Abstract
Bakgrunn
onkogene mutasjonsanalyse gir prediktiv veiledning for legemiddelselskap som anti-EGFR antistoffer, men det er vellykket bare for en undergruppe av tykk- og endetarmskreft (CRC) pasienter.
Metode
En omfattende molekylær profilering av 120 CRC pasienter, inkludert 116 primær, 15 levermetastaser, og 1 prøver peritoneal seeding vev ble utført for å identifisere forholdet mellom v-Ki-ras2 Kirsten rotte sarkom viral onkogen homolog (
KRAS
) WT og mutant CRC svulster og kliniske resultater. Dette inkluderte bestemmelse av protein aktiverings mønstre av human epidermal-reseptor 1 (HER1), HER2, HER3, c-MET, insulin-lignende vekstfaktor-1-reseptor (IGF1R), phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K), Src-homologi 2 domene inneholdende ( SHC), protein kinase B (AKT), og ekstracellulære signalregulerte kinase (ERK) kinaser hjelp multiplex samarbeids enzym forbedret reaktiv (FME) immunologisk.
Resultater
KRAS
WT og muterte CRC var ikke forskjellig med hensyn til ekspresjon av de forskjellige signaliseringsmolekyler. Dårlig prognose i form av tidlig tilbakefall ( 2 år) og kortere sykdomsfri overlevelse (DFS) korrelert med økt aktivering av PI3K signalering i forhold til HER kinase veien signalering, men ikke med
KRAS
mutasjonsstatus .
KRAS
WT CRC ble identifisert som en blandet prognose befolkning avhengig av graden av PI3K signalering.
KRAS
WT CRC med høy HER1 /c-MET indeksen forholdet viste en bedre DFS etter operasjonen. c-MET og IGF1R aktiviteter i forhold til HER aksen aktivitet var betydelig høyere i tidlig tilbakefall CRC, tyder på en rolle for disse alternative reseptor tyrosin kinaser (RTK) i kjøring med høy PI3K signalering.
Konklusjoner
de presenterte data underklassifiseres CRC basert på deres aktiverte signalveier og identifisere en rolle for c-MET og IGF1R drevet PI3K signalisering i CRC, som er overlegen i forhold til KRAS mutasjons tester alene. Resultatene fra denne studien kan benyttes til å identifisere aggressive CRC, forklare svikt i dag godkjent legemiddelselskap i bestemte CRC undergrupper, og viktigst, generere hypoteser for sti-guidet terapeutiske strategier som kan testes klinisk.
Citation : Lee J, Jain A, Kim P, Lee T, Kuller A, princen F et al. (2014) Aktivert cMET og IGF1R-Driven PI3K Signa Spår dårlig overlevelse i kolorektal kreft Uavhengig av KRAS mutasjonsstatus. PLoS ONE 9 (8): e103551. doi: 10,1371 /journal.pone.0103551
Redaktør: Hiromu Suzuki, Sapporo Medical University, Japan
mottatt: 25 april 2014; Godkjent: 30 juni 2014; Publisert: 04.08.2014
Copyright: © 2014 Lee 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
Data Tilgjengelighet:. Den forfatterne bekrefter at alle data som underbygger funnene er fullt tilgjengelig uten restriksjoner. Alle relevante data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Denne studien ble delvis støttet av Samsung Biomedical Research Institute stipend # SS1-B3-011-1. Denne forskningen ble suppoorted av en bevilgning av Korea Health teknologi R D Prosjekt gjennom Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), finansiert av Helsedepartementet Velferd, Republic of Korea. (Grant Nummer: HI13C1951). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser. Mens AJ, PK, TL, FP og SS er ansatt av Prometheus Laboratories, dette endrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
Monoklonale antistoffer som cetuximab og panitumumab som er rettet mot epidermal vekstfaktor reseptor (EGFR), en human epidermal reseptor (HER) familiemedlem, har vist seg å være effektiv i form av responsrate og progresjonsfri overlevelse i kombinasjon med standard cytotoksisk kjemoterapi ved metastatisk kolorektal kreft (CRC) [1] – [4]. EGFR rettet mot antistoffer binder seg til den ekstracellulære domene av EGFR, som fører til hemming av dens nedstrøms signalveier, inkludert RAS-RAF-mitogen-aktivert proteinkinase 1 (MAPK1) akse som er hovedsakelig involvert i celle-proliferasjon, og det v- AKT murine thymom viral onkogen homolog 1 (akt1) sti, som hovedsakelig er involvert i celle overlevelse og tumorinvasjon [5]. Akt1 er regulert av oppstrøms phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) signalveien.
