Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Immuunijärjestelmä kiertäminen on yksi tunnustettu tunnusmerkkejä syöpä. Tulehdusreaktioita syövän voi myös vaikuttaa suoraan kasvaimen synnyssä. Koska immuunijärjestelmä on kiinteästi isännän suojaamiseksi, on olemassa mahdollisuus, että syövät, riippumatta niiden histologinen alkuperä, antaa itseään yhteisiä ja jaettuja tulehduksellinen syöpään liittyvän molekyyli- malli (iCAMP) edistää oncoinflammation. Kuitenkin määritelmä iCAMP ei ole käsitteellisesti ja kokeellisesti tutkittu.

menetelmät ja havainnot

Genominlaajuiset cDNA ekspressiotietojen analysoitiin 221 normaali ja 324 syövän yksilöitä 7 syövän tyypit: rintojen , eturauhas-, keuhko-, paksusuoli-, maha-, suun ja haiman. Kaikkiaan 96 tulehduksellisten geenien kanssa sopusoinnussa säätelyhäiriötä tunnistettiin, kuten 44 säädelty ja 52 alas geenien. Proteiinin ilmentyminen vahvistettiin immunohistokemialla joitakin näistä geeneistä. ICAMP sisältää proteiineja, joiden roolista syövässä ovat sekaantuneet ja muut, jotka eivät vielä ole arvostettu. Kliininen merkitys monien iCAMP geenien vahvistettiin useita itsenäisiä kohortteja paksusuolen ja munasarjasyöpää sairastavilla potilailla. Molemmissa tapauksissa parempi ennuste korreloi voimakkaasti korkea

CXCL13

ja alhainen

GREM1, LOX, TNFAIP6, CD36

, ja

EDNRA

. ”Tulehduksellinen Gene Integrated Score” kehitettiin edelleen, kun yhdistetään 18 iCAMP geenien munasarjasyövän, joka ennusti kokonaiseloonjääminen. Huomattavasti, kuten selektiivinen ydin- tuonti proteiinia, jonka immunologiseen sääntelytehtävä vain alkaa tulla esiin, karyopherin alfa 2 (KPNA2) on tasaisesti ylöspäin säädelty poikki syöpätyyppeihin. Ensimmäistä kertaa, syöpää erityinen säätely ylöspäin KPNA2 ja sen kliinistä merkitystä varmistettiin kudoksen mikrosiruanalyysillä paksusuolen ja pään ja kaulan syövät.

Johtopäätös

Tämä työ määritellään tulehduksellinen allekirjoitus jaettu seitsemän epiteelin syövän tyypit ja KPNA2 kuin jatkuvasti ylös säätelemä proteiini syövässä. Tunnistaminen iCAMP ei saa olla vain uutena biomarkkeri ennustettavuutta sekä yksilöllinen syövän, mutta myös merkittäviä biologisia vaikutuksia.

Citation: Rachidi SM, Qin T, Sun S, Zheng WJ, Li Z (2013 ) Molecular profilointi Useita ihmisen syövissä Asettaa Inflammatorinen syöpään liittyvän Molecular Pattern ja Paljastukset KPNA2 yhtenäisenä Huono Prognostiset Cancer Marker. PLoS ONE 8 (3): e57911. doi: 10,1371 /journal.pone.0057911

Editor: Matthew L. Anderson, Baylor College of Medicine, Yhdysvallat

vastaanotettu 22 lokakuuta, 2012 Hyväksytty: 29 tammikuu 2013; Julkaistu 25 maaliskuuta 2013

Copyright: © 2013 Rachidi et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä tutkimus osittain tukevat pilottihankkeita National Institutes of Health /National Center for Research Resources (NIH /NCRR) myöntää P20 RR017696-05 ja P20 RR017677; National Institute of General Medical Sciences (NIH /NIGMS) R01GM063265-09S1; PhRMA Foundation Research Starter Grant (jotta W.J.Z); T.Q. tukivat PhRMA Foundation Research Starter Grant, NIH /NCRR 5P20RR017677-10, NIH /NIGMS R01GM063265-09S1 ja T32GM074934 07. Z.L. tukee NIH avustuksia. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

suhdetta syövän ja tulehdus havaittiin jo 19

luvulla, kun Ronald virchow kuvattu kasvaimeen infiltroituneen leukosyyttejä. Kuitenkin vasta viimeisten kahden vuosikymmenen ajan, että tulehduksellinen microenvironment on tunnustettu avaintekijäksi Karsinogeneesin olla mukana syövän aloittamista edistäminen ja etäpesäkkeiden [1]. Krooniset infektiot vahvistetaan etiologiset tekijät monien ihmisen syöpien [2]. Vastaavasti krooninen tulehdus, kuten tulehduksellinen suolistosairaus ja krooninen hepatiitti riskiä paksusuolen ja hepatosellulaarikarsinoomien, vastaavasti. Useimmissa tapauksissa, immuuni-valvonta on ajateltu poistamaan tuumorigeenisia pesäkkeitä [3]. Kuitenkin syöpään aloittamista solujen ohjelmoida immuunisolujen luoda kasvain sopiva mikroympäristössä, mikä kiertää antitumor immuniteetin. Lisäksi syöpä voi kouluttaa sekä synnynnäistä ja adaptiivista käsivarret immuunijärjestelmän kautta myelooinen johdettuja suppressorisolut [4], säätelijä-T-solujen [5] ja muiden välittäjien, edistää kasvua ja invaasiota.

