individ. Ingen indavl var mistænkt i denne stamtavle.

probanden, påvirket individ 1884, blev diagnosticeret med metastatisk gastrisk karcinom og gennemgik en total gastrektomi i en alder af 51. Patologisk undersøgelse afslørede en dårligt differentieret adenocarcinom opstår i antrum i maven i en baggrund af intestinal metaplasi og kronisk gastritis. Tumoren bestod af en plade af signet ring celler (figur 2C og D). Den carcinoma trængte gennem hele tykkelsen af ​​muscularis propria involverer serosalag. Ingen tegn på H. pylori
blev set.

probanden er moster, individuel 1826, blev diagnosticeret med gastrisk karcinom i en alder af 80 og gennemgik en partiel gastrektomi. Patologisk undersøgelse afslørede en moderat til dårligt differentieret adenocarcinom invaderer ind muscularis propria (figur 2A). Tumoren blev overvejende sammensat af kohæsive reder af neoplastiske celler med lejlighedsvis glandulær formation. Tumor celler med signetring celle former blev set i solide områder (Figur 2B). Maveslimhinden støder op til tumoren viste fokal intestinal metaplasi uden tegn på H. pylori
.

I en alder af 76 en mave biopsi af en anden moster til probanden, individuel 1841, blev rapporteret at have en moderat differentieret adenocarcinom med kirtel formation. H. pylori
blev identificeret i baggrunden maveslimhinden. En lille biopsi sektion var til rådighed til reeksamen. Selvom denne prøve var for lille til en komplet klassifikation, det viste kohæsive reder af neoplastiske celler med lille foci af glandulær dannelse i overensstemmelse med en dårligt differentieret adenocarcinom. Der var nogle tumorceller i prøven viser klart cytoplasma, men disse kunne ikke endeligt klassificeres som signetring celler.

En maven biopsi i en alder 82 patient 1844 probanden mor, viste en dårligt differentieret adenocarcinom med signetring funktioner. Slimhinden baggrund viste tegn på H. pylori
og fragmentarisk tarm metaplasi.

Patient 1845, en første-fætter-gang-fjernet til probanden, blev diagnosticeret i en alder af 59 med en udifferentieret karcinom uden signet ring funktioner. Tumoren var forbundet med tæt lymfoid infiltrat og blev bedst klassificeret som lymphoepithelial carcinom. H. pylori
blev ikke set i den tilstødende normale slimhinde. Tumoren var positiv for to intron varianter i CDH1
som begge forventes at være godartede (NM_004360.3: c.688-83G > A og c.2439 + 52G > A)
<. p> Patient 2447, en tredje fætter, blev diagnosticeret i en alder af 44 med en dårligt differentieret adenocarcinom uden signetring celle funktioner. Den tilstødende maveslimhinden viste omfattende intestinal metaplasi. Der var ingen tegn på H. pylori
.

Efter screening af et panel af 115 probander med ikke- CDH1
familiær mavekræft, blev en uafhængig familie fra Portugal tilføjet til vores undersøgelse (figur 3A). Individuel II-6 blev diagnosticeret med mavekræft i en alder 62, der dårligt differentieret adenocarcinom i maven og tilstedeværelsen af ​​signetring celler. Immunhistokemi-analyse viste positiv membranøs farvning af E-cadherin i neoplastiske celler (figur 3C), herunder signetring celler (figur 3B). De relaterede individer I-4, II-1, og II-7 blev diagnosticeret med mavekræft (histologi detaljer ukendt) på aldre 53, 62 og 52 hhv. Alle fire personer i den portugisiske stamtavle døde af sygdommen inden for 5 år efter diagnosen i denne familie. I Maritime canadiske familie, 1884, 1844 og 1841 døde af sygdommen inden for et år af diagnosen.

mavekræft beskrevet for patienter 1845 og 2447 havde ingen signet ringe observerede og blev diagnosticeret på et tidligere gennemsnitsalder ( 52 versus 72, selvom probanden blev diagnosticeret i en alder 51). Ud fra forskelle i histologi, især manglen på signetring celler i 1845 og 2447 sammenlignet med de andre ramte individer, er det muligt, at sygdommen i disse to personer repræsenterer en klar tilstand. Alternativt er det muligt, at familien er at vise et mere komplekst fænotypisk mønster drives af to (eller flere) gener.

