Plos ONE: Integracija DNK Kopiranje Število spremembe in transkripcijske Expression analize v človeške želodčne Cancer

Povzetek

Ozadje

genomske nestabilnosti z pogost DNA števila kopij sprememb je ena od ključnih odlikujeta rakotvornosti . V kromosomske regije s pogostimi število kopij DNA dobiček in izgubo človeškega raka želodca so še vedno slabo opredeljena. To je še vedno ni znano, kako katere različice število DNA kopiranje prispeva k spremembam izražanja genov profilov, zlasti na globalni ravni.

Glavne ugotovitve

smo analizirali DNA kopiranje številka spremembe v 64 človeških želodčnih vzorcev raka in 8 želodca linije rakava celica z uporabo bakterijskih umetni kromosom (BAC) zaporedja na osnovi primerjalne genomske hibridizacije (aCGH). Statistična analiza je bila uporabljena povezati predhodno objavljene podatke izražanje genov, pridobljena iz cDNA mikromrež s pripadajočimi DNA kopiranja podatkov z različicami številka za identifikacijo onkogeni kandidatk in zaviralnih genov. Ugotovili smo, da v želodcu vzorci rak pokazala ponavljajoče DNA kopiranja različice številko, vključno z dobički na 5p, 8q, 20p, 20q, in izgube na 4-kvadrantnem, 9p, 18q, 21q. Najpogostejši regije ojačanja so 20q12 (7/72), 20q12-20q13.1 (12/72), 20q13.1-20q13.2 (11/72) in 20q13.2-20q13.3 (6/72) . Najpogostejša črta regija je 9p21 (8/72). Korelacijo podatkov matrike genske ekspresije z aCGH prepoznanih 321 kandidatov onkogeni, ki so bili prekomerno in pokazala pogosta števila kopij DNA dobičke; in 12 kandidat zaviralnih genov, ki so bili dol, urejene in dokazale, pogoste DNA kopiranja izgube številko v želodcu raka pri ljudeh. Tri mreže močno izraženih genov v vzorcih raka želodca so bile ugotovljene z analizo iznajdljivost pathway.

Sklepi

Ta študija zagotavlja vpogled v DNA kopijo različice število in njihov prispevek k spremenjenim izražanja genov profilov v človeškem želodcu razvoj raka. Zagotavlja nove vozniške kandidat onkogeni ali zaviralnih genov za rakom pri ljudeh želodca, uporabne poti, zemljevide za kasnejše razumevanje molekularne patogeneze te maligne bolezni in gradnjo novih terapevtskih ciljev

Navedba. Fan B, Dachrut S, Coral H, Yuen ST, Chu KM, zakon S, et al. (2012) Integracija števila kopij DNA spremembe in Transkripcijska Izražanje Analiza v humani Rak želodca. PLoS ONE 7 (4): e29824. doi: 10,1371 /journal.pone.0029824

Urednik: Reiner Albert Veitia, Institut Jacques Monod, Francija

Prejeto: 19. september 2011; Sprejeto: 3. december 2011; Objavljeno: 23. april 2012

Copyright: © 2012 Fan 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, ki jih University of California raziskave raka koordinatnih odbor za XC. BF podpira Kitajska Scholarship Sveta pogodbe No.2010601079. Blagajnami 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 je eden izmed najpogostejših malignih obolenj in drugi najpogostejši vzrok raka povezanih smrti v svetu [1]. Glavna vrsta raka želodca je adenokarcinom, ki se lahko nadalje razvrstiti v črevesni vrsto in razpršenega tipa [2]. Intestinalnega tipa lezije so pogosto ulcerativni in se pojavljajo v distalnem želodcu. Difuzna tipa lezije so povezani s slabšo prognozo kot črevesne tipa. Kirurško zdravljenje je edina terapevtska oblike, ki ima lahko učinek zdravljenja raka želodca. Prognoza bolnikov z rakom želodca v veliki meri odvisna od klinične in patološke fazi bolezni ob diagnozi. Stopnje preživetja 5-letno po kurativnem kirurško resekcijo padec od 60-90% v fazi sem samo 10-25% za bolnike v fazi III bolezni [3]. bolniki z rakom najbolj želodca so opredeljene v fazi, ki vodi do žalostna prognozo.

