Abstract
BRAF
onkogen er mutert i 15% av sporadiske kolorektal kreft. Omtrent halvparten av disse
BRAF
muterte kreft demonstrere hyppige rammeskifte mutasjoner betegnes mikro ustabilitet (MSI), men er diploid og kromosomer stabil.
BRAF
villtype kreft er vanligvis mikro stabil (MSS), og i stedet kjøpe kromosom ustabilitet (CIN). I disse kreftformer, er CIN assosiert med en dårlig prognose.
BRAF
muterte kreftformer som er MSS, typisk til stede på et avansert stadium og har en spesielt dårlig prognose. Vi har tidligere vist kliniske og molekylær likheter mellom MSS kreft med eller uten en
BRAF
mutasjon, og derfor hypotese som CIN kan også være hyppig i
BRAF
mutant /MSS kreft.
BRAF
mutant /MSS (n = 60), og
BRAF
villtype /MSS CRC (n = 90) ble undersøkt for CIN hjelp tap av heterozygositet analyse over tolv loci omfatter kromosom regioner 5q , 8p, 17p og 18q. CIN var hyppig i
BRAF
mutant /MSS kreft (41/57, 72%), som var sammenlignbart med prisen funnet i
BRAF
villtype /MSS kreft (74/90, 82 %). Det største tapet i
BRAF
mutant /MSS kreft skjedde på 8p (26/44, 59%), og minst på 5q (19/49, 39%). CIN i
BRAF
mutant /MSS kreft korrelert med avansert stadium (AJCC III /IV: 15/17, 88%, p = 0,02); viste høy forekomst av co-forekomst med CpG Island Methylator Phenotype (17/23, 74%); og CIN på 18q og 8p assosiert med dårligere overlevelse (p = 0,02, p 0,05). Denne studien viser at CIN ofte oppstår i avansert
BRAF
mutant /MSS kolorektal kreft hvor det kan bidra til dårligere overlevelse, og ytterligere høydepunkter molekylære likheter forekommer mellom disse og
BRAF
villtype kreft.
Citation: Bond CE, Umapathy A, Buttenshaw RL, Wockner L, Leggett BA, Whitehall VLJ (2012) kromosom Ustabilitet i
BRAF
Mutant, mikro Stabile kolorektal kreft. PLoS ONE 7 (10): e47483. doi: 10,1371 /journal.pone.0047483
Editor: William B. Coleman, University of North Carolina School of Medicine, USA
mottatt: 18 juni 2012; Akseptert: 12. september 2012; Publisert: 22 oktober 2012
Copyright: © Bond 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:. Denne forskningen ble støttet av en National Health and Medical Research Council tilskuddet (NHMRC 442 965); Pathology Queensland, klinisk og Delstaten Services, Queensland, Australia; og en australsk Postgraduate Award (TFO). 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
Sporadisk tykktarmskreft (CRC) er en mangfoldig sykdom som skyldes utviklingen av ulike typer forstadier som er molekylært og morfologisk distinkt. Disse lesjonene erverve genetiske endringer assosiere med en av minst to anerkjente molekylære stier som fører til tumorigenesis. Den «tradisjonelle veien» er den mest godt karakterisert og innebærer utviklingen av en konvensjonell type adenom som kan erverve mutasjon eller tap av
APC
, mutasjon av
KRAS Hotell og
p53
, og kromosomal ustabilitet forut for dannelsen av et karsinom [1] som er typisk
BRAF
villtype. De mer nylig beskrevet rillede bane omfatter utviklingen av et taggete lesjon til kreft [2], [3], [4], [5]. Dette er ledsaget av en tidlig mutasjon av
BRAF
onkogen [6], [7], og oppkjøpet av CpG Island Methylator Phenotype (CIMP) som innebærer utstrakt promoter hypermethylation og påfølgende knebling av nøkkel tumorsuppressorgener [ ,,,0],8], [9].
BRAF
er en integrert del av den mitogen-aktivert protein kinase (MAPK) signalkaskade som fremmer cellulær proliferasjon og anti-apoptotiske effekter [10].
