Abstract
Oppdager mutasjon i
BRCA1 /2
er en allment akseptert strategi for screening eggstokkreft som har nedsatt homolog rekombinasjon (HR) evne og økt følsomhet for PARP hemmer. Men en betydelig undergruppe av
BRCA
-mutant kreftpasienter på eggstokkene viser mindre svekket eller usvekket HR evne, noe som resulterer i ekvivalente utfallet etter eggstokkreft utvikling. Vi hypotese at genomisk ustabilitet gir en levetid registrering av DNA-reparasjon mangel og spår eggstokkreft utfallet. Basert på de flerdimensjonale TCGA ovarialcancer data, har vi utviklet en biologisk begrunnelse drevet genomisk ustabilitet scorer integrere somatisk mutasjon og kopiere nummer endring i en svulst genom. Stillingen vellykket delt
BRCA
-mutant ovarietumorer inn tilfeller av vesentlig forbedret resultat og tilfeller av uberørt utfallet. Stillingen var også i stand til å diskriminere HR-mangel markert med
BRCA1
epigenetiske stanse,
EMSY
forsterkning og homozygot sletting av kjerne HR gener. Vi fant videre at resultatet var positivt korrelert med den fullstendige svarprosent på kjemoterapi og frekvensen av platina-følsomhet, og spådde forbedret resultatet av eggstokkreft, uavhengig av
BRCA
-mutation status. Stillingen kan ha viktig verdi i resultatet prognose og klinisk studie design
Citation. Zhang S, Yuan Y, Hao D (2014) En Genomisk Ustabilitet Score i Diskriminerende ekvivalente Utfall av BRCA1 /2 mutasjoner og forutsi utfall for eggstokkreft Behandlet med platinumbasert kjemoterapi. PLoS ONE 9 (12): e113169. doi: 10,1371 /journal.pone.0113169
Redaktør: Gautam Chaudhuri, Meharry Medical College, USA
mottatt: 24 oktober 2013; Godkjent: 24 oktober 2014; Publisert: 01.12.2014
Copyright: © 2014 Zhang 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 har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Begge
BRCA1 Hotell og
BRCA2
er tumorsuppressorgener involvert i reparasjon av DNA dobbel-tråd pauser (DSB sin) via homolog rekombinasjon (HR) [1]. Celler med
BRCA1 /2
mutasjon har en svekket evne til å reparere DSB sin via HR, som er konservativ, og potensielt feilfritt, noe som resulterer i økt genomisk ustabilitet og predisposisjon for kreft i eggstokkene [2]. Det har blitt antatt at eggstokkkreftpasienter med
BRCA1 /2
mutasjonen har forbedret overlevelse på grunn av sensitiviteten til spesifikke DNA-skadende midler, slik som cisplatin og karboplatin [3], [4]. Videre har det blitt vist at, gitt den mangel av HR, inhibering av basen excision reparasjon veien ved PARP-inhibitor fører som regel til celledød [5]. Dette gir håp om å utvikle målrettet terapi for HR mangelfulle eggstokkreft.
Det ble imidlertid motstridende resultater rapportert om utfallet av eggstokkreft med
BRCA1 /2
mutasjon. Noen studier har funnet at overlevelsen av eggstokkreft pasienter med
BRCA1 /2
germline mutasjon var betydelig mer gunstig enn villtype pasienter [6], [7], [8], [9], mens andre studier har vist motstridende resultater [10], [11], [12]. For eksempel ved å sammenligne 37
BRCA1
mutante eggstokkreft pasienter med villtype pasienter, har det nylig blitt vist at overlevelsen av
BRCA1
mutasjonsbærere hadde ingen signifikant forskjell fra villtype tilfeller [ ,,,0],12], [13]. Videre ble det funnet at mange
BRCA1
muterte kreftpasienter på eggstokkene var resistente mot kjemoterapi agenter som induserer DSB sin [12]. Avviket i tidligere studier indikerte at ikke alle eggstokkreft celler med BRCA1 /2-mutasjon utstilt HR mangel. Først noen
BRCA1 /2
mutasjoner kan ikke gå på akkord gen-funksjon; sekund, de fleste DNA-reparasjonsgener er recessive, det vil si, begge allelene skal muteres for den fullstendige funksjon tap-av-[14]. Det er ingen overbevisende dokumentasjon som viser at haploinsufficiency eller lav uttrykk for
BRCA1 /2
genet spår forbedret resultat for eggstokkreft [15]. Derfor bør nye strategier utvikles for å identifisere HR mangelfulle prøver.
