PLoS ONE: Integrering av DNA kopiantall Endringer og Transkripsjonell Expression Analysis i Human Gastric Cancer

Abstract

Bakgrunn

Genomisk ustabilitet med hyppige DNA kopiantall endringer er en av de viktigste kjennetegnene på kreftutvikling. De kromosomale regioner med hyppig DNA kopiantall gevinst og tap i human magekreft er fortsatt dårlig definert. Det er fortsatt ukjent hvordan DNA kopinummervariasjoner bidrar til endringer av genuttrykk profiler, spesielt på globalt nivå.

hovedfunnene

Vi analyserte DNA kopiantall endringer i 64 menneskelige magekreft prøver og 8 mage kreft cellelinjer ved bruk av bakterie- kunstig kromosom (BAC) matriser basert komparativ genomisk hybridisering (aCGH). Statistisk analyse ble brukt for å korrelere tidligere publiserte genuttrykk data fra cDNA mikromatriser med tilsvarende DNA kopi nummer endringsdata for å identifisere kandidat onkogener og tumorsuppressorgener. Vi fant ut at magekreft prøvene viste tilbakevendende DNA kopinummervariasjoner, inkludert gevinster på 5p, 8q, 20p, 20Q, og tap på 4Q, 9p, 18q, 21q. De vanligste områdene av forsterkning var 20q12 (7/72), 20q12-20q13.1 (12/72), 20q13.1-20q13.2 (11/72) og 20q13.2-20q13.3 (6/72) . Den hyppigste slettet regionen var 9p21 (8/72). Korrelere genuttrykk array-data med aCGH identifiserte 321 kandidat onkogener, som var overuttrykt og viste hyppig DNA kopiantall gevinster; og 12 kandidat tumorsuppressorgener som ble nedregulert og viste hyppige DNA kopiantall tap i menneskelige mage kreft. Tre nettverk av betydelig uttrykte gener i magekreft prøver ble identifisert ved oppfinnsomhet pathway analyse.

Konklusjoner

Denne studien gir innsikt i DNA kopinummervariasjoner og deres bidrag til endrede genuttrykk profiler under menneskelig gastric kreftutvikling. Det gir nye kandidat driver onkogener eller tumorsuppressorgener for mennesker magekreft, nyttige pathway kart for fremtiden forståelse av molekylære patogenesen av kreft, og bygging av nye terapeutiske mål

Citation. Fan B, Dachrut S, Coral H, Yuen ST, Chu KM, Law S, et al. (2012) Integrasjon av DNA kopiantall Endringer og Transkripsjonell Expression Analysis i Human Gastric Cancer. PLoS ONE 7 (4): e29824. doi: 10,1371 /journal.pone.0029824

Redaktør: Reiner Albert Veitia, Institut Jacques Monod, Frankrike

mottatt: 19 september 2011; Godkjent: 03.12.2011; Publisert: 23 april 2012

Copyright: © 2012 Fan et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Dette arbeidet støttes av finansiering fra University of California kreftforskning Koordinere komiteen til XC. BF er støttet av Kina Scholarship Council kontrakt No.2010601079. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer

Innledning

Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er en av de vanligste kreftformen og den nest vanligste årsaken til kreft dødsfall på verdensbasis [1]. Den store typen magekreft er adenokarsinom, som kan videre kategoriseres i intestinal type og diffuse typen [2]. Intestinal-type lesjoner er ofte ulcerøs og forekommer i den distale magen. Diffuse-type lesjoner er forbundet med en dårligere prognose enn tarmtypen. Kirurgisk behandling er den eneste terapeutisk modalitet som har et potensielt helbredende effekt på magekreft. Prognosen av magekreftpasienter er svært avhengig av klinisk og patologisk stadium av sykdommen ved diagnose. De fem-års overlevelse etter kurativ kirurgisk fjerning nedgang fra 60-90% i fase I til bare 10-25% for pasienter i stadium III av sykdommen [3]. De fleste mage kreftpasienter er identifisert på avansert stadium, noe som fører til den dystre prognosen.

