Abstract
Bakgrunn
Den biologiske grunnlaget for kreft med ukjent primær (CUP) på molekylnivå er fortsatt i stor grad ukjent, med ingen bevis for hvorvidt en felles biologisk enhet eksisterer. Her vurderte vi muligheten for å identifisere en felles diagnostisk biomarkør for CUP bruker en microarray analyse av genuttrykk.
Metoder
Tumor mRNA prøver fra 60 pasienter med CUP ble analysert ved bruk av Affymetrix U133A Plus 2.0 Genechip og ble normalisert ved ASINH (hyperbolske arc sinus) transformasjon for å konstruere en gjennomsnittlig gen-uttrykk profil spesifikke for CUP. Et gen-uttrykk profil spesifikt til ikke-CUP gruppen ble konstruert ved hjelp offentlig tilgjengelige rå microarray datasett. De t-tester ble utført for å sammenligne CUP med ikke-CUP grupper og de beste 59 CUP spesifikke gener med den høyeste ganger endring ble valgt (
p
-verdi 0,001).
Resultater
Blant de 44 gener som var oppregulert i CUP gruppen, ble 6 gener for ribosomale proteiner identifisert. To av disse genene (
RPS7 Hotell og
RPL11
) er kjent for å være involvert i MDM2-p53 veien. Vi har også identifisert flere gener knyttet til metastasering og apoptose, noe som tyder på en biologisk egenskap av CUP.
Konklusjoner
Protein produkter av oppregulert og ned-regulert gener identifisert i denne studien kan være klinisk nyttig som unike biomarkører for CUP
Citation. Kurahashi jeg, Fujita Y, Arao T, Kurata T, Koh Y, Sakai K, et al. (2013) Et microarray-Based Gene Expression analyse for å identifisere diagnostiske biomarkører for Ukjent Primær kreft. PLoS ONE 8 (5): e63249. doi: 10,1371 /journal.pone.0063249
Redaktør: Ming Tat Ling, Queensland University of Technology, Australia
mottatt: 27 november 2012; Godkjent: 01.04.2013; Publisert: 09.05.2013
Copyright: © 2013 Kurahashi 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:. Dette arbeidet ble støttet av tilskuddet-i-hjelp for Scientific Research fra Helsedepartementet, Arbeids- og velferds. 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
Pasienter med kreft med ukjent primær (CUP) til stede med metastatisk sykdom som det primære stedet ikke kan bli funnet, til tross for omfattende standard etterforskning. Prognosen for pasienter med CUP er vanligvis dårlig for de som mottar empiriske behandlinger. Den midlere overlevelsesperioden er 3-9 måneder, selv når nyere kombinasjonsbehandlingsregime [1] – [5]. Overlevelsen av pasienter med CUP kan bli bedre hvis det primære stedet kan identifiseres og en stedsspesifikk behandling kan brukes [6], [7].
Klinisk kopper stille felles kjennetegn, for eksempel rask progresjon tidlig formidling og en stille primærtumor, med tegn og symptomer relatert til metastatisk nettsted (er) [8]. Den primære svulst kan enten ha en langsom vekst mønster eller kan bli involusjon og umulig å oppdage. Eksistensen av slike felles egenskaper ber oss til hypoteser om at det kan være potensielle biologiske markører som belyser CUP som helhet. Genekspresjon analyse er en av de midler som for å identifisere gener som karakteristiske for å CUP.
Flere studier ved bruk av genekspresjon mikromatriser har vist at uttrykket nivåer av tusener av gener som kan benyttes som en «molekylær fingeravtrykk» for å klassifisere et mangfold av tumortyper [9] – [15]. Vi er i dag involvert i en multisenter klinisk studie for å forutsi den primære stedet for CUP basert på analyse av genuttrykk mønstre. Analysen tolker uttrykk for ~22,000 gener i hver prøve ved å bruke normalisering og klassifiserings algoritmer for å genuttrykk data fra en microarray. Likheten av hver tumor prøven er genuttrykksmønstrene blir så sammenlignet med de mønstre for svulster fra 24 kjente primære områder som dekkes av prøven. Denne studien aktivert identifisering av gener som viste et unikt uttrykk mønster i CUP. Her presenterer vi flere gener som koder for metastase og apoptose relaterte proteiner dermed identifisert som kan biologisk karakteriserer CUP.
