Abstract
Identifisere muntlig kreft lesjoner forbundet med høy risiko for tilbakefall og forutsi klinisk utfall forbli utfordrende spørsmål i klinisk praksis. Genomiske forandringer kan legge prognostisk informasjon og indikere biologiske aggressivitet og dermed understrekes behovet for genome-wide profilering av oral cancer. Høy oppløsning rekke komparativ genomisk hybridisering ble utført for å avgrense genomisk endringer i klinisk kommenterte primære gingivo-kinn komplekse og tunge kreft (
n
= 60). De spesifikke genomiske forandringer så identifisert ble vurdert med hensyn til potensiell klinisk relevans. ble observert kopitall endringer på kromosomarmer med de fleste hyppige gevinster på 3Q (60%), 5 p (50%), 7 p (50%), 8q (73%), 11q13 (47%), 14q11.2 (47% ), og 19p13.3 (58%) og tap på 3p14.2 (55%) og 8 p (83%). Univariat statistisk analyse med korreksjon for multippel testing avslørte kromosom gevinst på region 11q22.1-q22.2 og tap av 17p13.3 og 11q23-Q25 å bli assosiert med lokoregionalt tilbakefall (
P =
0.004,
P
= 0,003 og
P =
0,0003) og kortere overlevelse (
P =
0,009,
P
= 0,003 og
P
0,0001). Gevinsten av 11q22 og tap av 11q23-Q25 ble validert av interfase fluorescerende in situ hybridisering (I-FISH). Denne studien identifiserer en medgjørlig rekke genomiske forandringer med noen underliggende gener som potensielt kan benyttes som biologiske markører for prognose og behandling beslutninger i oral cancer
Citation. Ambatipudi S, Gerstung M, Gowda R, Pai P, Borges AM, Schäffer AA, et al. (2011) Genomisk Profilering av Advanced-Stage Oral kreft avslører kromosom 11q Endringer som markører for dårlige kliniske resultatet. PLoS ONE 6 (2): e17250. doi: 10,1371 /journal.pone.0017250
Redaktør: Patrick Tan, Duke-National University of Singapore Graduate Medical School, Singapore
mottatt: 18 oktober 2010; Godkjent: 22 januar 2011; Publisert: 28 februar 2011
Copyright: © 2011 Ambatipudi 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:. Forfatterne er takknemlig til Rådet for industriell og teknisk forskning [csir Grant No: 27 (0207) /09 /EPJ-II]; Tata Memorial Center – utført stipend for finansiering av prosjektet. MG og NB har vært finansiert av SystemsX.ch, den sveitsiske initiativet i systembiologi under stipend No. 2009/024, evalueres av den sveitsiske National Science Foundation. Denne forskningen ble støttet delvis av egenutført forskning Program av National Institutes of Health, NLM. Forfatterne takker csir for å gi et fellesskap til SA i løpet av tiden som PhD student. 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
Oral plateepitelkarsinom (OSCC) er en viktig årsak til sykelighet og dødelighet på verdensbasis, og står for mer enn 275.000 nye tilfeller og over 120.000 dødsfall hvert år [1]. Selv om det har vært forbedringer i de terapeutiske modaliteter, OSCC-assosiert sykelighet og dødelighet holder seg høy og har ikke endret seg i over tre tiår [2]. Denne mangelen på forbedring i overlevelse viser at tumor størrelse, spredning til lymfeknuter og scene, som anses som markører for sykdom aggressivitet, ikke tilstrekkelig høyde for den observerte variasjonen i kliniske utfall [3]. Derfor er en helhetlig forståelse av de patologiske mekanismer OSCC nødvendig for å utfylle de eksisterende paradigmer i å vurdere sykdom aggressivitet og prognose.
