Plos Genetics: onkogeni Pathway Kombinacije Napovedati Klinični prognozo želodčnega raka

Povzetek

Veliko tumorjev je znano, da kažejo visoko stopnjo heterogenosti v svojem deregulaciji različnih onkogenih poti. smo želeli opredeliti glavne onkogeni poti na raka želodca (GC) s pomembnimi odnosa do preživetja bolnikov. Uporaba izražanje genov podpisov, smo oblikovati v silicij
strategiji zemljevid vzorce onkogenih pot aktivacije v 301 osnovnih želodčnih raka, drugi največji vzrok za globalno smrtnosti zaradi raka. Identificirali smo tri onkogeni poti (širjenje /izvornih celic, NF-κB, in NT /β-catenin) deregulacije v večini (> 70%) želodca raka. Imamo funkcionalno potrjen te poti, napovedi v senatu želodčnega raka celičnih linij. stratifikacija bolnik s onkogenih kombinacij procesi so pokazali, ponovljive in pomembne razlike preživetja v več generacijah, kar pomeni, da lahko procesi interakcije igrajo pomembno vlogo pri vplivanju na vedenje bolezni. Posamezne GK lahko uspešno taxonomized s onkogenih poti, v dejavnosti v biološko in klinično pomembnih podskupinah. Predvidevanje pot dejavnost, ki jo izraz podpisov tako omogoča študij več poti, povezanih z rakom v stiku hkrati v primarnega raka na lestvici trenutno ni mogoče doseči z drugimi platformami.

Avtor Povzetek

Rak želodca je drugi najpogostejši vzrok globalnega smrtnosti zaradi raka. S trenutnimi zdravljenja, manj kot četrtino bolnikov preživi več kot pet let po operaciji. Posamezni želodčni rak, so zelo različni po mobilnih lastnosti in odgovorov na standardnih citostatikov, ki želodčni rak kompleksno bolezen. Procesi, ki temelji pristope, ne pa en sam gen študij, lahko pomaga razvozlati te kompleksnosti. Tukaj smo, da uporaba računski pristop, da prepoznajo povezave med molekularne poti in profilov z rakom. V veliki študiji obsegu več kot 300 bolnikov, smo ugotovili podskupine želodčnega raka ločene s svojimi vzorci vožnje molekularnih poti. Pokazali smo, da so te opredeljene podskupine klinično pomembne pri napovedovanju trajanja preživetja in se lahko izkaže za koristno pri usmerjanju izbiro ciljnih terapij, namenjenih moti teh molekularnih poti. Identificirali smo tudi posebne želodčne rak celičnih linij je odražal te poti, podskupine, ki naj bi olajšali pred klinično oceno odzivov ciljnih terapij v vsaki podskupini

Navedba. Ooi CH, Ivanova T, Wu J, Lee M, tan IB Tao J, et al. (2009) onkogeni Pathway Kombinacije Napovedati Klinični prognozo želodčnega raka. PLoS Genet 5 (10): e1000676. doi: 10,1371 /journal.pgen.1000676

Urednik: Jason G. Mezey, Cornell University, Združene države Amerike

Prejeto: 22. april 2009; Sprejeto: 3. september 2009; Objavljeno: 2. oktober, 2009

Copyright: © 2009 Ooi et al. To je odprtega dostopa članek razširja pod pogoji Creative Commons Attribution License, ki omogoča neomejeno uporabo, distribucijo in razmnoževanje v katerem koli mediju, pod pogojem, da prvotni avtor in vir knjižijo

Financiranje:. To delo je podprta s sredstvi za PT iz BMRC 05/1/31/19/423, Singapur Rak Syndicate SCS-BS0001, NMRC podelitev TCR /001/2007, in jedro dotacijo za Duke-nus. Med financerji imel nobene vloge pri oblikovanju študije, zbiranje in analizo podatkov, sklep, da se objavi, ali pripravi rokopisa

nasprotujočimi si interesi.. Avtorji so izjavili, da ne obstajajo konkurenčni interesi