Genomisk ustabilitet, som en utvikling kjennetegnet av kreft, kan ha potensial til å løse problemet. Det har vært en teori om at genomet ustabilitet kan tilskrives feil i baner som holder genomisk stabilitet, spesielt HR vei [16]. I arvelige kreftformer har genomisk ustabilitet vært knyttet til feil i gener som er involvert i reparasjon av DSB sin via HR, for eksempel
BRCA1 /2
,
RAD50
og Fanconi anemi genet [17] , [18]. To former for genomisk ustabilitet som vi anser som refleksjoner av HR-mangel er kromosom endring og mutator fenotype, som kan kvantifiseres ved hyppigheten av kopitall endring (CNC) og hyppigheten av somatisk mutasjon, henholdsvis. Den kromosom endring kan induseres av fastlåste eller kollapset DNA replikering gafler utløst av onkogener og mutagene kjemikalier, som i sin tur føre til DSB sin [19], [20]. Derfor, i HR-manglende celler, akkumulerer den kromosomale endringer. Fraværet av HR øker bruken av alternative DNA reparasjon veier, som er mest utsatt for feil, noe som fører til en økning av sekvens mutasjon og translokasjon [21]. Nylig,
Kang et al.
Fant at høyt uttrykk for de fleste DNA-reparasjonsgener, snarere enn lavt uttrykk, var assosiert med økt følsomhet til platina-basert kjemoterapi, som reflekterer et forsøk på å kompensere for den potensielt defekte HR pathway [ ,,,0],15].
i denne studien, viser vi at en score konstruert av de ovennevnte to former for genomisk ustabilitet kan brukes til å revurdere konsekvensene av
BRCA1 /2
mutasjoner og å avgrense HR mangel prøver fra
BRCA
mutasjonsbærere. Videre har det blitt foreslått at et delsett av sporadisk eggstokkreft, i fravær av
BRCA1 /2
mutasjon, kan havnen HR mangel og kan dra fordel av platinaforbindelser og PARP-inhibitor [22]. Dermed kan resultatet også forutsi utfallet av et stort antall av eggstokkreft pasienter, uavhengig av
BRCA1 /2
mutasjonsstatus.
Materiale og metode
Ovarian kreftpasienter
Vi søkte på TCGA database med 325 kreftpasienter på eggstokkene 6. november 2012, hvor både CNC og somatiske mutasjoner data var tilgjengelige. Clinicopathological karakteristikker av eggstokkreft pasienter, inkludert alder, tumorstadium og klasse og kirurgisk debulking status, er listet opp i tabell 1. Alle pasientene fikk en platina-regime. 59% av pasientene oppnådde en komplett respons (CR) på adjuvant kjemoterapi og 67% av pasientene med platinum-status var platina sensitiv.
Bygging av et genomisk ustabilitet scorer
genomisk ustabilitet poengsum for hver prøve ble bestemt ved det antall CNC regioner (n
1) og antall av somatiske mutasjoner (n
2) i en kreft genom, i henhold til formelen: Score = K x n
1 + n
2. I vår studie ble K satt til 0,5, som det mest vesentlig diskriminert mellom lange og korte median total overlevelse i TCGA kohort.