Kromosomavvik er en karakteristisk egenskap av kreftceller, og de har blitt brukt til å definere spesifikke sykdomsenheter . Ankomsten av genom-wide screening metoder som komparativ genomisk hybridisering (CGH), og, mer nylig, array CGH (aCGH), har åpnet nye muligheter for å katalog kromosomavvik med høy oppløsning [4], [5]. Mange kromosomavvik som kan havnen onkogener eller tumorsuppressorgener har dukket opp som forutsigende og prognostiske markører for svulster [5], [6]. OSCC er rapportert å oppstå gjennom oppbygging av en rekke spesifikke kromosomale endringer [2]. Gevinst kartlagt på kromosomarmer 3Q, 6Q, 8Q, 9 p, 9q, 11p, 11q, 14q, VED BETJENING 17Q, og 20Q og tap kartlagt på 3p, 4Q, 9 p, og 18q har foreslått mulige onkogener og tumorsuppressorgener assosiert med kreft i munnhulen [ ,,,0],7] – [15]. Molecular profiler av oral cancer varierer over hele verden og er påvirket av både etiologiske faktorer og etnisitet, men ingen avgjørende studier har blitt rapportert til dags dato [16], [17]. De fleste genom-wide studier på OSCC er utført på ulike intra-oral nettsteder som er knyttet til ulike etiologiske agenter. Bortsett fra tobakk og alkohol, er human papilloma virus (HPV) infeksjon en kjent risikofaktor for OSCC. HPV-smittet orofaryngeal svulster utgjør en distinkt molekylære, klinisk og patologisk sykdom enhet med distinkte genetiske endringer og bedre prognose [18] – [20]
Tidligere studier har avdekket visse over- og under-uttrykte gener i. kreft i munnhulen. Basert på eksisterende litteratur, har vi laget en liste over gener assosiert med oral cancer, noe som kan være nyttig for å identifisere og funksjonelt validere driver gener i de underliggende områder av endring. Hittil har bare én studie undersøkte clinicopathological sammenslutning av genomisk endringer i et lite sett med OSCC (
n
= 8) [9]. Derfor sikter denne studien ved opptegning genom-wide kopi nummer endringer (CNAS) i kreft i munnhulen og å forstå om disse genetiske endringer er assosiert med kliniske egenskaper og prognose. Studien fokuserer på avansert stadium kreft i gingivobuccal komplekse og tunge, som er forbundet med bruk av tobakk og ble funnet å være relatert til HPV-infeksjon. Vi viser potensialet i høy oppløsning genom-wide aCGH for å ringe kromosom endringer og identifisere genomiske lesjoner forbundet med høy risiko for tilbakefall og redusert overlevelse.
Materialer og metoder
Tissue prøvetaking og tumor mikro-disseksjon
studiet ble godkjent av menneskelig etikk komité av Tata Memorial Hospital. Neo-primær tumorprøver ble tatt fra 60 pasienter som gjennomgår kirurgi for munnhulen kreft i hode og hals Unit og ble hentet fra svulstvev depotet i Tata Memorial Centre, Mumbai. Pasientene fikk hverken stråling eller kjemoterapi før operasjonen. Svulsten innhold i vev ble bedømt på en Hematoxylin og eosin (H E) -stained delen uavhengig av to patologer. Vev med mer enn 70% tumor innhold ble behandlet for aCGH. Informert skriftlig samtykke ble innhentet fra alle deltakerne i studien.
DNA fra vev
DNA ble hentet etter en standard fenol /kloroform-protokollen. DNA-kvantifisering ble utført på Nanodrop-1000 spektrofotometer (Nanodrop Technologies, Wilmington, Delaware) og kvaliteten ble bestemt ved elektroforese på 0,8% agarosegel. En pool av etnisitet og kjønn-matchet normal DNA ble isolert fra de perifere blod lymfocytter av friske donorer (
n
= 10) som ble brukt som referanse for aCGH.
HPV Typing
HPV nærvær ble bestemt ved polymerase kjedereaksjon (PCR) ved anvendelse av GP5 + /6 + primere [21] etter bekreftelse av DNA forsterkbare av betaglobin-PCR [22]. Siha DNA for HPV16, HeLa DNA for HPV18 (positive kontroller), og C33A DNA, SCC074 (negative kontroller) ble inkludert ved utføring av alle PCR reaksjoner.
