Extracto
Antecedentes
Aumento del número de sustituciones de nucleótido único se ve en la mama y cáncer de ovario genomas con mutaciones asociadas a la enfermedad en
BRCA1
o
BRCA2
. La importancia de estas mutaciones en todo el genoma es desconocido. Nuestra hipótesis de todo el genoma carga mutación refleja deficiencias en la reparación del ADN y se asocia con el resultado del tratamiento en el cáncer de ovario.
Métodos y resultados
El número total de mutaciones exoma sinónimos y no sinónimos (Nmut ), y la presencia de la línea germinal o mutación somática en
BRCA1
o
BRCA2 gratis (mBRCA) se extrajeron a partir de secuencias de todo el exoma de alto grado cánceres ováricos serosos de Genoma del cáncer Atlas (TCGA ). Regresión de Cox y los métodos de Kaplan-Meier se utilizaron para correlacionar con Nmut respuesta a la quimioterapia y el resultado. Superior Nmut correlaciona con una mejor respuesta a la quimioterapia después de la cirugía. En pacientes con cáncer asociado-mBRCA, bajo Nmut se asoció con una menor supervivencia libre de progresión (SLP) y la supervivencia global (SG), independiente de otros factores de pronóstico en el análisis multivariante. Los pacientes con cánceres asociados-mBRCA y un alto Nmut tenían SSA y la SG notablemente favorables. La asociación con la supervivencia fue similar en los cánceres, ya sea con
BRCA1
o
BRCA2
mutaciones. En los cánceres de tipo salvaje BRCA, tumor Nmut se asoció con la respuesta al tratamiento en pacientes sin enfermedad residual después de la cirugía.
Conclusiones
Tumor Nmut se asoció con la respuesta al tratamiento y con tanto SLP y la SG en pacientes con cáncer de ovario seroso de alto grado de llevar a
BRCA1
o
BRCA2
mutaciones. En la cohorte TCGA, bajo Nmut predice la resistencia a la quimioterapia y la SLP y la SG más cortos, mientras que la alta Nmut pronostica un resultado muy favorable en el cáncer de ovario asociado-mBRCA. Nuestras observaciones sugieren que la carga total de la mutación, junto con
BRCA1
o
BRCA2
mutaciones en el cáncer de ovario es un marcador genómico de pronóstico y predictivo de la respuesta al tratamiento. Este marcador puede reflejar el grado de deficiencia en las vías de BRCA-mediada, o el grado de compensación por la deficiencia de los mecanismos alternativos
Visto:. Birkbak NJ, Kochupurakkal B, Izarzugaza JMG, Eklund AC, Li Y, Liu J, et al. (2013) Tumor Burden Mutación Pronósticos Resultado de cáncer ovárico con mutaciones BRCA1 o BRCA2. PLoS ONE 8 (11): e80023. doi: 10.1371 /journal.pone.0080023
Editor: Peiwen Fei, Universidad de Hawai Centro de Cáncer, Estados Unidos de América
Recibido: 6 Junio, 2013; Aceptado: 27 de septiembre de 2013; Publicado: 12 Noviembre 2013
Derechos de Autor © 2013 Birkbak 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
Financiación:. Este trabajo recibió el apoyo de la financiación concedida por la Fundación de Investigación del cáncer de ALR, JDI, UAM, ZS, y ZCW de mama. NUB fue financiado por la Fundación Villum Kann Rasmussen. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
biomarcadores fiables predecir la resistencia o sensibilidad a la terapia anti-cáncer de facilitar la selección de fármacos terapéuticos adecuados en pacientes con cáncer individuales. En el cáncer de mama, el receptor de estrógeno y HER2 (erbB-2 /neu) se usan clínicamente para tomar decisiones terapéuticas sobre la terapia endocrina y medicamentos dirigidos-HER2, respectivamente [1,2]. Tanto el receptor de estrógeno y HER2 participan en las vías que promueven el crecimiento del cáncer. Del mismo modo,
BRCA1
y
BRCA2
participar en la reparación libre de errores de roturas en el ADN de doble cadena por recombinación homóloga (HR) y las mutaciones heredadas en estos genes predisponen al cáncer de mama y de ovario [3] . Los cánceres ováricos que llevan
BRCA1
y
mutaciones BRCA2 gratis (mBRCA) presentan alteraciones cromosómicas masivas [4,5], y son más sensibles a los agentes que contienen platino ADN de reticulación, y los inhibidores de PARP [ ,,,0],6,7]. Los pacientes con cáncer de ovario seroso de alto grado que llevan a la línea germinal mBRCA experimentan una mayor supervivencia libre de progresión (SLP) y una mejor supervivencia global (OS) que los no portadores [6,8,9]. Por lo tanto,
BRCA1
y
BRCA2
puede considerarse biomarcadores que predicen la respuesta a la quimioterapia con platino y los inhibidores de PARP. Sin embargo, en estudios previos 15-18% de los cánceres de ovario asociado BRCA-respondió mal a los regímenes de quimioterapia basados en platino, y, o bien recurrido o progresado poco después de la cirugía inicial y la quimioterapia [8,9].