Materialer og metoder
Etikk erklæringen
Alle pasientene gitt skriftlig informert samtykke. Studier godkjenning er innhentet fra uavhengige etiske komiteer i Kinki University, Shizuoka Cancer Center, Hyogo Cancer Center, Osaka City General Hospital, Chiba University, National Cancer Center Hospital East, Kobe University, Tochigi Cancer Center, Saitama Medical University, Tohoku University, og kreft Institute Hospital. Studien ble gjennomført i samsvar med Helsinkideklarasjonen.
Studiedesign
Denne studien stammer fra tiden pågår multisenter, randomisert, fase 2 prospektiv studie for behandling av ubehandlet CUP basert på prediksjon av det primære området ved hjelp av data fra en DNA-chip. Pasientene hadde blitt diagnostisert med CUP mellom november 2008 og november 2010 på ett av 13 sentre i West Japan Oncology Group (WJOG), en japansk non-profit organisasjon for å gjennomføre onkologiske kliniske studier. Laboratorieanalyser ble utført ved 2 sentre i Japan (Kinki University, Osaka-Sayama og Mitsubishi Chemical Medience Corporation, Tokyo).
Pasienter
Alle kvalifiserte pasienter hadde gjennomgått en standard undersøkelse for CUP. De ble kategorisert i ugunstige undergrupper av CUP. Diagnoser av histologisk eller cytologisk bekreftet adenokarsinom, dårlig differensiert karsinom eller plateepitelkarsinom ble tillatt. I hver av pasientene hadde en primær område ikke blitt identifisert etter en fullstendig medisinsk historie, fysisk undersøkelse, kjemi profil, computertomografi (CT) scan av brystet, magen og bekkenet, mammografi hos kvinner, målinger av prostata-spesifikt antigen (PSA) nivå hos menn, og en rettet opparbeidelse av eventuelle symptomatiske områder. Pasienter i følgende kategorier ble ekskludert: kvinner med adenokarsinom involverer bare axillaris lymfeknuter eller bukhulen, pasienter med plateepitelkarsinom involverer bare cervical lymfeknuter eller inguinal lymfeknuter, pasienter med dårlig differensiert karsinom forenlig med en bakterie celle tumor (isolerte midtlinjestrukturer, flere lunge knuter, eller forhøyede nivåer av β-humant choriongonadotropin eller α-human chorionic gonadotropin-fetoprotein), menn med en forhøyet plasma PSA nivå eller PSA-positiv farging i en svulst, pasienter med et enkelt, lite, potensielt resectable svulst, og pasienter med nevroendokrine karsinomer.
Prøvetaking
Fersk frosne eksempler hentet fra 60 pasienter med CUP ble brukt for analyse. Alle prøvene ble testet uten kjennskap til enten kliniske egenskaper eller den etterfølgende respons på behandling, med unntak av kjønn av pasienten og området av biopsi (for det meste lymfeknuter eller ascites fluid).
Analyseprosedyre
RNA ble ekstrahert fra prøvene ved anvendelse av en Isogene kit (Nippon Gene, Toyama, Japan). Spektrofotometri ble brukt for å vurdere hvorvidt en tilstrekkelig total RNA-konsentrasjon og renhet var til stede. Generelt er den protokoll for behandling av RNA, forsterke og merking av fragmentene, hybridisering av materiale på microarray, og skanningen var lik standard Affymetrix protokoll for ekspresjon GeneChip® analyse. Affymetrix GeneChip® Human Genome U133 Plus 2.0 ble brukt på Affymetrix 3000 eller 3000Dx Genechip instrument (lufthåndtering stasjon og skanner) kjører Gene-Chip opererer programvare til å generere genekspresjonsdata (.CEL filer).
Database Innlevering av microarray data
microarray data ble avsatt i Omnibus (GEO) database Gene Expression: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/. GEO sjonsnummer for plattformen er GSE42392, prøver GSM1038716-GSM 1038775.