rooli tulehduksen karsinogeneesissä alkaa kasvaimen aloittamista, läpi useita mekanismeja, kuten genotoksinen stressi kautta reaktiivisen hapen, induktio aktivaation indusoiman sytidiinideaminaasin (AID) [6], TNF-α-indusoidun pääsyn β-kateniinin tumaan [7 ] ja muut. Beyond aloittamista, sytokiinit aktivoivat pro-tuumorigeenisia transkriptiotekijöiden kuten STST3 ja NF-KB nykyisissä syöpäsoluissa [8]. Tulehdussolujen myös vaimentaa antituumorivaikutuksen immuniteetin läpi molekyylejä, kuten indoleamine-2,3-dioksigenaasia ja arginase 1, jotka häiritsevät toimintaa T-lymfosyyttien [4]. Epiteelin-mesenkymaalitransitioon on myös suosiossa sytokiinien, kuten TGF-β, edistämällä distaalinen etäpesäke [9].

”Onco-tulehdus” siis edistää eri syövän tunnusmerkit, kuten solujen lisääntymisen, angiogeneesin ja paeta apoptoosin . Tästä huolimatta kehittää cross-talk välillä syöpäsolujen ja tulehduksellinen microenvironment, lähestymistapa paljastaa kriittinen pelaajia tämä vuorovaikutus on tähän asti ollut satunnaista ja ei-kattava. Tässä tutkimuksessa oletamme, että yhteinen tulehduksellinen kuvio olemassa eri syöpätyyppejä, jotka muodostavat allekirjoituksen profiilin kutsua iCAMP. Teimme kattavan analyysin geenin ilmentymisen poikki 7 yhteinen epiteelin syöpätyyppeihin. Tukeva oncoinflammatory profiili todettiin, osoittaa, itsenäinen ja vahva ennustava arvoja kliinisiä tuloksia useiden syöpien. Tämä lähestymistapa on johtanut myös löytö ja validointi KPNA2 kuin kaikkein johdonmukaisesti säädelty proteiini syövässä.

Methods

Ethics lausunto

Pääsy potilaan näytteitä ja anonyymi tietojen analysointi hyväksyi Institutional Review Board for Human Research Medical University of South Carolina.

Tietoaineistot

Tämä analyysi sisältyi geeniekspressioprofiilien 7 syöpien riskiä. Yksi aineisto sisällytettiin kullekin syöpätyypin, jolloin yhteensä 7 aineistoja. Syöpien mukana tässä tutkimuksessa ovat: rinta-, paksusuoli-, keuhko-, suun, eturauhas-, haima- ja syöpien [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]. Aineistot saatiin Gene Expression Omnibus (GEO) aineistot, NCBI julkiseen tietokantaan. Kukin aineistot sisälsivät microarray mRNA ilmaisun tietoja syövästä ja normaalin kudoksen (taulukko S1). Kaikki aineistot käytettyjen [HG-U133_Plus_2] Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array alustan kvantifiointiin geeniekspressiotasot.

CDEP analyysi seitsemän GEO aineistot

Seitsemän epiteelin syöpä tyyppejä tutkittiin geenien tunnistamiseen osoittaa johdonmukainen ero ilmaisun käyttäen äskettäin kehitetty Tasainen Differential Expression Pattern (CDEP) menetelmä [17]. Raaka microarray data verrataan geenin ilmentymisen normaali- ja syöpäsolujen ladattiin NCBI: n GEO-tietokanta (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gds/) (taulukko S1). Kun jätetään 10 adenoomia näytettä paksusuolessa aineisto, 545 näytettä tutkittiin, joista 324 oli peräisin syöpäkudoksessa ja 221 olivat normaalit. Ilmaisu arvot samanlaiset näytteet on haimasyövän aineisto otettiin keskiarvo. Raaka aineistot olivat valmiiksi käsitelty erikseen. Kunkin aineisto, geenien ilmentyminen arvot mukautettiin ja normalisoitu jonka GCRMA lähestymistapa toteutetaan R [18]. Väärä löytö määrä (FDR) kunkin geenin kullakin normalisoitu aineisto laskettiin käyttäen permutaatio menetelmää toteuttaa ”RankProd” paketin R [19]. Jokainen geeni kussakin aineisto sitten liittyi raaka FDR, siitä, että ylös /alas-säädellä [17]. Geenejä ei läsnä alusta on aineisto, mediaani FDR arvon että aineisto annettiin [17].