mayoría de los cánceres esporádicos de alto grado seroso de ovario y cáncer de mama triple negativo no tienen mutaciones en los genes BRCA, pero un subconjunto de estos tumores presentan aberraciones cromosómicas masivas y la capacidad de respuesta a la quimioterapia que daña el ADN [9-11] . Una hipótesis atractiva postula aberraciones cromosómicas son un medidor del grado de deterioro de la FC. sustitutos propuestos para defectos de recursos humanos incluyen medidas de aberraciones cromosómicas, incluyendo la pérdida de todo el genoma de heterocigosidad (LOH) y telomérica desequilibrio alélica [11,12]. La falta de Rad51 focos después de daño en el ADN también puede marcar las células con HR deteriorado [13].
Recientemente, un significativamente mayor carga de mutación se detectó mediante la secuenciación de todo el genoma o exoma de mama y cáncer de ovario con mBRCA, en comparación con sus homólogos que llevan las de tipo salvaje
BRCA1
y
BRCA2 gratis (wtBRCA) genes [14,15]. secuenciación del exoma de los cánceres ováricos serosos de alto grado se informó por el Consorcio del Genoma del Cáncer Atlas (TCGA) [9]. La secuencia de ADN de los cánceres de ovario se comparó con la secuencia de ADN de la línea germinal del mismo sujeto para realizar llamadas mutaciones somáticas. mutaciones identificadas incluyen sustituciones de bases, inserciones o deleciones [9,15]. La gran mayoría de las mutaciones son sustituciones de bases individuales [9]. La acumulación de mutaciones en todo el genoma puede ser la consecuencia de procesos mutacionales únicos asociados con la deficiencia de la reparación del ADN en los tumores que llevan
BRCA1
o
BRCA2
mutaciones.
Dado que el cáncer de ovario con mutaciones en
BRCA1
o
BRCA2 ¿Cuáles son más sensibles a la quimioterapia con platino, que pregunta si el número total de mutaciones somáticas en cáncer de ovario predice la sensibilidad a la quimioterapia y el resultado clínico. Se utilizó toda la información sobre secuencia del exoma de TCGA para enumerar las mutaciones somáticas y se compara esto a la sensibilidad de la quimioterapia, la supervivencia libre de progresión (SLP) y la supervivencia global (SG). Se observó una asociación significativa entre el número total de mutaciones somáticas exoma por genoma (Nmut) y los resultados del paciente en pacientes cuyo cáncer de ovario mutaciones en
BRCA1
y
BRCA2
poseído.
Resultados
Asociación de la carga de la mutación con sensibilidad a la quimioterapia y el resultado
Con datos del TCGA, se encontró que el 95% de las mutaciones en exomas de cáncer de ovario son sustituciones de una sola base. Al otro lado de la cohorte de 316 tumores TCGA, el número de mutaciones en los cánceres individuales exoma (Nmut) varía ampliamente, de 9 a 210 (mediana de 54,5, el cuadro S1). Para determinar si Nmut está asociada con la resistencia a la quimioterapia después de la cirugía inicial, separamos los pacientes en grupos de alto y bajo Nmut basado en la Nmut mediana de toda la cohorte. Se observó una mayor tasa de resistencia a la quimioterapia inicial en Nmut bajo en comparación con el grupo de alto Nmut (40,2 vs. 23,9%, Figura 1A). Nmut fue menor en los pacientes resistentes al tratamiento que los pacientes sensibles (mediana 46 vs. 59, Figura 1B). regresión de Cox mostró una correlación entre Nmut y la supervivencia libre de progresión (SLP) o la supervivencia global (SG) (
P = 0,013
y 0,0014, respectivamente, Tabla 1). De Kaplan-Meier análisis mostró una SSA significativamente más largos y la SG en el grupo alto Nmut en comparación con el grupo bajo Nmut (Figura 1C y 1D).
