Abstract
Bakgrunn
Tykktarmskreft (CRC) er den nest største årsaken til kreft dødsfall til tross at påvisning av denne kreftformen i tidlige stadier resulterer i over 90% overlevelse. Foreløpig mindre enn 45% av utsatte personer i USA er vist regelmessig, utsette et behov for bedre screening tester. Vi utførte to case-control studier for å validere en blodbasert test som identifiserer metylert DNA i plasma fra alle faser av CRC.
metodikk /hovedfunnene
Ved hjelp av en PCR-analyse for analyse av
Septin 9 plakater (SEPT9) hypermethylation i DNA ekstrahert fra plasma, ble klinisk ytelse optimalisert på 354 prøver (252 CRC, 102 kontroller) og validert i en blindet, uavhengig studie av 309 prøver (126 CRC, 183 kontroller). 168 polypper og 411 flere sykdoms kontroller ble også vurdert. Basert på treningsstudie SEPT9 basert klassifikasjon oppdaget 120/252 CRC (48%) og 7/102 kontroller (7%). I testen studien var positive for SEPT9 validering av treningssettet resultatene 73/126 CRC (58%) og 18/183 kontrollprøver (10%). Inkludering av en ytterligere måling gjengivelse økte sensitiviteten til analysen i testsettet til 72% (90/125 CRC detekteres) og samtidig opprettholde 90% spesifisitet (19/183 for kontroller). Positive priser for plasmaer fra de andre kreftformer (11/96) og ikke-kreft tilstander (41/315) var lave. Satsen for polypp deteksjon ( 1 cm) var -20%
Konklusjon /Betydning
Analyse av SEPT9 DNA metylering i plasma representerer en grei, minimal invasiv metode for å oppdage alle stadier av. CRC med potensial til å tilfredsstille udekkede behov for økt etterlevelse i screening befolkningen. Videre klinisk testing er hjemlet
Citation. Grützmann R, Molnar B, Pilarsky C, Haber JK, Schlag PM, Saeger HD, et al. (2008) Sensitive Påvisning av tykktarmskreft i perifert blod ved Septin 9 DNA Metylering analysen. PLoS ONE 3 (11): e3759. doi: 10,1371 /journal.pone.0003759
Redaktør: Joseph Najbauer, City of Hope Medical Center, USA
mottatt: 04.08.2008; Godkjent: 21 oktober 2008; Publisert: 19.11.2008
Copyright: © 2008 Grützmann 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:. Studien ble sponset av Epigenomics AG, Berlin. Studien sponsor deltok i studien utforming og analysen av prøvene. Tolkning av data og skriving av papiret samt beslutningen om å sende den inn for publisering ble utført av alle forfattere inkludert forfatterne er ansatt av sponsor
Konkurrerende interesser:. Fabian modell, Volker Liebenberg, Theo Devos, Xiaoling Song, Robert H. Day, Andrew Z.Sledziewski og Catherine Lofton-Day er ansatt ved Epigenomics, sponsor av studien.
Innledning
tykktarms~~POS=TRUNC kreft~~POS=HEADCOMP (CRC) er en av de de fleste vanlige svulster funnet hos menn og kvinner i USA. The American Cancer Society hadde anslått at 154.000 nye tilfeller av CRC ville skje i 2007, noe som resulterer i mer enn 52.000 dødsfall. Screeningprogrammer for identifisering av tidlig stadium CRC og pre-neoplastiske tilstander i betydelig grad kan forbedre sykdomsforløp på grunn av fordelen med behandling av tidlig deteksjon [1]. Kortsiktig ikke-invasive screening prosedyrer er ikke veldig effektivt, som de krever pasientens compliance til selv collect avføringsprøve analysert årlig i nærvær av okkult blod (FOBT) [2]. Til dags dato, forbedringer i avføring-baserte tester ved å gjøre dem mer følsomme og mer brukervennlig har ikke økt etterlevelse i CRC screening. Invasive screening tester som koloskopi eller sigmoidoskopi, selv om mer effektive, krever omfattende tarm forberedelse, invasjon av privatliv, og sedasjon, og ikke overvinne dagens viktige problemstillinger i CRC screening. Det er en økende forventning om at den nye generasjonen av screening tester basert på molekylære biomarkører som finnes i blodet bør forbedre pasientens etterlevelse i CRC screening som gjenspeiles av suksessen til andre screeningprogrammer som kolesterol /lipider og prostataspesifikt antigen (PSA) [5] – [7].
