Abstract
Tilkobling kartlegging er en nylig utviklet teknikk for å oppdage de underliggende sammenhenger mellom ulike biologiske tilstander basert på gen-uttrykk likheter. har vist den sscMap metode for å gi økt følsomhet i kartleggingsmeningsfulle forbindelser fører til testbare biologiske hypoteser og å identifisere legemiddelkandidater med spesielle farmakologiske og /eller toksikologiske egenskaper. Utfordringer gjenstår, men om hvordan man skal prioritere det store antallet oppdaget tilkoblinger på en objektiv måte, slik at suksessrate på noen oppfølging etterforskning kan maksimeres. Vi introduserer et nytt konsept, gen-signatur forstyrrelse, som har som mål å teste om et identifisert tilkoblingen er stabil nok mot systema mindre endringer (perturbasjonsteknikker) til genet-signatur. Vi benyttet den perturbasjonsfremgangsmåten tre uavhengige datasett hentet fra GEO database: akutt myelogen leukemi (AML), livmorhalskreft, og brystkreft behandlet med letrozol. Vi viser at forstyrrelse tilnærming bidrar til å identifisere meningsfulle biologiske forbindelser som foreslår de mest relevante søker narkotika. I tilfelle av AML, fant vi at den rådende forbindelser var retinsyrer og PPAR aktivatorer. For livmorhalskreft, våre resultater antydet at potensielle narkotika er sannsynlig å involvere EGFR veien; og med brystkreft datasettet, identifiserte vi kandidater som er involvert i prostaglandin hemming. Dermed genet-signatur forstyrrelse tilnærming lagt reelle verdier til hele tilkobling kartleggingsprosessen, noe som åpner for økt spesifisitet i identifisering av mulige terapeutiske kandidater
Citation. MCART DG, Zhang SD (2011) Identifisering av Kandidat små- Molecule Therapeutics til kreft av Gene-Signatur forstyrrelse i Connectivity Mapping. PLoS ONE 6 (1): e16382. doi: 10,1371 /journal.pone.0016382
Redaktør: Diego Di Bernardo, Fondazione TV-aksjonen, Italia
mottatt: 20 september 2010; Godkjent: 14 desember 2010; Publisert: 31 januar 2011
Copyright: © 2011 MCART, Zhang. 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:. Dette arbeidet ble støttet av Institutt for sysselsetting og læring gjennom sin «Styrking av all-Island Forskningsstasjon» initiativ. 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
Ulike biologiske stater har sine egne karakteristiske gen-uttrykk profiler, og disse profilene reflekterer tilstanden til cellen og gir et innblikk i mulige effektorer å påvirke fenotypen. En funksjon av microarray genekspresjonsprofiler er evnen til å skille mellom sykdomstilstander og den normale tilstander [1] – [3]. Forskjellen i gen-ekspresjon kan anvendes for å formulere en spørring gen signatur basert på relevante gener som hentes ved statistiske differensiering. Dette kan danne grunnlag for en sykdom-gen-stoff forbindelse med oppdagelsen av potensielle søker therapeutics. En slik sammenheng mellom divergerende felt har evnen til å foreslå alternative behandlinger for sykdommer som ofte møysommelig ervervet over lengre tid på en bestemt kjent effektor /hemmer [4].
Tilkobling kart konseptet ble først introdusert av Lamb
et al. product: (2006) som et forsøk på å takle en av de grunnleggende utfordringene i biomedisin, for å etablere sammenhenger mellom gener, medisiner, og sykdommer [3]. Det underliggende prinsipp er at gen-ekspresjon differensiering tilstrekkelig kan karakterisere en biologisk tilstand, med hvilken utformingen av en forbindelse mellom to tilstander kan foretas ved å sammenlikne deres genomiske signaturer. De viktigste komponentene i å formulere en slik sammenheng er 1) en kjerne database av genuttrykk profiler, 2) en spørring gen signatur, og 3) en algoritme som benytter mønstergjenkjenning til å etablere forbindelser [1]. Som en videreutvikling av den opprinnelige Connectivity kart konsept, Zhang og Gant (2008) utviklet en enklere og enhetlig rammeverk for gjennomføring av tilkoblings kartlegging [5], som ble gjennomført i sscMap (statistisk signifikante sammenhenger «kart) som tilbyr forskere de evne til å gjøre statistisk signifikante sammenhenger mellom spør gen signaturer (genet lister som skal analyseres) og referanseprofiler (genet lister brukes som referanse i tilkoblingskartleggingsprosessen) [6].