BRAF
mutasjon er ansett som en markør for taggete veien og finnes i omtrent 10-15% av CRC [11], inkludert de fleste av de som viser CIMP. Omtrent halvparten av disse kreftformene vil ha hypermethylation og stanse av en DNA misparringssystemet,
MLH1
, på grunn av CIMP [8], [12]. Dette resulterer i flere mutasjoner i DNA gjenta traktater, kalt mikro ustabilitet (MSI) [13]. Disse MSI,
BRAF
muterte kreftformer har tidligere blitt godt beskrevet som diploid [14], [15], [16], mer vanlig forekommende hos eldre kvinner og den proksimale colon, ofte mucin produksjon og dårlig differensiert [ ,,,0],2], [15], [17], [18]. Den resterende halvparten av
BRAF
mutante lesjoner i taggete sti som ikke har metylering av
MLH1
, er mikro stabil (MSS) [19], [20]. I motsetning til MSI kreft, disse har ikke blitt godt karakterisert.
Det er interessant at to
BRAF
mutante undergrupper som avviker fra mikro ustabilitet status, gi betydelig kontrast prognoser. Mens
BRAF
mutant /MSI kreft korrelerer med en utmerket pasient utfall,
BRAF
mutant /MSS kreft er forbundet med et svært dårlig resultat som er enda verre enn den
BRAF
villtype /MSS kreft oppstår via «tradisjonelle veien» [20], [21], [22]. De molekylære mekanismene bak dette misforholdet er ukjent
To forskjellige former for genomisk ustabilitet er kjent for å forekomme i CRC. MSI og kromosom ustabilitet (CIN) [23], [24]. MSI påvirker genomisk integritet på DNA-nivå, og utvikler ved polyp /carcinoma overgang fra
BRAF
mutante taggete polypper som taushet
MLH1
av DNA-metylering gjennom CIMP fenotypen [13], [25] . Alternativt CIN som rammer ca 70% av CRC [18], virker på en bredere genomisk skala som den refererer til tap og /eller gevinst av hele eller deler kromosomale regioner, og har vært assosiert med dårligere overlevelse [16], [26] , [27], [28]. CIN utvikler i konvensjonelle adenomer som er
BRAF
villtype og fremgang mot malignitet via «tradisjonelle veien». Tap av heterozygositet (LOH), som beskriver enten tap eller reduksjon av en av de to sperrelene på et bestemt kromosomalt sted, indikerer tilstedeværelse av CIN. De kromosomale regioner 18q, 17p, 5q, og 8p, som rommer viktige tumorsuppressorgener, har blitt funnet å vise omfattende LOH i CRC [1], [23].
Det er uklart om
BRAF
mutante taggete polypper som blir ondartet, men ikke metilat
MLH1 Hotell og ikke utvikler MSI, manifest kromosom ustabilitet. For eksempel har enkelte nyere studier antydet at CIMP og CIN er gjensidig utelukkende [29], [30]. Mens dette er konkordant med diploide natur
BRAF
mutant /MSI taggete pathway kreft med CIMP som fremgang via en høy mutasjonsrate, det forklarer ikke hvordan
BRAF
mutant /MSS taggete sti kreft fremgang og spesielt det faktum at deres prognose er spesielt dårlig [16], [29], [30], [31], [32].
Vi antok at selv CIN kan være gjensidig utelukkende med MSI, det er ikke gjensidig utelukkende med CIMP og kan være vanlig i
BRAF
mutant /MSS kreft. MSI kreft har vært ekskludert av LOH analysen i denne og tidligere studier på grunn av de dokumenterte lave nivåer av CIN tidligere funnet, og fordi graden av ustabilitet i mikro markører stede i MSI kreft ikke tillater informativ vurdering [26], [30] [31], [32].
Materialer og metoder
Etikk erklæringen
Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra hver pasient som er involvert i denne studien. Denne forskningen ble godkjent av Royal Brisbane og Women Hospital og Bancroft menneskeforskningsetiske komiteer.
Pasientprøver
1052 sporadiske CRC og matchet normal slimhinne Prøver ble tatt etter kirurgisk fjerning ved Royal Brisbane og Women Hospital (RBWH), Queensland, Australia. Kliniske data, inkludert pasient debutalder og kjønn, anatomisk plassering av kreft, kreft stadium og pasient utfallet ble samlet der det er mulig fra en vurdering av pasientens diagrammer, patologi rapporter eller Queensland Dødsregisteret. Anatomisk plassering ble spesifisert som enten proksimale (proksimale til milten flexure) eller distal. Kreft stadium ble klassifisert i henhold til både amerikanske Joint Committee on Cancer (AJCC) og Tumormetastaser (TNM) iscenesettelse systemer [33].
