Extracto
Introducción
La metástasis se piensa que es un evento clonal mediante el cual una sola célula inicia el desarrollo de un nuevo tumor en un sitio distante. Sin embargo, el grado en que los tumores primarios y metastásicos difieren en un nivel molecular sigue siendo poco clara. A fin de evaluar estos conceptos, se utilizó la secuenciación de próxima generación (NGS) para evaluar la composición molecular de las muestras de tejido de cáncer colorrectal primarios y metastásicos pareadas.
Métodos
468 muestras de tumores colorrectales de una gran personalizada iniciativa de la medicina fueron evaluados mediante secuenciación génica dirigida de 1.321 genes individuales. Dieciocho pacientes producen perfiles genómicos para 17 pares de primaria: metastásico (y 2: metastásico metastásico). Especímenes
Resultados
Un promedio de 33,3 mutaciones /tumor fueron concordantes (compartido) entre diferentes muestras, incluyendo comunes genes conocidos (APC, KRAS, TP53). Una media de 2,3 mutaciones /tumorales fueron discordantes (no compartido) entre pares de sitios. Estado mutacional del gen KRAS fue siempre concordantes. La tasa global de concordancia para las mutaciones fue del 93,5%; Sin embargo, casi todos (18/19 (94,7%)) tumores pareadas mostró al menos una discordancia mutacional. Las mutaciones se observaron en:
TTN
, el gen más grande (5 pares discordantes),
ADAMTS20
,
APC
,
MACF1
,
RASA1
,
TP53
, y
WNT2 gratis (2 pares discordantes),
SMAD2
,
SMAD3
,
SMAD4
,
FBXW7
, y otros 66 (1 par discordante).
Conclusiones
Mientras que los tumores primarios y metastásicos muestran poca variación global, la coevolución produjo el incremento de mutaciones en ambos. Estos resultados sugieren que mientras que la biopsia del tumor primario es probablemente suficiente en el paciente sin quimioterapia previa, biopsias adicionales de enfermedad primaria o metastásico que sean necesarias para la terapia con precisión a medida siguiendo la resistencia a la quimioterapia o la falta de sensibilidad con el fin de explicar adecuadamente la evolución del tumor.
Visto: Kim R, Schell MJ, Teer JK, Greenawalt DM, Yang M, Yeatman TJ (2015) Co-Evolución de la variación en la somática primaria y cáncer colorrectal metastásico puede expandirse Indicaciones de biopsia en la era molecular. PLoS ONE 10 (5): e0126670. doi: 10.1371 /journal.pone.0126670
Editor Académico: Hiromu Suzuki, Universidad Médica de Sapporo, Japón
Recibido: 27 Octubre, 2014; Aceptado: 6 Abril 2015; Publicado: 14 de mayo de 2015
Derechos de Autor © 2015 Kim et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Disponibilidad de datos: Todos los datos relevantes están en el canto de apoyo a sus archivos de información en papel y
Financiación:. el estudio fue apoyado por los Institutos nacionales de Salud (NIH) nih.gov U01CA157960 (TJY). La fuente de financiación no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito. Merck & Co., Inc /AstraZeneca prestado apoyo en forma de salarios para el autor [DMG], pero no tuvo ningún papel adicional en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito. Las funciones específicas del autor se articulan en la sección 'autor' contribuciones
Conflicto de intereses:. DMG fue empleado anteriormente por Merck & Co., Inc. y actualmente por AstraZeneca. Esto no altera la adhesión de los autores a PLoS ONE políticas en los datos y materiales de uso compartido.
Introducción
El cáncer colorrectal (CCR) es el tercer cáncer más común en hombres y mujeres [1] . Aproximadamente un tercio de los pacientes finalmente sucumbir a la enfermedad. Muchos pacientes se presentan con enfermedad metastásica sincrónica o llegar a desarrollar la enfermedad metastásica metacrónico después de la resección del tumor primario. Recientemente, para comprender mejor la enfermedad, un análisis del genoma a gran escala se llevó a cabo en el cáncer colorrectal por la red usando TCGA tumor y las muestras normales [2]. En ese estudio, como se esperaba,
APC
,
TP53
,
KRAS
,
SMAD4
,
BRAF
y
PIK3CA
mutaciones se encuentran comúnmente. También se identificaron muchas mutaciones adicionales, observados con menos frecuencia. Debido a que este estudio se ha limitado en gran medida al análisis de los cánceres primarios, se justificaba una mayor comprensión de la enfermedad metastásica.
