Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Genominlaajuiset geeniekspressioprofiili käyttämällä syvä sekvensointiteknologioihin voi ajaa löydettiin syöpä biomarkkereita ja terapeuttisia tavoitteita. Tällaiset pyrkimykset ovat usein rajoittuvat profilointia ilmaus allekirjoitus joko mRNA tai microRNA (miRNA) yhtenä syöpätyyppi.

Menetelmät

Tässä muodostanut yhtenäisen analyysin genominlaajuisten mRNA ja miRNA ilmaisun profiileja kolme eri urogenitaalinen syöpiä: karsinoomat virtsarakon, munuaisten ja kiveksissä.

Keskeiset havainnot

tulokset korostavat yleistä tai syöpää erityiset roolit useiden geenien ja miRNA jotka saattavat toimivat ehdokas onkogeenien tai vaimentimet kasvaimen kehitystä. Muut vertailutiedot analyysien järjestelmiä tasolla paljasti, että merkittävä aberraatioita soluadheesion prosessi, p53 signalointi, kalsium signalointi, ECM-reseptorin ja solukierron polkuja, DNA korjaukseen ja replikointi prosesseja ja immuuni- ja tulehdusvasteen prosessit olivat yhteisiä tunnusmerkkejä ihmisen syövissä. Gene sarjaa näytetään kivessyöpä erityisiä purkamista kuviot olivat pääasiassa sekaantunut liittyvissä prosesseissa mies lisääntymiskyky, ja yleinen häiriöitä useiden metaboliatiet ja prosesseja, jotka liittyvät solujen vaeltamiseen olivat ominaisia ​​molekyylitason tapahtumia munuaisten ja virtsarakon syövän, vastaavasti. Lisäksi olemme osoittaneet, että kasvaimia samalla histologinen alkuperä ja geenit on samankaltaisia ​​toimintoja yleensä ryhmitellä yhteen klusterointi analyysiin. Arvioimalla korrelaation ilmaisua kunkin miRNA ja tavoitteensa, olemme päättäneet, että vapauttaminen ”avain” miRNA voi johtaa maailmanlaajuiseen poikkeavuus yhden tai useamman polkuja tai prosesseja kokonaisuutena.

Johtopäätökset

Tämä systemaattinen analyysi avannut molekyylitason fenotyypit kolmen urogenitaalinen syöpien ja tutkitaan niiden vaihtelut miRNA tasolla samanaikaisesti. Tuloksemme tarjoaa arvokkaan tulevaisuuden tutkimuksiin ja korostetaan joitakin lupaavia geenejä, miRNA, polkuja ja prosesseja, jotka voivat olla käyttökelpoisia diagnostisia tai terapeuttisia sovelluksia.

Citation: Li X, Chen J, Hu X, Huang Y, Li Z, Zhou L, et ai. (2011) Comparative mRNA ja microRNA Expression profilointi Kolme Urogenitaalinen Syövät paljastaa Yhteiset tunnusmerkit ja Cancer-Specific Molecular Events. PLoS ONE 6 (7): e22570. doi: 10,1371 /journal.pone.0022570

Editor: Xin-Yuan Guan, The University of Hong Kong, Kiina

vastaanotettu 7 huhtikuuta, 2011; Hyväksytty: 24 Kesäkuu 2011; Julkaistu: 25 heinäkuu 2011

Copyright: © 2011 Li 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 työ tukivat ministeriön Science and Technology of China, 863 ohjelma (2006AA02A301; 2006AA02A302, 2009AA022707); National Key tiedeohjelman Kiina (nro 2011CB944303 kohteeseen Y.T.-G.); National Natural Science Foundation of China (30900817); kunnostushanke Shenzhen ja Hong Kong (ZYB200907080110A); edistämisen ohjelma Shenzhen Key Laboratory, Shenzhen, Kiina (CXB200903090055A ja CXB201005250016A sen Z.M.-C.); ja Biopankkiverkosto Complex Diseases Shenzhen (CXC201005260001A). 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