CDEP meta-analyysi sitten raa’alle FDR seitsemän aineistoja. Kunkin aineisto, väärien positiivisten määrä määritellään todennäköisyys ei-säädelty geeni valheellisesti kutsutaan yli-ilmentynyt (tai ei-alassäädetty geeni valheellisesti kutsutaan tukahdutettu). Määrä geenejä on säädelty, alassäädetty, ja ei-differentiaalisesti ilmenee kussakin aineisto arvioitiin Beta seos malli toteutetaan WinBUGS [20]. Perustuen tähän hintaan ja käyttää riippumattomia Bernoulli jakaumia, laskimme todennäköisyyttä geenin tunnistettu väärin yli /alle-ilmaisi joukossa seitsemän aineistot kullekin FDR kynnys

l.

Menettely arvioimalla väärien löytö määrä (FDR

g) noudattaen edellä odotettu loki todennäköisyyden, eli osuus väärien positiivisten keskuudessa geenejä tunnistettu olevan johdonmukaisesti differentiaalisesti ilmaisi. ”Null log todennäköisyyden” laskettiin permutoimalla arvoiltaan geenejä kussakin aineisto, ja suorittamalla sitten sama yllä menettelyjä laskea odotusarvo ”null log todennäköisyyden” kussakin permutaation

b

varten jokainen geeni, jolloin on sulku.

Tietokanta Annotation, visualisointi ja integroitu Discovery (DAVID) B

tunnistamisen jälkeen ilmennetty eri geenien poikki 7 syöpätyyppejä, joukko sääteli ja alas geenien merkittiin DAVID tietokantaan (https://david.abcc.ncifcrf.gov/), ja ne, joilla geeni merkintöjä tulehdukseen liittyvien ja /tai immuunivastetta valittiin lisäanalyysiä.

Human Protein Atlas (HPAT) B

Kuusi seitsemästä syövän tyypit ja niiden vastaavat normaalia kudosta tutkittiin proteiinin ekspressiotaso kaikkien immuunijärjestelmään liittyviä geenien HPAT (www.proteinatlas.org).

Oncomine Syöpä tietokanta

Oncomine tietokanta (www.oncomine.org) käytettiin tunnistamaan kliinistä merkitystä immuunijärjestelmään liittyviä geenejä ja niiden kyky ennustaa potilaiden eloonjäämisen ja tauti uusiutuu. X-laatta ohjelmistojen [21] käytettiin määrittämään optimaalisen katkaisupisteet erottamiseksi alhaisen riskin korkean riskin potilailla.

tulehduksellinen Gene Integrated Score (Igis) B

Igis kunkin munasarjasyöpä potilas on summattu riski arvosta 18 iCAMP geenien riippumattomien ennustetekijöiden merkitystä osoituksena koulutusta aineisto [22]. Nämä geenit ovat

CCL28, CXL12, EDNRRB, GFRA1, GREM1, IL8, JAM2, LOX, MAL, MIF, MPZL2, PIGR, PTGER4, RSAD2, SERPINA5, TFF3, TNFAIP6 ja TNFSF4

. Ennustearvo Igis testattiin riippumaton TCGA munasarjasyöpä aineisto, joka perustuu raja-arvot ennalta määritetty koulutusta aineisto [22]. Tietyn potilaan arvoa geenin, joka antaa huono ennuste on sen suhteellinen riski (RR), kun taas arvo, jonka ilmentymisen että potilas ennustaa paremmin ennuste asetettiin nollaksi. Esimerkiksi jos potilaalle lankeaa riskiryhmä geenien 1 ja 2, mutta matalan riskin ryhmään geeni 3, tämä potilaan Igis on summattu Suhteellinen riski geenien 1 ja suhteellinen riski geeni 2, koska arvo geenin 3 on nolla.

Ingenuity Pathway Analysis (IPA) B

Käyttämällä Ingenuity Pathway analyysityökalu (www.ingenuity.com), tulehduksellinen geenit kartoitettiin useisiin verkkoihin, kukin näyttää yliekspressoidaan ja alle ilmaisi niitä.