Si bien los mecanismos precisos que rigen la metástasis tumoral son aún poco conocidos, han surgido varias explicaciones posibles. Una idea es que la metástasis es un derivado clonal pura de la primaria, que es casi genéticamente idéntico pero para algunos nuevos genes de controlador (Fig 1A) [3]. Una extensión de esta idea es que un tumor podría simplemente experimentar un cambio fisiológico de plástico en la expresión génica, tal vez no guardan relación con el cambio mutacional, sino más bien relacionada a señales ambientales, lo que resulta en una transición epitelial a mesenquimal (EMT) que permite metástasis [4]. Otra idea es que la lesión metastásica es genéticamente distinta de la primaria, ya sea debido a la diseminación de una célula altamente divergentes de una primaria heterogénea, o incluso el origen de un clon distinta (Fig 1B) [5, 6]. Un tercer modelo sugiere tumores primarios son genéticamente similares a las lesiones metastásicas, pero no exactamente el mismo. Con el fin de hacer metástasis, el tumor primario debe experimentar ganancia o pérdida de la función adicional a través de la mutación para permitir la invasión y propagación de la enfermedad (Figura 1C) [7-9]. Cada uno de estos tres modelos se complica por la posibilidad de la heterogeneidad del tumor dentro del tumor primario (Figura 1D).
a. Primaria y conocido son genéticamente idénticas, y la metástasis se produce a través de cambios epigenéticos o reguladores, tales como los que contribuyen a fenotipos EMT /MET. segundo. Primaria y conocido son genéticamente distintos, demostrando que las células se separaban rápidamente después de la escisión, o que son eventos independientes. do. Los tumores primarios y conocido compartir muchas mutaciones, pero cada uno tiene algunos que son únicos. re. Ejemplos de composición posible del tumor.
Para obtener una perspectiva de las explicaciones biológicas a veces en conflicto para el comportamiento metastásico, y para determinar mejor qué sitio del tumor debe realizarse una biopsia, se realizó un estudio de un conjunto único de muestras tumorales . En este estudio, hemos realizado centramos en la secuenciación de genes de los pares tumorales 19 utilizando una plataforma de secuenciación de próxima generación masivamente paralelas en cohortes de CRC tumores primarios y metastásicos pareadas.
Materiales y Métodos
Inclusión criterios
apareadas muestras de cáncer colorrectal se identificaron en el H. Lee Moffitt Cancer Center como parte de un gran estudio poblacional de la adquisición de cerca de 20.000 broche de congelados, los especímenes de cáncer clínicamente caracterizados [10, 11]. cánceres colorrectales sincrónicas y metacrónicas eran todo incluido.
Tumor de muestras /Extracción de ADN
Las muestras primarias y metastásicas de más de 2.000 pacientes con cáncer colorrectal estaban disponibles para el análisis. En todos los casos, los tejidos y los datos clínicos se recogieron en los pacientes bajo la aprobación del comité institucional de revisión como parte del proyecto de Cuidado Total del Cáncer (TCC) [10]. La aprobación para analizar los datos clínicos de los pacientes cuyos tumores se utilizaron para la secuenciación específica fue recibido para este estudio de la Universidad del Sur de Florida (USF) Junta de Revisión Institucional el 11 de junio de 2014, proporcionando una renuncia de autorización HIPAA y el consentimiento para esta retrospectiva, de -identificado estudio. Además, la categoría 4 exención y las renuncias fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de Spartanburg regional en septiembre de 2013, válido hasta septiembre de 2019.
Todos los tumores fueron recogidos de las resecciones curativas de supervivencia y se congelaron en nitrógeno líquido dentro de 15-20 minutos de extirpación. Los tumores se sometieron a un proceso de control de calidad para asegurar macrodissection & gt; 80% tumor estaba presente en la muestra que se sometieron a análisis de la secuencia (que permite la detección de mutaciones sensibles). El tejido normal, el tejido necrótico y tejidos estromales excesivas fueron disecados fuera de la muestra bajo el control de la sección de congelados. a continuación, se extrajo ADN de 468 muestras de CRC, seguida de secuenciación selectiva usando un diseño personalizado Agilent Claro Seleccione Capturar, Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, CA. 1.321 genes asociados al cáncer fueron seleccionados por un comité conjunto (Merck Co., Inc & amp; Moffitt) para la captura y la secuencia híbrida. sondas de captura para los 1.321 genes se basan en la captura de Agilent 50MB Claro Select (Ver Tabla A en Archivo S1 de la lista de genes).
