Abstract
Prostatakreft (PCA) er en heterogen egenskap som flere resistens loci har vært innblandet ved genom-wide linkage og assosiasjonsstudier. Den genomiske region 13q14 ofte slettet i tumorvev både sporadiske og familiære PCA pasienter og blir følgelig anerkjent som en mulig locus av svulsthemmer-gen (e). Slettinger i denne regionen har blitt funnet i mange andre kreftformer. Nylig viste vi at homozygote bærere for T442C variant av
ARLTS1
genet (ADP-ribosylering faktor-lignende tumor suppressor protein en eller
ARL11
, som ligger på 13q14) er assosiert med økt risiko for både uselektert og familiær PCa. Videre ble variant T442C observert i større frekvens blant ondartet vevsprøver, PCA cellelinjer og transplantater, støtter sin rolle ved PCA tumorgenesen. I denne studien ble 84 PCA tilfeller og 15 kontroller analysert for
ARLTS1
uttrykk status på blod-avledet RNA. En statistisk signifikant (p = 0,0037) reduksjon av
ARLTS1
ekspresjon i PCA tilfeller ble detektert. Regulering av
ARLTS1
uttrykk ble analysert med eQTL (uttrykk kvantitativ egenskap loci) metoder. Til sammen fjorten betydelig
cis
-eQTLs påvirker
ARLTS1
uttrykk nivå ble funnet. I tillegg epistatisk interaksjoner av
ARLTS1
genomiske varianter med gener som er involvert i immunsystemprosesser ble spådd med MDR-programmet. Som konklusjon, denne studien støtter videre rolle
ARLTS1
som en tumor suppressor gen og avslører at uttrykket er regulert gjennom varianter lokaliserte på regulatoriske regioner
Citation. Siltanen S, Fischer D, Rantapero T, V Laitinen, Mpindi JP, Kallioniemi O, et al. (2013)
ARLTS1 Hotell og prostatakreft Risk – Analyse av Expression og forordning. PLoS ONE åtte (8): e72040. doi: 10,1371 /journal.pone.0072040
Redaktør: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, USA
mottatt: 04.04.2013; Godkjent: 03.07.2013; Publisert: 05.08.2013
Copyright: © 2013 Siltanen et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av Tampere Graduate Program i biomedisin og bioteknologi lønn og Orion-Farmos Research Foundation tilskudd til SS og av Sigrid Juselius Foundation, Academy of Finland (251 074), den finske Kreft Organisasjoner og konkurransedyktig forskning Finansiering av Pirkanmaa Hospital District (9N069) tilskudd til JS Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Prostatakreft (PCA) er en heterogen egenskap, og det er den vanligste kreftformen blant menn i vestlige land, inkludert Finland. Det er en multifaktoriell sykdom, og definitive risikofaktorer er alder, etnisk opprinnelse og slektshistorie. I Finland var forekomsten av PCa er 89,4 /100 000, og i 2010 ble 4697 nye prostata kreft tilfeller diagnostisert (https://www.cancer.fi/syoparekisteri/en/). Til tross for omfattende forskning det siste tiåret, de etiologiske risikofaktorer og gener som forårsaker genetisk mottakelighet fortsatt i stor grad ukjent. Denne mangelen på kunnskap har hemmet effektiv kreft forebygging og utvikling av bedre behandlinger.
Mutasjoner i de kjente high-pene PCA predisposisjon genene forklarer bare en liten brøkdel av PCA tilfeller. En polygenic modell for familiær aggregering av kreft har blitt foreslått hvor flere lav penetrans alleler kan ha en multiplikativ og /eller modifisere effekt. En lav-penetrant kandidat genet er
ARLTS1 product: (
ARL11
), ADP-ribosylering faktor som tumor suppressor protein 1, en antatt tumor-suppressor gen på kromosom 13q14, som har vist seg å fungere i mange humane cancere [1] – [5].
