Extracto
inestabilidad cromosómica (CIN) desempeña un papel crucial en el desarrollo de tumores y se produce principalmente como consecuencia de cualquiera de missegregation cromosomas normales (MSG) o reorganización estructural (SR). Sin embargo, poco se sabe acerca de los objetivos respectivos cromosómicas de MSG y SR y la forma en que estos procesos combinados dentro de los tumores para generar CIN. Para abordar estas cuestiones, Cariotipamos una serie consecutiva de 96 cánceres colorrectales casi diploides (CRC) y los cambios cromosómicos distinguidos generados por cualquiera de los MSG o SR en las células tumorales. Ochenta y tres tumores (86%) presentaron anomalías cromosómicas que contenían ambos GMS y los SR en diversos grados, mientras que todas las otras 13 (14%) mostraron un cariotipo normal. El uso de un método de máxima probabilidad estadística, los cromosomas afectados por MSG o se encontraron SR y probable que representan cambios que se seleccionan para durante la progresión tumoral a ser diferente y en su mayoría se excluyen mutuamente. GMS y los SR no se asociaron al azar dentro de los tumores, la delimitación de dos vías principales de alteraciones cromosómicas que consistieron en el cromosoma ganancias por MSG o pérdidas cromosómicas por tanto MSG y SR. CRCs que muestran inestabilidad de microsatélites (MSI) presentan, ya sea con ganancias normales cariotipo o cromosomas mientras que MSS (microsatélites estables) CRCs exhibió una combinación de las dos vías. Tomados en conjunto, estos datos proporcionan nuevos conocimientos sobre la participación respectiva de GMS y SR en los cánceres colorrectales casi diploides, que muestra cómo estos procesos se dirigen a distintas partes del genoma y dan lugar a patrones específicos de los cambios cromosómicos en función del estado de MSI.
Visto: Muleris M, Chalastanis A, Meyer N, M Lae, Dutrillaux B, Sastre Garau-X, et al. (2008) La inestabilidad cromosómica en cáncer colorrectal Cerca-diploide: una relación entre los números y la estructura. PLoS ONE 3 (2): e1632. doi: 10.1371 /journal.pone.0001632
Editor Académico: Dong-Jin Yan, Universidad de Hong Kong, China
Recibido: 8 de Octubre, 2007; Aceptado 21 de enero de 2008; Publicado: 20 Febrero 2008
Derechos de Autor © 2008 Muleris 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 en parte por subvenciones de la Asociación para la Investigación del cáncer contre le (ARC n ° 3946) y GEFLUC (Groupement des entreprises françaises dans la lutte contre le cancer). CA fue beneficiario de una beca de Le Ministère de la Recherche Français (MRT)
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
se ha demostrado que los cromosomas muestran cambios no aleatorias en las células cancerosas. Estos incluyen reordenamientos estructurales (SR), por ejemplo, deleciones, amplificaciones o translocaciones que surgen de roturas en el ADN, así como alteraciones en el número de cromosomas intactos, conocidos como missegregations entero de cromosomas (Mensajes), originarios de los errores en la división celular (mitosis). Como resultado de la acumulación de tales procesos, la inestabilidad cromosómica (CIN) se sabe que juega un papel clave en el desarrollo de tumores. Sin embargo, poco se sabe acerca de la contribución exacta de GMS y la RS en el CIN y si actúan de forma sinérgica durante la progresión tumoral. A pesar de reordenamiento cromosómico es un proceso bien documentado asociada con la tumorigénesis, la contribución de toda la aneuploidía del cromosoma al desarrollo de tumores sigue siendo objeto de controversia. Los cánceres colorrectales (CRC) se han clasificado en dos grandes subtipos moleculares: CIN y MSI (para "inestabilidad de microsatélites", también llamada MIN). MSI CRC representan aproximadamente el 15-20% de los cánceres colorrectales esporádicos. Es un subtipo bien definido que resulta de una pérdida de la función