Abstract
Formål
Å oppdage nye prognostiske biomarkører i eggstokkene serøs karsinomer.
Metoder
En meta-analyse av alle enkeltgener sonder i den TCGA og har eggstokkene kohorter ble utført for å identifisere mulige biomarkører som bruker Cox regresjon som en kontinuerlig variabel for total overlevelse. Gener ble rangert etter p-verdien ved hjelp Stouffer metode og valgt for statistisk signifikans med en falsk funnrate (FDR). 0,05 bruker Benjamini-Hochberg metode
Resultater
Tolv gener med høy mRNA uttrykk var prognostisk dårligere prognose med en FDR 0,05 (AXL, APC, RAB11FIP5, C19orf2, CYBRD1, Nature1, LRRN3, AQP1, DES, XRCC4, BCHE, og ASAP3). Tjue gener med lav mRNA uttrykk var prognostisk dårligere prognose med en FDR 0,05 (LRIG1, SLC33A1, NUCB2, POLD3, ESR2, GOLPH3, XBP1, PAXIP1, CYB561, POLA2, CDH1, GMNN, SLC37A4, FAM174B, AGR2, SDR39U1 , MAGT1, GJB1, SDF2L1, og C9orf82).
Konklusjon
En meta-analyse av alle enkeltgener identifisert trettito kandidat biomarkører for sin mulige rolle i eggstokkene serøs karsinom. Disse genene kan gi innsikt i drivere eller regulatorer av eggstokkreft og bør vurderes i fremtidige studier. Gener med høy uttrykk som indikerer dårlig utfall er mulige terapeutiske mål med kjente antagonister eller hemmere. I tillegg kan genene settes sammen til en prognostisk multi-genet signatur og testet i fremtidige eggstokkene kohorter
Citation. Willis S, Villalobos VM, Gevaert O, Abramovitz M, Williams C, Sikic BI, et al. (2016) enkelt gen Prognostiske Biomarkører i Eggstokkreft: A Meta-Analysis. PLoS ONE 11 (2): e0149183. doi: 10,1371 /journal.pone.0149183
Editor: William B. Coleman, University of North Carolina School of Medicine, USA
mottatt: 15 desember 2015; Godkjent: 04.01.2016; Publisert: 17 februar 2016
Copyright: © 2016 Willis 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:. Data for den Ovarian TCGA kohorten er offentlig tilgjengelig fra TCGA portal~~POS=HEADCOMP (https://tcga-data.nci.nih.gov/tcga/). Data for den ungarske Academy of Science Cohort er tilgjengelig for nedlasting på https://www.kmplot.com
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet delvis av NIH tilskudd R01 CA114037 og NIH R01 CA 184968 (BI Sikic ). 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
Eggstokkreft er den femte største årsaken til kreft-relaterte dødsfall med anslagsvis 22.000 nye tilfeller i året og 15.000 dødsfall i USA [1]. Fra 1950-2008 har eggstokkreft dødsraten på 10 per 100.000 kvinner forble uendret, noe som indikerer behovet for å identifisere nye og nye behandlingsformer for denne sykdommen. Standard vare for avansert stadium eggstokkreft er omfattende debulking kirurgi etterfulgt av kjemoterapi [2-4]. En vesentlig faktor i forhøyet dødelighet er mangel på sykdomsspesifikke symptomer som følge sent stadium diagnoser hvor kur rate for tidlig stadium diagnoser er 90% [5,6]. Identifisering av serum-baserte biomarkører og bildebehandling for å oppdage tidlig stadium eggstokkreft for rutinemessig screening er en potensiell strategi for å bedre total overlevelse (OS) [7].
Ulike grupper har identifisert store multi-gen signaturer som var prognostisk av utfallet i molekylært profilerte eggstokkene tumorprøver [8-21]. Vi søkte å identifisere enkelt genet prognostiske biomarkører ved hjelp av meta-analyse av offentlig tilgjengelige mRNA expression data fra eggstokkene kohorter med kjente legemiddel-genet interaksjoner som kan potensielt brukes til å indikere alternative behandlingsstrategier.