ARLTS1
er medlem av ADP-ribosylering faktor familien som spiller en rolle i apoptotisk signalering. Det samme kromosomale område på 13q har vært indikert i et multisenter genom-bred binding studie i familier med minst fem medlemmer påvirkede [6]. I en annen fersk undersøkelse, den umiddelbare tilstøtende område 13q13 viste en tankevekkende kobling til PCA med en HLOD 1.9 [7]. I tillegg locus 13q14 er blant de mest slettet kromosomale regioner i somatiske tumorvev i begge uselekterte og arvelige prostatakreft [8], [9], noe som tyder på at
ARLTS1
kan være et mål for både kimcellelinje og somatiske mutasjoner. Vi har tidligere rapportert en signifikant sammenheng med
ARLTS1
T442C (rs3803185) homozygote bærere med PCa [10]. Denne risikoen genotype ble også assosiert med redusert
ARLTS1
uttrykk i lymfoblastoide cellelinje prøver av PCA pasienter, og
ARLTS1
co-uttrykk signaturer fra data mining avdekket at
ARLTS1
uttrykket ble sterkt assosiert med immunsystemprosesser. Disse prosessene er av interesse fordi en sammenheng mellom kronisk betennelse og PCa progresjon har gjentatte ganger blitt foreslått, og flere gener som virker i inflammatoriske veier har vært knyttet til PCa mottakelighet [11] – [13].
Komplekse sykdommer, for eksempel som kreft, er forårsaket av en kombinasjon av flere genetiske interaksjoner og miljømessige faktorer, som er vanskelig å oppdage og koble til hverandre. For å bestemme sanne årsaks assosiasjoner ved hjelp av statistiske metoder og fenotype informasjon, er det tilrådelig å organisere individuelle markører i grupper etter meningsfulle biologiske kriterier, for eksempel betennelse. Ved å utforme variant sett, er det mulig å redusere antall hypoteser som testes, som gir sammenhengen mellom et genomisk funksjon og en fenotype som skal lettere detekteres.
epistasis i genotype nivå er definert som samspillet mellom flere gener eller loci, og denne felles genetisk effekten kan være den faktor bak «manglende arve», et fenomen som er knyttet til den uforklarte parti av arvelig kreft følsomhet, som er observert i PCa. Den genom-wide uttrykk kvantitativ egenskap loci, eQTL, er analysen en metode for å studere epistasis i komplekse egenskaper som er i stand til å oppdage sammenhenger mellom genotypiske og uttrykk data. Den eQTL Analysen er en mye brukt metode for å få innsikt i rollen som enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) påvirker transkripsjonsnivåer.
I denne studien undersøkte vi mekanismene bak tidligere observert sammenslutning av
ARLTS1
og PCa ved å fokusere på å finne genet /uttrykk interaksjoner som disponerer pasienter til PCA inkludert interaksjoner som involverer
ARLTS1
genet. For ytterligere å undersøke
ARLTS1
uttrykk forskjeller sett tidligere i tumorprøver, prostatakreft og lymfoblastoide cellelinjer [10], utførte vi funksjonell eQTL analyse fra fullblod avledet total RNA fra PCA pasienter. Den tidligere rapportert
ARLTS1
co-uttrykk med immunsystemprosesser [10] ble testet av MDR-analyse. Så vidt vi vet, er dette den første studien rapporterer funnene i
ARLTS1
samspill varianter og prostatakreft eQTLs på 13q14 regionen.
Materialer og metoder
Study befolkningen
Alle prøvene var av finsk opprinnelse. Identifiseringen og samling av de finske HPC-familiene er blitt beskrevet andre steder [14]. De familiære prøver analysert i denne studien hadde minst to berørte første eller andregrads slektninger. Til sammen 102 prostatakreft tilfeller og 33 friske mannlige familiemedlemmer som tilhører 31 familier ble først tatt inn i studiepopulasjonen. De kliniske kjennetegn ved de familiære pasienter som brukes i RNA sekvensering (n = 84) er nevnt i Tabell 1. Gjennomsnittlig alder ved diagnose var 63,0 y.
Pasientinformasjon og prøvene ble oppnådd med full skriftlig informert tillatelse. Studien ble utført under egnede forsknings tillatelser fra etiske komiteer i Tampere universitetssykehus, Finland, samt Sosialdepartementet og Helse i Finland.