MSI status, CIMP, BRAF, KRAS og p53 mutasjon deteksjon.
Prøvene hadde tidligere blitt undersøkt for MSI ifølge National Cancer Institute 5 markør panel bestående av to mononukleotid markører, BAT25, BAT26; og tre dinukleotidpolyfosfater markører, D5S346, D2S123 og D17S250 [34]. MSI ble klassifisert dersom minst en av de mononukleotid markører og i det minste en annen markør (enten mononukleotid eller dinukleotid) var positiv [34], [35]. CIMP ble tidligere undersøkt ved hjelp MethyLight med en fem markør panel bestående av CACNA1G, IGF2, NEUROG1, RUNX3, SOCS1 [36], [37] _ENREF_35_ENREF_35. Kreft ble ansett CIMP positivt hvis 3 eller flere markører ble metylert. Alle prøvene hadde blitt skjermet for
BRAF
V600E (a1796t) mutasjon ved hjelp av en allel diskriminering analyse, og
KRAS
mutasjoner i kodon 12 og 13 bruker Sequenom MassARRAY teknologi [37]. Forekomsten av
p53
mutasjon over eksoner 4-8 har tidligere blitt rapportert for alle kreft inkludert i denne studien [37].
Tap av heterozygositet Analyse
kromosom ustabilitet ( CIN) ble vurdert ved tap av heterozygositet (LOH) analyse i løpet av totalt 12 loci som dekker 4 kromosomale regioner som er kjent for å huse nøkkel tumorsuppressorgener innblandet i CRC. Disse ble sentrert over 5q22.2 (som inneholder
APC
genet); 8p22 (koblet til en CRC Lyddemper region); 17p13.1 (spenner over
p53
locus), og 18q (for
SMAD2
,
SMAD4 Hotell og
DCC
loci). Tre markører ble undersøkt over hver av de fire regionene (5q: D5S346, D5S1466, D5S489; 8p: D8S258, D8S254, D8S1121, 17p: 17S261, 17S578, D17S926, og 18q: D18S55, D18S460, D18S487). Primer sekvenser for hver av markørene ble hentet fra Ensembl nettsted (https://www.ensembl.org/index.html). (For mer informasjon om LOH PCR reaksjoner se tabell 1 i tilleggsdata S1). Sammenkoblet normale og kreft PCR-produktene ble elektroforert på en 5% polyakrylamidgel og observert radiologisk.
LOH ved individuell loci ble skåret hvis en av de to alleler av kreft prøve hadde i det minste en 40% reduksjon i intensitet sammenlignet med dens sammenkoblet normal prøve. En polymorf markør hvor de to sperrelene var i stand til å bli visualisert ble ansett informative. Det totale omfanget av CIN ble observert over 12 loci, og CIN positivitet (CIN) ble tildelt hvis minst en informativ markør ble observert med LOH. CIN negativitet ble scoret hvis minst 40% (5 av 12) av markører var informativ, og ingen av disse viste LOH. For analyse av CIN på enkelte områder, ble de 3 loci observert og scoret som CIN hvis minst én viste LOH, og CIN negativ hvis 2 av de 3 loci var informativ og verken demonstrert LOH.
brøk alleliske tap (FAL) er tidligere blitt beskrevet [38]. Denne tilnærmingen ble anvendt som ytterligere analyse av tilstedeværelsen av CIN, hvor det totale antall alleliske tapshendelser ble dividert med det totale antall informative markører pr prøve og for hver gruppe. Vi brukte dette til å bekrefte den generelle hyppigheten av allel tap, og korrelasjoner med FAL og scenen på presentasjon, kreft plassering og kjønn, og molekylære funksjoner i
p53 Hotell og
KRAS
mutasjon, og CIMP var bestemmes
Statistical Analysis
signifikante sammenhenger mellom kategoriske data ble vurdert ved hjelp av Fishers eksakte test. (SPSS versjon 19, Graphpad programvare). Forskjeller i kontinuerlige data ble vurdert ved hjelp av t-tester. Cox proporsjonal fare modeller ble brukt for å undersøke effektene av ulike faktorer på overlevelse hvor døden på grunn av kreft ble tatt for å være tilfelle av interesse. En logg rank test ble benyttet for å vurdere likeverdighet i fordelinger når det er aktuelt. P-verdier ≤0.05 ble ansett betydelig.