de reparación de genes de ADN (MMR), secundaria a la inactivación de los genes MMR. Al no para reparar los errores espontáneas que se producen durante la replicación, estos tumores acumulan mutaciones de desplazamiento del marco que afectan a genes supresores de tumores que contienen la codificación secuencias de repetición [1]. tumores MSI se cree que son casi diploide con pocos, si alguno, anormalidades del cariotipo. A la inversa, CIN se encontró que se producen en cánceres no MSI (o MSS para "microsatélite estable") que representan la gran mayoría de CRC y son competentes para la reparación de falta de coincidencia. A pesar de que se observa en aproximadamente el 80% de los tumores colorrectales esporádicos, el fenotipo CIN está más mal definido de MSI. Originalmente utilizado para describir los tumores que muestran un alto grado de heterogeneidad intercelular en el número de cromosomas, comprobada por los recuentos para un conjunto restringido de centrómeros específicos del cromosoma [2], CIN se emplea más para describir tipos de cáncer, ya sea con el contenido de ADN aneuploide o poliploide, medido por o de la citometría de citogenética, o múltiples ganancias o deleciones de los cromosomas o brazos cromosómicos, o frecuentes pérdidas de heterocigosidad (LOH). En la actualidad, no existe un consenso para el enfoque experimental para ser usada o la tasa mínima de inestabilidad cromosómica necesarios para definir tumores CIN. Esto da lugar a una gran confusión en la literatura actual sobre la relación entre MSI y CIN siguiendo el método utilizado para estimar CIN en tales CRC. Aunque MSI y CIN se consideraban mutuamente excluyentes, tanto nuestros datos anteriores y estudios recientes sugieren que algunos tumores MSI pueden también muestran evidencia de CIN, aunque el alcance y la naturaleza de esta superposición queda por determinar [3] - [8].
Citogenética proporciona un enfoque morfológico a CIN que en comparación con los estudios moleculares permite distinguir fácilmente GMS de SRS. A continuación, se utilizó este método para caracterizar con mayor precisión la NIC en una serie consecutiva de 96 tumores colorrectales primarios casi diploides que se recogieron de forma prospectiva durante un período de 10 años. Cerca de los tumores diploides fueron escogidos debido a la ambigüedad que participan en la determinación de las ganancias y pérdidas en los tumores poliploides que han sido objeto endorreduplicación. De hecho, la interpretación de todos los cambios cromosómicas numéricas observados en un tumor triploide por ejemplo, es totalmente diferente si dicho tumor se considera como un tumor diploide que ha ganado muchos cromosomas o que ha sido objeto de endorreduplicación con más pérdidas de cromosomas posteriores para llegar a la triploidía. En el presente trabajo, los CRC casi diploides se definieron como aquellos con un número de cromosomas entre 35 y 57 años, de acuerdo con el Sistema Internacional de Nomenclatura citogenética [9]. Constituyen 50,2% de nuestra primera serie de CRCs cariotipo (datos no presentados), lo que concuerda con estudios previos que han mostrado la fracción diploide de CRCs estar alrededor de 40% ([10], para su revisión). Hemos investigado en detalle la naturaleza y objetivos de la CIN en estos tumores. Al distinguir los cambios cromosómicos generados por MSG o SR, hemos sido capaces de elaborar una lista de los cromosomas o regiones cromosómicas específicas por MSG y SR y estudiar cómo estos procesos se asociaron dentro de los tumores en la generación de la NIC. También analizamos las diferencias en la naturaleza de CIN entre MSI y SMS subtipos de CCR. Se obtuvieron nuevos conocimientos sobre la función de la NIC en CRC que nos ha permitido proponer una nueva perspectiva sobre la carcinogénesis de CRC-cerca de diploide que tiene en cuenta tanto sus características citogenéticas y moleculares.
