personalizada
Extracto
En el cáncer colorrectal (CCR), la inestabilidad cromosómica (CIN) se estudió usando normalmente comparativa hibridación -genomic (CGH) matrices. Estudiamos emparejado (tumor y sana adyacente) de tejido fresco congelado de 86 pacientes con CRC utilizando matriz basada SNP Infinium de Illumina. Este método nos permitió estudiar CIN en el CCR, con el análisis simultáneo del número de copias (CN) y la frecuencia del alelo B (BAF) - una representación de la composición alélica. Estos datos nos ayudaron a detectar mono-alélica y bi-alélica amplificaciones /borrado, copia neutral pérdida de heterocigosidad, y los niveles de mosaicismo de poblaciones de células mixtas, algunas de las cuales no se puede evaluar con otros métodos que no miden BAF. Se identificaron asociaciones entre las anormalidades NC y diferentes fenotipos de CRC (diagnóstico histológico, localización, grado tumoral, estadio, MSI y la presencia de metástasis en los ganglios linfáticos). Demostramos en común entre las regiones del cambio observado en CN CRC y las regiones reportados en estudios previos de otros cánceres sólidos (por ejemplo, las amplificaciones de 20q, 13q, 8q, 5p y deleciones de 18q, 17p y 8p). A partir de la Base de datos objetivo terapéutico, se identificaron los fármacos pertinentes, dirigidos a los genes localizados en estas regiones con cambios NC, aprobados o en ensayos para otros tipos de cáncer y enfermedades comunes. Estos medicamentos pueden ser considerados para futuros ensayos terapéuticos en el CCR, con base en el diagnóstico citogenético personalizado. También encontramos muchas regiones, que albergan genes, que actualmente no están dirigidos por alguna droga relevantes que pueden ser considerados para futuros estudios de descubrimiento de fármacos. Nuestro estudio muestra la aplicación de SNP arrays de alta densidad para el estudio citogenético en el CCR y su potencial utilidad para el tratamiento personalizado
Visto:. Jasmine F, R Rahaman, Dodsworth C, Roy S, Paul R, Raza M, et Alabama. (2012) Un estudio de genoma completo de los cambios citogenéticos en el cáncer colorrectal mediante microarrays SNP: oportunidades para el futuro tratamiento personalizado. PLoS ONE 7 (2): e31968. doi: 10.1371 /journal.pone.0031968
Editor: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, Estados Unidos de América
Recibido: 16 de septiembre 2011; Aceptado: January 19, 2012; Publicado: 20 Febrero 2012
Derechos de Autor © 2012 Jasmine 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 con el apoyo de los Institutos nacionales de Salud subvenciones U01 CA122171, P30 CA 014599, P42ES010349, R01CA102484, y R01CA107431. 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
el cáncer colorrectal (CCR) es una enfermedad común en los países desarrollados. En los EE.UU., es la segunda causa de muerte por cáncer, con un estimado de 102.900 nuevos casos que se producen durante el año 2010 [1], [2]. CRC es típicamente mucho menos común en los países del mundo, incluyendo el sudeste de Asia en desarrollo; Sin embargo, las tasas están en aumento, tal vez debido al envejecimiento de la población, el tabaquismo, cambios en la dieta y la falta de programas de cribado [1]. En la población del sur de Asia, los pacientes tienden a presentar ante el CRC a una edad más joven y por lo general en una fase posterior [3], [4].
Las células cancerosas se caracterizan por anormalidades citogenéticas que se pueden utilizar para definir la enfermedad específica entidades y sus marcadores pronósticos y predictivos. En CRC, anomalías cromosómicas se producen en un patrón no aleatorio a lo largo de la vía de adenoma a carcinoma y luego a lesiones avanzadas y la formación de metástasis [5] - [8]. Hay tres vías conocidas en CRC patogénesis: inestabilidad cromosómica (CIN), inestabilidad de microsatélites (MSI), y la isla CpG methylator fenotipo (CIMP) vías [9]. Estas tres vías están estrechamente relacionados y los tumores en ocasiones presentan características de múltiples vías. La mayoría de los casos de CCR surgen a través de la vía de CIN: por ejemplo, a través de reajustes estructurales, amplificaciones y deleciones [10], con el número de copias (CN) la variación puede ser un hallazgo común [11], [12]. Algunas de las consecuencias que se cree de CIN son la pérdida de genes supresores de tumores y la amplificación de oncogenes en las regiones afectadas. En contraste, MSI es menos común y es más probable que se asocie con hereditaria CRC y un mejor pronóstico [8], [13]. CIN y MSI se cree que está implicado dos vías separadas en el desarrollo de CCR [6], [10].