Genetske spremembe so ključni dogodki v razvoju večine tumorjev, vključno z rakom želodca [4]. Študije kažejo, da je napredovanje tumorja je odvisna od zaporednih pridobitev kromosomskih aberacij, ki vodijo do dobička ali izgube dela tumorskih celic genom. Zato se lahko karakterizacija genomskih motnjami pomagali osvetliti molekularno patogenezo raka želodca, kakor tudi razkrivajo genetskih označevalcev napredovanja. Temelji na Array primerjalne genomske hibridizacije (aCGH) je učinkovita metoda za identifikacijo patogenih števila kopij DNA spremembe na genoma merilu [5]. aCGH je bil uporabljen za več trdnih tumorjev, vključno raka želodca [6] [7]. Dokazano je, da je uporabna pri identifikaciji novih onkogenov in zaviralnih genov in klasificirati tumorje na osnovi genetske spremembe.

Expression profiliranje poskusi opisali velikega števila genov, ki so različno izražene v normalnih in tumor tkiva. Vendar je večina teh genov so verjetno potnikov genov, ki so omejene prispevek k tumorigeneze. Ključni izziv je bil, da prepoznajo voznik onkogeni ali zaviralnih genov, ki igrajo pomembno vlogo pri tumorja začetek in napredovanje, Genomsko DNA razlike število kopij je pomemben tip genskega spreminjanja opazili v tumorskih celicah, in prispeva k razvoju tumorja spremembe te izražanje genov v regiji [8]. DNK kopiranje število dobički in izgube niso naključne, temveč predstavljajo dosledne genetske dogodke med rakotvornost. Identifikacija genov, ki so tako preveč izražen in dopolni ali premalo izražen in črta je lahko koristno, saj lahko ti geni predstavljajo voznik genetskih sprememb.

Prejšnje študije so poročali DNA kopiranja spremembe številko ali profile izražanja v vzorcih raka želodca . Študije so bile ugotovljene tudi skupno kromosomske dobičke in izgube, kot tudi na stotine genov, ki se lahko razlikujejo tumorje od normalnih tkiv [6], [9]. Vendar pa je malo študij raziskovali povezavo med DNA kopijo različice število in transkripcijskih izražanja profilov. V tem rokopisa smo izvedli aCGH analizo v številnih človeških želodčnega raka vzorcev. Poleg tega je bila izvedena celostna analiza DNK kopiranje variacij številko in ustrezni izraz vrednosti gena za prepoznavanje pomembnih genov, ki lahko prispevajo k želodca patofiziologije raka. Skupno 321 onkogenov kandidatk in 12 kandidat zaviralnih genov so bile ugotovljene z analizo.

Materiali in metode

Etika Izjava

Uporaba arhivskega želodčnih primerka za tok Študijo je odobril Odbor za etiko na Univerzi v Hong Kong in notranjo revizijo odborov za University of California, San Francisco.

vzorcih tumorja, celične linije in DNA, RNA Priprava

tumorskih vzorcev so bili zbrani iz želodca osebkov iz oddelka za kirurgijo, Mary Hospital Queen, The University of Hong Kong. Osem želodca rakave celične linije AGS, BGC823, N87, NUGC3, SNU16, SNU5, KATOIII in MNK45 so opisani v naših prejšnjih objavah [10]. Genomske DNA smo ekstrahirali z genomsko čiščenja DNA Kit (Qiagen, Valencia, CA).

klinično-patološko parametri tumorjev, so bile že objavljene [11]. Tumorji so razvrščena na razvrstitev Lauren je v črevesju, razpršeno, v mešanici in nedoločeni vrste [2]. Prisotnost H. pylori v vzorcih želodca je bila določena s histološko preiskavo in dopolnjena z modificiranim Giemsa barvanje. Prisotnost EBV pri rakavih celic smo analizirali s hibridizacije in situ za Eber kot je opisano predhodno [12]. Faze tumor so opredeljena v splošnih pravilih za Rak želodca proučevanje raziskovalnega združenja japonskih za želodca raka [13].