Genome-wide SNP genotyping
Genome-wide SNP genotyping ble utført ved hjelp av HumanOmniExpress BeadChip microarray (Illumina, Inc., San Diego, CA, USA) ved Teknologisenteret, institutt for molekylær medisin Finland (Fimm), Universitetet i Helsinki. Denne rekken dekker mer enn 700.000 markører med en gjennomsnittlig avstand på 4 kb over hele genomet.
DNA Sekvense
ARLTS1
variant status av PCA pasientene brukes i Illumina genotyping ble undersøkt ved direkte sekvensering. Sekvensering ble utført i en Applied Biosystems 3130xl Genetic Analyzer (Life Technologies Corporation, Carlsbad, CA, USA) i henhold til produsentens instruksjoner. Primere og PCR-betingelsene som brukes i mutasjon screening er tilgjengelig på forespørsel.
RNA Utvinning og sekvense
Total RNA ble ekstrahert fra 84 PCA tilfeller og 15 friske mannlige slektninger. Alle fag tilhørte de 31 finske HPC familier som er nevnt ovenfor. Totalt RNA ble renset fra fullblod oppsamlet i PAXgene® Blood RNA Tubes (PreAnalytiX GmbH, Sveits /Qiagen /BD) ved hjelp av MagMAX ™ for Stabilisert Blood Tubes RNA Isolation Kit (Ambion® /Life Technologies, Carlsbad, CA, USA) og den PAXgene Blood miRNA Kit (PreAnalytiX GmbH, Sveits /Qiagen /BD). RNA kvalitet ble vurdert ved hjelp av Agilent 2100 Bioanalyzer og Agilent RNA 6000 Nano Kit (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA).
Bibliotek forberedelse, target berikelse og massivt parallell parvise end sekvense av uttrykte transkripsjoner ble utført av Beijing Genomics Institute (BGI Hong Kong Co, Ltd, Tai Po, Hong Kong) ved hjelp av Illumina HiSeq2000 teknologi (Illumina Inc., San Diego, CA, USA).
eQTL analyse
For å få
ARLTS1
uttrykk verdier, først, leser fra RNA sekvensering ble justert med tophat2 hjelp hg19 som referansegenom [15]. Den rå lese teller for
ARLTS1
ble beregnet ved hjelp HTseq, og lese tellinger ble forvandlet til normaliserte uttrykk verdier ved hjelp av DESeq (www-huber.embl.de/users/anders/HTSeq/, [16]). Den lineære regresjonsmodellen implementert i Plink ble brukt til å påvise transkript spesifikke varianter. Foreninger i
cis
ble avgrenset av en 1 Mb vindu oppstrøms eller nedstrøms av
ARLTS1
SNP rs9526582, som de fleste av
cis
-eQTLs ligger innenfor eller nær genet av interesse [17]. I tillegg har vi brukt en ny metode basert på sannsynlighets indekser for å teste for eQTL. Den nye metoden er en ikke-parametrisk retnings test (lik den velkjente Jonckheere-Terpstra test), implementert i våre R-pakken GeneticTools som er tilgjengelig på Comprehensive R Archive Network (http: //cran.r-project. org /pakke = GeneticTools), og en beskrivelse av pakken er under utvikling (upubliserte data). P-verdier ble beregnet ved hjelp av permutasjon tester og ble justert for multippel testing ved å bruke de Benjamini-Hochberg korreksjon. Vi har også beregnes for hver test størrelse α i [0,0.1] forholdet mellom mengden av de ventede test avslag og mengden av observerte avslag. Den α for hvilken forholdet mellom disse to verdier var maksimal, valgte vi også som en optimal test størrelse.
Genekspresjon datasett
Alle microarray genekspresjon data på cellelinjer (n = 1445) inkludert i disse analysene er offentlig tilgjengelig via Gene Expression Omnibus (GEO) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/, deponeringsnummer, GSE36133, GSE7127, GSE8332, GSE10843, GSE10890, GSE12777, GSE15455, GSE18773, GSE20126, GSE21654 og GSE24795) og GSK Cancer Cell linje Genomisk Profiling data (https://cabig.nci.nih.gov/tools/caArray_GSKdata) (2008) [18] (GlaxoSmithKline). Hovedtyngden av genekspresjon data ble kjøpt fra Kreftcellelinje Encyclopedia (CCLE) (GSE36133) [19]. Vi brukte eksempler fra den siste og mye sitert Affymetrix microarray plattform, HGU133_plus 2,0, for å utføre disse analysene.