Uvod

rak želodca (GC) je drugi najpogostejši vzrok umrljivosti svetovnega raka [1]. Še posebej razširjena v Aziji, so pri večini bolnikov GC diagnozo napredno stadiju bolezni [2]. Znano je deregulacija cerkvenih onkogenih poti, kot so E2F, K-RAS, p53 in NT /β-catenin signalizacijo, da se pojavljajo z različnimi frekvencami v GC [3] - [6], ki kažejo, da je GC molekularno heterogena bolezen. Prejšnje študije, ki opisujejo GC raznovrstnost v primarnih tumorjev so običajno osredotočeni na posamezne poti, merjenje le enega ali nekaj biomarkerjev na poskus [4] [6] [7]. V nasprotju s tem, eksperimentalni dokazi kažejo, da se večina fenotipov raka (nenadzorovano rasti, odpornost na apoptoze, itd), v veliki meri ureja ne samo posameznih poti, ampak kompleksne interakcije med multiplo pro- in anti-onkogenih signalnih tokokrogov [8]. Zmanjševanje to vrzel med kliničnih in eksperimentalnih prizoriščih bodo potrebne strategije za merjenje in v zvezi vzorce aktivnosti za več onkogenih poti hkrati v primarnih tumorjev.

Prejšnje študije so predlagali uporabo genske ekspresije podpisov za napovedovanje aktivnosti onkogenih poti v raka [9] - tu smo hipotezo, da bi lahko vzorce onkogenih aktivacije pathway uporabijo za razvoj genomske taksonomijo GC. Pomembno je, da je ta pot-centric strategija bistveno razlikuje od prejšnjih študij mikromrež opisujejo izrazne spremembe, povezane z morfološkimi in tkiv razlike tipa v GC [10], [11], kot procesi podpisi (namesto posameznih genov) se uporablja kot podlaga za razvrstitev raka . Razvili smo silico
metodo za začrtali ravni aktivacije različnih poti v kohorte kompleksnih profilov primarnega tumorja in potrjena ta pristop razvrščanja-poti, usmerjeno uporabo proof-of-koncepta primerov raka dojke. Nato smo uporabili to metodo GC oceniti enajst onkogeni poti že vpletene v želodčnem rakotvornost [3] - [7], [12] - [17]. V celoti smo analizirali več kot 300 osnovnih GK, ki izhajajo iz treh neodvisnih skupin bolnikov, ki opravljajo na našem najboljšem vedenju največji genomsko analizo GC do danes. Identificirali smo tri onkogeni poti (jedrska faktor-κB (NF-κB), NT /β-catenin in širjenje /matičnih celic), ki so bili deregulacije v veliki večini (> 70%) GK in funkcionalno potrjeni procesi napovedi vitro
uporabi ploščo GC celičnih linij. Čeprav stratifikacija bolnik na ravni posameznih poti ni dosledno dokazati znatne razlike v klinični izid, razslojevanje bolnika po onkogenih kombinacij procesi (npr visoke orožja /visoko NF-κB v primerjavi z nizko širjenje /nizko NF-κB) je pokazala, ponovljive in pomembne razlike preživetja na več neodvisnih skupin bolnikov, kar kaže na pomembno vlogo za kombinacije procesi pri vplivanju GC klinični vedenje. Naši rezultati tako kažejo, da se GK lahko uspešno taxonomized uporabo onkogenega poti, aktivnosti v biološko, funkcionalno in klinično pomembne podtipe.

Rezultati

Predvidevanje poti, Activation v Cancer Gene Expression Profili

Naša strategija za napovedovanje ravni onkogenih pot aktivacije primerov raka, vključuje štiri korake (slika 1A). Najprej smo definirali 'poti, podpise "- sklopov genov razstavne spremenjen izraz po funkcionalne motnje določenega poti v dobro opredeljeno vitro
ali in vivo
eksperimentalnega sistema. Drugič, preslikane potjo podpisov nasadite izražanja genov profilov heterogene vrsto raka. Tretjič, z uporabo neparametricnim, ki temelji na rang postopek vzorec ujemanja, so aktivacijski rezultati dodeljene posameznim raka, ki temeljijo na moči združevanja do podpisa pathway. Na koncu posamezne vrste raka smo razvrstili na podlagi njihovega aktiviranja pot rezultate.