Totalt 14970 somatiske mutasjoner over 325 kreftpasienter på eggstokkene ble brukt. Disse mutasjonene ble opprinnelig tatt av hel-exome sekvensering utført på svulster og matchet normale kontroller, og deretter ble validert av lav-throughput eksperimenter. Bare de validerte mutasjoner ble brukt (Nivå 3 data fra TCGA data portal). Alle variant typer, inkludert punktmutasjoner og indels ble satt sammen for å konstruere poengsum. Vi videre delt mutasjonene inn i ramme mutasjoner og ramme-shift mutasjoner og fant at både i-frame mutasjon og ramme-shift mutasjon var signifikant prediktiv utfall (figur S1), og dermed ble satt sammen for å konstruere poengsum. Den log2 forholdet mellom segmenterte kopiantall mellom tumor og kontroll-DNA ble anvendt for å anslå størrelsen av CNC. For å redusere de potensielle lyder i CNC data, bare de lange CNCs regioner ( 3 Mb, log2ratio 0,05 eller -0,05) ble brukt. Dette cutoff ble valgt noe vilkårlig, men vi fant ut at våre resultater var robuste mot den eksakte verdien av cutoff.
Valg av HR mangelfulle prøver
BRCA1
hypermethylation,
EMSY
forsterkning og mangler (inkludert ikke-synonyme mutasjon og homozygot delesjon) i
PTEN
, Fanconi Anemi gener,
RAD
gener og DNA-reparasjonsgener involvert i HR (inkludert
ATM
,
ATR Hotell og
CHEK1 /2
) ble identifisert for å velge HR mangel prøver av eggstokkreft. K-betyr konsensus clustering ble utført på to-dimensjonale data av DNA metylering og genuttrykk å skille
BRCA1
epigenetiske forstummet svulster fra ikke-forstummet svulster. Forsterkning og homozygot delesjon ble bestemt av GISTIC kopi nummer analyse.
Statistisk analyse
Den ulike fordelingen av poengene mellom HR mangelfulle prøver og andre prøver ble vurdert ved Wilcoxon rank sum test. Overlevelsesanalyser ble utført av Kaplan-Meier metoden bruker log-rank test. Multivariate analyser ble utført av Cox regresjonsmodellen. Total overlevelse ble definert som tidsintervallet fra første kirurgisk inngrep i hjel eller siste oppfølgingstiden (sensurert). Den progresjonsfri overlevelse ble definert som tidsintervallet fra første kirurgisk inngrep til progresjon (inkludert tilbakefall og dødsfall) eller siste oppfølgingstiden (sensurert). Alle de statistiske analysene i denne studien var tosidig. Betydning ble definert når p-verdien var mindre enn 0,05.
Resultater
BRCA1 /2-mutasjon og sin tilknytning til overlevelse i eggstokkreft
Ifølge de oppdaterte data i TCGA
BRCA1 Hotell og
BRCA2
var ikke synonymt mutert i 42 og 33 eggstokkreft krefttilfeller, henholdsvis, sto for 12,9% og 10,1% av 325 pasienter (Tabell S1). Alle unntatt to
BRCA1
mutasjoner og 2
BRCA2
mutasjoner var null mutasjoner (Frame skift eller Nonsense). 37 av 42
BRCA1
mutant ovarietumorer og 29 av 33
BRCA2
mutante ovarietumorer ble brukt og beskrevet i tidligere studier [12], [13]. Fem nye
BRCA1
muterte ovarietumorer og fire nye
BRCA2
mutante ovarietumorer ble analysert i forhold til tidligere undersøkelser. Ved hjelp av denne oppdaterte data, revurderes vi overlevelse av eggstokkreft pasienter med
BRCA1 /2
mutasjon og vill-type pasienter, og avslørte annet resultat sammenlignet med tidligere funn [12], [13]. Vi fant ut at, ikke bare
BRCA2
mutasjonsbærere, men også
BRCA1
mutasjonsbærere hadde betydelig forbedret overlevelse enn eggstokkreft kreftpasienter villtype. Den 5-års overlevelse av
BRCA1 Hotell og
BRCA2
mutasjonsbærere var 46% (95% KI, 32% ~68%) og 58% (95% KI, 41% ~83 %) henholdsvis, som var betydelig høyere enn 25% (95% KI, 18% ~33%) 5-års overlevelse i villtype pasienter (figur 1A, log-rank p = 0,01 og p = 0,002, og Cox p = 0,02 og p = 0,0007, henholdsvis). Progresjonen fritt intervall på
