Abstract
Denne studien var rettet mot å oppdage DNA kopi nummer endringer (CNAs) involvert i kreftutvikling av magen og til å forstå sine clinicopathological betydninger i den koreanske befolkningen. DNA kopiantall ble analysert ved hjelp av Agilent 244K eller 400K rekke komparativ genomisk hybridisering (aCGH) i fersk frosset svulsten og matchet normalt vev fra 40 mage kreftpasienter. Noen av de oppdagede CNA regionene ble validert ved hjelp av multiplex ligation avhengig probe forsterkning (MLPA) i seks av de 40 pasientene og tilpasset Agilent 60K aCGH i et uavhengig sett med 48 mage kreft. De mRNA nivåer av gener på de felles CNA regioner ble analysert ved hjelp av kvantitativ real-time PCR. Kopier nummer gevinst var mer vanlig enn tap over hele genomet i tumorvev sammenlignet med matchede normalt vev. Gjennomsnittlig antall endringer per tilfelle var 64 for gevinster og 40 for tap, og median aberrasjon lengde var 44 016 bp for gevinster og 4732 bp for tap. Kopitallet gevinster ofte ble detektert ved 7p22.1 (20%), 8q24.21 (27% -30%), 8q24.3 (22% -48%), 13q34 (20% -31%), og 20q11-q13 (25% -30%), og tapene ved 3p14.2 (43%), 4q35.2 (27%), 6q26 (23%), og 17p13.3 (20% -23%). CNAs på 7p22.1, 13q34, og 17p13.3 har ikke blitt rapportert i andre populasjoner. De fleste av kopitall tapene ble assosiert med nedregulering av mRNA-nivåer, men sammenhengen mellom kopitall gevinster og mRNA ekspresjonsnivåer varieres i et gen avhengig måte. I tillegg kopitall gevinster tendens til å forekomme oftere hos intestinal-type kreft enn i diffuse-type kreft. I konklusjonen, antyder studien at eksemplar nummer gevinster på 8q24 og 20q11-q13 og tap på 3p14.2 kan være vanlige hendelser i magekreft, men CNAs på 7p22.1, 13q34, og 17p13.3 kan være koreansk-spesifikke.
Citation: Jin DH, Park SE, Lee J, Kim KM, Kim S, Kim DH, et al. (2015) Kopier nummer Gevinst ved 8q24 og 20q11-q13 i magekreft er mer vanlig i tarm-Type enn Diffus-Type. PLoS ONE 10 (9): e0137657. doi: 10,1371 /journal.pone.0137657
Redaktør: Masaru Katoh, National Cancer Center, JAPAN
mottatt: 8 mars 2015; Godkjent: 19 august 2015; Publisert: 11.09.2015
Copyright: © 2015 Jin 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: All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer. De aCGH-244K og aCGH-400K data kan lastes ned fra NCBI Gene Expression Omnibus portal. (Www.ncbi.nlm.nih.gov/geo, deponeringsnummer: GSE69318 og GSE69266, henholdsvis)
Finansiering: dette arbeidet ble støttet med tilskudd fra National R D Program for Cancer Control, departementet for helse og velferd (# 1120270) og fra Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), finansiert av Helsedepartementet Velferd (HI14C1979), Republikken Korea
Konkurrerende interesser:. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Magekreft er den tredje største årsaken til kreft. dødsfall på verdensbasis. Til tross for betydelige fremskritt i diagnostikk og behandling av magekreft, fem-års overlevelse av magekreftpasienter fortsatt under 30% i de fleste land [1]. I tillegg er om lag halvparten av pasientene som gjennomgår kurativ kirurgisk reseksjon fortsatt utvikle loco-regionale eller fjernmetastaser på tross av multi-modalitet terapeutisk tilnærming og dø av sykdommen [2,3]. Selv om de fleste mage kreft vise lignende kliniske funksjoner, det er betydelig heterogenitet i sin histopatologi og tilknyttede molekylære endringer [4]. Følgelig er det viktig å identifisere molekylære biomarkører som er involvert i kreftutvikling av magekreft for tidlig deteksjon og målrettet behandling av sykdommen.