Pred uporabo tega pristopa k GC, smo menili, da je pomembno, da bi preverili to silico
strategije v seriji proof-of principu poskusi. Odločili smo se za primer raka na dojkah, malignom, za katerega obstaja veliko dokazov o poti, v heterogenosti in diskretnih "molekularnih podtipov" [18]. Za izvedbo te potrditve, smo najprej vprašali, če bi se prej opisani procesi podpisov, povezane z okvaro estrogena signalizacijo uporablja za identifikacijo celičnih linij raka dojke, ki kažejo visoko raven estrogena (ER) dejavnosti. Analizirali smo na izražanje genov ploščo 51 dojke rak celičnih linijah prvotno opisanih v Neve al. [18] s 11-gen "tamoksifenom občutljivosti" pathway podpis izhaja iz seznama genov diferencialno izraženih med Maca 3366, tamoksifen občutljiva humani karcinom dojke ksenotransplantata, in Maca 3366 /TAM, s tamoksifenom odpornim subline istega ksenotransplantata [19]. Ugotovili smo, da je rak dojke celične linije pozitivno povezana s tamoksifenom podpisom občutljivosti razstavljena bistveno višjo raven izražanja ESR1
, estrogen receptor in molekularna cilj tamoksifen, v primerjavi z linijami, ki kažejo negativne rezultate aktivacijske poti (p = 2,12 × 10 ^{-7, natančnost 84,3%, občutljivost 100%, specifičnost 75%) (slika 1B in tabela S1).}

po drugi strani smo testirali, če podpis pot povezana z estrogenom signalizacije, vendar izhaja iz ne- tkivo dojke se lahko uporablja tudi za slojevita isto ploščo celičnih linijah raka dojke. poizveduje smo celična linija ploščo raka dojke z 41-gena "estrogen odziva" podpis izvedene s seznama genov, ki jih estradiola povečana pri U2OS osteosarkomu celicami [20]. Kljub podpisu izvira iz različnega tipa tkiva (npr osteosarkom), še enkrat pokazala, da je, ko je urejeno na podlagi njihovih napovedih estrogen odzivnost, celičnih linijah raka dojke nakopičenih skupaj s svojo stopnjo ESR1
(estrogen receptor) izraz (p = 0,0035, natančnost 62,7%, občutljivost 94,7%, specifičnost 43,8%) (slika 1C in tabela S1). Ti rezultati kažejo, da je res mogoče napovedati vzorce pot aktivacije v določenem raka obresti (raka želodca v našem primeru) z izrazom podpisov, pridobljenih iz različnih eksperimentalnih pogojih in celo različnih vrst tkiv.

Vzorci onkogeni pot Aktivacija v GC

Po potrditvi tej poti predvidevanja pristop, smo nadaljevali uporabiti strategijo primarno GC. Namesto testiranje vse možne poti, smo izbrali enajst onkogeni in zaviralnih poti že vpletene v želodcu rakotvornosti uporabo v naših analiz RAS [4], p53 [5], BRCA1 [12], p21 [13], NT /β-catenin [6], E2F [3], SRC [14], MYC [15], NF-κB [21], histonov Deacetilacijo (HDAC) [16], in izvornih celic podpisi v zvezi [17]. Kadarkoli je to mogoče, smo poskušali izbrati več podpisov za vsako pot, po možnosti od neodvisnih objavljenih študij. Na primer, dve E2F aktiviranja podpisov, uporabljenih pri našem pristopu je en podpis pridobljen z indukcijo E2F1 aktivnost v podganji fibroblastne celice [22], medtem ko je bila druga podpis pridobljena s pomočjo celične linije z-osteosarkom pridobljeni ki vsebuje inducibilne ER-E2F1 fuzijski protein [23]. Končne procesi napovedi za nadaljnje analize so običajno dobimo z združevanjem posameznih podpisov, ki pripadajo isti poti (glej Materiali in metode).

izračunane aktivacijske rezultate za enajst poti z 20 procesi podpisov zastopanih vseh treh neodvisnih skupin po primarni GK izhaja iz Avstralije (kohorte 1-70 tumorji), Singapur (kohorte 2-200 tumorjev) in Združeno kraljestvo (kohorta 3-31 tumorji). Za vizualizacijo vzorcev pot aktivacije smo upodobljen vsak kohorte kot toplotnem zemljevidu, kjer barva toplotnem zemljevidu predstavlja predvideno moč aktivacije za vsako pot v posameznih GK. Opazili smo veliko heterogenost pot aktivacije med posameznimi bolniki GC (Slika 2A-2C). Kakorkoli, podpisi, ki izhajajo iz neodvisnih študij, ki predstavljajo podobne poti pogosto pokazala podobne napovedovanje vzorcev (npr NF-κB (kože) in NF-κB (maternični vrat)), in hi-kvadrat test je potrdil veliko stopnjo podobnosti v splošnih vzorcev poti aktivacija med Avstralija in Singapur kohorte (p = 0,00038), in med Avstralijo in Združenega kraljestva kohorte (p = 0,00051, glej tabelo S2), kar kaže, da so GC procesi napovedi se niso vezani na določeno kohorti bolnikov. Identificirali smo dva velika grozdov sočasno aktivira poti, ki so v celoti ohranjene v kohorte 1 in 2 (slika 2A in 2B) in večinoma ohranjeni v kohorte 3 (slika 2C). Med njimi so (i) "Širjenje /izvornih celicah" poti, grozd (rjavi navpično črto na sliki 2), ki zajema poti, povezane z različnimi regulatorji celičnega ciklusa (npr MYC, E2F, p21) in matičnih celic podpisov; in (ii) "onkogeni signalizacijo" pot grozd (siva navpična vrstica na sliki 2), ki vsebujejo veliko različnih onkogenih poti (BRCA1, NF-κB, p53, NT /β-catenin, SRC, RAS in HDAC poti).