Secuenciación y Análisis
de datos Variant.
Un promedio de 1,4 GB de datos de secuenciación de genes dirigidos (1.321 genes que cubre 3.8 MB) se genera para cada muestra de tumor usando 90 pb de extremo emparejado tecnología de secuenciación por síntesis (GAIIx, Illumina, Inc., San Diego, CA) por BGI (Shenzhen, china). El Burrows-Wheeler alineador (BWA [12]) se utilizó para alinear las secuencias a hg19 referencia humano. El análisis del genoma Toolkit (GATK [13]) se utilizó para la inserción /deleción realineación, recalibración nivel de calidad, y la identificación de variantes. ANNOVAR [14] se utilizó para anotar mutaciones. Aunque las muestras normales emparejados no estaban disponibles para los 19 individuos de tumor metastásico, hemos enriquecido para las mutaciones somáticas mediante la eliminación de las variantes con un alelo menor frecuencia global de & gt; 1% en el conjunto de datos del proyecto 1000 Genomas. Además, los datos de 523 muestras de tejido o sangre normales del conjunto de datos de mama TCGA se descargaron de dbGaP y se analizaron utilizando la misma tubería BWA /GATK como nuestras muestras secuenciadas. Un total de 21.179 variantes no silentes que se identificaron en los tejidos normales también se utiliza para filtrar germinal variantes previstas, enriqueciendo aún más para las mutaciones somáticas. Filtrado con el conjunto de datos normal, sin igual también redujo el número de artefactos analíticos (mutaciones observadas con frecuencia en un conjunto de datos normales analizados con los mismos métodos, pero no en 1000 Genomas, es probable que sean artefactos). recuentos de mutación se basan en los datos filtrados. Las mutaciones en diferentes muestras fueron comparadas directamente para identificar las diferencias. Las diferencias de potencial fueron revisados manualmente con samtools TView y mpileup [15]. Las mutaciones que parecían ser artefactos de alineación basan en la revisión manual teniendo en cuenta el desequilibrio hebra, muchas mutaciones en la misma lectura, la presencia de recorte cerca de la posición de la mutación posición, no aleatoria de mutación en las lecturas, la calidad de la cartografía baja, y la evidencia de la lectura en condiciones normales muestras (y no 1.000 Genomas) fueron excluidos del análisis. Este paso descalificado 12,3% de las mutaciones posibles diferenciales, y el 26% de éstos estaban en
Muc4
, un gen sospechoso de albergar artefacto variantes [16, 17]. Las muestras se consideraron diferentes en una posición si la mutación estaba presente en una muestra (generalmente & gt; 10%, la sensibilidad de frecuencia alelo determinado empíricamente dado ~ 140x profundidad media de cobertura de este y otros proyectos de la misma el conjunto de datos matriz de ~ 4.000 muestras) y ausente o rara vez se ve en la otra. Para evitar falsas diferencias resultantes de las determinaciones de mutación diferenciales, las alineaciones en las posiciones de mutación fueron revisados manualmente: Esta revisión manual también nos permitió identificar falsos diferencias; es decir, cuando las frecuencias de alelos en una posición fueron similares, o una mutación se observó de forma fiable en la muestra de "referencia" (a pesar de una determinación diferencial), reclasificamos que éstos sean concordantes mutaciones.