DNA kopitall endring (CNA) definert som DNA-segmenter 1 kb eller større i størrelse, er en viktig type genetisk endring observert i kreftceller [5]. CNAs kan påvirke genuttrykk, fenotypiske variasjon og tilpasning ved å forstyrre proksimale eller fjerne DNA-regulatoriske regioner eller ved å endre genet doseringsnivåer [6,7]. I tillegg, distribusjon av kopiantall er vesentlig forskjellig i forskjellige forfedrenes populasjoner, noe som kan resultere i forskjellig mottakelighet for sykdommer på tvers av forfedrenes grupper [8]. Nylig har flere grupper analysert forandringer av DNA-kopitall i magekreft ved hjelp av matrisen komparativ genomisk hybridisering (aCGH) og har identifisert nye gener viktige i patogenesen av magekreft [9-14]. For eksempel, Tsukamoto et al. [10] undersøkte CNAs i 30 tilfeller av magekreft ved hjelp av BAC eller PAC kloner, og identifisert de hyppigste områdene av DNA kopi nummer gevinster som 20q13, 20q11, 8q24, og 20p12, og de av tap som 4q34-qter, 5q12, 18q21, og 3p14. Fan et al. [11] oppdaget CNAs i 64 mage kreft vev og 8 mage kreft cellelinjer ved hjelp av BAC kloner, og observerte at 20q12-20q13 og 9p21 var de hyppigst forsterkes og slettede regioner, henholdsvis. I tillegg, Cheng et al. [12] studerte CNAs i 27 mage kreft ved aCGH-244K og identifisert 8p11-Q24, 20q11-q13, og 7q21-q22 som de fleste fått regioner og 4q34, 6p25, 18q12 og 18q22 som de tapte områdene. I disse tidligere studier, ble ulike mikromatriser (BAC eller PAC-klone, oligo) brukes for å undersøke CNAs i magekreft, og de rapporterte CNA regionene var forskjellig for de ulike studiepopulasjoner.
For å identifisere CNAs viktig i patogenesen av magekreft i den koreanske befolkningen, må vi først utført et genom-wide analyse av DNA-kopi nummer ved hjelp aCGH-244K eller aCGH-400K i 40 mage kreft og deretter validert de oppdagede CNAs ved hjelp av en tilpasset aCGH-60K i et annet sett med 48 gastric kreft. Effektene av CNAs på genuttrykk ble analysert i noen av de gener med CNAs.
Resultater
Funn av CNAs involvert i kreftutvikling av magen
Å oppdage CNAs involvert i den carcinogenesis av magen, tumor og matchet normale vev fra 40 magekreftpasienter ble analysert ved hjelp av matrisen komparativ genomisk hybridisering (aCGH); 30 tilfeller av aCGH-400K og 10 tilfeller av aCGH-244K. CNAs ble påvist over hele genomet, og kopi nummer gevinst var mer vanlig enn kopi nummer tap (fig 1A). Antallet CNAs var svært forskjellig blant individer. Gjennomsnittlig antall CNAs per tilfelle var 64 for gevinster og 40 for tap (figur 1B), og median lengden på CNA-regionen var 44 016 bp for gevinster og 4732 bp for tap (fig 1C). De vanligste CNAs ble oppdaget ved hjelp av en kontekst-korrigert algoritmen med en p-verdi terskel på 0,05 og overlapping terskel på 0,9 (figur 1D). Kopier nummer gevinster ble oftest oppdaget på kromosomale regioner 7p22.1, 8q24.21, 8q24.3, 13q34 og 20q11-q13, og kopiantall tap ble ofte observert på 3p14.2, 6q26, 7q36.3, 13q34 og 18q23 . Tapene var stort sett detektert ved endene av kromosomer, og størrelsen var forholdsvis liten. Den CNAs var mindre vanlig på kromosomene 2 og 15. De vanligste aberrasjon lengder med en lav p-verdi hovedsakelig falt innenfor en kb-10 kb (Fig 1E). Vanlige avvik rundt
MYC
genet på 8q24.21 er vist i figur 1F. De aCGH-244K og aCGH-400K data kan lastes ned fra NCBI Gene Expression Omnibus portal (www.ncbi.nlm.nih.gov/geo). (Tiltredelse Nummer: GSE69318 og GSE69266, henholdsvis)
( A) Samlet avvik frekvens i mage kreft vises. Den horisontale linjen representerer kromosomer i rekkefølge fra 1 til 22 og X. Den vertikale linjen representerer hyppigheten av gevinster og tap i alle tilfeller. (B) Antallet av aberrasjoner i hvert tilfelle er vist. Magenta Linjene indikerer gevinster og Viridian linjer indikerer tap. (C) aberrasjon lengde tetthet tomten er vist. (D) Vanlige CNAs i 40 magekreft prøvene er vist. Innenfor hvert kromosom, blir avvik uttrykt i rekkefølge fra p telomere til q telomere. Reds på høyre side av kromosomene indikerer gevinster, og greener på venstre av kromosomene indikerer tap. (E) Felles aberrasjon lengde med p-verdi tomten er vist. (F) Felles avvik i kromosom 8 (øvre panel) og avvik rundt
MYC
gen på 8q24.21 (nedre panel) er vist. Vertikale linjer indikerer logge
2-basert intensitetsforhold verdier, og hver farget horisontal linje representerer en kopi nummer endring. Horisontale linjer over 0,25 log
2-baserte intensitet ratio indikerer prøver med kopi nummer gevinster. Den store vertikale blå linjen nederst i panelet indikerer midten av tiden analysert regionen.