, ki temelji na Array CGH

Človekove 1.14 nizi so bili pridobljeni iz UCSF raku center Array Core (http://cc.ucsf.edu/microarray/). So iz 2353 bakterijskih umetni kromosom (BAC) klonov, ki zajema človeški genom na 1,5 Mb ločljivosti. Za hibridizacijo, 1 ig tumorja DNK in 1 ig spolov ustreza referenčni DNK je bil označen z naključnim grundiranje uporabo Cy3-dCTP in Cy5-dCTP, oziroma, z Bioprime Kit (Invitrogen). Neinkorporiranim fluorescentne nukleotide smo odstranili s pomočjo Sephadex G-50 kolone (Amersham, Piscataway, NJ). Vzorec in reference DNA zmešamo z 100 ig Cot-1 obori in ponovno suspendiramo v raztopini hibridizacije. Raztopino hibridizacijo smo denaturirali 10 minut pri 72 ° C in nato inkubirali 1 uro pri 37 ° C. Hibridizacijo smo izvedli za 48-72 ur v vlažni komori počasno zibanjem mizo. Nizi speremo 10 minut v 50% formamidu in 2 x SSC pri 45 ° C in 10 min pri fosfatnem pufru pri sobni temperaturi. Drsi so bili nameščeni v montažnih rešitev, ki vsebuje 0,3 mg /ml DAPI. Tri enobarvna intenzitete slike (DAPI, Cy3 in Cy5) so bili zbrani za vsak niz s pomočjo polnjenja skupaj kamero naprave.

, ki temelji na Array CGH Analiza podatkov

Programska oprema UCSF SPOT [14] je bil uporabljen za samodejno odsek lise na podlagi slik DAPI, opravlja lokalne popravke v ozadju, in izračunati različne parametre merjenja, vključno z razmerji log2 skupnih integriranih Cy3 in Cy5 intenzivnosti za vsako mesto. Neobdelani podatki o aCGH so na voljo na GSO (pristop številka: GSE33501).

SPROC Program je bil uporabljen za povezavo klon identitete in informacijsko datoteko za preslikavo z vsake točke, tako da se lahko podatki izrisani glede na položaj Bács. Kromosomske aberacije so bile razvrščene kot dobiček, ko je normalizirana log2 Cy3 /razmerje Cy5 bil > 0,225 in kot izgubo, ko je bilo razmerje med < -0.225. Jih je bilo določeno kot 3-kratno povprečno SD normalne v primerjavi z normalno aCGH hibridizacijo. Ojačitve so bile ugotovljene pri normalizirana log2 Cy3 /razmerje Cy5 bil > 0.8. Prav tako so bile ugotovljene homozigotne izbrisi ko normalizirana log2 Cy3 /razmerje Cy5 je bil < -0,7. Več dobički, izgube in ojačitve so bili kot ločena dogodka. Prag dobička ali izgube celotnega kromosoma roko je opredeljena kot razmerje med mediano log2 > 0,225 ali <. -0,225 Za vse klone na kromosomu roko

Statistična analiza podatkov

vzorci so bili razvrščeni na podlagi eksperimentalnih rezultatov in v primerjavi z kliničnih podatkov (tabela S1), ki uporabljajo pomembno analizo analize mikromrež (SAM) [15]. DNA kopirati število sprememb, vključno s srednjo odstotek dobička in izgube. Pogosta ojačitev in izbris smo analizirali s pomočjo CGH Explorer 3.2 (http://www.ifi.uio.no/forskning/grupper/bioinf/Papers/CGH/). "Analiza kopiranje napake" (ACE) je bila narejena z lažno stopnjo odkrivanja (FDR) od 0,0001 in srednje občutljivosti. Povezovanje vseh vzorcih je bila izvedena v TreeView verziji 1.60.