BRCA1 /2
mutasjonsbærere var også signifikant lengre enn villtype pasienter i multivariat analyse (Cox p = 0,002 og Cox p = 0,03 for
BRCA1
mutasjon og
BRCA2
mutasjon, henholdsvis. figur 1B)
genomisk ustabilitet poengsum i å forutsi utfallet av BRCA-mutasjonsbærere
for å utforske genomisk ustabilitet
BRCA
muterte og villtype eggstokkkreftpasienter beregnet vi frekvensen av somatisk mutasjon og frekvensen av CNC for hver tumor genom. Svulster med kimcellelinje og somatisk
BRCA
mutasjoner hadde ingen signifikante forskjeller i resultater og i genomisk ustabilitet, og dermed ble samlet sammen i nedstrømsanalyser. Begge
BRCA1 Hotell og
BRCA2
mutert genom viste forhøyet nivå av mutasjon og CNC frekvens (figur 2), som er i tråd med vår hypotese om at HR-mangelfull vei fører til en økning av mutasjon og kromosom ustabilitet . Vi videre merke til at
BRCA2
muterte tumorer hadde høyere genomisk ustabilitet enn
BRCA1
-disrupted svulster, noe som tyder på at
BRCA2
mutasjonsbærere viste en mer alvorlig HR-mangel enn
BRCA1
mutasjonsbærere. Dette var i samsvar med den høyere overlevelse av
BRCA2
mutasjonsbærere sammenlignet med den
BRCA1
mutasjonsbærere (Figur 1, betydning ikke oppnådd på grunn av lite antall prøver).
(A) Begge
BRCA1 Hotell og
BRCA2
muterte svulster viser forhøyede nivå genom mutasjoner. Høy mutasjon gruppe
BRCA1 /2
mutert eggstokkreft pasienter viser betydelig forbedret overlevelse enn villtype pasienter, mens lav mutasjon gruppe
BRCA1 /2
mutert pasienter viser betydnigsløst forskjell sammenlignet med vill skriver pasienter. (B) Både
BRCA1 Hotell og
BRCA2
muterte svulster viser økt kopi nummer endringer. Høy CNCs gruppe
BRCA1 /2
mutert eggstokkreft kreftpasienter viser betydelig forbedret overlevelse enn villtype pasienter, mens lav CNCs gruppe viser betydnigsløst forskjell sammenlignet med vill-type pasienter. (C) Begge
BRCA1 Hotell og
BRCA2
mutert pasienter viser økt genomisk ustabilitet poengsum, med
BRCA2
mutert pasienter viser høyere poengsum fordeling enn
BRCA1
mutert pasienter. Høy score gruppe
BRCA1 /2
mutert pasienter viser betydelig forbedret overlevelse enn villtype pasienter, mens lav scoring gruppe viser betydnigsløst forskjell sammenlignet med vill-type pasienter.
Vi antok at genomisk ustabilitet reflekterer HR mangel. Basert på denne hypotese, eggstokk-kreft pasienter bærende
BRCA
mutasjoner ble delt i to grupper ved å sammenligne mutasjonsfrekvens og CNC frekvens med den respektive medianverdien for villtype-pasienter.
BRCA
mutasjonsbærere i det høye nivået gruppen av både mutasjon og CNC viste signifikant forbedret total overlevelse enn villtype pasienter (log-rank p 0,001 i begge tilfeller, figur 2A-B og Tabell 2 for multivariable modeller). I kontrast, total overlevelse av
BRCA
mutasjonsbærere i det lave nivået gruppe av både mutasjon og CNC var ikke signifikant forskjellig fra villtype pasienter (log-rank p 0,05 i begge tilfeller). Selv om det lave nivået gruppe av CNC oppnådd betydning i justert modell (tabell 2), er betydningen dramatisk lavere enn det høye nivået gruppen av CNC.
Den betydelige prognostisk verdi av genomisk ustabilitet inspirert oss til å utvikle en poengsum integrere mutasjon og CNC å identifisere HR mangel ovarietumorer (Materialer og metoder). Poengsummen eggstokkreft pasienter med
BRCA1 Twitter /
2
mutasjon var betydelig høyere enn villtype pasienter (p = 0,02, Wilcoxon rank sum test, figur 2C).