Resultater
BRAF mutasjon i MSS kolorektal kreft
Av 1052 kreftformer, 128 (12,2%) hadde en
BRAF
mutasjon. Ut av disse
BRAF
mutanter, 60 (4,7%) var MSS (
BRAF
mut /MSS) og dannet den eksperimentelle kohort. Dette ble sammenlignet med en tilfeldig valgt kontroll kohort av 90 MSS,
BRAF
villtype kreft (
BRAF
vekt /MSS).
BRAF
mut /MSS kreft ble hovedsakelig plassert i proksimale colon (33/48, 69%) sammenlignet med
BRAF
vekt /MSS kreft (25/82, 30,5%) (p 0,0001). Disse proksimale,
BRAF
mut /MSS kreft oftere oppsto hos kvinner (22/33, 66,7% kvinner, p = 0,01) og det var en ikke-signifikant trend mot høyere alder (68,6 år for proksimale kreft versus 63,1 år for distal kreft, p = 0,1).
BRAF
mut /MSS kreft viste ingen forskjell i hastighet på CIMP i proksimale (17/27, 63,0%) versus distal tarm (6/12, 50%), frekvensen av
p53
mutasjon i den proksimale (14/31, 45,2%) eller distal tarm (6/14, 42,9%), eller i trinn ved diagnose i den proksimale (10/21, 47,6%) versus distal tarm (4/9, 44,4 %).
Totalt BRAFmut /MSS kohort skilte seg ikke ved debutalder, kjønnsfordeling eller stadium ved diagnose til
BRAF
vekt /MSS kohort (tabell 1). Molekylært,
BRAF
mut /MSS kreft ikke avviker fra
BRAF
vekt /MSS kreft med omfanget av
p53
mutasjon (21/57, 37% versus 42 /90, 47%), men var signifikant større sannsynlighet for å demonstrere CIMP (27/47, 57% versus 3/79, 4%) (p 0,0001) (tabell 1). I
BRAF
vekt /MSS kohort, en
KRAS
mutasjonen var til stede i 41/90 (46%) kreft (tabell 1).
Samlet Frekvens av kromosom Ustabilitet (CIN)
BRAF
mut /MSS og
BRAF
vekt /MSS kreft kohorter vises svært informative markører for LOH på 95% (57 av 60) og 100% (90 av 90) hhv.
Begge kohorter viste en høy grad av CIN uansett
BRAF
mutasjonsstatus, med 41/57 (72%)
BRAF
mutant, og 74/90 (82%)
BRAF
villtype viser CIN (tabell 2). Den fraksjon allelisk tap (FAL) [38] som beskriver frekvensen av alleliske tapshendelser blant det totale antall informative hendelser, ble analysert som en ytterligere metode for å kvantifisere den totale grad av CIN innenfor en gruppe.
BRAF
mut /MSS kreft viste en litt lavere gjennomsnittlig FAL sammenlignet med
BRAF
vekt /MSS kreft (132/428 = 0,308, mot 286/745 = 0,384 henholdsvis), men denne forskjellen var ikke statistisk signifikant (p = 0,1) (tabell 3).
CIN ved Individuelle Kromosom Regioner
BRAF
mut /MSS kreft viste CIN på høyeste frekvens på 8p kromosomalt område (26 av 44, 59%), og den minste ved 5q område (19 av 49, 39%).
BRAF
vekt /MSS kreft hadde den høyeste frekvensen av CIN på 17p (43 av 65, 66%), og de laveste prisene for CIN + på 5q (43 av 80, 54%) og 8p (39 av 72, 54%) (tabell 2).