kudossiruina

kudossiruina (TMA) paksusuolen syövän ja pään ja kaulan syöpä näytteet sisälsivät formaliinilla kiinnitetyt, parafiiniin kudoksiin. Paksusuolensyöpä TMA kehitettiin potilasnäytteiden saatu Medical University of South Carolina (MUSC), Charleston, SC, USA. Tutkimuksemme hyväksyi Institutional Review Board. Paksusuolen syöpä kohortti koostui kasvainten 55 potilasta ja viereisen normaalia kudosta 50 niistä yhdessä 15 imusolmuke metastaattisen näytteitä. Jokainen normaali ja syövän yksilöitä oli vähintään kahtena kappaleena. Kliiniset ja demografiset tiedot kuten ikä, sukupuoli, histologinen tyyppi, laatu, kasvain (T) ja imusolmukkeesta (N) vaiheet, yleinen ja uusiutumista elinaika saatiin Syöpärekisteri on Hollings Cancer Center Medical University of South Carolina . Pää-kaulan syöpä TMA saatiin USA Biomax-, joka sisälsi 60 pään ja kaulan okasolusyöpää ja normaali yksilöt 9 riippumattomien potilaista.

immunohistokemia (IHC) B

5 um leikkeet leikattu TMA lohkoja. KPNA2 värjäys suoritettiin käyttäen kaniinin polyklonaalista vasta-ainetta tiettyä ihmisen KPNA2 (Abcam, Cat # 84440) on 1:500 laimennus. Leikkeitä paistettiin 1 tunnin ajan 60 ° C: ssa ja de-paraffinized. Sen jälkeen, kun antigeeni haku käyttämällä sitraattipuskuria (pH = 6,0), endogeeninen peroksidaasi pysäytettiin käyttäen 3% H

2O

2 dH

2O 5 minuuttia ja ei-spesifinen sitoutuminen blokattiin 2% normaalia vuohen seerumia 3 tuntia huoneen lämpötilassa. Näytteitä inkuboitiin anti-KPNA2 vasta-aineella 4 ° C: ssa 16 tuntia, minkä jälkeen sekundaarinen vasta-aine (Vectastain ABC Kit, PK-4001), ja kehitetään käyttäen DAB-substraattia (Vector Labs SK-4100). Värjäys osoitti absoluuttinen spesifisyys tumaan ilman havaittavaa off-tavoite signaali. KPNA2 kvantifiointi suoritettiin kirurgisen patologi (S. S.), joka oli sokkoutettu potilaan kliinisten parametrien. Kvantifiointi mukana tumavärjäystä intensiteetti (1: heikko, 2: kohtalainen, 3: voimakas, mutta vähemmän intensiivistä kuin 4, ja 4: voimakas) ja prosenttiosuus positiivisten tumien kaikkien kasvainsolujen yhdessä TMA ydin.

Tulokset

data-mining työnkulku ja tunnistaminen johdonmukaisesti ilmentyvät eri geenien seitsemän ihmisen syövän tyypit

Mittaustulosten 7 aineistoja (taulukko S1) ensimmäisen kerran saatu Gene Expression Omnibus (GEO). Jokainen aineisto vastaa yhtä syövän tyyppi: rinta-, paksusuoli-, keuhko-, suun, haima-, eturauhas- ja syöpien. Nämä aineistot sisältävät ilmaisun microarray profiileja syöpäkudokset ja vastaavia normaaleissa kudoksissa. Määritettyään säädeltyyn geenejä kussakin syövän tyypistä, johdonmukainen Differential Expression Pattern (CDEP) menetelmät toteutettiin tunnistaa ilmentyvät eri geenien poikki seitsemän aineistoja. 911 geenejä säädellään ylöspäin ja 618 geenien alassäädetty. Käyttämällä DAVID, nämä geenit sitten toiminnallisesti luokiteltu ja immuunijärjestelmään liittyviä geenejä tunnistettiin (kuvio S2, taulukko S2). Edelleen parantaa signaali-kohina-suhde, geenit, jotka osoittivat kertamuutos (FC) 2 viiden tai useamman syöpätyyppejä jätettiin pois. Tämä johti vahvaa tulehduksellinen profiilin, kutsutaan iCAMP, 44 säädelty ja 52 alas geenien mRNA-tasolla (kuvio 1). Proteiini ilmentyminen iCAMP todennettiin IHC 6 syöpätyypeissä: rinta-, paksusuoli-, keuhko-, haima-, eturauhas- ja mahalaukun kaivos- Human Protein Atlas (taulukko S3, kuva S5). Kliininen merkitys iCAMP määritettiin käyttämällä Oncomine tietokantaa. Lopuksi Ingenuity Pathway Analysointityökalu käytettiin paikantaa toiminta iCAMP in syöpään liittyvän tulehduksen.