Gene uttrykk data Normalisering
Gene uttrykk data normalisering ble utført fra rå CEL filer ved hjelp Aroma Affymetrix (versjon 1.3.0) R-pakke (https://www.aroma-project.org) basert på egendefinerte CDF-filer (versjon 16) funnet på https://brainarray.mbni.med.umich.edu [20 ]. Vi behandlet uttrykk for 19,003 forskjellige gener. Alle beregningene ble utført i R statistisk miljøet, ansette BioConductor pakke med pakker.
Co-uttrykk analyse av
ARLTS1
.
Den co-uttrykk analyse metoden ble beskrevet tidligere [10]. Meta celle linje (n = 1445) stammer fra over 48 menneskelige anatomiske deler. En korrelasjon verdi 0,30 og en p-verdi 0,05 ble brukt som determinanter for en statistisk signifikant sammenheng. Vi utførte flere test korreksjoner ved hjelp Benjamini Hochberg og Bonferroni metoder. Vi bestemte oss for å bruke Benjamini Hochberg (BH) metode for å velge betydelig co-uttrykte gener fordi det var moderat streng på å kalle et gen par sammenheng en falsk positiv.
I silico
funksjonalitet prediksjon
RegulomeDB (https://regulome.stanford.edu/) og HaploReg (https://www.broadinstitute.org/mammals/haploreg/haploreg.php) [21], [22] databaser ble brukt til å ytterligere belyse rollen til eQTLs i genregulering. RegulomeDB lar han har av DNA og regulatoriske elementer av ikke-kodende regioner som skal vurderes, og HaploReg er et verktøy for å utvikle mekanistiske hypoteser om virkningen av kandidat regulatoriske ikke-koding varianter på kliniske fenotyper og normal variasjon.
MDR analyse
den multifaktor dimensionality reduksjon (MDR) programmet er offentlig tilgjengelig fra internett (www.epistasis.org). Vi brukte versjonen 2.0_beta_8.4 å undersøke gen-gen-interaksjoner. MDR oppdager interaksjoner i relativt små utvalgsstørrelser. MDR er en ikke-parametrisk, modell-fri data mining tilnærming konstruktiv induksjon algoritme som forvandler de høye-dimensjonale data til endimensjonale variabler ved å samle genotyper i høy og lav risikogrupper basert på forholdet mellom saker med kontroller som har genotypen i spørsmålet [23]. MDR velger en genetisk modell (en en, to, tre eller fire trinns locus) som mest vellykket forutsier fenotype eller sykdomsstatus, for eksempel kreft. Data blir så oppdelt i ti like deler for å utføre en 10 gangers kryssvalidering. Modellen skaper et treningssett (9/10 av data) og testing sett (1/10 data) for å evaluere prediksjonsevne. Prosedyren gjentas denne protokollen ti ganger og beregner kryssvalidering konsistens (CVC). CVC viser hvor mange ganger den aktuelle modellen blir valgt som det beste av de ti intervaller. Fra MDR resultater delen, testing balansert nøyaktighet (TBA) viser hvor mange tilfeller er riktig klassifisert.
ARLTS1
genotyper fra 102 PCA tilfeller og 33 kontroller ble kombinert med GWAS data fra 700.000 SNPs.
Valg av gener og SNPs for MDR
Genene fungerer i immun systemprosesser og inflammasjons trasé ble valgt ut fra en tidligere publisert omfattende samling tatt opp av Loza MJ et al. [24] fordi MDR ikke er i stand til å kjøre slike datasett tusenvis av SNPs innenfor rimelige tidsfrister. Kort sagt, SNPs valgte inkludert de som er involvert i apoptose, cytokin signalering, Toll-like receptor signalering, leukocytter signalering, komplement, heft og natural killer celle signalisering. Vi kjørte også MDR med en undergruppe av gener samlet fra vår forrige
ARLTS1
co-uttrykk studier (f.eks tolv gener innenfor B-celle reseptor [BCR] signalveien). Den totale mengden av SNPs var 12 011, hvorav 4764 ble funnet i våre Illumina Menneskelig OmniExpress GWAS data.