tilkobling kartleggingsmetoder, sscMap særlig tillater muligheten for bruk av alternative terapeutiske midler og nye anvendelser av eksisterende legemidler [3], [5], [7]. Tilkobling kartlegging tilnærming har vært brukt til studier for å oppdage kandidat therapeutics til neuroblastom og leverkreft [8], [9]. Det var en nyttig ressurs i slike tilfeller som prognose for disse typer kreft er spesielt dårlig. Dette er en viktig faktor som forbedrer potensiell mulighet som tilbys av disse teknikkene. Andre interessante teknikker som har utviklet seg fra den opprinnelige Connectivity kart konseptet har sett på adressering virkningsmekanisme og molekylære effekter i form av en «narkotika-nettverk (DN)» [10]. Iorio
et al.
Utviklet et verktøy for å utforske DN og spørre det med ubeskrevne forbindelser for klassifisering. Et annet område sett på av Iskar
et al.
Var at å utnytte filtrering og normalisering tiltak for å forbedre signal til støyforhold og belyse narkotikainduserte tilbakekoblingsmekanismer ved hjelp av tilkoblings Map [11]. sscMap skiller seg fra disse tilnærmingene ved å utforske avenue velge robuste kandidater til kan påvirke fenotypen av sykdommen ved hjelp av en modifisert rammen av den opprinnelige Connectivity kart. Gjennom å innføre en ny rangering og scoring ordningen gir den ivaretar og beskytter mot falske positiver. [5].
Anvendelsen av en metode som ville tillate økt følsomhet i terapeutisk kandidat utvalg vil tilby en attraktiv synergi med sscMap konseptet. Ved en fremgangsmåte for å øke tilliten til terapeutiske potensialet vil det korte ned listen av de hentede kandidater og øke muligheten for vellykket bruk. For å lage den best mulige sammenhenger mellom disse tilstandene er det viktig at utvelgelsen er i stand til å forutsi nøyaktig kandidater. Sensitiviteten og spesifisiteten av sscMap sikre retur av statistisk signifikante forbindelser og akkumulering av terapeutiske kandidater, men det er hvordan disse rangeres for å maksimere deres effektivitet er av betydning. For å oppnå dette har vi innført et nytt konsept, gen-signatur forstyrrelse, noe som bidrar til å oppdage meningsfulle biologiske forbindelser som er robust og stabil mot systematiske små endringer (perturbasjonsteknikker). I korthet er denne testen av robusthet med forbindelser mellom genet signaturer og referanseprofiler oppnådd ved å utelate hvert gen (probeset) en gang, med erstatning, og vitne dens virkning på den samtidige oversikt over en hypotese terapeutiske kandidater. En forstyrrelse stabilitet poengsum (se Metoder seksjon for detaljert definisjon og prosedyre) beregnes for hver kandidat, med en maksimal poengsum på en som viser at kandidaten terapeutisk i spørsmålet var stabil og robust mot forstyrrelse i analysen. En mink poengsum skulle tilsi at kandidatene ikke var av tilstrekkelig kaliber til å kreve umiddelbar oppmerksomhet. Grunnlaget for denne tilnærmingen gjør det mulig for brukeren å ha en liste over potensielle kandidat forbindelser som har utført sterkt blant den innebygde kjerne database med referanseprofiler. Utvide denne tilnærmingen til å forstå den terapeutiske «styrke» på en saklig måte ville øke nytten av sscMap. For å vurdere dette har vi implementert en metode for dette forstyrrelse testing for å rangere kandidat forbindelser ved sin evne til å tåle disse små endringer i signaturen genet listen.