in Vitro
Potrditev poti, napovedi

z analizo GC poti, Toplotna slika je na sliki 2, smo izbrali tri onkogenih poti (NF-κB, NT /β-catenin in širjenje /matičnih celic), ki je bilo posamično aktivira v velikem deležu GK (≥35%), in v kombinaciji, če pokritost večine (> 70%) GK. Orožja /stem poti celic so bili aktivirani v 40% GK v vsaki kohorti (razpon: od 38 do 43%), so bile NT /β-catenin poti aktivira v 46% GK (razpon: od 43 do 48%), in NF-KB κB pot je bila aktivirana v 39% GCS (razpon: od 35 do 41%) (barvne palice pod vsako Toplotna slika v sliki 2). Te frekvence in druge pogosto Dereguliranim poti (npr p53), so navedeni v tabeli S3.

Za eksperimentalno potrditev te primarne GC poti, napovedi, smo uporabili pot predvidevanja algoritem na plošči 25 GC celičnih linij (GCCLs) ( slika 3). Podobno kot primarni GC, so opazili tudi "širjenje /izvornih celicah" in "onkogeni signalne" procesi grozdi v GCCLs. Poleg tega so podpisi predstavljajo isti poti, vendar se pridobiva iz različnih študij, kot dveh neodvisnih-myc izhaja podpisov [9], [24] prav tako združeni v linije GC celic po nenadzorovano hierarhično grozdenje (vijolične oklepajih na sliki 3). Ravna po procesi napovedi, smo ugotovili določene GC celičnih linij, ki kažejo vzorce onkogenih poti, v dejavnosti zrcalno simetrična primarni GCS. Zaupanje v izboru specifičnih celičnih linij so vitro
modeli je bil dosežen tudi ponovimo postopek Napoved sedemkrat z uporabo različnih referenčnih profilov, ki segajo od srednje GCCL profil neodvisnim profilov, kot so ne-maligni normalno profili v želodcu (glej materiali in metode ter Tabela S4). Parne primerjave potrdili, da so vsi dve referenčni profili bolj verjetno, da bi se pridružuje poti, napovedi od nasprotujočih si napovedi (Besedilo S1 in tabela S4). Nekateri primeri reprezentativnih linije vključujejo AZ521 in MKN28 celice, ki kažejo aktiviranje jedrskega orožja /izvornih celic poti, YCC3 in AGS celic za NT /β-catenin poti in MKN1 in SNU5 celice za NF-κB poti.

Najprej smo neposredno izmerili proliferacije stopnje 22 GCCLs in korelacija podatkov mere orožja z oceno povprečne aktivacije s podpisi v širjenju /matičnih celic poti, grozda. Tam je bila pomembna povezava med eksperimentalno določenih proliferacije mer in rezultati aktiviranja pot (R = 0,4688, p = 0,0278) (slika 4A). Podpora pojem, da so onkogenih procesi podpisi superior napovedujejo poti, v dejavnosti, v primerjavi z izražanjem posameznih ključnih procesi genov, so bodisi myc ali E2F1 izražanja (p = 0,48 in 0,38 za myc in E2F1 oz) (slika S1 opazili nobenih pomembnih združenj ).