Resultater
RNA uttrykk
ARLTS1
RNA uttrykk nivåer ble analysert fra total RNA av 84 PCA tilfeller og 15 kontroller. En betydelig reduksjon av
ARLTS1
uttrykk nivå i PCA tilfeller er registrert (p = 0,0037, Fig. 1). Dette er i samsvar med våre tidligere resultater fra cellelinje, benign prostatahyperplasi (BPH) og kreftprøve RNA uttrykk data [10].
Relativ
ARLTS1
RNA ble bestemt av RNA sekvensering analyse . Kolonner representerer hjelp av enkeltpersoner; stolper representerer SD.
eQTL analyse
For å identifisere mulig
cis
-acting genetiske varianter assosiert med
ARLTS1
transkripsjonsnivåer, utførte vi en eQTL analyse innenfor et spesielt område av 13q14 regionen. Ved en lineær regresjonsmodell (plink), var vi i stand til å oppdage 5 eSNPs påvirker
ARLTS1
uttrykk (tabell 2). Når beregningen vinduet ble redusert fra 1 Mb til 200 kb, bare en SNP, rs7997377, forble. Med retnings test utført av R-pakken analyseverktøy, ble 11 statistisk signifikante eSNPs funnet (tabell 2), og to var i samsvar med plink lineær regresjonsmodell resultater. For begge testprosedyrer en test størrelse på 0,01 ble valgt. De eSNPs funnet av den retnings-testen ble plassert hovedsakelig i ikke-kodende regioner (tabell 2). De genomiske plasseringer av eSNPs finnes i 13q14 regionen er visualisert i Figur 2. Til sammen 468 genomiske varianter innenfor en Mb regionen stammer fra
ARLTS1
SNP rs9526582 ble testet ved en lineær regresjonsmodell og retnings test.
De genet symboler er som følger:
CYSLTR2 plakater (cysteinyl leukotriene reseptoren 2),
FNCD3A plakater (fibronektin type III domene som inneholder 3A),
MLNR product: ( motilin reseptor),
CDADC1 plakater (cytidin og dCMP deaminase domene som inneholder en),
CAB39L plakater (kalsiumbindende protein 39-aktig),
SETDB2 plakater (SET domene, bifurkert 2 /
CLLD8
),
PHF11 plakater (PHD finger protein 11 /NY-REN-34 antigen),
RCBTB1 plakater (regulator av kromosom kondens [RCC1] og BTB [POZ ] domene som inneholder protein 1 /
CLLD7
),
ARLTS1 product: (/
ARL11
, ADP-ribosylering faktor-lignende 11),
EBPL plakater (emopamil bindende protein-aktig),
KPNA3 plakater (karyopherin alpha 3, importin alpha 4),
SPRYD7 plakater (SPRY domene som inneholder 7
/C13orf1
, kromosom åpen leseramme 1)
MIR3613 plakater (mikroRNA 3613),
TRIM13 plakater (tredelt motiv inneholder 13),
KCNRG plakater (kalium kanal regulator),
MIR-15A Hotell og
MIR16-1 plakater (mikroRNA gener 15a og 16-1) og
DLEU2 plakater (slettet i lymfatisk leukemi 2).
etter å ha justert for multiple testing, en FDR på 39% i den lineære modellen og ca 32% i retnings testen har for å bli akseptert for å holde de store testresultatene fra de marginale p-verdier. For en mer vanlig FDR nivå på 10% en betydelig eSNP fra retnings test forble signifikant (rs9568354). Når vi har vurdert forholdet mellom forventet og observert signifikante tester, et forhold for α = 0,011 i retnings testen ble identifisert. For at α omtrent 2,5 ganger mer betydningsfulle testresultater dukket opp enn ventet. Derfor rapporterer vi også de nevnte ikke-justerte p-verdier for et signifikansnivå 0,01. Med lineær regresjonsmodell, mengden av observerte signifikante tester matchet mengden av forventede test avslag under nullhypotesen.
Foreningen av eSNP genotyper med
ARLTS1
uttrykk nivå ble beregnet. En statistisk signifikant korrelasjon ble naturligvis observert mellom alle de 14 SNPs og
ARLTS1
transkripsjonsnivåer. Den eSNP genotype –
ARLTS1
uttrykk forening boksplott er avbildet i figur 3.