urogenitaalinen kasvainten aiheuttaa suuren taakan ihmisten terveydenhuollossa, jossa eturauhassyöpä rankattu hallitseva urogenitaalinen kasvaimia seurasi virtsarakon ja munuaisten karsinooma in America [1], muun tyyppisiä urogenitaalinen kasvaimet ovat suhteellisen harvinaisia. Kuitenkin virtsarakon, munuaisten, eturauhasen ja kivesten syöpä ovat neljän parhaan urogenitaalinen kasvaimia Kiinassa [2]. Virtsarakon syöpä on yksi kalleimmista syövät johtuu siitä, että elinikäisen valvonta, johon kuuluu ylempi suolikanavan kuvantaminen, virtsan sytologia, ja cystoscopy diagnoosista kuolemaan saakka potilaan [3]. Munuaissolukarsinooma (RCC) kattaa noin 2% kaikista syövistä, jonka maailmanlaajuinen vuotuinen kasvu on 1,5-5,9% [4], [5]. Kivessyöpä, toisaalta edustaa välillä 1% ja 1,5% miehistä kasvainten ja 5% urologian kasvaimia yleensä, ja se on yleisin syöpä diagnoosi miehillä vuotiaista 15-35 [6], [7 ]. Lisäksi epidemiologiset tutkimukset osoittavat, että on olemassa selvä suuntaus kohti lisääntyvä kivessyöpä useimmissa teollisuusmaissa Pohjois-Amerikassa, Euroopassa ja Oseaniassa viime vuosikymmeninä, vaikka merkittäviä eroja ilmaantuvuus havaitaan naapurimaiden välillä [8].

huolimatta jatkuvista yrityksistä monet tutkijat viime vuosina, vaikutusten tarkkaa mekanismia käynnistymiseen ja etenemiseen näiden urogenitaalinen syöpien edelleen suurelta osin epäselvä. Siirtymäkauden cell carcinoma (TCC) virtsarakon on yleisin (~90%) histopatologinen tyyppi virtsarakon syöpä. Monet tekijät, kuten kromosomi poikkeavuudet, geneettisten polymorfismien sekä geneettiset ja epigeneettiset muutokset, arvellaan edistää kasvaimien syntyyn tai etenemisen TCC [9]. Samoin useita ympäristö- ja geneettiset tekijät ovat myös ehdotettu liittyvän kehittämään selkeitä solun munuaissyövän (ccRCC), joka on yleisin alatyyppi (-70%) ja munuaissyövän [10]. Kun kyseessä on kivesten itusolutuumorien (TGCT) vallitseva (90-95%) alatyypin kivessyöpä, edellinen genominlaajuisten ilmentymisen analyysiä tai kohdistettu tutkimuksessa annettiin alfafetoproteiinin (AFP) mRNA tasolla epätyypillinen seminomas osoitti seminomas ja alkion karsinoomat voi kehittyä yhteisiä molekyylitason mekanismeja [11].

Aiemmat työt ccRCC osoitti, että samanaikaisesti profilointi ilmentymiskuviot mRNA ja miRNA samassa paneelissa syöpäpotilaiden käyttäen massiivisesti rinnakkaisen sekvensointialustamme (Illumina GA II) on erittäin integroiva ja toistettavan tavan molekulaarisia perusteella ihmisen syövän [12]. Täällä ensin syntyy koko genomin ilmentymisen profiilit proteiinia koodaavan geenien TCC ja TGCT ja ominaista ilmaisua malleja miRNA in TGCT. Yhdessä tulokset meidän aikaisemmat tutkimukset ccRCC [12] ja TCC [13], järjestelmällinen vertailu kolmen eri urogenitaalinen syöpiin sekä mRNA ja miRNA tasot yhteensä 27 potilaan haun kasvain-normaali kudos paria tunnistettu useita geenejä ja miRNA jotka tasaisesti vapautettiin kaikissa kolmessa urogenitaalinen syövät tai yksinomaan vapautettiin yhdessä eräänlainen syöpä. Lisäksi järjestelmätason tai polku perustuva analyysi korosti myös roolit yhteisten muutoksia useilla syövän reittejä ja syöpää erityisiä molekyyli tapahtumia kasvainten kehittymiseen.

Tulokset

Katsaus mRNA ja miRNA profilointi tuloksia syntyy TGCT, TCC ja ccRCC

Suuri määrä transkriptien osoittivat johdonmukaisesti ekspressiokuviot potilaiden keskuudessa (seitsemän TGCTs kymmenen TCC: t ja kymmenen ccRCCs) samalla urogenitaalinen syöpä. Verrattuna vastaaviin normaaleihin ohjaus, yhteensä 3181, 4321 ja 4596 mRNA: t olivat merkittävästi ilmentyvät eri (itseisarvo log

2 suhde ≥1, FDR≤0.01) vuonna TGCT, TCC ja ccRCC, vastaavasti. Lukumäärät miRNA merkittävästi vapautettiin näissä kolmessa syöpiä olivat 254, 226 ja 118, vastaavasti (itseisarvo log

2 suhde ≥1,

P

≤0.01). Tilastolliset menetelmät määrittämiseksi differentiaalisesti ilmentyvien geenien ja miRNA on kuvattu aiemmin [12], ja täynnä luettelot vapautettu mRNA: iden ja miRNA löytyy taulukosta S1 ja S2, vastaavasti. Kuten raportoitu edellisessä tutkimuksessa [12], [13], tulokset meidän koko-genomin ilmentymisen analyysi korreloivat hyvin itsenäinen qPCR vahvistustulokset, mikä on osoitus hyvästä luotettavuudesta sekvensointialustamme lähestymistavan ja analyyttisen putki.