Resultados
los datos clínicos
desde 2008 a 2010, se recogieron 488 muestras de CRC relacionados con 468 pacientes secuenciados para evaluar el perfil genómico de CRC a partir de tejido primario o metastásico. Fuera de estas muestras, 18 pacientes tenían perfiles genómicos disponibles desde más de una muestra de tejido (es decir, primaria emparejado: metastásico muestras). Quince pacientes tenían muestras de ganglios linfáticos regionales tanto primarios como metastásicos /locales, dos tenían muestras metastásicas separados, y un paciente tenía dos primarias y dos muestras de tejido metastásico disponibles. Por lo tanto un total de 19 pares de muestras estaban disponibles. Las características clínicas se describen en la Tabla 1. En combinación muestras presentaron inicialmente con lesiones sincrónicas en 16 casos (84%), mientras que tres pares involucrados enfermedad metastásica metacrónico. sitios de metástasis distantes incluyen hígado (N = 8), los ganglios linfáticos (N = 7), pulmón (N = 3) y ovario (N = 1).
mutacional de perfiles y pruebas de MSI
a mediana de 16.209.684 lecturas se generó para cada muestra, con 15.785.209 de alineación para el genoma de referencia humano, y 5.390.906 de alineación dentro de 25 pares de bases de las regiones de destino. La mediana de las coberturas en las bases específicas fueron: 94,3% & gt; = 10x; 90.7% & gt; = 20x, y el 79,6% & gt; = 50x. La mediana de la profundidad media de cobertura en bases selectivas fue 146.7x (véase la Tabla B en el Archivo S1 para más detalles sobre sample_seq_metrics).
En el estado mutacional de perfiles de los pacientes, que se centró específicamente en los genes conocidos tales como
APC
,
KRAS
,
TP53
,
BRAF
y
PIK3CA
. estado MSI también se evaluó también por el análisis genético de los microsatélites en todos los casos. Un
APC
mutación se observó en 16 de los 18 pacientes y mutaciones de TP53 se observaron en 12 pacientes.
KRAS
se encontraron mutaciones en 9 pacientes y ubicados en los codones 12, 13, o 61.
se detectaron mutaciones PIK3CA
en tres pacientes. Cabe destacar que ninguno de los pacientes tuvo un
BRAF (V600E)
mutación. Un paciente fue MSI-H, 4 pacientes eran MSI-L, pero sólo en uno de los tejidos, mientras que los 13 pacientes restantes eran MSS.
Concordancia de mutaciones en pares coincidentes de carcinomas primarios y metástasis derivados
Se examinó la concordancia mutacional de una cohorte de 19 pares de tumores (figura 2, Tabla 2, las posiciones exactas, profundidades y frecuencias de los alelos se describen en la Tabla C en S1 archivo). De los 38 tumores, se identificaron 1.352 alteraciones somáticas putativo entre entre 1.321 genes. De estos, 1,264 alteraciones se produjo en ambas muestras (media = 33,3 /muestra), 35 se produjeron sólo entre las 17 muestras primarias (media = 2,1), y 53 se produjo sólo en las 21 muestras metastásicas (media = 2,5). En particular, los conteos fueron muy similares para las primarias: los ganglios linfáticos y primaria: pares de metástasis a distancia (media = 36,7 alteraciones compartidos y 31.2). Por lo tanto, la tasa global de concordancia para las mutaciones fue del 93,5%. Sin embargo, casi todos (18/19 (94,7%)) tumores emparejados mostraron al menos una discordancia mutacional.
La gran mayoría de las mutaciones son compartidos. Pares de A a F representan metástasis de ganglios linfáticos regionales y los pares de G a R representan metástasis a distancia.
diferencias mutacionales observados en los pares de muestras se enumeran en la Tabla 3. El
TP53 (R196X)
alteración se observó en 10 de los otros 450 pacientes que no tenían muestras pareadas; nos referimos a las mutaciones tales como
recurrente. Otras mutaciones diferenciales que eran recurrentes en nuestra cohorte más amplia eran
APC (R223X) Hoteles en 7 pacientes,
APC (E1268X)
en 3 pacientes,
TP53 (E294fs) gratis ( nota: Existen otras alteraciones fueron E294X) en 2 pacientes, y
JAK1 (802_803del)
y
HSP90AB1 (549_550del)
que ocurre en otro paciente
Siete genes. tenido dos o más alteraciones discordantes (Tabla 4). Se presentan en orden de sus tasas de mutación discordantes, que es el número de mutaciones por bases de nucleótidos por espécimen de tejido descendente. Seis de ellos tienen exactamente 2 alteraciones discordantes, por lo que la tasa de mutación en los genes más pequeños es más alta. Cinco alteraciones no compartidos se observaron en
TTN
; Sin embargo, dado su tamaño, la tasa de mutación no compartida era más baja entre los siete genes. Se debe prestar especial atención a la
TP53
y
APC
mutaciones, ya que se sabe que son mutaciones del conductor en el cáncer de colon. Además de la
APC
gen, que se produce en más de dos tercios de cáncer colorrectal,
WNT2
y
MACF1 también
afecta la vía Wnt, mientras que
RASA1
es en la vía de RAS. Los genes de interés especial con una sola mutación no compartido incluyen
SMAD2
,
SMAD3
,
SMAD4
, y
FBXW7
; Además, tres PTP (
PTPN13
,
PTPRC
,
PTPRD
) fueron discordantes.