Vi har undersøkt denne tilnærmingen på tre offentlig tilgjengelige datasett fra GEO databasen [12]. Vi oppnådde kuratert microarray datasettene for livmorhalskreft, akutt myelogen leukemi og brystkreft (letrozol behandlet) [13] – [15]. For hver case study rådata ble lastet ned i Affymetrix CEL format og relevant informasjon fått fra pakker i Bioconductor suite [16].
Akutt myelogen leukemi (AML) er en sykdom med en særdeles dårlig prognose. Det er en sykdom hvor unormale myeloide blodlegemer produseres og akkumuleres i perifert blod og benmarg [17]. AML har høye nivåer av genetisk heterogenitet og dette gjør målrettede terapier utfordrende [18]. GEO kuratert datasett (GSE9476, av type HG-U133A) inneholdt 64 prøver, 38 fra friske donorer og 26 fra AML pasienter. Utfordringene i surmounting heterogenitet har ført forskere til å bruke høy gjennomstrømning teknologi i et forsøk på å identifisere gener med unormal uttrykk for utvikling av spesifikke og mindre giftige terapier [14].
Livmorhalskreft er den nest vanligste type kreft hos kvinner over hele verden, og de fleste avanserte tilfeller oppdaget die [19], [20]. Livmorhalskreftceller viser karyotype endring kompleksitet og det er antatt at karakterisering av genetisk variasjon vil bidra til å avsløre gener ordnede til livmorhalskreft utvikling [13]. Datasettet på livmorhalskreft (GSE9750, av type HG-U133A) inneholdt totalt 66 prøver, 24 av disse var normal cervical epitel, 33 primærsvulster og 9 cellelinjer. I vår analyse de 9 cellelinjer ble utelatt å redusere variabilitet.
Brystkreft er den vanligste kreftformen blant kvinner. Østrogenhormoner er viktig regulator av fysiologiske prosesser, og de spiller en rolle i brystkreftcelleformering ved å binde seg til sitt target-reseptor [21], og gir derfor en terapeutisk vei for behandling av antagonisme av østrogener handlinger [22]. Letrozol, en aromatase-inhibitor, ble påført på brystkreftpasienter i det siste tilfelle studien og genetiske profiler ble undersøkt. Datasettet (GSE5462, av type HG-U133A) inneholdt 116 prøver i en sammenkoblet studie tar biopsier før og etter (10-14 dager) letrozol behandling og det tilbys et annet scenario fra de to første datasett for tilkobling kartlegging trening.
Resultater
Akutt myelogen leukemi
The AML gen signatur.
To-utvalgs t-tester (26 AMLS vs 38 Sunne) på AML datasett returnert 186 signifikante forskjellig uttrykt gener med et forventet antall falske positiver (ENFP) 1. Denne listen ble deretter filtrert ved å fjerne de gener som gjennomsnittlig log2 uttrykk intensiteter var under seks i både sunne og AML grupper. Innstillingen av minst log2 intensitet på 6, selv om noe vilkårlig, var basert på vår tidligere erfaring med Affymetrix arrays, begrunnelsen er at lyse prober med fluorescens intensitet over viss terskel gi mer pålitelige resultater. Dette filtrering av sondeintensitet redusert genet listen til 118. Legge til en ytterligere stringens ved å analysere fold endringer, hvor akseptere en terskel 1 for den absolutte log2-ratio redusert listen til 105 betydelige gener. For å utlede et representativt gen signatur, ble forskjellige lister innsamlet med den første 105, 50, 30, 20 og 10, av den øverste rangert gener ved p-verdi. sscMap analyserte disse genet signaturer av forskjellig lengde og genet signatur ble bestemt til å være den som returneres en liste med kandidatforbindelser med betydelig lengde, og ble ytterligere analysert ved perturbasjonsfremgangsmåte. Opprette 30 perturbasjonsteknikker signaturer basert på den opprinnelige genet signatur, disse 31 gen signaturer sammen ble re-analysert ved sscMap og en forstyrrelse stabilitet av hver kandidat forbindelse ble oppnådd.