Validering av aCGHs av MLPA analyse
Noen genomisk ubalanse oppdages av aCGH ble validert ved hjelp PCR-basert multiplex ligation avhengig probe forsterkning (MLPA). Seks av de 40 vevsprøver analysert ved hjelp aCGH var tilgjengelige for MLPA. Kopier nummer endringer av
MYC plakater (8q24.21),
FHIT plakater (3p14.2),
WDR60 plakater (7q36.3),
COL4A2
(13q34),
NFATC1 plakater (18q23), og
NCOA3 plakater (20q12) ble analysert i seks matchet svulsten og parene normalt vev (268-1, 271-1, 272-2, 301 -1, 685-1 og 685-2).
MYC
ble forsterket i 271-1T og 301-1T (2A),
NCOA3
ble vunnet i 301-1T og 685-2T (Fig 2B), og
FHIT
ble slettet i 271-1T, 301-1T, og 685-1T (fig 2A). Disse resultatene var svært konsistente med de oppdaget av aCGH. Men kopiantallet tap av gener som
WDR60 plakater (figur 2C),
NFATC1 plakater (figur 2D), og
COL4A2 plakater (figur 2E), som ble funnet å gå tapt i aCGH, ble ikke påvist i MLPA. Lengden på sletting regionen i
WDR60
gen oppdaget av aCGH var 2907 bp, og
COL4A2 Hotell og
NFATC1
var 1903 bp og 2596 bp, henholdsvis. Basert på disse observasjonene, er det sannsynlig at de avvik som spenner over små områder observert av aCGH kan være falsk
(A) Øvre venstre panel. Representativt bilde av kapillær elektroforese signaler om MLPA analysert ved GeneMaker 2.0.0. Blå firkantene representerer internkontroll. Kopier nummer endringer av
MYC Hotell og
FHIT
ble analysert i 6 prøver. (BE) DNA-kopi antall
NCOA3 plakater (B),
WDR60 product: (C),
NFATC1 product: (D), og
COL4A2 plakater (E ) ble også analysert ved hjelp av MLPA. Peak-forhold i løpet av 1,25 ~ 0,75 ble betraktet som en indikasjon på en normal DNA-kopitall, under 0,75 som en indikasjon på en delesjon, og over 1,25 som en indikasjon på forsterkning. T og N representerer tumor og matchet normalt vev, henholdsvis
Ytterligere validering av CNA regioner av aCGH-60K
For å validere og begrense CNA regioner av tilbakevendende ( 20%) kopiere nummer gevinster eller tap observert av aCGH i de 40 prøvene, vi videre analysert sine avvik i svulsten og matchet normalt vev fra ytterligere 48 mage kreftpasienter ved hjelp av en tilpasset aCGH-60K. CNA regioner i 8q24, 20q11-q13, 3p14.2, og 18q23 viste sammenfallende endringer av kopiantall i aCGH-60K, men CNAs på andre områder, som for eksempel 20p13-20p12 og 20q21.2, viste ikke de samme mønstrene som i 244K og 400K, og dermed tyder heterogene resultater blant aCGH plattformer. For å finne minimale vanlige regioner (MCRS) av kopitall endringer blant de tre