Kuten kuviossa 1 oli 103 ja 185 geeniä, jotka havaittiin olevan säädelty tai alassäädetty johdonmukaisesti kaikissa kolmessa syöpien, vastaavasti, ja vain yhdeksän ja kahdeksan miRNA näytetä johdonmukainen ylä- ja alassäätöä kuvioita, vastaavasti. Numerot geenien ja miRNA että vapautui (ylös- tai alaspäin) vain TGCT olivat 1,819 (527 säädelty ja 1292 alassäädetty) ja 150, tässä järjestyksessä. Havaitsimme myös 2697 geenejä ja 124 miRNA näytteille merkittäviä ilmentyminen muuttuu ainoastaan ​​TCC, ja 3182-geenit ja 69 miRNA vapautui ainoastaan ​​ccRCC. Loput numerot kuvassa 1 edustaa geenejä ja miRNA jotka tasaisesti vapautettiin kaksi kolmesta virtsaelinten syövät.

Venn kaaviot havainnollistavat päällekkäin määrän up-geenien (A), alas geenien (B), säädelty miRNA (C) ja alassäädetty miRNA (D) näistä syövistä.

Pathway rikastaminen geenien merkittävästi vapautettiin kolmen syövissä

Kaikki geenit, jotka vapautettiin kussakin kolmessa syöpiä käytettiin panoksia DAVID bioinformatiikan resurssi erikseen tunnistaa merkittävästi vapautettu reittejä [14]. Tuloksena luettelot Kegg väyliä merkittävästi rikastettu (

P

≤0.05) in vapautettiin geenien TGCT, TCC ja ccRCC luetellaan taulukossa S3. Kuten on esitetty kuviossa 2, solun adheesiomolekyylien (CAM) reitin vaikutti kaikissa kolmessa syöpiä. Muita reittejä hajotettiin kahdessa syövissä sisältyvät p53 signalointi ja ECM-reseptorin ja solukierron polkuja, joka hajotettiin TCC ja ccRCC ja kalsium signalointireitin, joka hajotettiin TCC ja TGCT. Sytokiini–sytokiinireseptorin vuorovaikutus reitin vaikutti sekä TGCT ja ccRCC. Erityisesti kemokiinin signalointireitille merkittävästi myös rikastunut vapautettiin geenejä TCC, mikä osoitti, että häiriön normaalia toimintaa sytokiinien voisi olla yhteinen molekyyli tapahtuma kasvainten kehittymiseen [15]. Muita reittejä, jotka vaikuttivat vain yhden syöpätyyppi (esimerkiksi MAPK signalointia TCC ja glykolyysin ccRCC) on myös esitetty kuviossa 2. Mielenkiintoista, kuten edellä aiemmissa tutkimuksissa, globaali säätely alaspäin useiden metaboliatiet ehkä luonteenomainen fenotyyppi ccRCC, ainakin verrattuna kahteen muuhun syöpien profiloitua.

Kegg väyliä merkittävästi rikastettu (

P

≤0.05), jossa differentiaalisesti ilmentyvien geenien on kuvattu, ja ihmisen sairauden reittejä poistetaan manuaalisesti. Polkuja, jotka olivat merkittävästi rikastettu kaikissa kolmessa syövistä on kuvattu punaisella, nämä rikastettu kaksi syövät ovat keltaisia, ja ne on rikastettu vain yksi syövän ovat vihreitä.

Gene ontologia (GO) rikastus analyysi geenien ilmentyvät differentiaalisesti kolmen syöpien

Gene sarjaa, joka esittää saman sääntelemättömään ilmentymiseen kuvioita useita syöpiä tai geenejä, jotka osoittavat syövän ekspressiota vapauttamisen uskotaan olevan toiminnallisesti tärkeä tuumorigeenisen prosessien [16]. Siten tutkimme kaikki geenit, jotka oli samat sääntelyn kuvioita kahdessa tai kolmessa urogenitaalinen syöpien ja kaikki geenit, jotka ainoastaan ​​vapautui vain yhdessä syövän vastaan ​​GO tietokanta tunnistaa merkittävästi vapautettu GO biologisen prosessin kannalta (oikaistu

P

≤0.05). Yksityiskohtaiset tulokset GO rikastamiseen analyysi on lueteltu taulukossa S4. Sillä 288 geenit näkyvät samat sääntelyn kuvioita kaikissa kolmessa syövät, useimmat erittäin rikastettua GO biologisesti liittyivät solusyklin prosessin (oikaistu