Todos los pacientes recibieron el platino y la mayoría recibieron taxanos en combinación. A) Los tumores fueron separados en grupos de alto y bajo Nmut definidos por la mediana Nmut a través de toda la cohorte y en comparación con la tasa de resistencia a la quimioterapia. La significación de las diferencias se determinó mediante la prueba exacta de Fisher. B) El número de mutaciones (Nmut) para cada tumor se comparó en resistente quimioterapia y pacientes sensibles y se muestra mediante gráficos de puntos. La mediana y percentiles 25-75 se indican mediante líneas horizontales. P-valor se deriva de la suma de rangos de Wilcoxon. C) de Kaplan-Meier análisis comparó la supervivencia libre de progresión (SLP) y D) la supervivencia global (SG) entre los pacientes con tumores de alto y bajo Nmut. Los pacientes que estaban libres de progresión o aún con vida en el momento del último seguimiento fueron censurados (+). El número de pacientes en riesgo en cada intervalo se dan a continuación los gráficos. P-valores se obtienen mediante la prueba de log-rank.
univariante
multivariado
HR
a
95% CI
b
P
c
HR
95% IC
P MyBestPlay Todos casesNmut
dPFS0.944(0.990-0.999)0.0130.955(0.991-1.000)0.042OS0.926(0.988-0.997)0.00140.913(0.986-0.996)0.0001StagePFS1.466(1.072-2.005)0.0171.38(0.985-1.935)0.061OS1.325(0.960-1.828)0.0871.221(0.865-1.724)0.256Residual
e PFS1.183(1.026-1.365)0.0211.158(0.999-1.342)0.052OS1.267(1.091-1.470)0.00191.245(1.065-1.455)0.006Age (yrs)PFS0.995(0.982-1.009)0.4920.998(0.984-1.013)0.828OS1.019(1.005-1.033)0.00751.025(1.010-1.040)0.001MbrcaNmutPFS0.817(0.968-0.993)0.0020.856(0.971-0.998)0.027OS0.828(0.967-0.996)0.0110.821(0.966-0.995)0.0082StagePFS1.694(0.745-3.853)0.2091.415(0.600-3.338)0.428OS1.304(0.539-3.154)0.5551.1(0.396-3.055)0.856Residual PFS0.999 (0.723-1.379) 0.9930.979 (0.695-1.379) 0.904OS1.362 (0.959-1.936) 0.0841.389 (0.961-2.009) 0.081Age (yrs)PFS0.987(0.960-1.016)0.3780.999(0.967-1.031)0.928OS1.017(0.985-1.049)0.3011.023(0.990-1.058)0.175wtBRCANmutPFS0.987(0.994-1.003)0.5930.989(0.994-1.004)0.648OS0.966(0.992-1.001)0.1590.948(0.990-1.000)0.032StagePFS1.369(0.980-1.913)0.0651.234(0.859-1.772)0.255OS1.224(0.871-1.719)0.2441.119(0.778-1.608)0.545Residual PFS1.231 (1.048-1.447) 0.0111.219 (1.030-1.443) 0.021OS1.195 (1.011-1.414) 0.0371.192 (1.000-1.421) 0.051Age (yrs)PFS0.994(0.979-1.010)0.4660.998(0.982-1.015)0.841OS1.017(1.001-1.033)0.0351.024(1.007-1.041)0.0051Table 1. Análisis univariado y análisis multivariado de Nmut y otras variables clínicas con SLP y la SG.
AHazard ratiob95% de confianza intervalcP valor de Cox de regresión de riesgos proporcionales de dFC Nmut se expresa por la relación de la enfermedad 10 mutationseResidual queda después de la cirugía inicial CSV Descargar CSV
Efecto de los genes BRCA1 y BRCA2 mutación sobre la carga y el resultado
Setenta pacientes o bien se lleven una línea germinal
BRCA1
o
BRCA2
mutación o tumores que poseen teniendo somática
BRCA1
o
BRCA2
mutaciones (mBRCA). No se encontraron diferencias en el tumor Nmut, SLP o SG entre los pacientes con tumores de la línea germinal y mutaciones somáticas en
BRCA1
y
BRCA2 gratis (Figura S1). Sin embargo, tumores asociados al mBRCA poseían una Nmut más alto que los tumores sin mutaciones BRCA (wtBRCA; mediana de 67,5 frente a 49,5, Figura S2A). Se analizaron por separado el subconjunto de pacientes que llevan mBRCA y aquellos con tumores wtBRCA, y en comparación tumor Nmut entre resistente quimioterapia y pacientes sensibles. Un tumor mayor Nmut predijo una mayor tasa de respuesta a la quimioterapia después de la cirugía en pacientes con tumores asociados al mBRCA, pero no en aquellos con tumores que poseían solamente wtBRCA (Figuras S2B y S2C). Cuando investigamos todos los pacientes con tumores que contiene mBRCA, encontramos un tumor significativamente mayor Nmut en el grupo de tratamiento sensibles frente al grupo resistente al tratamiento (mediana 74 vs 44, Figura 2A). En pacientes con tumores wtBRCA, no hubo diferencias significativas en Nmut entre los grupos sensibles y resistentes al tratamiento (mediana 52 vs. 47, la Figura 2B). regresión de Cox mostró una correlación significativa entre el tumor y Nmut SLP y la SG en pacientes con tumores asociados al mBRCA (HR = 0,82,
P = 0,002
y HR = 0,83,
P = 0,011
, respectivamente ), pero no en pacientes con tumores wtBRCA (Tabla 1). Cuando los pacientes con tumores asociados al mBRCA fueron estratificados por el Nmut mediana de toda la cohorte, los pacientes con tumores de alto Nmut mostraron una SSA significativamente más largos y OS (Figura 2C y 2D). SLP y la SG en pacientes con tumores de bajo mBRCA y Nmut eran más cortas, similar a los pacientes con tumores wtBRCA (Figura 2C a 2F). En los pacientes con tumores wtBRCA, no hubo una relación significativa entre Nmut y PFS o OS (Figura 2E y 2F). Por lo tanto, el efecto del tumor Nmut en la respuesta al tratamiento y el resultado fue confinado principalmente a los tumores, ya sea con la línea germinal o mutaciones somáticas en
BRCA1
o
BRCA2
.