Lämpöä kartan 44 säädelty ja 52 alas geenien poikki seitsemän syöpätyyppejä, lisäksi suunta säätelyhäiriötä munasarjasyövän. ↑, säädelty. ↓, alassäädetty. ↔, muuttumattomana.

tunnistaminen immuuni liittyvien geenien

joukossa up-geenien in iCAMP, jotka osallistuvat positiivisen lymfosyyttien apoptoosin säätelyssä merkittävästi rikastettu 11,2 taittuu. Pienet kemokiinien CXC perhe, kuten

CXCL9

,

CXCL10

ja

CXCL11

rikastettiin 9,5 taitoksia (kuvio S2A). Lisäksi kasvaimia myös rikastettua geenejä muiden immunologisten luokkiin kuten isäntä-virus vuorovaikutus ja vastaus haavoittaen (kuvio S2A). Down-geenien oli erittäin runsaasti komplementin komponenttien vaihtoehtoisen reitin (9,9 taittuu), T-soluun liittyvän geenejä, kuten CD8a, grantsyymi A ja mal, T-solun erilaistumisen proteiineja (7,3 taittuu) ja geenien säätelyssä NK-solun funktion kuten lektiinin kaltaista reseptoria alaperhe K, jäsen 1 (

KLRK1

) (Kuva S2B).

toiminnot monien iCAMP geenien vielä ymmärretty. Esimerkiksi, KPNA2 osoitettiin voimistuvan laajalla-spektri syöpätyyppien (kuvio 1) [23], [24], [25], [26], [27]. On kuitenkin epäselvää, jos mahdollista kasvaimen edistävää aktiivisuutta KPNA2 johtuu sen toimintaa ydin- kuljettaja valikoivan immunoregulatooristen proteiineja, kuten STAT1 [28] ja interferoni-γ-indusoidun transkriptiotekijän IRF-1 [29].

ilmentäminen iCAMP proteiinitasolla

tarkastella proteiinin ilmentymisen mallia iCAMP geeneistä, me käytti julkisesti saatavilla proteiinin ilmentyminen tietokanta, HPAT. Geenit joissa ei ole ilmennyt differentiaalikaavojen IHC ei ole jätetty rajallisen Tämän menetelmän herkkyys. Käyttäen IHC suodatusapuna askel olisi laajentaa väärän negatiivisen havaintoja, rajoittamalla valtaa tämän tutkimuksen. Oli kuitenkin informatiivinen määritellä, mitkä geenit osoittivat proteiini muutoksia mitä syöpätyypeissä koska tällä on suoria vaikutuksia valinta geenien edelleen toiminnallisia analyysejä. Esimerkiksi, KPNA2 havaittiin kasvoi kaikissa syöpätyypeissä paitsi haimasyöpä (kuvio 2). Toisaalta, polymeerisiä immunoglobuliini reseptori (PIGR), proteiini osallistuu kuljetus epiteelin immunoglobuliinien, on johdonmukaisesti alassäädetty syöpäsoluissa (kuva 2). Kaikkiaan proteiinin ilmentyminen tietoja on saatavilla 34 säädelty ja 38 alas geenien (yhteensä = 72) 96 geenien (taulukko S3, kuva S5). Niistä 34 ylös geenien mRNA-tasolla, 13 myös säädelty IHC ainakin 3 6 syöpätyyppeihin tutkittu. Mitä transkriptionaalisesti alas geenien (38 tutkittiin proteiinin ilmentymisen), 20 osoitti alassäätöä IHC on ≥3 saman 6 syöpätyyppeihin.

Esimerkki säädelty geeni (KPNA2 ) (A) ja alassäädetty geeni (PIGR) (B) 5 syöpä tyyppejä proteiinin tasolla. Numerot vastaavat keskimääräistä kertaiseksi muutoksia mRNA kaikilla 7 syöpätyyppeihin nykyisessä tutkimuksessa.

Kliininen merkitys iCAMP geenien

vieressä päättivät käyttää munasarjasyöpä tutkia merkityksen iCAMP geenien perustuu kahteen seikkaan. Ensinnäkin useimmat munasarjojen pahanlaatuisia kasvaimia ovat epiteelin alkuperä on histologisesti samankaltainen seitsemän syöpätyyppejä, josta geeni profiili on määritelty. Toinen, munasarjasyöpä ei käytetty tuottamaan iCAMP geenejä. Ennustearvo näiden geenien munasarjasyövän voisi vahvistaa hyödyllisyys meidän geenin löytö lähestymistapa. Kontrollina, kliininen ennustearvot näiden geenien tutkittiin myös paksusuolen syöpä. Määrittää suunnan dysregulaatio kunkin geenin munasarjasyövän, me louhittu 5 julkaistu aineistot [30], [31], [32], [33], [34] ja lisäksi yksi aineisto The Cancer Genome Atlas (TCGA) ( Taulukko S4), jotka yhdessä sisältävät 35 normaali ja 878 syövän näytteitä. Perustuen määrä aineistot osoittavat säätelyhäiriötä kumpaankin suuntaan, kukin geeni leimattiin kohonnut, ennallaan tai tukahdutettu munasarjasyöpä (kuvio 1). Geeni on päättänyt olla koholla jos 1) vähintään 1 aineisto osoittaa ylössäätöä (p 0,05) ja mikään muista aineistot osoittavat alassäätöä, tai 2) vähintään 3 aineistot osoittavat ylössäätöä ja enintään yksi aineisto osoittaa alassäätöä (p 0,05). Käänteisen koskee tukahdutettu geenejä. Perustuen, että 33 44 ylös geenien myös koholla munasarjasyövän, 3 oli tukahdutettu ja 8 ei voitu määrittää. Niistä 52 alas geenien, 28 myös tukahdutettu munasarjasyövän, 7 olivat ennallaan, 10 kohosivat ja 7 määrittelemätön (kuvio 1). Siten ainakin 61 ulos 96 iCAMP geenejä yhtäpitävästi väärin säädellystä munasarjasyövän.