Genetiske endringer er viktige hendelser i utviklingen av de fleste svulster, inkludert magekreft [4]. Studier tyder på at tumor progresjon avhenger påfølgende oppkjøp av kromosomavvik som fører til gevinst eller tap av en del av tumorcellegenomet. Derfor kan karakterisering av genomiske avvik hjelpe belyse den molekylære patogenesen av magekreft samt avsløre genetiske markører for progresjon. Array-baserte komparativ genomisk hybridisering (aCGH) er en kraftig metode som brukes for å identifisere sykdomsfremkallende DNA kopiantall endringer på et genom-wide skala [5]. aCGH har blitt anvendt på en rekke faste tumorer, inkludert magekreft [6], [7]. Det har vist seg å være nyttig ved identifisering av nye onkogener og tumorsuppressorgener, og å klassifisere tumorer basert på genetiske forandringer.

ekspresjonsanalyse eksperimenter identifisert et stort antall gener som er differensielt uttrykt i normale og tumor vev. Men de fleste av disse genene er sannsynlig å være passasjer gener som har begrenset bidrag til tumorigenesis. Hovedutfordringen har vært å identifisere sjåføren onkogener eller tumorsuppressorgener som spiller viktige roller i startfasen og progresjon, Genomisk DNA kopiantall variasjon er en viktig type genetisk forandring observert i tumorceller, og det bidrar til svulst evolusjon ved endringer av ekspresjon av gener innenfor regionen [8]. DNA-kopitall gevinster og tap er ikke tilfeldig, men snarere representerer konsistente genetiske hendelser under kreftutvikling. Identifisering av gener som er både over-uttrykk og forsterket eller under-uttrykk og slettet kan være gunstig fordi disse genene kan representere driver genetiske endringer.

Tidligere studier har rapportert DNA kopiantall endringer eller uttrykk profiler i magekreft prøver . Studiene har også identifisert felles kromosom gevinster og tap, samt hundrevis av gener som kan skille svulster fra normalt vev [6], [9]. Imidlertid har få studier undersøkt sammenhengen mellom DNA kopinummervariasjoner og transkripsjons uttrykk profiler. I dette manuskriptet, utførte vi aCGH analyse i et stort antall humane magecancerprøver. Videre ble integrert analyse av DNA kopinummervariasjoner og tilsvarende genuttrykk verdier utført for å identifisere viktige gener som kan bidra til magekreft patofysiologi. Totalt 321 kandidat onkogener og 12 kandidat tumorsupressorproteinene gener ble identifisert gjennom analysen.

Materialer og metoder

Etikk erklæringen

Bruk av arkiv mage prøven for den aktuelle studien ble godkjent av etikkomiteen ved University of Hong Kong og intern gjennomgang styrene i University of California, San Francisco.

tumorprøver, cellelinjer og DNA, RNA Forberedelse

tumorprøver ble samlet inn fra gastrektomi prøvene fra Kirurgisk avdeling, Queen Mary Hospital, The University of Hong Kong. Åtte mage kreft cellelinjer AGS, BGC823, N87, NUGC3, SNU16, SNU5, KATOIII og MNK45 har blitt beskrevet i våre tidligere publikasjoner [10]. Genomisk DNA ble ekstrahert ved hjelp av genomisk DNA rensing Kit (Qiagen, Valencia, CA).

De klinisk-patologisk parametere av svulstene har tidligere blitt publisert [11]. Svulster ble klassifisert ved hjelp av Lauren klassifisering av intestinal, diffuse, blandet, og ubestemte typer [2]. Tilstedeværelsen av H. pylori i gastrektomi prøvene ble bestemt ved histologisk undersøkelse og supplert med modifisert Giemsa-farging. Tilstedeværelsen av EBV i kreftceller ble analysert ved hjelp av in situ hybridisering for EBER som tidligere beskrevet [12]. Tumorstadier ble definert av de generelle reglene for Gastric Cancer Study av den japanske Research Society for magekreft [13].