Molekylær Kortlægning og udelukkelse af Kendte og kandidatgener

Selvom 30-40% af HDGC tilfælde kan tilskrives mutationer i CDH1
, ingen mutationer i protein-kodende exons af CDH1
blev fundet i de ramte personer fra Maritime canadiske familie. For at identificere den sygdomsfremkaldende loci i denne familie, blev high density SNP-genotypebestemmelse hjælp Illumina arrays udført på fem ramte personer: probanden mor (1844), to ramte mødre tanter (1826 og 1841), og to fjernt fætre (1845 og 2447) samt flere beslægtede individer uden rapporterede forekomst af kræft, hvis hengivenhed status blev behandlet som ukendte (1907, 1924, 1821, og 1822). For alle personer undtagen 1845 genotype data var tilgængelige på 2,5 millioner markører. Individuelle 1845 havde tidligere været genotypebestemmes med en tæthed på 660K, og var ikke i stand til at re-genotypebestemmes ved den højere tæthed. Intet DNA egnet til SNP-genotypebestemmelse blev opnået fra FFPE prøve af probanden (1884). Ved hjælp af disse data, udførte vi både ikke-parametrisk og parametrisk koblingsanalyse hjælp Merlin [12]. I betragtning af den sene alder debut i mange berørte familiemedlemmer, den penetrans i Maritime stamtavle er ukendt. For at være konservativ identificere genomiske regioner af interesse, to dominerende penetrans modeller (50% og 99% penetrans) ved hjælp af de ramte personer 1826, 1841, 1844, og 2447 (og enkeltpersoner 1907, 1924, 1821, og 1822 med ukendt hengivenhed status ) blev anvendt. Genomiske regioner identificeret under parametrisk koblingsanalyse var generelt i overensstemmelse med hinanden uanset den penetrans parameter vælges (tabel 1). Analysen blev gentaget med individuel 2447 behandlet som ukendte at analysere netop den reducerede stamtavle hvor 2447 og 1845 blev behandlet som potentielle fænokopier (tabel 2). Dette resulterede i lavere samlede LOD score for alle regioner identificeret, samt flere og større regioner i gennemsnit, der omfatter en større del af genomet.

Vi udførte også ikke-parametrisk kobling (NPL), en metode med færre underliggende antagelser om den underliggende arv model, ved hjælp af de ramte personer 1826, 1841, 1844, og 2447 (stamtavle-wide) eller med fjernelse af 2447 som en potentiel phenocopy ved at angive dem til at være af ukendt status (sub-stamtavle). Stamtavle hele genomiske intervaller var hovedsagelig i overensstemmelse med dem identificeret under anvendelse af de to parametriske modeller (tabel 3). Udelukkelse af 2447 resulterede i en lavere samlet maksimal score (1.204), der blev fundet på adskillige intervaller i løbet af genomet (tabel 3).

Genomiske intervaller identificeret på denne måde, blev anvendt til filtrering af exome sekventeringsdata at identificere potentielle tilgrundliggende mutationer. At være bred udvælgelse af mulige sygdomsfremkaldende mutationer i både stamtavlen hele og sub-stamtavle tilfælde intervallerne fra de respektive parametrisk og ikke-parametrisk analyser blev kombineret. For stamtavlen hele analyserer dette var en forening af intervaller, der er beskrevet i tabel 1 sammen med passende mellemrum i tabel 3 (inklusive 2447) og for sub-stamtavle analyse foreningen af ​​intervaller fundet i tabel 2 med passende intervaller i tabel 3 ( eksklusive 2447).