Resultados
Missegregations y reordenamientos estructurales de los cromosomas se dirigen a distintas porciones del genoma del tumor en los CRC casi diploides
una serie de 96 tumores colorrectales casi diploides se analizaron 13 casos entre los cuales mostraron un cariotipo normal. El número total de las ganancias de todo el cromosoma fue comparable a la de las pérdidas de todo el cromosoma (224 y 189 respectivamente, Chi2 = 2,96, p = 0,10). Las ganancias y pérdidas afectan a los cromosomas individuales (Tabla S2) Total del cromosoma Y se juntaron y la distribución de los cromosomas missegregated se puso a prueba utilizando una modelización estadística de probabilidad. Las frecuencias de missegregation para los cromosomas individuales oscilaron entre 0-54% (Figura 1A). Se observó que la probabilidad más alta para dos grupos que contienen 12 cromosomas cada uno, con p1 = 0,42, p2 = 0,13 y alfa = 0,46. El primero grupo compuesto, por la disminución de la frecuencia de missegregation, los cromosomas 18, 20, Y, 13, 7, X, 12, 14, 15, 8, 4 y 6. Este grupo es probable que represente cromosomas objetivo cuya missegregation se selecciona para durante la evolución del tumor. Para la mayoría de estos cromosomas, se observó una clara tendencia hacia uno u otro de ganancia (cromosomas 7, 12, 13, 20 y X) o pérdida de cromosomas (4, 14, 15, 18 e Y) (Figura 1B). El segundo grupo es probable que represente el fondo de la inestabilidad cromosómica que ocurre por MSG en los tumores colorrectales. El mismo criterio se aplica para los cromosomas implicados en reordenamientos estructurales. Las frecuencias de los reordenamientos de cromosomas individuales oscilaron entre 0-42.7% (Figura 1C). La modelización estadística probabilidad (p1 = 0,38, p2 = 0,07, alfa = 0,58) sugiere que entre los cromosomas implicados en SR, solamente los cromosomas 17, 1, 8, 13, 6, 5, 11, 10, 9 y 4 son probablemente representar los cromosomas de destino que se seleccionan para durante la progresión del tumor. Por todos estos cromosomas menos 4, 9 y 11, se observó una clara tendencia hacia el aumento sea el cromosoma brazo (8q, 13q y 17q) o pérdida (1p, 5q, 6q, 8p, 10q y 17p) (Figura 1D). Entre los desequilibrios totales resultantes de los SR, deleciones fueron dos veces más frecuentes que las ganancias (197 frente a 101, respectivamente, Chi2 = 30,92, p & lt; 0,001, véase el cuadro complementario S3). Una recopilación de los objetivos cromosómicas de GMS y SR se representa en la figura 2. Con excepción de los cromosomas 4, 6, 8 y 13, éstos eran mutuamente excluyentes (los cromosomas 7, 12, 14, 15, 18, 20, X, Y por el GMS en comparación con los cromosomas 1, 5, 9, 10, 11, 17 para SR), destacando el hecho de que estos procesos están orientados principalmente a distintas porciones del genoma del tumor en los CRC casi diploides.
las frecuencias de los MSG (a) se representan con sus ganancias y pérdidas resultantes (B) y frecuencias de SR (C) con sus ganancias y pérdidas resultantes (D). La línea de puntos representa el valor de corte indicada por la modelización estadística probabilidad de que discrimina cromosomas que pueden ser seleccionados para durante la progresión tumoral (rojo) de los que constituyen el fondo de la inestabilidad cromosómica (gris). En B y D, cada barra representa el porcentaje de pérdida (inferior) o ganancia (superior) de un cromosoma (B) o brazo del cromosoma (D, p brazo primero, luego el brazo q de cromosomas no acrocéntricos).
Entre los cromosomas o cromosomas de armas que pueden seleccionarse para durante la progresión tumoral según la probabilidad de modelado (véanse las figuras 1B y 1D), solo aquellos de los que se conservaron una tendencia significativa hacia uno u otro ganancia o pérdida (prueba de ji 2 , bajo la hipótesis nula, el número de ganancias y pérdidas se deben distribuir uniformemente). las pérdidas cromosómicas (fondo azul) y ganancias (fondo rojo) se distinguen.