Las anomalías cromosómicas en el CCR han sido estudiados por varios grupos que recibían la hibridación genómica comparada (CGH) o una matriz comparativa hibridación genómica (aCGH) [5] - [8], [10] - [12], [14] - [22]. Esto ha llevado al descubrimiento de muchas aberraciones cromosómicas, incluyendo las ganancias y las pérdidas, que retrata una imagen compleja de progresión de la enfermedad. Particularmente resultados comunes son las ganancias en 20q, 13q, 7p, y 8q y pérdidas en 17p, 18q, 8p, 4q, y 5q [23] - [29]. polimorfismo de nucleótido (SNP) matrices individuales de alta densidad son un método alternativo y ventajoso para el análisis de anomalías cromosómicas. Esto se debe a una resolución más alta puede lograrse junto con el análisis simultáneo de la pérdida de heterocigosidad (LOH) y la variación CN [30]. Hasta donde sabemos, sólo hay unos pocos estudios citogenéticos publicadas en CRC realizadas utilizando relativamente SNP arrays de baja densidad [23], [29], [31] - [35], y estos estudios se declaran un caso fuerte para su uso. En 2007, Andersen et al., Utilizando una matriz de SNP (Affymetrix 10 K array), se encontró copia LOH neutro (cnLOH) como una ocurrencia común en el CCR [23]. Middeldorp et al. genotipo tejidos FFPE del 19
MUTHY
-asociado pacientes con CRC utilizando la genotipificación de Illumina Golden Gate y encontrado cambios similares, principalmente en 17p, 18q, 15q y 6p región [34]. CGH o aCGH no son capaces de detectar la aparición de cnLOH. Las consecuencias de dichas lesiones durante el desarrollo humano y el cáncer se han revisado recientemente [36]. Por lo tanto SNP arrays captura de información más detallada sobre el posible mecanismo subyacente de las anomalías detectadas. Gaasenbeek et al. [31] en comparación gama análisis SNP en la plataforma Affymetrix (10 K Xba131) con CGH en 45 líneas celulares de CRC no seleccionados y encontró muchas anomalías que eran aparente utilizando la matriz SNP pero no se habían detectado en CGH, lo que confirma la ventaja de utilizar una gama plataforma SNP . Lips et al. 4 en comparación tejido FFPE CRC utilizando matriz GoldenGate SNP de Illumina (que contiene 5.861 sondas) con el ADN de leucocitos, FFPE normal y tejido fresco congelado a partir de los mismos casos y se han encontrado resultados comparables [32]. Además, Lips et al. [29] utilizó Affymetrix 10 K SNP gama de 78 tejidos tumorales rectales fresco congelado para mostrar la diferencia en la NIC en el adenoma y carcinoma. Encontraron cinco aberraciones cromosómicas específicas que podrían discriminar entre adenoma y carcinoma. Sheffer et al. [35] utiliza la matriz de Affymetrix 50 K SNP XbaI para correlacionar las variaciones NC en el CCR con la expresión de genes (utilizando Affymetrix U133A), progresión de la enfermedad y la supervivencia de los resultados. Los expertos evaluaron 130 perfiles de SNP serie de diferentes tipos de tejido (normal, adenoma, las diferentes etapas de CRC y metástasis) .They encontraron deleciones de 8p, 15q 4p y que se asocia con la progresión del CRC y un peor pronóstico de supervivencia.
en contraste con los estudios previos, con emparejado y mucho más grande tamaño de la muestra a partir de un grupo homogéneo de 86 pacientes con CRC, nuestro presente estudio dirigido para detectar aberraciones cromosómicas utilizando alta densidad basado Infinium de Illumina (610 K y 300 K) array SNP. Se analizaron los datos de las correlaciones entre CIN y diversos parámetros histopatológicos y clínicos. Además, hemos identificado los genes albergados dentro de las regiones afectadas que pueden contribuir al desarrollo del tumor o puede tener un efecto protector sobre la metástasis tumoral. El uso de la Base de Datos Objetivos Terapéuticos (TTD) que se correspondía con los genes en las regiones de amplificación y supresión con medicamentos que son o bien ya han sido aprobados o están en etapas de desarrollo de fármacos para la orientación de estos genes. Con esta novela de interrogación, es posible identificar los medicamentos apropiados para los pacientes que presentan estas aberraciones particulares y, por tanto, un tratamiento a medida para el individuo. Nuestro estudio, a nuestro entender, es el primero en informar de los resultados de la utilización de una alta densidad gama plataforma SNP en una muestra mucho más grande emparejado y analizar anomalías cromosómicas en relación con el tipo de tumor, su localización, grado, estadio y sexo. Nuestro estudio también es único en la correlación de los genes alterados con fármacos dirigidos a los genes para el potencial de identificación de terapia personalizada. Por último, nuestro estudio se realizó en una población poco estudiada del sudeste asiático con el CRC.