Drugič, da bi preverili NT /β-catenin poti, napovedi so, smo analizirali izražanje različnih NT komponent procesi (β-catenin, TCF4) in relativnih stopenj TCF /LEF transkripcijske aktivnosti v GC celične linije napovedal, da bo NT /β-catenin- aktivirati ali NT /β-catenin-nonactivated. Sedem celičnih linijah, izbranih za njihovo eksperimentalno Tractability (npr lažjega transfekciji in priročno rastnih pogojih), smo ugotovili, da sta β-catenin in TCF /LEF transkripcijski faktor TCF4 (znan tudi kot TCF7L2), glavne sestavine signalne poti NT, so bili izraženi v celičnih linijah GC z aktiviranjem poti, v predvidenih analiz, ki imajo visoko NT /β-catenin dejavnosti (AGS, YCC3, Kato III, in NCI-N87), ne pa v dveh od treh črt (SNU1 in SNU5), povezanih z neskladnih ali nizkimi ocenami aktiviranje NT /beta-catenin (Slika 4b). Poleg tega, da bi se neposredno testom NT poti, dejavnost, smo ugotovili TCF /LEF transkripcijske aktivnosti v GC celičnih linijah s pomočjo Topflash, je luciferazo izraža plazmida, ki vsebujejo multimerna TCF vezavna mesta. Topflash test je potrdil visoko TCF /LEF transkripcijske aktivnosti v treh od štirih GC celičnih linij predvideno, da imajo visoko NT /β-catenin dejavnosti (AGS, YCC3 in Kato III), vendar minimalno ali brez Topflash aktivnost v celičnih linijah GC, povezane z nedosledne ali nizke NT /β-catenin aktivacijo rezultati (SNU1, SNU5 in SNU16). Poleg tega so bili rezultati aktivacijo β-catenin procesi bistveno višja v GCCLs z več kot dvakratno TCF /LEF transkripcijske aktivnosti (AGS, YCC3, Kato III, in NCI-N87) kot v GCCLs z nižjo TCF /LEF transkripcijske aktivnosti (p = 0,007, slika 4B). V primerjavi zoper posameznih genov, vrhunsko združenja za TCF /LEF transkripcijske aktivnosti so ponovno opazili uporabi srednja vrednost aktivacijo NT /β-catenin podpisov v primerjavi bodisi P-catenin ali TCF4 (aka TCF7L2) izražanje samega (p = 0,038 za podpise vs p = 0,31 in 0,58 za beta-catenin in TCF4, v tem zaporedju) (slika S1).

Tretjič, za potrditev poti, napovedi NF-κB, smo izbrali 11 GCCLs dosledno napovedali bodisi NF-κB- vključena ( "NF-κB /o", šest GCCLs) ali NF-κB-nonactivated ( "NF-κB /off", pet GCCLs) (Slika S2). Povečano izražanje genov za P50 in p65 so NF-κB heterodimer podenot, so v NF-κB opazili /na progah GC celic v primerjavi z NF-κB /off GC celičnih linij (p = 0,0002 za P50, p = 0,046 za p65, slika 4C) in izražanja p65 na ravni beljakovin je v veliki meri opaziti v NF-κB /na progah (slika 4C). Uporaba imunocitokemija na formalin fiksno parafin vgrajeni GC celičnih linijah, je p65 protein izraz pogosteje opazili pri NF-κB /o GC celičnih linijah v primerjavi z NF-κB /off linije GC celic v smislu jedrske sublocalization, odstotek celic z barvanjem (bodisi jedrska ali citoplazemskega) in obarvanje intenziteta (tabela S5, slika S3). Če želite ugotoviti, NF-κB /na celičnih linijah GC tudi razstavljenih razlika izražanje-p65 reguliranih genov v primerjavi z NF-κB /off celičnih linijah GC, smo združili seznam genov, ki jih je p65 transkripcijski faktor [25] so neposredno vezane s seznamov geni urejeni na nivoju mRNA s TNF-a [26], ki je znan induktor aktivacije NF-κB. Uporaba Gene Set Enrichment Analysis (GSEA, [27]), smo ugotovili, da so ciljne p65 gene z obdelavo TNF-alfa molekul so precej prekomerno v NF-κB /na progah GC celic v primerjavi z NF-κB /off celičnih linij GC (normalizirana obogatitev ocena, NES = 1,86; false stopnja odkritje, FDR < 0,001, dno najbolj plošča, slika 4C). Nasprotno pa so bile ciljne p65 geni s TNF-a navzdol reguliranih bistveno underexpressed v NF-κB /o GC celičnih linijah v primerjavi z NF-κB /off GC celičnih linijah (NES = -1,56, FDR = 0,019, dno najbolj plošča, slika 4C). Končno, za neposredno potrditev prisotnosti povišane aktivnosti NF-κB smo transfektirali tri NF-κB /na celičnih linijah GC in dva NF-κB /off GC celičnih linij z luciferazno novinar, ki vsebuje reporterski gen NF-κB. Kot je prikazano na sliki 4D, tri NF-κB /na celičnih linijah GC razstavljene povišan NF-κB transkripcijske aktivnosti v primerjavi s /izklop celičnih linij dva NF-κB GC (p = 0,0084).