plattformene, overlappet vi CNA regionene i totalt 88 prøver. Den MCRene av tilbakevendende ( 20%) kopitall gevinster ble påvist på flere kromosomale regioner, inkludert 7p22.1 (20%), 7q22.1 (31% ~ 44%), 8q24.21 (27% ~ 30%), 8q24.3 (22% ~ 48%), 13q34 (20% ~ 31%), og 20q11 ~ Q13 (25% ~ 30%) (Tabell 1 og Tabell A i S1-fil). Den MCRene av tilbakevendende ( 20%) kopiere nummer tap ble også funnet i syv kromosomale regioner, inkludert 3p14.2 (43%) husing
FHIT plakater (tabell 1 og tabell B i S1 File)
Gene avhengig sammenheng mellom CNAS og mRNA nivåer
for å undersøke effekten av CNAs på genekspresjon, vi målte mRNA nivåer av flere gener (
MYC
,
SCRIB
,
PUF60
,
BOP1
,
SNTA1
,
E2F1
,
CD40
,
EYA2
,
NCOA3
,
FHIT
,
CRK
, og
SMAD2
) på vanlige aberrasjon regioner i 48 svulsten og matchet normalt vev og analysert sammenhengen med CNAs. Effekten av CNAs på genekspresjon ble analysert ved å sammenligne den mRNA gangers endring (FC) i krefttyper med og uten CNAs. Korrelasjonen mellom kopitall endringer og tilhørende genekspresjon var forskjellig på de ulike kopiantall gevinster eller tap. Flertallet av gener med kopi nummer tap viste nedregulering av mRNA: mRNA nivået ble nedregulert i
FHIT plakater (tabell 2 og figur 3A),
CRK
, og
SMAD2
gener (tabell 2). Men vi fant sammenhengen mellom kopi nummer gevinster og oppregulering av mRNA nivåer var gen-spesifikk: mRNA nivåer i gener som
MYC
,
PUF60
,
BOP1
(fig 3B), og
E2F1
ble positivt assosiert med kopi nummer gevinster. Men ingen sammenheng ble funnet mellom mRNA nivåer og kopiere nummer gevinster av gener som
SCRIB
,
BCL2L1
,
SNTA1
,
CD40
,
EYA2 Hotell og
NCOA3 plakater (tabell 2) tyder på at forholdet mellom kopi nummer gevinster og uttrykk kan være gen-spesifikke.
(AB) Korrelasjoner av log2 forholdet mellom DNA-kopi nummer og mRNA ganger endring (FC) av
FHIT product: (A) og
BOP1 product: (B) i tumorvev sammenlignet med matchede normalt vev ble analysert ved hjelp av Pearsons korrelasjonskoeffisienter. Ulike farge sirkler indikerer forskjellige prøver. (C-E) Forskjellene i utbredelsen av kopinummer endringer av flere gener ble sammenlignet mellom diffus-type kreft og intestinal-type kreft ved hjelp av Pearsons kji-kvadrat test. Kopier nummer gevinster på
MYC product: (
P
= 0,03),
BOP1 product: (
P
= 0,03), og
CD40
(
P
= 0,01) ble observert ved høy forekomst i intestinal-type kreft i forhold til diffuse-type kreft. Generelt kopi nummer gevinster tendens til å forekomme oftere i intestinal-type kreft enn i diffuse-type kreft.