Resultados
Características de los pacientes y los datos histopatológicos se presentan en la Tabla 1. El análisis apareado CN del SNP y número de copia variación ( CNV) datos de la sonda de los 86 tejidos de CRC y sus correspondientes muestras de tejido del colon sanos circundantes reveló un total de 10.878 segmentos genómicos (autosomas) sólo con amplificación (1501), su eliminación (1630) y ningún cambio CN (7747). Por "amplificación" nos referimos a un aumento en el número de copias de un fragmento de ADN específico y por "eliminación" nos referimos a una pérdida de una parte del ADN de un cromosoma (http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome /glosario /). Las localizaciones cromosómicas de estas amplificaciones (en rojo) o supresiones (en azul) que se encuentran en las muestras de CRC se muestran en la Figura 1. La anchura de la barra es proporcional al número de muestras que muestran el cambio CN. Por ejemplo, la amplificación se encuentra con mayor frecuencia en la región 20q13.2 (21 de 86 muestras de CRC) y su eliminación se encontró con mayor frecuencia en la región 18q21 (19 de 86 muestras de CRC). En comparación con el correspondiente tejido sano que encontramos amplificación en las siguientes regiones cytoband del tejido CRC: el cromosoma 20 (q11, q12, q13, p11), el cromosoma 13 (q12, q13, q14, q21, q22, P24, P32, P33) , el cromosoma 8 (q12, q21, q22, q23, p24), el cromosoma 5 (p12, p13, p14, p15) y el cromosoma 9 (p21, p22, p23, p24). Del mismo modo, se encontraron deleciones en el cromosoma 18 (q21, q22, q23, q11, q12, p11), el cromosoma 8 (p21, p22, p23, p12), el cromosoma 17 (p11, p12, p13), el cromosoma 9p21 y el cromosoma 1p36. La mayoría de estos hallazgos también son reportados por otros autores [29], [33], [35].
Las amplificaciones (media CN≥2.5) se muestran en rojo, y se muestran deleciones (media CN≤1.5) en azul. El tamaño horizontal de la representación de barras el número de muestras (al menos 9 muestras, 10%) mostraron la amplificación /eliminación.
Los tipos de anomalías citogenéticas identificados
A diferencia de CGH , que proporciona únicamente datos NC, chips de SNP proporcionan información tanto sobre CN y BAF. El BAF se refiere a una medida de la "composición alélica", es decir, la contribución relativa a la señal a partir del alelo B. En otras palabras, BAF para una muestra muestra el valor theta para un SNP corregido para la posición de clúster. Por lo tanto, los valores BAF para un locus particular para un individuo que es homocigótico para el alelo B, homocigotos para el alelo A o heterocigóticos para AB son 1, 0 ó 0,5, respectivamente. BAF ofrece dos ventajas importantes para el uso de plataformas de gama alta densidad de SNP en los estudios citogenéticos, tal como se describe a continuación con la ilustración de los hallazgos relevantes de nuestro estudio
.