Vzeto skupaj, ti rezultati podpirajo koncept, ki silico
procesi napovedi s pomočjo genske ekspresije profilov so povezane z aktiviranjem ustreznih poti in vitro
.

Pathway Kombinacije Napovedati želodca Rak preživetje bolnika

za oceno kliničnega pomena ugotovljenih procesi podskupinah, smo raziskovali, če bi se vzorce poti, v sodelovanju aktivacije, kot je prikazano v toplotne slike različnih generacij, povezanih s preživetjem bolnikov. Uporabili smo splošne podatke za preživetje iz kohorte 1 in kohorte 2 in stratificiran bolnikov po njihovih predvidenih vzorcih pot aktivacije. Primarna profil GC je bil opredeljen kot kaže visoko stopnjo aktiviranja na poti, ko je bil rezultat aktivacije nad ničlo - to pa je pozitivno povezana s podpisom pathway. skupine bolnikov, ki jih bodisi jedrskega orožja /matičnih celic aktivacijo potjo stratificiran rezultat sam ali NF-κB ocena aktivacija pot sam bistveno ne razlikuje glede na njihov skupni preživetja (p > 0,05 za širjenje /izvornih celic in NF-κB v obeh kohorte, slika 5A in 5B). Vendar pa, če združimo rezultati pot aktivacije, so imeli bolniki z visoko stopnjo aktiviranja tako NF-κB in orožja /izvornih celic poti bistveno krajše preživetje v primerjavi z bolniki z nizko stopnjo aktiviranja tako NF-κB in orožja /izvornih celic poti (p = 0.0399 in p = 0.0109 za kohorte 1 in 2 oziroma, Slika 5D).

Aktivacija NT /β-catenin poti je pomembno povezana s preživetjem bolnikov v kohorte 1, (p = 0,0056, slika 5C) vendar ne kohorte 2 (p = 0,0693, slika 5C). Vendar pa so imeli bolniki v kohorte 1 in 2 z visoko stopnjo aktiviranja tako NT /P-catenin in orožja /izvornih celic poti bistveno slabše preživetje v primerjavi z bolniki z nizko stopnjo aktiviranja obeh poti (p = 0,0073 in p = 0.0086, sliki 5e ). Za primerjavo se prispevki procesi kombinacij proti znanih merilih histopatološke, smo izvedli multivariatno analizo, ki vključuje kombiniranih procesi napovedi in stopnji patološko tumorja (klasifikacija TNM: fazah 1-4), najpomembnejši napovedni dejavnik pri GC [28]. V obeh generacijah, kombinirano aktiviranje jedrskega orožja /izvornih celicah in NF-κB poti izkazal kot napovedni dejavnik neodvisna od stopnje tumorja (p = 0,003 in 0,048 za kohorte 1 in 2, v tem zaporedju) (tabela S6). Prav tako je skupaj aktiviranje orožja /stebla poti celic in NT /β-catenin je neodvisen napovedni dejavnik kohorte 1 in dosegla mejno pomen v kohorte 2 (p < 0,001 in p = 0,058, Tabela S7). Ti rezultati kažejo, da je ocena kombinirane stanja aktivacije pot klinično pomembna, poleg tega pa lahko zagotovi dodatne napovedni informacije nad sedanji zlati standard za napoved prognoze bolnikov je TNM temelji tumor uprizoritev.