Fastsettelse av epigenetiske hendelser er en sterk kandidat for tidlig påvisning av sykdommen siden regulering av genekspresjon av avvikende DNA metylering er en godt karakterisert hendelsen i tumorbiologi [8], [9], og er omfattende beskrevet for CRC [10] – [12]. Økte nivåer av fritt sirkulerende metylert DNA i blodet hos kreftpasienter sammenlignet med friske kontroller er blitt rapportert [13], [14]. Flere laboratorier har også rapportert lovende DNA-metylering baserte markør kandidater for deteksjon av CRC [15] – [19]. Sette slike markør kandidater til klinisk validerte og kommersielt levedyktige tester har vært svært treg og utilstrekkelig. For å lette forbedringer i biomarkør oversettelse medisin Pepe
et al.
Foreslått en systematisk prosess for biomarkør validering for tidlig diagnostisering av kreft med 5 forskjellige faser, som gir hver fase økt nivå av bevis for markør validering [20]. I en innledende studie presentert vi det første nivået av bevis for at SEPT9, en DNA-metylering basert biomarkør, diskriminerer effektivt CRC fra normale prøver [21]. Den Septin 9-genet tilhører en klasse av GTPases som er involvert i mange cellulære prosessen [22] sikret genet er blitt vist å ha flere alternativt spleiset transkripter som koder for minst 5 karakterisert polypeptider betegnet V1-V5 [23], hvorav noen har blitt forbundet med kreft. Forholdet mellom v4 og v4 * uttrykk, identiske proteiner kodet av forskjellige transkripter, har vist seg å være endret i ovarian cancer med v4 blir den dominerende form uttrykt i normale celler og v4 * uttrykt i tumorer [24]. Nyere studier av v1 isoformen tyder på at over-uttrykk for dette polypeptidet kan fremme tumorprogresjon i brystvev [25]. Vårt tidligere arbeid som beskriver avvikende metylering i promoterregionen av v2 transkriptet indikerer at metylering i dette området er forbundet med kolorektal cancer, [21]. Fremover i prosessen foreslått av Pepe
et al
, i denne rapporten gir vi det andre nivået av bevis ved å presentere resultater fra validering av kliniske analysen for SEPT9 i to store uavhengige plasma sett demonstrere potensialet i denne markøren for tidlig deteksjon av CRC. Økende antall analysen replikeres testet resulterte i høy sensitivitet for CRC med utmerket spesifisitet hos friske kontroller. Spesifisitet ble ytterligere undersøkt i en rekke sykdomskontroller. Endelig er SEPT9 metylering av pre-maligne lesjoner rapportert.
Metoder
Pasienter
700 pasientprøver tatt ved 9 steder ble målt i opplæringen studien. Det inkluderte pasienter med alle stadier av tykktarmskreft, individer uten sykdommer i tykktarmen som bekreftet ved koloskopi, flere sykdomskontroll og en rekke pasienter med adenomatøse polypper (tabell 1). En undergruppe av 354 sampler (bare CRCS og normaler med komplett SEPT9 måling) ble anvendt for å danne treningssettet algoritmen. Testen Studien besto av 547 pasientprøver (en undergruppe av 309 CRC og normaler med komplett SEPT9 måling ble anvendt som et testsett) som er samlet ved 14 steder, og med lignende kliniske kategorier av prøver som benyttet i opplærings studien. Andre sykdoms kontroller ble samlet inn fra personer med ikke-kolorektal kreft og en rekke ikke-kreftsykdommer for ytterligere spesifisitet testing. Ikke alle disse fagene ble verifisert med koloskopi som CRC-og /eller adenom-fri. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle deltagerne følger de lokale etiske retningslinjer.
Alle kreftpasienter og friske kontroller som deltok i begge studiene var minst 40 år gammel med en preferanse for pasienter 50 år og eldre og avledet hovedsakelig fra de samme klinikker. Alle fag deltaker hadde verken en personlig historie med HIV, HBV eller HCV eller tidligere historie av kreft med unntak av basalcellekreft eller symptomer på alvorlig akutt eller forverret kronisk sykdom.
Blod fra alle fag har blitt trukket enten før eller mer enn 2 dager og opp til 6 måneder etter koloskopi og før du starter noen kreft spesifikk behandling. Kreftdiagnose ble bekreftet histologisk fra de kirurgiske prøven og bare adenokarsinomer ble inkludert i denne studien.