De forbindelser til narkotika.
AML casestudie ga fem forbindelser med betydelige inverse forbindelser til AML (se toppen av tabell 1). Inverse forbindelse refererer her til en forbindelse med negativ setscore definert ved ligning. (6) i [5]. En negativ setscore indikerer at den biologiske tilstanden kollektivt representert ved referansesett er motstående den biologiske tilstanden representeres av genet signaturen. I dette spesielle tilfellet med AML, betyr det at disse kandidatforbindelser alle har potensielle effektene av motvirke AML sykdommen. Hver kandidat ble deretter rangert etter deres setsize (sett) Hvis det i tilfelle hvor forstyrrelsene stabilities (PS) er like. Det var bare en kandidat med en forstyrrelse stabilitet 1. Dette tyder på at forbindelsen 5.186.223 var en stabil kandidat gjennom hele forstyrrelse forsøket selv om den hadde en setszie av 1. SetSs for kandidatene varierte 4-1 som var lav, men inverse tilkoblinger hentet var relativt sterk, representert ved negative setscores alt fra -0,3879 til -0,2377.
litteratur~~POS=TRUNC for 5.186.223 er knappe og Prestwick-691, den neste rangert kandidat, følger etter med en mangel på informasjon er tilgjengelig. Den aromatiske retinoid TTNPB har vist seg å spille en nøkkelrolle i å redusere spredning av melanom celler i henhold rexinoid og retinoid behandling [23]. Co-dergocrine mesilat virker ved å stimulere presynaptiske dopaminreseptorer som hemmer sekresjon noradrenalin, med norepinefrin har vist seg å øke proliferasjonen av noen krefttyper [24]. Iloprost, en syntetisk prostasyklinanalog, har blitt foreslått som en kandidat terapeutika til kreft. Det reduserer tumorcelle adhesjon til endotel ved binding til prostacyklin-reseptoren, og er rapportert å ha antimetastatic effekter [25]. Alle disse fem forbindelser har en negativ forbindelse poengsum til AML genet signatur, noe som tyder på at de kan tjene som kandidat legemidler til behandling av AML, eller mer presist, de alle har potensial til å skyve biologisk tilstand representert ved AML pasienter tilbake nærmere biologiske staten representert ved friske donorer.
Alvor forbindelser hentet av AML casestudie ga en liste over fire forbindelser med en forstyrrelse stabilitet av en og en sett av minst 5, bunnen av tabell 1 (solasodine, tranylcypromin, dilazep og neomycin). Solasodine er en glycoalkaloid, som kan ha en rolle i hudkreft beskyttelse [26]; tranylcypromin er en monoaminoksidase-inhibitor, med monamine oksidase nedregule en potensiell indikator på kreftrisiko [27]; dilazep er en inhibitor av equilibrative transport av nukleotider [28]; og neomycin er en inhibitor av fosfolipase C, som har en viktig rolle i signaloverføringsreaksjonsveier. Denne listen, ble igjen filtrert for å inkludere kandidater som motsto perturbasjonen stabilitetstesten (nederst i tabell 1). Kandidatene ble rangert etter sin PS og deretter av settene i synkende rekkefølge. SetNos varierte 0,1551 til 0,2588. Det faktum at disse forbindelsene har positive forbindelser til AML tyder på at de kan lokke fram en transkripsjonen respons lik den som er observert i AML. Generelt kan forbindelser med sterke positive forbindelser til en sykdom signatur ikke å bli brukt som terapeutika kandidat for denne sykdommen. Imidlertid kan deres kjente modusen for handlinger likevel gi verdifull innsikt om hvilke mekanismer som er svekket eller kompromittert i sykdomstilstanden. En omfattende liste over legemidler som er koblet til AML genet signatur kan bli funnet i tilleggs Tabell S1.