En primer lugar, el mosaicismo o proporciones de las diferentes poblaciones de células (en este caso, células tumorales) pueden obtenerse a partir de un cálculo utilizando la fórmula descrita en nuestra sección "Métodos estadísticos". En otras palabras, los datos cytogenomic derivados de dichos chips de alta densidad de SNP también pueden proporcionar información con respecto a mezcla de células normales y cromosómicamente anormales en la muestra de ADN estudiado. Las figuras 2-6 ilustran esto en nuestro estudio. En cada una de las figuras, el panel superior muestra la segmentación genómico en diferentes muestras (donde cada fila representa una muestra, la amplificación se muestra en rojo, deleción en CN azul y normal sin color); el segundo panel muestra la CN en escala lineal para una sola muestra de marcado en la primera y tercera del panel; el tercer panel muestra la BAF de la misma muestra; y el panel inferior o cuarta muestra la localización cromosómica correspondiente con información cytoband. La figura 2 muestra que casi todo el brazo 8q de C_10 muestra había amplificación (CN 2.9) con división de heterocigotos (AB) panel de BAF en ~0.34 (AAB representa) y 0,66 (que representa ABB) que indica la amplificación mono-alélica en ~ 90% las células (en este caso las células cancerosas) que dan lugar a una mezcla de células. La fórmula para el cálculo de mosaicismo se muestra en la sección "Material y Método". Cabe señalar que si 100% de las células tenía cambio similar, a continuación, en teoría es de esperar CN = 3 y BAF para ser 0,33 y 0,67 (una imagen típica de la trisomía). La misma muestra se observa supresión en 8p en ~ 45% de las células. La Figura 3 muestra la amplificación en el mismo brazo 8q en otra muestra, C_1. En contraste con la figura 2, sin embargo, BAF en este caso no muestra ninguna división en absoluto a pesar de aumento de la CN sugiriendo amplificación bi-alélica en ~ 30% de la población celular. BAF, en este caso, como se ve absolutamente normal de las células, pero los datos CN muestra claramente la amplificación. Sólo la combinación de datos de CN y BAF podría sugerir la posible patología. Si 100% de las células tenían tal cambio, esperaríamos CN = 4 y BAF = 0,5 (es decir, sin división). La figura 4 muestra el cromosoma 8p de C_1 muestra y muestra claramente la eliminación de mono-alélica (por ejemplo A_ o -B) en ~ 80% de las células. Si 100% de las células tenían esa supresión mono-alélica, esperaríamos CN = 1 y división de BAF a 0,0 y 1,0 (una imagen típica de LOH completa debido a la pérdida de mono-alélica). La Figura 5 muestra la eliminación mono-alélica de 8p y amplificación mono-alélica de 8q, tanto en una muestra (C_21). El CN y la división BAF sugieren esta supresión-amplificación en la población de células ~ 65%. La comparación de los eventos de deleción de la Figura 4 y la Figura 5 muestran claramente la ventaja de análisis de datos y los datos de BAF NC juntos para obtener la proporción de células anormales en la muestra de tumor. La figura 5 también muestra claramente que la división del panel de AB en la parcela BAF se puede encontrar tanto en la supresión de amplificación y estados haciendo hincapié en la importancia de los datos combinados (CN y BAF) para interpretar el cambio citogenética visto en muestras de tumores. La figura 6 muestra un ejemplo de división de AB panel de datos de BAF en el cromosoma 17p sin ningún cambio en el estado del NC (que puede llamarse cnLOH). Este tipo de cambio es posible en caso de UPD o isodisomy adquirida. En este caso (muestra C_19) $ $ 50% de células muestran cnLOH en el brazo 17p solamente mientras que todo el brazo 17q es normal. Cabe señalar que este tipo de anomalía no puede ser detectada por aCGH. La Figura 7 muestra un ejemplo de la amplificación monoallelic superpuesta sobre cnLOH en el cromosoma 20q. Un resumen de la combinación de cambios en el estado del NC y BAF y su posible explicación para el mecanismo de la anomalía citogenética se presenta en la Tabla 2.
En 8q (donde BAF = 0,34, 0,66 y CN = 2,9), aproximadamente 90% de las células tienen amplificaciones monoallelic (AAB o ABB). En 8p (donde BAF = 0,35, 0,65 y CN = 1,55), aproximadamente el 40% de las células tienen deleciones monoallelic (A_ o b_).
BAF = 0,5 y CN = 2,6. Aproximadamente el 30% de las células tienen la amplificación bialélico (ABAB).
BAF = 0,17, 0,83 y CN = 1.2. Aproximadamente el 80% de las células tienen su eliminación mono-alélica (A_ o B_).
En 8q (donde BAF = 0,38, 0,62 y CN = 2,65), aproximadamente el 65% de las células tienen amplificaciones monoallelic (AAB o TEJIDO). En 8p (donde BAF = 0,26, 0,74 y CN = 1,35), aproximadamente el 65% de las células tienen deleciones monoallelic (A_ o b_).