Materialer og metoder
Meta-Analysis
data~~POS=TRUNC ekstraksjon ble gjennomført i samsvar med det foretrukne Reporting Varer til systematiske oversikter og meta-analyser (PRISMA) veiledning (S1 File) [22]. Protokollen som brukes til å utføre denne meta-analyse ble ikke registrert før gitt at vi bruker data som publiseres og en Cox regresjonsanalyse som en kontinuerlig variabel uten forhåndsbestemt tidsavgrensninger. Vi brukte Cox regresjonsanalyse for å bestemme Wald Test p-verdi for hver Affymetrix sonde som en kontinuerlig variabel der mRNA uttrykk er representert som en z-poeng. Den Cox modellen ble brukt til å beregne hazard ratio (HR) for OS og deres 95% konfidensintervall (KI) for hver sonde. P-verdien for hver enkelt sonde fra hver årsklasse ble kombinert ved hjelp Stouffer metode for å kombinere resultatene fra to uavhengige eggstokkene kohorter. Den resulterende p-verdi for hver sonde i den kombinerte kohortene ble brukt til å rangere prognostiske sonder. Prober med en falsk funnrate (FDR) 0,05 bruker Benjamini-Hochberg metoden ble valgt til å være statistisk signifikant. For Cox regresjon overlevelsesanalyse og Kaplan-Meier tall ble Biojava3-overlevelse modulen fra BioJava [23] brukt. Den Biojava3-overlevelse-modulen er en direkte port av Cox regresjon C-kode i R overlevelse pakke [24,25].
Meta-Analysis Kohorter
TCGA Ovarian HG-U133A kohorten ble lastes ned på 21 mai 2015 fra Broad Institute FireBrowse portal~~POS=HEADCOMP (www.firebrowse.org). Dette TCGA kohorten ble brukt som oppdagelsen kohort bestående av 470 prøver med 249 arrangementer for OS. OS hendelsene ble bestemt fra metadata «vital_status» og arrangementet /sensurere tid var den maksimale tiden fra «days_to_last_followup» og «days_to_death» gitt i OV.clin.merged.picked.txt. Tilleggs metadata ble fusjonert fra OV.clin.merged.txt. Den TCGA eggstokkreft kohorten består av 77% stadium III og 15% stadium IV serøs karsinom pasienter.
Neste, en samling av eggstokkene datasett ble lastet ned på 6 desember 2013 fra kmplot.com nettside som består av 1,287 prøver [26] og ble brukt som den andre kohort i meta-analyse. Den eggstokkreft kullet som brukes for utfallet analyse på Kmplot nettsted er en samling av publiserte kohorter profilerte på Affymetrix plattform hvor rå CEL filene var tilgjengelige for MAS5 normalisering som en kombinert kohort og unik identifisering av prøver. Den HAR eggstokkreft kohort (HAS = Hungarian Academy of Sciences) omfatter TCGA eggstokkreft kohort og disse prøvene ble fjernet for å etablere en uavhengig kohort. I tillegg er HAS eggstokk kohort inneholder et høyt antall stadium I og stadium II prøvene som ble fjernet for å matche det høye antallet stadium III og stadium IV prøver i TCGA eggstokkene kohort. Den resulterende uavhengig HAR eggstokkreft validering kohorten besto av 313 prøver med 167 arrangementer for OS (91% stadium III og 9% stadium IV). Metadataene for HAS eggstokkreft validering kohort indikerer 188 serøs karsinom, 6 livmor og 121 udefinerte prøver. Den HAR eggstokkreft kohorten inkluderer prøver av syv uavhengige kohorter GSE14764, GSE15622, GSE19829, GSE3149, GSE9891, GSE18520 og GSE26712. Den HAR eggstokkreft metadata er begrenset og er ikke tegn på pasientens alder eller andre standard kohort beregninger.
TCGA Ovarian Cohort og har Cohort er godt kjent offentlig tilgjengelige årskull som kan lastes ned av forskere for meta-analyse. Medforfatterne har ingen tilknytning til ovarian kohorter og ingen endringer ble gjort for å mRNA uttrykk verdiene brukt i meta-analysen.