Utvalgets behandling arbeidsflyt
En 3-del arbeidsflyt ble utviklet for SEPT9 test (figur 1). DNA Extraction: Fritt flytende sirkulerende DNA ble ekstrahert fra plasma ved hjelp av Total Nucleic Acid Large Volume DNA-ekstraksjon kit (Roche Applied Science, Indianapolis, IN) og Roche MagNaPure enhet. Åtte eller 16 ml plasma ble fordelt i brønner MagNaPure (1 ml pr brønn), ekstrahert etter settprotokollen, og DNA ble eluert i 100 ul alikvoter. Eluatene fra hver pasient ble slått sammen og konsentrert til et sluttvolum på 100 ul ved bruk av Microcon YM-30 filter (Millipore). En 5 ul alikvot av hver prøve ble beholdt for å måle totalt genomisk DNA ved hjelp av sanntids-PCR-analyse (CFF1) beskrevet i tabell Tilsetnings S1. Bisulfite Behandling: Konsentrert DNA-prøver var bisulfite behandlet ved hjelp av metoder for å oppnå maksimal konvertering og DNA utvinning [35]. En 5 ul alikvot av hver prøve ble beholdt for å måle total bisulfitt behandlet DNA ved hjelp av sanntids-PCR-analyse (HB14) beskrevet i tabell Tilsetnings S1. Real Time PCR analyse: Den SEPT9 real time PCR-analyse er utformet rundt transkripsjon start stedet av v2 karakterutskriften. Den sanntid analysesekvenser, sykkelforhold og kvalitetskontroll prosessen er beskrevet i Utfyllende tekst S1 og analytiker Figur S1. For totalt genomisk og total bisulfitt omdannet DNA-målingene, ble PCR utført på en 1:10 fortynning (i elueringsbufferen) av de respektive materialer. For SEPT9 målinger på prøver, ble reaksjoner utført på 10-12.5 mL av ufortynnet DNA avhengig av forsøket. PCR ble utført ved hjelp av Roche LightCycler 2.0-enhet med Faststart DNA Master HybProbe mester mix (Roche Applied Science). Hver PCR-kjøring inkludert en DNA Standard kurve utarbeidet etter bisulfite behandlet CpGenome Universal denaturert DNA (Millipore (Chemicon), Billerica, MA) i konsentrasjoner mellom 50 pg /Rxn-20 ng /Rxn. Hvert forsøk omfattet også en ikke-templat-kontroll som ble etterlatt utildekket gjennom hele prosessen for å kontrollere for forurensning, og 3 ikke-templat-kontroller som ble brukt for å etablere grunnlinjen for PCR-reaksjonen. Prøver ble drevet som enkeltkapillærene på hver PCR-kjøring, og replikater ble utført i separate PCR går. Forsterkning kurver for hver reaksjon ble manuelt verifisert av 2 uavhengige anmeldelser.
Diagrammet viser de store utvalgets behandling og laboratoriearbeidsflyttrinn. Det viser hvor prosesskontrollprøver blir ført inn i arbeidsflyten og hva analyser ble anvendt for å måle utgangen fra hvert prosesstrinn. Grå bokser indikerer test sette konkrete arbeidsflyttrinn.
Dataanalyse
Pasientprøver for opplæring og test studien ble gruppert etter diagnose og kjønn og randomisert til DNA ekstraksjon grupper. I tillegg er testen studieprøver ble blindet før behandling i laboratoriet og dataanalyse. Kvantitativ real-time PCR-analyse av plasmaprøvene ble utført som beskrevet tidligere, og gjenskape målingene ble i gjennomsnitt. [21] Chi kvadrat test ble brukt for å sammenligne deteksjon priser mellom ulike steder av svulst, alder, tumorstadium og kjønn. Wilcoxon-Mann-Whitney test og Kruskall-Wallis test ble brukt for å kvantitativt sammenligne denaturert Septin 9 DNA-konsentrasjoner mellom forskjellige steder i svulsten, alder, tumorstadium og kjønn. Konfidensintervall for andelen oppdagede prøver ble satt til 95% og basert på binomisk fordeling. Alle P-verdier er tosidig.