BRCA
muterte tumorer ble deretter delt inn i høy score gruppen og lav poengsum gruppen ved å sammenligne deres score med medianverdien av scorene til villtype pasienter. 30
BRCA1 Hotell og 21
BRCA2
mutasjonsbærere ble delt inn i high score-gruppen, mens 12
BRCA1 Hotell og 12
BRCA2
mutasjonsbærere ble delt inn i lav poengsum gruppen. Svulster i det høye nivået gruppen hadde signifikant høyere 5-års overlevelse (55%, 95% KI, 42% ~74%) enn villtype pasienter (log-rank p 0,001 og p 0,001; figur 2C og Tabell 2), mens svulster i lavt nivå gruppen hadde ingen signifikant forskjell i overlevelse sammenlignet med vill-type pasienter (log-rank p = 0,28 og Cox p = .12).
Genomisk ustabilitet poengsum er korrelert med HR-mangel
vellykket separasjon av
BRCA
muterte tumorer av stillingen kan tyde på at en betydelig undergruppe av
BRCA
mutasjonsbærere viser mindre svekket eller usvekket reparasjon evne via HR. Derfor er det viktig å kontrollere korrelasjonen mellom vår poengsum og andre HR-relaterte mangler i tillegg til
BRCA1 /2
mutasjon.
BRCA1
epigenetisk inaktivering har blitt rapportert i eggstokkreft [23], [24], og har nylig vist seg å være en prediktor for økt følsomhet til platina-basert kjemoterapi [25]. Vi identifiserte 34
BRCA1
hypermethylated ovarietumorer preget av både arrangøren hypermethylation og redusert uttrykk for
BRCA1 plakater (Materialer og metoder). En direkte sammenligning mellom
BRCA1
forstummet svulster og BRCA villtype tumorer (Begge BRCA mutasjon prøver og
BRCA1
forstummet prøver ble ekskludert) viste signifikant forskjell i fordelingen av poengene: gjennomsnittlig score på
BRCA1
hypermethylated svulster og villtype svulster var 93 og 59, henholdsvis (p = 0,00002, Wilcoxon rank sum test, figur 3A).
(A) fordelingen av poengene i
BRCA1
hyper-metylert pasienter er betydelig høyere enn i
BRCA
vill type pasienter. (B) Fordelingen av poengene i HR-mangel pasienter (inkludert
EMSY
forsterker tilfeller, og
PTEN
, Fanconi Anemi gener,
RAD
gener,
ATM
,
ATR Hotell og
CHEK1 /2
mangel tilfeller) er betydelig høyere enn i andre
BRCA
vill type pasienter. (C) Association of stillingen komplett respons (CR). Resultatet av alle pasienter (n = 325) ble delt inn i 12 like intervaller. Prosentandelen av pasienter som oppnådde en CR (i henhold til de Response evalueringskriterier i solide tumorer) ble beregnet for pasienter i hvert intervall og ble plottet mot hverandre scoring intervall i stigende rekkefølge. Pasienter i høy scoring intervallet viser økende sannsynlighet for å oppnå CR. Den stiplede linjen representerer lineær regresjonslinje gjennom datapunktene. (D) Samme som (C), men for beregning av platina-status. 133 platina-sensitive pasienter og 62 platina-resistente pasienter ble analysert.
I tillegg til
BRCA1 /2
mangel, forsterkningen av
EMSY product: [26] og mangler i
PTEN product: [27], Fanconi Anemi gener [3],
RAD
gener og DNA-reparasjonsgener involvert i HR (inkludert
ATM
,
ATR Hotell og
CHEK1 /2
) har også blitt kjent for å forårsake HR defekter i human kreft [28]. For å undersøke om stillingen kan diskriminere HR mangelprøver fra
BRCA
eggstokkreft kreftpasienter vill-type, undersøkte vi
BRCA
vill type svulster og identifisert 67 svulster for hvor minst en av dem nevnte gener ble endret og 152 svulster som ingen av gener ble endret (Materialer og Metoder og tabell S2). Fordeling av de 67 HR mangelfulle prøver og de andre 152 prøvene var 73 og 54, henholdsvis (p = 0,0006, Wilcoxon rank sum test, figur 3B).