R /Bioconductor programske opreme, vključno s programom CBS, je bila uporabljena za izračun korelacije med spremembo števila kopij in genske ekspresije. Podatki izraz 6688 cDNA klonov, ki se uporabljajo v preteklem analize genske ekspresije [11], [16] (GEO pristop številka: GSE2701) je bila najdena. Kartiranje položaj teh cDNA klonov so bile dodeljene z genom sklop NCBI, dostopna prek zbirke podatkov genom brskalnika UCSC (NCBI graditi 35). Podatki aCGH je laminirana s pomočjo krožne binarno segmentacije (CBS), kot se izvaja v kopijo paketa DNK v R /Bioconductor prevesti eksperimentalnih meritev intenzivnosti v regije v enakem številu kopij. Manjkajoče vrednosti klonov kartiranje v segmentirane regije enakem številu kopij so bile pripisane s pomočjo vrednosti ustreznega segmenta. klonov genov so preslikani v BAC klona v 1 Mb genske ekspresije klon, s katerimi so imeli najvišjo Pearsonov korelacijo med številom kopij in genske ekspresije. "Izravnane" vrednote iz CBS s prvotno opazovano razmerje log2 za nepravih klonov zgoraj opisanih in pripisane vrednosti za manjkajočih vrednosti so bile upoštevane pri izračunu korelacije genske ekspresije. Korelacija je bila izračunana le za klone, in korelacijski koeficient 0,29 je bila uporabljena kot svetlo-temno za identifikacijo klonov, ki imajo pozitivno korelacijo med številom kopij in genske ekspresije. p
-values ​​za izražanje genov in kopiranje število korelacije so bili pridobljeni na osnovi permutacije. Etikete podatkov izražanja so naključno premešan in Pearson korelacija med genskih klonov in števila kopij BAC klonov smo izračunali kot je opisano zgoraj. To smo ponovili 1000-krat. Za vsako genske ekspresije klon je bila vrednost p določena kot razmerje časov korelacijo temelji permutacije je večja ali enaka opazovanem korelacije. p
-values ​​nato popravi za več testiranj, ki jih nadzoruje za lažno stopnjo odkrivanja (FDR) po metodi Benjamini-Höchberg [17].

Funkcionalna analiza pomembnih genov je bila izvedena uporabo Iznajdljivost poti, programsko opremo (Iznajdljivost Systems, Redwood City, CA).

Rezultati

, ki temelji na Array CGH Analiza človeške želodčne raka

za ugotavljanje DNK število kopija spremembe v želodcu raka, smo uporabili BAC aCGH 64 ljudi želodca vzorcev raka tkiva in 8 želodčnega raka celičnih linijah. Neobdelani podatki so na voljo v tabeli S2. Ugotovili smo, ponavljajoče se variacije kromosomske v teh vzorcih so bile ugotovljene regije s pomembnimi spremembami število DNA kopijo. Nastala frekvenca parcele in aberacija parcela dobičkov in izgub so prikazani na sliki 1A in sliki 1B oz. Dva reprezentativna genom za celotno razmerje parcele za individualno tumorja želodca so prikazani na sliki S1. Najpogostejši DNA kopiranje razlike številka v tem sklopu človekovih želodčnih tumorjev kot s srednjo odstotek dobička ali izgube določen vključene pridobitve 5P, 8q, 20p, 20q, in izgube 4-kvadrantnem, 9p, 18q, 21q.

Nato smo analizirali DNK variacije števila kopij v vzorcih želodčne raka z različnimi klinično-patoloških funkcij, vključno s stopnjo tumorja, tipu tumorja, tumorja mestu, diferenciacije tumorja, Helicobacter pylori in okužbe EBV, kot tudi razliko med želodca vzorcev tumorjev in celice linije, (Slika S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 in tabela S3). Ugotovili smo, določene kromosomske aberacije obogatene v nekaterih klinično-patološko funkcije. Na primer, izguba 19P je pogostejša v fazi 1 & Faza 2 tumorji (20%) kot v fazi 3 & faza 4 vzorci (3,41%) (tabela S3). Izguba 16P je bila ugotovljena pri 10% negativnih vzorcev Helicobacter pylori v primerjavi z 0% v Helicobacter pozitivnih vzorcev, medtem ko je bil 16P dobiček opazili pri 14.71% od Helicobacter pylori pozitivnih vzorcev, vendar le v 3,33% negativnih vzorcev Helicobacter (tabela S3 ). Ti rezultati kažejo, da možni prispevek genov v določenih regijah na določene tumorske fenotipi.