Array CGH Hybridisering
Hel-genomet kopi antall profilering ble utført på 105k CGH oligonukleotid arrays (Agilent Technologies, Santa Clara, CA) i henhold til produsentens instruksjoner. Kort, 4,5 mikrogram av svulsten og samlet kjønns matchet henvisning DNA ble merket med fluorokromer Cy3 og Cy5 hhv. Merkede prøver ble renset ved anvendelse av det genomiske DNA-rensemodulen (Agilent Technologies), kombinert, blandet med human Cot-1 DNA, og denaturert ved 95 ° C (Oligo aCGH hybridisering kit, Agilent Technologies). Blandingen ble påført på mikromatriser og hybridisering ble utført ved 65 ° C i 40 timer. Etter hybridisering ble microarrays vasket med Oligo aCGH vaskebuffer etterfulgt av tørking av lysbilder. Etter tørking ble arrays skannet med en Agilent Scanner (Agilent Technologies), og logg
2-intensiteter ble hentet fra rå microarray bildefiler ved hjelp av Agilent funksjonen utvinning programvare versjon 9.0 (Agilent Technologies). Den rå aCGH data har blitt sendt til Gene Expression Omnibus (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/) med tiltredelse antall GSE23831.
Genome kartlegging og menneskelig strukturell variasjon
Genomisk koordinater ble standardisert til NCBI bygge 36 (hg18) montering av det menneskelige genom. Loci av strukturell og kopiantall varianter ble hentet fra Database of Genomic Varianter (DGV) versjon 9 ved Senter for anvendt Genomics (TCAG, https://projects.tcag.ca/variation/) [23].
data Analysis
Raw aCGH intensitetsverdier ble normalisert ved hjelp av R-pakken snapCGH [24] og segmentert med den sirkulære binære segmentering (CBS) algoritme [25]. Tilbakevendende kopinummerendringer (CNAS) ble kalt med RAE metoden [26]. Denne algoritmen identifiserer betydelig engangs CNAs ved hjelp av en bakgrunn modell av genomisk variasjon og beregner en empirisk falske funnrate (q-verdi) for hver kandidat CNA. Innenfor CNAs, den RAE algoritme identifiserer også delintervaller kalt «focal regioner» som var mer vanlig. Terskler for tap /slettinger og gevinst /presiseringer ble satt adaptiv fra fordelingen av segment høyder innhentet av CBS-algoritmen [25]; tersklene for slettinger og presiseringer var strengere enn for tap og gevinster. RAE skiller mellom en «gevinst» på minst ett eksemplar og en «forsterkning» av to eller flere kopier. Tilsvarende definerer RAE et «tap» av en enkelt kopi og en homozygot «sletting» av begge eksemplarene [26].
CNAs ble betraktet som signifikant, hvis deres q-verdien var mindre enn 0,1. Tilbakevendende CNAs var videre skilles fra kjente eksemplaret rekke varianter (CNVs) til stede i DGV. For overlevelsesanalyse, ble Cox-modeller beregnet med tilhørende p-verdier fra Wald test. Tilbakefall og død av sykdommen ble ansett som arrangementer for tilbakefall-fri og sykdomsspesifikk overlevelse, henholdsvis. Sammenslutninger av CNAs med kliniske parametere ble testet med Fishers eksakte test. Alle statistiske beregninger ble utført i R (www.r-project.org).
Validering av array-CGH resultater ved hjelp av fluorescens In-situ hybridisering (FISH)
Kromosom 11q endringer i forbindelse med recurrence- fri og sykdomsspesifikk overlevelse avslørt av aCGH ble bekreftet av inter FISH (I-FISH) med en dual farge prosedyre. De prober ble utarbeidet av forskjellig merking regionen og centspesifikk bakteriell kunstig kromosom (BAC) kloner hentet fra Barnas Hospital Oakland Research Institute, BacPac Resources Center. Spesifisiteten av alle BAC kloner ble bekreftet på meta målet lysbilder (Vysis, CA, USA) før hybridiseringer. BAC-klon RP11-135H8 ble anvendt som cent-spesifikk probe for all fisk eksperimenter på kromosom 11, og tjente som en kontroll hybridisering. Kopien antall status av kromosomale regioner 11q22.1-q22.2 og 11q24.1 ble bestemt ved å bruke prober fremstilt fra kloner RP11-90M3 og RP11-696J13 henhold og sammenligne dem med centromeric kontroll. I tillegg ble det gevinst på 7p12 og forsterkning av 11q13 validert ved hjelp locus-spesifikk BAC kloner RP11-339F13 og RP11-300I6 hhv. BAC klone RP11-745J15 ble brukt som centromeric probe for kromosom 7. FISH bildene ble tatt under et fluorescens mikroskop (Axioskop II, Carl Zeiss, Tyskland) og analysert ved hjelp av ISIS bildebehandlingsprogrammer (Metasystems, Tyskland).
sammenligning av de identifiserte kopinummer endringer i publiserte data.