Colon [35], [36], [37] ja munasarjasyövän aineistot [22], [30], [38] [39], [40] päässä Oncomine, sekä TCGA paksusuolensyöpä aineisto, analysoitiin sitten kliinistä merkitystä ilmentymisen yksittäisiin iCAMP geenin. Useita geenejä, kuten

CCL20

,

CD36

ja

IL18RAP

yksilöllisesti osoitti merkittäviä korrelaatioita kliinisiä muuttujien paksusuolensyöpä kuten kasvain vaiheessa (T1-T4), imusolmukkeiden solmu tila (N0 N2), etäpesäke (M0 tai M1), patologinen grade (G1 G4) ja Duke vaihe (A-D) (kuviot 3A ja 3B). Munasarjasyövän, kaikki ylös geenien nostettaisiin pitemmälle (

CXCL10

,

RIPK2

ja

SPP1

) tai korkeampi patologinen arvosana (

CXCL11

,

KPNA2

,

RSAD2

,

THOC4

ja

TNC

) (kuvio 4A). Mitä alassäädetty iCAMP geenejä, edenneessä vaiheessa siirrettävä suurempi kuvaamaan joitakin geenejä (

CCL28

ja

CFD

) ja alemman muiden ilmentyminen (

CLU-

,

LEAP2

,

PIGR

ja

TFF3

) (kuvio 4B).

neljä riippumattomissa tutkimuksissa analysoitiin ekspressiota osoitettu geenejä ja niiden kliinistä merkitystä. Pystyakselilla on normalisoitu ilmentymisen intensiteetti kunkin geenin suhteen mediaani intensiteetti koko geenin koettimiin. Virhe palkit kuvaavat keskihajontaa. Geenit ovat aakkosjärjestyksessä.

Sama kuin kuviossa 3 paitsi, että viisi riippumattomia tutkimuksia munasarjasyövän analysoitiin ilmentymisen osoitti geenien ja niiden kliininen arvo.

Me seuraavaksi määrittää, jos iCAMP geenin ilmentymisen taso ennustaa selviytymisen, joka perustuu raaka microarray tietoja paksusuolensyöpä [37] ja munasarjasyöpä [22]. Geenit, jotka osoittivat eri ekspressiotasoja välillä perhe ja ei-perhe on yksi, kolme ja /tai viisi vuotta testattiin Kaplan-Meier-analyysi (kuviot 5 ja 6). Paksusuolen syöpä, parempi yleinen eloonjäänti ennustaa korkeampia GFRA1 ja THOC4, alentavat C7, GREM1, ISG15, LIFR, LOX, MMRN1, SCN4B, SPP1, TNC, TNFAIP6 ja ZC3H8 (kuvio 5A). Säädeltyyn ilmentymistä monissa iCAMP geenien on myös merkittäviä ennustava arvo syövän uusiutumiseen (kuvio 5B).

kaksi aineistot Smith

et al.

[37] tutkittiin ilmoitettu geenejä. Korkea, potilaat, joilla on korkea geeniekspressiota. Matala, potilaat, joilla on alhainen geenin ilmentymisen. RR, suhteellinen riski. Geenit ovat aakkosjärjestyksessä. Red: Kohonneet iCAMP geeni, Blue: Tukahdutettu iCAMP geeni.

Raaka-geenin ilmentyminen tiedot on saatu Tothill

et al.

[22] ja (A) ja (B), ja TCGA varten (C). Red: koholla munasarjasyöpä, Blue: tukahdutettu munasarjasyöpä, Musta: Ei muutoksia tai tuntematon. Igis pisteet laskettiin kaikki 18 geenit ilmoitettu (A).

Vaiheessa IIIC munasarjasyöpä, yleisesti parantunut eloonjääminen liittyi suurempi mRNA tasoilla IL8, MIF, MPZL2, PIGR, RSAD2 , SERPINA5 ja TFF3, mutta alemmat tasot CCL28, CXCL12, EDNRB, GFRA1, GREM1, JAM2, LOX, MAL, PTGER4, TNFAIP6 ja TNFSF4 (kuvio 6A). Dysegulation monet näistä geeneistä on myös ennustaa toistumisen-elinaika (kuvio 6B).

