Krooninen sairaus

tiivistelmä

5-fluorourasiili (5-FU) ja sen esi- lääkkeen Kapesitabiini on laajalti käytetty hoidossa peräsuolen syöpä. Kuitenkin kaikki potilaat reagoivat lääkkeen, joten on tarvetta kehittää luotettavia aikaisin ennustavan biomarkkereita 5-FU vastausta. Täällä me raportoimme uusi potentiaalisesti toiminnallinen yhden emäksen monimuotoisuus (pfSNP) lähestymistapa tunnistaa SNP jotka voivat toimia ennakoivaa biomarkkerit vaste 5-FU Kiinan metastasoitunut kolorektaalisyöpä (CRC) potilasta. 1547 pfSNPs ja yksi muuttuva numero tandem repeat (VNTR) in 139 geenien 5-FU lääke (sekä PK ja PD-reitti) ja peräsuolen syövän tauti reittejä tutkittiin 2 ryhmissä CRC potilaista. Kutistuminen maksan etäpesäke mitattuna RECIST kriteereitä käytettiin kliinisessä päätepiste. Neljä ei-responder-erityisiä pfSNPs havaittiin osuus 37,5% kaikista ei-vastetta (P 0,0003). Viisi ylimääräistä pfSNPs tunnistettiin Monimuuttuja malli (AUC alle ROC = 0,875), joka sovellettiin kaikkiin muihin pfSNPs, lukuun ottamatta ei-responder-erityisiä pfSNPs. Nämä pfSNPs, joka osaa erottaa muusta vastetta päässä vastetta, lähinnä asuvat tuumorisuppressorigeeneille tai geenit peräsuolen syövän riskiä. Näin ollen yhteensä 9 uusien SNP: iden mahdollisten toiminnallisten merkitys voi kyetä erottamaan ei-vastetta päässä vaste 5-FU. Nämä pfSNPs voivat olla hyödyllisiä biomarkkereita ennustamiseksi vaste 5-FU.

Citation: Wang J, Wang X, Zhao M, Choo SP, Ong SJ, Ong SYK, et al. (2014) Mahdollisesti Toiminnallinen SNP (pfSNPs) kuin Novel Perimän ennustajat 5-FU Response in metastasoituneen kolorektaalisyövän Potilaat. PLoS ONE 9 (11): e111694. doi: 10,1371 /journal.pone.0111694

Editor: Anthony W I. Lo, Queen Mary Hospital, Hong Kong

vastaanotettu: 22 heinäkuu 2014; Hyväksytty: 29 syyskuu 2014; Julkaistu: 5. marraskuuta 2014

Copyright: © 2014 Wang 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.

Data Saatavuus: Tällä kirjoittajat vahvistavat, että kaikki tiedot taustalla olevat havainnot ovat täysin saatavilla rajoituksetta. Kaikki asiaankuuluvat tiedot ovat paperi- ja sen tukeminen Information tiedostoja.

Rahoitus: Tätä työtä tukivat avustus (SERC 112 148 0008) Singaporesta Biomedical Research Council – ja tekniikan tutkimuksen neuvoston (BMRC-SERC) A /professorit Caroline Lee, Simon Ong, Yik Ying Teo ja Samuel Chong. 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

joka vuosi yli miljoona yksilöiden maailmassa kehittää peräsuolen syöpä [1], mikä vastaa 10% maailman syövän taakkaa. Peräsuolen syöpä (CRC) on useimmin diagnosoitu syöpä Singapore (7909 uutta tapausta välillä 2005-2009) [2]. Yli puolet CRC potilaista kehittyy etäpesäkkeitä (vaihe 4) joko diagnoosi tai uusiutumisen Alkuperäisten parantavaa tarkoitusta hoitoa. Tämä tarkoittaa huomattavaa potilaiden osuus, jotka saattavat tarvita hoitoa varten etäpesäke tai uusiutumisen paksusuolisyövän.

5-fluorourasiilin (5-FU) ja sen pro-drug, Capecitabine, käytetään laajalti hoidettaessa CRC. On ehdotettu, että on olemassa kaksi erillistä toimintatapoja 5-FU. Ensinnäkin se toimii anti-metaboliitti, jossa sen aktiivinen muoto, FdUMP, tuotetaan tymidiinifosforylaasia (TYMP), estää tymidylaattisyntaasia (TYMS). Toiseksi, se voi aiheuttaa solujen kuoleman, jolloin sisällyttäminen sen aktiiviset tuotteet FUTP ja FdUTP RNA: han ja DNA: ta, vastaavasti, johtaa myöhemmin apoptoosin [3]. Uridiinia monofosfaatti -syntetaasi (umps, joka tunnetaan myös OPRT) vastaa muuntaa 5-FU ja FUMP, joka on ensimmäinen vaihe tuottaa FUTP ja FdUTP. Kuitenkin kahden reitin voivat olla päällekkäisiä, koska välituote ”solu toksisuuden” reitti, FUDP, voidaan myös muuntaa FdUDP ja sen jälkeen FdUMP ja osallistua ”anti-metaboliitti” kautta. 5-FU hajoaa osaksi inaktiivinen muoto DHFU mukaan dihydropyrimidiinidehydrogenaasin (DPYD), ja DPYD on nopeutta rajoittava entsyymi hajottavien 5-FU.