P

≤5.0 × 10

-05) . Muita tärkeitä biologisia prosesseja, joita on huomattavasti rikastuneet geeneissä vapautettiin tahansa kaksi kolmesta syöpien sisältyi kehitysprosessiin, soluadheesiota ja solujen erilaistumisen prosessi, joka vaikutti vuonna TGCT ja TCC; immuuni- ja tulehdusvasteen prosessi, joka vaikutti TGCT ja ccRCC; ja DNA: n replikaation ja korjaus prosesseja, mikä vaikutti vuonna TCC ja ccRCC. Merkillistä, myös havaittu, että geeni sarjaa näytetään TGCT erityisiä purkamista kuviot olivat pääasiassa sekaantunut prosesseihin liittyvät miehen lisääntymistoimintojen, kuten spermatogeneesin, lannoitus ja spermatidien kehittämiseen [17]. Geenit ainoastaan ​​vapautui vuonna TCC rikastuneet biologisissa prosesseissa, jotka liittyvät kasvaimen invasiivisuus ja etäpesäkkeiden, kuten kehitysprosessiin, solu (-matriisi) tarttuvuus, solujen erilaistumista, solu- liikkeen ja soluliitos organisaatio [18]. Monet geenit, jotka vapautettiin vasta vuonna ccRCC oli osallinen liittyviä prosesseja immuunivastetta ja transmembraaninen kuljetus suhteellisen pieniä molekyylejä.

Gene Expression korreloi kasvaintyypeille

vieressä tutkittu eroja geenien ekspressioprofiileja joita voitaisiin käyttää erottamaan, tai antaa biologinen oivalluksia molekyylitasolla erot kasvainten erottuva histologisia alkuperiä. Niistä 596 geeniä, jotka vapautui kaikissa kolmessa syövistä (taulukko S5), 64 oli ilmennetty eri (itseisarvo log

2 suhde ≥1, FDR ≤0.01) ainakin 75% 27 potilasta. Kuten kuviossa 3 on esitetty, ilman valvontaa hierarkkinen ryhmittely kasvaimen näytteiden perusteella suhteellisten ekspressiotasojen näistä 64 geenien paljasti, että kasvaimia on sama histologinen alkuperä on yleensä taipumus koota yhteen (paitsi TGCT T17 ja T18), ja että nämä geenit voitaisiin jakaa viiteen suurta klustereihin näyttää erilaisia ​​ekspressiomalleja joukossa kasvaimia. Geenien klusteri 1 ja klusterin 2 olivat pääasiassa säädelty ja alassäädetty useimmissa kasvainten sekvensoitiin vastaavasti. Sen sijaan geenit ryhmitelty klusterin 3 oli säädellään ylöspäin ccRCC mutta alas-ilmaistuna TCC ja TGCT.

ero ilmaus arvo matriisin 64 geenien absoluuttinen arvo log

2 suhde ≥1 ja FDR≤0.01 vähintään 75% 27 potilasta suorittamaan ilman valvontaa hierarkkinen klusterointi. Eri kasvaintyypeille (merkitty top; B, TCC, T, TGCT, K, ccRCC) ryhmittyivät ylössäätöä (punainen) ja alassäätöä (vihreä) kuvioita vastaavien geenien (lueteltu pystysuunnassa niiden virallisessa geeni symboli ).

sääntelemättömään ilmentymiseen malleja miRNA kolmessa urogenitaalinen syöpien

tässä vertailevassa tutkimuksessa havaitsimme, että yli puolet (17/31) on miRNA jotka poikkeuksellisesti ilmaistu kaikki kolme syövistä näytteillä johdonmukainen ekspressiokuvioiden (kuvio 1 C ja 1 D). Monet näistä miRNA (kuten miR-142-3p, miR-155, miR-21 ja miR-210), joiden tiedettiin toimivan ”onkogeenien” aikaisemmissa tutkimuksissa havaittiin olevan tasaisesti säädellään ylöspäin, kun taas muut mahdolliset ” tuumorisuppressoreilla ”kuten let-7c ja miR-214 oli alassäädetty tutkimuksessamme (tarkastelleet Ramiro Garzón ym. [19] ja Aurora Esquela-Kerscher ym. [20]). Suuri osa vapautetuilla miRNA osoitti myös syövän ilmentymistä kuviot (kuvio 1 C ja 1 D). Johdonmukaista muiden tutkimusten TGCT [21], [22], miR-372 ja miR-373 on ehdotettu toimimaan onkogeenien, ja havaittiin olevan säädelty ainoastaan ​​TGCT sekä tähti muoto miR-373 * tutkimuksessamme, joka edelleen varmistaa niiden erityisen roolit TGCT kehittämiseen. miRNA ainoastaan ​​vapautui kahden muun syöpien sisältyvät miR-143 ja miR-195, joka oli säädellä vähentävästi TCC. miR-122, joka on aiemmin kirjattu tuumorisuppressoriproteiinia jotka oli osoitettu olevan spesifisiä maksasyövän [23], oli säädellään ylöspäin ccRCC.