Algunos de los genes identificados como discordante tiene ha encontrado que está mutado en el conjunto de datos TCGA CRC en las frecuencias & gt; 10% (por ejemplo,
SMAD4
,
ZNF831
,
ZNF217
,
HSP90AB1
,
TP53
,
SYNE1
,
SMAD2
,
TTN
,
MACF1
,
PREX1
,
FBXW7
,
CSMD3
).
Discusión
la metástasis se cree que es en gran medida un proceso clonal mediante el cual la célula se origina de la lesión metastásica se deriva de la primaria lesión, lo que sugiere fuertemente los dos deben ser estrechamente vinculadas [3], a pesar de la controversia es precisamente lo diferente que las lesiones primarios y metastásicos son en relación con sus mutaciones, expresan los genes y las proteínas. También se desconoce la heterogeneidad relativo del tumor primario. Por ejemplo, es el tumor compuesto en gran parte de las células con alto potencial metastásico y sólo unos pocos escapan debido a un evento estocástico que conduce a la metástasis, o es el caso de que sólo unas pocas células en el tumor primario han ganado potencial metastásico y residir en algunos ubicación geográfica desconocida dentro de la lesión primaria? El primer concepto que apoyaría la idea de que la biopsia de la lesión primaria es suficiente para predecir el potencial metastásico, así como posibles objetivos de drogas, mientras que la última la biología daría lugar a errores de muestreo de biopsia que conducen a conclusiones clínicas inadecuadas. El primer concepto también podría dar lugar al patrón ocasional de la metástasis escopeta difusa y mortal contra el patrón habitual oligometastásica visto. Otra posibilidad es completamente diferente que no se requieren nuevos eventos mutacionales para la metástasis, sino que más bien se trata de un acontecimiento fisiológico provocada por pistas del estroma. Esta teoría está encarnado en el concepto de la transición epitelial a mesenquimal donde se requiere un estado mesenquimales transitoria de plástico para una célula tumoral para invadir y viajar a sitios de metástasis distantes en una reversión del proceso (MET) da lugar a una re-capitulación de la la biología del tumor primario. Hay
in vivo
y
in vitro y modelos de metástasis que muestran la expresión de genes variables entre las lesiones primarias y de sus lesiones metastásicas afines sin cambios genómicos sustanciales que apoyan esta teoría. Por ejemplo, los estudios clásicos han demostrado un alto potencial metastásico se puede adquirir a través de la selección de serie "fenotípica" o incluso la clasificación de las células de un original clon mal metastásico. Si este es el caso, la genética del tumor primario y metastásico podrían ser casi idénticos, lo que permite la biopsia de cualquiera lesión.
NGS recientemente se han realizado estudios para arrojar luz sobre algunas de estas cuestiones. Estudios recientes utilizando NGS de otros tumores malignos como el de mama y el carcinoma de células renales han apoyado la hipótesis de que existen importantes diferencias genéticas entre las lesiones primarias en comparación con los sitios de metástasis que pueden permitir un seguimiento de la evolución del desarrollo [18, 19]. Curiosamente, un estudio reciente en el cáncer de colon mostró que notablemente sólo la mitad de las lesiones metastásicas CRC probadas tenía el mismo origen clonal con su tumor primario mientras que el resto de los casos eran genéticamente distintas [6]. Este tipo de estudios podrían sugerir que cada lesión metastásica debe realizarse una biopsia con el fin de comprender plenamente la complejidad de la enfermedad. Otros estudios, sin embargo, sugieren que las metástasis pueden ser más como sus lesiones primarias que no [20, 21]. En apoyo de esta idea, hay un estudio reciente colorrectal que muestra una alta concordancia de los genes mutados comúnmente como
KRAS
,
ANR
,
BRAF
,
PIK3CA
, y
TP53
entre los sitios primarios y metastásicos [22]. Esto también es muy similar al estudio recientemente publicado en el cáncer de pulmón en 15 emparejados no pequeñas de cáncer de pulmón de células se evaluaron [23].