Resultater
Formålet med undersøkelsen var å validere bruk av SEPT9 hypermethylation som en biomarkør for tykktarmskreft ved å bestemme den optimale klassifikator hjelp av et sett av prøver (trening studien) og bekrefte den valgte klassifikator i en uavhengig prøvesett (test studien). Hver plasmaprøve ble behandlet ved hjelp av en tre-trinns arbeidsflyt skissert i figur 1. arbeidsflytprosessen ble nøye overvåket med tillegg av positive og negative kontroller på hvert prosesstrinn og individuelle prøver ble tatt opp til syvende og etter å ha passert kvalitetskontroll spesifikasjoner (se Utfyllende tekst S1).
trening Study
de demografiske og kliniske parametre av fagene som inngår i opplæringen studien er skissert i Tabell 1. Tre hundre og fire og femti tykktarmskreft og normale kontrollprøver ble inkludert i den primære dataanalyse. Treningen studiedata ble analysert kvalitativt, hvor en SEPT9 reaksjon ble kalt positiv hvis en distinkt PCR kurve ble oppdaget. Hver plasmaprøve ble målt i tre uavhengige PCR-reaksjoner og basert på analyser av klinisk ytelse, ble pasientprøver klassifisert som positive hvis to av tre PCR replikater ble kalt positiv. Basert på denne kvalitative algoritmen vi målt en sensitivitet på 48% for tykktarmskreft og en spesifisitet på 93% for ikke-kolorektal sykdom koloskopi-verifisert prøver. Alternativt, bestemt vi optimale terskler basert på kvantitativ analyse av SEPT9 markør. Disse kvantitative algoritmer ble ikke bedre generell markør ytelse (se Utfyllende tabell S2). Ved hjelp av kvalitativ analyse, analyserte vi korrelasjoner mellom deteksjon av tykktarmskreft og ulike kliniske parametre. Det var ingen signifikant forskjell i treffprosent ved plasseringen av svulsten, alder eller kjønn. Tidlig stadium kolorektal kreft ble oppdaget på litt lavere priser (43%) enn senere stadium kreft (55%), men forskjellen var ikke signifikant. Det var heller ingen signifikante kvantitative forskjellen mellom mengder av metylert SEPT9 DNA mellom ulike faser (figur 2A). Den SEPT9 markør også oppdaget 22% av polypper større enn 1 cm.
Box-persentilen plott av treningssett metylert SEPT9 DNA konsentrasjoner i plasma er vist for koloskopi-verifisert normale pasienter (Normal) og pasienter med kolorektal kreft ( CRC). Median DNA-konsentrasjonene er røde horisontale linjer; 25. og 75. percentil er blå horisontale linjer. Bredden av det kasse persentilplott ved en hvilken som helst gitt høyde er proporsjonal med prosent observasjoner som er mer ekstreme i den retning som fører bort fra medianen. Individuelle måleverdier er plottet som grå sirkler. B) Box-persentilen plott av testing sett metylert SEPT9 DNA-konsentrasjoner i plasma.
Test Study
For å bekrefte den kliniske ytelsen til SEPT9 trening algoritmen vi samlet plasmaprøver fra en uavhengig pasient sett (test sett – tabell 1). Sammenlignet med treningssett testsettet inneholdt betydelig færre tidlig stadium kreft og kreftpasienter var litt eldre. Bruke SEPT9 terskelen fastsatt i opplærings studien var vi i stand til å bekrefte markør ytelse i testen sett av 309 pasienter med kolorektal kreft og friske kontroller med sensitivitet på 58% og spesifisitet på 90% (tabell 2).
Det var ingen signifikant forskjell i treffprosent ved plasseringen av svulsten, alder eller kjønn. Tidlig stadium kolorektal kreft ble oppdaget ved lavere priser (36%) enn senere stadium kreft (73%), men forskjellen i oppklaringsprosenten var ikke signifikant. Imidlertid, var det en betydelig kvantitativ forskjell mellom mengder av metylert SEPT9 DNA mellom ulike faser (P 0,002; figur 2B). Store polypper ( 1 cm). Ble oppdaget ved en hastighet på 18%
Forbedret prosess gir bedre SEPT9 ytelse
I løpet av vår rutine kvalitetskontroll vi observert sporadisk hemming av PCR-reaksjon (se supplerende Figur S2). Derfor analyserte vi en ekstra SEPT9 replikere bruke 10 fold-utvannet prøver tilgjengelig fra de opprinnelige totale bis-DNA målinger. Korrelasjonen plott av standard SEPT9 måling (gjennomsnitt av tre standard replikater), og en enkelt måling av den fortynnede prøven er vist i figur 3.