Ved hjelp Entrez PubMed, PubMed Central, og Science Citation Index, vi satt sammen en liste over studier som rapporterte enten genuttrykk endringer eller kopiantall endringer knyttet til kreft i munnhulen. Vi gjorde også en fokusert søk etter studier tyder roller for microRNAs i kreft i munnhulen, så dette har vært et tema for økende interesse nylig. Der det er mulig, ble genet navn standardisert til navnet godkjent av HUGO Nomenclature Committee (www.genenames.org) per juni 2010.
Resultater
Demografiske og clinicopathological egenskaper
Array CGH profilering ble gjort for 60 OSCC pasientprøver. Alle pasientene i kullet var tobakks habitués og ble funnet å være HPV-negative (tabell 1, figur S1). Gjennomsnittsalderen for studiekohorten var 53 år (fra 31-80 år) med en høyere andel menn (80%). Tumorer ble overveiende moderat differensierte (60%) og var av lokalt avansert stadium III og IV (92%). Kohorten hadde lik representasjon av lymfeknutepositiv og nodenegativ grupper. Median oppfølgingstid for pasientene var 22,7 måneder. Detaljerte demografiske og clinicopathological data fra studien kohorten er representert i tabell S1.
Genomisk Avvik
RAE analyse ble utført for å identifisere tilbakevendende sykdomsassosierte kromosomavvik og skille dem fra nøytrale . På en falsk funnrate på
q
= 0,1, totalt 93 forskjellige CNAs ble funnet av RAE algoritmen (Figur 1, Figur S2), hvorav sju i centromeric regioner; for 13 CNAs en ekstra lokal topp-regionen ble påvist (tabell S2). Non-centromeric kromosomavvik forekommer hos mer enn 20% av tilfellene er presentert i tabell 2 og 3. En stor andel av prøvene viser brutto hele kromosom nivå endringer (figur 1). Totalt har antall kromosom tap (
n =
61, inkludert 7 centromeric) var høyere enn antall gevinster (
n =
32), men forskjellen var mindre for høyfrekvente CNAs (
n
= 35 versus
n
= 30). Den detaljerte listen over «kandidat gener» for alle regionene funnet endret er presentert i tabell S2.
Synlig i indre heatmap er kopitall gevinster /presiseringer (blå) og tap /slettinger (rød), hvor svulster er stablet radialt. Betydelig engangs endringer (RAE q-verdi under 0,1) vises mellom de ytterste kromosom ideograms og den indre varmekart (red: tap, blå: gevinst). Åpne sirkler betegne kjente kopinummer varianter (CNVs) som strekker seg over mer enn 50% med tilbakevendende CNAs. Kromosomtall er vist i fet skrift på periferien av kromosom ideogrammene med genomisk koordinater i megabases.
Kopier nummer tap
De hyppigst forekommende tap ble identifisert på kromosom regioner 3p (62%), 5q (37%), 8p (83%), 9 p (28%), 10 p (35%), 11q (20%), 13p13 (32%), 18q (30%), og 19p12 (13%) som vist i Tabell S2. Focal regioner av tap inkludert 1q24.2 (husing kandidaten genet
NME7
), 2q21.2 (
NCKAP5
), 3p14.2 (
PTPRG
), 3p25. 2-p26.3 (
CHL1
,
GRM7
,
RAD18
,
SRGAP3
), 4q35.2 (
MTNR1A
FAT1
), 6p21.3 (
HLA-DRA
,
HLA-DRB5
,
HLA-DRB6
,
HLA-DRB1
), 8p23.1 (
CSMD1
), 8p11.2 (
ADAM5P
,
ADAM3A
), 9p21 (
MTAP
,
C9orf53
,
CDKN2A
,
CDKN2BAS
,
CDKN2B
) 9p23-p24.3 (
PTPRD
), 17p13.3 (
RPH3AL
,
MGC70870
), og 22q13.1 (
APOBEC3A
,
APOBEC3B
) og er presentert i tabell S2. Den tidligere urapporterte samlings tap av 9p23-p24.1 (
PTPRD
) i kreft i munnhulen er vist i figur 2.