A, rs2075610; B, rs7997737; C, rs1543513; D, rs9568232; E, rs9568354; F, rs1886014; G, rs7337547; H, rs7995192; Jeg, rs9562905; J, rs2580189; K, rs2532975; L, rs1262781; M, rs1262774 og N, rs17074618.
funksjonalitet og mulige transkripsjonsregulerende effekt av de 14 eSNPs innen gener funnet av eQTL ble evaluert ved hjelp av kode-data i RegulomeDB og HaploReg databaser. Til sammen ni av de fjorten eQTLs er rapportert i RegulomeDB. Funnene i GM12878 lymfoblastoid cellelinje blir vektlagt under fordi denne cellelinjen ligner vevstype som RNA sekvense data ble hentet.
Den mest betydelige bevis for regulering av
ARLTS1
var funnet for SNP rs2532975. Dens regulerende rolle støttes av sin beliggenhet i et regulatorisk aktiv region. Ifølge Chip-Seq data fra GM12878 cellelinje, ligger rs2532975 i en BATF (basic leucine glidelås transkripsjonsfaktor) bindingssetet. I tillegg bruker stilling vekt matrise (PWM) som passer, en CDC5 (cellesyklus serin /treonin-proteinkinase) bindingsmotiv har blitt identifisert som spenner over den genomiske posisjon av denne varianten. Videre er en promyelocytic leukemi sink finger (PLZF) motiv rapportert i HaploReg. Som rapportert av HaploReg, minsker CDC5 bindende effektivitet mens PLZF binding øker. I tillegg er kromatin staten i regionen rundt rs2532975 kan vedta svake enhancer egenskaper. Denne spådommen er ytterligere styrket av tilstedeværelsen av to histone merkene i denne regionen, H3k4me1 og H3k4me2, identifisert i GM12878 cellene.
En annen mulig kandidat for
ARLTS1
regulering er rs9562905. I en Chip-Seq studie, ble en POLA2 bindingssete identifisert i en human embryonal stamcellelinje, H1-hESC, i området omkring rs9562905. HaploReg spår aktive forsterkeregenskaper i kromatin rundt rs9562905 i lymfoblastoide GM12878 celler, ligner rs2532975. Denne tolkningen er støttet av tilstedeværelsen av to enhancer forbundet histon merker, H3k4me1 og H3k4me2. I tillegg er en FAIRE-sekvense studie utført for GM12878 celler innebærer også at denne regionen er i en åpen kromatin staten og er derfor sannsynligvis ha regulerende aktivitet.
variantene rs1543513, rs7997737 og rs9568354 dele lignende kromatin strukturelle funksjoner i GM12878 celler. Ifølge HaploReg, de kromatin statlige forbinder med svakt transkribert region. Denne spådommen bekreftes av forlengelsen av histone mark H3k36me3 i de omkringliggende områdene av varianter rs1543513, rs7997737 og rs9568354. Ifølge RegulomeDB er rs1543513 ligger innenfor Irx3 og Irx6 motiver. Men i HaploReg, tilstedeværelse av disse motivene er ikke rapportert. Tilsvarende er det transkripsjonsfaktor bindende motiv av AIRE (autoimmun regulator) rapporterte for rs1262781 i RegulomeDB men ikke i HaploReg. En MZF1 (myeloid sink finger 1) motiv rundt rs7997737 er rapportert i begge databasene. HaploReg rapporterer en negativ LOD poengsum forskjell for rs7997737, noe som kan tolkes som senket binding effektiviteten av MZF. Sammenlignet med de tre variantene som er nevnt ovenfor, rs9568232 aksjer tilsvarende egenskaper når det gjelder sin kromatin staten. Ifølge HaploReg er denne kromatin tilstand relatert til langstrakte transkripsjon.
varianter rs2075610 og rs1262774 befinner seg innenfor områder som mest sannsynlig under kontroll av epigenetisk regulering av polycomb-gruppen proteiner i GM12878 cellene. I tillegg DNase-Seq studier utført i flere cellelinjer indikerer en åpen kromatin tilstand omgir rs2075610. Men to trykt statlige kromatin histone merker, H3k27me3 og H3k9me3, har også blitt identifisert. Variant rs1262774 er ikke rapportert i RegulomeDB.