Tenga en cuenta que 17p muestra el patrón de heterocigotos normales en todas las células ( BAF = 0,5 y CN = 2), pero aproximadamente el 50% de las células muestran cnLOH (AA o BB) en 17q (BAF = 0,25, 0,75 y CN = 2).
en segundo lugar, con el uso de SNP arrays de alta densidad, los posibles mecanismos tales como mono-alélica o bi-alélica amplificación /deleción, así como cnLOH (o adquiridas cambios UPD del mismo tipo) pueden ser detectadas, como se ilustra en las figuras 8-10. Utilizamos CN≥2.5 o ≤1.5 para marcar un segmento como la amplificación o deleción. Así que el software consideraría cualquier segmento con CN entre 1,6 y 2,4 como copia neutral, pero para ser conservadora hemos considerado sólo las regiones que tenían CN 1,9-2,1 como copia neutro. El ideograma en la Figura 8 muestra las regiones (en verde) en los que detectamos posible cnLOH en un número de casos. Cada línea vertical representa una muestra. Si bien algunas de estas regiones se informó anteriormente [23], hemos identificado varias aberraciones novedosos en el CCR (cromosoma 8p, 10, 11, 12, 13, 14, 16p, 17q, 19p, 21q). El cnLOH se puede encontrar en todo el cromosoma (Figura 9), en las partes del cromosoma (Figura 10, todo p-brazo y final telomérica de q-brazo) o que se puede encontrar también en combinación con deleción en otra parte de la cromosoma (Figura 11, cnLOH en parte del cromosoma 6p y la supresión de parte del cromosoma 6q).
Cada línea verde vertical muestra la LOH copia neutral ocurrencia en una muestra.
el cnLOH se produce en todo el cromosoma.
el cnLOH ocurre en todas partes del 4p y 4q donde BAF = 0,25, 0,75 y CN = 2. la porción de 4q donde BAF = 0,5 y CN = La figura 2 muestra los patrones normales heterocigotos en todas las células.
El cnLOH ocurre en 6p donde BAF = 0,25, 0,75 y CN = 2. La porción de 6q donde CN = 1 es la monosomía del mosaico.
Asociación de anomalías citogenéticas con las características del tumor
es bien conocido que las anomalías cromosómicas difieren en CRC por la presencia o ausencia de MSI. En nuestro estudio, entre el MSI (n = 24) y SMS (n = 62) casos de CCR, hubo diferencia estadística significativa en la frecuencia de la amplificación /supresión en un total de 217 regiones genómicas en principalmente cuatro cromosomas: chr 13, chr 17 , chr chr 18 y 20 (véase el cuadro S1 para más detalles). En los casos del SMS, la amplificación fue más frecuente en chr 13q y 20q chr y su eliminación fue más frecuente en chr17p y Chr18 en comparación con los casos de MSI (véase la Figura 12). Así, mientras que mirando a la asociación de anomalías cromosómicas con otras características del tumor, se estratificaron los análisis de estado de MSI. También se analizó la MSI casos combinados del SMS y las y los resultados fueron muy similares a los SMS de los casos sólo (los resultados no se muestran). comparaciones detalladas de todas las regiones con la amplificación y la deleción en 62 muestras MSS CRC con respecto a diferentes características del cáncer y de pacientes se presentan en la Tabla S2, S3, S4, S5, S6. Un resumen de estos análisis se presenta en la Tabla 3 y la Tabla 4 para los casos del SMS y MSI, respectivamente. Entre los casos del SMS (ver Tabla 3), en relación con el diagnóstico histológico, se encontraron con más frecuencia deleciones en 18q12.1 y 15q15.3 en el adenocarcinoma en comparación con adenocarcinoma mucinoso, que apoya las conclusiones de Kazama Y et al. [27]. En cuanto a la localización del tumor, algunos CIN eran exclusivos de la izquierda se puso del lado de CRC, incluyendo la amplificación en 20q13.2 y 13q34 regiones. Cuando se consideró la clasificación del tumor, algunos cambios NC eran casi exclusivos de los tumores de bajo grado, por ejemplo supresión en 18q21. región Deleted18q21 codificar un total de 227 transcripciones (incluyendo múltiples transcritos del mismo gen). Teniendo en cuenta sólo los genes con al menos el 90% de solapamiento en las regiones de aneuploidía, había tres transcripciones en el 18q21 región eliminada. Estas transcripciones son de los oncogenes
RAB27B
y
CCDC68
, lo que sugiere que la supresión de esta región en los casos de bajo grado puede ser un cambio de protección, reactiva. Del mismo modo, la región amplificada de 13q31.1 contiene transcripción del gen