Mielenkiintoista, alempi ilmentymisen määrä geenejä (GREM1, LOX, TNFAIP6, CD36, ja EDNRA) ennustettu parempi ennuste sekä munasarjojen ja paksusuolen syöpiä. Toisaalta, CXCL13 korkeus ennusti parempaa ennustetta sekä sairauksien (kuviot 5 ja 6).

Voit selvittää ennustetekijöiden arvon iCAMP geenien ryhmänä, tulehduksellinen geeni integroitu pisteet (Igis) kehitettiin munasarjasyövän syöpä (kuviot 6C). Igis mukana 18 geenejä, jotka itsenäisesti osoitti merkittäviä ennustettavuus (p 0,05) Kaplan-Meier-analyysi. Tämä tilanne otetaan huomioon joukko geenejä, jossa potilas kuuluu korkean riskin ryhmään, samoin kuin riski kaikkien näiden geenien annetaanko. Häiriönsiedolla Igis validoitiin käyttämällä riippumatonta munasarjasyöpä TCGA aineisto. Perustuen sulku arvoihin ennalta määritetty peruskoulutuksen aineisto edellä [22], vaihe IIIC potilaita TCGA aineisto luokiteltiin joko suuri tai pieni riski kunkin geenin. Sitten kullekin geenille, jossa TCGA potilaalla on huono ennuste, suhteellinen riski (RR ennalta määritetty koulutusta aineisto) tämän geenin lisättiin potilaiden Igis pisteet. TCGA potilaat lopulta jaettiin eri Igis tulokset perustuvat ekspressiotasoja kaikista 18 Igis geenejä. Huomasimme, että Igis todellakin ennustettu kokonaiselinaikaa (RR = 1,21, p = 0,02) (kuviot 6C).

Kliininen merkitys KPNA2 paksusuolen adenokarsinoomaa ja pään ja kaulan okasolusyöpää

Seuraava keskittyi KPNA2 paksusuolen adenokarsinooma ja pää /kaula okasolusyöpä, koska KPNA2 yli-ilmentyminen ei ole raportoitu näiden syövän tyypit. KPNA2 on ydin- /Solulimaproteiini mukana tuonti valitse soluliman proteiinien tumaan. Se sitoutuu tumalokalisaatiosekvenssiai- (NLS) sen lastin proteiinin ja karyopherin β1, ja koko proteiinikompleksi translokoituu koko ydinvoiman kirjekuori kautta tumahuokonen kompleksi (NPC) [41]. Niistä KPNA2 asiakkaiden on interferoni-γ-indusoidun transkriptiotekijän IRF-1 [29] ja STAT1 [28], jotka molemmat ovat mukana isännän immuunivastetta.

tutki KPNA2 lausekkeen immunohistrochemistry käyttämällä in -talo kasvain mikrosirujen joka sisältää 55 ensisijaista paksusuolensyöpä yksilöitä, 15 imusolmukemetastaaseja ja 50 vastaavien viereisten normaaleissa kudoksissa potilailta erilaisten sairauksien vaiheissa. Löysimme jyrkkä nousu KPNA2 ilmaisun ensisijainen ja imusolmuke metastaattinen paksusuolen kasvaimissa verrattuna viereisiin normaaleissa kudoksissa (kuviot 7A, 7B ja 7C). KPNA2 ilmentyminen korreloi myös kasvaimen (T) vaihe, jossa positiivisten solujen prosenttiosuuden kasvoi T1 T4 (T1: 6,4%, T2: 10%, T3: 20,6% ja T4: 25,4%) (kuvio 7D). Kun otetaan huomioon, että suurin osa potilaista olivat T2 (n = 11) ja T3 (n = 31) ryhmään, löydettiin merkittävä ero KPNA2 ilmaisun välillä T2 ja T3 (p = 0,017). Ero oli merkitsevä välillä yhdistettynä T1-T2 ja T3-T4 vaiheissa (p = 0,003) (kuvio 7D). Vielä tärkeämpää on, potilailla, joilla on KPNA2 intensiteetti pisteet ≥3 näkyy huonompi kokonaiselossaoloaikaa kuin ne, joilla KPNA2 intensiteetti ≤2 (suhteellinen riski = 1,9, p = 0,048) (Kuva 7E).

. Edustavat kuvat KPNA2 immunohistokemiallisella värjäyksellä normaalista ja pahanlaatuisten koolonin kudoksiin. B. kvantitointi KPNA2 värjäytymisen intensiteetti normaaleissa kudoksissa (N, n = 50), primaarikasvaimen (T, n = 55) ja imusolmukkeen etäpesäke (LN Ca, n = 15). * P 0,0001. C. Taajuus KPNA2 positiivisia soluja. * P 0,0001. D. prosenttiosuus KPNA2-positiivisten solujen korreloi T vaiheessa. * P 0,05. E. Kaplan-Meier käyrä osoittaa eloonjäämisaste paksusuolen syöpäpotilaiden eri KPNA2 ilme.