ojačitve na visoki ravni in homozigotne izbrisi so povzeti v tabeli S4. Najpogostejši pomnoževanja je bilo na daljšem kraku kromosoma 20. V tej regiji ni bilo mogoče opredeliti štiri ločene kontaktne amplikoni: 20q12 (7/72), 20q12-20q13.1 (12/72), 20q13.1-20q13. 2 (11/72) in 20q13.2-20q13.3 (6/72). Drugi najpogostejši ojačitev, ki se pojavljajo v daljšem kraku kromosoma 8, je imela tudi štiri ločene osrednje amplikonov: 8q23.1 (3/72), 8q24.1 (7/72), 8q24.12-8q24.2 (6 /72) in 8q24.2 (6/72). Najpogostejši homozigotna izbris regija je bila ugotovljena v 9p21 (8/72) in na 18q22 (6/72). Drugi ojačitve na visoki ravni in homozigotne izbrisi so se pojavili pri relativno nižjih frekvencah. Primeri pogostih aberacij so prikazani na sliki 2. Nekateri tudi značilno, onkogeni (npr HER2, TOP2A, CyclinE, TGFB1, Akt2, MYC
) in zaviralnih genov (npr P16, SMAD4, Smad7
) se ugotovi, da se nahajajo v teh lokusov. Zanimivo je, da so bile ugotovljene večje število ojačanj in homozigotno izbrisov v celičnih linij kot v primarnih želodca vzorcih raka tumorjev.

Prispevek genomske DNA Kopiraj številko variacije na globalni genske ekspresije sprememb Human Rak želodca vzorcev

V prejšnjem raziskavi smo poročali profil izražanja genov v 90 osnovnih želodca vzorcev raka v primerjavi s svojimi 14 metastatskih kolegi in 22 ne-neoplastične želodčne sluznice, s 6688 cDNA klonov kaže bistveno razliko med temi vzorci [11], [ ,,,0],16]. Med 90 želodčnih vzorcev z rakom, so 62 vzorci vključeni v trenutne študije aCGH. Da bi ugotovili, ali genomske DNA kopiranje razlike številka prispevati h globalnim spremembam izražanje genov vzorcev, smo ugotavljali povezanost med vrednostmi izražanja genov in ustreznega števila kopij DNA spremeni v teh 62 ljudi želodca vzorcih raka na gen, ki ga genski osnovi. Od 6688 cDNA v prvotnih študij izražanja, je bilo 5719 cDNA klonov z informacijami o položaju pridobiti za to analizo. Od teh 5719 cDNA klonov, 1352 cDNA klonov (23,6% od vseh cDNA klonov analiziranih), kar predstavlja približno 973 unikatnih gene, je pokazala statistično pomembno povezanost med izražanja vrednot in DNA kopijo različice število (korelacije > 0,29 in prilagojena vrednost p manjša od 0,01 z FDR manj kot 3,4%. Glej tabelo S5 za seznam genov). Za ponazoritev ali številke DNK kopij vpliv genske ekspresije smo primerjali parih korelacijo genske ekspresije podatkov z bodisi vrednostmi aCGH v BAC klonov blizu na mesto, kjer je vsak gen nahaja na (diagonala) ali vrednostmi aCGH v BAC klonov, ki se nahajajo na drugi strani za regije genoma. Našli smo pari regij vzdolž diagonale imajo višji pozitivni korelaciji (mediana primerjalno ~0.12), kot zunaj diagonale pari (mediana primerjalno ~0.0) (Slika S9A). Toplotnem zemljevidu s parno korelacije med izražanju genov in številko izvoda kaže tudi pozitivno korelacijo vzdolž diagonale (slika S9B).

Na splošno, naši podatki potrjujejo, da genomske DNA kopiranje razlike številka prispevati k ureditvi regionalne izražanje genov profili v človeške želodčne vzorcih raka.

Identifikacija kandidatnih onkogena ali zaviralnih genov za človeške želodčne rakov

Če želite identificirati onkogeni kandidatke ali zaviralnih genov smo uporabili dve merili na seznam 1352 cDNA kloni, ki so pokazali statistično pomembno povezanost med izražanju genov in ustreznimi spremembami število DNA kopijo. Najprej smo iskali genov, ki so pokazali, 5 več koristi kot izgube ali 5 več izgub kot dobičkov v vzorcih raka želodca. Dalje smo ujema seznam genov z 3329 cDNA klonov, ki so bile ugotovljene za različno izražena med ne-tumorskih želodca tkiv in človeške želodčne vzorcev raka [11]. Tako smo zmanjšal svoj seznam 363 klonov, ki predstavlja 333 edinstvene gene (tabela S6). Med temi geni, 321 geni so up-urejena v vzorcih raka želodca, pogosto so pridobili ali razširja na ravni genomske DNA. Preostalih 12 geni so navzdol urejena v vzorcih raka želodca, pogosto so izbrisani na ravni genomske DNA. Ti dve nabor genov, zato predstavljajo potencialne onkogeni kandidatke ali zaviralnih genov, oziroma, ki lahko sodelujejo pri želodčnem patogenezo in razvoj raka.