sannsynligheten for å oppnå CR og platina status basert på genomisk ustabilitet scorer
Totalt 59,4% av pasientene (193 av 325) i TCGA eggstokkreft kohort oppnådd en CR på adjuvant kjemoterapi (tabell 1). For å undersøke om genomisk ustabilitet poengsum korrelerer med sannsynligheten for CR, fordelt vi dundret inn i 12 like intervaller og plottet andelen pasienter som oppnådde en CR mot hvert intervall av økende score. En sterk korrelasjon ble observert mellom score og sannsynligheten for å oppnå CR (figur 3C).
Vi videre undersøkt om stillingen kan relatere til platinum status for ovarietumorer. Samlet, 133 kreftpasienter på eggstokkene var platina sensitiv og 62 pasienter var platina resistente (tabell 1). Som vist i figur 3D, ble det observert en sterk korrelasjon mellom den økende stillingen og sannsynligheten for platina følsomhet. Vi fant at bare 25,5% av pasientene med stillingen høyere enn medianen stillingen av pasienter med kjent platina var platina resistente, mens 39,2% av pasienter med stillingen lavere enn medianen resultatet var platina resistente (Fisher eksakte test, p = 0,05).
Forholdet mellom genomisk ustabilitet score og klinisk utfall i eggstokkreft pasienter
Disse data antydet at resultatet kan være prediktiv for overlevelse for et stort antall eggstokkreft pasienter, uavhengig av
BRCA1 /2
mutasjoner. For å teste dette, fordelt vi alle 325 ovarietumorer inn i to grupper av median score-svulster med lav score ( 60) og svulster med høy score ( = 60). Denne naturlige klippepunktet ble brukt fordi det delt pasienter i to grupper med likt antall prøver, og så ut til å være den enkleste måten for klinisk anvendelse. Det ble ikke observert noen signifikant forskjell i kliniske kjennetegn som alder, scene, klasse og resttumor størrelse mellom høy score gruppen og lav score gruppen (tabell 3). Prosentandelen av pasienter som var sykdomsfrie i fem år på high-score gruppe og lav poengsum gruppen var 17% og 7%, henholdsvis (p 0,05, Fisher eksakt test).
stillingen var i stand til å skille mellom lange og korte median total overlevelse: eggstokkreft pasienter i high-score gruppen og lav poengsum gruppen hadde samlet median overlevelse på 4,3 år og 3,2 år, henholdsvis (log-rank p = 0,004 , figur 4A). Den 5-års overlevelse for high-score gruppen og lav poengsum gruppen var 38% og 25% (p = 0,07, Fisher eksakt test), henholdsvis. Til slutt prøver i high-score gruppen hadde signifikant lengre progresjonsfri overlevelse (PFS) enn prøvene i lav poengsum gruppe (5-års PFS rate av high-score vs. lav poengsum: 17% vs. 7%, log-rank p = 0,009;. 4B)
TCGA datasett med somatiske mutasjoner og CNCs (n = 325) ble analysert og ble delt inn i lave og høye poenggrupper. Kaplan-Meier analyse ble brukt til å vurdere OS (A) og PFS (B) i lav versus høy scoring gruppe (log-rank p = 0,004 og p = 0,009, henholdsvis). Multivariabel analyse ble utført ved hjelp av Cox modell for å sikre at resultatet var uavhengig prognostisk for OS (C) og PFS (D). Solid rutene representerer hasardratio og de horisontale linjene representerer 95% konfidensintervall (KI) av hazard ratio.