SPRY2
, que se asocia con los microtúbulos, pero puede funcionar como un antagonista del factor de crecimiento de fibroblastos (
FGF
) en células estimuladas. La amplificación de
SPRY2 Hoteles en tumores de bajo grado, así como los tumores de los ganglios linfáticos negativos (véase más adelante) pueden desempeñar un papel importante mediante la inhibición de la función de crecimiento del tumor y la invasión de
FGF
. Cuando nos fijamos en los cambios citogenéticos asociados con la puesta en escena, se encontró que la amplificación de 20q13 y la eliminación de 1p35 fueron más frecuentes en los tumores en estadio 1, en comparación con la etapa 2 y 3; donde como amplificación de 5p12 se observa con más frecuencia en la etapa 2. En cuanto a la metástasis de los ganglios linfáticos, varias amplificaciones (5p15.2, 5p13.1, 13q31.1 y 20q13.2) se encuentra con mayor frecuencia en los casos de ganglios linfáticos negativos en comparación con los ganglios linfáticos casos positivos, posiblemente, lo que sugiere la amplificación de estas regiones para tener un efecto protector contra la metástasis en los ganglios linfáticos. También validado los cambios NC detectados a partir de esta matriz de datos de SNP por PCR en tiempo real, así como mediante la ejecución del producto de PCR en Agilent 2100 BioAnalyzer utilizando ADN 12000 fichas con múltiples amplicones (datos no mostrados). Se seleccionaron dos genes para este experimento de validación -
CYP24A1
de la región 20q13.2, la amplificación de lo que se asoció significativamente con metástasis en los ganglios linfáticos y
RAB27B
de la región 18q22.2 supresión de las cuales fue significativamente asociado con el grado del tumor en los análisis combinados
regiones de amplificación se muestran en rojo.; regiones de deleción se muestran en azul; regiones con ningún cambio significativo se muestran en verde. Cada columna representa una sola muestra.
Comparación de resultados citogenéticos en otro tipo de cáncer
Se han comparado las regiones genómicas con el cambio CN identificados en nuestro estudio de la genómica regiones reportados por otros investigadores que tienen CN cambio en otros tipos de cáncer. Estos estudios utilizaron CGH arrays, en lugar de los SNP arrays utilizados en nuestro estudio. Estudios anteriores sobre el cáncer de próstata [37] - [40], el cáncer de pulmón [41] - [43] y el cáncer de estómago [44] - [46] encontraron algunas regiones comunes de amplificación y su eliminación, que también hemos detectado en CCR en nuestro estudio. El diagrama de Venn en las anormalidades cromosómicas Figura 13a y 13c muestran en CRC y al menos en un otro tipo de cáncer. Había 60 regiones comunes de amplificación y 33 regiones comunes de eliminación, respectivamente, cuyas ubicaciones se muestran en el ideograma de la figura 13b y 13d. Puede observarse que las amplificaciones de 5p, 8q, 20q y partes de 9p21 y 13q13 eran comunes a varios tipos de cáncer. De manera similar, las supresiones de 8p, 17p, una gran parte del cromosoma 18 y porciones de 1p y 9p21 también eran comunes a varios tipos de cáncer. Por lo tanto fármacos dirigidos a estas regiones pueden mostrar resultados prometedores en varios tipos de cáncer diferentes
(a) también fueron encontrados Regiones de amplificación en nuestro estudio (círculo rojo) en estudios previos de otros cánceres sólidos (círculo verde).; varios también son conocidos por ser las reguladas por las drogas que son aprobados o en desarrollo (círculo azul). (B) se muestran ubicaciones de las regiones comunes de amplificación en nuestro estudio y los estudios previos de otros cánceres sólidos (intersección de círculos rojos y verdes en la Fig. 13a). También se encontraron (c) Regiones de eliminación de nuestro estudio (círculo rojo) en estudios previos de otros cánceres sólidos (círculo verde); varios también se sabe que están hasta reguladas por medicamentos que están aprobados o en desarrollo (círculo azul). (D) Localización de las regiones comunes de eliminación de nuestro estudio y los estudios previos de otros cánceres sólidos (intersección de círculos rojos y verdes en la Fig. 13d) se muestran.