Array-basert CGH

Menneskelige 1.14 arrays ble hentet fra UCSF Cancer Senter Array Kjerne (http://cc.ucsf.edu/microarray/). De besto av 2353 bakterielle kunstig kromosom (BAC) kloner som dekket det menneskelige genom på 1,5 Mb oppløsning. For hybridisering, ble 1 pg av tumor-DNA og 1 pg kjønn tilpasset referanse-DNA merket ved tilfeldig priming ved hjelp av Cy3-dCTP og Cy5-dCTP, henholdsvis med den Bioprime Kit (Invitrogen). Uinkorporerte fluorescerende nukleotider ble fjernet ved anvendelse av en Sephadex G-50 kolonne (Amersham, Piscataway, NJ). Prøven og referansen DNA ble blandet med 100 ug Cot-1, utfelt og resuspendert i hybridiseringsoppløsning. Hybridiseringen oppløsningen ble denaturert i 10 min ved 72 ° C og deretter inkubert i en time ved 37 ° C. Hybridisering ble utført i 48-72 timer i et fuktig kammer med en treg rock tabell. Arrays ble vasket i 10 minutter i 50% formamid og 2 x SSC ved 45 ° C, og 10 minutter i fosfatbuffer ved romtemperatur. Lysbilder ble montert i monteringsløsninger som inneholder 0,3 mikrogram /ml DAPI. Tre single-fargeintensitet bilder (DAPI, Cy3 og Cy5) ble samlet for hver array ved hjelp av en kostnad kombinert enhet kamera.

Array-basert CGH dataanalyse

UCSF SPOT programvare [14] ble brukt til å automatisk segment stedene basert på DAPI bilder, utføre lokale bakgrunns rettelser, og beregne ulike måleparametre inkludert log2 prosenter av det totale integrerte Cy3 og Cy5 intensiteter for hver spot. Rådata av aCGH er tilgjengelig på GEO (sjonsnummer: GSE33501).

Program SPROC ble brukt til å knytte klone identiteter og en kartlegging informasjon fil med hvert sted slik at dataene kan plottes i forhold til plasseringen av Bács. Kromosomavvik ble klassifisert som gevinst når normalisert log2 Cy3 /Cy5 forholdet var > 0,225 og som et tap når forholdet var < -0,225. Tallet ble bestemt som tre ganger gjennomsnittlig SD normal versus normal aCGH hybridisering. Presiseringer ble identifisert når normalisert log2 Cy3 /Cy5 forholdet var > 0,8. Tilsvarende ble homozygot slettinger identifisert når normalisert log2 Cy3 /Cy5 ratio var mindre enn -0,7. Flere gevinster, tap og presiseringer ble regnet som separate hendelser. Terskelen for gevinst eller tap av en hel kromosom arm ble definert som median log2 forholdet mellom > 0,225 eller <. -0,225 For alle kloner på kromosom arm

Statistisk dataanalyse

prøvene ble kategorisert basert på eksperimentelle resultater, og sammenlignet med de kliniske data (tabell S1) ved hjelp av en grundig analyse av mikroarray (SAM) analyse [15]. DNA kopiantall endringer inkludert median andel av gevinst og tap. Hyppig forsterkning og sletting ble analysert ved hjelp av CGH explorer 3.2 (http://www.ifi.uio.no/forskning/grupper/bioinf/Papers/CGH/). "Analyse av kopi Errors" (ACE) ble utført ved hjelp av en falsk funnrate (FDR) på 0,0001 og middels følsomhet. Clustering av alle prøvene ble utført i Utforsker versjon 1.60.