Samanlainen paksusuolensyöpä, suun ja kurkunpään okasolusyöpää näkyvissä kohonneet KPNA2 verrattuna itsenäistä suun ja kurkunpään normaaleissa kudoksissa (kuvio 8A, 8B ja 8C). Vaikka KPNA2 eikä korreloinut sairauden kanssa vaiheessa oli korkeampi kaikissa luokan 2 (39,2% positiivisia soluja) ja 3. asteen (49% positiivisia soluja) karsinoomien verrattuna grade 1 (26,3%). (P (G1 vs. G2) = 0,03 ja p (G1 vs. G3) = 0,002) (kuvio 8D).

. Edustavat kuvat KPNA2 immunohistokemiallisella värjäyksellä normaalista ja pahanlaatuiset kielen kudoksiin. B. KPNA2 värjäytymisen intensiteetti primaarikasvaimen ja viereisen normaalia kudosta * p 0,0001. C. Taajuus KPNA2 positiivisten solujen primaarikasvaimen ja viereisen normaalin kudoksen (2%). * P 0,0001. D. korrelaatio KPNA2 ilmaisun ja kasvaimen. * P 0,05.

TNFAIP6 yliekspressoituu koolonadenokarsinooma

Tuumorinekroositekijä-alfa-indusoidun proteiinin 6 (TNFAIP6) on erittyvä glykoproteiini ilmaistaan ​​epiteelisolujen ja leukosyyttien normaaleissa ja tulehdustiloja. Sen tulehdusta toiminto on vakiintunut eri tulehdustilojen, kuten nivelrikko, ja se on havaittavissa seeruminäytteistä potilailla, joilla on autoimmuunitauteja, [42]. Äskettäin transkription profilointi veren peräsuolen potilaiden ja normaalin valvontaa qRT-PCR tunnistettu TNFAIP6 biomarkkerina peräsuolen syövän [43]. Tämä tutkimus osoittaa, että TNFAIP6 mRNA kohonnut ääreisverisoluissa paksusuolisyövän potilaille. Tässä, tutkimme proteiinin tasot TNFAIP6 paksusuolen syöpäsoluissa ja viereisen normaalin epiteelin. Immunohistokemiallinen värjäys 55 paksusuolensyöpä näytteet ja 50 viereisten normaaleissa kudoksissa paljasti voimistunutta ilmentymistä syövän on per solu perusteella, sekä kasvua taajuuden TNFAIP6-ilmentävien solujen (kuviot 9A, B ja C). TNFAIP6 proteiinin tasoja ei ennustanut yleistä potilaan eloonjäämisen (tuloksia ei ole esitetty). Kuten tauti uusiutuu, löysimme suuntaus huonompi uusiutumista elinaika erittäin ilmentävät potilailla (kuvio 9D), saavuttamatta tilastollista merkitystä (RR = 2,44, p = 0,09).

. Edustavat kuvat TNFAIP6 immunohistokemiallisella värjäyksellä normaalista ja pahanlaatuisten koolonin kudoksiin. B. TNFAIP6 värjäytymisen intensiteetti ensisijainen paksusuolen kasvain (n = 55) ja viereisen normaalia kudosta (n = 50). * P 0,001. C. Taajuus TNFAIP6 positiivisten solujen primaarikasvaimen (n = 55) ja viereisen normaalia kudosta (n = 50). * P 0,0001. D. Kaplan-Meierin käyrä uusiutumista elinaika paksusuolen syövän potilaille, joilla on eri TNFAIP6 ilme, joka perustuu positiivisten solujen prosenttiosuuden.

Keskustelu

Tämä tutkimus suunniteltiin käsitteellisesti ja kokeellisesti osoittaa uusi hypoteesi, että syövät riippumatta etiologiasta, Harbor yhteinen iCAMPs kiertää immuunivalvonnan ja highjack isännän immuniteetin edistämiseksi onkopsykologista tulehduksellinen kasvua ja etäpesäkkeiden. Puolueeton ja kattava tiedonlouhinnasta strategia tehtiin puuttua tähän hypoteesin ja louhia yhteisiä molekyylitason ekspressiokuvioita suuri määrä potilaita monien riippumattomien tutkimusten johdonmukaisuuden varmistamiseksi meidän havainnoista. Ilmaisu Valikoivan geenien vahvistettiin kudossiruina. Vaikka biologista merkitystä meidän havainnon odottaa lisätutkimuksia, on selvää, että iCAMP paitsi olemassa, mutta osoittaa myös merkittävästi kliinistä merkitystä. Ydin iCAMP geeniperimä toistaa monia vakiintunut geenejä, jotka poikkeavasti ilmaistu syöpäkudoksessa, kuten VCAN ja KPNA2. (https://bioinfo.vanderbilt.edu/webgestalt/).

doi:10.1371/journal.pone.0057911.s003

(PDF)

Figure