A) Nmut en los tumores con mBRCA. los cánceres de ovario resistentes y sensibles de quimioterapia se muestran mediante gráficos de puntos. P-valor se deriva de la suma de rangos de Wilcoxon. B) Nmut en los tumores con wtBRCA. tumores resistentes y sensibles de la quimioterapia se muestran con gráficos de puntos de cada tumor como en la figura 1. La mediana y percentiles 25-75 se indican mediante líneas horizontales. P-valor se deriva de Wilcoxon la suma de rangos. C) El análisis de Kaplan-Meier en comparación SLP y la SG D) entre los pacientes con alto y bajo Nmut en sus tumores asociados al mBRCA. El análisis E) de Kaplan-Meier en comparación PFS y F) SG en pacientes con alto y bajo Nmut en sus tumores wtBRCA. La mediana para Nmut se calcula a partir de toda la cohorte de 316 tumores. En los análisis de Kaplan-Meier, los pacientes que estaban libres de progresión o aún con vida en el momento del último seguimiento fueron censurados (+). El número de pacientes en riesgo en cada intervalo se dan a continuación los gráficos. P-valores se obtienen de log-rank test.
En el análisis univariante y multivariante, etapa en la presentación, el tamaño de los tumores residuales después de la cirugía de reducción de volumen, la edad del paciente y Nmut se asociaron ni con la SLP o el sistema operativo en todos los pacientes con un seguimiento clínico (Tabla 1). Sorprendentemente, para los pacientes con cáncer de ovario asociado-mBRCA, solamente Nmut se asoció significativamente con el resultado del tratamiento, tanto en el análisis univariante y multivariante. En el análisis multivariante de los cánceres con wtBRCA, enfermedad residual que queda después de la cirugía inicial se asoció significativamente con SLP y la SG. Nmut y la edad se asociaron significativamente con el sistema operativo, pero no la SLP en los pacientes con wtBRCA (Tabla 1). Estos resultados muestran Nmut se asocia significativamente con el resultado clínico y es independiente de otros factores de pronóstico en pacientes con tumores asociados al mBRCA.
Las 51 mutaciones germinales en
BRCA1
y
BRCA2
fueron truncando mutaciones. De las 21 mutaciones somáticas en los dos genes, 4 eran missense y los otros truncar. Examinamos ubicación de las mutaciones en
BRCA1
y
BRCA2
genes para la asociación con Nmut en los tumores (figuras S3 A y S3 B). Nos separamos mutaciones BRCA en dominios anular, medio y BRCT de BRCA1 y N-terminales, RAD51 vinculante y C-terminal regiones de BRCA2. Se evaluaron diferencias en Nmut entre tumores con mutaciones en estas regiones de los genes BRCA1 y BRCA2. No se encontró asociación significativa entre Nmut y las mutaciones en diferentes regiones de los genes BRCA1 o BRCA2 (prueba de Kruskal-Wallis para comparaciones múltiples,
P = 0,58
y
P = 0,13
, las figuras S3C y S3D) .