R /Bioconductor programvare, inkludert CBS-programmet, ble brukt til å beregne korrelasjonen mellom kopiantall endring og genuttrykk. Ekspresjonsproduktene data for 6688 cDNA-kloner anvendt i det foregående genekspresjonsanalyser [11], [16] (GEO deponeringsnummer: GSE2701) ble hentet frem. Kartlegging posisjon for disse cDNA kloner ble tildelt bruker NCBI genomet montering, tilgang til gjennom genomet leseren database UCSC (NCBI bygge 35). Den aCGH data ble segmentert ved hjelp av sirkel binær segmentering (CBS) som implementert i DNA-kopi pakken i R /Bioconductor å oversette eksperimentelle intensitetsmålinger i områder av lik kopiantall. Manglende verdier for kloner kartlegging innenfor segmenterte regioner med lik kopiantall var beregnet til ved hjelp av verdien av det tilsvarende segment. Genuttrykket kloner ble kartlagt til BAC klone innen 1 Mb av genuttrykk klone som hadde den høyeste Pearson korrelasjon mellom kopiantall og genuttrykk. "Glatte" verdier fra CBS med den opprinnelig observert log2 ratio for uteliggeren kloner som er beskrevet ovenfor og de beregnede verdier for manglende verdier ble vurdert i databehandling sammenheng med genuttrykk. Korrelasjon ble bare beregnet for kloner, og en korrelasjonskoeffisient på 0,29 ble anvendt som cut-off for å identifisere kloner som har positiv sammenheng mellom kopiantall og genekspresjon. p
-verdier for genekspresjon og kopiere nummer korrelasjoner ble oppnådd basert på permutasjon. Etikettene av ekspresjonsdata ble tilfeldig stokket og Pearson korrelasjonen mellom genekspresjon kloner og kopitall BAC-kloner ble beregnet som beskrevet tidligere. Dette ble gjentatt 1000 ganger. For hver genekspresjon klon, ble p-verdi bestemt som den andel av tiden permutasjon baserte korrelasjonen var større enn eller lik den observerte korrelasjon. p
-verdier ble deretter korrigert for flere prøvelser ved å kontrollere for den falske oppdage rate (FDR) ved hjelp av Benjamini-Hochberg metoden [17].

Funksjonell analyse av de viktige gener ble utført bruker Oppfinnsomhet Pathway programvare (Oppfinnsomhet Systems, Redwood City, California).

Resultater

Array-basert CGH analyse av magekreft

for å identifisere DNA kopi nummer endringer i mage kreft, søkte vi BAC aCGH 64 menneskelige mage kreft vevsprøver og 8 mage kreft cellelinjer. Rådata er tilgjengelige i tabell S2. Vi observerte tilbakevendende kromosom variasjoner i disse prøvene, og regioner med betydelige DNA kopiantall endringer ble identifisert. Den resulterende frekvens tomten og avvik tomt på gevinster og tap er vist i figur 1A og 1B hhv. To representative genom-wide ratio tomter for individuell mage tumor er vist i figur S1. De vanligste DNA kopinummervariasjoner i dette settet av menneskelige mage svulster som bestemmes av median andel av gevinst eller tap inkluderte en gevinst på 5p, 8Q, 20p, 20Q, og tap av 4Q, 9 p, 18q, 21q.

Deretter analyserte vi DNA kopi nummer variasjoner i magekreft prøver med ulike klinisk-patologiske funksjoner, inkludert tumor stadium, svulsttype, tumorlokalisering, tumor differensiering, Helicobacter pylori og EBV infeksjon, samt forskjellen mellom mage tumorprøver og celle linjer, (Figur S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 og Tabell S3). Vi fant spesifikke kromosomavvik beriket i visse klinisk-patologiske funksjoner. For eksempel tap av 19p ble hyppigere observert i fase 1 & stage 2 svulster (20%) enn i fase 3 & trinn 4 prøver (3,41%) (Tabell S3). 16p tapet ble påvist i 10% av Helicobacter pylori negative prøvene sammenlignet med 0% i de Helicobacter-positive prøvene, mens 16p økning ble observert på 14,71% av Helicobacter pylori-positive prøver, men bare i 3,33% av Helicobacter-negative prøvene (tabell S3 ). Disse resultatene antyder den mulige bidrag av gener i spesifikke regioner til bestemte tumor fenotyper.