Livmorhalskreft
I livmorhalskreft case study en liste over 575 gener ble oppnådd med en ENFP 0,1. Filtrering av gener ved å kreve et minimum av log2 intensitetene av 6 i begge grupper, og en absolutt log2 uttrykk forhold på over 1, ble det oppnådd en liste på 210 betydelige gener med p-verdi. Gene signaturer ble deretter formulert som inneholder 210, 100, 50, 30, 20 og 10, topp rangert gener, som ovenfor. Disse gen signaturer i ulike lengder ble deretter satt til sscMap og antall signifikante forbindelser undersøkt, genet signaturen ble ansett som det mest verdige for ytterligere saumfarer ved perturbasjonsfremgangsmåten, så det var bare to kandidat legemidler for 50-genet signatur og retur ingen kandidater for en hvilken som helst av de kortere profiler. Forstyrrelse underskrifter ble samlet inn, og sammen med den opprinnelige, ble disse satt til sscMap og resultatene analysert. Listen over legemidler med betydelige forbindelser til livmorhalskreft gen-signatur ble deretter sortert etter deres forstyrrelse stabilitet. Figur 1 viser signifikante sammenhenger i forhold til setscore mot setsize (grønn) med effektbokser med høy forstyrrelse score og setsize uthevet annet enn grønn
Green-signifikante sammenhenger.; Blue- vesentlige negative tilkoblings setscores med høy PS og store setszie; Rød- betydelige positive tilkoblings setscores med høy PS og store setsize.
De forbindelser til narkotika.
livmorhalskreft case study returnert en liste over 16 kandidatforbindelser med en PS av en hvis ekspresjon profiler ble inverst forbundet med den livmorhalskreft-genet signatur (se øverst i tabell 2). Den øverste kandidater med høy setsize ble trichostatin A, fluphenazine og 15-deltaet prostaglandin J2. Trichostatin A, et histon-deacetylase (HDAC) inhibitor, har vært brukt i kreftforskning; det gir en ny tilnærming til behandling av kjemoresistent svulster ved å styrke følsomhet for DNA-skadende midler [29]. Flufenazin er en anti-psykotisk legemiddel og et medlem av gruppen fenotiazin, som er blitt foreslått å ha en antiproliferativ effekt, og kan være vellykket som anticancermidler [30]. 15-delta prostaglandin J2 har vist seg å demonstrere inhibering av celleproliferasjon i kreftformer av peroksisom proliferator-aktiverte reseptor-gamma-avhengige og-Uavhengig mekanismer [31].
Det var 3 medikamenter som hadde positiv tilkoblings score mot livmorhalskreft signatur med en forstyrrelse stabilitet av en og en sett med 5 (diphemanil metilsulfate, riluzol og sulfametoksazol) sammen med genistein og paclitaxel som hadde PS men større sett. Diphemanil metilsulfate, riluzols og sulfametoksazol hadde setscores spenner 0,1180 til 0,0853 (øverst i figur 1). Diphemanil metilsulfate er et syntetisk kvaternær ammonium-forbindelse [32], men lite er kjent for sin bruk i kreftforskning. Riluzol, en ionekanal-modulator, har vist seg å demonstrere av østrogen reseptor spenning en inhibering av DNA-syntese og apoptose i visse cellelinjer [33]. Sulfametoksazol, et antibakterielt middel, har vært brukt til behandling av infeksjoner hos pasienter med kreft i kombinasjon med trimetoprim med minimal toksisitet [34]. En omfattende liste over legemidler som er koblet til livmorhalskreft genet signatur kan bli funnet i tilleggs Tabell S2.