Data Analysis
Alle microarray data ble normalisert ved hjelp ASINH (hyperbolske arc sinus) transformasjon, som er en modifisert versjon av Hubers normalisering med varians stabilisering [16], [17], og også en del av generalisert log transformasjon (Glôg) [18]. Institusjonelle og matrise-til-matrise skjevheter ble korrigert ved å trekke deres spesifikke effekter som ble anslått av den blandede modellen [19]. Ligningen for ASINH transformasjon er IGK /I.k, hvor I representerer uttrykket verdi, g representerer genet, k representerer matrisen, og den prikk angir middelverdien. De resulterende ASINH-transformerte verdier, som representerer den relative uttrykk for hvert gen, ble brukt i videre analyser.
Den rå microarray datasett for 2,364 kreft i flere hovedtyper og 10 normale lymfeknuter ble hentet fra Gene Expression Omnibus (GEO) (tabell 1). Disse datasettene ble normalisert og brukes til å konstruere gen-ekspresjons-profiler som er spesifikke for hver type kreft (n = 24), så vel som en totalprofil for kreft med kjent primær (CKP). Den normale lymfeknuter datasett ble anvendt som en referanse. Den datakvaliteten på CUP prøvene ble overvåket for å sikre at data-analyse av CUP prøvene var sammenlignbar med den for prøver av CKP samlet inn fra GEO. Kun prøvene som GAPDH, husholdningsartikler kontroll gen, ved 5′-terminal region (AFFX-HUMGAPDH /M33197_5_at) viste et minimum uttrykk 500, og med forholdet mellom uttrykket intensitet (GAPDH i 3′-regionen /5′ region). 3 ble valgt
genet utfoldelse profil spesifikke for CUP ble bygget ved hjelp av 30 CUP prøver som treningsdata og ytterligere 30 prøver som testdata (odde og partall tilfeller, henholdsvis) . Av de 22,215 gener som ble målt ved hjelp av både CUP prøver (dette arbeid) og CKP prøver (offentlig tilgang til), ble til sammen 5,645 gener med en gave oppfordring til hver prøve valgt for videre analyse. Å identifisere CUP spesifikke gener, de gen-uttrykk profiler som er spesifikke for CUP (opplærings datasett) og normal lymfeknute ble sammenliknet med t-tester. Et histogram av
p
-verdier er vist i figur 1.
p
-verdier for de fleste av genene var mindre enn 0,001; når vi valgte de 100 genene i henhold til deres
p
-verdier, den falske funnraten (FDR) var 4,56 × 10
-12 [20]. For å validere om genene er identifisert ved hjelp av CUP treningsdatasettene var betydelig spesifikke for CUP, ble den lineære diskriminant analyse (LDA) ved hjelp av disse genene utført for koppen test datasett og nøyaktigheten ble beregnet som beskrevet [21]. Heatmaps og en klynge dendrogram ble deretter konstruert ved hjelp av Ward metoden [22].
Resultater
Gene Expression Profil av CUP og Kjente Primære Kreft
Totalt 237 gener ble funnet å være enten opp-regulert eller nedregulert med mer enn 2-ganger mellom normal lymph node og 30 CUP prøver (opplærings datasett). Av disse 59 gener med mer enn en 2,5-ganger endring (44 oppregulert og 15 nedregulert gener) er oppført i tabell 2. Vi utpekt gense sett bestående av disse kopp forbundet gener med 2 ganger og 2,5 fold oppregulering eller nedregulering som M
CUP (2,0) og M
CUP (2,5), henholdsvis. Ved hjelp av disse sonde sett i M
CUP (2,5), lineær diskriminant analyse (LDA) ble utført for koppen trening datasett sammen med 2,364 kreft i ulike kjente typer og 10 normale lymfeknuter. Som forventet ble alle 2,404 prøvene riktig diskriminert. Når de resterende 30 CUP prøver (test datasett) ble vurdert ved hjelp LDA som ble modellert med trening datasett, 26 av de 30 CUP prøvene ble tildelt riktig å «CUP», mens bare 4 prøvene ble spådd som «den andre kreft» . Dermed ble nøyaktigheten av CUP validert til å være 86,7%, noe som indikerer at de 59 genene valgte var av statistisk betydning å ha biologiske egenskapene til CUP.