X-aksen – konsentrasjon av SEPT9 i standard-test sett prøver (gjennomsnitt tre standard gjentak) Y-aksen – konsentrasjon av SEPT9 i 1:10 fortynnet test sett prøver (enkelt replikere). MDNA – denaturert DNA. Gruppe 1 – prøver med samme SEPT9 forsterkning i standard og utvannet konsentrasjon, gruppe 2 – prøver med SEPT9 forsterkning bare i standard konsentrasjon, gruppe 3 – prøver med SEPT9 forsterkning bare i fortynnet konsentrasjon. Grønne trekanter – sunn kolon, røde sirkler – tykktarmskreft, svarte firkantene – polypper
Det er tre grupper av prøver:. Group1 der SEPT9 forsterkning var identisk i standard og fortynnede prøver, gruppe 2 i hvilken bare standard konsentrasjonsprøver forsterket og gruppe 3 der bare de fortynnede prøvene forsterket. Gruppe 2 består av prøvene hvor det ikke PCR-inhibering ble observert, men inneholdt nivåer av tumor-DNA utilstrekkelig for amplifikasjon av SEPT9 etter fortynning. Gruppe 3 prøver vises PCR hemming i standard konsentrasjon, men når fortynnet, viste SEPT9 forsterkning. Vi har innlemmet et resultat av denne ytterligere målingen til en ny algoritme i hvilken en pasientprøve blir klassifisert som positiv hvis begge to av tre standard PCR replikater er positive (treningssettet algoritme) eller måling av den fortynnede prøven er positiv. Reanalyse av testsettet resultater ved hjelp av denne algoritmen dramatisk forbedret ytelsen til SEPT9 analysen (tabell 2).
Totalt deteksjon tykktarmskreft nådd 72% samtidig opprettholde svært høy spesifisitet på 90%. Spesielt imponerende var forbedringer i påvisning av forstadier til kreft (stadium I /II – sensitivitet 62%). Bekrefter den potensielle verdien av SEPT9 som en tidlig deteksjon biomarkør for tykktarmskreft
Ikke kolorektal kreft (NCC) og ikke kreft sykdommer (NCD) analyse av prøver
Vi har også samlet og analysert en undergruppe av plasmaprøver fra pasienter diagnostisert med ikke-kolorektal kreft (NCC), inkludert blære, bryst, lunge, lever, bukspyttkjertel og prostata cancer, så vel som ikke- -cancerous sykdom som kan ha konfunderende effekter på SEPT9 markør ytelse. Som vist i tabell 3, er SEPT9 used spesifikk angående kolorektal kreft i forhold til detektering NCCer: bare noen få plasmaprøver fra leverkreft (2 av 8 prøver), lungekreft (4 av 13) og blærekreft (4 ut av 19) av pasientene var positive for markøren. Den lave prosentandel av SEPT9 til stede i flere ikke-kreft sykdomsgrupper, f.eks kronisk nyresvikt, gastritt, og kroniske luftveisinfeksjoner (se tabell 3) peker på sin høye spesifisitet for tykktarmskreft malignitet.
Diskusjoner
I denne rapporten bestemt vi resultatene av en real -time PCR-analyse for metylert SEPT9 DNA først i en treningsstudie og deretter i en blindet uavhengig testing studie. Samlet følsomhet for kolorektal kreft var sammenlignbare i begge studiene som er identifisert ved hjelp av originale trening algoritmen. Følsomhet økes til 72% med en ytterligere SEPT9 gjengivelse av den 10-ganger fortynnet plasmaprøve. Markøren ble vist å være følsomme for tidlig stadium kolorektal kreft som identifiserer 62% av stadium I /II CRC. Det var en trend for tidlig stadium kolorektal kreft å bli oppdaget på litt lavere priser enn senere stadium kreft i både trening og testing studien, men forskjellene var ikke signifikante på grunn av utilstrekkelig antall prøver for hver enkelt stadium av kreft. Følsomhet for CRC påvisning var helt uavhengig av svulst plassering i tykktarmen. Dette kan være et generelt trekk ved metylering biomarkører siden Chen
et al.
Merket en tilsvarende mangel på korrelasjon til scenen eller plassering i en fersk studie i avføring fra pasienter med kolorektal kreft [26]. Andre fecal tester som FOBT og iFOBT har vist seg å ha en redusert følsomhet for både proksimale kolorektal kreft og tidlig fase kreft [27]. Endelig våre resultater indikerer at markøren er også sterkt spesifikk (90-93%) hos friske individer.