hele Exome Sequencing

Vi næste udført hel-exome sekventering på to af de berørte maternelle tanter til probanden (1826 og 1841), og det påvirkede tredje fætter (2447). Vi prioriteret og filtreret varianter baseret på deres hyppighed blandt europæiske-afstamning populationer (< 2% og en strengere filter på < 1%) fra 1000 genomer og Exome Sequencing Projekt datasæt samt andre exomes sekventeret på samme sekventering udbyder, placering inden for en genomisk region af interesse, og den funktionelle konsekvens af mutationen (ændring af protein-kodende sekvens eller splejsningssted af mindst et protein-kodende transkript). Varianter af interesse blev derefter sekventeret ved Sanger sekventering i andre berørte personer. Variant filtrering baseret på genomiske intervaller blev udført separat for hver hypotese (hel-stamtavle og reduceret-stamtavle) (tabel S1 og S2). Ud over identifikation og filtrering af genetiske varianter, vurderede vi sekventering dybde dækning af exons (defineret ved sæt Konsensus CDS) inden genomiske regioner af interesse og på tværs af de enkelte exome sekventering resultater. Endvidere har vi søgt efter potentielt delte varianter, var "maskeret" af dækning spørgsmål. For alle varianter observeret i en eller flere exomes, hvis ingen variant blev observeret i den resterende exome (r), vi vurderet, om der var grund af lave dækning eller dækning huller i exon. For varianter, hvor dette var sandt filtreret vi ved hjælp af standard kriterier (som ovenfor). Ved hjælp af disse filtreringskriterier, flere varianter med lav MAF og som kan have betydning ved protein-kodende niveau blev observeret i stamtavlen hele genomiske regioner af interesse, der var blevet identificeret af parametrisk koblingsanalyse; men ingen var til stede i alle berørte individer. Yderligere ingen "maskerede" kandidat varianter blev identificeret ved de samme kriterier.

Vi overvejede muligheden for, at enkeltpersoner 1845 og 2447 har en særskilt klinisk tilstand, og undersøgte varianter deles blandt probanden og nærmeste familie. Brug af samme filtreringskriterier som ovenfor, men kun at bruge de exomes fra enkeltpersoner 1826 og 1841, blev identificeret i alt 127 varianter. Strengere filtrering for sjældne varianter (MAF < 1%) reducerede dette til nummer 85 (tabel S2). En undergruppe af disse varianter, baseret på en kombination af faktorer (mutationer i COSMIC [13], forudsagde virkning af mutationen, bevaring af det kodede aminosyre, litteraturen, kendte ekspressionsmønstre i normale væv og tumorer, sygdomsfænotyper forbundet med gen) blev sekventeret for opfølgning i probanden og deres mor. En variant i MAP3K6
(CHR1, NM_004672) var af særlig interesse. En mutation er identificeret i MAP3K6
(c. [2837C > T] [=], p.P946L) blev betragtet som en stærk kandidat baseret på de kendte sammenslutninger af andre MAP kinaser med kræft, og flere publikationer belyse en rolle for MAP3K6 i tumorigenese [10], [11], [14], [15]. Denne variant har tidligere (rs141787524) blevet rapporteret med en mindre allel frekvens på 0,7% i 1000 genomer Project (europæisk afstamning gruppe) og en frekvens på 0,4% i den europæiske-amerikanske befolkning (Exome Variant Server (NHLBI GO Exome Sequencing Project ( ESP):. http://evs.gs.washington.edu/EVS [Besøgt oktober 2013]) det blev set som en heterozygot variant i 11 (af 1532) andre exomes sekventeret på Genome Quebec Innovation Centre, svarende til en MAF på 0,36%.