Association of CNAs med clinicopathological egenskaper
Sammenhengen mellom kopitall endringer og clinicopathological variabler ble analysert i 88 mage kreftpasienter. Femten gener med residiverende ( 20%) kopiere antall endringer ble valgt for analyse. Kopier nummer tap av
CRK product: (
P
= 0,07),
SMAD2 product: (
P
= 0,09),
FHIT product: (
P
= 0,68), og
NFATC1 product: (
P
= 0,11) gener ikke varierer betydelig mellom diffus-type kreft og intestinal-type kreft (figur 3C). Men kopitall gevinster tendens til å skje på en høy forekomst i intestinal-type kreft enn i diffuse-type kreft (Fig 3D og 3E, tabell C i S1 File). For
SCRIB product: (
P
= 0,36),
PUF60 product: (
P
= 0,07),
MAPK15 product: (
P
= 0,08),
E2F1 product: (
P
= 0,14),
SNTA1 product: (
P
= 0,15),
BCL2L1 product: (
P
= 0,15),
NCOA3 product: (
P
= 0,22), og
EYA2 product: (
P
= 0,06), kopitall gevinster forekom ved en høy prevalens i intestinal-type cancer enn i diffust-type kreft, men forskjellen var ikke statistisk signifikant. Kopier nummer gevinster på
MYC product: (
P
= 0,03),
BOP1 product: (
P
= 0,03), og
CD40
(
P
= 0,01) ble funnet på en betydelig høy forekomst i intestinal-type kreft sammenlignet med diffuse-type kreft. For å oppdage aldersrelaterte CNAs, analyserte vi sammenheng mellom pasientens alder og kopiere nummer endring ved hjelp av Pearsons korrelasjonskoeffisienter, men fant ingen sammenheng ble funnet mellom kopiantall endring av 15 gener og pasientens alder (figur 4A). Hierarkisk clustering analyse ble utført for å gruppere pasienter med lignende CNAs. De fleste av pasientene med kopitall gevinster på 8q24 hadde også kopinummer gevinster ved 20q11.21 eller 20q13.12 (fig 4B). Data ble videre delt inn i 4 grupper i henhold til tilstedeværelsen av kopitall gevinst ved 8q24 og 20q11.21 (eller 20q13.12). Kopier nummer gevinster på 8q24 var signifikant assosiert med kopitall gevinster ved 20q11.21 eller 20q13.12 (
P
= 0.005, Fishers eksakte test; Tabell D i S1 File). Disse observasjonene tyder på at de to regionene, 8q24 og 20q11.21 (eller 20q13.12), kan være like utsatt for kopiantall gevinster i magekreft.
(A) Korrelasjoner av CNAS nivåer med pasientens alder ble analysert ved hjelp av Pearsons korrelasjonskoeffisient. Flere tester ble korrigert med Bonferroni korreksjon. De Bonferroni-korrigert
P
-verdier ble beregnet ved å multiplisere den observerte (ukorrigert)
P
-verdier med antall testede gener. Violet farger indikerer Bonferroni justert
P-
verdi 0,05. (B) Unsupervised hierarkisk clustering analyse av 15 gener i regioner med residiverende ( 20%) CNAs ble utført for å undersøke sammenhenger mellom CNAS nivåer av 11 gener som viser kopitall gevinster på 8q24.21, 8q24.3, 20q11.21, og 20q13.12, og 4 gener som viser eksemplar nummer tap. Tallene på høyre side av figuren indikerer pasientidentifikasjonsnummer. De fargeskalaer indikere log2 intensitet prosenter av CNAs på enkelte genet. Value «null (= log (2/2)» indikerer en kopi antall 2. Grønne og røde farger representerer kopiantall gevinst og tap, henholdsvis.
Diskusjoner
Endringen av genet dosering av CNA blir stadig mer anerkjent som en viktig del av tumorigenesis. for å oppdage nye CNAs involvert i patogenesen av magekreft, utførte vi et genom-wide analyse av CNAs i svulsten og matchet normalt vev fra 88 mage kreftpasienter og identifisert tilbakevendende ( 20%) kopiere antall gevinster på flere kromosomale regioner, inkludert 7p22.1, 8q24.21, 8q24.3, 13q34, 20q11 ~ q13 og et tilbakevendende tap på 3p14.2, 4q35.2, 6q26, og 17p13. 3. CNAs på 7p22.1, 13q34, og 17p13.3 har ikke blitt rapportert i andre populasjoner. de 7p22.1 regioner identifisert i denne studien inneholder FBXL18, ACTB, ACTG1, og RNF216 gener. Selv CNAs på 7p22. 1 har ikke blitt rapportert i magekreft, flere studier rapporterte deres innvirkning på utviklingen av eggstokkreft klart celle adenokarsinom [15] og endometriose [16]. I denne studien kopiere antall endringer av
MYC plakater (8q24.21),
FHIT plakater (3p14.2), og
NCOA3 plakater (20q12) ble validert ved hjelp av MLPA, men kopier nummer tap (
WDR60
,
COL4A2
,
NFATC1
) på rundt 2000bp ble ikke godkjent av MLPA. Vi klarte å utføre omfattende beregnings estimering av falske positiver av matrise-basert calling. I stedet har vi sammenlignet forekomsten av kopinummer tap mellom aCGH-244k -400K Og aCGH-60K med svært tette sonder i henhold til størrelsen på kopitall tap: 1 kb-5KB, 5kb-Maksimalt 10 kB, 10 kb-50 KB, 50kb-100KB, og 100k-. Statistisk signifikante forskjeller ble funnet bare i kopiantallet tap av liten størrelse (1 kb-5kb) (tabell E i S1 File). I tillegg ble det funnet signifikante forskjeller i kromosomale locus-spesifikk måte: ingen forskjeller ble funnet i kromosomene 3, 6, 16, 17, og 20 (data ikke vist). Derfor er det mulig at kopiantall tap av liten størrelse påvist i aCGH-244K og aCGH-400K kan være falsk i noen loci.