Tällä hetkellä ei ole olemassa luotettavia testejä varhaiseen ennustamiseen vaste 5-FU. Kehittäminen luotettava varhainen ennustavan biomarkkeri vastaus yhteisen kemoterapia, kuten 5-FU, metastaattisessa kolorektaalisyövässä on mahdollista johtaa asianmukaista räätälöintiä hoidon yksittäisille potilaille ja auttaa meidät lähemmäksi aidosti yksilöllistä hoitoa. Kaiken kaikkiaan taloudellisten kustannusten edut toteutuvat sekä ennusti vastanneiden ja vastetta. Vastaajat saada asianmukaista hoitoa luottamusta odotettavissa vasteen. Ennakoitu vastaamattomien tavanomaisen hoidon välttää hukkaan kustannuksella 3 sykliä turhaa hoitoa, tarpeettomia toksisuustapauksia, itse tarvitsevat korjaustoimenpiteitä ja aika menetykset turhaa käsittelyä ja menetys tilaisuuden tehokkaaseen hoitoon. Nämä potilaat voidaan valita ehdolle uusia hoitomuotoja ja yhdistelmä kemoterapiaa.

Toistaiseksi vain variantteja on ”5-FU PD” geenit raportoitiin olevan merkittävästi liittyy 5-FU tehoa mitataan kasvaimen kutistumisesta joissakin tutkimuksissa [4] – [7]. Valitettavasti replikointi tällaisten raportoitu yhdistyksen välillä ”5-FU PD” geenivarianttien ja kasvaimen kutistuminen jatkuu haasteellisena [4], [6], [8] – [13], mikä viittaa mahdollisen läsnäolon muiden lokusten määritettäessä 5-FU tehoa .

oli mielenkiintoista huomata, että variantit ”5-FU PK” geenit lähinnä tutkittu niiden yhdessä 5-FU myrkyllisyys, ei tehoa [14] – [17], vaikka ekspressiotasot näiden geenien on aiemmin liittynyt 5-FU teho [18]. Joitakin yrityksiä [8], [19] yrittänyt tutkia mahdollista yhteyttä tehoa, mutta epäonnistui.

Lisäksi useimmat tutkimukset vastaus 5-FU hoidossa keskitytään pääasiassa SNP muutaman kandidaattigeenejä. Vain yksi tutkimuksessa tarkasteltiin 21 variantteja ensisijaisesti koodausalue 11 geenien mukana aineenvaihduntaan /toiminta 5-FU: n ja muiden siihen liittyvien farmakologinen reittejä [19]. Tämä tutkimus kuitenkin vielä ei kattavasti kysellä kaikki mahdolliset variantit, jotka voivat olla mukana 5-FU vasteen.

toinen rajoitus olevien tutkimusten on, että vain yhden muuttujan analyysit ovat tähän asti on käytetty, ja tämä voi olla riittävä teho havaitsemiseksi yhdistyksen lääkkeen vaste harvinaisempia /harvinainen SNP kanssa pienestä näytteestä. Monimuuttuja malli käytettiin onnistuneesti arvioida sopiva annos varfariinin perustuu kliinisiin ja geneettiset tiedot [20].

Näin ollen tässä tutkimuksessa, käytämme uusi lähestymistapa kyselevän potentiaalisesti toiminnallinen SNP (pfSNPs) asianomaisissa huumeiden ja tauti polku tunnistaa yhdessä lääkkeen vaste. 1547 potentiaalisesti toiminnallinen SNP + 1 VNTR (Variable Number Tandem Repeat) 139 geenien lääkeaineen (sekä PK ja PD-reitti) ja sairauden reittejä tutkittiin. Mahdollisesti funktionaalinen SNP tunnistettiin käyttäen pfSNP tietovaranto (https://pfs.nus.edu.sg/) [21], joka sisälsi SNP jotka raportoitiin aiemmin toimivaksi tai liittyvän sairauden /lääkevastegenotyypin; SNP jotka päätellä olevan potentiaalisesti toiminnallisen geneettisen lähestymistavoista samoin kuin ennustettu olevan potentiaalisesti toiminnallinen puoli jaksoryhmittymät.