Dette SNV var til stede i fire ramte personer i den maritime familie (1884, 1826, 1844, 1841), hvoraf tre klart viste tilstedeværelsen af ​​signetring celler. Kun en lille dorn biopsi var til rådighed for moster, 1841, derfor var vi ikke i stand til endeligt bekræfte tilstedeværelsen eller fraværet af signetring celler. MAP3K6
SNV var også til stede i fem af de 27 i øjeblikket upåvirkede slægtninge stikprøven, og det ikke var til stede i gift-i relativ. En af bærerne var homozygote for SNV og var over 80 år uden rapporterede kræft. Selv om ingen indavl blev rapporteret i familien, og blev ikke observeret tegn på kopital variation i SNP genotypedata, denne person var også homozygot for en 10 Mb region, der omfatter locuset. De resterende luftfartsselskaber var i alderen 33 til 51, og som i en alder af debut af kræft var generelt senere, blev deres status betragtes som "ukendt". Både enkeltpersoner, 1845 og 2447, med fænotypisk tydelig mavekræft var negative for MAP3K6
SNV.

Somatic Varianter inden for Tumor

Vi næste brugt DNA isoleret fra tumorform sektion af FFPE prøve af den berørte MAP3K6
SNV luftfartsselskab 1884 (probanden) at screene for yderligere somatiske SNVs eller tab af heterozygositet (LOH) inden selve svulsten. Ud over den p.P946L variant, der er konstateret vi en hidtil ukendt SNV i MAP3K6
genet ved stilling c [1516C > T]. Fører til en aminosyreændring p.H506Y (tabel 4), og var i stand at udlede, at SNV somatisk blev erhvervet på grundlag af sekvensdata fra ægtefælle og børn.

Verifikation i uafhængige FGC Cases

Vi screenede DNA-prøver fra yderligere 115 ubeslægtede FGC personer, der bruger en multiplex målrettet næste generation sequencing assay. Prøver var fra ubeslægtede familier, der mødte internationale mavekræft kobling konsortium (IGCLC) kriterier for arvelig diffus mavekræft (106), men havde tidligere er testet negativt for mutation af CDH1
locus eller familiær tarm mavekræft. Inden for denne kohorte, vi identificeret fem yderligere heterozygote SNVs i MAP3K6
genet (tabel 4): a. Beskærer SNV (c. [2544delC], p.F849Sfs * 142), tre missense SNVs (c [2872C > A], p.P958T c. [598G > T], p.D200Y og c [620T >. G], p.V207G), og en anden person med p.P946L (c [2837C >. T] ) variant, tidligere fundet i den maritime familie (figur 4). Mutationer i MAP3K6
kun blev opdaget i de personer, der opfylder kriterierne for diffus gastrisk cancer (106). Den enkelte i denne roman patient kohorte bærer p.P946L varianten menes at være relateret til den maritime familie.

beskærer SNV blev observeret i en portugisisk person med en familie historie af gastrisk kræft (figur 3A). Mens dette SNV har en dbSNP identifier (rs34008139), er der ikke befolkningen frekvens været forbundet med det fra enten 1000 genomer eller Exome Variant Server projekter. Denne SNV er også blevet rapporteret i COSMIC database [13] (somatiske /kønscellelinie status ikke specificeret) i et carcinom prøve af tyktarmen. Histologisk undersøgelse af probanden tumor viste et dårligt differentieret mavekræft med signet ring celler, bevarer E-cadherin proteinekspression på cellemembranen (figur 3B og 3C).

p.D200Y variant blev fundet i probander fra to ubeslægtede familier, og er blevet observeret inden 1000 genomer kohorte (rs41291098), men er også sjældne med en mindre allel frekvens (MAF) på 0,4% i både 1000 genomer og Exome Sequencing Project europæisk afstamning grupper. Den p.P958T variant (rs75893867) har ingen MAF rapporteret i enten 1000 genomer eller Exome sekventeringsprojekt europæisk afstamning datasæt, og blev først identificeret i 1000 genomer blandt den japanske kohorten med en frekvens på 2,2%. Imidlertid er det blevet konstateret i COSMIC (COSM99077) som en somatisk mutation fra en gastrisk carcinoma patient. Den p.V207G variant er blevet identificeret i Exome Sequencing Project europæisk-amerikanske datasæt med en MAF på 0,01%. Det blev ikke identificeret blandt europæiske eller europæiske afstamning grupper inden for 1000 genomer, men blev observeret inden for andre befolkningsgrupper på en afstand af mindre allelfrekvenserne.

