PLoS ONE: Gene-Expression Signaturer kan skelne mavekræft kvaliteter og Stages

Abstrakt

blev analyseret Microarray gen-udtryk data af 54 parrede mavekræft og tilstødende noncancerous gastriske væv, med det formål at etablere gen signaturer til kræft kvaliteter (vel-, moderately-, poorly- eller un- differentierede) og stadier (I, II, III og IV), som er blevet bestemt af patologer. Vores statistisk analyse førte til identifikation af en række af gen-kombinationer, hvis udtryk mønstre tjener samt underskrifter fra forskellige kvaliteter og forskellige stadier af mavekræft. En 19-gen signatur blev fundet at have kræsne magten mellem høj- og lav kvalitet gastrisk kræft i almindelighed, med overordnet klassificering nøjagtighed på 79,6%. En udvidet 198-gen panel tillader lagdeling af kræft i fire kategorier og kontrol, der giver anledning til en samlet aftale klassificering af 74,2% mellem hver kvalitet udpeget af patologer og vores forudsigelse. To underskrifter for kræft iscenesættelse, der består af 10 gener og 9 gener, henholdsvis levere høj klassificering nøjagtighed på 90,0% og 84,0%, blandt tidligt-, avanceret fase kræft og kontrol. Funktionel og sti analyser på disse signatur gener afslører den betydelige relevans af de afledte underskrifter til kræft kvaliteter og progression. Så vidt vi ved, dette er den første undersøgelse om identifikation af gener, hvis udtryk mønstre kan tjene som markører for kræft kvaliteter og faser

Henvisning:. Cui J, Li F, Wang G, Fang X, Puett JD, Xu Y (2011) Gene-Expression signaturer kan skelne mavekræft kvaliteter og Stages. PLoS ONE 6 (3): e17819. doi: 10,1371 /journal.pone.0017819

Redaktør: Amanda Toland, Ohio State University Medical Center, USA

Modtaget: November 24, 2010; Accepteret: 9. februar 2011; Udgivet: 18 marts 2011

Copyright: © 2011 Cui 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:. Denne undersøgelse blev delvist understøttet af National Science Foundation (DEB-0.830.024, DBI-0.542.119), National Institutes of Health (1R01GM075331), en "Distinguished Scholar" bevilling fra Georgia Cancer Coalition, og et frø fond i fællesskab fra præsidentens Venture Fund og kontoret for vicepræsident for forskning fra University of Georgia. 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

kræft grading er et mål for en kræft s malignitet og aggressivitet. En populær grading system bruger fire niveauer af malignitet (G1-G4), hvilket afspejler den kombinerede niveau af celle-udseende abnormitet, afvigelse i vækstraten fra de normale celler og graden af ​​invasiv og formidling. Der er fundet Disse patologiske foranstaltninger til at være generelt konkordans med niveauet for cellulær differentiering (American Joint Commission on Cancer) [1]. Derfor {G1, G2, G3, G4} er også nævnt som godt, moderately-, poorly- og un-opdelte, hhv. Hvad nu, har der ikke været et universelt klassificeringssystem for alle cancerformer. I stedet er der blevet foreslået forskellige systemer er for forskellige cancerformer. For eksempel Gleason [2] er formentlig det mest kendte til klassificering adenokarcinomceller i prostatacancer medens Bloom-Richardson-system [3] benyttes ved brystcancer, og Fuhrman systemet [4] benyttes ved nyrekræft .