Mutasjoner i v-Ki-ras2 Kirsten rotte sarkom viral onkogen homolog (
KRAS
), oftest påvist i kodoner 12, 13 og 61, forekommer hos ca. 40% av pasientene CRC [6], [7].
KRAS
mutasjoner har dukket opp som de viktigste negative prediktiv faktor for behandlingsrespons hos pasienter som får cetuximab [8], [9]. Disse studiene har antydet at
KRAS
villtype (WT) CRC svulster ville være lydhør overfor cetuximab; imidlertid opp til 65% av pasienter med
KRAS
WT svulster er fortsatt resistente mot anti-EGFR monoklonale antistoffer [10]. Motstand mot anti-EGFR-antistoffer i en undergruppe av
KRAS
WT CRC kan forklares med tilstedeværelsen av en mutasjon i
BRAF
onkogen [8], som er nedstrøms
KRAS
. Grunnen til cetuximab frafallet i de resterende
KRAS
WT CRC er fortsatt uklart. Videre, selv om
KRAS
mutasjoner er vanligvis forbundet med ikke-respons til anti-EGFR antistoffer, nyere data tyder på at
KRAS
G13D mutasjoner kan være en positiv prediktor for cetuximab svar [8]. Mutasjoner innenfor
PIK3CA
genet [10], som er en viktig regulator av PI3K signalering, er også til stede i noen CRC svulster som kan co-skje med
KRAS
eller
BRAF
mutasjoner [8], [11], noe som tyder på deres mulige innflytelse på responsen til målrettede terapeutiske midler som for eksempel anti-EGFR-antistoffer, men en klar demonstrasjon av en slik korrelasjon mangler [12], [13].
fra studiene som er skissert ovenfor, og gitt at en stor andel av CRC pasienter med
KRAS
WT svulster ikke svare på cetuximab eller panitumumab, er det klart at en enkel mutasjonsanalyse er tilstrekkelig til å forutsi respons til slike behandlingsformer. I tillegg, siden nylige studier antydet at de terapeutiske responser til PI3K-inhibitorer var ikke begrenset til kolorektal cellelinjer med aktiverende mutasjoner eller hos pasienter med mutasjoner [14] – [16], er det viktig å profilere tumorer for deres fremherskende, så vel som potensiell alternative signalveien drivere i tillegg til onkogene mutasjonsanalyse. Derfor har vi som mål å profilere CRC vev for å undersøke sammenhengen mellom mutasjonsstatus og ulike reseptortyrosinkinasehemming (RTK) protein uttrykk som HER1, HER2, HER3, c-MET, og insulin-like growth factor 1 reseptor (IGF1R). I tillegg nedstrøms kinaser PI3K, Src homologi 2 domene som inneholder (SHC), protein kinase B (AKT), og ekstracellulære signalregulerte kinase (ERK) ble bestemt ved hjelp av multiplex immunomicroarray basert Collaborative Enzyme Enhanced Reactive (FME) immunoassay [17] – [19] i 120 CRC pasienter fra fase i til IV som inkluderte 116 primære, 15 levermetastaser, og 1 prøver peritoneal seeding vev. Parallelt somatisk mutasjonsanalyse scoret for mutasjoner innenfor
KRAS Hotell og
BRAF
onkogener. CRC svulster med liknende onkogene mutasjoner påvist heterogenitet i sine signalveien profiler.
Pasienter og metoder
Pasient Cohort og vevsprøve Procurement
Studiet ble godkjent av Institutional Review Board (IRB) på Samsung Medical Center. All klinisk undersøkelse ble gjennomført i henhold til de prinsipper som er nedfelt i Helsinkideklarasjonen. Den skriftlige samtykke ble frafalt av IRB grunn retrospektiv analyse og anonyme data. Dypfryst vev (n = 120) innsamlet fra kirurgisk resected tumorer (73 kolon, 47 endetarm), 15 fra metastatisk leversvulster og en fra peritoneal seeding nodule, var tilgjengelig for endelige analysen. Alle ferske frosne vev ble oppsamlet i løpet av 30 minutter ved operasjonsområdet med en kirurg, umiddelbart ble hurtigfrosset i flytende nitrogen, og lagret ved -80 ° C inntil bruk. Vevsprøver ble bekreftet for tilstedeværelse av tumor ved 70% areal av en patolog. For analyse ble små stykker av frosset vev (10-um seksjoner x 3) fremstilt ved anvendelse av forhåndsavkjølt barberblad og ble deretter lysert i 100 ul lyseringsbuffer. De resulterende lysatene ble lagret ved -80 ° C til nærmere analyse.