Figur 2 viser overvåket gruppering av alle 60 CUP prøver opptrådte sammen med 2,364 kreft i ulike kjente typer og 10 normale lymfeknuter ved hjelp av de 59 genene. Koppen Prøvene ble delt inn i 2 grupper med lunge adenokarsinom (LAC) gruppert i mellom (høyre meste av kartet varmen). Jo større gruppe besto av 42 prøver, mens de mindre består av 15 prøver. Bare 3 CUP prøvene ble ikke inkludert i noen av disse gruppene, og i stedet ble inkludert i klynger for normal lymfom, hjernesvulster, og eggstokkreft, henholdsvis. Disse var blant de 4 prøvene som ble spådd som «den andre kreft» i LDA.
Vapa
genet, som ble overuttrykt i de fleste kreftprøver, men ikke i CUP eller LAC, avslørte en slående kontrast mellom CUP /LAC og andre prøver, noe som kan ha påvirket clustering analyse. Når vi re-analysert data etter eksklusive
Vapa
genet, grupperingen for CUP var uendret, men mindre gruppe med 15 prøver ble ikke lenger gruppert med LAC (figur S1). De gjennomsnittlige genuttrykk profiler (GEPs) for CUP, normal lymfom og 24 kjente krefttyper ble sammenlignet for å skape en dendrogram representerer de tallfestede relasjoner mellom CUP og de kjente krefttyper, som igjen viste den gruppering av CUP sammen med LAC (Figur S2 ).
Gener er angitt til høyre. Den fargede linjen over heatmap representerer de ulike krefttyper, og legenden nøkkelen ligger på venstre side. På heatmap representerer rød oppregulert gener og grønt representerer nedregulert gener, i forhold til uttrykket nivåer i normale lymfeknuter, med skalaen som vises i øvre venstre hjørne. Den genuttrykk profilering datasett for normale lymfeknuter og 24 kjente kreft andre enn CUP typer ble hentet fra offentlig tilgjengelige kilder, som beskrevet i Materialer og metoder.
Valg av koppen forbundet Gener
Selv om funksjonene var mangfoldig eller ukjent for de 44 oppregulert gener i M
CUP (2,5) datasett (tabell 2), fant vi at 14 gener (
S100A4
,
PRG1
,
S100A6
,
GSTP1
,
EIF5A
,
LGALS1
,
S100A11
,
PRKDC
,
VIM
,
CST3
,
TIMP1
,
YWHAZ
,
NEDD8
,
STK17A
) kan være preget etter et søk ved hjelp av søkeord «metastase» og «apoptose». Noen av disse genene ble forbundet med epithelial-til-mesenchymale overgang (EMT), en funksjon som er blitt stadig mer anerkjent som et viktig steg i kreft metastase [23].
I M
CUP ( 2.5) datasett, 15 gener ble nedregulert. Av disse genene, fokuserte vi på
CD24
,
KRAS Hotell og
DICER1
. De kjente funksjoner av de ovennevnte oppregulert og nedregulert gener vil bli diskutert i detalj nedenfor.
Relativ Uttrykk for oppregulert ribosomale proteiner
I M
CUP (2.5) datasett, vi også identifisert 6 ribosomale proteiner (
RPL18A
,
RPS7
,
RPL11
,
RPS10
,
RPL36
,
og RPLP2
). Vi fant 11 flere gener for ribosomale proteiner (
RPL24
,
RPL35
,
RPL35A
,
RPS20
,
RPL13A
,
RPL28
,
RPS26
,
RPS14
,
RPL27A
,
RPL19
,
og RPL29
) i M
CUP (2,0) datasett. Ribosomale proteiner er satt sammen til små og store ribosomale subenheter. De små 40 S og store 60 S ribosomale subenheter inneholde ca 32 og 47 ribosomale proteiner (kalt RPS og RPL proteiner), henholdsvis [24]. Den økte ekspresjon av ribosomale proteiner har blitt assosiert med øket proliferasjon og vekst; i noen tilfeller, men øket ekspresjon har også vist seg å undertrykke tumorgenesen [25], [26].