Sammen med MAP3K6
, 50 ekstra gener tidligere foreslået at være involveret i risiko for sygdom i den øvre mavetarmkanal blev sekventeret for denne kohorte hjælp af en brugerdefineret panel-baserede assay (manuskript indsendt). Gener for den brugerdefinerede MiSeq-baseret skærm blev udvalgt baseret på en gennemgang, samt gener af interesse i samarbejdsprojekter. I de tilfælde, hvor MAP3K6
missense varianter blev identificeret, ingen andre kandidatlande varianter blev fundet.

Second-Hit Analyse i Tumor fra den portugisiske familie

FFPE tumorvæv var til rådighed for probanden fra den portugisiske familie bærer p.F849Sfs * 142 kønscellelinie beskærer mutation. Somatiske mutationer blev udelukket i de komplette kodende sekvens og intron-exon grænserne for MAP3K6
i probanden tumor. Manglende LOH på MAP3K6
gen kunne også udledes i denne tumor, som både vildtype og mutant alleler kunne identificeres ved kønscellelinie mutation stedet (Supplerende figur S2). Vi søgte derfor om formodede alternative inaktiveringsmidler mekanismer. Hypermethylering af CpG-øer i genpromotorer og regulatoriske regioner er et almindeligt fænomen, der fører til reduceret genekspression i cancer [16]. MAP3K6
regulering ved promotor hypermethylering er blevet beskrevet for human knoglemarv mesenkymale stamcelle [17], selv om der ikke er etableret en korrelation mellem hypermethylering og genekspression. Vi søgte efter MAP3K6
CpG øer [18] og fandt to CpG øer, en ved promotor-regionen og en anden omfattende exon 10 og en del af den nedstrøms intron (Figur 5 og supplerende Figur S1). Downstream CpG øen (CpG island 2) i nærheden af ​​en DNase overfølsom websted forudsagt at huse promoter forbundet funktioner (Ensembl regulerende funktion ID ENSR00000533270, figur 5). Vi bisulfit behandlede DNA fra: probanden perifere blodlymfocytter (PBL'er); probanden tumor; fire forskellige normale mave kontrolprøver, og; syv gastrisk cancer cellelinjer. For promotoren CpG øen (CpG island 1), blev der ikke hypermethylering påvist under anvendelse af to forskellige primersæt (figur 5 og Suppl. Figur S1). Vedrørende CpG island 2 observerede vi fuldstændig methylering for tumor-DNA og ingen methylering for PBL'er DNA. Interessant, methylering analyse på CpG island 2 i normal maveslimhinden fra justeringsmuligheder en delvis methylering mønster. I overensstemmelse med den opnået for tumor-DNA resultat, alle syv gastrisk cancer cellelinjer vises fuld methylering (figur 5 og Suppl. Figur S1).

Patogenicitet af SNVs i MAP3K6

Vi anvendte en række i silico
metoder til at forudsige patogenicitet af de observerede missense SNVs. Selv om der var ingen fuld enighed på tværs af programmer (tabel 5), blev alle de SNVs betragtes skadelig med mindst ét ​​program, og medmindre p.V207G og p.P958T blev de øvrige fire varianter, der er beskrevet i denne rapport forventes at være skadelig ved mindst 3 af de 7 metoder. Derudover EvoD [19] konsensus forudsigelse (baseret på en afbalanceret kombination af EvoD, PolyPhen2 [20], og støvtætte [21] scores) rapporterede, at tre af varianterne (p.D200Y, p.V207G, p.H506Y ) var skadelig eller sandsynligvis vil være skadelig. De to resterende varianter, p.P946L og p.P958T, blev forudsagt at sandsynligvis være neutrale ændringer selv om de var evolutionært ultra-bevaret og godt bevaret (ifølge EvoD evolutionære klassificering sats) henholdsvis; mens kun en af ​​de andre tre varianter (p.D200Y) blev anset velbevarede og de andre to blev ugunstigt bevaret. Som (i) en MAP3K6
beskærer variant blev fundet, (ii) der var en anden-hit variant identificeret i den enkelte, for hvem FFPE væv blev undersøgt, og (iii) alle de testede er designet til programmer forudsige patogenicitet baseret på tab af funktion, er det sandsynligt, at varianterne beskrevne fører til enten et fald i funktion eller dominant negativ fænotype.