BRAF
vekt /MSS kreft hadde en høyere frekvens av CIN hendelser sammenlignet med
BRAF
mut /MSS kreft oppstår på de enkelte kromosomale regioner av 5q, 17p og 18q. Dette forhold var statistisk signifikant ved 18q, med 60% (50 av 83) av
BRAF
vekt /MSS kreftformer som viser CIN, sammenlignet med 40% (19 av 48) av
BRAF
mut /MSS kreft med CIN på dette loci (p = 0,03) (tabell 2).
p53 mutasjonsraten og tilstedeværelse av CIN
Mutasjon av
p53
ble korrelert med sletting av
p53
locus (kromosom 17p) (tabell 2). Hyppigheten av
p53
mutasjon i forhold til CIN ble derfor undersøkt med utelukkelse av 17p data for å unngå over-estimere en forening som kan være drevet av inkludering av LOH positive markører rundt
p53
locus. Basert på kromosom 5q, 8p og 18q loci; i
BRAF
vekt /MSS kohort, 38/70 (54%) av CIN kreft hadde en samtidig
p53
mutasjon, sammenlignet med bare 4/20 (20%) av CIN-negative kreft (p = 0,01).
BRAF
mutant /MSS kreftformer vist en lignende, men ikke-signifikant tendens, med 16/37 (43%) CIN kreftformer som har en
p53
mutasjon sammenlignet med bare 4/17 (24% ) CIN-negative kreftformer (tabell 2). Innenfor
BRAF
vekt /MSS årsklasse, LOH på alle individuelle kromosomale regioner signifikant korrelert med en høyere forekomst av
p53
mutasjon (tabell 2). Gjennomsnittlig FAL per kohort viste en høyere rate av tap sammenfallende med en
p53
mutasjon sammenlignet med de villtype for
p53
, betydelig så for
BRAF
vekt /MSS kreft ( p = 0. 0,001) (tabell 3)
KRAS mutasjonsraten og tilstedeværelse av CIN i BRAFwt /MSS Kreft
BRAF Hotell og
KRAS
mutasjoner ble bekreftet å være gjensidig utelukkende.
BRAF
vekt /MSS kreft hadde en 46% (41 av 90)
KRAS
mutasjonsraten (tabell 1). Det var ingen signifikant sammenheng mellom en
KRAS
mutasjon og CIN i disse krefttyper, med en
KRAS
mutasjon til stede i 43% (32 av 74) CIN kreftformer, og i 56% (ni av 16) CIN-negative kreftformer (tabell 2). Interessant av CIN kreft, gjennomsnittlig FAL var betydelig lavere i
KRAS
mutant sammenlignet med
KRAS
villtype kreft (p = 0,045) (tabell 3).
CpG Island Methylator Phenotype (CIMP) og CIN i BRAFmut /MSS kreft
CIMP var til stede i 57% (27 av 47)
BRAF
mut /MSS kreft, mens bare 4% (3 av 79 )
BRAF
vekt /MSS kreft vises CIMP (tabell 1). Interessant, en betydelig andel av
BRAF
mut /MSS kreft demonstrert både CIMP og CIN, hvor 72% av CIMP høye
BRAF
mut /MSS kreft viste CIN (tabell 2).
CIN og Clinicopathological data
tilstedeværelsen av CIN påvirket ikke debutalder og kjønnsfordeling (tabell 2 i Supplerende data S1). Satsen for CIN ikke variere uavhengig av om kreft stammer fra den proksimale eller distale colon i enten kohort, med frekvensen av allel tap (FAL) i
BRAF
mut /MSS kreft ved 0,33 og 0,32; og i
BRAF
vekt /MSS på 0,33 og 0,42 for proksimale og distale kreft (Tabell 3, Tabell 2 i Supplerende data S1).
I
BRAF
mut /MSS kreft, CIN signifikant assosiert med avansert stadium, som forekommer i 15 av 17 (88%) trinn III /IV kreft sammenlignet med 6 av 13 (46%) Trinn i /II kreft (p = 0,02) (tabell 4). Gjennomsnittlig FAL score var i samsvar med dette funnet, med økende FAL korrelere med fremskridende scenen i
BRAF
mut /MSS CIN kreft (p = 0,03) (Tabell 3). I motsetning til
BRAF
vekt /MSS gruppen hadde høye nivåer av CIN på både sent og tidlig stadier av presentasjonen med 27/33 (82%) stadium III /IV, og 31/37 (84%) scene I /II CIN kreft (Tabell 4). Dette ble også demonstrert av lignende FAL priser funnet i
BRAF
vekt /MSS sent sammenlignet med tidlig stadium kreft (Tabell 3).