Catorce tumores asociados al mBRCA (6 somáticas y 8 germinal mutaciones BRCA) se mantuvo heterocigóticos en el locus mutado BRCA (Tabla S1). Para evitar la influencia del alelo wtBRCA, la prueba de la asociación entre el tumor Nmut y el resultado clínico en el subconjunto de pacientes portadores de mutaciones de la línea germinal BRCA con LOH en el locus BRCA correspondiente en sus tumores. regresión de Cox reveló una correlación significativa entre Nmut y OS (HR = 0. 765,
P = 0,021
) y una tendencia hacia una correlación significativa entre Nmut y la SSP (HR = 0. 837,
P
= 0,056). El análisis de Kaplan-Meier muestra las notables diferencias en los resultados entre los pacientes con la mutación carga tumoral alta y baja (Figura 3A y 3B). A pesar de los pequeños números, diferencias significativas y consistentes en SLP y la SG fueron vistos cuando
BRCA1
y
BRCA2 portadores de mutaciones en la línea germinal
se evaluaron por separado (Figura 3C a 3F). Estos resultados apoyan la conclusión de que el tumor Nmut se asocia tanto con la respuesta al tratamiento y el resultado clínico en pacientes con
heredadas BRCA1
o
BRCA2
mutaciones.
A) El análisis de Kaplan-Meier compararon la SLP y B) la SG entre Nmut altas y bajas de cáncer de ovario, todo lo cual lleva a ya sea un
BRCA1
o
BRCA2 mutación germinal con
LOH en el locus BRCA correspondiente. C - F) Análisis en grupos BRCA1 y BRCA2 portadores de mutación individuales. análisis C) de Kaplan-Meier en pacientes con
BRCA1
tumores -asociado comparar la SLP, y D) del sistema operativo. El análisis E) de Kaplan-Meier en pacientes con
BRCA2
tumores -asociado que comparan la SSP, y F) del sistema operativo. Nmut alta y baja se definen como un valor por encima o por debajo de la mediana Nmut de todos los tumores asociados al mBRCA. El número de pacientes en riesgo en cada intervalo se dan a continuación los gráficos.
P
-valores se calculan mediante la prueba de log-rank.
Hemos examinado Nmut en los tumores con cambios epigenéticos conocidos en
BRCA1 gratis (n = 31) y
RAD51C gratis (n = 8) en este conjunto de datos TCGA. En comparación con los tumores con wtBRCA y sin metilación en los dos genes, se observó una Nmut mayor en los tumores con
BRCA1
o
RAD51C
metilación, similar a los tumores con mBRCA (Figura S4). El resultado sugiere que el silenciamiento epigenético en
BRCA1
y
RAD51C
puede conducir a la acumulación de las sustituciones de una sola base. Sin embargo, de acuerdo con los resultados publicados anteriormente [9,15], los resultados (SLP y la SG) de los pacientes con tumores que albergan
BRCA1 metilación
junto con la alta Nmut eran similares a los pacientes cuyos tumores tenían baja Nmut o wtBRCA1 ( datos no mostrados). La asociación entre el tumor y el resultado del tratamiento Nmut aparece en gran medida en los cánceres con
BRCA1
mutación, pero no en aquellos con cáncer de
BRCA1
alteración epigenética.
Correlación entre Nmut y la edad o daño cromosómico
Nmut en los tumores de pacientes con la línea germinal
BRCA1
o
BRCA2
mutaciones (mutaciones BRCA) aumentó con la edad del paciente al momento del diagnóstico (Figura S5A). Sin embargo, esta relación se perdió cuando se incluyeron los tumores con mutaciones BRCA somáticas o aquellos con wtBRCA se analizaron por separado, (Figuras S5B y S5C). Estos hallazgos son consistentes con un proceso patogénico distinto en los cánceres de BRCA-asociado de la línea germinal con haplo-insuficiencia de la función BRCA en el tejido premalignas, y esos cánceres que adquieren mutaciones BRCA más adelante en su desarrollo. Una correlación similar entre las mutaciones acumuladas y edad se informó en los cánceres que surgen a partir de tejidos que normalmente se replican durante la vida (por ejemplo, epitelio del colon), pero no se ven en los cánceres de los tejidos normalmente inactivo (por ejemplo, células en el páncreas exocrino) [16] .
Tanto la fracción de LOH por genoma (FLOH) y el número de episodios de telomérica alélica desequilibrio (ntai) reflejan la extensión del daño cromosómico tumor [11,12]. Utilizando los datos del TCGA SNP6 de la misma cohorte, Nmut correlacionó positivamente con FLOH y ntai en tumores asociados al mBRCA; Ntai correlacionada con Nmut en tumores wtBRCA (Figura S6). La asociación entre la alta carga de mutación y alto nivel de daño cromosómico sugiere una relación entre los procesos que producen o que no logran reparar estos tipos distintos de daño en el ADN.