La evidencia de asociaciones preferenciales entre alteraciones cromosómicas
El número total de cromosomas missegregated por tumoral osciló entre 0-14 (media = 4,53 ± 3,08) y la de los cromosomas reordenados de 0 a 15 (media = 4,44 ± 3,66). no usar correlación lineal análisis sobre los 83 tumores que presentan un cariotipo anormal, se encontró que el número de cromosomas reordenados estar correlacionado con eventos missegregation dentro de los tumores (r = 0,20, p = 0,07). Cuando las pérdidas y ganancias de todo el cromosoma se distinguieron, el número de ganancias de todo el cromosoma y los cromosomas reordenados se correlacionó inversamente (r = -0,31, p = 0,004), mientras que el aumento en el número de pérdidas de todo el cromosoma paralela a la de los cromosomas reordenados (r = 0,69, p = 4,07 10
-13).
a continuación se investigó para posibles asociaciones preferenciales entre los desequilibrios cromosómicos más frecuentes generadas por cualquiera de los MSG o SR, es decir, aquellos que tenían probabilidades de ser seleccionado en el CRC de acuerdo con el método de probabilidad. Un análisis sistemático de dos por dos asociaciones entre el 29 de desequilibrios cromosómicos (406 posibilidades) demostró 51 asociaciones (45 positivos y negativos 6) que fueron significativos en nuestra serie de tumores (p = 0,05) (Tabla S4). Somos conscientes de que teniendo en cuenta que se realizaron 406 análisis, se podría esperar que 20 de estas 51 asociaciones significativas se observaron solamente por azar (falso positivo) en el nivel p = 0,05. El uso de un nivel de p = 0,01, 16 se encontraron asociaciones significativas (Figura 3), que es cuatro veces más que el número de falsos positivos era de esperar, validando así la existencia de asociaciones preferenciales. A nivel p = 0,05 fue retenida para el análisis. Entre las 45 asociaciones positivas, la mayoría (84%) se referían exclusivamente a las pérdidas o ganancias (27 y 11, respectivamente) en comparación con los 7 que mostró ganancias mezclados con pérdidas (16%). Veinte (44,5%) mostraron asociaciones de MSG con eventos SR en comparación con 15 (33,3%) y 10 (22,2%) que participa exclusivamente GMS o los SR, respectivamente. Mediante la combinación de todos los resultados de las asociaciones de dos por dos de las alteraciones cromosómicas observadas en los CRC, dos grupos principales de anomalías cromosómicas se delinearon (Figura 3). El primer grupo incluye sólo las ganancias de todo el cromosoma resultantes de MSG (13, 20, 7, + X, 12 y 6), mientras que el segundo grupo se compone principalmente de las pérdidas cromosómicas a través de GMS y SR (-18, -17p , -Y, -1p3, -8p, + 8q, -14, + 13q, -15, -4, + 17q, 8, 6, -10q2, -11q, -9p, -8, -4p, - 11P, -9q y -6, con el fin de disminuir la ocurrencia). Un grupo menor no relacionado con los dos primeros grupos consistía en una asociación preferencial entre -4q y -5q.
Representación esquemática del estudio de asociación de dos por dos, se presenta en el cuadro complementario S4. Positivas (líneas continuas) y (líneas punteadas) asociaciones negativas están representados por líneas gruesas y finas indican asociaciones significativas a p = 0,01 y 0,05, respectivamente. El tamaño de cada cuadro es proporcional a la frecuencia de la alteración, de todo el cromosoma o ganancias brazo cromosómico (fondo rojo), y las pérdidas cromosómicas o deleciones (fondo azul) siendo distinguida. Las asociaciones preferenciales entre alteraciones que implican las dos ramas de un mismo cromosoma, como -8p y 8q + o + -17p y 17q, deben ser interpretados con precaución, ya que se originan en su mayoría de un solo evento isocromosoma formación. Por ejemplo, la ganancia de 17q parece ser un efecto secundario de la deleción de 17p a través de la formación isocromosoma 17q (10/11 tumores con ganancia de 17q pérdida de 17p también exhibido mientras que la pérdida de 17p solo se observó en un 30 tumores adicionales) mientras que tanto 8p pérdida y ganancia de 8q podría proporcionar células tumorales con una ventaja selectiva ya que si bien asociado en 20 tumores, estas alteraciones también se observaron independientemente en 8 y 7 tumores, respectivamente (véase también la Figura complementario S1). Algunas asociaciones negativas (entre +13 y + 13q, 8 y + 8q, 8 y -8p) también podría ser debido al hecho de que implican el mismo cromosoma.