Koska näytteiden määrä oli rajallinen, kaksivaiheinen tutkimusasetelma oli työssä. Ensimmäisessä vaiheessa, tutkimme 62 potilasta, jotka olivat vain Kapesitabiini, aihiolääke 5-FU, tunnistamaan kiinnostavia SNP jotka marginaalisesti liittyvän lääkkeen vaste mitattuna kasvaimen kutistuminen. Nämä SNP tutkittiin sitten toisessa ryhmässä 27 potilasta, jotka saivat 5-FU: hun ja oksaliplatiinia. Yhdistetty Monimuuttuja ja romahtava (CMC) analyysi käytettiin arvioimaan harvinaisempia (≤5%), ei-responder-erityisiä pfSNPs niiden yhdessä 5-FU lääkevaste kun logistinen regressio perustuvan monimuuttuja mallia käyttäen vaiheittaista Akaike Information Criterion (stepAIC ) menetelmää käytettiin kuulustella toisen pfSNPs niiden yhdessä 5-FU lääkevaste potilailla, jotka eivät kanna ei-responder-erityisiä pfSNPs.

Materiaalit ja menetelmät

Patient näytteitä ja kliinisten parametrien

kutistuminen maksan metastaattisen CRC kasvaimen käytettiin kliinisissä päätepisteen mittaamiseen hoidon tehokkuutta. Response arviointiperusteet kiinteitä kasvaimia (RECIST) [22] käytetään määrittämään tuumorivasteita. Potilaiden palvelukseen, ei ollut potilasta, jotka kuuluvat ”täydellinen vaste” luokkaan. Potilaat, joilla ”Osittainen vaste” katsottiin nimellä ”Responders ja potilaiden kanssa” Etenevä sairaus ”tai” Vakaa tauti ”luokiteltiin” ei-vastanneet ”yhdistyksen analyysissä.

Yhteensä 89 etuyhteydettömien Kiinan metastaattinen CRC potilasta rekrytoitiin. Kaikilla potilailla oli maksa etäpesäke ja annettiin neo-adjuvanttihoitoa ennen käyttöä maksan vaurio. Taulukossa 1 esitetään potilaiden ominaisuuksiin jokaisessa tutkimuksessa.

Ryhmässä 1, 62 jotka eivät liity Vaihe IV CRC Kiinan potilasta rekrytoitiin. Näitä potilaita hoidettiin vain Kapesitabiini ja niitä ei ole koskaan aiemmin altistuneet tätä lääkettä. Näistä 62 potilasta, 13 oli osittainen vaste, 31 oli stabiili tauti, ja 18 oli etenevä sairaus. Siten vastausprosentti on tässä potilasryhmässä on vain ~21%, mikä on tyypillistä yhden aineella [23]. ~79% Potilaista oli miehiä, ja mediaani-ikä kohortin oli 60 vuotta.

Ryhmässä 2, 27 jotka eivät liity Kiinan maksan metastaattinen CRC potilaalla, joita hoidettiin 5-FU (muutama oli Capecitabine) yksin (muutama) tai oksaliplatiinin järjestelmää (useimmat) niiden neo-adjuvanttihoitoa tutkittiin. Joillakin näistä potilaista oli myös aiemmin altistuneet näitä lääkkeitä. Näistä 27 potilasta, 12 oli osittainen vaste, seitsemän oli stabiili tauti, ja kahdeksan oli etenevä sairaus. Siten vastausprosentti oli ~45%, mikä on tyypillistä potilailla, joille tehdään 2-lääkeyhdistelmäterapiaan [24]. Kaksi kolmasosaa näistä potilaista ovat miehiä, ja iän mediaani oli 62 vuotta.

Ethics selvitys

Tämä tutkimus on hyväksynyt Singhealth Keskitetty Institutional Review Board (CIRB) (Viitenumero: NC05-22 ja 2005/421 /B).

valinta potentiaalisesti toiminnallisen SNP (pfSNPs) assosiaatiota tutkimuksessa

pfSNP resurssi (https://pfs.nus.edu.sg/) [21] käytettiin tunnistamaan SNP geeneissä liittyy 5-FU /Capecitabine, oksaliplatiini sekä peräsuolen syöpään. Noin 2800 pfSNPs vuonna 214 geenien havaittiin olevan yhteydessä avainsanoja kuten ”fluorourasiili”, ”5-fluorourasiilin”, ”kapesitabiinin”, ”platina”, ”oksaliplatiini” sekä ”peräsuolen syöpä”. Koska vain 1536 SNP voidaan genotyyppi yhden ainoan räätälöity GoldenGate genotyypin Array (Illumina, Inc), seuraavat kriteerit käytettiin valitsemaan joissakin näistä 2800 pfSNPs: kaikki SNP sisällä promoottori, koodaus, 5 ’/3’ un-kääntänyt alueet, jotka on GoldenGate Pisteet (GGS: mitta määrityksen laatu niiden alusta) on suurempi kuin 0,5, valittiin. Sillä intronit, pfSNP kanssa GGS 0,7 valittiin ja monomorphic niistä raportoidaan HapMap CHB väestöstä suljettiin, lukuun ottamatta aikaisemmin raportoitu toimiva. Mistään vieressä SNP jotka voivat häiritä toisiaan määrityksessä, valitsimme SNP mukaan seuraavassa järjestyksessä: ”Aiemmin raportoitu → Muut kuin Synonymous → Synonymous → UTR → Intron”. Luettelo kaikista SNP sisältyvästä GoldenGate array on saatavana Taulukko S1.