Para hacer frente a estas importantes cuestiones controvertidas, examinamos un nuevo conjunto de primaria emparejada y las lesiones metastásicas CRC utilizando un análisis de genes diana de un sólido conjunto de 1.321 genes del cáncer asociado con una cobertura de profundidad secuenciación ~ 100X. Nuestros datos sugieren una alta concordancia de eventos de mutación detectados entre pares primarios y metastásicos, ya procedan de los ganglios linfáticos locorregionales o sitios de metástasis distantes. Nuestros datos parecen contradecir un estudio CRC reciente utilizando la secuenciación del exoma que muestra grandes diferencias entre las lesiones que puede ser explicado por los acontecimientos primarios independientes (Figura 1B), o también pueden ser errores de muestreo o ruidos secundarios de baja cobertura secuenciación del exoma donde los acontecimientos de baja frecuencia se registran [6]. Nuestros datos en el cáncer de colon mostraron que la mayoría de las mutaciones identificadas fueron compartidos entre un tumor primario y su lesión metastásica emparejado cognado, incluyendo
KRAS
,
APC
, y
PIK3CA
que son mutaciones comúnmente probado en nuestros pacientes.
a pesar de la alta tasa de concordancia se observó en general, casi todos (18/19 (95%)) tumores pareadas mostró al menos una discordancia mutacional. La preocupación por el clínico se convierte entonces si esa discordancia es clínicamente significativo y digno de una nueva biopsia. Es responsable por el comportamiento metastásico? ¿Es un nuevo objetivo terapia, o un posible nuevo modo para la resistencia a la terapia? ¿O simplemente representan una muestra inadecuada de un tumor que es intrínsecamente heterogénea? Nuestros siete mutaciones multiplicar-discordantes incluyen dos casos cada uno de
APC
y
TP53
, potenciales conductores probables de progresión tumoral y potencial metastásico. Además, tres vía Wnt (
APC
,
MACF1
,
WNT2
) y una vía de Ras (
RASA1
) los genes se encuentran entre los siete. Estos resultados también sugieren células metastásicas letales pueden surgir como consecuencia de adicional de nuevas variantes mutacionales. La identificación de las características del cáncer primario que puede dar lugar a clones de células metastásicas letales es de gran interés. En nuestro estudio,
TTN
y
TP53
se encontraron mutaciones en tanto el sitio primario y metastásico, pero cada uno con nuevas alteraciones que apoyan la teoría de la ganancia de la función de clonación de células metastásico letal.
TP53
es una mutación que se ha estudiado ampliamente en el cáncer de colon [24]. Se ha informado de que un aumento de la incidencia de
TP53
mutaciones se asocia con lesiones secundarias de los tumores colorrectales, lo que sugiere que las mutaciones en este gen pueden desempeñar un papel importante en el establecimiento de las metástasis hepáticas colorrectales [25]. Por ejemplo, p53, el producto proteico de
TP53
, se ha informado para inhibir el efecto Warburg y promover el metabolismo mitocondrial oxidativo, un mecanismo anti-metástasis, y por lo tanto la inactivación de esta función supresora de tumores contribuye a proceso de la metástasis [26]. En nuestro estudio, 13/19 (68%) tenían pares
TP53
mutaciones, una tasa alta que es similar a otros estudios [27]. Curiosamente, en nuestro estudio, un paciente tenía una discordante
TP53
mutación en el sitio de metástasis, mientras que otro tenía una en el tumor primario. Las mutaciones discordantes de los pares de muestras son informativos respecto a la evolución del tumor. Estos hallazgos sugieren que
TP53
mutaciones son con frecuencia un evento cancerígeno tarde, consistente con un modelo evolutivo establecido por Vogelstein et al [28].
mutaciones adicionales interesantes que se encuentran en los sitios de metástasis eran miembros de la proteína tirosina fosfatasa (PTP) de la familia. Había 3 nuevas mutaciones observadas en lesiones metastásicas. Estas PTP se han descrito, ya sea como supresores de tumores o como oncoproteínas candidatos [29]. Las alteraciones en estos genes pueden dar lugar a cambios en el equilibrio de la actividad de la quinasa-fosfatasa que pueden tener efectos nocivos que en última instancia podrían conducir a la progresión del cáncer.