Kuten taulukosta 1, me myös huomannut, että merkittävä määrä miRNA perheet vapautui kahdessa tai kolmessa syöpiä. Useita jäseniä miR-8 perhe, jonka assosiaatioita ihmisen syövissä oli raportoitu toistuvasti [24], [25], näytteillä vaihteli ekspressiomalleja näissä kolmessa syöpiä. Muut miRNA perheet (kuten miR-199, miR-17 ja miR-506 perhettä), jotka eivät ole aiemmin saaneet huomautusta syövän tutkimuksissa havaittiin myös olla vapautettu joko jatkuvasti tai epäjohdonmukaisesti kahdessa tai kolmessa kasvaintyypeille tässä tutkimuksessa (taulukko 1). Mielenkiintoista, tunnistimme kolme erikoinen miRNA perheille tai klustereita näytteille TGCT erityisiä sääteli ekspressiokuvioiden (taulukko S2). 42 jäsentä miR-515 perhe (miR-515-527) ja kahdeksan jäsentä miR-302-367 klusteri (miR-302a, miR-302a *, miR-302B, miR-302B * miR-302c, asennuspalveli- 302d, miR-302d * ja miR-367) olivat vain säädellään ylöspäin TGCT eikä kahta muuta syöpää, ja kolme jäsentä miR-105-767 klusteri (miR-105, miR-105 * ja miR-767 -5p) sijoittuivat kymmenen säädelty miRNA in TGCT.

Pearsonin korrelaatiota ilmentymisen tasojen ilmentyvät eri miRNA ja niiden mahdollinen kohde geenejä

sitten tutkineet biologista merkitystä merkittävästi vapautettu miRNA arvioimalla korrelaatio ekspressiotasot kutakin miRNA ja kaikki sen ennustetun kohdegeenien. Merkittäviä korrelaatioita (

P

≤0.05) välillä ei havaittu 77, 196 ja 444 miRNA-mRNA paria TGCT, TCC ja ccRCC, vastaavasti (taulukko S6). GO biologisia prosesseja, jotka oli rikastettu näiden korreloi merkittävästi kohdegeenien määritettiin käyttäen DAVID, ja rikastettu GO luokkia on lueteltu taulukossa S7 TGCT, TCC ja ccRCC, vastaavasti. Monisäikeisiä sääntelyprosessit tai signaalipolkuja todennäköisesti funktionaalisten merkitystä kasvainten kehittymiseen, mukaan lukien kehitysprosessiin, JAK-STAT cascade, solujen erilaistumista, solu- liike ja muut prosessit, jotka liittyvät solukuolemaan tai apoptoosin sääntelyä, olivat kaikki ennustettiin alaisena mahdollisen vaikutuksen vapautetuilla miRNA.

huolellinen tutkiminen yksittäisten miRNA joka korreloi negatiivisesti ekspressiotasot niiden kohdegeenien, huomasimme, että miR-367 (kuuluu miR-302-367 klusteri mainittu edellä) oli säädelty yksinomaan TGCT ja sen ennakoi maalin

CDKN1C

, joka on painettu geeni, joka on luonteenomaista usein menetys painamista ruokatorven ja rintasyöpiä, oli myös säädellä vähentävästi TGCT (

r

= -0,59,

P

= 0,024) [26], [27]. Toinen miRNA, miR-195, oli alassäädetty ja sen tavoite

MAP7

, joka ilmenee pääosin soluissa epiteelin alkuperä ja pystyy vakauttamaan mikrotubuluksiin, havaittiin olevan säädellään ylöspäin TCC (

r

= -0,48,

P

= 0,031) [28].

Kuten odotettua, ekspressiotasot joidenkin miRNA merkittävästi korreloivat useiden kohdegeenien. 43 ennustettu kohdegeenien alla sääntelyn sääteli miR-19a /b olivat kaikki alas-säädellä TCC, ja 11 heistä ennustettiin olevan säätelevät sekä miR-19a ja miR-19b (taulukko S6). Lisäksi kolme miRNA miR-20b, miR-363 ja miR-30c, jotka olivat kaikki yksin säädellä vähentävästi ccRCC osoitti myös merkittävää korrelaatiota ilmentymisen tasojen 23, 25 ja 37 parin ennusti kohdegeenien, vastaavasti (taulukko S6) . On huomattava, että korreloi kohdegeenien miR-20b pääasiassa osallisena säätelyssä aineenvaihduntaa (oikaistu

P

= 0,037) ja kolme tavoitteista (

JAK1

,

CCND2

ja

SPRED1

) osallistuvat säännellään JAK-STAT signalointireitin. Ei kuitenkaan rikastettua biologisen prosessin löydettiin vastaaviin kohdegeenin sarjaa miR-30c ja miR-363.