Vi videre analysert minimal vanlige regioner av tilbakevendende (≥10%) forsterkning eller sletting i 88 mage kreft (Tabell F i S1 File) og sammenlignet dem med store magekreft TCGA (The Cancer Genome Atlas) studie (14) og tre tidligere studier (Tabell G i S1 File). Den TCGA Studien besto av 295 primær mage adenokarsinomer og identifisert 30 fokale presiseringer og 45 knutepunkter slettinger. Amplification (≥ 5 kopier) på 8q24.21 (
MYC
), 17q12 (
ErbB2
etc.), 20q11.1-q13.33
(EYA2
,
NCOA3
etc.), og sletting (0 kopier) på 3p14.2 (
FHIT
) ble observert i våre data samt data fra TCGA og andres studier (Tabell G i S1 File). Men CNAs på 7p22.1, 13q34, og 17p13.3 har ikke blitt rapportert i TCGA studier og andre populasjoner. Antallet regionene i CNAs identifisert i TCGA studien var større enn denne studien, som kan resultere fra de ulike undergruppene av prøvemedlemmer. Den TCGA Studien består av større intestinal-type (66,4%) sammenlignet for å diffundere-type kreft (23,4%).
Blant de gener som ligger på 8q24.21, er MYC kjent for å fremme veksten og proliferasjonen av normale gastriske celler, og knockdown av
MYC
begrenser vekst og spredning av magecancerceller [17].
MYC
koder en transkripsjonsfaktor som regulerer en rekke gener knyttet til spredning, differensiering og apoptose [18].
MYC
forsterkes og over-uttrykt i magekreft [19], og dens uttrykk øker etter hvert som kreften utvikler seg [20].
MYC
forsterkning er forbundet med aggressiv oppførsel av magekreftceller [21,22]. I denne studien kopiere antall gevinster på
MYC
ble funnet på en høy forekomst i intestinal-type kreft i forhold til de diffuse-type kreft, støtter den observasjon at MYC protein uttrykk er sett oftere i intestinal- skriver svulster enn i diffuse-type svulster [23]. Vi har analysert effekten av
MYC
CNAs på total overlevelse innenfor hver type. Pasienter med kopitall gevinster av
MYC
hadde dårlig total overlevelse sammenlignet med de uten, men forskjellen var ikke statistisk signifikant i diffuse typen og tarm typen kreft (S1 Fig). Kopiantallet gevinster av
POU5F1B
(POU domene klasse 5 transkripsjonsfaktor 1B) pseudogen på 8q24.21 ble funnet i 27% av de analyserte prøvene.
POU5F1B
er kjent for å være assosiert med mRNA overflod og en aggressiv fenotype i magekreft [24].
8q24.3 og 20q11-Q13 regioner inneholde hundrevis av gener (tabell A i S1 File), men mange er lite sannsynlig involvert i onkogenese. Blant de genene som ligger i disse regionene, vi analyserte mRNA nivåer av
SCRIB
,
PUF60
, og
BOP1
8q24.3 og
SNTA1
E2F1
,
CD40
,
EYA2
, og
NCOA3
på 20q11-q13 (tabell 2). I denne studien, kopiere nummer gevinster av
SCRIB
,
SNTA1
,
CD40
,
EYA2
, og
NCOA3
var ikke forbundet med en fold endring i mRNA-nivåer. Men
PUF60
,
BOP1
, og
E2F1
gener ble funnet å være betydelig over uttrykt i tumorvev med kopi nummer gevinster.