Pogovor

V tej študiji smo skušali razdeliti GCS v molekularno homogene podskupine kot prvi korak k individualizing zdravljenja pacientov in izboljšanje rezultatov. Pomembno je, da za razliko od prejšnje študije GC mikromrež v zvezi genske ekspresije vzorce za histologijo ali anatomski tip [10], [11], smo se odločili, da utemelji svoje GC pododdelke o vzorcih onkogenih poti, v dejavnosti. Po razvoju in potrjevanju ta nov pristop razvrščanja, smo lahko opisali, prvič, genomske taksonomijo GC, ki temelji na vzorcih onkogenih poti, v dejavnosti. Naš pristop je še posebej primeren za genske ekspresije mikromrež, saj te platforme Saslušavati tisoče mRNA transkriptov v vsakem vzorcu, kar omogoča oceno različnih poteh istočasno v enem poskusu. Nasprotno, tak pristop trenutno ni mogoče na ravni proteina zaradi pomanjkanja ustreznih platform. Z uporabo te strategije smo identificirali tri prevladujoče poti, ki prikazuje aktivacijo v večini (> 70%) GK: širjenje /izvornih celic, NT /beta-catenin in NF-κB signalizacijo

Sposobnost za opravljanje. kot "visoko prepustnost pot profiliranje" odpira veliko zanimivih možnosti. Na primer, so številne študije že poročali nekonsistentne rezultate glede na prognostično vpliva različnih onkogenih poti v PK - na prognostičnih posledice antigenov povezanih orožja, kot so Ki-67 v PK niso trdno uveljavljene [29], in visoko aktivacije NF-κB v GC je povezano tako z dobrim in slabim izidom GC bolnikov v različnih študijah [7], [30]. To je čisto možno, da bi lahko bilo nekaj te nedoslednosti zaradi zgodovinske poudarkom na uporabi običajnih metod in analizo bodisi posamezne poti ali posamezne dele poti, (geni /beljakovin). Naše ugotovitve, da so kombinacije procesi napovedujejo izid bolnikov kažejo, da procesi kombinacije in ne le posamezne poti, lahko igrajo pomembno vlogo pri vplivanju na vedenje tumorja.

Druga prednost visoko pretočne poti, v profiliranju je sposobnost, da opredelijo višje odnosi naročilo med različnih onkogenih poti. V sedanji raziskavi smo dosledno upoštevati sočasno aktiviranje E2F, myc, p21 (-repression), in stem poti celic v tumorjih (v nadaljevanju: širjenje /matičnih celic "pot gruče). To je najverjetneje posledica povečane celične proliferacije v tumorskih celicah, kot je E2F pomemben nadzor celične proliferacije in MYC je tako p21-represivni in induktor ciklin D2 in ciklinsko odvisna od vezave kinaza protein CksHs2 [31]. Poleg tega izvornih celic, zlasti zarodne izvorne celice (ESS), so znane tudi kažejo visoke stopnje širjenja celic [32]. Več intriguingly smo opazili tudi tesnih povezav med navidezno funkcionalno različnih poteh, kot je beta-catenin in SRC, kot tudi inhibicije HDAC in BRCA1. Takšna pot co-aktivacijski vzorci lahko kažejo funkcionalne interakcije med temi poti, ki si zaslužijo, da se še naprej raziskovali. Na primer, je možno, da se aktivira c-SRC povečajo ekspresijo signalne poti NT [33]. Raziskovanje odnosov med potmi, ki prikazujejo sodelovanje aktiviranje lahko tako dragocene informacije glede sposobnosti rakavo celico za usklajevanje dejavnosti različnih poteh.

Tretja prednost pristopa pot profiliranje je, da omogoča identifikacijo večjih poti, povezane z boleznijo. Od poti analiziranih v tej študiji, je ugotovitev, da se NF-κB signalizacijo lahko povišana v znatnem deležu GK zasluži nekaj pozornosti, kot je bilo to pot relativno manj raziskati v GC. Zanimivo je, da medtem ko smo opazili pomembno razliko v obeh P50 in p65 (v NF-κB podenote) izražanje genov med /off GCCLs NF-κB /o in NF-κB, nismo upoštevali očitne izraza razlika P50 beljakovin v tej smeri, v V nasprotju z p65 (slika 4C). To je lahko posledica kombinacije treh razlogov. Najprej absolutni obseg p65 genske ekspresije v vseh celičnih linij je izrazito večja od absolutne območju P50 genske ekspresije (> 3 x Slika S4). Drugič, Western test odtisi se uporabljajo za izvajanje teh meritev beljakovinske znano, da je zelo nekvantitativnih, ki lahko prikrije komaj opazne razlike v izražanju. Tretji poleg genske ekspresije, P50 izraz je tudi predmet številnih post-transkripcijskih regulatornimi mehanizmi, kot prekurzor cepitvi, ki bi lahko vplivale na končno raven P50 proteina, medtem ko je p65 ne nastane iz proteina prekurzorskega [34]. NF-κB Dokazano je, da se aktivira s H. pylori
[35], znan GC rakotvorna, in zmotna NF-κB signalizacija je bil tudi vpleten v več raka, vnetja povezana, kot so GC [36]. NF-κB je bilo predlagano, da se konstitutivno aktivirano v primarnih želodčnih raka v nekaj študijah [7]. Ciljno usmerjeni NF-κB zaviralci se trenutno aktivno razvijajo v številnih programih razvoja proti raku drog in podskupina bolnikov GC (to je tistih, ki imajo povišano aktivnost NF-κB) lahko predstavlja ustrezen podrazred za ocenjevanje učinkovitosti teh spojin.