Influencia de la enfermedad residual en la asociación de la carga de la mutación y el resultado
la enfermedad residual después de la cirugía inicial es un factor pronóstico en el cáncer de ovario y se confirmó en tanto mBRCA- y el cáncer de ovario asociado-wtBRCA (Figura S7). En los pacientes con cánceres relacionados con el mBRCA, los que tienen un tumor de alto Nmut tuvo mejores resultados que aquellos con un tumor de bajo Nmut independientemente de si la enfermedad residual estaba presente después de la cirugía inicial (Figura S8). Los pacientes con enfermedad residual y un alto tumoral Nmut tuvieron un resultado especialmente favorable (SLP a 5 años fue del 58% y la SG fue de 100%; Figura S8). En el subgrupo de pacientes con tumores wtBRCA y sin enfermedad residual después de la cirugía, tumor de alto Nmut predijo una mayor SSA y una tendencia hacia una SG más prolongada (Figura 4). No se encontraron tales diferencias en los pacientes con tumores wtBRCA y enfermedad residual después de la cirugía (datos no mostrados). La enfermedad residual es un factor pronóstico de gran alcance, que puede enmascarar el efecto del tumor Nmut en pacientes con tumores wtBRCA. El resultado sugiere Nmut está asociada potencialmente con el resultado del tratamiento en el cáncer de ovario esporádico con wtBRCA y sin enfermedad residual.
Nmut alta y baja fueron definidos por los valores por encima o por debajo de la mediana de todos los tumores Nmut wtBRCA en la cohorte. A) Análisis de Kaplan-Meier en comparación PFS, y B) entre el tumor OS Nmut alta y baja en pacientes con tumores wtBRCA y sin enfermedad residual después de la cirugía de reducción de volumen. El número de pacientes en riesgo en cada intervalo se dan a continuación los gráficos. P-valores se obtienen de log-rank test.
Discusión
Alto grado de cáncer de ovario seroso en los portadores de
BRCA1
o
BRCA2
tiene un mejor pronóstico que la misma enfermedad en los no portadores, y pueden ser más sensibles a la quimioterapia basada en cisplatino o inhibidores de PARP que se dirigen a la reparación del ADN [6-8]. Sin embargo, dentro del grupo de mujeres con mutaciones somáticas o heredadas en
BRCA1
o
BRCA2
, algunos pacientes todavía tienen resultados pobres. Actualmente no hay marcadores de los resultados del tratamiento en pacientes con cáncer de ovario asociado-mBRCA. Posibles marcadores pueden incluir apoptosis alterada, resistencia a múltiples fármacos y el dominio de reparación del ADN. El presente estudio trata de correlacionar todo el exoma carga mutación en el tejido tumoral (Nmut) para el resultado del tratamiento en pacientes con cáncer de ovario, y para examinar esta relación en pacientes con
BRCA1
y
BRCA2 mutaciones en
sus tumores de ovario.
El más notable asociación de Nmut con la respuesta al tratamiento y el resultado fue visto en el subgrupo de pacientes con tumores asociados al mBRCA. Una proporción sustancial de pacientes con cáncer de ovario asociado-mBRCA pero baja Nmut experimentó un resultado de tratamiento relativamente pobre, y similar a los pacientes con cáncer de ovario wtBRCA. Sin embargo, para las mujeres cuyos cánceres fueron mBRCA asociado-y tenía un tumor de alto Nmut, el resultado fue muy bueno. Esto es cierto tanto para
BRCA1
y
BRCA2
mutaciones, tanto en la línea germinal y mutaciones somáticas, y para los tumores con LOH en el locus correspondiente. En los pacientes con cánceres asociados-mBRCA y sin enfermedad residual después de la cirugía inicial, aquellos con alta Nmut tenían especialmente buenos resultados. De hecho, la supervivencia a largo en el cáncer de ovario seroso de alto grado, cuando se observa, puede ser atribuible a la mutación en cualquiera de
BRCA1
o
BRCA2
cuando estos genotipos se acoplan con un tumor de alto Nmut . Nmut es un marcador genómico candidato para predecir el resultado del tratamiento en pacientes con cáncer de ovario asociado-mBRCA. La asociación de Nmut y el resultado puede reflejar el grado de deficiencia en BRCA1 o vía (s) de reparación del ADN mediada por BRCA2, o el resultado de la compensación por la deficiencia de los mecanismos alternativos. Sin embargo, todos los pacientes en la cohorte TCGA recibieron quimioterapia basada en platino, y el efecto beneficioso de un BRCA1 o BRCA2 deficiencia en OS puede ser debido a la mejora de la respuesta al tratamiento, o debido al potencial menos letal de los cánceres mBRCA asociados.