Vi utviklet en meget følsom PCR-analyse for å påvise metylert v2 promoter av SEPT9 i plasmaprøver. Effektiv validering av en slik prøve er avhengig så mye på kvaliteten av biomarkør som på kvaliteten og konsistensen av arbeidsflyttrinn, inkludert den endelige markør målingen. Vi kontrollerte vår arbeidsflyt på hvert trinn; vurdere variasjonen av DNA-ekstraksjon, bisulfitt omdannelse og PCR-amplifisering og på grunn av en slik kvalitet kontroll var vi i stand til å identifisere sporadisk PCR-inhibering i testsettet. Overvinne dette problemet ved å fortynne PCR reaksjon 10 ganger og kombinere denne målingen med ufortynnet målingen ga den sanne ytelsen til SEPT9 markør. Bruken av fire analyse replikater (3 standard gjentak og 1 fortynnet) gjør det mulig alternativ analyse som fokuserer enten på sensitivitet eller spesifisitet av markøren analysen. Ved å kreve SEPT9 å være tilstede i alle standard replika eller en fortynnet replikat før en prøve er klassifisert positiv, oppnår test en meget høy spesifisitet (97%) og fremdeles beholder en betydelig følsomhet (65%). Når bare 1 av 4 gjentak (enten en standard eller en utvannet) er nødvendig for å være positivt for en positiv samtale (høy følsomhet modus) følsomheten øker til 77%, mens spesifisitet er fortsatt respektabelt på 75% [se Utfyllende Tabell S3].
kontroll~~POS=TRUNC i våre studier inkluderte en primær sett av personer uten sykdommer i tykktarmen som bekreftet ved koloskopi, men noen med forhold som kan være til stede i CRC screening befolkningen. Vi har gjort vårt ytterste for å unngå pasientseleksjonsskjevhet i studien ved å kreve kontroller for å være i samme aldersgruppe som CRC og å være avledet hovedsakelig fra de samme klinikkene som våre CRC pasienter. Til tross for disse tiltakene noen skjevheter forble: majoriteten av CRC pasienter i trening og test sett er menn (57% og 60% henholdsvis), og test sett pasienter er litt eldre enn trening sett pasienter. Men siden vi fant ut at påvisning av CRC er uavhengig av alder og kjønn rapportert SEPT9 ytelsen skal være upåvirket. Vårt primære analysen sammenligner resultatene for markøren fra pasienter med tykktarmskreft vs. fagene i plasma uten kolorektal sykdom. Vi utførte flere analyser ved hjelp av ikke-kreft sykdomskontroll og plasma fra andre enn kolorektal kreft å identifisere potensielle spesifisitet problemer. Antallet pasienter med disse tilstandene er ikke vektet i henhold til deres utbredelse, og derfor sant spesifisitet om disse sykdommene kan ikke bestemmes for målet screening befolkningen. Siden den observerte positive frekvensen av markøren er svært lav i kontrollprøvene, tror vi at SEPT9 markør vil gi gode resultater i fremtidige prospektive kliniske studier målt i CRC screening befolkningen.
SEPT9 testen tar sikte på å oppdage asymptomatisk kolorektal krefttilfeller. Vi har også innhentet foreløpige data på polypp deteksjon med SEPT9 analyse som indikerer noen pre-maligne endringer identifisert med vår test. Den ultimate CRC screening test bør også målrette adenomer som vil gå videre til kreft, og som kan bli fjernet i løpet av oppfølging koloskopi. Mens vi i dag ikke ennå fullt ut forstå naturhistorie av adenomer, og kan ikke forutsi hvilke som ville utvikle seg til kreft, er det fristende å spekulere i at epigenetiske markører, som SEPT9, kan hjelpe med slike polypp lagdeling.
septin 9
genet, også kalt Leger Uten Grenser, koder for et pattedyr septin protein som er involvert i mange cellulære prosesser. Forstyrrelse av handlingen av
Septin 9
resulterer i ufullstendig celledeling [28].
Septin 9 Hotell og andre proteiner har vist seg å være fusjonspartner til proto-onkogen
MLL
tyder på en rolle i tumorigenesis [29], [30].
Septin 9
har også vist seg å være en hyppig slettet region i bryst- og eggstokk-kreft i tap av heterozygositet (LOH) -studier, et funn som ytterligere impliserer genet som en mulig tumor suppressor [31]. Burrows
mfl.