Kopier nummer gevinster
Den hyppigste forstyrrelser inkludert forsterkning av kromosomale regioner 3q (60%), 5p (50%), 7 p (50%), 8q (73%), 9q (40%), 11q13 (47%), 14q (38%), 19p13. 3 (58%) og 20Q (40%) som er representert i tabell 3. Focal regioner av forsterkning inkludert 1q31.3 (
CFHR3
,
CFHR1
) 2q37.3 (
LOC728323
) 3q27.1 (
ABCC5
,
ALG3
,
EIF4G1
,
EPHB3
), 5p15.33 (
PDCD6
), 14q11.2, og 19p13.3 (
KIR2 klynge
,
PPAP2C
,
MIER2
) som presenteres i Tabell S2.
clinicopathological sammenslutning av kromosomavvik
kromosomavvik ble analysert for å forstå deres relevans og foreninger med clinicopathological parametere som lymfeknutestatus, klasse og klinisk utfall. Vi fant ingen signifikant sammenheng med kromosomavvik med lymfeknutestatus eller klasse. Bruke Cox modellen, finner vi, ved en korrigert p-verdi under 0,1,
n
= 11 CNAs forbundet med tilbakefall-fri og
n
= 12 endringer i forbindelse med sykdoms spesifikk overlevelse (tabell 4). Mens gevinstene av kromosomale regioner 11q12.2-q14.1 (
P
= 0,06) og 11q22.1-q22.2 (
P =
0,009) var assosiert med dårlig klinisk utfall, gevinst på 19p13.3 (
P
= 0,04) var assosiert med bedre overlevelse. Kromosom tap av 3p25.3-p26.3 (
P
= 0,08), 6p25.3 (
P
= 0,07), 17p13.3 (
P
= 0,003 ), 11q23-Q25 (
P =
0,0001) og 18p11.1-p11.21 (
P
= 0,04) var assosiert med dårlig klinisk utfall, mens tap av 4q13.2 (
P
= 0,05) var assosiert med bedre overlevelse (tabell 4).
Tap av 11q23-Q25 (
P =
0,0001) og gevinst på 11q22.1 -q22.2 (
P =
0,009) ble funnet som de sterkeste predikator for dårlig klinisk utfall i form av tilbakefall og overlevelse (tabell 4). Kaplan-Meier overlevelseskurver for tap av distale 11q og gevinst på 11q22.1-q22.2 er vist i figur 3A og 4A. Den kromosom intervall 11q23-Q25 ble delt av RAE i fire ikke-overlappende intervaller.
p
-verdier for de fire foreningen testene var nesten identiske, men inndelingen tyder på at det var flere relevante gener på 11q23-Q25, minst ett gen per delintervall.
A) Kaplan -Meier overlevelse estimater for pasientgrupper med og uten tap av kromosom 11q23-Q25; overlevelse i måneder (x-aksen) er plottet mot brøkdel av prøvene i live (y-aksen). Interphase FISH analyse påvise kromosom 11 cent (rød) og 11q24.1 region (grønn), B) En sak uten 11q24.1 tap og C) Et tilfelle av 11q24.1 tap blir vist.
A) Kaplan-Meier overlevelses estimatene for pasientgrupper med og uten gevinst på kromosom 11q22.1-q22.2; overlevelse i måneder (x-aksen) er plottet mot brøkdel av prøvene i live (y-aksen). Interphase FISH analyse påvise kromosom 11 cent (rød) og 11q22.1-q22.2 region (grønn), B) En sak uten 11q22.1-q22.2 gevinst og C) Et tilfelle av 11q22.1-q22. 2 gevinst vises.