markkereiden joukossa, jotka olivat sopimattomia joiden genotyyppi mukaan GoldenGate määrityksen, 14 tärkeitä markkereita 5-FU vaste ennuste valittiin olemaan genotyyppi muilla menetelmillä (lueteltu taulukossa S2). 14 merkkejä ovat aiemmin hyvin tutkittu VNTR upotettu SNP [25] sekä 6bps 3 ’UTR Indel että TYMS geenissä koska GoldenGate tekniikka voisi vain genotyypin SNP. Muita markkereita ovat SNP alhainen GoldenGate partituureista TYMS, TYMP ja DPYD geenejä. Räätälöity Sequenom n MassARRAY paneeli käytettiin genotyypin 11 14 markkereita ja 1 SNP genotyyppi ABI TaqMan. Lisäksi olemme kehittäneet uuden menetelmän genotyypin VNTR (rs2853542) ja sulautettujen SNP (rs34743033) on TYMS geenissä. Tämä VNTR voi olla joko 2 tai 3 toistoa, ja SNP voi esiintyä sekä toisen ja kolmannen toista [26]. Olemme kehittäneet luotettava menetelmä käyttäen Sanger Sequencing tähän tarkoitukseen. Fragmentti 486 bp monistettiin käyttäen alukkeita (F- CTGCTGGCTTAGAGAAGGCG ja R- AGCGGAGGATGTGTTGGATC) ja amplikonin sekvensoitiin molempiin suuntiin käyttämällä eteenpäin ja taaksepäin-alukkeita. Eri genotyyppien antaisi erillisiä kuvioita eteenpäin ja taaksepäin sekvensoinnin lukee (Kuten kuvassa S1), jolloin genotyyppi voidaan helposti päätellä.

Yhteenvetona oli 1536 markkereita (lueteltu taulukossa S1) genotyyppi kanssa yksi räätälöityjä Illumina GoldenGate SNP genotyypityksen array, 11 (lueteltu taulukossa S2) mukaan Sequenom n MassARRAY, 1 (rs11479) ABI TaqMan ja VNTR (rs2853542), jossa upotettu SNP (rs34743033) oli genotyyppi käyttäen Sanger Sequencing.

jakauma SNP ja geenit valittu kolmeen ryhmään (CRC, fluoriurasiili ja Platinum liittyvä) on esitetty kuviossa S2. Yli puolet SNP (863) ovat peräisin fluorourasiili liittyviä geenejä ja 702 SNP: t ovat peräisin platina liittyviä geenejä. Huomattava osa SNP (656) ovat peräisin CRC liittyviä geenejä, vaikka 40% (32 out of 80) näiden geenien ja 88% (579 ulos 656) SNP liittyvät fluorourasiili ja /tai platina samoin .

numerot SNP kunkin geenin alueella ja toiminta luokka kattaa tässä tutkimuksessa on esitetty kuvassa S3. Kukin neljästä geenialueille eli promoottori, koodaus, introni ja 3 ’UTR, peitto yleisesti. Promoottorin ja 3’-UTR, useimmat SNP genotyyppi ovat niitä, jotka muuttuvat TF sitoutumiskohtia. Vuonna koodaavan alueen, SNP jotka muuttavat ESE /ESS sivustot ovat runsain, ja ei-synonyymejä SNP jotka aiheuttavat haitallisia vaikutuksia ovat toiseksi yleisin. Intronialueesta SNP on rikastunut joilla allekirjoitus viime positiivisen valinnan.

Jakelu SNP vähäinen alleelin taajuus introni vs. ei-introni alue on esitetty taulukossa S3. Koodaus, 3′-UTR, ja promoottorialueita, useita SNP: iden ei ole aiemmin genotyypitettiin HapMap on genotyyppi tässä tutkimuksessa. Koska tutkimus pyrkii myös tutustua harvinaisia ​​muunnoksia, useita SNP raportoimat HapMap olevan monomorphic myös genotyyppi. Intronille alueella, koska suurin osa SNP: t ovat ne, joilla on allekirjoitus viime positiivisen valinnan, he ovat MAF enemmän kuin 5%. Emme genotyypin monet monomorphic ne sisällä introneja.

Yhden markkerin assosiaatio analyysi

Hardy-Weinberg tasapainoa ja pieniä alleelifrekvensseiltään analysoitiin käyttämällä Microsoft Excel-pohjainen SNP Tilastot Laskin itse kehittänyt. Single merkki yhdistys analyysi suoritettiin käyttäen Plink [27]. P-arvo laskettiin permutaatiosymbolia perustuvaa menetelmää, ja Odds Ratio (OR) ja vastaavat 95%: n luottamusväli määritettiin säännöllisesti alleeli-pohjainen yhdistys analyysit, koska permutaatio perustuva menetelmä ei tarjoa tällaista tietoa. Genotyyppi VNTR (rs2853542) ja sulautettujen SNP (rs34743033) on TYMS geeni uudelleen koodataan bi-alleelinen SNP käsittää korkean ilmentymisen alleeli ja alhaisen ilmentymisen alleelin mukaan Kawakami et ai [26].