Mellom kohorter, en betydelig lavere antall
BRAF
mut /MSS CIN positive kreft presentert på tidlige stadier i /II sammenlignet med
BRAF
vekt /MSS kreft med CIN. Dette var tydelig samlet (p = 0,02) og i enkelte regioner 5q, (henholdsvis p = 0,02, p = 0,04, p = 0,01) 17p og 18q. Satsen for CIN positive kreft presentere på avanserte stadier (III /IV) var lik i begge gruppene (Tabell 4).
Av de svulstene uten spredning til lymfeknuter, 6/13 (46%) av
BRAF
mut /MSS kreft viste CIN sammenlignet med 36/42 (86%) av
BRAF
vekt /MSS kreft (p = 0,007) (tabell 4).
BRAF
mut /MSS kreft viste en trend for økende forekomst av CIN sammenfallende med spredning til minst en lymfeknute (p = 0,07). Selv om det ikke er vesentlig, er disse CIN cancere hadde også en høyere rate av metastaser ved 100%, sammenlignet med antallet CIN kreftformer uten metastaser på 65%.
BRAF
vekt /MSS kreft viste tilsvarende nivåer av CIN enten med eller uten lymfeknute spredning eller metastaser (tabell 4).
Av de
BRAF
mut /MSS kreft viser samtidig forekomst av CIMP og CIN, en større flertall presentert ved sene stadier (III /IV) (10/16, 63%), sammenlignet med de som presenterer på tidlige stadier (i /II) (4/13, 31%) , selv om dette ikke nådde betydning (tabell 3 i Utfyllende data S1).
Cox proporsjonal fare modeller ble brukt til å undersøke generelle kreft spesifikk overlevelse av pasienter med CIN kreft. For å ta høyde for eventuelle konfunderende effekter variabler av
BRAF
status (
BRAF
mut /MSS og
BRAF
vekt /MSS) og trinn (I /II og III /IV ), sammen med alle statistisk signifikante høyere ordens interaksjoner, ble inkludert i modellen. Ingen signifikante sammenhenger mellom forekomst av generelle CIN og overlevelse ble påvist i enten kohort (
BRAF
mut /MSS p = 0,81,
BRAF
vekt /MSS p = 0,22). Men analyse på enkelte loci avslørt
BRAF
mut /MSS kreft med CIN på 18q og 8p å ha vesentlig dårligere overlevelse når justert for scene (p = 0,02, p 0,05 henholdsvis) (tabell 5).
BRAF
vekt /MSS kreft viste ingen forskjell i overlevelse uansett CIN status til enhver individuell loci (Tabell 5).
Pasienter med
BRAF
mut /MSS kreft hatt verre overlevelse sammenlignet med de med
BRAF
vekt /MSS kreft en gang justert for scenen, uavhengig av tilstedeværelse eller ikke av CIN (HR = 3,4, 95% KI [1,65, 6,99], p = 0,001 ).
Diskusjoner
kolorektal kreft oppstår via taggete neoplastisk veien er preget av en høy frekvens av
BRAF
mutasjon, MSI og CIMP. MSI kreft har blitt grundig studert, er diploid og gi en utmerket prognose. I fravær av MSI, en
BRAF
mutasjon korrelerer med en særdeles dårlig pasient utfall. Denne studien rapporterer at en høy grad av CIN er tydelig i
BRAF
mutant /MSS kreft og dette demonstrerer i det minste en mekanisme av genomiske ustabilitet ved hvilken disse kreftformene danner og fremdrift. CIN ble vurdert med tap av heterozygositet (LOH) analyse med CIN tildelt dersom minst en av de tolv markørene var positiv for LOH. Den gjennomsnittlige fraksjonert allelisk tap (FAL) [38] som tar hensyn til antallet markører som viser LOH i forhold til antall informative markører, ble også beregnet for å videre tilveiebringe en målbar grad av hastigheten av CIN. Begge metodene funnet tilsvarende høye frekvenser av CIN forekommer i MSS kreft uavhengig av
BRAF
mutasjonsstatus. Mange av CIN positive
BRAF
mutant /MSS kreft viste CIMP og dermed denne studien utfordrer troen på at CIN og CIMP er gjensidig utelukkende. Det gir ytterligere bevis på at
BRAF
mutant /MSS kreft er fundamentalt annerledes enn sine MSI kolleger selv om de begge potensielt kan oppstå fra
BRAF
mutante taggete polypper.