For å undersøke hvorvidt ribosomale proteingenene kan brukes som biomarkører for å diskriminere CUP fra andre krefttyper, den midlere GEPs for totalt 77 ribosomalt protein gener ble sammenliknet med clustering for CUP, normal lymfom og 24 kjente krefttyper (figur 3). De ribosomale proteiner gener som var oppregulert i CUP var også oppregulert i LAC.
ribosomalt protein gener er angitt til høyre. På heatmap, lilla representerer oppregulert gener og grønt representerer nedregulert gener, i forhold til uttrykket nivåer i normale lymfeknuter, med skalaen som vises øverst til venstre. Genene som utelukkende ble overuttrykt i CUP og lunge adenokarsinom er uthevet.
De relative mRNA uttrykk nivåer av 4 ribosomalt protein gener som var oppregulert i CUP (
RPS7
,
RPL11
,
RPS10
, og
RPL36
) ble sammenlignet med nivåene i normal lymfom og 24 kjente krefttyper (figur 4). De 42 CUP prøvene som stadig inneholdt store mengder av disse mRNA tilhørte den større CUP klyngen, mens de resterende 15 prøven viste at forholdsvis mindre mengder av disse mRNA tilhørte den mindre klyngen, som vist i figur 2. Som forventet, vil den økte uttrykkene av disse mRNA ble også observert i LAC, men ikke i de andre krefttyper (figur 4).
de relative ekspresjonsnivåer av (A) RPS7, (B) RPL11, (C) RPS10, og (D ) RPL36 ble sammenlignet ved å bruke individuelle CUP prøver (n = 60), den midlere ekspresjonsnivåer av kjente krefttyper, og en normal lymph node prøver (n = 25). De ASINH-transformerte verdier for hvert gen ble brukt for beregningene.
Diskusjoner
Samler datasett fra gen-uttrykk microarray analyse av ulike typer svulster har aktivert etableringen av orgel – og tumor-spesifikke uttrykk profiler som forbedrer presis prediksjon av primære stedet for CUP [9], [10], [14], [15]. Vår offisielle fase 2-studie for å underbygge mulighetene for CUP prediksjon ved hjelp av vårt algoritmen er for tiden pågår og vil gi gener som viser unike uttrykk mønster i CUP. En overbevisende teori for å forklare CUP er at den primære kreft er mikroskopiske og kan forsvinne på grunn av merket apoptose etter såing metastaser som er i stand til å spre seg til flere store svulster i ulike vev [27]. Som en høy metastase potensial og sårbarhet for apoptose ville forklare egenskapene til CUP vel, vi først søkte etter gener knyttet til metastasering og apoptose blant alle de genene som var oppregulert med mer enn 2,5 ganger i cupen prøver (M
CUP (2,5) datasettet).
av de 14 oppregulert gener som ble funnet (
S100A4, PRG1, S100A6, GSTP1, EIF5A, LGALS1, S100A11, PRKDC, VIM, CST3, TIMP1
,
YWHAZ
,
NEDD8
,
STK17A
), tre (
S100A4
,
S100A6
,
S100A11
) tilhører en gruppe av S100 proteiner involvert i Ca
2+ aliserte nettverk, og å regulere en rekke intracellulære aktiviteter, inkludert cellevekst og motilitet [28]. Uttrykkene av disse genene er observert i flere epiteliale tumorer og har vært knyttet til metastase [29], [30].
S100A4
, sammen med
VIM
, har også blitt brukt som en EMT markør [31]. Overekspresjon av
EIF5A
induserer EMT, og dermed fremme tumormetastaser fra kolorektal og leverkreft [32]. Serglycin, et genprodukt av
PRG1
, er et proteoglykan som er blitt funksjonelt identifisert som et betydelig regulator av metastase i nasofaryngealt carcinom (NPC) [33]. Den forhøyede ekspresjon av Serglycin i NPC celler kan mediere nivået av vimentin (
VIM
) ekspresjon, som ikke bare er en markør for den EMT, men har også en viktig rolle i reguleringen av cellulær migrasjon [31] , [34]. Lewis lunge carcinoma celler i mus viser metastasering til lungen når cellene uttrykker Galectin-1 (Gal-1), et stort karbohydrat-bindende protein som kodes av
LGALS1
, noe som tyder nye strategier for målretting Gal-1 in cancer [35].