Collaborative Enzyme Forbedret Reaktiv-Immunoassay (FME)
FME bruker et antistoff microarray-basert plattform som kan måle uttrykk og aktivering nivåer av signaloverførings proteiner i tumorvev og surrogat vev. Den valgte mål blir først tatt av en mål-spesifikk fangst-antistoff fulgt av ko-lokalisering av ytterligere to detektor-antistoffer mot den samme mål, til slutt resulterer i spesifikk mål-deteksjon og kvantifisering. Detaljerte metoder for denne teknologien har blitt beskrevet tidligere [17] – [19] og kan bli funnet på Fil S2. Representative eksperimentene er vist i Fig.S1 i File S1.
Mutasjon analyse
Genomisk DNA ble ekstrahert fra CRC vev ved hjelp av Qiagen Tissue Kit. Prøvene ble undersøkt for mutasjoner i
KRAS
,
BRAF
, og
PIK3CA
gener: G12A /C /D /S /V, G13C /D, og Q61H i
KRAS Hotell og V600E i
BRAF
. Det mutasjonsanalyse var basert på den TaqMan sanntid polymerase kjedereaksjon (PCR) teknologi i kombinasjon med allel spesifikke primere (ASP), blokkering, og probe ved anvendelse av en modifikasjon av den sanntids Allele Specific PCR-påvisningsmetoden [20]. I korthet ASPer ble brukt for spesifikt å påvise den mutante allelet. En sperre oligonukleotid (blokkering) komplementært til villtype-sekvensen ble benyttet til å undertrykke eventuelle ikke-spesifikk amplifikasjon av villtype-allelet. PCR mix brukes for alle analysene var GTXpress Master Mix fra Life Technologies. Alle analysene ble kjørt på 384-brønners plater ABI 7900HT Real Time PCR instrument (Life Technologies).
Prosentandelen av allel variant stede i ukjente prøver ble beregnet ved hjelp av en standardkurve. Standardkurven ble generert for hver mutasjon fra DNA ekstrahert fra en cellelinje positiv for at mutasjonen ved hjelp av en serie av DNA-fortynninger (100, 10, 1, 0,1 og 0,01 ng). En liste over de positive cellelinjer som benyttes for å generere standardkurvene er vist i tabellen nedenfor. DNA fra de respektive cellelinjer ble ekstrahert ved bruk av Qiagen DNeasy Blood 2 år) er vist i blått. p-verdier er angitt. Tabellen under grafen viser prosentandelen av pasienter med en bestemt
KRAS
genotype i hver gruppe. (C) Pearson korrelasjonsanalyse av tidlig vs sen tilbakefall CRC til uttrykk av pPI3K, pPI3K /pHER1, pPI3K /pHER2, og pPI3K /pHER3 på hele CRC kohort. Signifikante korrelasjoner er merket med gult. Plottet i boksen viser forskjellen i pPI3K /pHER3 forhold i tidlig tilbakefall vs. sene tilbakefall CRC.
Som forventet, overlevelseskurver for de to kohortene var signifikant forskjellig (Fig. 1B) med de respektive median overlevelsestid på 19,8 måneder for tidlig tilbakefall (2 år fra kirurgi) og udefinert for sent tilbakefall (hasardratio = 117,5). Som vist på fig. 1C, høyere ekspresjon av aktivert PI3K korrelert med tidlig tilbakefall og spesielt høyere ekspresjon av pPI3K /PHER-forhold var signifikant assosiert med en tidlig tilbakefall. PI3K er en viktig nedstrøms signale effektor av HER-kinase-aksen, med direkte bindingssteder på HER3. Den avskåret valuta for pPIK3 /HER3 forholdet ble bestemt som vist i Fig.S2 i File S1. Videre pPI3K /pHER3 uttrykk var betydelig høyere i CRC svulster som fikk tilbakefall innen 2 år (Fig. 1C). Derfor ble forsterket PI3K signale observert i CRC med en kortere DFS eller dårligere prognose.