DNK Kopiranje Število Spremembe z ustrezno izražanje genov vrednot v izbranih gruče genov v človeške želodčne rakov

Da bi še dodatno prikazujejo, kako DNA kopiranje razlike številka vpliva na izražanje genov, smo analizirali izražanja vzorce o onkogenov 333 kandidatk in zaviralnih genov v 62 želodca vzorcih raka uporabljajo hierarhično grozdenje (slika 3A). bile ugotovljene nobene zveze med vzorcem grozdenja in kliničnimi znaki (Slika S10), kar kaže, da so ti geni ne zagotavljajo dodatne vrednosti za molekularno klasifikacijo raka človeškega želodca. Zanimivo je, da so bile ugotovljene številne gruče genov, ki se nahajajo na istih kromosomskih regijah, vključno z geni, ki se nahajajo na 6p21.3-p21.1, 7q21-q22, 8q21-Q24, 8q24.3, 12q14-Q15, 20q11-Q13 in 20q13. 3 (slika 3B do 3h). Splošno močna korelacija med usklajenim molekul izražanje teh genov grozdov in števila kopij DNA dobičkov v ustreznih kromosomskih regijah opazili (slika 3B do 3h). To kaže, da je sprememba števila kopij DNA ključnega pomena za spremembo izražanja teh genov v gruči.

Pathway Analiza značilno izraženih genov

Programska oprema Iznajdljivost Pathway Analysis (IPA) je bil zaposlen raziskati interakcije med onkogeni kandidatke ali zaviralnih genov, ki jih izraz paleto in aCGH. Slika 4 prikazuje tri najbolj pomembne mreže interakcije v vzorcih raka želodca. Mreža 1 je posebej povezano z rakom, ledvično & urološki bolezni in celični cikel. Omrežje 2 je posebej povezan z razvojem vezivnega tkiva in funkcijo, rak in bolezni prebavil. Omrežje 3 je bila posebej povezana z genetsko motnjo, skeletne & mišične bolezni in vnetna bolezen (tabela S7). Vse mreže dosegel rezultat 21 let ali več, in je vsebovala 11 ali več genov, kar je pokazalo obsežno odnose in interakcije med močno reguliranih genov pri raku želodca. Top biološke funkcije teh genov so bili povezani s celičnem ciklusu, replikacija DNA, rekombinacijo in popravila, proizvodnje energije in presnovo nukleinske kisline (Slika S11). Vse te funkcije je znano, da sodelujejo pri tumorigeneze, ki zagotavlja možne povezave med ugotovljenimi onkogenov kandidatk in zaviralnih genov med razvojem raka želodca.

Pogovor

število Gene kopija spremembe so še posebej pomembna, saj deregulacijo dogodki v napredovanju raka. V tej študiji smo analizirali število kopij aberacije (CNAs) z matrično CGH. Pogoste dobički in izgube, ki so bile ugotovljene v študiji. Poleg tega so opisali tudi kromosomske regije z visokimi stopnjami ojačanj in homozigotno izbrisov. Poleg tega so raziskovali povezanost med izražanju genov in DNK CNAs. Kandidatke onkogeni in zaviralnih genov smo identificirali z izvajanjem integrirane analize genoma številu kopij in genske ekspresije. Na koncu so razmerja med temi kandidatnih genih in biološke funkcije opisane v 3 omrežij z uporabo analize iznajdljivost pot. Podatki podpirajo, da je združevanje analizo aCGH in izražanje genov nizi učinkovita metoda za identifikacijo onkogeni kandidatke ali zaviralnih genov pri raku človeške želodčne. Skladno s tem dokumentu so prejšnje študije uporabljajo podobne pristope prepoznati gonilnika genetske dogodkov v drugih vrst tumorjev, kot je rak na jetrih [18] in raka dojke [19]. Zanimivo je, da so bile ugotovljene več onkogeni kandidatke kot kandidat tumor zaviralnih genov v naši raziskavi. To je mogoče pojasniti z večjim možnim številom magnitude od dobička v primerjavi z izgubo v tumorskih vzorcev v kombinaciji s stisnjenimi razmerij z vmesnimi ne-tumorskih celic. Razlika v genskih številk lahko tudi kažejo, da je izraz onkogeni lahko globlje ureja CNAs kot so zaviralnih genov.