CIN acuerdo con MSI en cánceres colorrectales
El estado de MSI de 66 tumores, determinado de acuerdo con los criterios internacionales, mostraron MSI 20 y 46 MSS CRC. Dado que los tumores MSI son conocidos por ser CRCs casi diploides, que dio lugar a un enriquecimiento de los casos de MSI en nuestros pacientes cohorte que se restringe a los CRCs cerca-diploide (30%, es decir 20/66 en comparación con la incidencia esperada de 15 a 20% en general CRC). Esto nos ha permitido obtener una consiguiente serie de tumores MSI con el fin de comparar sus características citogenéticas a la del subtipo más frecuente MSS. características clínico-patológicas de los tumores se presentan en la Tabla 1 y el cuadro complementario S1. Todas las variables, excepto la ubicación del tumor se distribuyen por igual en los dos subconjuntos. Entre los 10 tumores con cariotipo normal, cuyo estado de MSI se determinó, 7 eran MSI, lo que confirma una alta frecuencia de MSI en la no-CIN CRC. Las comparaciones globales entre el SMS y los tumores MSI mostraron que este último grupo se quedó muy cerca de Diploidy y exhibió significativamente menos GMS (media de 1,45 frente a 5,82 para los tumores del SMS, p = 3 × 10
-10) y SRS (media de 1,30 frente a 5,02 para MSS tumores, p = 1,2 × 10
-6) (Tabla 1). Es de destacar que los pocos missegregations observados consistieron principalmente en las ganancias de todo el cromosoma con las pérdidas de todo el cromosoma muy raros mientras que los tumores del SMS presentados con CIN más complejo que incluye tanto el GMS y SR que conduce a ganancias y pérdidas de material cromosómico combinados. reordenamientos equilibrados eran relativamente raros, pero no difirieron significativamente entre MSI y SMS CRC (Tabla 1).
Clasificación de los CRC
A pesar de la existencia de asociaciones preferenciales de dos en dos para algunas alteraciones cromosómicas, no observamos una clasificación de los tumores en diferentes grupos utilizando análisis de agrupamiento jerárquico no supervisado basado en alteraciones cromosómicas con un intervalo de confianza significativo (técnica de estimulación de arranque). Esto aboga por la ausencia de criterios disponibles que delimitan diferentes subconjuntos de CRC casi diploides de acuerdo con la NIC.
Discusión
A diferencia de algunos tumores hematopoyéticos o sarcomas, carcinomas no se caracterizan por eventos de translocación que se fusionan de una oncogén a un promotor apropiado. De hecho, en la mayoría de los epiteliomas, inestabilidad cromosómica procede a través de dos mecanismos principales, missegregation que se traduce en la aneuploidía a través de la ganancia o la pérdida de la totalidad de los cromosomas, y reordenamientos desequilibrados estructurales (translocaciones desequilibradas, deleciones, isocromosomas, ...) que conducen a la pérdida y /o ganancia de regiones cromosómicas. Analizamos aquí una gran serie de cánceres colorrectales casi diploide por citogenética clásica para distinguir los desequilibrios cromosómicos que resultan de estos dos mecanismos. El uso de la modelización estadística probabilidad ayudó a definir alteraciones cromosómicas que pueden ser seleccionados para durante la evolución del tumor y por lo tanto elevarse por encima del fondo de la inestabilidad cromosómica. Las características más sobresalientes son que missegregation y estructurales reordenamientos conducen a cromosómico desequilibrios que en su mayoría son excluyentes entre sí y se combinan para generar CIN en casi todos los tumores analizados, lo que sugiere que los trastornos cromosómicos generados por MSG y SRS podría tener efectos complementarios en lugar de aditivos en los CRC.