Høy PI3K signalering er assosiert med tidlig tilbakefall i CRC
For å få ytterligere innsikt i den høye vs. lave pPI3K signale CRC kohorter, vi fokusert på CRC under kohorter segregert ved pPI3K /pHER3 ratio (fig. 2A). Pasient egenskaper i høy vs lav pPI3K signaliserer CRC kohorter var godt balansert i forhold til deres tumor stadium, kjemoterapi behandlinger, og mutasjonsstatus av onkogener
KRAS Hotell og
BRAF plakater (Fig. 2B ). DFS av
KRAS
WT CRC med høyere pPI3K /pHER3 uttrykk var betydelig dårligere enn for
KRAS
WT CRC med lavere pPI3K /pHER3 uttrykk (Fig 2C.); Men
G12mut svulster KRAS
demonstrerte dårlig DFS uavhengig av deres nivå av pPI3K uttrykk. Interessant, DFS sammenligninger av
KRAS
WT, G13Dmut, og G12mut CRC i lav pPI3K gruppen viste betydelige forskjeller, med
KRAS
WT og
KRAS
G13D svulster ha en bedre overlevelse enn
KRAS
G12mut svulster (fig. 2D). Til tross for de dramatiske forskjeller i overlevelse observert i de høye og lave pPI3K /pHER3 grupper avhengig av deres
KRAS
WT eller G12 muterte genotype, de to gruppene var svært like når det gjelder deres uttrykk forskjeller i de relevante markører. Med andre ord, ble pPI3K /pHER1, pPI3K /pHER2, og pPI3K /pHER3 uttrykt til betydelig høyere nivåer i høy pPI3K /pHER3 gruppe i både
KRAS
WT og G12 mutert CRC (Fig. S3 i File S1 ). Merk at pPI3K uttrykket ikke var betydelig høyere, men det var den pPI3K uttrykk i forhold til den aktiverte HER aksen som var høyere i gruppene viser dårlig overlevelse.
De respektive p-verdier er angitt. (A) Boksplott av Mann-Whitney
t
-test som viser forskjellen i uttrykket av pPI3K, pPI3K /pHER1, pPI3K /pHER2, og pPI3K /pHER3 mellom høy pPI3K /pHER3 gruppe og lav pPI3K /pHER3 grupper. De respektive p-verdier, er angitt. (B) tabell over egenskapene til primær CRC i høy PI3K (høy pPI3K /pHER3) versus lav PI3K (lav pPI3K /pHER3) signal kohorter. Kjennetegn inkluderer segregations basert på tumorstadium, status av cellegiftbehandling, og mutasjonsstatus av
KRAS
og
BRAF
. Til sammen blir 67/115 prøver inkludert i den høye PI3K kullet og 48/115 prøver er inkludert i den lave PI3K kohort. Tallene angir den prosentandel av prøvene innenfor hver gruppe på grunnlag av hver enkelt angitt kjennetegn. (C) DFS ifølge pPI3K /pHER3 forhold i
KRAS
WT og
KRAS
G12mut CRC. (D) Kaplan-Meier overlevelseskurver av høy PI3K (pPI3K /pHER3) og lave PI3K kohorter sammenligner DFS av
KRAS
WT, G13Dmut, og G12mut prøver. (E) høy PI3K (høy pPI3K /pHER3) og lav PI3K (lav pPI3K /pHER3) grupper i sammenkoblede primære og metastatiske CRC prøver.
Disse dataene tyder på at et høyt pPI3K signale, som kan muligens bli drevet av andre enn eller i tillegg til den HER aksen oppstrøms signaler, er forbundet med aggressive CRC med tidlig tilbakefall. Videre disse dataene viste tydelig heterogenitet i
KRAS
WT befolkningen basert på nivået av pPI3K uttrykk i disse svulstene. På den annen side,
KRAS
G12-mutert CRC vanligvis demonstrert dårlig overlevelse uavhengig av nivået på pPI3K signalering.