coincide con dianas terapéuticas base de datos
La base de datos Objetivos Terapéuticos (TTD) (Versión 4.3.02 7 de julio de 2011) [47] es una base de datos a disposición del público de los productos de los genes que se sabe que ser el blanco de una o más drogas. Se realizaron búsquedas de los genes que se superponen con las regiones de amplificación y supresión significativa en nuestro estudio para identificar fármacos que se dirigen a los genes relevantes. Un total de 1.229 genes se identificaron reside en los 115 regiones con amplificación (100% de solapamiento con la región de amplificación en por lo menos 10% de los casos de CCR) y 920 genes fueron identificados que residían en la 60 regiones con deleción (100% del gen superposición con las regiones eliminadas en al menos 10% de los casos de CCR). Los detalles de estas regiones se presentan en las Tablas S8 (amplificación) y S9 (supresión).
Para los genes localizados en regiones de amplificación, se realizaron búsquedas de los fármacos que actúan como antagonistas, anticuerpos o inhibidores. Encontramos un total de 29 regiones amplificadas (de un total de 115, véase la figura 13a) que alberga 39 genes que actualmente están siendo blanco de 248 diferentes medicamentos de estos tipos. Puede observarse que 20 de estas regiones (de 29) también se amplifican en otros tipos de cáncer. Después de excluir a los medicamentos para los que no se conoce el estado de aprobación, o se interrumpa en cualquier fase del ensayo de la droga, hubo un total de 69 fármacos disponibles (4 anticuerpos antagonistas, 18 y 47 inhibidores) en diferentes fases de ensayo para diferentes propósitos. Los fármacos aprobados pertinentes dirigidas a estas regiones de amplificación se muestran en la Tabla 5 (para una lista completa, véase la Tabla S7a).
Del mismo modo, para los genes localizados en las regiones de deleción, se realizaron búsquedas de los fármacos que actúan como activadores , agonistas, o inductores. Encontramos un total de 10 regiones de eliminación (de un total de 60 identificados en el presente estudio, véase la figura 13c) que alberga 11 genes que se sabe que en la actualidad están siendo blanco de 29 fármacos diferentes. Cabe señalar que la supresión en todas estas regiones 10 se encuentran también en otros tipos de cáncer. Después de filtrar similares, como lo hicimos para la amplificación de las regiones, encontramos un total de 21 medicamentos disponibles (1 inductor, 6 y 14 del activador agonistas) en diferentes fases de ensayo para diferentes propósitos (por lista completa, véase la Tabla S7b). Sólo los medicamentos pertinentes aprobados destinados a estas regiones de deleción se muestran en la Tabla 6.
A continuación, hemos identificado con amplificador o genes que aún no son el objetivo de cualquier fármaco conocido en la TTD eliminados. La figura 13a muestra que hay 40 más regiones de amplificación comunes a CDN y otros tipos de cáncer, que aún no se exploran para el desarrollo de fármacos. Estas regiones albergan un total de 207 posibles objetivos de genes (incluyendo una serie de micro-ARN y SNO) [datos no presentados en este documento y se tratará en su posterior publicación]. La figura 13c muestra también que hay 23 más regiones de deleción común a la CRC y otros tipos de cáncer, que aún no se exploran para el desarrollo de fármacos.
También se buscó fármacos agonistas que se dirigen a los genes, la amplificación de los cuales pueden proteger contra metástasis. Hemos encontrado un número de genes más frecuentemente amplificada en los casos negativos de los ganglios linfáticos que los casos positivos de ganglios linfáticos. Después de buscar la TTD para estos genes, encontramos una serie de fármacos agonistas en diferentes etapas de desarrollo contra
CHRNA4, EGFL7, GRIN1, HRH3, NTSR1, PTK6
genes. Como por ejemplo, Varenciline (un fármaco aprobado para dejar de fumar) o AZD1446 (fase II completado para el cáncer y la enfermedad de Alzheimer) son agonistas para
CHRNA4 gratis (receptor nicotínico colinérgico) y se puede probar si sería útil prevenir o retrasar la metástasis en los ganglios linfáticos en el CCR.