Letrozole behandlet brystkreft
letrozol behandlet brystkreft studien var et eksempel hvor motsatt retning til tidligere eksempler ble søkt. Her vil vi være på jakt etter forbindelser som har en lignende effekt som letrozol, med kandidater i negativ liste som har en rolle som var i kontrast med letrozol. I kompilering genet signatur, t-tester returnert en liste over 33 gener ved hjelp av en ENFP 3. Siden dette var en overkommelig liste, og sannsynligvis relatert til den direkte effekten av behandlingen, ble ingen ytterligere ente filtre brukes dermed fjerne eksperimentator engasjement. Som i de ovennevnte to tilfellene ble signaturer opprettet ved hjelp av 33 første 20 og den første 10 av de mest betydningsfulle gener. De ble analysert ved sscMap og basert på antall medikamenter genet signaturen til ble valgt for perturbasjonen analyse som beskrevet i eksemplene ovenfor. Signaturen returnert en liste over 461 stoffer med sterk tilknytning til det, 312 hadde positiv sammenheng poengsum, 304 hadde forstyrrelse stabilitet 1. Avkastningen av 304 forbindelser er en refleksjon av signaturen utarbeidet som et resultat av t-test, som ville dukke opp å ha ulike effekter på spesifikke gener. Som det var et stort antall, ble listen fremmet filtrert etter setsize. Totalt 30 kandidat narkotika med positive tilkoblings score ble hentet tilfreds PS = 1 og sett (se toppen av tabell 3). Settene for denne listen varierte 19-6 med SetNos 0,6797 til 0,2719.
Tilkoblingene til narkotika.
topp-ranking forbindelser, vist i figur 2, hadde to representative fentiaziner; klorpromazin og fluphenazine. Klorpromazin har vist cytotoksisitet mot kreftcellelinjer, og det er tegn som tyder på at det kan være antineoplastiske virkninger av antipsykotiske legemidler generelt, med schizofreni pasienter som får antipsykotiske medisiner som har redusert kreftrisiko [35]. 15-delta prostaglandin J2 var også til stede sammen med nordihydroguaiaretinsyre og resveratrol. Nordihydroguaiaretinsyre, en 5-lipoksygenase-inhibitor, har vist seg å virke som en bly-forbindelse med evne til å indusere en type apoptose (anoikis), uten påvisbar toksisitet [36]. Resveratrol, en naturlig forekommende phytoalexin stede i druer, har blitt studert for sin terapeutiske effekter i kreft og dens kjemoterapeutisk og chemopreventive evner [37]
Green-signifikante sammenhenger.; Blue- betydelige positive tilkoblings setscores med høy PS og store setsize; Rød- vesentlige negative tilkoblings setscores med høy PS og store setsize.
For motsatte tilkoblinger, Letrozole behandlet brystkreft datasett generert en liste over 6 forbindelser der settene var med forstyrrelse stabilitet på 1, (nedre halvdel i figur 2), med østradiol inkludert for en PS, er til stede i 10 av 11 stabilitetstester, på grunn av sin store sett med 37. settene varierte 6-37 med SetNos spenner fra -0,5622 til -0,1921. Den topprangerte forbindelser var wortmanin og genistein. Wortmannin, en inhibitor av PI3K, og genistein, en phytoestrogen å nedregulere tyrosinkinase, har vært brukt i kreftforskning demonstrerer hemming av kreft motilitet og EGFR-signale inhibering, henholdsvis [38], [39]. En omfattende liste over legemidler som er koblet til Letrozole behandlede brystkreft genet signatur kan bli funnet i tilleggs tabell S3.
Diskusjon
Akutt myelogen leukemi
AML er en heterogen sykdom, hvor målrettet terapi har oppstått for å se på histondeacetylase hemmere, demethylating agenter, famesyltransferase og FLT-3-hemmere, men hvor den første målrettet terapi er all
trans
-retinoic syre (ATRA) [40]. Resultatene er presentert i tabell 1 leveres to kandidater som hadde informasjon ganske minimal i forhold til kreftbehandling, 5.186.223 og Prestwick-691, så tolkning av deres nytte som terapeutiske er behersket og utgjør interessante laboratorieforsøk og en påminnelse om den informasjon som kanskje ikke være for tiden tilgjengelig i medisiner.