Nuestro estudio ganancia particular identificado de nuevas mutaciones, tanto en lo relativo a su primaria metastásico cognado emparejado lesión así como nuevas mutaciones en las lesiones metastásicas con respecto a las primarias. Esta observación puede explicarse por la co-evolución tanto de las lesiones primarias y metastásicas en el tiempo (Fig 1C). También es posible que estas mutaciones discordantes representan diferentes poblaciones de un tumor primario heterogénea.
Existen varias limitaciones a nuestro estudio. Nuestra pequeña cohorte de tamaño incluía una población heterogénea, con ambos tumores sincrónicos y metacrónicos. Estos grupos pueden ser intrínsecamente diferente genómicamente. Por ejemplo, las nuevas mutaciones observadas en los sitios metastásicos pueden ser el resultado del proceso metastásico o debido a la selección de clones resistentes inducidos por el tratamiento sistémico anterior como la terapia neoadyuvante antes de la resección hepática. Por desgracia, no tenemos datos clínicos de quimioterapia para los pacientes que desarrollaron la enfermedad metacrónico. Por lo tanto, no está claro qué efecto, si los hay, quimioterapia o terapias dirigidas tendrían sobre la aparición de nuevas mutaciones en los sitios de metástasis. También heterogeneidad intratumoral, mientras que probablemente no es tan alta en las lesiones de CRC como en los nódulos de células renales geográficamente distintas derivadas del mismo tumor primario [28], puede ser un factor de confusión que podría explicar algunas de divergencia genética también. Nuestro estudio se utilizó muestras resecado quirúrgicamente lo que nos permite capturar una gran porción de cada tumor y evaluar de manera efectiva su heterogeneidad mediante la observación de baja frecuencia, variantes de sub-clonales.
Conclusiones
Nuestro estudio mostró una alta nivel de concordancia de posibles alteraciones somáticas, lo que sugiere que el perfil genómico de sitio primario es muy similar a la del lugar de la metástasis para la mayoría de los genes del cáncer interrogados. Por lo tanto, la biopsia del tumor primario puede ser suficiente en pacientes quimioterapia anteriormente. Sin embargo, también creemos que hay casos en que las nuevas biopsias son probablemente necesarias para evaluar con precisión el paisaje mutacional de una terapia de tumores y el diseño apropiado, por ejemplo, en pacientes con CRC que progresan después de cierto tratamiento (es decir, la terapia anti EGFR). En esta situación, es posible que un subclón resistente ha surgido bajo presión selectiva de la terapia dirigida. También hay ocasiones en las que sólo se ve la respuesta en el tumor primario y no en el lugar de la metástasis. En este escenario, es posible que las nuevas mutaciones se han producido en el lugar de la metástasis que conduce a la resistencia. Estos datos justifican la necesidad de una nueva biopsia del lugar de la metástasis de comprender mejor la resistencia adquirida o nuevas mutaciones viables para que los pacientes se podría ofrecer un tratamiento personalizado. Por lo tanto, puede ser importante que los estudios futuros permiten nuevas biopsias de sitios metastásicos para comprender mejor la metástasis y la resistencia adquirida.
Apoyo a la Información
S1 Archivo. archivo combinado de tablas de ayuda sobre Table A. La lista de 1321 genes para la secuenciación de destino.; Tabla B. Las métricas de secuenciación de muestra; Tabla C. La mutación métricas de secuenciación
doi: 10.1371. /Journal.pone.0126670.s001 gratis (DOCX)
Reconocimientos
Cuidado Total del Cáncer está habilitada, en parte, gracias al generoso apoyo de la Familia DeBartolo, y damos las gracias a los muchos pacientes que así se disponga de datos gentilmente y tejido para el Consorcio de Cuidado total del cáncer. Nuestro estudio también recibió una valiosa ayuda a los Servicios Básicos Bioestadística y Bioinformática del Centro de Cáncer H. Lee Moffitt & amp; Instituto de Investigación, un Centro Integral del Cáncer del NCI designado, con el apoyo bajo NIH subvención P30-CA76292.