Pri analizi aCGH, so bile ugotovljene pogoste dobički in ojačitve v vzorcih raka želodca. Opombe, v skladu s prejšnjimi raziskavami [20], [21], je bilo 20q najpogostejše mesto dobička odkrita v vzorcih raka želodca. Pomnoževanje na 20q so poročali tudi v številnih drugih vrst raka, kot sta rak dojke [22] in raka trebušne slinavke [23]. V naši raziskavi smo ojačitve visoki ravni na voljo na 20q12-q13.3 raka želodca. Več geni se nahajajo na tem zemljišču, kot je AIB1
in BCAS1
. AIB1
(20q12), steroid receptor koaktivator najprej ugotovila, dopolnjena v dojke in raka jajčnikov, ki je vpletena v širjenje želodca rakave celice v interakciji z jedrnih receptorjev [24]. BCAS1
(20q13.2), prsi karcinom pomnožili zaporedje 1, ki je dopolnjena v različnih vrst tumorjev in je povezana z več agresivnih tumorjev fenotipov. Up-regulirano ekspresijo BCAS1
je pomembno povezana z visoko stopnjo ojačitve 20q13 v adenokarcinome v gastroezofagealne križišču [25]. 8q je bila druga najpogostejša stran od dobička, kot je bila odkrita v 26.39% vzorcev. Amplification na 8q je bila ugotovljena v številnih vrst raka, kot so rak dojke in raka trebušne slinavke [23], [26]. V naši raziskavi smo ojačitve visoki ravni na voljo na 8q24.1-q24.2 raka želodca. Več geni se nahajajo na tem lokus. MYC
je najbolj en predstavnik. Je eden izmed najbolj proučevanih onkogenov, kar prispeva k malignosti različnih agresivnih in nediferencirani človeških rakih [27]. Patološki učinek MYC
je bil pripisan svojo sposobnostjo nadzorovanja multiplecellular procese, kot so rast celic, diferenciacija, apoptoza, odziv poškodbe DNA, genomske nestabilnosti, angiogenezo in tumorja invazivnosti [28].

Druga pomembna visoka stopnja ojačanja je bila ugotovljena v 17q12-Q21. Reprezentativne geni, ki se nahajajo na tem zemljišču je ErbB2
. Čezmerno in /ali ojačanje so opazili veliko različnih vrst raka, vključno z rakom želodca [29], [30], [31]. Korelacija med erbB2
ojačitev in čezmernim je ugotovil s primerjavo aCGH in podatke izraz nizov v našem želodcu podatkov rak sklop (slika S12). Overexpression in ojačitve so bile ugotovljene le v majhnem številu (~6 72) vzorcev z rakom želodca. To lahko pojasni, zakaj erbB2 ni bila izbrana v korelaciji kandidatko seznamu onkogena saj ni prestal meril kot eden diferencialno izraženih genov. Kljub temu pa je rezultat jasno kaže, da se ojačanje 17q12-Q21 predstavljajo ključni mehanizem za visoke ravni ErbB2 izražanja v podskupini človeških želodca vzorcev raka. Želodca pri bolnikih z rakom in s 17q12-Q21 pomnoževanje lahko koristi zdravljenja z zdravilom Herceptin, ki je humanizirano protitelo, ki je namenjena za ciljanje in blokirajo funkcijo ErbB2.

V skladu s študijo, ki jo Gorringe KL, et al
, ojačitve na 6p21 in 5p13 so bile ugotovljene tudi v našem paleto Rezultati CGH [7]. To je zanimivo omeniti, da so nesorazmerno višje število ojačanj na visoki ravni in homozigotno izbrisov opredeljena v vrsticah želodčnih rakavih celic v primerjavi z vzorci tkiva. Opazovanje pomeni, da lahko te ojačitve ali izbrisi zagotavljajo prednosti rasti v vitro
celični kulturi, zato so obogateni v celičnih linijah. Rezultati poudarjajo pomen teh ojačanj na visoki ravni in homozigotno izbrisov pri urejanju proliferacije celic ali preživetja. Celične linije s temi dopolni ali izbrisov zagotavljajo odlične sredstva za dodatno pomoč pri študiji funkcionalne vloge genov v teh regijah v razvoj raka želodca.