I univariat analyse, høy score spådd både økt total overlevelse og PFS mens lav poengsum spådd både verre total overlevelse og PFS (lav versus høy score, HR = 1,52, 95% KI = 01.14 til 02.03, p = 0,005 for total overlevelse og HR = 1,40, 95% KI = 01.08 til 01.08 **, p = 0,01 for PFS ). I multivariat analyse justert for alder, klasse, scene og resttumor størrelse, fare prosenter av lav versus høy score for total overlevelse og PFS var 1,52 (p = 0,006; 95% CI = 01.13 til 02.05, figur 4C) og 1,35 ( p = 0,02; 95% CI = 1.05to 1.75, figur 4D), henholdsvis, viser at resultatet opprettholdt en uavhengig forening med total overlevelse og PFS. Vi har også sammenlignet utfallet prediktiv kraft av vårt poeng med CNC og somatisk mutasjonsraten henholdsvis, og funnet vår score bedre enn metoden med bare CNC data eller mutasjon data (HR = 1,32, p = 0,04 og HR = 1,38, p = 0,07, henholdsvis Figur S2)
Diskusjoner
DSB sin er de cytotoksiske former for DNA-skade [21].. Svekket evne til å reparere DSB fører til økte mutasjoner og brutto kromosomale endringer, og i sin tur kan anvendes som mål for cancerterapi [29]. To hoved DNA reparasjonsveier har blitt funnet så langt for å reparere DSB sin: HR og nonhomologous end-sammenføyning (NHEJ) [30]. NHEJ er den viktigste reaksjonsveien for å reparere DSB i fravær av HR, og er tilbøyelige til å generere mutasjoner ved forbindelsessider [30], [31], [32]. Videre, fordi det ikke er noen homolog sekvens blir brukt som en mal for å sikre at de to ender er sluttet blir klarere tilstøtende sekvens, NHEJ kan tilbøyelige til å gi kromosomale delesjoner og insersjoner, så vel [21]. Trikset av HR-baserte reparasjon bruker uskadet homolog sekvens i søsterkromatidutveksling å unngå slike feil, noe som er svært avhengige av intactness av
BRCA1 /2
proteiner [5]. Derfor, i fravær av HR, mutasjonen og CNC følge, som kan brukes som signaturer av HR-mangel til nytte for klinisk utfall prediksjon.
Nyere studier har brukt ustabilitet genomet å forutsi utfallet og å definere HR manglende sampler [33], [34], [35], [36], [37]. Men de fleste av disse studiene ble bare basert på kopitalldata eller basert på
BRCA1 /2
mutasjoner. For eksempel Baumbusch LO et al. anvendes det totale avvik nivået av kopiantall for å forutsi utfallet av eggstokkreft [37]. Abkevich V et al. brukte korrelasjon mellom antall tap av lang kopi nummer regioner og
BRCA1 /2
mutasjon for å forutsi utfallet av eggstokkreft [34]. Forskjellige med disse studiene, vår genom ustabilitet resultatet kombinert kopi antall variasjoner og genom mutasjon, som forbedrer den prediktive kraften av klinisk resultat i forhold til ved bruk av bare kopitallet data (figur S2). Videre, som vi har vist, motstridende resultater ble ofte rapportert om resultatene av
BRCA1 /2
mutante pasienter med eggstokkreft, noe som tyder på at det ikke var en robust tiltak for å definere HR mangel. Annerledes med tidligere studier som definerer HR mangel poengsum basert på BRCA1 /2-mutasjon, er vårt poeng basert på genom instabilitet. Derfor kan vår score brukes til ytterligere skillet
BRCA
-mutant ovarietumorer inn tilfeller av betydelig forbedret resultat og tilfeller av uberørt utfallet.
prognostisk verdi av partituret er spesielt viktig for eggstokkreft kreftpasienter som fikk en standard platinabasert terapi. Mange kreftpasienter på eggstokkene, inkludert
BRCA
mutant pasienter, er endelig identifisert til å være kjemoterapi motstandsdyktig først etter å ha gjennomgått formere sykluser av giftig behandling med liten nytte [38]. Derfor kan genomisk ustabilitet poengsum har viktig implikasjon for å identifisere pasienter med ugunstig utfall og omdirigere dem til alternative behandlingsformer som er mer effektive, for eksempel stråling eller andre midler (dvs. topotekan) [39], [40].