Fluorescens in situ hybridisering (FISH) analyse
Array CGH resultater ble validert ved hjelp av i-FISH analyse. Prøvene ble valgt tilfeldig fra kohort av 60 prøver med kjent rekke CGH-baserte kopi nummer endringer. Den centromere- (RP11-135H8) og regionspesifikk (RP11-90M3, RP11-696J13) prober hybridisert til sine mål loci viste ingen kryssreaktivitet (Figur S3). Vi validert tap av 11q23-Q25 (figur 3B og 3C) og gevinst på 11q22.1-q22.2 (figur 4B og 4C) assosiert med dårlig klinisk utfall og fant et sammenfall av 70% og 82% henholdsvis med matrise CGH data. I tillegg validert vi det sentrale gevinster 11q13.3 (
CCND1
,
ORAOV1
,
MYEOV
,
FGF3
,
FGF4
PPF1A1
,
CTTN
) og 7p12 (
EGFR
) ved I-FISH. Resultatene ble funnet å være konkordant i 70% og 75% av prøvene (figur S4).
Sammenligning av de identifiserte kopinummer endringer i publiserte data.
Vi har sammenlignet intervallene funnet av RAE (Tabell S2) for plassering av genene tidligere er foreslått i andre orale studier av kreft. Genene overlappende med hvert intervall er vist i kolonnen «OSCC gener «de i tabell S2. Den funksjonelle rollen representative kandidat gener er diskutert.
Diskusjoner
I denne studien karakteriseres vi genom-wide endringer i lokalavansert, tobakk-assosiert OSCC å identifisere markører for dårlig prognose for OSCC risiko lagdeling. Så vidt vi vet, er dette den første studien av OSCC aCGH profilering fra det indiske subkontinentet. Tidligere CGH studier av OSCC avslørt gevinster på 8q fulgt av 3. kvartal, 9q, 11q13, 14q, og 20Q og tap av 3p fulgt av 4Q, 5q, 8p, 9p, 10Q, 11q, 18q og 21q som de mest hyppige endringer [7 ]-[1. 3]. Vår studie ikke bare validert tidligere rapporter, men også avdekket nye knutepunkter endringer som tidligere ikke er beskrevet i oral cancer. Ved hjelp aCGH, observerte vi knutepunkter gevinster på kromosomale regioner 3q27.1, 5p15.33, 14q11.2 og 19p13.3 og tap på 3p25.2-p26.3 og 9p23-p24.3 (
PTPRD
) , som ikke ble rapportert tidligere i genom-wide studier av OSCC. Det sentrale endring av 3q27.1 spenner ulike proto-onkogener inkludert
ABCC5
,
ALG3
,
EIF4G1 Hotell og
EPHB3
. Vi identifiserte en ofte endres lite område på 5p15.33 spenner tjuefire potensielle onkogener. Disse genene, men inkluderer ikke
TERT Hotell og
TRIO Hotell som er foreslått i litteraturen. En av de ny kandidat genet på dette locus er
PDCD6
som har vist seg å bidra til kreftutvikling og ekspansjon [27].
I vår studie kohort kromosom arm 3p er ofte tapt, som er i overensstemmelse med tidligere rapporter. Vi observerte en roman samlings tap av
RAD18
på kromosom bandet 3p25.3. RAD18 er en E3-ligase som er rapportert å spille en viktig rolle i homolog rekombinasjon og reparasjoner dobbel tråd pause (DSB) [28]. Vi spekulerer i at tap av
RAD18
kan føre til nedsatt DNA reparasjon og genom ustabilitet. Vår studie rapporterer også tap av
PTPRG
på 3p14.2.
PTPRG
koder reseptor-type tyrosin-protein fosfatase gamma opptrer i vekstkontroll ved å undertrykke cyclin D1. En svulst undertrykkende funksjon av
PTPRG
har blitt rapportert i brystkreft [29] og
PTPRG
var en av de tidligste foreslåtte muntlige kreftgener [30], men har ikke blitt rapportert som mistet i nyere CGH studier. En beslektet medlem, tyrosin-protein fosfatase delta (
PTPRD
), til stede på kromosom 9p23-p24.3, ble foreslått å hente ved Snijders et al. [7], men ble ikke valgt som en driver gen for oral cancer.
PTPRD
er et kjent tumor suppressor for lungekreft [31] og glioblastom [32]. Det motvirker vekst stimulerende signalveier som også er endret i muntlig kreft. I vår kohort,
PTPRD
hadde et komplekst mønster av gevinster og tap;
PTPRD
var til stede i et lite intervall som gikk tapt i 23% av tilfellene (Tabell S2), men også i et større intervall av 9p som ble oppnådd i 33% av tilfellene (Tabell S2). På grunn av sin anti-proliferativ funksjon vi hypotese at svulster med
PTPRD
tap kan være mottakelig for terapeutisk intervensjon ved bruk av vekstfaktor hemmere.