Yhdistetty Monimuuttuja ja romahtava (CMC) analysoi ei-responder-erityisiä SNP

Yhdistetty Monimuuttuja ja romahtava (CMC) menetelmää ehdotti ensimmäisenä menetelmänä analysoida harvinainen SNP [28]. CMC hyödyntää Hotellingin t

2 testi analysoida yli 2 ryhmää romahtanut variantteja. Kun vain 2 ryhmät sellaiset variantit analysoidaan, Fisherin testiä voidaan käyttää. Tässä tutkimuksessa käytimme Fisherin testiä arvioida jos romahti pienet alleeli ei-responder erityisiä SNP jotka ovat harvinaisempia (≤5% pienet alleelin taajuus) olisi hyvä indikaattori reagoida 5-FU.

regressiomalli perustuu monimuuttuja mallia käyttäen Akaike Information Criterion (stepAIC) menettely ennustaa lääkkeen vaste potilailla, joilla ei ole ei-responder-erityisiä SNP

potilaat, joilla ei ole mitään ei-responder erityiset SNP, jaettiin 2 ryhmään. Tiedot ensimmäisestä ryhmästä, joka käsittää 80%: lla käytettiin kouluttaa logistinen regressio perustuvan monimuuttuja mallia käyttämällä Akaike Information Criterion (AIC) vaiheittain algoritmin (käyttäen R paketti ”stepAIC”), kun tietoa toisesta 20% potilaista käytettiin mallin vahvistamiseksi. Valittu malli arvioitiin Area Under the Curve (AUC) Receiver Operating Characteristic (ROC) käyriä. Optimaalinen cut-off-piste logistisen regression valittiin jossa enimmäismäärä herkkyys ja spesifisyys saadaan [29], [30].

Tulokset ja keskustelu

Korkea concordance (R

2 = 0,9494) ei havaittu alleelifrekvenssien SNP tutkimuksessamme ja niillä, CHB (Kiinan Pekingissä) väestön HapMap (Release 27) (kuva S4) vahvistavat laatua genotyypitys. Suuri osa SNP tutkittu tässä tutkimuksessa olivat joko monomorphic (36%) tai oli korkea vähäinen alleelin taajuus (MAF≥0.1, 46%) (kuva S5). Seitsemänkymmentäkaksi ja 66 SNP Ryhmät 1 ja 2, vastaavasti, havaittiin merkittävästi poiketa Hardy-Weinberg tasapaino ja jätettiin pois lisäanalyysiä.

genotyyppi onnistuneesti (97-100%) osoitettu 9 ulos 11. SNP genotyyppi käyttäen Sequenom n MassARRAY. Sangerin sekvensoinnin onnistuneesti osoitettu genotyyppi 2 SNP kaikki näytteet samalla TaqMan-määritys onnistuneesti osoitettu genotyypit 96% näytteistä. Kaikki SNP onnistuneesti genotyyppi näillä menetelmillä todettiin olevan Hardy-Weinberg tasapaino.

Yhden SNP yhdistys analyysi tunnistettu kolme ei-responder erityisiä SNP umps geenin, joka voi edustaa potentiaalisia ennustavan biomarkkereiden ei-vastausta 5-FU

Koska näytteiden määrä tässä tutkimuksessa oli pieni, rajat validointi lähestymistapaa käytettiin jossa näytteet eriytyneet 2 eri ryhmään varten löytö ja validointi parantaa luotettavuutta havaintomme.

yhteensä 36 SNP 12 geenien havaittiin olevan yhteydessä lääkkeen vaste ennen useita testiä korjausta ryhmän 1 potilailla (taulukko 2). Koska otoskoko oli pieni (n = 62), yksikään näistä merkkiaineet olivat tilastollisesti merkitseviä jälkeen Bonferroni korjauksen.