Discusión
Nuestro estudio es uno de los primeros y más grande para usar un SNP gama tan alta densidad en el tejido emparejado helado en fresco (tumor y saludable) de los pacientes con CCR de una población del sudeste asiático para identificar CIN y correlacionar estas anomalías con muchos parámetros clínicos e histopatológicos. Por primera vez, hemos ilustrado la interpretación de los datos CN y BAF obtenidos a partir de estos SNP arrays en el tejido CRC para comprender los diferentes mecanismos subyacentes de estos CIN. Sin embargo, cabe señalar que las matrices de SNP no pueden detectar translocaciones. Las anomalías cromosómicas en CRC se han estudiado principalmente mediante el uso de cualquiera de CGH o aCGH) [5] - [8], [10] - [12], [14] - [22]. En contraste con SNP arrays, estas plataformas necesitan células puras y sin mezclar para la interpretación de las alteraciones genómicas y no proporcionan datos de BAF. Sin embargo, las matrices de SNP no requieren muestras puras, ya que los patrones de BAF denotan claramente la proporción de la mezcla de células (mosaicismo) en el propio tumor. Hemos presentado algunos ejemplos de esto.
El uso de gran número de muestras pareadas, hemos identificado una serie de supresiones y amplificaciones genómicas en el tejido CRC que también fueron reportados en estudios previos, con los beneficios reportados con mayor frecuencia en 20q , 13q, 7p, y 8q y pérdidas en 17p, 18q, 8p, 4q, y 5q [5] - [8], [10] - [12], [14] - [22]. Proporción de muestras que muestran la NIC en una región genómica particular puede variar de un estudio a otro dependiendo de la selección de pacientes y la resolución de las regiones cytoband reportados. Por ejemplo, la amplificación en 20q13.2, en nuestras muestras no seleccionadas, se encontró en 24% de los casos, en comparación con 43% a 81% en otros estudios [5], [6], [14], [15]. Cabe señalar que en la serie de Douglas et al. (Que muestran el aumento de 20q13.3 en 81% de las muestras) incluyó sólo a los casos de CIN + [6]. En nuestro estudio, deleción en 18q se encontró en 20% de los casos, en comparación con 36% a 60% en otros estudios [5], [6], [14], [15]. Dentro de nuestras muestras también, las proporciones de CIN en diferentes regiones genómicas fueron mayores en los casos del SMS que en MSI (véase la Figura 12).
Nuestro estudio sugiere que ciertas aberraciones cromosómicas se pueden correlacionar con los subtipos histopatológicos para el CDN, célula la diferenciación, la localización del tumor y la metástasis de los ganglios linfáticos, y para que esto puede ser útil para indicar los tratamientos adecuados e identificar futuros objetivos de genes para tratamientos personalizados. Al igual que un estudio anterior [25], en los tumores del lado izquierdo, también identificó una deleción en 18q12.1 (23% de las muestras en nuestra serie). Además, hemos identificado amplificaciones en 20q13.2 y 13q22 y supresiones en 8p21.3. No se observaron amplificaciones o deleciones significativas en los tumores del lado derecho de estas regiones, lo que sugiere que estos cambios son específicos de CRC en el lado izquierdo. tumores izquierdo y del lado derecho se desarrollan a través de diferentes vías: los tumores con MSI se encuentran con mayor frecuencia en el lado derecho del colon, y los tumores con CIN encontraron algo más frecuente en el lado izquierdo [11], [28], [48] . Nuestro estudio confirma esta distribución.
En nuestro estudio, el 87% de las muestras tumorales fueron adenocarcinoma (en su mayoría se encuentra en el colon izquierdo) y el 13% eran adenocarcinoma mucinoso (que se encuentra principalmente en el colon derecho). Se encontró que las supresiones en 15q15.3 y 15q21.1 se asociaron con adenocarcinoma. Kazama et al (2005) mostró que los adenocarcinomas mucinosos son más propensos a mostrar MSI en lugar de CIN [27]. Sin embargo, los carcinomas mucinosos son más propensos a desarrollar metástasis en los ganglios linfáticos y el peritoneo que el adenocarcinoma [49]
.
Como se encuentra en otros estudios [10], [16], [21], [26], [ ,,,0],29], encontramos amplificación de 20q13.2 y la supresión de 17p12 de ser común en las primeras etapas I CRC, lo que sugiere que estos eventos ocurren temprano en la carcinogénesis de CRC. Además, se encontró amplificación de 5p15.2 y supresión de 1p36.21 se presentaron en 25% de los casos en estadio I, el último de los cuales se ha encontrado anteriormente a estar asociado con adenomas y enfermedad en estadio temprano [29]. Sin embargo, otros investigadores han correlacionado pérdidas de 18q y 19p con enfermedad en estadio I [16].