PUF60
var over-uttrykt i kreft med CNAs (
P
= 0,038), men uttrykket var ikke signifikant forskjellig mellom tumorvev og matchet normalt vev i prøver uten CNAs (
P
= 0,111). PUF60 (poly-U-binding skjøting faktor 60kDa), en SIKRING-bindende protein-veksel repressor (FIR), spiller en rolle i kjerneprosesser som for eksempel pre-mRNA-spleising og transkripsjonsregulering. I tillegg PUF60 undertrykker
MYC
transkripsjon på P2 promoter gjennom kjernen-TFIIH basale transkripsjonsfaktor [25]. Nylig, Gumireddy et al. [26] rapporterte at PUF60 er nødvendig for regulator funksjon av translasjonsforskning regulatoriske IncRNA (treRNA), som er involvert i tumorinvasjon og metastasering. Kopier nummer gevinster på
PUF60
viser en sterk positiv korrelasjon med uttrykk i magekreft [27] og i eggstokkreft [28]. Disse observasjonene tyder på at eksemplar nummer gevinster av
PUF60
kan være en viktig mekanisme underliggende over uttrykk av genet i magekreft.
I motsetning til PUF60, den BOP1 og E2F1 ble funnet å være overuttrykt i tumorvev med kopitall gevinster, så vel som i de uten. Kopier nummer gevinster på
BOP1 Hotell og
E2F1
i denne studien forekom hos 23% og 25% av prøvene studert, henholdsvis. Økt mRNA fold endring av
BOP1
var signifikant i tumorvev med kopi nummer gevinster (
P
= 0,024), så vel som i de uten (
P
0,001) . BOP1 (blokk med spredning 1) er en komponent av den PeBoW (Pes1, Bop1, og WDR12) -kompleks, som er nødvendig for modning av 28S og 5.8S ribosomale RNA og dannelse av 60S ribosom [29]. BOP1 spiller en onkogen rolle i leverkreft ved å fremkalle epitel-mesenchymale overgang (EMT) og fremme aktin cytoskjelettet ombygging [30].
BOP1
genet er kjent for å være over-uttrykt i endetarmskreft med 8q gevinst [31], og doseøkning av
BOP1
genet er assosiert med en økning på
BOP1
mRNA i kolorektal kreft [32]. Den E2F1 ble også over-uttrykt i tumorvev med kopi nummer gevinster (
P
0,001) og i de uten (
P
= 0,03). E2F1 spiller en avgjørende rolle i kontroll av cellesyklus og dens aktivitet er regulert gjennom binding til retinoblastom protein i en celle-syklusavhengig måte. Over-ekspresjon av E2F1 er assosiert med utviklingen av en rekke forskjellige tumorer, og den økte kopiantallet av
er E2F1
kjent for å være assosiert med overekspresjon av genet i melanoma [33] og livmorhalskreft [ ,,,0],34]. Basert på disse observasjonene, er det sannsynlig at den samlede virkningen av eksemplar nummer gevinster på genuttrykk i magekreft varierer i et gen avhengig måte.
Selv om kopi nummer gevinster på 13q34 ikke ble rapportert i magekreft, den gevinster ble funnet i 20-30% av prøvene studert. Kopitallet gevinst ved 13q34 er kjent for å være assosiert med progresjonen av cervikal intraepitelial neoplasi til karsinomer [35] og med tynntarmen adenokarsinom [36]. Kopier nummer gevinster på 17q12 er hyppige i magekreft. I denne studien, flere gener, inkludert
ErbB2
,
GRB7
,
STARD3
,
PPP1R1B
,
RARA
, og C17orf37, ble forsterket i 15-20% av de 88 tilfellene, i samsvar med andre studier [37,38]. Vi gjorde ikke vurdere korrelasjon av kopien antall og uttrykk nivåer av genene, men flere grupper har rapportert at genene er viktige i utviklingen av magekreft. Blant dem,
ErbB2 (HER2)
blir ofte forsterket og over-uttrykt i gastriske cancere [39-41], og amplifikasjon av
HER2
var sterkt assosiert med dårlig overlevelse, særlig i tarm type magekreft [42]. Immunreaktiviteten av ErbB2 også finner sted ved en høyere prevalens i tarm type enn i de diffuse subtypene [43]. Videre
PPP1R1B-STARD3
fusjon avskrift i human magekreft øker kolonidannelse gjennom aktivering av phosphatidylinosil-3-kinase og AKT signale [44]. Hyppig forsterkning av
GRB7 Kjøpe og positive endringer i uttrykket ble også rapportert i magekreft [41,43].