Tästä huolimatta oli 68 matalataajuista pfSNPs ryhmässä 1, jotka ainutlaatuisesti löytyy vain non -responders (non-responder-erityisiä pfSNP). Arvioidaan, jos jokin näistä ei-responder-erityisiä pfSNPs voivat edustaa mahdollisia ennustavan biomarkkeri kadon 5-FU, tutkimme toinen ryhmä 27 potilasta. Näistä 68 vastaamattomia erityisiä pfSNPs, 24 jäi ei-responder-erityisiä edes ryhmässä 2 ja nämä on esitetty taulukossa 3. Kuitenkin vain 3 ei-responder-erityisiä SNP Uridine monofosfaatti -syntetaasi (umps) geeni, eli rs2291078 (E /4 /T1050A C350 *), rs3772809 (E /6 /A1336G H446Y) ja rs3772810 (E6 /3UTR /A28G) (taulukko 2, SNP: t 42-44) (taulukko 3, SNP: t 1-3) havaittiin olevan tilastollisesti merkitsevä (p = 0,036 ennen usean testiä korjausta) ryhmässä 2. Kun 2 potilasryhmien yhdistettiin ja analysoitiin, nämä 3 SNP edelleen tilastollisesti merkitsevä (p = 0,032 ennen usean testiä korjausta). Havainto, että ulos yhteensä 89 potilasta yhdistetyssä ryhmässä ei vaste todettiin kantavan tämän alleelin viittaa siihen, että tämä alleeli saattaa olla ”syy” alleeli määrittämiseksi vaste 5-FU. Ei-tilastollinen merkitsevyys saadut (toistuvassa testi korjaus) viittaa siihen, että tämä ei voi olla ainoa ”syy” alleelit 5-FU vasteen ja on todennäköisesti muita alleeleja, että myös osansa 5-FU vaste viittaa ”lokus heterogeenisyys ”vasteen 5-FU.

umps-geeni on tärkeä määritettäessä 5-FU vasteen, koska se muuntaa 5-FU osaksi sen aktiivisen metaboliitin, FUMP, joka voi osallistua sekä solun myrkyllisyyttä polkuun sekä ”anti-metaboliitti” polku. Solussa toxicity pathway, FUMP voidaan edelleen muuntaa FUTP ja FdUTP joka sisällytetään sitten RNA: n ja DNA: n vastaavasti. Kun ”anti-metaboliitti” polku, FUMP voidaan muuntaa FdUMP ja estää TYMS.

Nämä 3 alleelit on umps geenissä ovat täydellisessä kytkentäepätasapainossa (LD) ja siten tapahtuu yhdessä koko ajan. Ennustettu molekyyli- toiminnot kolmesta alleelien ainutlaatuinen reagoimattomat ovat kaikki liittyvät häiriöt umps geenien toiminnan ja tukemaan niiden erityisasemaamme reagoimattomat (kuva 1).

alleelin of rs2291078 (umps E /4 /T1050A C350 *) ennustettiin luoda lopetuskodonin eksonissa 4 umps mRNA. Umps mRNA sisältää tämän lopetuskodonin voidaan nopeasti hajota koska lopetuskodoni esiintyy yli 50 bps viimeisestä eksoni-eksoni risteykseen voisi aiheuttaa ei-sense välittämää rappeutuminen mRNA [31]. Siksi potilaiden kuljettaa tämä alleelin voi olla pienempi umps mRNA ja proteiini runsaus.

co-esiintyminen 3’UTR pfSNP rs3772810 (umps E6 /3UTR /A28G) tällä pfSNP rs2291078 viittaa siihen, että ilmaus tästä geeni voidaan edelleen heikennetty. G-alleelin 3’UTR SNP rs3772810 (umps E6 /3UTR /A28G) ennustetaan luoda sitoutumiskohtia miRNA 23a, 23b ja 130 *. Mirna 23a on osoitettu olevan säädelty hypoksisissa ehto esiintyy yleisesti kasvaimissa [32]. Erityisesti äskettäin julkaisu raportoi, että miRNA 23a on säädelty metastaattisessa kolorektaalisyövässä [33] viittaa siihen, että potilailla, joilla on G-alleeli voi olla ei-reagoivat 5-FU koska miRNA 23a voi estää ilmentymisen umps mRNA sisälsi G-alleelin .

myös yhdessä esiintyvät näiden 2 pfSNPs, on ei-synonyymi pfSNP rs3772809 (umps E /6 /A1336G H446Y), joilla on mahdollista muuttaa toiminta umps geenin. Näin ollen nämä 3 yhdessä esiintyvät pfSNPs, jonka osuus 17,2% kaikista ei-vastetta on potentiaalia olla syy-variantit vaikuttavat toimintaan umps ja näin ollen vasteen 5-FU, vaikka muita kokeita tarvitaan vahvistamaan mahdolliset toiminnot näiden pfSNPs.

Yhdistetty Monimuuttuja ja romahtava (CMC) analyysit paljastivat, että vähintään neljä ei-responder erityisiä pfSNPs jotka eivät ole sidos tasapainossa voidaan merkittävästi erottaa reagoimattomat päässä vastetta

eteni onko yhdistelmä ei-vasteen tiettyyn pfSNPs (taulukko 3) voi selittää suuremman prosenttiosuuden 5-FU ei vastetta kuin edellä mainitut 3 ei-responder erityisiä umps pfSNPs täydellisessä LD jotka osoittavat tilastollista merkittävyyttä (ennen useita testiä korjauksia ). Koska 3 ei-responder erityinen umps pfSNPs ovat täydellisessä LD, vain yksi valittiin jatkotutkimuksiin. Sitten tunnistaa vähimmäismäärä muita ei-responder erityinen pfSNPs taulukosta 3, joka voi selittää enimmäispidätysprosenttien 5-FU ei-vastetta ja työssä yhdistetyn monimuuttuja ja romahtava (CMC) analyysit [28] määrittää sen tilastollista merkittävyyttä.