el patrón general de desequilibrios cromosómicos que hemos observado en casi diploide CRC es consistente con informes anteriores que utilizan otros enfoques, como CGH para la evaluación de todo el genoma del número de copias de ADN en los cánceres colorrectales (para revisión ver [11]) . Sin embargo, las cuestiones de cómo missegregations y reordenamientos se distribuyen y cómo las alteraciones están asociadas dentro de los tumores rara vez se han abordado [12], [13]. Nuestros datos muestran que los reordenamientos estructurales acumulan simultáneamente con pérdidas de todo el cromosoma durante la progresión de CRCs casi diploides. Por el contrario, las ganancias y reordenamientos cromosómicos entero, están inversamente correlacionados. En general, se encuentran asociaciones preferenciales para delinear dos vías de alteraciones cromosómicas que favorecieron la acumulación de cualquiera de las pérdidas o ganancias cromosómicas cromosómicas en las células tumorales de colon y que no son mutuamente excluyentes. De interés, MSG y SR altamente cooperan en la vía de las pérdidas cromosómicas que se asocia con la llamada vía de LOH ya que conduce a pérdidas cromosómicas frecuentes de los mismos loci como los identificados por LOH en CRC, por ejemplo, 17p, 18 y otros que contienen los genes supresores de tumores. En la otra vía, CIN conduce exclusivamente a la acumulación de las ganancias de todo el cromosoma a través de un proceso que implica missegregation recurrentemente ganancia de los cromosomas 20, 13, 7, X, 12 y 6. Las asociaciones negativas para algunos desequilibrios también se observan (+12 y - 15, 12 y -17p, y 6 y -1p) lo que sugiere que la combinación de tales anormalidades podría ser perjudicial para las células tumorales. Todos juntos, estos datos dan una nueva visión sobre la forma en MSG y SR se combinan durante la progresión de CRCs cerca-diploide, lo que sugiere que la asociación de desequilibrios cromosómicos en lugar de alteraciones cromosómicas aislados sería de importancia funcional en este proceso.
Dado que la inestabilidad de microsatélites se ha descrito como un mecanismo alternativo de células colorrectales para convertirse en maligno, también comparamos alteraciones citogenéticas en los CRC casi diploides en relación con su estado de microsatélites. Como era de esperar, los tumores MSI se localizan preferentemente en el colon proximal. Curiosamente, las pérdidas de cromosomas enteros eran muy raros en MSI CRC y se observó una tendencia neta de ganancias de todo el cromosoma. Nuestros datos son consistentes con algunas observaciones anteriores informes de que el cromosoma ganancias constituyen una característica frecuente de MSI CRC. De hecho, los primeros estudios de nuestro grupo mediante el cariotipo se manifestaron en una pequeña muestra de los tumores que MSI CRC aparece ya sea un cariotipo normal de cromosomas o ganancias con pocos o ningún reordenamientos [3]. Estudios posteriores en series con mayor número de tumores MSI analizados utilizando el cromosoma hibridación genómica comparada (CGH) o han informado de que las ganancias de los cromosomas y /o brazos cromosómicos constituyen los desequilibrios cromosómicos más frecuentes en MSI CRC CGH (aCGH) basada en matrices [4], [ ,,,0],6] - [8]. Sin embargo, en una serie de documentos, MSI y CIN se consideran principalmente mutuamente excluyentes. Cabe señalar que en estos documentos, CIN se ha estimado mediante el análisis de LOH. De hecho, desde el estudio inicial de Thibodeau [14], varios informes demostraron que la LOH eventos rara vez se encuentran en MSI CRC ([15] - [18], por ejemplo). De interés, citogenética es un enfoque morfológico adecuado para la detección de ambas ganancias cromosómicas y las pérdidas que están asociadas con CIN. Utilizando este método, se presenta aquí en su mayoría ganancias cromosómicas y solamente pocas pérdidas cromosómicas en MSI CRC, y concluimos que estos tumores son de hecho CIN + en la mayoría de los casos (65%). Por lo tanto, se puede suponer que los resultados contradictorios que se han obtenido después de la utilización del análisis de LOH es probable que sean atribuibles, al menos en parte, a una evaluación inexacta de CIN en estos estudios. Una serie más amplia de MSI CRC ahora debe ser analizado con el fin de precisar las ganancias cromosómicas más frecuentes observados en estos tumores. Sin embargo, la coexistencia de CIN y MSI no debe ser tomada como la norma, sobre todo porque de los 20 tumores MSI en nuestra serie, 7 (35%) mostraron un cariotipo estrictamente normal.