En nuestro análisis de los datos del TCGA,
BRCA1
cáncer de ovario mutación asociada tuvo un mejor resultado cuando se combina con un tumor de alto Nmut. Además,
BRCA1
cáncer mutación asociada que perdió la de tipo salvaje
BRCA1
alelo tuvo un mejor resultado que el cáncer de ovario con un solo tipo salvaje
BRCA1
(datos no mostrado). No está claro por qué
BRCA1 metilación
, incluso junto con la alta Nmut, no se traduce en el mismo beneficio en la supervivencia observada en el cáncer de ovario con mutaciones BRCA y alta Nmut.
BRCA1
metilación se asocia con una disminución significativa de los niveles de transcripción de los genes BRCA1, los niveles más altos de LOH en todo el genoma y, en este estudio, mayor carga de mutación [9,11,15]. En virtud de la selección del tratamiento de platino, es posible
BRCA1
metilación puede ser reversible, y conducen a la restauración de la expresión de los genes BRCA1. En los xenoinjertos de cáncer de mama, cáncer resistente triple negativo terapia pierde
BRCA1
metilación del promotor y re-expresa la proteína BRCA1 [17]. La epigenética co-inactivación de otros genes (s), por ejemplo, en la vía (s) pro-apoptóticos, es una posibilidad que podría explicar la peor evolución de los pacientes con
BRCA1
metilación en comparación con aquellos con
BRCA1
mutación. Estas posibilidades se mantienen abiertas a futuros estudios.
secuenciación de ADN de próxima generación se utiliza ampliamente en la investigación y puede convertirse en una herramienta clínica para detectar mutaciones específicas y dirigibles. Un subproducto de la creciente utilización de todo el genoma y los estudios de secuenciación del exoma enteros puede ser una simple enumeración de las mutaciones en todo el genoma, que puede a su vez representan un biomarcador genómica para predecir los resultados en los pacientes que recibieron cirugía y la quimioterapia óptima.
Nuestras observaciones son consistentes con la idea de que los genes BRCA1 y BRCA2 regulan la reparación libre de errores de daños de nucleótidos y actúan para minimizar las mutaciones de un solo nucleótido. Hay evidencia de actividad de reparación del ADN en los genes BRCA1 vías distintas de HR. Pathania, et al demostraron BRCA1 jugó un papel en la reparación del ADN dañado por la radiación UV. BRCA1 participó en los procesos de reparación -independiente replicación dependiente pero la reparación por escisión de nucleótidos (NER) de ADN mediante la promoción de la escisión photoproduct y supresión de la síntesis translesion propenso a errores (TLS) en las horquillas de replicación atascadas inducidos por UV [18]. Actividad alta de TLS puede ser inducida por la actividad FANCJ cuando hay pérdida de BRCA1 unión a FANCJ [19]. Como polimerasas TLS son propensos a errores, una sobre regulación de TLS en el entorno de la deficiencia de BRCA1 puede explicar por una mayor tasa de sustituciones de nucleótidos somáticas.
secuenciación del genoma completo del cáncer de mama identificado una distribución característica de las mutaciones de un solo nucleótido con un aumento de la carga de mutación total en ambos
BRCA1 Opiniones y
BRCA2
tumores -asociado. Todas las posibles sustituciones de nucleótidos se observaron dentro de las 96 posibles contextos de secuencias de trinucleótidos sin patrones predominantes de trinucleótidos particulares, lo cual era una firma característica tanto BRCA1 y BRCA2
-asociado cánceres de mama [14]. Esta característica parece consistente con la pérdida de un mecanismo de clave (s) para la reparación de ADN libre de error, además de HR, o la activación de un proceso de replicación del ADN propenso a errores.
Otras líneas de evidencia muestran diferencias entre los
BRCA1
y
BRCA2
mutación asociada a los cánceres de ovario. Estas diferencias incluyen el inicio relativamente temprano en
BRCA1
que
BRCA2 portadores de mutaciones en la línea germinal
, y un relativamente mejor supervivencia en pacientes con
BRCA2
que
BRCA1
mutación tumores -asociado en comparación al de los pacientes con cáncer de ovario asociado-wtBRCA [6,15]. Nuestros resultados muestran las mismas asociaciones entre el tumor y el resultado del tratamiento Nmut tanto en BRCA1 y
BRCA2
-asociado los cánceres de ovario. Esta observación es consistente con firmas similares de los procesos de mutación en los cánceres de mama y de ovario de pacientes con cualquiera de
BRCA1
o
BRCA2
mutaciones germinales [14,20]. Hay otras similitudes bien reconocidos entre BRCA1 y
BRCA2
enfermedades -asociado. Estas similitudes incluyen deficiencias de recursos humanos mediada por reparación del ADN, la sensibilidad a agentes que dañan el ADN e inhibidores de PARP, y la reversión de resistencia tratamiento de mutación asociada [3,6,7,9,21,22].