De hyppigste tap i denne studien ble oppdaget på 3p14.2 (39% i diffuse-typer og 37% av tarm typer), der
FHIT
ligger.
FHIT
er en velkjent tumorsuppressorgenet [45], og er ofte involvert i tap av heterozygositet (LOH) og slettinger i humane tumorer [46]. Primære mage karsinom representerer en omorganisering av
FHIT
genet og 20 av 30 (67%) prøver viste et fravær av
FHIT
protein uttrykk [47]. Tap av
FHIT
protein uttrykk korrelerer med sykdomsprogresjon og dårlig differensiering i magekreft [48]. I denne studien, observerte vi at
FHIT
uttrykk ble redusert i mage kreft med eller uten sin CNA, noe som tyder på at genet dosering samt andre mekanismer regulerer
FHIT
uttrykk i magekreft. En somatisk missense mutasjon (ekson 6, kodon 61, ACG → ATG) i
FHIT
har også blitt identifisert i mage kreft [49]. Videre, en høy frekvens av arrangøren hypermethylation av
FHIT product: (62%) er observert i mage kreft [50]. Derfor integrere kopitalldata med ekstra genomisk data er avgjørende for omfattende å forstå den genetiske kontroll av genekspresjon [51].
Kopier nummer tap av flere gener i denne studien var ikke signifikant forskjellig mellom diffus-type kreft og intestinal-type kreft. Men utbredelsen av kopinummer gevinster var forskjellig mellom begge typer i visse gener, noe som tyder på at miljøfaktorer kan være mer innflytelsesrike i kopitall gevinster enn tap. I tillegg har pasienter med kopitall gevinster på 8q24.21 og 8q24.3 tendens til å ha gevinst på 20q11-q13, noe som tyder begge regioner kan være like utsatt for å kopiere nummer variasjon. Denne undersøkelsen ble sterkt begrenset på grunn av det lille antall prøver og mangelen på overlevelsesdata. Videre studier i en stor kohort er nødvendig for å forstå den funksjonelle betydning av CNAs oppdaget i denne studien. I tillegg ble mRNA-målinger ikke utføres på et genom nivå. Vi analyserte forhold mellom mRNA-nivåer av visse gener som er kjent for å være viktige i patogenesen av kreft hos mennesker og CNAs. En signifikant korrelasjon ble funnet mellom uttrykket nivåer av
MYC
,
PUF60
,
BOP1
, og
E2F1
gener og deres CNAs (tabell 2) . En statistisk signifikant korrelasjon mellom CNAs av
MYC
,
PUF60
, og
E2F1
gener og deres uttrykk nivåer ble også funnet av Fan et al. (11). Imidlertid er videre studier er nødvendig for å forstå effekten av CNAs på genuttrykk. I konklusjonen, antyder studien at DNA-kopi antall gevinster på 8q24.21, 8q24.3, 20q11-20q13 og tap på 3p14.2 kan være vanlige hendelser i magekreft. Men CNAs på 7p22.1, 13q34, og 17p13.3 kan være koreansk-spesifikke. I tillegg kopiere nummer gevinster kan være hyppigere i intestinal-type enn diffuse-type magekreft.
Materialer og metoder
Studier befolkning og DNA-ekstraksjon
Totalt 88 pasienter, 35 kvinner og 53 menn, som hadde gjennomgått kurativ kirurgisk reseksjon for magekreft mellom november 2004 og oktober 2010 på kirurgisk avdeling i Samsung Medical Center, Seoul, Korea, deltok i denne studien. Kirurgisk fjernet tumorvev ble samlet etter å ha innhentet skriftlig informert samtykke fra alle pasientene. Denne studien ble godkjent av Samsung Medical Center (SMC) Institutional Review Board (IRB). Tumorene ble hurtigfrosset i flytende nitrogen og lagret ved -80 ° C inntil behov. Forut for DNA-ekstraksjon fra de friske frosne vev, ble de seksjoner plassert på objektglass og farget med H E for å evaluere blandingen av tumor og ikke-tumorvevet. Tumor og ikke-tumorområdene ble microdissected omhyggelig under et mikroskop. De microdissected vev ble fordøyd med proteinase K, og genomisk DNA ble isolert i henhold til produsentens instruksjoner (DNeasy Tissue kit, Qiagen, Valencia, CA).