De øvrige variantene er lokalisert i heterochromatin regioner, ifølge HaploReg. For rs7995192, rs2580189 og rs1262781, er denne spådommen ytterligere bekreftet av tilstedeværelsen av H3k27me3. I tillegg er en annen undertrykkende tilstand assosiert histon mark, nemlig H3k9me3, er til stede i de rs7995192 og rs2580189 regioner. Selv om det er tegn på trykt tilstand kromatin, melder RegulomeDB at transkripsjonsfaktorbindingsmotiv gjør faktisk span genomiske posisjoner rs2580189 og rs1262781.
To motiver for XBP-en (X-box binding protein 1) og ATF6 (aktiverer transkripsjonsfaktor 6) span regionen rs1262781, ifølge RegulomeDB. HaploReg bekrefter tilstedeværelsen av XBP-en og ATF6 motiver og et ekstra motiv for SOX-17 (SRY [sex bestemme region Y] boks 17). HaploReg rapporterer lavere anslått bindende effektivitet for XBP-en og ATF6 og en litt økt binding effektivitet for SOX-17.
RegulomeDB rapporterer en ZNF143 (sink finger protein 143) motiv i regionen rundt SNP rs2580189. Imidlertid ikke HaploReg ikke rapportere tilstedeværelsen av dette motiv. Til sammen resultatene samlet fra RegulomeDB og HaploReg indikerer at
ARLTS1
eQTLs ligger innenfor regelverkets områder av 13q14 regionen.
Co-uttrykk analyse
GeneSapiens mRNA uttrykk database data, inkludert
ARLTS1
uttrykk, fra 1445 cellelinjer (48 kreftundertyper) og prostata kreft svulster var tilgjengelig for interaksjonsstudier. Til sammen 1381 gener med korrelasjonsverdien 0,30 og p-verdi 0,05 ble funnet å være positivt korrelere med
ARLTS1
genet. Bruke DAVID GO funksjonell clustering, (https://david.abcc.ncifcrf.gov/tools.jsp) [25], [26] en sterk tilknytning til nucleus og sink-finger protein prosesser ble illustrert da alle genene positivt korrelere med
ARLTS1
uttrykk (n = 36) i PCA cellelinje kohorten ble tatt hensyn til (med et strengere korrelasjonsverdi 0,50). Gruppen av kjernefysiske prosesser (nucleus, intracellulære organeller, transkripsjon og DNA-bindende) ble beriket når data fra PCA cellelinjer ble studert. Den berikelse minutter ble 13,49 med en p-verdi 1.1E-32. Den justerte Benjamin minutter ble 5.1E-30, og klyngen av sink-finger bindende proteiner avdekket en p-verdi på 9.0E-22. Det samme fenomenet ble observert innen hele data av cellelinjer (meta kohort) med gener som viser en sammenheng verdi 0,30.
ARLTS1
co-uttrykk gener (med korrelasjonsverdien 0,50) fra meta celle linje avslørte en kategori av immunsystemprosesser (B- /T-celle aktivering, leukocytter /lymfocytter differensiering og aktivering), med en berikelse score på 2,94 (p-verdi 5.57E-7, justert Benjamin scorer 2.9E-5).
ARLTS1
co-uttrykk data av gener negativt korrelert til
ARLTS1
identifisert en sterk gen ontologi av glykoprotein og plasma membran protein gener i PCA cellelinjer (n = 2722, korrelasjonsverdien -0,50, berikelse scorer 52.13, p-verdi 3.4E-72 og 38.35, p-verdi 7.9E-32 , henholdsvis). Innenfor de negativt samkjøre gener, en klynge av immunoglobulin domene som inneholder proteiner næret en berikelse score på 12,23 med en p-verdi på 5.4E-24. GO Begrepet «cytokin aktivitet» avslørte en berikelse score på 10,43 med en p-verdi på 6.5E-10 innen negativt samkjøre gener. I tillegg til resultatet av
ARLTS1
negativt samkjøre gener, vi også identifisert klynger av G-protein koblede reseptorer og celle-cellesignalisering.