BRAF
mutant /MSS kreft er en viktig undergruppe av tykktarmskreft på grunn av deres tilknytning til et spesielt dårlig pasient prognose. Men på grunn av deres forholdsvis lave forekomst av ca. 5-7% av alle kolorektal kreft, de molekylære mekanismer som ligger under dette dårlig resultat har ikke blitt godt undersøkt. Ved å identifisere 60
BRAF
mutant /MSS kreftformer fra en stor serie av 1052 pasienter, den nødvendige kraft ble oppnådd for å undersøke hyppigheten av CIN i forhold til andre kliniske og molekylære variabler. Det er godt etablert at
BRAF
mutante kreft hovedsakelig forekommer i den proksimale tykktarm [12], [18], [37]. Gjerne, de fleste av
BRAF
mut /MSS kreft i denne studien var fra denne regionen (69%), men det var ingen forskjell i forekomsten av CIN funnet i proksimale forhold til distale kreft (Tabell 3, tabell 2 i Supplerende data S1).
Vi har tidligere vist at
BRAF
mutant /MSS kreftformer har en tilsvarende rate på
p53
mutasjon til
BRAF
villtype /MSS kreft, og dette var betydelig større enn
p53
mutasjonsraten funnet i
BRAF
mutant /MSI kreft. Videre clinicopathological data mellom
BRAF
mutant /MSS kreft og
BRAF
villtype /MSS kreft, også korrelert med tanke på et mer avansert stadium av presentasjonen, sammenlignbare alderen utbruddet, og lik kjønns~~POS=TRUNC fordelingen~~POS=HEADCOMP [37]. Den omfattende grad av CIN funnet i
BRAF
villtype /MSS kreft har blitt godt dokumentert. Som
BRAF
mutant kreft antas å stamme fra en taggete polypp, og
BRAF
muterte kreftformer som er mikro ustabile er diploid; det kan bli postulert at
BRAF
mutant /MSS kreft vil også være CIN-negative. Men basert på våre tidligere funn av flere molekylære og kliniske likheter mellom de to MSS undergrupper [37], hypotese vi at kromosom ustabilitet vil bidra til utviklingen av en betydelig andel av
BRAF
mutant /MSS kreft. Dataene som presenteres her støtter denne hypotesen. Vi videre hypoteser som i
BRAF
mutante celler, er oppkjøpet av CIN forenlig med overlevelse bare i fravær av mikro ustabilitet. For å finne slike tilsvarende høy forekomst av CIN som forekommer i en stor kohort av
BRAF
mutant /MSS kreft gir ytterligere bevis på molekylære likheter forekommer mellom disse to MSS undergrupper selv om man kan utvikle seg fra taggete polypper, og den andre fra konvensjonell adenomer.
tilstedeværelsen av CIN ble undersøkt over tolv markører som strekker seg over fire kromosomale regioner ofte slettet ved kolorektalkreft (kromosomer 5q, 8p, 17p og 18q). Selv om den generelle hyppigheten av CIN var høy i begge
BRAF
mutant og villtype kohorter, undersøkelse av individuelle loci avdekket forskjeller mellom kohorter i hyppigheten av CIN hendelser per loci.
BRAF
mutant /MSS kreft hadde størst grad av CIN på 8p kromosom arm, og minst på 18q regionen. I motsetning til dette
BRAF
villtype /MSS kreft hadde den høyeste frekvensen av ustabilitet på 17p arm, og den minste ved 8p og 5q. En vesentlig forskjell i forekomsten av CIN mellom de to gruppene var tydelig på 18q kromosomale regionen med
BRAF
villtype /MSS kreft som har betydelig større tap på 18q kromosomale regionen. Kromosom 18q21.1 havner tumor suppressor gener
SMAD4, SMAD2 Hotell og
slettet i kolorektal
kreft (
DCC
) gener.