on huomattava, kolme muuta ei-responder erityisiä pfSNPs yhdessä jonkin umps vastaamattomia erityinen pfSNPs todettiin osuus 37,5% kaikista ei-vastetta päässä 2 potilasryhmiltä (taulukko 4). CMC analyysit paljastivat tilastollista merkitystä (P = 0,0003) näiden 4 non-responder erityinen pfSNPs (3 non umps plus jonkin 3 umps pfSNPs) ehdottaa merkittävää yhteyttä näiden pfSNPs ei-reagointikykyä.

SNP rs3218592 aiheuttaa ei-konservatiivisia aminohapposubstituutioita muutos REV3L geeni, joka koodaa katalyyttisen alayksikön DNA Polymerase Zeta. DNA Polymerase Zeta raportoitiin olevan merkittävästi säädeltiin ihmisen paksusuolen ja peräsuolen syövän [34], ja sen ehdotettiin olevan tuumorisuppressori [35]. T-alleelin rs3218592 (E /26 /C8285T, R2762Q), joka on ainutlaatuinen löytyy hoitovaste tutkimuksessamme ennustetaan olevan vahingollisia proteiinin toiminnan sekä Polyphen [36] ja SIFT [37]. Meillä on siis hypoteesin, että potilaat kuljettavat tämän haitallisia alleeli olisi aggressiivisempi sairaus, ja ovat näin ollen todennäköisemmin ei-reagoivat hoitoon.

pfSNP (rs8071253) asuu promoottorialueen TK1 ja odotetaan syntyvän Ksenobioottisiin-stressiä aktivoitu TGA1a transkription sitoutumiskohta.

kolmas SNP (rs501415) oleskelee Euroopan ensimmäinen intronin WDR7 ja ennustetaan häiritä AML1 (RUNX) transkriptiotekijän sitoutumiskohdan. Koska koko RUNX perheen sama sitoutumiskohta (TGT /cGGT) [19], me olettaa, että tämä SNP voi myös vaikuttaa sitoutumiseen RUNX3. RUNX3 oli kutsuttu tuumorisuppressorigeenin ja vähentää ilmentymistä RUNX3 on aiemmin liittynyt huonompi selviytymisen peräsuolen syövän potilaille [38]. Kuitenkin rooli WDR7 5-FU vastus jäi epäselväksi. Kerrottiin liittyvän 5-FU PharmGKB [39], mutta julkaisun [39] äskettäin vedettynä [40].

Logistinen regressio-pohjainen monimuuttuja mallin tunnistaa ylimääräisen 5 pfSNPs jotka eivät non -responder-erityisiä, jotka voivat erottaa vaste ei-vastetta

lisäksi ei-responder erityisiä pfSNPs, jotka liittyvät potilaisiin, jotka eivät reagoi 5-FU, jatkoimme tunnistamaan uudet pfSNPs, joka voi olla liittyy 5-FU lääkevaste kouluttamalla logistiikkaregressiomallin perustuvan monimuuttuja -mallilla stepAIC menetelmällä käyttäen tietoa toisesta pfSNPs. Moniulotteinen malli tunnistettu 5 ylimääräistä pfSNPs, nimittäin rs2289310 (DLG5, E /23 /G4442T, P1481Q), rs1047840 (EXO1, E /12 /G1765A, E589K), rs17431184 (PTEN, I /7 /T-400C), rs2236722 (CYP19A1, E /2 /A115G, W39R) ja rs17160359 (ABCB1, 5UR //G-4254T) (taulukko 5), joka voi erottaa vasteen ei-vastetta. AUC (Area Under Curve) ja ROC (Receiver Operating Characteristic) käyrä näistä 5 SNP on 0,875 (kuva 2). Ennustettu arvo 0,794 todettiin optimaalinen rajakohta ennustaa huumeiden vastauksen, jossa herkkyys 62,5% ja spesifisyys 100%. Tämän kynnyksen, logistinen perustuvan monimuuttuja malli voi oikein tunnistaa 39,1% (25/64) ei-vastetta. Yhdessä 37,5% ei-vastetta ennusti ei-responder-erityisiä SNPs, yhteensä 76,6% (49/64) ei-vastetta voidaan asianmukaisesti tunnistaa molemmat mallit.

AUC ROC-käyrä on 0,875. Lähtökohtana enimmäismäärä herkkyys ja spesifisyys on korostettu vihreä ympyrä ROC käyrä. Vastaava herkkyys ja spesifisyys on 62,5% ja 100% vastaavasti.