High-level amplifikasjoner og homozygot delesjoner er oppsummert i tabell S4. Den hyppigste forsterkning ble funnet på den lange arm av kromosom 20. I denne regionen, kan fire separate kontakt amplikonene identifiseres: 20q12 (7/72), 20q12-20q13.1 (12/72), 20q13.1-20q13. 2 (11/72) og 20q13.2-20q13.3 (6/72). Den nest hyppigste forsterkning, som forekommer i den lange arm av kromosom 8, hadde også fire separate fokus amplikonene: 8q23.1 (3/72), 8q24.1 (7/72), 8q24.12-8q24.2 (6 /72) og 8q24.2 (6/72). Den hyppigste homozygot delesjon regionen ble funnet på 9p21 (8/72) og 18q22 (6/72). Andre høyt nivå presiseringer og homozygot slettinger skjedde på relativt lavere frekvenser. Eksempler på hyppige avvik er vist i figur 2. Noen godt karakterisert onkogener (f.eks HER2, TOP2A, CyclinE, TGFB1, akt2, MYC
) og tumorsuppressorgener (f.eks P16, SMAD4, SMAD7
) er funnet å være lokalisert i disse loci. Interessant, ble identifisert et høyere antall presiseringer og homozygot slettinger i cellelinjer enn i primær mage kreft tumorprøver.

Bidrag av Genomisk DNA Kopier nummer Variasjon i Global genuttrykk endringer i menneskelig magekreft Prøver

i vår forrige undersøkelse, vi rapporterte genuttrykk profil i 90 primærmagekreft prøvene sammenlignet med sine 14 metastatisk kolleger og 22 ikke-neoplastisk mage slimhinner, med 6688 cDNA kloner som viser betydelig variasjon på tvers av disse prøvene [11], [ ,,,0],16]. Blant de 90 mage kreftprøver, ble 62 prøver tatt i den aktuelle aCGH studien. For å bestemme hvorvidt genomisk DNA kopitall variasjoner bidra til global genekspresjon mønsterendringer, bestemmes at det er korrelasjon mellom genekspresjon verdier og den tilsvarende DNA-kopi-antall endringer i disse 62 humane magecancerprøver på et gen av genet basis. Av de 6688 cDNA i de opprinnelige ekspresjonsstudier, ble 5719 cDNA-kloner med posisjonsinformasjon hentes for denne analysen. Av disse 5719 cDNA kloner, 1352 cDNA kloner (23,6% av de totale cDNA kloner analysert), som representerer ca 973 unike gener, viste statistisk signifikant korrelasjon mellom uttrykk verdier og DNA kopinummervariasjoner (korrelasjon > 0,29 og justert p-verdi mindre enn 0,01 med FDR mindre enn 3,4%. Se tabell S5 for en liste av gener). For å illustrere hvorvidt DNA kopiantall innflytelse genekspresjon, sammenlignet vi parvise korrelasjons av genuttrykk data med enten aCGH verdier av BAC-kloner i nærheten av den locus der hvert gen er lokalisert på (diagonalt) eller aCGH verdier av BAC-kloner som ligger på annen regioner av genomet. Vi fant par av områder langs diagonalen har høyere positiv korrelasjon (median korrelasjon ~0.12) enn på diagonalen parene (median korrelasjon ~0.0) (figur S9A). En heatmap av den parvise korrelasjonen mellom genuttrykk og kopiere nummer demonstrerer også positiv korrelasjon langs diagonalen (figur S9B).

Totalt våre data bekrefter at genomisk DNA kopinummervariasjoner bidrar til regulering av regional genekspresjon profiler i menneskelige mage kreftprøver.

Identifikasjon av Kandidat Oncogene eller tumorsuppressorgener til human gastric kreft

for å presisere søker onkogener eller tumorsuppressorgener, søkte vi to kriterier til listen over 1352 cDNA kloner som viste statistisk signifikant korrelasjon mellom genuttrykk og tilsvarende DNA kopinummerendringer. Først søkte vi etter gener som viste 5 flere gevinster enn tap eller 5 flere tap enn gevinst i mage kreftprøver. Deretter matchet vi genet listen med 3329 cDNA-kloner som ble identifisert til å være uttrykt forskjellig mellom ikke-tumor gastrisk vev og humane magecancerprøver [11]. Dermed begrenses vi vår liste til 363 kloner, som representerer 333 unike gener (Tabell S6). Blant disse genene, 321 gener ble oppregulert i mage kreftprøver og ble ofte vunnet eller forsterkes ved genomisk DNA-nivå. De resterende 12 gener ble nedregulert i mage kreftprøver og ble ofte slettet ved genomisk DNA-nivå. Disse to sett med gener, derfor representerer potensielle søker onkogener eller tumorsuppressorgener, henholdsvis, som kan være involvert i magekreft patogenesen og utvikling.