Topp fem positivt og negativt
ARLTS1
korrelerer gener i cellelinje-data er presentert i tabell 3 (øvre panel). I tillegg resultatene av
ARLTS1
co-uttrykk med gener (
SETDB2, PHF11, SPRYD7, MLNR
) som næret eSNPs er presentert i den nedre delen av tabell 3, fra co- uttrykk analyse utført i metacellelinje, prostata celle linje og prostata svulst data.
uttrykk for
ARLTS1
var positivt korrelert med uttrykk for
SETBD2
, i både hele data av cellelinjer (meta-cellelinje kohort) (korrelasjonsverdi 0,64, p-verdi 0,000) og i de spesifikke PCA cellelinjer (korrelasjonsverdi 0,61, p-verdi 0,00009) (tabell 3). Uttrykk for
PHF11
genet ble positivt korrelert med
ARLTS1
uttrykk i meta celle linje (korrelasjonsverdien 0,44, p-verdi 0,000). Uttrykk for
MLNR Hotell og
SPRYD7
var negativt korrelert med
ARLTS1
uttrykk.
ARLTS1 Hotell og
MLNR
hadde en korrelasjon verdi på -0,35 (p-verdi 0,04) i PCA cellelinjer, og
ARLTS1 Hotell og
SPRYD7
hadde fram en korrelasjonsverdi på -0,34 (p-verdi 0,003) i prostata tumorprøver (tabell 3). Den sterke negative korrelasjonen av
ARLTS1 Hotell og
SPRYD7
uttrykk nivåer ble også validert i våre transkriptom data av 84 PCA tilfeller og 15 kontroller.
MDR analyse
ved direkte sekvensering, var vi i stand til å oppdage seks
ARLTS1
varianter på samme fragment fra PCA pasienter inkludert i Illumina genotyping (n = 135). Alle varianter ble tidligere kjent (rs117251022, rs3803186, rs147120792, rs3803185, rs138452698 og G446A [Trp149Stop]). Å belyse genotypiske
ARLTS1
interaksjoner vi brukte multifaktor dimensionality reduksjon (MDR). Gene-genet interaksjon status mellom
ARLTS1 Hotell og gener fungerer i immunsystemprosesser innenfor 102 PCA tilfeller og 33 kontroller ble beregnet, men vi var ikke i stand til å finne noen statistisk signifikante
ARLTS1
interaksjoner i denne studiekohorten (data ikke vist).
Diskusjoner
ARLTS1
er en kreft-disponerende gen med påvist tumor suppressor egenskaper. Men svært lite bevis på funksjon, spesielt på stier, er tilgjengelig for øyeblikket. I denne studien, var vi i stand til å verifisere downregulated
ARLTS1
uttrykk i blodet-avledet RNA fra PCA pasientprøver, viser for første gang effekten av germline endring på
ARLTS1
uttrykk nivåer. Tumor suppressor funksjon av
ARLTS1
genet har tidligere blitt påvist av Calin GA et al., Som fant at transduksjon av full-lengde
ARLTS1
til A549 celler i Nu /Nu mus redusert tumorvekst når sammenlignet med tom vektor [1]. Evnen til
ARLTS1
å undertrykke tumordannelse i prekliniske modeller har også blitt observert med eggstokkreft [27] og lungekreft celler [28]. Imidlertid er disse resultatene på grunnlag av somatiske mutasjoner i kreft-cellelinjer, mens vårt resultat viser en ny uttrykk forskjellen ved kimlinje-nivå, som støtter rollen til
ARLTS1
som et tumorsuppressorgen. I fremtiden kan disse typer funnene brukes for å aktivere screening og påvisning av hos risikopasienter som allerede før kliniske diagnoser.
Vi har tidligere genotypede
ARLTS1
varianter i prostata, bryst og tykktarms kreft [29] og produsert en prostatakreft oppfølgingsstudie [10]. I den første studien [29] rapporterte vi en statistisk signifikant sammenheng med
ARLTS1
varianter T442C, G194T og prostata kreftrisiko. Imidlertid, etter justering for multiple testing, ingen av resultatene var signifikant. I oppfølgingsstudie med større utvalg, rapporterte vi en statistisk signifikant sammenheng med T442C variant og prostatakreft risiko [10].