Både metastatiske celler og medikamentresistente celler som har lignende genuttrykksmønster av overlevelses-relaterte molekyler, noe som tyder på at metastatisk kreft kan være vanskelig å behandle på grunn av resistens mot anticancer legemidler. DNA-avhengig proteinkinase (DNA-PK), et genprodukt av
PRKDC
, er ett av proteinene oppregulert i flere metastatiske og medikamentresistente cancerceller [36]. Fordi oppregulering av DNA-PK ble observert i koppen pasientene i vår årsklasse, som aldri hadde blitt behandlet med kjemoterapi, kan DNA-PK indikerer viktig motstand, snarere enn ervervet resistens, til kjemoterapi. GSTP1 har også vært postulert i flere krefttyper for å forsterke metastatisk potensial og utvikling av resistens mot legemidler som induserer reaktive oksygenarter (ROS), slik som paclitaxel og cisplatin [37], [38]. Andre gener oppregulert i CUP viser også en betydelig rolle i chemoresistance og kan være knyttet til metastatisk potensial. Brystkreft celler som overuttrykker TIMP-1, en kjent inhibitor av matriks-metalloproteinase, oppviser en redusert følsomhet overfor kjemoterapeutiske legemidler paclitaxel og epirubicin gjennom aktivering av transkripsjonsfaktor NF-kB [39]. Den slo ned uttrykk for 14-3-3 ζ, et gen produkt av
YWHAZ
, sensitizes hode og nakke kreft celler til kjemoterapi [40]. Et lite molekyl inhibitor av NEDD8 aktiverende enzym (NAE) kan være aktive mot tumorer som er resistente mot andre kjemoterapeutiske midler [41].
I motsetning til de hittil beskrevne gener, cystatin C (
CST-3
) og STK17A funksjon som direkte pro-apoptotiske faktorer ved antagonisering av TGF-β signalering og ved modulering av ROS, respektivt. Cystatin C har blitt vist å interagere med TGF-β type II-reseptoren, for derved å forhindre TGF-β binding og påfølgende EMT induksjon [42]. TGF-β har blitt akseptert som en viktig initiativtaker til EMT; Men NF-kB ble nylig funnet å fremme EMT i noen celler som er svarer til TGF-β fordi de mangler funksjonell SMAD4, som representerer en alternativ vei som fører til EMT som kan erstatte TGF-β signalering [43]. NF-kB signale kan hovedsakelig indusere EMT i CUP. Både TIMP-1, som kan aktivere NF-kB, og vimentin, som aktiveres av NF-kB, var blant de gener (proteiner) som ble opp-regulert i CUP som beskrevet ovenfor, noe som gjør denne hypotesen mer sannsynlig [39], [43]. STK17A blir oppregulert i respons til oksidativt stress i et p53-avhengig måte [44]. Siden STK17A er kjent som en positiv regulator av apoptotisk reaksjonsvei og dets ekspresjon nivå i kolorektale karsinomer forsterkes i lesjoner med lymfeknutemetastase, kan den apoptotiske prosess være involvert i metastaser av karsinom, inkludert CUP [45].
av de 15 nedregulert gener i M
CUP (2,5) datasett,
CD24
,
KRAS Hotell og
DICER1
er av spesiell interesse. CD24 er den mest brukte markør, sammen med CD44, for å identifisere tumor initiere celler i brystcarsinomer. CD44
+ /CD24
– /lav brystkreftceller har evnen til å metastasere, ettersom anriking av disse stilk-lignende celler er betydelig observert hos pasienter med positive lymfeknuter [46]. En undergruppe av kras mutant kreftceller utstillingen «kras avhengighet» og har et differensiert epitel fenotype. Induksjonen av EMT har vist seg å omdanne KRAS-avhengige kreftceller til å KRAS-uavhengige celler, som ikke krever den fortsatt ekspresjon av kras [47].
Dicer1
fungerer som en haploinsufficient tumorsuppressorgen [48]. Hyppig tap av ett allel av
Dicer1
har blitt observert i flere forskjellige krefttyper forårsaker en global reduksjon av steady-state mikro RNA-nivåer som kan være funksjonelt undertrykkende til onkogenese og metastasering av CUP.