Oppdager
BRCA1 /2
mutasjoner er en allment akseptert strategi for å forutsi tidlig brystkreft. Kvinner som bærer kimlinje-mutasjoner i hver av de to genene gi en livstidsrisiko av 60-85% for å utvikle brystkreft (for det meste basal lignende) [41], [42]. Dette indikerer at HR-mangel trolig ligger til grunn for kreft predisposisjon for brystkreft også. Det er en hypotese at en vesentlig delmengde av sporadisk brystkreft kan havnen HR mangel. Derfor kan resultatet også har potensial til å identifisere en større undergruppe av HR mangelbrystkreftpasienter og omdirigere dem til kjemoterapi som kan være mer effektive. Men ifølge TCGA, bare en liten del av brystsvulster der både mutasjon data og kopi nummer endre data var tilgjengelige, og noen av dem fikk en standard platinabasert kjemoterapi, som ikke var nok for en pålitelig validering.
Denne studien har noen begrensninger. Selv om vår kunnskap, representerer TCGA eggstokkreft kohort det største datasettet som er enestående i størrelse og i helhet, har vi ikke funnet en passende uavhengig datasett for å validere våre resultater. Men byggingen av genomisk ustabilitet poengsum var i utgangspunktet uavhengig av den kliniske utfall, og var biologisk hypotese-drevet. Derfor tror vi at dette sikres reproduserbarheten av poengsummen. I tillegg påvise høy grad av tillit sekvens mutasjon er fortsatt dyrt, noe som kan begrense sin søknad på klinisk prediksjon. Derfor undersøkte vi prediktiv kraft ugyldigmutasjonsdata (nivå 2) som er generert av hel-exome sekvensering, og funnet at disse dataene også betydelig spådd utfallet av eggstokkreft (Figur S3). Med ytterligere prospektive validering på mer omfattende data, kan resultatet ha viktig implikasjon i klinisk prediksjon og diskriminerende funksjonen til
BRCA1 /2
mutasjoner.
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
Begge ramme-shift mutasjoner (A) og i-frame mutasjoner (B) er prediktive for utfallet av eggstokkreft (log-rank p = 0,01 og p = 0,03, henholdsvis)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0113169.s001 product: (PDF)
Figur S2.
Evne til kopien antall variasjon og genom-mutasjon å forutsi utfallet av eggstokkreft. (A) Pasientene i lav-CNC-gruppen og høy CNC gruppen hadde samlet median overlevelse på 1167 dager og 1511 dager, henholdsvis (log-rank p = 0,03). De fem-års overlevelse for lav poengsum gruppe og high-score gruppen var 26,1% og 37,6%, henholdsvis. (B) Pasientene i lav-mutasjon gruppe og high-mutasjon gruppen hadde samlet median overlevelse på 1213 dager og 1499 dager, henholdsvis (log-rank p = 0,04). De fem-års overlevelse for lav poengsum gruppe og high-score gruppen var 26,6% og 36,3%, henholdsvis. Multivariabel analyse ble utført ved hjelp av Cox-modellen for å sikre at CNC (C) og mutasjonsfrekvens (D) var uavhengig prognostisk for total overlevelse. Solid rutene representerer hasardratio og de horisontale linjene representerer 95% konfidensintervall (KI) av hazard ratio
doi:. 10,1371 /journal.pone.0113169.s002 product: (PDF)
Figur S3.
Evne til ubekreftede mutasjon data for å forutsi utfallet av eggstokkreft: pasienter i high-mutasjon gruppen og lav-mutasjon gruppen hadde samlet median overlevelse på 4,1 år og 3,2 år, henholdsvis (log-rank p = 0,001). De fem-års overlevelse for high-score gruppe og lav poengsum gruppen var 40,3% og 23,7%, henholdsvis
doi:. 10,1371 /journal.pone.0113169.s003 product: (PDF)
Tabell S1 .
BRCA1 /2-mutasjoner av TCGA eggstokkreft kreftpasienter
doi: 10,1371 /journal.pone.0113169.s004 plakater (DOC)
Tabell S2.
HR-mangel eggstokkreft prøver som indikert av
EMSY
forsterkning og mangler i
PTEN
, Fanconi Anemi gener,
RAD
gener og DNA-reparasjonsgener involvert i HR (inkludert
ATM
,
ATR Hotell og
CHEK1 /2
)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0113169.s005 plakater (XLS)