TTNPB er et retnoic syre som binder seg til retinsyrereseptor (RAR), som er en tiltalende forbindelse gitt mengde litteratur om ATRA for behandling av en AML subtype akutt promyelocytisk leukemi [ ,,,0],41], [42]. Det har blitt rapportert at AML2 og AML1 ekspresjon kan bli indusert ved å retinsyre med ATRA som har redusert effekt på ikke-M3 AML (noen annen enn akutt promyelocytisk leukemi type) som den virker på RAR sti [43], [44]. Til tross for dette retinoid differensiering terapi har vist lovende resultater
in vitro product: [45]. Nylig, Tsai
et al.
Har antydet at en høy affinitet retinoic X reseptor (RXR) kan være en kandidat for ikke-M3 AML behandling, sier også at dette er mulig gjennom co-stimulering av både RAR og RXR reseptorer for å være involvert i differensiering av ikke-M3 AML [46]. Det var interessant at iloprost var til stede. Iloprost er blitt vist å hemme tumordannelse ved rollen til aktivering av PPAR nukleære reseptorer [47]. Den har også en hemmende effekt på den transformerende vekst Factor (TGF-P), et cytokin som fremmer differensiering av Th17 celler. Th17 celler har blitt sagt å gå videre eller hjelp i utvikling av AML [48]. Denne forbindelsen var en demonstrasjon av de mange stier og mangfold av målrettede behandlingsformer og en talsmann for laboratorieundersøkelser for å forstå de mest fordelaktige behandlinger for enkeltpersoner. Co-dergocrine mesilat som en kandidat terapeutisk var en interessant funn som å være en inhibitor av noradrenalin det kan spille en rolle i reduksjon av kreft ved å stimulere proliferasjon presynaptiske dopaminreseptorer. Det har også en rolle i sin aktivering ha en effekt på genuttrykk i østrogenstimulert TGF [49].
livmorhalskreft
livmorhalskreft Resultatene viste ved hjelp av de beste rangerte kandidatene i stress listen at østrogen er en faktor i valg kandidat, og det har vist seg at østrogen reseptor alfa (VR) er en viktig pådriver i kreft [50]. Dette ville forklare tilstedeværelsen av østrogenrelaterte trasé i stresslisten (øverste halvdel av figur 1), med riluzol og genisten sitert. Diphemanil metilsulfate har ingen tydelig informasjon om dens virkninger i kreft og Sulfamethoxazole blir brukt som et antibakterielt terapeutisk. Den sscMap evne til å velge disse kandidatene viser sin økt følsomhet for den betydelige liste av gener analysert. Det faktum at den øverste rangert uønskede kandidater er enten østrogen relatert eller motstandsdyktige mot livmorhalskreft er bevis for at de kan være ineffektive i å endre fenotypen av sykdommen positivt.
Den øverste terapeutiske kandidater i figur 1 (nedre halvdel) blir trichostatin A, fluphenazine og 15-deltaet prostaglandin J2 ble ansett som gode treff med trichostatin A (TSA) allerede brukes i studier for å behandle livmorhalskreft i kombinasjon med bortezomib og sett å hemme tumorvekst [51]. Flufenazin som et medlem av familien fenotiazin har blitt brukt som et antipsykotisk legemiddel, men undersøkelser har vist at de har en evne til å indusere apoptose og demonstrere anti-tumoraktivitet
in vivo product: [30]. 15-delta prostaglandin J2 har vist seg å indusere vekststans eller inhibering i mange tumorer og kreftcellelinjer inkludert bryst og kolon gjennom en aktivering av PPAR [31], [52]. At disse tre beste hits har differensierende programmer demonstrerer den genetiske variasjonen i livmorhalskreft. Tidligere behandlinger har tendens mot epidermal vekstfaktor reseptor (EGFR) og vaskulær endotelial vekstfaktor VEGF signalveier med terapeutiske midler som fokuserer på adenosintrifosfat inhibitorer og monoklonale antistoffer [53]. Alle tre kandidater har blitt vist i studier for å ha en effekt på EGFR-reaksjonsveien med TSA etter å ha blitt vist å øke følsomheten av TRAIL-resistente eggstokkreft celler ved inhibering av EGFR-reaksjonsveien [54]. Fluphenazine er et calmodulin-hemmer, med calmodulin formidling av økning av intracellulær Ca2 + aktivering av EGFR-avhengige signalering [55]. Dette er en indikasjon på at gensignaturen analysert av sscMap hentet selektive therapeutics i kraft av sammenhenger mellom sterke kandidater. Signaturen var en ganske lang liste over relevante gener, noe som kunne ha ført til variable resultater. Dette er et viktig aspekt ved den forstyrrelse tilnærming, som kan fjerne «svakere» kandidater ved å plassere dem lenger ned på listen, som fungerer som en indikator på sine løse. Kandidatene som er representert i den nedre halvdel av tabell 3 antyder en tilsvarende transkripsjonen respons på sykdommen. De hadde sterke egenskaper i PS og SetSize derfor foreslå for deres manglende evne til å dra nytte sykdommen fenotype. Som nevnt ovenfor, er det faktum at ER er en viktig pådriver støtter kandidatene i den nedre halvdelen av tabell 3 (østrogen relatert eller motstandsdyktige mot livmorhalskreft).