mavekræft, den anden hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald på verdensplan, er særligt udbredt i de asiatiske lande, herunder Kina, Korea og Japan [5]. I USA er dette asymptomatisk sygdom havde ~21,500 nye tilfælde i 2008 sammen med 10.800 dødsfald [6]. I modsætning til andre kræftformer, er mavekræft endnu ikke har en generelt accepteret grading ordningen. Grading er oftest gjort på grundlag af temmelig generelle kræft-klassificering retningslinier fra organisationer som det amerikanske Joint Kommissionen om kræft. Der er et par systemer til klassificering af gastrisk kræft i histologiske undertyper, herunder dem, som Lauren [7], World Health Organization (WHO) [8] og Goseki, et al. [9], [10], som definerer undertyper ifølge de strukturelle træk ved cancer, de histopatologiske udseende af cellerne, og niveauet af slim, henholdsvis. Det er dog i høj grad kontroversiel hensyn til, om et af disse systemer er virkelig relevant for graden af ​​malignance og overlevelsesevne, således ikke have været meget anvendt til klassificering gastrisk cancer [11]. Det mangler af en veletableret klassificeringssystem for mavekræft forbliver som en stor hindring hindre fremskridt på dette område.

Vi præsenterer en beregningsmæssige undersøgelse heri, havde til formål at identificere et sæt af gener, hvis udtryk mønstre kan godt skelne blandt gastriske cancere af forskellig kvaliteter, som Oncotype DX, en 21-gen panel til identificering brystcancer lav risiko [12]. Disse gener, hvis udtryk mønstre skelne gastrisk kræft i forskellige kvaliteter, giver nyttige oplysninger at udvikle en genekspression-baserede klassificeringssystem for mavekræft. Derudover har vi også præsentere vores resultater på genekspressionsmønstre fælles for kræft på forskellige udviklingsstadier, potentielt tjener som molekylære signaturer for mavekræft iscenesættelse.

Resultater

A. Identifikation af gener med udtryk ændringer korreleret med kræft kvaliteter

17.800 menneskelige gener blev profileret i denne undersøgelse, hjælp Affymatrix Exon Arrays. Ud af de 54 cancer prøver, 8 er godt differentieret (WD), 9 moderat differentieret (MD), 35 dårligt differentierede (PD) og 2 udifferentierede (UD). Der blev fundet i alt 452 gener, der skal udtrykkes differentielt som bestemt ved hjælp af følgende kriterier: Udtrykket niveauer i kræft og den tilsvarende kontrol væv show på mindst 2-gange ændring, og den statistiske signifikans, P
-værdi , for at have dette niveau af ekspression ændring er < 0,05 (se Materialer og metoder; gen navne er anført i tabel S1). Blandt de 452 gener, 97 entydigt i UD, 62 i PD, 8 i MD og 16 entydigt i WD repræsenterer en kerne
af differentielt udtrykte gener, som er konsekvent identificeres ved at anvende forskellige klassifikationssystemer strategier via den paired- prøve oplysninger eller ej. Dette sæt indeholder gener udviser den mest konsekvente udtryk ændring (over 2 gange) i kræft versus
kontrol væv, som blev anset for at være differentielt udtrykte gener med høj pålidelighed, der er afledt gennem flere statistiske test. I modsætning hertil hele sættet af 452 gener udgør en udvidet sæt. Vi bemærkede, at der er en generel tendens, at antallet af de differentielt udtrykte gener stiger som en gastrisk cancer, i forhold til normalt væv, er mere dårligt differentieret, som vist i figur 1. Denne iagttagelse er i overensstemmelse med vores generelle viden, der ugunstigt opdelte kræftformer tendens til at have flere differentielt udtrykte gener og er mere aggressive; undtagelsen for WD, som vist i figur 1, kan afspejle de små størrelser af WD og MD grupper.

Vi derefter kontrolleres, hvis nogle gener kan have deres udtryk ændringer korrelerer med kræft kvaliteter. For at gøre dette, har vi beregnet Spearman korrelationskoefficienten (CC) mellem den gennemsnitlige udtryk for hvert gen på tværs af alle prøver af hver kvalitet og de fire kræft kvaliteter. Det blev konstateret, at udtrykket ændringer i 99 gener korrelerer perfekt med karaktererne WD-MD-PD-UD (

• PLoS ONE: Gene Expression Signature Analyse Identificerer Vorinostat som kandidat terapi for gastrisk Cancer
• PLoS ONE:? Vaskulær CXCR4 Udtryk - en roman Antiangiogenisk Target i Gastric Cancer