DNA Kopier nummer Endringer med tilsvarende genuttrykk Verdier i Valgte Gene Clusters i human gastric kreft

for ytterligere å illustrere hvordan DNA kopinummervariasjoner påvirke genekspresjon, analyserte vi uttrykk mønstre av 333 kandidat onkogener og tumorsuppressorgener i 62 mage kreftprøver ved hjelp av hierarkisk clustering (figur 3A). Ingen foreninger ble identifisert mellom clustering mønster og kliniske funksjoner (figur S10), noe som tyder på at disse genene ikke gi ytterligere verdier for molekylær klassifisering av menneskelig magekreft. Interessant, ble flere gensamlingene funnet å være lokalisert på samme kromosomale regioner, inkludert gener som ligger på 6p21.3-p21.1, 7q21-q22, 8q21-Q24, 8q24.3, 12q14-Q15, 20q11-q13 og 20q13. 3 (figur 3B til 3 H). En samlet sterk sammenheng mellom koordinert oppregulert uttrykk for disse gensamlingene og DNA kopiantall gevinster i de tilsvarende kromosomale regioner ble observert (Figur 3B til 3t). Det tyder på at DNA-kopi nummer variasjon er en viktig bidragsyter til uttrykk variant av disse genene i klyngen.

Pathway Analysis of Betydelig uttrykte gener

oppfinnsomhet Pathway Analysis (IPA) programvare ble ansatt å undersøke samspillet mellom kandidat onkogener eller tumorsuppressorgener identifisert av uttrykk array og aCGH. Figur 4 viser de tre mest betydningsfulle nettverk av samhandling i mage kreftprøver. Network 1 ble spesielt assosiert med kreft, nedsatt & urologisk sykdom, og cellesyklusen. Nettverket 2 er spesielt assosiert med bindevevs utvikling og funksjon, kreft og gastrointestinal sykdom. Network 3 ble spesielt knyttet til genetisk lidelse, skjelett & muskelsykdommer, og inflammatorisk sykdom (tabell S7). Alle nettverk nådd en score på 21 eller høyere, og inneholdt 11 eller flere gener, som viste den omfattende samarbeid og samhandling mellom de betydelig regulerte gener i magekreft. Mest biologiske funksjoner av disse genene var knyttet til cellesyklus, DNA replikasjon, rekombinasjon og reparasjon, energiproduksjon, og nukleinsyre metabolismen (figur S11). Alle disse funksjonene er kjent for å være involvert i tumordannelse, noe som gir mulige sammenhenger mellom de identifiserte kandidat onkogener og tumorsuppressorgener under magekreft utvikling.

Diskusjoner

genkopitallet endringer er spesielt viktig som dereguleringen hendelser i kreft progresjon. I denne studien analyserte vi Kopier nummer Avvik (CNAs) av matrisen CGH. Hyppige gevinster og tap ble identifisert fra studien. Videre kromosomale regioner med høye nivåer av presiseringer og homozygot slettinger ble også beskrevet. I tillegg korrelasjon mellom genekspresjon og DNA CNAs ble undersøkt. Kandidat onkogener og tumorsuppressorgener ble identifisert ved å utføre integrerte analyser av genomet kopiantallet og genekspresjon. Til slutt, relasjoner mellom disse kandidat gener og deres biologiske funksjon ble beskrevet i 3 nettverk som bruker oppfinnsomhet pathway analyse. Dataene støtter at å kombinere aCGH og genuttrykk rekke analyse er en kraftig metode for å identifisere kandidat onkogener eller tumorsuppressorgener i human magekreft. I samsvar med denne artikkelen har tidligere studier brukt lignende metoder for å identifisere sjåføren genetiske hendelser i andre krefttyper, for eksempel leverkreft [18] og brystkreft [19]. Interessant, ble flere kandidat onkogener identifisert enn kandidat tumorsuppressorgener i vår studie. Det kan forklares ved den større størrelsen mulig utvalg av gevinst i forhold til tapet i tumorprøver kombinert med komprimerte forhold fra tilblandet ikke-tumorceller. Forskjellen i genet tallene kan også foreslå at uttrykket av onkogener kan være mer dypt regulert av CNAs enn tumorsuppressorgener er.