PI3K-drevet aggressive CRC, inkludert metastatisk CRC, viser høyere c-MET og IGF1R signale enn HER aksen signaliserer
Siden høyere pPI3K /Pher forholdstall korrelerte med tidlig tilbakefall CRC, vi en hypotese om at det bør også være en betydelig forskjell i Pher /pMET og Pher /pIGF1R forholdstall hvis pMET og pIGF1R er ansvarlig for høy pPI3K signalering. Deretter undersøkte vi disse signalnettverk i 10 par matchet primær-metastatisk synkrone prøver tilgjengelig i vår studie kohort. Den primære-metastatisk CRC parene ble segregert i to grupper basert på pPI3K /pHER3 uttrykk forholdet mellom primær CRC prøven i hvert par. Det var en betydelig økning i pPI3K /pHER3 ratio for de matchede metastatisk prøvene i lav pPI3K /pHER3 forholdet gruppe (Fig. 2E), mens det var uendret mellom primære og metastatisk prøver i høy pPI3K /pHER3 forholdet gruppe.
Aggressivitet av KRAS G12mut CRC er korrelert med høy c-MET uttrykk i forhold til henne akse medlemmer
Vi har forsøkt å identifisere markører som kan være forskjellig uttrykt mellom
KRAS
WT og G12mut CRC i den lave pPI3K gruppen. Basert på vår foreløpige observasjon av høy uttrykk for total c-MET og IGF1R i
G12mut svulster KRAS
sammenlignet med
KRAS
WT svulster (Fig. 3A, Fig. S4 i File S1), vi undersøkt om en differensial c-Met eller IGF1R avhengig uttrykk kan skille de
KRAS
WT og G12mut undergrupper innenfor den lave pPI3K /pHER3 forholdet gruppe. Relativ HER1 /c-MET og HER3 /c-MET forholdstall var betydelig høyere i
KRAS
WT CRC enn i
KRAS
G12mut tumorer (Fig. 3B) i lav pPI3K /pHER3 gruppe , men ikke i den høye pPI3K /pHER3 gruppe, som var i overensstemmelse med DFS forskjeller (fig. 3A). Vi undersøkte om riktige prosenter av HER1 /c-MET (Fig. S5 i File S1) eller HER3 /c-MET kan også skille de DFS forskjellene som ble observert mellom
KRAS
WT og G12mut CRC i lav pPI3K /pHER3 ratio gruppe. Analyse av
KRAS
genotyper av prøvene i de to sub-kohorter viste at flertallet av de
KRAS
WT og G13D prøvene var tilstede i høy HER1 /c-MET sub-kohorten (dvs. HER1 c-MET), mens flertallet av
KRAS
G12mut prøvene var tilstede i lav HER1 /c-MET sub-kohort (dvs. HER1 c-MET) (fig . 3C). En lignende HER1 /c-MET cut-off-forholdet ikke skille den høye pPI3K /pHER3 gruppe, basert på
KRAS
genotyper (Fig. 3D). Parallell analyse med et HER3 /c-MET indeksen resulterte i lignende, men mindre robust data som ikke skille KRAS WT og G12mut CRC så tydelig som HER1 /c-MET indeks (
data ikke vist
). Disse data indikerte at den aggressive
G12mut svulster KRAS
er molecularly distinkt fordi de er for det meste preget av en høy c-MET uttrykk, som er lik eller høyere enn HER1 og HER3 uttrykk.
( A) pMET /Tc-MET forholdet ble sammenlignet mellom høy PI3K (høy pPI3K /pHER3) og lav PI3K (høy pPI3K /pHER3) grupper med Mann-Whitney
t
-test. Sammenligningen vises i alle CRC,
KRAS
WT, G13D mutert, og G12 mutert CRC. Vesentlige forskjeller med p-verdier er angitt i blått. (B) Sammen uttrykk mellom høye og lave PI3K grupper for følgende markører: pHER1 /pMET, pHER2 /pMET, pHER3 /pMET, pHER1 /pIGF1R, pHER2 /pIGF1R, og pHER3 /pIGF1R. Vesentlige forskjeller med p-verdier er angitt i blått.
Diskusjoner
Denne studien var basert på en hypotese om at statusen aktiveres signalveier i
KRAS
WT og mutante CRC kan gi ytterligere informasjon som kan være nyttig for å forstå de terapeutiske resultater i disse svulstene [17] – [19]. Analysen presenteres i denne studien gir bevis for at CRC kan være sub-klassifisert basert på sine signalveien molekylære profiler uavhengig av
KRAS
mutasjonsstatus, som oppsummert i fig. 4. Foruten molekylær innsikt i CRC prognose, kan en slik sti-basert profilering har viktige implikasjoner på stratifying CRC pasient for hensiktsmessige terapeutiske strategier.