Keskustelu

Tämä tutkimus muodostanut yhtenäisen katsauksen kolmen urogenitaalinen syöpien perustuu niiden koko genomin ilmentymisen profiilit sekä mRNA ja miRNA. Kaikki Hyväksytty kasvain-normaali näyte parit 27 syöpäpotilaiden olivat valmiita ja sekvensoitiin käyttämällä samoja protokollia samalle alustalle, ja tuloksena raaka sekvenointitulosten toimitettiin myös samanlaisia ​​alustavien analyysien [12]. Niinpä oletetaan, että tekniset vaihtelut johtuvat laboratorioiden väliset välisten ja alustan erojen pitäisi olla vähäinen tai mitätön tässä tutkimuksessa. Tuloksemme paljasti, että vertaileva analyysi eri syövistä voitaisiin tarjota täydentävä syvällinen oivalluksia järjestelmätason molekyylitason mekanismeja tumorigeneesin jotka ovat muuten melko vaikea avannut keskittymällä vain yhden syöpätyyppi. Lisäksi saimme ilmaus profiilit miRNA ja proteiinia koodaavan geenien kaikki 27 potilasta. Integrative analysointi mRNA ja miRNA ekspressioprofiileja auttanut laatimaan vapautetuilla biologisia prosesseja tai polkuja, jotka saattavat olla säätelyssä miRNA, mikä puolestaan ​​voisi toimia ihanteellinen terapeuttisina kohteina [29].

Tutkimus viime vuosikymmeninä on ehdotti, että transformaatio normaalien solujen pahanlaatuinen syöpiä voidaan säätelevät useat yhteiset säännöt [30]. Meidän vertaileva analyysi kolmesta eri urogenitaalinen syöpiä paljasti myös yhteisen fysiologisia muutoksia esiintyy kasvainsoluissa. Merkittävä vapauttaminen kehitys- ja erilaistumista prosesseja ja reitit valvoa solusyklin kahdessa tai useammassa syöpiä osoitti, että dedifferentoituneet kasvainsolut olivat tunteeton estävän (kasvu) signaaleja, jotka normaalisti estää pääsyn aktiiviseen solusyklin tilassa. Vapauttaminen p53 signalointireittien voi helpottaa sekä angiogeneesin että resistenssi apoptoosia [31]. Poikkeavuus CAM reitin ja ECM-reseptoreihin mahdollistaa syöpäsolujen paeta primäärikasvain massat, tunkeutuvat viereisten kudosten ja asuttaa muualla [32], [33]. Lisäksi, kuten on osoitettu myös tutkimuksessa, usein vapauttamista sytokiinin liittyvät reitit sekä immuuni- ja tulehdusvasteen prosesseja on toinen yhteinen tunnusmerkki ihmisen syövän [34]. Monille kiinteitä kasvaimia, sytokiinien yhdessä CAM, tärkeitä rooleja induktion antitumor immuunivasteiden ja kasvaimen hyljinnän kasvaimen mikroympäristössä jossa immuunijärjestelmän ja pahanlaatuiset solut ovat vuorovaikutuksessa [35]. Lisäksi viimeaikaiset kehittyvien tiedot osoittivat, että syöpään liittyvien tulehdusta edistää proliferaatiota ja eloonjäämistä kasvainsolujen ja liitetty tämän tulehduksen terapeuttisen vasteen ja ennusteen syöpäpotilaiden [36].

Systemaattinen vertailuja kolmen urogenitaalinen syöpä myös osoitti, että suuri määrä vapautui geenien rikastuneet tiettyjä reittejä tai prosesseja, jotka luonnehtivat erillistä biologista käyttäytymistä kunkin syöpä. Gene sets ainoastaan ​​vapautettiin TGCT pääasiassa sekaantuneet uros lisääntymiselle liittyvissä prosesseissa, kuten spermatogeneesin, spermatidien kehitys ja lannoitus, mikä osoittaa, että normaali kivesten toiminta oli menetetty muuntamisen aikana normaalien somaattisten solujen syöpäsoluja. Samaan aikaan globaali säätely alaspäin useiden metaboliatiet ja merkittävä vapautuminen biologisten prosessien liittyvät veren hyytymiseen, lipidien ja ioninkuljetusmeka- vasta havaittiin ccRCC. Kuten raportoitu aiemmin, häiriö suonensisäisen hyytymisen saattaa aiheuttaa munuaisvaurioita [37]. Ainutlaatuinen ilmaus profiilia TCC leimasi merkittävä vapautuminen liittyvien prosessien kasvaimen invasiivisuus ja etäpesäkkeiden. Mukaisesti molekyyli- fenotyyppejä, TCC myös käyttäytyy ainutlaatuisesti kannalta sen kliinisiä piirteitä ja ennustetta. On arvioitu, että noin 70% TCC potilaista läsnä pinnallinen kuin lihas-invasiivisen kasvaimia, jotka eivät ole hengenvaarallisia, mutta taipumus uusiutua; Muissa tapauksissa esittää lihas-invasiiviset kasvaimet ovat yleensä korkealla kuoleman riski liittyy etäpesäkkeiden [38].