I aCGH analyse, hyppige gevinster og presiseringer ble påvist i magekreftprøver. Av notatet, i samsvar med tidligere studier [20], [21], 20Q var den hyppigste stedet for gevinst påvist i magekreftprøver. Forsterkning på 20Q har også blitt rapportert i flere andre kreftformer, som brystkreft [22] og bukspyttkjertelkreft [23]. I vår studie var høyt nivå presiseringer funnet på 20q12-q13.3 i magekreft. Flere gener er plassert på dette locus, slik som AIB1 Hotell og BCAS1
. AIB1 plakater (20q12), en steroid reseptor co-aktivator først funnet forsterkes i brystkreft og eggstokkreft, er involvert i magekreft celleproliferasjon gjennom interaksjon med kjernereseptorer [24]. BCAS1 plakater (20q13.2), brystkarsinom amplifisert sekvens 1, blir forsterket i en rekke forskjellige tumortyper og er assosiert med mer aggressive tumor fenotyper. Oppregulert uttrykk for BCAS1
er betydelig korrelert med høy forsterkning av 20q13 i adenokarsinomer av gastro-esophageal krysset [25]. 8Q var den nest hyppigste stedet for forsterkning slik det ble påvist i 26,39% av prøvene. Amplifikasjon ved 8Q er blitt identifisert i mange kreftformer, slik som brystkreft og kreft i bukspyttkjertelen [23], [26]. I vår studie var høyt nivå presiseringer funnet på 8q24.1-q24.2 i magekreft. Flere gener er lokalisert på dette locus. MYC
er den mest representative ett. Det er en av de mest studerte onkogener, som bidrar til den ondartede sykdom for mange forskjellige aggressive og udifferensierte humane kreftformer [27]. Den patologiske virkning av MYC
har blitt tilskrevet dets evne til å kontrollere multiplecellular prosesser som cellevekst, differensiering, apoptose, DNA-skade respons, genomiske ustabilitet, angiogenese, tumor invasivitet og [28].

En annen viktig høyt nivå forsterkning ble funnet på 17q12-Q21. De representative gener som ligger på dette locus er erbB2
. Overekspresjon og /eller forsterkning har blitt observert i mange typer kreft, inkludert magekreft [29], [30], [31]. Sammenheng mellom ErbB2
forsterkning og overekspresjon er kjent ved å sammenligne aCGH og uttrykk array-data i vår magekreft datasett (figur S12). Overekspresjon og amplifikasjoner ble identifisert i bare et lite antall (~6 av 72) av magekreft prøver. Dette kan forklare hvorfor ErbB2 ikke ble valgt i korrelert kandidat onkogen liste som det ikke passerer kriteriene som en av de differensielt uttrykte gener. Ikke desto mindre, det resultat klart antyder at amplifikasjon av 17q12-Q21 kan representere en viktig mekanisme for høye nivåer av ErbB2-ekspresjon i en undergruppe av humane magecancerprøver. Gastric kreftpasienter med 17q12-Q21 forsterkning kan ha nytte av behandling med Herceptin, en humanisert antistoff, designet for å målrette og blokkere funksjonen av ErbB2.

I samsvar med studie av Gorringe KL, et al
, presiseringer på 6p21 og 5p13 ble også identifisert i vår rekke CGH resultater [7]. Det er interessant å merke seg at en uforholdsmessig høyere antall høyt nivå presiseringer og homozygot slettinger ble identifisert i magekreft cellelinjer i forhold til vevsprøver. Den observasjon indikerer at disse amplifikasjoner eller delesjoner kan tilveiebringe vekst fordeler i løpet av in vitro
cellekultur, og derfor er anriket på cellelinjer. Resultatene markere betydningen av disse høyt nivå presiseringer og homozygot strykninger i å regulere celleproliferasjon eller overlevelse. Cellelinjene med disse presiseringer eller slettinger gir gode ressurser for å hjelpe videre studier de funksjonelle rollene til de genene innenfor disse områdene i løpet av magekreft utvikling.