Rapporterte en grundig studie av uttrykk for flere isoformer av
Septin 9
genet i eggstokkreft og viste vev bestemt uttrykk for ulike transkripsjoner [32]. Ekspresjon av v4 transkripsjon av
Septin 9
ble vist å være fraværende eller redusert i flere cellelinjer og kan reaktiveres ved behandling med 5-azacytidin, som gir innledende tegn på potensiell regulering av genet ved DNA-metylering. Ytterligere bevis for metylering kontroll over v2 avskrift ble gitt i en fersk kvantitativ analyse i vev og plasma fra pasienter med kolorektal kreft [21]. Videre er en nylig studie av Bennett
et al.
Indikerer at metylering av den Septin 9-genet forekommer også i hode og nakke kreft, men området ved metylering arrangementet er ikke beskrevet [33]. Over-ekspresjon av
Septin 9
isoformer har også blitt demonstrert i et antall tumor-vev. En tidligere studie av over 7000 normale og tumorvev indikerer at vevsspesifikk ekspresjon av Septin 9 transkripter forekommer i en rekke forskjellige krefttyper [23] Forfatterne spekulerer i at genet er sannsynligvis en type II-kreft-genet hvor forandringer i RNA-transkript prosesskontroll regulering forskjellige protein produkter, og nivåene av disse endrede protein isoformer kan gi svar på genets rolle i malignitet. Denne hypotese er i overensstemmelse med nyere studier som viser Septin 9 isoform over-ekspresjon er assosiert med et oncogent fenotype [24], [25] og bevis som Septin 9 v1 over-ekspresjon er assosiert med tumorresistens til medikamenter som forstyrrer mikrotubuli-formasjon [34 ].
Så langt gjeldende CRC screening strategier mislyktes i å forbedre pasientens etterlevelse og lavere dødelighet av tykk- og endetarmskreft. De fleste eksperter forventer en forbedret pasient CRC screening samsvar med blodbasert test, slik tilfellet var for prostatakreft screening med PSA eller hjertesykdom med kolesterol /lipider testing. Denne rapporten beskriver første validering av en plasma-basert DNA metylering test utført i to store velkontrollerte case-control studier bekrefter kliniske potensialet SEPT9 biomarkør for CRC screening program. Vi mener at en slik lett administrert blodbasert test for tidlig deteksjon av tykktarmskreft, etterfulgt av koloskopi for positive personer har potensial til å være et svært effektivt virkemiddel for å redusere dødeligheten av denne sykdommen. De SEPT9 markør analyse garanterer videre evaluering som en test for tidlig CRC deteksjon og prospektive studier er planlagt for å fastslå klinisk ytelse i screening retningslinje-kvalifisert screening populasjoner.
Hjelpemiddel Informasjon
Tekst S1.
Supplerende metoder
Doi: 10,1371 /journal.pone.0003759.s001 plakater (0,03 MB DOC)
Tabell S1.
Primer, sonde og blocker sekvenser av markøren SEPT9 real-time PCR-analyse, og kontrollen CFF1 og HB14 real-time PCR-analyser
doi: 10.1371 /journal.pone.0003759.s002
(0,02 MB DOC)
Tabell S2.
SEPT9 markør ytelse i trening set – alternative algoritmer
doi: 10,1371 /journal.pone.0003759.s003 plakater (0,02 MB DOC)
tabell S3..
SEPT9 markør ytelse i test sett – alternativ analyse
doi: 10,1371 /journal.pone.0003759.s004 plakater (0,03 MB DOC)
Figur S1.
Shewhart kontrolldiagrammer av total genomisk DNA recovery (øverst) og SEPT9 markør DNA (lavere) for behandling av kontrollene i treningssettet
doi:. 10,1371 /journal.pone.0003759.s005 plakater (0,08 MB DOC )
Figur S2.
Shewhart kontrolldiagrammer av total genomisk DNA recovery (øverst) og SEPT9 markør DNA (lavere) for behandling av kontrollene i testsettet
doi:. 10,1371 /journal.pone.0003759.s006 plakater (0,08 MB DOC )
takk
forfatterne ønsker å takke de diagnostiske screening teknologi og utvikling grupper ved Epigenomics for å utføre de kliniske studiene. Presentert i del: Abstract # LB165 AACR årsmøtet 2007, Los Angeles CA