diskussion

Her præsenterer vi den første bevis på, at germlinie mutationer i MAP3K6
er knyttet til arvelig kræft. Fire individer med gastrisk cancer fra en maritim canadisk familie fandtes at bære en heterozygot variant i MAP3K6
genet, hvilket fører til en p.P946L aminosyreændring. Denne kimlinje variant, som ligger på kromosom 1, blev identificeret i to af de tre exome prøver og blev placeret i en region identificeret ved parametrisk og ikke-parametrisk kobling analyse inden for sub-stamtavle (1845 og 2447 behandlet som "ukendt" sygdomsstatus) . Betydningen af ​​ MAP3K6
variant blev støttet af identifikation af en somatisk anden hit mutation i MAP3K6
gen ved p.H506Y stede i DNA isoleret direkte fra en tumorform afsnit af en patient FFPE prøve. To personer fra stamtavlen med mavekræft, men med nogle fænotypiske forskelle ikke bærer mutationen; dog blev der ikke kandidat varianter identificerede deles mellem alle berørte personer i enhver region identificeret ved parametrisk kobling udført stamtavle over.

Screening af yderligere FGC familier afslørede fem andre MAP3K6
mutationer, herunder en p.F849Sfs * 142 kønscellelinie mutation observeret i den portugisiske probanden, som forventes at føre til protein trunkering. Efter at have udelukket somatiske mutationer og LOH blev en potentiel anden hit mekanisme fundet via
hypermethylering på en intrageniske CpG ø nær en forudsagt promotor-associeret regulatorisk element (DNAse I overfølsom site). Relevansen af ​​methylering på dette MAP3K6
gen region kunne ikke konstateres med hensyn til virkninger på genekspression, ikke desto mindre mulighed for at fungere som en mulig anden hit inaktivering (delvis eller fuldstændig) mekanisme er hævet på grund af de opnåede resultater i normale mave- og cancercellelinjer. Hvis det er tilfældet, kan dette meget vel repræsentere et andet eksempel på den stadig mere anerkendt begreb, at DNA methylering i genet krop er ikke bare en passiv vidne af gentranskription, men er aktivt involveret i flere genregulering processer [22], berettiger yderligere undersøgelser. Histopatologi analyse af den enkelte fra den portugisiske familie bærer dette beskærer mutation featured signet-ring celler som en del af tumor fænotype, som gjorde de fleste individer fra Maritime sub-stamtavle (undtagen 1841, hvor signetring status var usikkert på grund af manglende tilstrækkeligt materiale).

Selvom MAP3K6
mutationer er ikke tidligere blevet identificeret i nedarvet kræft, er der en voksende mængde af beviser for, at MAP3K6
har en vigtig rolle i kræft patogenese . Hos mus, hvor MAP3K6
udtrykkes normalt i gastrisk væv og hud, tab af MAP3K6
i homozygote knockout-mus viste sig at forøge modtageligheden for induceret hudkræft [10]. Musene udviklede ikke kræft spontant; Imidlertid er kemisk induktion udføres i nærvær af en inflammatorisk stimulus førte til et større antal hudtumorer i MAP3K6
deficiente mus end i kontroldyr. Antallet af tumorer i heterozygot ( MAP3K6
+/-) mus, såvel som deres størrelse, var mellemprodukt mellem vildtype og knock-out-mus, hvilket tyder på en rolle for MAP3K6
dosering i dens virkninger [10].

Other Languages