økt uttrykk av flere ribosomale proteiner ble funnet i CUP. Hvorvidt disse endringene i uttrykket er kausalt relatert til generering av CUP er ukjent. I noen tilfeller har overekspresjon av ribosomale proteiner, inkludert RPL5, RPL11, RPL23 og RPS7 blitt vist å undertrykke tumorgenesen [49], [50]. Disse proteinene aktiverer p53 ved å binde seg til MDM2 og hemme MDM2-p53 medierte ubiquitinering og degradering i respons til nukleolært spenning (også kalt ribosomalt stress). RPL11 og RPS7 ble nylig vist å være nødvendig for p53-aktivering indusert av DNA-skadende midler [51], som tyder på at disse ribosomale proteiner kan spille en avgjørende rolle i p53-aktivering som respons på forskjellige stressfaktorer. Videre neddylation, prosessen ved hjelp av hvilken ubiquitin-lignende protein NEDD8 er konjugert til målet, er avgjørende for RPL11 rolle i mediering av p53-signalering [49]. Interessant nok ble disse to ribosomale proteiner og NEDD8 inkludert i M
CUP (2,5) datasett. Svulsten suppressor funksjonen som utføres av disse proteinene kan være relatert til sårbarhet for apoptose at CUP (på hovednettstedet) utstillinger som en av sine eiendommer.
For funksjonelle analyser av de identifiserte gener, overekspresjon eller knockdown eksperimenter ved hjelp egnede cellelinjer ville være sannsynlig å forfølge dersom genet av interesse confers forandring i vekst eller metastatisk evne til cellene. Den metastatisk prosess kan evalueres
in vitro
ved å overvåke celle invasjon gjennom Matrigel og adhesjon av celler til plater, etc. Syntetiske hemmere spesifikt for Gal-en, DNA-PK og 14-3-3 ζ har blitt utviklet [52] – [54]. Dermed vil det være interessant å undersøke effekten av disse hemmere på cellene overekspresjon de respektive genet
in vitro
eller
in vivo
, noe som kan føre til målrettet behandling for CUP.
til vår overraskelse, genuttrykket profil (GEF) av CUP lignet at av lunge adenokarsinom (LAC), som kan bare reflektere den relativt høye metastatisk potensial på LAC. I en studie med
18F-fluor-2-deoxyglucose positronemisjonstomografi (FDG-PET), oftest oppdaget plasseringen av primærtumor hos pasienter med CUP var lunge [55]. I CUP, den primære kreft og dens metastase (-ses) oppfører seg svært forskjellig i forhold til spredning, noe som fører til antagelsen om at de molekylære profiler av CUP prøver fra de to områdene vil variere. Vi kan ikke sammenligne disse forskjellene fordi den primære kreft er uidentifiserbare. En differensial genuttrykk analyse ved hjelp av primære og metastatiske tumorvev fra avanserte lungekreftpasienter kan gi noen ledetråder til dette spørsmålet.
I konklusjonen, identifiserte vi flere gener som var oppregulert i CUP, og som kan bidra til Kjøpet av en metastatisk fenotype samt motstand mot kreft narkotika i mange tilfeller. Proapoptotiske faktorer ble også identifisert. Den kombinatoriske virkninger av de multiple funksjoner av gener som er sterkt uttrykt i CUP kan være involvert i regulering CUP atferd, for eksempel apoptose og metastasering. Immunhistokjemisk-baserte eller PCR-basert validering av kandidatgener er nødvendig for å avgrense den molekylære klassifiseringen av CUP.
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
Heatmap konstruert som i figur 1, men med unntak av
Vapa
genet
doi:. 10,1371 /journal.pone.0063249.s001 plakater (TIF)
Figur S2.
Cluster dendrogram for hver krefttype. Clustering analyse ble gjort ved hjelp av Ward metode og 77 ribosomalt protein gener
doi:. 10,1371 /journal.pone.0063249.s002 plakater (TIF)
Takk
Vi takker Takuya Wada for microarray skanning og dataanalyse, Tomoko Kitayama for teknisk støtte, og Marco DeVelasco for kritisk lesing av manuskriptet. Dette arbeidet ble støttet av NPO West Japan Oncology Group.