HPV-relaterte OSCCs er preget av 16q tap og bedre klinisk resultat . Mens HPV-urelaterte tumorer, slik som de har studert her, hadde gevinster av 11q13 og flere tap på 3p, 5q, 9 p, 15Q, og 18q med dårlig klinisk utfall [18]. Array CGH viste at prøvene i denne studien viser en genom-wide profil som ligner på tidligere utgitt HPV-urelaterte OSCC prøver fra andre deler av verden, underbygger tilstedeværelsen av en distinkt genomisk profilen til HPV-fri OSCCs.
de fleste OSCC pasienter rapporterer med lokalavansert sykdom ved diagnosetidspunktet (www.seer.cancer.gov/statfacts/html/oralcav.html#survival). Den totale overlevelsen av disse pasientene er generelt dårlig som de fleste av pasientene utvikler tilbakevendende sykdom med kjemoterapi og /eller radio-motstand. Pasienter med tilsvarende stadier av OSCC imidlertid ikke har identisk forløpet av sykdommen, og ofte er forskjellige i deres kliniske resultat. Derfor analyserte vi avansert stadium OSCC prøver å avgrense de genomiske forandringer som kan identifisere undergrupper av svulster ulike med hensyn til tilbakefall og overlevelse. Vi merker oss at gevinsten av kromosomale region 11q22.1-q22.2 (
P =
0,009), tap av 17p13.3 (
P
= 0,003) og 11q23-Q25 (
P =
0.0001) er assosiert med dårlig klinisk utfall. Disse områdene ble også funnet å være signifikant assosiert med tilbakefall overlevelse (
P =
0.004,
P
= 0,003 og
P =
0,0003, henholdsvis). Selv om foreningen av disse kromosom loci med dårlig klinisk resultat er romanen, er loci har tidligere blitt rapportert endret på OSCC [7], [8], [33]. I vår studie, ble klinisk utfall sterkt assosiert med spesifikke genomiske avvik oppdages av aCGH, men det var ingen signifikant sammenheng med clinicopathological markører som lymfeknutestatus, grad eller scene. Dette funnet understreker nytten av genomisk endringer som uavhengige markører for prognose.
Forsterkning av 11q13 er rapportert hos omtrent 45% av HNSCC [34], [35]. Vi finner forsterkningen i 47% av OSCC prøver, i likhet med de tidligere rapportene. Forsterkningen av 11q13 regionen ble validert ved hjelp locus-spesifikk FISH. Motstridende rapporter finnes på foreningen av 11q13 endringer med klinisk utfall [36] – [38]. Vi fant ingen signifikant sammenheng med 11q13 med clinicopathological parametere eller overlevelse. I brudd-fusion-broen (BFB) syklus modell av 11q13 forsterkning, forut distal 11q tap 11q13 forsterkning og er derfor ansett som et tidlig hendelse i HNSCC progresjon [39]. Jin et al. rapportert at i tillegg til 11q13 forsterkning, tap av distal 11q kan være viktig for biologisk aggressivitet av hode og nakke Kreftsvulster [40]. Videre fant de at svulster med 11q tap hadde samtidig 11q13 forsterkning. I vår kohort bare ett tilfelle (1,7%) hadde tap av distal 11q uten tilstedeværelse av 11q13 vinning (tabell S3).
Tap av kromosomale region 11q23-25 var signifikant assosiert med dårlig klinisk resultat. De således oppnådde resultater ble bekreftet ved I-fisk. Parikh et al. rapporterte tap av distal regionen 11q i HNSCC cellelinjer som omfatter flere DNA-skader respons kodende genene (
MRE11
,
ATM
,
H2AFX
) og funnet ut at dette fører til kompromittert DNA-skade respons og redusert følsomhet overfor ioniserende bestråling [33]. Henson et al. rapporterte en redusert uttrykk for microRNAs MIR-125b og MIR-100 til stede på distal 11q i OSCC cellelinjer og viste sin rolle i utvikling og progresjon av sykdommen [41]. Disse microRNAs ble regulert i et eksemplar nummer avhengig samt via redusert uttrykk for
ATM product: [41]. Parikh et al. spådd direkte translasjonell relevans for HNSCC pasienter, som pasienter med distal 11q tap ikke dra nytte av aggressiv strålebehandling [33]. Siden i studien tumorer med distal 11q tap ble funnet å være en undergruppe av tumorer med 11q13 vinning, hypoteser vi at den distale 11q tap kan anvendes som en risiko markør for å identifisere pasienter som ikke drar nytte av aggressiv strålebehandling, men kunne alternativt nytte CCND1 hemmere.