SMAD4 Twitter /
2
genet komplekset er involvert i signaloverføring av TGF-beta sti og særlig i tidlige stadier av tumorgenesen kan regulere uttrykket av målgener som resulterer i arrestert vekst og apoptose [ ,,,0],39], [40]. Innenfor MAPK-kinasereaksjonsveien, avvikende aktivering av nedstrøms effektorer av
BRAF
er blitt funnet å modulere TGF-beta-mediert signalisering av
SMAD
s [39], [41], hvor
ERK
har vært innblandet i å hemme
SMAD
atomtrans [42]. Som
BRAF
mutant /MSS kreftformer har en konstitutivt aktiv MAPK vei, tap av
SMAD
loci kan være overflødig og kan bidra til å forklare den betydelig lavere sletting funnet på 18q regionen disse sammenlignet med
BRAF
villtype /MSS kreft.
DCC
er underlagt epigenetisk stanse [43] og kan bli målrettet av denne mekanismen i stedet for sletting i
BRAF
mutant kreft. Total, forskjeller i graden av CIN finnes på enkelte områder, indikerer at visse loci er fortrinnsvis slettet for å inaktivere bor svulsthemmer-gen i henhold til den genetiske bakgrunn av kreft.
A tapshendelse fra en allel er typisk før eller etter en mutasjons tilfelle av den andre allel i det samme område for å inaktivere mål tumor suppressor-gen. Dette var tydelig i denne studien hvor både
BRAF
mutant og villtype kreft,
p53
mutasjon korrelert med CIN på 17p. Gjennomsnittlig FAL skår ble omregnet basert på kromosomer 5q, 8p og 18q for å fjerne påvirkning av 17p CIN på
p53
mutasjonsraten. Mutasjon av
p53
signifikant korrelert med høyere FAL score for CIN i
BRAF
villtype kreft. En lignende, men ikke-signifikant trend ble observert i
BRAF
mutant kreft. Disse data støtter vår hypotese om at
BRAF
mutante kreft er ikke helt forskjellig fra de som oppstår via det tradisjonelle adenom-karsinom vei, men kan dele flere molekylære funksjoner som kreves for tumorprogresjon.
Det har vært postulerte at CIN og CIMP er gjensidig utelukkende [29], [30]. Interessant, denne studien viser tydelig en høy frekvens av CIN og CIMP co-forekomst i
BRAF
mutant /MSS kreft (72%), noe som antyder disse formene for genetiske og epigenetiske ustabiliteter kan eksistere innenfor denne molekylære bakgrunnen. Disse funnene markere nødvendigheten av lagdel å identifisere molekylære funksjoner i viktige kreft undergrupper. En invers sammenheng mellom CIN og CIMP har tidligere blitt observert i et overveiende
BRAF
vill type kreft kohort hvor bare ni
BRAF
mutant /MSS kreft ble undersøkt [29]. Et lavt nivå av CIN har blitt funnet i CIMP positive kreft ved hjelp av et genom bredt utvalg tilnærming, men
BRAF
mutasjonsstatus ble ikke vurdert [44]. Mangelen av foreningen rapportert i disse studiene gjenspeiler trolig den lave hyppigheten av CIMP i
BRAF
villtype kreft. I denne studien, CIMP skjedde i bare 4% av
BRAF
villtype kreft, utelukker meningsfull analyse av CIMP korrelere med CIN i denne undergruppen.
I
BRAF
mutante /MSS kreftformer, særlig økning i nivåene av total CIN ble funnet med fremskredne stadier av presentasjons (tabell 3 og 4), som tyder på at CIN kan bidra til utviklingen av denne type kreft. Dette mønsteret ble også observert ved de kromosomale regioner av 18q og 17p (tabell 4). En betydelig hastighet av CIN på 8p region som forekommer ved begge tidlige og sene stadier, kan forklare dette område som oppviser den største hastighet på CIN innenfor denne krefttypen, og dessuten kan implisere en rolle for tap av en 8p tumor suppressor-gen tidlig sykdomsutvikling.
i motsetning til generelle CIN og på alle individuelle kromosomale regioner,
BRAF
villtype /MSS kreft viste sammenlignbare priser av CIN på tidlige og sene stadier, og dette tyder på at CIN er viktig for initiering eller tidlig progresjon innenfor denne kreftgruppen. Jo høyere gjennomsnittlig brøk allel tap (FAL) score observert for
BRAF
vill type versus mutante MSS kreftformer kan gjenspeile den tidligere utbruddet av CIN og dermed større opphopning av CIN hendelser (Tabell 3).