Skjematisk oppsummering av sub-klassifisering av CRC basert på deres signalveien profiler og
KRAS
mutasjonsstatus. De mulige behandlingsalternativer for hver underklasse basert på deres sti profiler er angitt.
Prognose av CRC primære svulster etter operasjonen har blitt korrelert med deres
KRAS
mutasjonsstatus [21 ]. Selv om denne generelle trenden ble også observert i vår CRC prøve årsklasse, med
KRAS
WT svulster som viser bedre DFS etter operasjonen enn
KRAS
G12 muterte tumorer, det var ikke signifikant på grunn av heterogenitet i de signalveier i hver
KRAS
mutasjons subtype, særlig i trinn II og III CRC tumorer, uavhengig av om eller ikke pasienten har mottatt kjemoterapi. Dette tyder på at
KRAS
mutasjoner gi bare en del av den fordel som er nødvendig for tumorcelleoverlevelse med ytterligere overlevelsessignaler antagelig skriver seg fra flere signalveier. CRC med høy PI3K aktivitet tilbakefall innen 2 år uavhengig av deres
KRAS
mutasjonsstatus og hadde dårlig prognose. Selv
KRAS
WT CRC med høy PI3K signale var så aggressiv som
KRAS
G12mut CRC med utvisket DFS etter operasjonen. I kontrast,
KRAS
WT CRC med lav PI3K signale aktivitet viste en bedre prognose og kan bli separert fra den aggressive
KRAS
G12mut CRC med en passende HER1 /c-MET index cut-off-forhold , fordi c-MET uttrykk nivåene var høyere i
KRAS
G12mut CRC. I vår studie kohort, disse
KRAS
WT CRC utgjorde ~44% av den totale
KRAS
WT befolkning og avslørte heterogenitet. Heterogenitet i
KRAS
WT CRC populasjoner har tidligere blitt lagt merke til i mange andre studier, fordi ikke alle
KRAS
WT CRC er lydhør overfor anti-EGFR antistoffer. En mulig årsak er blitt beskrevet som tilstedeværelsen av
BRAF
mutasjoner. Antallet
BRAF
-mutated prøver i vår kohort var for liten til å trekke noen fornuftige konklusjoner; Men 3/5 av
BRAF
-mutated CRC i nærvær av WT
KRAS
viste en høy PI3K signalering. Vår studie gir en mulig mekanisme for heterogenitet i
KRAS
WT CRC og vi spekulerer i at 44% av
KRAS
WT CRC med lav PI3K signalering og høy HER1 uttrykk kan være de lydhør overfor anti -hennes behandlinger som anti-EGFR antistoffer. Omtrent 47% av CRC prøver med
KRAS
G13D mutasjoner ble nylig foreslått å ha forskjellige terapibasert utfallet egenskaper [8] og ble sporet med våre
KRAS
WT prøver i form av å ha lav PI3K signalering og en høy HER1 uttrykk. Relevansen av PI3K signalisering og PI3K /mTOR-hemmere har tidligere blitt foreslått i
KRAS
mutant [22] og
BRAF
mutant [23] CRC. Resultatene fra vår undersøkelse er i samsvar med disse rapportene og ytterligere utvide betydningen av PI3K signalering i CRC uavhengig av mutasjonsstatus.
Relativt høye c-MET og IGF1R aktiviteter i forhold til hennes kinase medlemmenes aktiviteter i aggressive CRC foreslo at disse alternative RTK kan være driverne av høy PI3K signalering.
KRAS
G12-muterte CRC viste seg å uttrykke høyere c-MET reseptor nivåer enn de HER medlemmer som korrelerte med deres dårlig prognose. Mest overbevisende bevis til støtte for c-Met og IGF1R drevet PI3K aktivitet i aggressive CRC kom fra primær-metastatisk prøve par, der disse markørene viste en klar økning i metastatisk motstykke i forhold til tilpasset primærprøve, selv om mutasjons status av paret forble uendret. Det er viktig å merke seg at uttrykket forskjeller for enkeltmarkører ikke presentere meningsfulle forskjeller, men det var den relative uttrykk for Pher aliserte til pMET og pIGF1R som avslørte betydelig differensial mønstre mellom CRC som var mer aggressive og tilbakefall tidligere kontra de som ble assosiert med bedre prognose. Foreløpig er det ingen konkrete alternativer å identifisere aggressive CRC og definere terapeutiske muligheter til å behandle dem. Mutasjonstester er det eneste tilgjengelige strategi, som identifiserer ikke aggressiv
KRAS
WT CRC. Vår undersøkelse gir bevis for aktiverte signalveien profiler som er overlegne i forhold til onkogene mutasjons tester alene, fordi disse resultatene kan anvendes for å identifisere aggressive CRC og eventuelt lede terapeutiske strategier. Den kliniske implikasjonen av kombinatorisk protein profilering og mutasjonstester i form av narkotika følsomhet testes både i prekliniske og prospektive kliniske studier.