luokitus syövän perustuu ekspressiokuvioita keskeisten molekyylimarkkereiden, joita voidaan käyttää syövän diagnosointiin, ennuste ja ennustaminen oli laajasti kuvattu ja sovellettu aiemmissa tutkimuksissa [39]. Tässä tutkimuksessa hierarkkinen klusterointi geenien vapautettiin useimmissa (yli 75%) potilaista profiloitua voidaan yleisesti luokitella kasvainten ryhmiin, joilla on sama histopatologisten oireiden (kuva 3). Geenejä cluster 1 hallitsevat onkogeenien jotka ovat ajan säädellään useimmissa kasvaimia, kuten

CCND1

,

PERP

ja

RRM2

[40], [41], [42]. Lisäksi

TCF19

koodaa transkriptiotekijä, jonka oletetaan keskeinen rooli säätelyssä ilmentymisen kohdegeenien. Geenituotetta

CCNB1

(sykliini B1) ja cdc2 muodostavat kypsymistä edistävää kompleksi, joka on tärkeitä tekniikoiden mitoosia [43]. Tuote on

CENPF

voi olla rooli kromosomi eriytymistä mitoosin aikana [44] ja sitä voidaan käyttää arvokkaana markkeri nenänielusyöpä etenemisen [45]. Sen sijaan, kuuluvien geenien klusterin 2 merkittävästi menettänyt ilmentymisen useimmissa urogenitaalinen kasvainten profiloitu. Monet geenit ryhmitelty klusterin 2 kirjataan ehdokkaaksi tuumorisuppressoreilla aiemmissa tutkimuksissa. Metylointi liittyvä vaiennettu

FAM107A

tunnistettiin kolmessa urogenitaalinen kasvaimissa [46]. Proteiinituote

DCN

(dekoriini) kykenee tukahduttamaan kasvua eri kasvainsolujen [47], [48], [49].

TCF21

oli poikkeavasti metyloitua ja vaiennettu pään ja kaulan okasolusyöpä ja ei-pienisoluinen keuhkosyöpä [50];

C2orf40

oli hypermetyloitunut ja transkription vaiennettu peräsuolen syöpä ja gliooman, ja sen yli-ilmentyminen johti merkittävään vähentää solujen kasvua [51]. Kaiken kaikkiaan kuitenkin useimmat Edellä mainitut geenit tunnetaan muiden syöpien, niiden poikkeavuudet urogenitaalinen kasvaimet harvoin raportoitu. Meidän havainnot esiin yleisen vaikutuksia TCC, TGCT ja ccRCC. Lisäksi, kuten geenejä vastaava ilmaisu kuvioita tai toimintoja taipumusta ryhmitellä, muita geenejä (esim

TCF19

) ja ryhmä 1 ja 2 voi olla vastuussa myös tärkeitä tehtäviä näissä kolmessa syöpien ja siten ansaitsevat edelleen huomiota tulevissa tutkimuksissa.

lisäksi olemme myös tunnistaneet osajoukko geenien (cluster 3), jotka olivat säädellään ylöspäin ccRCC mutta säädellä vähentävästi TCC ja TGCT. Ilmaisu on

CNN1

on loppuvaiheessa differentiaatiomarkkeri sileiden lihassolujen, ja väheneminen

CNN1

liittyy kehittymättömät munuaisten kasvain alukset, joilta puuttuu eheys [52], [53]. Kolme geeniä (

AMOTL1

,

CAV1

ja

COL15A1

) tässä luokassa olivat toiminnallisesti liittyvät angiogeneesiin prosessi.

AMOTL1

ohjaa solujen kulkeutumista ja solujen-solujen tarttumisen in vivo angiogeneesin aikana [54].