Letrozole behandlet Brystkreft
Som letrozol , en aromatase-inhibitor, har en reduksjon i østrogenproduksjon vil det synes sannsynlig at narkotika som ville være til stede i den uheldige listen (figur 2 nedre halvdel), ville være forbindelser beslektet med østrogen og østrogen reseptor mål. Dette er tilfellet med valg av Wortmannin, en inhibitor av PI3K, er vist å ikke ha noen effekt på østrogen berøvet cellelinjer [22]. Wortmannin i den aktuelle studien ble brukt til å hemme PI3K /AKT vei for å gjenopprette celle følsomhet for tamoxifen (et antiøstrogen) for å vise samspillet mellom ER og vekstfaktor reseptor veier. Til stede var også østradiol, genistein (phytoestrogen) og diethylstilbestrol (et syntetisk østrogen) som var indikatorer på mulige negative effekter som alle disse forbindelsene vil kontrast effekten blir som gis av letrozol terapi. Diethylstilbestrol var et medikament gis til kvinner under svangerskapet for å forebygge abort (fra 1940 til 1960) som nå viser høyere økt forekomst av brystkreft. Deres døtre, nå i en alder for diagnose, har også en økt forekomst av brystkreft, med en rate ratio på 2,5 sammenlignet med ikke-diethylstilbestrol-eksponerte [56] -. [58]
Den øverste terapeutiske kandidater som ble levert i figur 2 (øvre halvdel), (klorpromazin, fluphenazine, 15-delta prostaglandin J2, nordihydroguaiaretinsyre og resveratrol) er alle sterke behandlinger i kreftforskning. De fenotiaziner (klorpromazin og flufenazin) er stoffer som brukes til behandling av bipolare og psykotiske lidelser, og klorpromazin har vist seg å ha moderat hemmende effekter på BCRP (brystkreft motstand protein), og dermed redusere dens multidrug resistance effekter [59]. Resveratrol har mange programmer i kreftforskning, som det hemmer cellulære hendelser knyttet til initiering, promotering og progresjon [60]. 15-delta prostaglandin J2 er fremstår som potente antitumormidler, blir vist seg å ha veksthemmende effekter og apoptotiske evner [61]. Nordihydroguaiaretinsyre, resveratrol og 15-delta-prostaglandin J2 er terapeutika involvert i prostaglandin hemming [61] – [63], i sin tur prostaglandin er en potent induser av aromatase ekspresjon, også induserer Ciclooxygenase-2 (COX-2) ekspresjon [64], og har en rolle i kreftutvikling. Denne veien er også utnyttes av letrozol, som har vist seg å blokkere aromatase oppregulert etter prostaglandin [65], og det ville være en klar sammenheng mellom disse terapeutika.
sscMap forslag kandidater er enten terapeutika som har et sterkt engasjement i kreftbehandling eller kan opptre på en lignende sti som letrozol tyder på at genet signatur, men inneholder bare gener (probesets), kan nøyaktig summate relevante uttrykk nivåer i datasettet.