Enrichment Analyse
Gene-merknaden berikelse analyse ble utført ved hjelp av DAVID verktøy som bruker standardinnstillingene [27]
resultater
resultatene av meta-analyse for statistisk signifikante gener med en FDR. 0,05 hvor høyt uttrykk indikerer dårlig resultat kan finnes i tabell 1, og hvor lav uttrykk indikerer dårlig resultat kan finnes i tabell 2. i alt ble hver av de 17,169 Affymetrix prober brukes til å bestemme en prognostisk p-verdien ved hjelp av cox regresjonsanalyse. P-verdiene for hver sonde i to uavhengige kullene ble kombinert ved bruk av Stouffer metode og sondene rangert. De 17,169 prober ble anvendt for å bestemme FDR hvor sonder med en FDR 0,05 ble ansett som statistisk signifikant. Totalt 32 sondene hadde en FDR 0,05 der 12 hadde høyt uttrykk som indikerer dårlig utfall og 20 hadde lav uttrykk som indikerer dårlig resultat. Gener med høy uttrykk som indikerer dårlig utfall er mulige terapeutiske mål med kjente antagonister eller hemmere.
(25-75)% er forskjellen i uttrykk for
th 25 og 75
th persentil uttrykk på en logg skala. Den Stouffer p-verdi ble brukt som rangeringen metriske kombinere p-verdiene fra hver årsklasse.
(25-75)% er forskjellen i uttrykket av 25
th og 75
th persentil uttrykk på en log skala. Den Stouffer p-verdien var rangeringen metriske kombinere p-verdiene fra hver årsklasse.
Den fullstendige listen over sonder og resulterende p-verdier er gitt i supplerende. For sondene med en FDR .05 alle HR retninger var enige i de to kohortene gi ytterligere støtte at enkelt sondene var gyldige biomarkører med minimal falske positiver. Forventningen er at en gyldig biomarkør ville ha en konsekvent prognostisk HR i at høyt uttrykk i begge kohorter ville betegne dårlig resultat. Hvis en statistisk signifikant cutoff for Stouffer p-verdi 0,001 uten en FDR korreksjon ble brukt, det resulterte i ytterligere 105 sonder, hvor 8 (7,6%) av sondene ikke har HR enighet i de to kohortene, og vil være anses falske positiver. Ved hjelp av en Stouffer p-verdi 0,01 identifisert ytterligere 432 sonder der 70 (16%) av sondene ikke har HR-avtalen. Ved hjelp av en FDR cutoff av. 0,05 etablert en liste over 32 sonder som var lærerikt av utfallet
Gene berikelse analyse av de 20 genene hvor lavt uttrykk indikerer dårlig prognose var assosiert med endoplasmatisk retikulum med Benjamin korreksjon p -verdi 0,05. For de 12 genene hvor høyt uttrykk indikerer dårlig prognose ingen statistisk signifikant sammenheng.
Diskusjoner
Bruk av meta-analyse av eksisterende data i offentlig tilgjengelige eggstokkreft cohots kan gi gener som bør undersøkes tettere og som etter hvert kan føre til nye medikamentelle behandlinger for ovarian kreftpasienter som har vært treg med å komme. Kjemoterapi brukes i dag som standard vare i forbindelse med debulking kirurgi hos pasienter med avansert eggstokkreft [2-4]. Tilsetningen av målrettet terapi i kombinasjon med kjemoterapi kan bedre OS, men identifisering av disse typer medikamenter fortsatt ukjent. Gener som er overuttrykt i ovarietumorer er ikke bare potensielle biomarkører for prognose, men kan også være terapeutiske mål hvis de genene korrelerer med et dårlig resultat. Motsatt kan overuttrykt gener som er forbundet med et godt resultat utilsiktet målrettet av standard kreft behandlinger eller off-target effekter fra legemidler pasientene kan ta for andre helsemessige problemer. Vi gjennomførte en meta-analyse av mRNA uttrykk data fra to eggstokkene kohorter og brukt ulike statistiske verktøy for å identifisere 12 overexpressed (tabell 1) og 20 under uttrykte (tabell 2) gener som korrelerte med et dårlig resultat.
i denne studien ble 12 overekspresjon av gener og underexpression av 20 gener assosiert med en dårlig prognose. Således, har vår meta-analyse implisert gener som kan være prognostisk så vel som potensielle terapeutiske mål å arbeide ved behandling av eggstokkreft. Evnen til å generere enkelt gen lister fra publiserte eggstokkene kohorter kan også føre til en mer grundig forståelse av hva gener bidrar til eggstokkreft tumorigent prosess. Bruk av bioinformatikk, derfor, i forbindelse med analyse av kliniske og litteraturdatabaser vil være nødvendig å innhente disse genet listene for å fokusere på de mest potensielt relevante seg.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 fil. PRISMA Sjekkliste
doi:. 10,1371 /journal.pone.0149183.s001 plakater (DOC)