CAV1

parantaa muodostumista endoteelisolujen kapillaareja [55] ja hiljentäminen sen ilmentymisen antisense-oligodeoksinukleotideillä heikentää angiogeneesin prosessia

in vitro

ja

in vivo

[56]. Lisäksi yli-ilmentyminen

CAV1

in ccRCC oli dokumentoitu aiemmin, ja sen ajatellaan olevan tärkeä etenemisen ccRCC [57], [58]. Vascular järjestelmät eri kasvaimet ovat poikkeuksellisen vaihteleva niiden koot, muodot ja haarautuvia kuvioita ja yleensä ole järjestetty tavanomaisen hierarkian arteriolien, hiussuonien ja venules [59]. Munuaissolukarsinooma on verisuoni-rikas kasvain, ja me visioi mahdollisuus, että mitä suurempi tuumori massa on, sitä monimutkaisempi verisuoniston kasvain tarvitsee ravintoa. Siten, adaptiivinen yli-ilmentyminen angiogeneesiin liittyvien geenien tulisi olla välttämätöntä kasvainsolujen proliferaatio sisällä valtavasta ccRCC.

miRNA ovat tärkeä luokka pienet ei-koodaavat RNA: t, jotka kykenevät säätelemään ajallista ja kudosspesifisiä ekspressiomalleja proteiinia koodaavan geenien transkription jälkeisellä tasolla esto käännös- ja /tai johtaa mRNA: n hajoamisen [60]. miRNA pelata aktiivinen rooli kasvainten synnyssä säätelemällä mielipiteenilmaisun kohdegeenien, tuloksena on aberraation monisäikeisiä biologisia prosesseja tai reittejä [20], [61]. Analyysimme tunnistanut useita selityksin syöpään liittyvien miRNA kuten miR-142-3p, miR-155, miR-21, miR-210, anna-7c ja miR-214 esillä johdonmukaisesti sääntelyn purkamisen TCC, TGCT ja ccRCC, jotka voivat ehdottaa niiden yleiset vaikutukset ihmisten syövän kehittymisen. Jotkut miRNA perheille tai klustereiden kokonaisuudessaan myös merkittävästi vapautettiin tutkimuksessamme (taulukko 1). Havaittu ilmentäminen rinnakkain kaavoja näiden miRNA perheille tai klustereita oli odotettavissa, koska muut tutkimukset oli ehdottanut, että suurin osa tunnetuista miRNA ovat peräkkäin yhteen ja transkriboitu polykistronisen ensisijaisena selostukset [62], [63]. miR-8 (tunnetaan myös nimellä ”miR-200”) perhe näytteillä eri tekijät TCC, TGCT ja ccRCC tutkimuksessamme. Down-regulation miR-8 perhe tunnistettiin useita syöpiä kuten rinta-, munasarja- ja haiman neuroendokrii- kasvaimia, ja estämällä miR-8 perhe indusoi epiteelin-to-mesenkymaalitransitioon (EMT), jota pidetään olennaisena varhainen vaihe kasvaimen metastaasi [24], [25], [64]. Mielenkiintoista on, että yli-ilmentyminen miR-8 perhe on myös osoitettu tehostavan hiiren rintasyövän solujen kolonisaatiota muodostaa etäispesäkkeitä [65]. Lyhyesti, miR-8 perhe voi olla erilaisia ​​rooleja eri ihmisen syövissä, ja tietomme ehdottivat myös niiden erilaiset roolit urogenitaalinen syövissä.

Integrative korrelaatio analyysi ekspressiotasot miRNA ja niiden ennustettu kohdegeenien kolmen syövät edelleen korosti tiettyjen miRNA kasvaimen kehitystä. Niistä suuri määrä tavoitteita, joiden ekspressiotasoja korreloivat negatiivisesti miR-19a ja /tai miR-19b TCC (taulukko S6), monet geenit olivat hyvin tiedetään liittyvän syöpään perustuu aiempiin toiminnallisia tutkimuksia. Esimerkiksi tuote kohdegeenin

ARRDC3

voi sitoa ja huonontaa ITGβ4 proteiinia, joka vaikuttaa solujen lisääntymisen, migraation ja invaasion rintasyöpäsolujen

in vitro

[66]. Ilmaisu on toisen tavoitteen,

CBX7

, vähenee maligniteetti laatu ja neoplasiaa vaiheessa kilpirauhassyövän [67] ja liittyy aggressiivisemman fenotyypin haimasyövän [68]. Niinpä uskotaan, että alas-säätely miR-19a ja miR-19b voi myös edistää kasvaimia prosessia TCC. Toinen miRNA arvoinen ilmoitus on miR-20b ccRCC, joka oli suunnattu 3 geenit (

JAK1

,

CCND2

ja

SPRED1

) osallistuvat JAK-STAT signalointi. Down-regulation miR-20b voi siksi johtaa aktivoinnin JAK-STAT-reitin, joka on dokumentoitu monissa syövän tutkimuksissa [69], [70], [71], [72]. Huomiota herättävää on, alas-säädellä tavoitteet miR-20b on pääasiassa yhdistetty moniin aineenvaihduntaan (oikaistu

P

= 0,037), mikä saattaa osittain selittää ominaisuuden fenotyypin ccRCC (maailmanlaajuinen vapauttaminen useiden metaboliareittien ccRCC, kuten on esitetty kuviossa 2).