en annen prediktor for dårlig overlevelse er det gevinst på 11q22.1-q22.2. Snijders et al. rapporterte tilstedeværelsen av denne sjeldne amplikon i 5,6% av tilfellene OSCC [7].
YAP1
,
BIRC2 Hotell og
MMP7
gener som finnes i denne regionen ble foreslått som kandidat driver gener basert på deres rolle i apoptose, celle adhesjon og migrasjon;
BIRC3
ble også nevnt, men ikke identifisert som en driver genet. Baldwin et al. rapporterte kopiantallet gevinst på 11q22.2-q22.3 amplicon på en høyere frekvens (15%) og identifisert to gensamlingene med ni matriksmetalloproteinase (
MMP
) gener og to baculoviral IAP gjenta holdig protein (
BIRC
) gener [8]. I vår studie, den 11q22.1-q22.2 amplicon altomfattende
TRPC6
,
ANGPTL5 Hotell og
YAP1
var assosiert med dårlig klinisk utfall. Frekvensen av denne forandring var 20%, tilsvarende frekvens beskrevet av Baldwin et al. [8].
YAP1
kan selv fremme spredning og transformasjon eller det kan fungere som en transkripsjons kofaktor ved å regulere uttrykket av ulike transkripsjonsfaktorer inkludert
RUNX2
,
SMAD7
,
p73
,
p53BP2
og TEA domene (
TEAD
) transkripsjonsfaktor familiemedlemmer [42].
YAP1
kan indusere forankringsuavhengig vekst, epitelial mesenchymale overgang, vekstfaktor uavhengig spredning, hemme apoptose og aktivere AKT og ERK trasé [43]. En annen kandidat genet på 11q22 er
TRPC6
, som foreslått av to nye studier som rapporterte overekspresjon av
TRPC6
i glioma og glioblastoma multiforme (GBM) og analysert sin funksjonelle betydning i cellevekst, spredning og øket radioresistance [44], [45]. Selv om relevansen av
TRPC6
funksjon i OSCC må videre utforsket, våre data tyder på at
TRPC6
kan være en av de viktigste gener ansvarlig for radioresistance og dårlig klinisk utfall i OSCC.
Vi rapporterer kromosom tap av 17p13.3 i 13% av oral cancer analyserte prøvene. Ingen tidligere studier av kreft i munnhulen har identifisert tap av dette locus. Tap av 17p13.3 har blitt rapportert i mange faste tumorer, inkludert lungekreft [46]. Den eneste kjente genet i den presise region chr17: 118,535-134,424 er
RPH3AL
, men det foreligger ingen bevis for en tumorundertrykkende rolle [47], [48] til tross for det faktum at tap av 17p13.3 er sterkt assosiert med dårlig tilbakefall-fri og sykdomsspesifikk overlevelse.
i sammendraget, rapporterer vår studie genom-wide endringer i tobakks forbundet, HPV-urelatert oral cancer. Studien viste genomiske lesjoner på kromosomarmer 11q og 17p13.3 forbundet med høy risiko for tilbakefall og redusert overlevelse. Disse genomiske forandringer kan potensielt bidra i risikovurderingen av orale kreftpasienter utover tiden brukes kliniske paradigmer. Våre funn viser bruk av genetiske endringer for å forutsi sykdom utfall, noe som kan være nyttig i utviklingen nøyaktige og objektive markører for prognose av oral cancer.
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
Screening av HPV DNA i tumorprøver. Representant gel bilde av HPV generell primerpar (GP5 + /6 +) PCR. Beta-globin PCR ble gjort for å sjekke genomisk integritet i orale kreftprøver.