A la inversa de MSI CRC que se presenta con un complemento normal de cromosomas o principalmente con el cromosoma ganancias, se encontraron combinaciones de las dos vías descritas anteriormente cromosómicas (ganancias y pérdidas cromosómicas) en MSS CRC. Por último, encontramos un subgrupo de tumores MSS casi diploides que es microsatélites y cromosómica estable consistente con informes anteriores [4], [5], [16], [19] - [22]. Teniendo en cuenta que 3 tumores complementarios con cariotipo normal eran de estado de los microsatélites desconocido, se podría esperar que un subconjunto de tumores tales ni MSI ni CIN constituiría solamente una fracción menor de CRCs casi diploides, es decir, 3 (3/96) a 6 % (6/96) y por lo tanto tal vez menos de 3% de todos los CRC. A pesar de que 13 de los 96 tumores en nuestra serie no muestran inestabilidad cromosómica, que aún no se ha confirmado si están o no están asociados con LOH crípticos a través de mecanismos tales como la disomía uniparental o recombinación mitótica.
CIN tanto, parece jugar un papel tanto en MSI y tumores colorrectales del SMS, pero los patrones alternativos de eventos cromosómicas podría ser seleccionado para CRCs en casi diploide de acuerdo con la presencia o ausencia de MSI. A pesar de estas observaciones, sin supervisión análisis de agrupamiento jerárquico realizado en nuestra serie fue incapaz de separar los tumores sobre la base de alteraciones cromosómicas. Esta discordancia con los resultados reportados por Trautmann et al. [7] puede ser debido a un menor número de tumores en su estudio (46 casos) y al hecho de que estos autores no prueba la confianza de sus resultados del análisis cluster. Es consistente con el hallazgo de alteraciones específicas para tumores MSI, las ganancias más recurrentes en tumores MSI también se observan en los tumores del SMS
.
La cuestión de las consecuencias biológicas de los desequilibrios no aleatorias observadas en los carcinomas colorrectales todavía se debate. En general se considera que las pérdidas cromosómicas confieren una probabilidad mejorada de inactivar genes supresores de tumores. Sin embargo, los actuales modelos de tumorigénesis en general no incluyen un posible papel de las ganancias cromosómicas. Más en general, la inestabilidad cromosómica podría proporcionar una ventaja de crecimiento a la célula cancerosa al causar extensos cambios en la expresión génica a través de aumento de la proliferación celular o disminución de muerte celular. Sin embargo, debido a la regulación transcripcional, la relación entre los cambios de número de copias de ADN y las perturbaciones en la expresión génica podría ser más complejo que un efecto de dosis simple. Curiosamente, Tsafrir et al. [23] demostraron recientemente que la expresión de grandes grupos de genes contiguos en SMS carcinomas colorrectales varía de una manera coordinada y refleja la ganancia o pérdida del segmento cromosómico correspondiente. Sobre la base de las diferencias que observamos entre el SMS y los tumores MSI, se propuso un modelo putativo para la carcinogénesis. Cabe la hipótesis de que, en MSS tumores casi diploides, la combinación de la vía del cromosoma ganancias con la de las pérdidas cromosómicas es necesario dirigirse tanto a los genes supresores de los oncogenes surexpression y tumorales inactivación respectivamente, mientras que en los tumores MSI, los aumentos observados de cromosomas probablemente sea el resultado en un aumento de la expresión de oncogenes putativos que sería complementaria a la pérdida de la función de desplazamiento del marco eventos mutacionales que afecta a genes supresores de tumores que contienen la codificación de secuencias de repetición (Figura 4)
en los tumores MSS., la combinación de la vía de las ganancias cromosómicas con la de las pérdidas cromosómicas es necesario dirigirse tanto oncogenes (ONC) y genes supresores de tumores (TSG), respectivamente. En los tumores MSI, se observa con frecuencia la vía del cromosoma ganancias mientras que la de las pérdidas cromosómicas raras veces se repite. En Sin embargo, estos tumores, la pérdida de eventos de función se observa con frecuencia como consecuencia de mutaciones de desplazamiento del marco en la codificación de secuencias de microsatélites. MSG, missegregation; SR, reordenamientos estructurales.