On huomionarvoista, että SNP monimuuttujakalibrointiin mallin ensisijaisesti sijaittava tuumorisuppressorigeeniä (PTEN) tai geenit, jotka ovat liittyvät pääasiassa paksusuolen syövän (DLG5, EXO1, CYP19A1 ja ABCB1) (taulukko 5). Erityisesti, yksi ei-responder-spesifinen SNP (rs3218592, REV3L E /26 /C8285T, R2762Q) (taulukko 4), jotka asuvat geenin, Rev3L, on myös osallisena olevan kasvainsuppressorigeenin [41].

PTEN (fosfataasi ja tensin homologi) geeni on tunnettu tuumorisuppressorigeenin joka on hiljattain raportoitu kontrolloida DNA: n korjautumista ja herkkyys genotoksinen stressi [42]. Mitä korkeampi taajuus C alleelin hoitovasteen (26% vastaajista vs. 12% reagoimattomat) viittaa siihen, että potilailla, joilla oli tämä alleeli saattaa esiintyä pienempiä genotoksisille stressin aiheuttama DNA: ta vaurioittavat aineet, kuten 5-FU.

DLG5 (Levyt suuri homologia 5) geeni koodaa jäsen kalvoon liittyvä guanylate kinaasin (MAGUK) perheen rakennustelineiden proteiineja, jotka on mukana säilyttäen epiteelin eheys [43]. T-alleelin rs2289310 (DLG5, E /23 /G4442T, P1481Q) aiheuttaa ei-konservoitunut aminohappo muutoksen läheisyydessä yhden PDZ domeenien tässä geenissä (aa 1391-1472; Prosite viereen 13,531). Tämä variantti Oletettiin heikentää rakennustelineet toiminnot DLG5 [44] ja parantaa tiiviin liitoksen välittämää gut läpäisevyys [45]. Tämä polymorfia on myös liitetty suurentunut riski tulehduksellinen suolistosairaus [45], jotka voivat johtaa lisääntynyt riski peräsuolen syövän [46]. Koska parannettu gut läpäisevyys raportoitu johtavan suurempiin 5-FU imeytymistä rotilla [47], oletamme, että T-alleelin johtaisi parempaan lääkeaineen imeytymistä ja siten vastata paremmin. Yhdenmukainen hypoteesia, enemmän vaste on T-alleelin (MAF on 34% vaste vs. 17% ei-responder) tässä tutkimuksessa.

EXO1 (eksonukleaasi 1) geeni on liitetty pelata rooleja DNA: n kahdentuminen, rekombinaatio, korjaus, telomere eheys [48] sekä vahingoittaa signalointi päätöksiä [49]. A-alleelin rs1047840 (EXO1, E /12 /G1765A tai E /13 /G1765A, E589K) aiheuttaa ei-konservoitunut aminohapon muutos, ja ennustetaan sijaita alueella, joka on erittäin konservoitunut keskuudessa XP-G /RAD2 DNA korjaus Endonukleaasilla Family (HMMPanther PTHR11081). Vuonna Kin-kohortin analyysit, A-alleelin on liitetty suurempi riski paksusuolen syövän kuningaskunnan väestöstä [50]. Tämä SNP on myös liitetty suurempi riski useita muita syöpiä Kiinan väestöstä [51] – [57]. Oletamme, että lisääntynyt syöpäriski liittyy tähän SNP voi johtua vähemmän tehokas korjaus DNA-vaurion yksilöissä kuljettaa A-alleelin. Koska aineenvaihduntatuotteiden 5-FU pääsee liittymään DNA vahingoittamatta isännän DNA, tehoton korjausmekanismeissa yksilöiden kuljettaa A-alleelin tämän SNP voi johtaa suurempi solukuolemaan siten tehostaa 5-FU hoidossa. Tämä on johdonmukainen havaintojen että suurempi osuus vaste kuljettaa A-alleelin tämän SNP verrattuna ei-vastetta (30% vs. 16%).

CYP19A1 (P450, perhe 19, subfamily A, polypeptidi 1) tai Aromataasi on jäsen sytokromi P450 superperheen entsyymien ja sillä on tärkeä rooli metabolian estrogeenien. Estrogeeni on liitetty pienempi paksusuolen syövän riskiä [58] – [60]. Vaikka useat SNP CYP19A1 geeni oli raportoitu liittyvän riskin ja peräsuolen syövän valkoihoinen väestö [61], SNP rs2236722 (E /2 /A115G tai E /3 /A115G, W39R) ei ole tutkittu, että tutkimuksessa se on monomorphic in HapMap CEU väestöstä. Kuitenkin, tämä SNP (rs2236722), joka tapahtuu taajuudella 3,3% HapMap CHB väestöstä ja 9,5% tutkimuksessamme, aiheuttaa ei-konservoitunut aminohappo muutos hydrofobisista tryptofaania veloitetaan arginiinin CYP_P450 perheen domeenin ja on ennustaa Polyphen [36] olevan haitallisia muutoksia. Siksi on mahdollista, että tämä vahingollinen muutos CYP19A1 voi johtaa alhaisempiin estrogeenitaso johtaa korkeampiin peräsuolen syövän riskiä.