Vår studie også avdekket en betydelig variasjon i fosforylert proteomikk profilering mellom matchet primære og metastatisk CRC . Dette var i kontrast med genotyping, i henhold til hvilke det var fullstendig overensstemmelse mellom primære og metastatiske tumor-vev. Dette er i tråd med resultatene fra en av de største sammenligningsstudier mellom primær- og matchet levermetastaser i 305 CRC pasienter (samstemmighet, 96,4%, 95% konfidensintervall 93,6 til 98,2%) [24]. Videre en fersk genomisk analyse på 84 pasienter med primær CRC og levermetastaser påvist en høy samstemmighet av 90% mellom primær- og levermetastaser for fem gener (dvs.
KRAS
,
NRAS
,
BRAF
,
PIK3CA
,
TP53
) [25]. En av de mest plausible hypoteser for så høy samstemmighet i mutasjonsstatus er at
KRAS
mutasjoner er de tidlige kjøre hendelsene i CRC progresjon fra adenom [26]. Hvis disse forskjellene i veien profilering korrelerer med behandlingstiltak til bestemte RTK-hemmere, må vi kanskje biopsi metastaser i tillegg til primærsvulster for å få en mer presis prediksjon av behandlingsrespons. Men vår utvalgsstørrelsen var svært liten med bare ti par av primære og metastasering. Derfor er mer omfattende paret analyse er nødvendig for å strengt løse dette avviket i proteomikk profilering.
I konklusjonen, vår studie viser at det er betydelig heterogenitet i aktivert protein signalveier til tross for en lignende mutasjonsstatus i CRC. Derfor dichotomizing CRC bare som
KRAS
mutant versus
KRAS
WT kan være en undervurdering av den molekylære heterogenitet innen hver undergruppe av CRC. Videre er en mer omfattende signalveien profilering, i tillegg til onkogene mutasjonsprøver skal utføres for å oppnå en klarere molekylær identitet av tumorene.
Hjelpemiddel Informasjon
Fil S1.
Støtte Tall. Figur S1. Profilering av signalveien markører i kolorektal kreft ved hjelp CEER. (A) Rangering av Perk uttrykk fra høy til lav i
KRAS
villtype, G12 mutert og G13D mutert CRC er vist i en foss plot. Perk uttrykk over medianen er representert på den positive y-aksen. pakt ekspresjon i hver prøve er også vist. Tabellen nedenfor viser median Perk CU verdier i hver mutasjons undergruppe av CRC svulster samt andelen av svulster som uttrykker ekstra fordel over medianen. (B) FME immuno-array-bilder for indikert signal transduksjon proteiner i 8 kolorektal prøver. Som vist med en farge bar under den immuno-array, en hvit eller rød representerer et høyt ekspresjonsnivå eller fosforylering, mens en grønn eller blå representerer et lavt nivå ekspresjon eller fosforylering av de respektive markører. Tumor scenen og
KRAS
mutasjonsstatus for hver prøve er angitt. Figur S2. Effekt av pPI3K /pHER3 indeksen på sykdomsfri overlevelse i CRC. Sammenlign DFS kurver av CRC prøver segregert ved å redusere pPI3K /pHER3 forholdstall. DFS for prøver over hver respektive cut-off vises i rødt og DFS for prøver under hver respektive cut-off er vist i blått. Respektive p-verdier er angitt. Figur S3. Kjennetegn på matchet primær-metastatisk CRC prøve par. Tabell over primærtumor egenskaper ved de 10 matchet primære-metastatisk CRC parene segregert av sine pPI3K /pHER3 uttrykk forholdstall. 6 par matchet prøvene er inkludert i verre DFS gruppe der pPI3K /pHER3 uttrykk var 2/10. Kjennetegn inkluderer antall prøver i hver tumor stadium, om pasienten fikk kjemoterapi og antall prøver basert på mutasjonsstatus av
KRAS
,
BRAF Hotell og
PIK3CA
. Figur S4. Figur S5.