Prejšnje študije so zagotovili vpogled v pomen posebnih števila kopij sprememb v razvoj epitelijskih tumorjev, ki kažejo, da lahko te spremembe vodijo na spremenjeno izražanje kritičnih onkogeni ali tumorskih razbijal [21] [31] [32]. Naša raziskava torej potrjuje te prejšnja poročila in predloži dokaze za podporo, ki CNA predstavlja pomemben dejavnik pri urejanju nenormalno gor ali dol-izražanje teh genov v želodcu rakotvornost raka. Vendar je večina genov identificiranih naših raziskav še vedno verjetno potniških genov, katerih ekspresija je zelo gen odvisni od odmerka, in so omejene funkcionalno vlogo pri tumorigeneze. Ker ti CNVs niso naključne in je glavna posledica CNVs v tumorji celic je verjetno, da bo de-regulacije izražanja genov pomembnih za tumorigeneze, voznik onkogeni in zaviralnih genov je verjetno, da se vključijo v velikem številu genov, ki smo opisali. Jasno je, da je potrebna nadaljnja funkcionalna analiza za prepoznavanje teh voznik onkogeni in zaviralnih gen med našimi genelist. Da bi dosegli ta cilj, je mogoče uporabiti siRNA temelji zaslon za utišanje izražanja onkogeni kandidatk v želodcu raka celičnih linijah. Podobne raziskave so bile izvedene z uporabo celičnih linij raka dojke. Takšne funkcionalne zasloni izkaže, da je ključnega pomena, da bo zožilo prave gonilnika onkogeni. Na primer, Thollet A et al
je pokazala, da siRNA-posredovano utišanje ZNF217 izražanja v MCF7 celice raka dojke so privedli do zmanjšal proliferacijo celic in povečano občutljivost na paklitakselom [33].

Na splošno, naš študije zagotavljajo seznam kandidatnih genov, ki jih je treba dodatno raziskati funkcionalno. Kljub temu pa je genelist že ponuja nekaj zanimivih genov kot onkogeni kandidatke, katerih onkogeni potencial, so pokazali v drugih vrstah tumorjev. Geni vsebujejo NOTCH1
[34] [35] [36], BMI1
[37] [38] [39] [40] [41], EFNA1
[42], [43], NCOA2
[44], BYSL
[45], [46] in RAD21
[47 ]. Na primer, Notch1, član zareza družine receptorjev je bil naveden kot onkogen v več vrst tumorjev. Visoka izraz NOTCH1
opazili v človeški raka dojke in debelega črevesja, ki sta se ujemajo s slabim izidom bolnikov z rakom [34]. Aktivirani NOTCH1
povzročene s pljuči adenome pri miših in sodeloval z myc v generacijo pljučnega adenokarcinoma [35]. Nedavne študije so pokazale, da je bila Notch1 receptorja znotrajcelično domeno (N1IC) je aktivirana oblika Notch1 receptorja, povezana z želodčno napredovanje raka z ciklooksigenazo-2, [36]. Zato se lahko Notch signalne poti nov cilj za zdravljenje raka želodca. Drugi primer je Bmi1. BMI1
, B-celični specifični Moloney mišje levkemije virus vstavljanja stran 1, je član polycomb skupine transkripcijskih represorji in je bila prvotno opredeljena kot onkogen povezano s c-myc pri razvoju mišje limfoma [ ,,,0],37]. Dodatno delo je pokazala, da je bil BMI1, povezane z razvojem in napredovanje tumorjev. Na primer, sam BMI1 Dokazano je, da povzroči maligno transformacijo HaCat celic [38]. Up-regulacijo BMI1 lahko spodbujajo proliferacijo celic in prepreči apoptozo [39]. Poleg tega je BMI1 povezana s proliferacijo, preživetje in slabo prognozo raka trebušne slinavke [40]. Nedavno smo opazili visoke izraz BMI1 tako v želodcu raka celičnih linijah in želodčnih tumorjev. Ugotovljeno je bilo, čezmernim BMI1 biti povezana z napredno klinično fazi in bezgavk metastaz pri bolnikih želodca z rakom [41].

• Plos ONE: Ocena tveganja želodčnega raka zamudo je povzročil Helicobacter pylori Uporaba CagA zaporedje Markers
• Plos ONE: E-kadherina destabilizacijo računi za patogenost Missense mutacij v dednim difuzna Rak želodca