Una carga de mutaciones baja en los tumores, ya sea con un homocigotos
BRCA1
o
BRCA2
mutación perjudicial y LOH en el locus correspondiente BRCA puede explicarse por la activación del mecanismo alternativo (s ) capaz de pasar por el defecto y la restauración de la reparación del ADN libre de errores. Nuestro conocimiento de las vías de circunvalación de la reparación es limitada. alternativa de activación de recursos humanos por la pérdida concomitante de 53BP1 en células deficientes en BRCA1 puede restaurar la resistencia a los inhibidores de PARP, pero no cambiar la sensibilidad a cisplatino [23,24]. La reversión de la mutación
BRCA1 /2
genes en la enfermedad recurrente puede resultar en resistencia a la quimioterapia de platino y los inhibidores de PARP, pero rara vez se encuentra en la enfermedad primaria [21]. Nuestros resultados se basan en un conjunto relativamente pequeño de pacientes llevar a
BRCA1
y
BRCA2
mutaciones, y se debe considerar la generación de hipótesis hasta que sea confirmado en una cohorte más amplia. Además, los tumores pueden poseer
de novo
mecanismos que conducen a la resistencia a la quimioterapia y los tratamientos dirigidos. Nuestros resultados preliminares sugieren tumoral baja Nmut puede identificar tumores primarios asociados BRCA-en el que se compensa la deficiencia original de BRCA1 y BRCA2 vías, incluyendo la alteración de la reparación del ADN, por vías alternativas.
Materiales y Métodos
Conjuntos de datos
Se obtuvieron datos de secuenciación del exoma de los cánceres de ovario seroso 316 de alto grado y la información de seguimiento del TCGA [9]. Cualquier alteración de la secuencia en el exoma tumor de ovario que no estaba presente en la secuencia de ADN de la línea germinal se llama una mutación somática e incluía tanto los cambios no sinónimos y sinónimos. En los datos de mutación exoma publicados por el consorcio TCGA, se identificaron un total de 19.356 mutaciones somáticas en la cohorte, y se valida la mayor parte de forma independiente por un segundo ensayo utilizando la amplificación del genoma completo de una segunda muestra del mismo tumor [9]. Las mutaciones que no fueron validados independientemente fueron evaluados computacionalmente y tenían una alta probabilidad de ser verdaderos mutaciones como se describe [9]. Sobre la base de las llamadas de mutación TCGA ha explicado anteriormente, se determinó el número total de mutaciones somáticas en el exoma tumor (Nmut) para cada caso (Tabla S1). datos de genotipos Affymetrix SNP6 e información clínica actualizada se obtuvieron del portal de datos TCGA (http://tcga-data.nci.nih.gov/tcga/, dbGaP adhesión no. phs000178.v5.p5, adquirida 2011 27 de octubre).
BRCA1
y
BRCA2
estado de mutación del gen,
BRCA1
y
RAD51C
estado de metilación y la información racial /étnica fueron adquiridas desde el portal de datos CBio SU2C ( http://cbio.mskcc.org/su2c-portal/).
La evaluación clínica de la respuesta al tratamiento
Todos los pacientes fueron sometidos a cirugía de reducción de volumen antes de platino y quimioterapia basada en taxanos. El resultado de la cirugía de reducción de volumen fue la presencia o ausencia de enfermedad residual visible al final de la cirugía; en TCGA se estimaron las dimensiones de la enfermedad residual. Todos los pacientes recibieron quimioterapia basada en platino después de la cirugía. resistencia a la quimioterapia se definió como progresión de la enfermedad durante la quimioterapia o la progresión basada en platino de primera línea dentro de los 6 meses después de la finalización de la terapia de primera línea [25]. sensibilidad a la quimioterapia fue definida como la supervivencia libre de progresión de más de 6 meses.
Análisis de Bioinformática
Affymetrix serie de datos para SNP6 pares-tumorales normales se normalizaron utilizando el algoritmo Aroma CRMAv2, y se ajustó B-alelo fracción (BAF) usando los paquetes calmate y TumorBoost Aroma [26 -28]. Se analizaron los datos tratados con LOH, el desequilibrio alélica, cambios de número de copia y la contaminación normal de las células utilizando ASCAT [29], como se describe en otro lugar [12,29]. Nmut se determinó contando todas las llamadas de mutación para cada muestra reportado por el consorcio TCGA (Tabla S1). Las mutaciones de sentido erróneo incluyen, sin sentido, en silencio, el marco de lectura y variantes de empalme [9]. Se determinó el valor de la mediana de Nmut para las cohortes y de alta Nmut se definió como aquellos valores por encima de la mediana y la baja fue Nmut valores iguales o inferiores a la mediana. La correlación se determinó mediante el coeficiente de correlación de Spearman.