silico
metode, uporabljene v naši raziskavi je konceptualno podobna delu Bild et al, ki se uporablja binarni regresijski model za razvrstitev tumorjev na podlagi predvidene aktivnosti petih onkogenih poti [9]. Za razliko od binarnega regresijo, naš pristop, ki omogoča uporabo na osnovi ranga povezljivost meritev [37], ne potrebuje dodelan proces usposabljanja na vsaki poti, v podpisu in tudi ne zahteva razpoložljivost neobdelanih podatkov izražanja, olajša uporabo številnih javno dostopno procesi podpisov v literaturi [27]. Vendar pa je gen, ki temelji na izražanje pristop ima omejitve. Najprej zato, ker so naši procesi napovedi temeljijo na izražanje genov in ne beljakovine, te napovedi so sicer molekularne nadomestek za prave poti za signalizacijo delovanja. Drugič, so trenutno omejeni na analiziramo znano onkogeni poti predhodno ugotovljenih v literaturi. Tretjič, čeprav so imeli na voljo poti, podpise iz zelo različnih kontekstih tkiva napovedati stanje aktiviranja pot, pregled prvih primerov raka dojke proof-of-načelo je pokazala, da je združenje statusa ER, da estrogen odzivnost kot je napovedano uporabo podpis osteosarkom , čeprav je pomembna, je bila precej šibkejša v primerjavi z združenjem statusa ER do tamoksifenom občutljivosti napovedal uporabo podpis, ki izhaja iz iste vrste tkiva (npr dojk). Ta rezultat pomeni, da lahko obstajajo tudi razlike tkiva specifične v procesi podpisov, ki lahko vplivajo na natančnost predvidevanja. Četrtič, v primerjavi z našo raziskavo, ki se osredotoča na poti znane biološkega pomena v GC, ni jasno, ali je ta metoda lahko uporablja za bolezni, kjer predznanje vključenih poti morda ni na voljo. Vendar pa je treba opozoriti, da je bogastvo procesi podpisov (> 1000), povezane z različnimi biokemijskimi in signalnih poti v literaturi, ki je dostopna iz javnih baz podatkov, kot so MSigDB (http://www.broad.mit že obstaja Edu /gsea /msigdb /genesets.jsp? kolekcija = CGP). Ker se naš pristop lahko uporablja za skoraj katerokoli CCD bolezni, za katere je na voljo izražanje genov informacije, preskusi vsak podpis v visoki propustnosti način je za dokaz o poti, v deregulacijo je tako razumljivo in izvedljivo. V takih primerih bi pot kažejo visoke frekvence deregulacije potem predstavljajo poti kandidatke, ki se zadevne bolezni, ki se nato lahko za ciljno usmerjeno preiskavo in eksperimentiranja. Reševanje teh vprašanj bo predstavljal podlago za veliko prihodnje raziskave.

Na koncu smo pokazali v tem delu, ki poteh podpisi se lahko uspešno uporabljajo za napovedovanje stanje aktiviranja celičnih signalnih poti, tudi v bioloških enot kot kompleks kot humanega GC. Eden od očitnih takojšnja uporaba teh taksonomij, ki temeljijo procesi se lahko nanašajo na uporabo usmerjenih terapij. Začetni poskusi, ki ocenjujejo vlogo usmerjenih terapij v GC so pokazale le skromne rezultate [38]; Vendar je večina teh raziskav so izvedli brez vnaprej stratifikacije bolnikih, ki uporabljajo molekularne ali Histopatološka merila.

• Plos ONE: utišanje Claudin-11 je povezana z večjim invazivnosti želodca raka celic
• Plos ONE: Aberrant Izražanje Cx43 je povezan s peritonealno metastaze Rak želodca in Cx43-posredovano Gap Junction Izboljša želodca Cancer Cell diapedeze s peritonealno Mesothelium