Tidligere studier har gitt innsikt i betydningen av spesifikke eksemplar nummer endringer i utvikling av epiteliale tumorer, viser at disse forandringer kan føre til at den endrede ekspresjon av kritiske onkogener eller tumor-suppressorer [21], [31], [32]. Vår studie bekrefter derfor disse tidligere rapporter og gir bevis for å støtte den CNA er en viktig faktor i å regulere den unormale opp eller ned-uttrykk av disse genene i løpet av magekreft kreftutvikling. Imidlertid er de fleste av genene identifisert i våre studier er likevel sannsynlig å være passasjer gener hvis ekspresjon er svært gen-doseavhengig, og har begrenset funksjonelle roller under tumorigenesis. Siden disse CNVs er ikke tilfeldig, og den viktigste konsekvensen av CNVs i tumor celler er sannsynlig å være den de-regulering av ekspresjonen av gener som er viktige for tumorgenese, driver onkogener og tumorsuppressorgener vil sannsynligvis bli inkludert i den stort antall gener som vi har identifisert. Åpenbart er ytterligere funksjonell analyse er nødvendig for å identifisere disse driver onkogener og tumor suppressor gen blant våre genelist. For å oppnå dette målet, kan man bruke en siRNA basert skjerm til taushet uttrykk for kandidat onkogener i mage kreft cellelinjer. Lignende studier har blitt utført ved hjelp av brystkreftcellelinjer. Slike funksjonelle skjermbildene vise seg å være avgjørende for å innskrenke den sanne driver onkogener. For eksempel Thollet A et al
viste at siRNA-mediert stanse av ZNF217 uttrykk i MCF7 brystkreftceller førte til redusert celledeling og økt følsomhet for paclitaxel [33].

Totalt, vår studier gir en oversikt over kandidatgener som må undersøkes nærmere funksjonelt. Likevel gir genelist allerede noen interessante gener som kandidat onkogener som onkogene potensial har blitt vist i andre tumortyper. Genene har NOTCH1 product: [34], [35], [36], BMI1 product: [37], [38], [39], [40], [41], EFNA1 product: [42], [43], NCOA2 product: [44], BYSL product: [45], [46], og RAD21 product: [47 ]. For eksempel har Notch1, et medlem av familien Notch-reseptor blitt angitt som et onkogen i flere tumortyper. Høy ekspresjon av NOTCH1
ble observert i humane brystcancer og tykktarmskreft, som begge er korrelert med dårlig resultat av kreftpasienter [34]. Aktivert NOTCH1
indusert lungeadenomer i mus og samarbeidet med Myc i generering av lunge adenokarsinom [35]. Nyere studier viser at den Notch1 reseptor intracellulære domene (N1IC), den aktiverte form av Notch1 reseptoren, var assosiert med magekreft progresjon gjennom cyklooksygenase-2 [36]. Derfor kan Notch signalveien være et nytt mål for behandling av magekreft. Et annet eksempel er Bmi1. BMI1
, B-celle-spesifikke Moloney murin leukemivirus innsettingsstedet 1, er et medlem av en gruppe polycomb av transkripsjonelle repressorer og ble opprinnelig identifisert som et onkogen forbundet med c-myc i utviklingen av muse lymfom [ ,,,0],37]. Ytterligere arbeid har vist at BMI1 hadde vært assosiert med tumorutvikling og progresjon. For eksempel har BMI1 alene vist seg å indusere ondartet transformasjon av HaCaT celler [38]. Oppregulering av BMI1 kan fremme celleproliferasjon og apoptose forhindre [39]. Videre er BMI1 knyttet til spredning, overlevelse og dårlig prognose i bukspyttkjertelkreft [40]. Nylig ble høy uttrykk for BMI1 observert både i mage kreft cellelinjer og mage svulster. Overekspresjon av BMI1 ble funnet å være korrelert med avansert klinisk stadium og lymfeknutemetastase i magekreftpasienter [41].

• PLoS ONE: Risikovurdering av magekreft forårsaket av Helicobacter pylori hjelp CagA Sequence Markers
• PLoS ONE: E-cadherin destabilisering Regnskap for patogenitet missense mutasjoner i arve Diffuse Gastric Cancer