Se sabe que MSI CRC alojarse cerca-diploide mientras que un subconjunto de MSS CRC convertirse poliploide, posiblemente a través de un proceso endorreduplicación [24]. Como ya se ha mencionado, los CRC poliploides no pudieron ser incluidos en el análisis debido a la ambigüedad para distinguir las ganancias cromosómicas de las pérdidas en este tipo de CRC. Sin embargo, cabe destacar que nuestros datos citogenéticos en el subgrupo de CRC casi diploides están de acuerdo con el perfil de CGH de un meta-análisis que comprende un total de 859 CRC de todos los niveles de ploidía [11]. También ha de tenerse en cuenta que nuestro estudio de cohortes de pacientes es sesgada en cuanto a la inclusión de los casos familiares. Como se indica en el cuadro complementario S1, 3 de cada 96 pacientes con CCR fueron identificados como pacientes con poliposis adenomatosa familiar, por lo que es poco probable que la inclusión de estos pacientes podría haber sesgado los resultados generales. Puesto que no había ni datos de la historia de la familia de la proyección pacientes ni mutación germinal de MLH1 o MSH2, es probable que algunos individuos con un inicio temprano de MSI CRC inscribieron en este estudio albergaban tumores hereditarios no asociado a poliposis. Incluso si los datos citogenéticos asociados con MSI CRC de cualquiera de (años de edad ≤ 50 en el momento de la cirugía) primeras o de aparición tardía; estaban aquí resultaron ser muy similares, con notable diferencia significativa en relación con el número de tumores que muestra (edad & gt 50 años) un cariotipo normal (ver cuadros complementarios S1, S2 y S3), sería de interés para investigar más a fondo los pacientes con CRC familiares identificados sobre la base de criterios rigurosos.
el enfoque morfológico que utiliza para analizar la inestabilidad cromosómica en los carcinomas colorrectales casi diploides pone de manifiesto la implicación de los acontecimientos que afectan a los cromosomas normales missegregative, especialmente el cromosoma ganancias, en la carcinogénesis colorrectal. Nuestro trabajo es muy sugerente de una implicación de la aneuploidía en los CRC a través de la selección de eventos missegregation que cooperan con otros eventos generados en estos tumores a través de reordenamientos cromosómicos o inestabilidad de microsatélites. Otros estudios basados en enfoques de transcriptómica y proteómica son ahora necesario precisar las consecuencias funcionales de las vías genómicas hemos caracterizado aquí, teniendo en cuenta las otras características moleculares de los CRC.
Materiales y Métodos
las muestras de tumor
los datos fueron recogidos en el curso de un análisis citogenético sistemático de los cánceres colorrectales operados en el Instituto Curie, París. Para el presente estudio, se seleccionaron los tumores casi diploides, es decir, con un número medio de cromosomas entre 35 y 57 de acuerdo con los criterios internacionales [9]. Utilizamos 96 tumores derivados de 94 pacientes, con dos pacientes que tienen tumores metacrónicos. Tres pacientes presentaron síndrome típico de la poliposis adenomatosa familiar. Porque no había ni datos de la historia de la familia de los pacientes ni la detección de mutaciones de la línea germinal de genes MLH1 o MSH2, no podemos excluir la presencia de cáncer colorrectal no poliposis hereditario en nuestra serie de tumores. características clinicopatológicas de edad y sexo del paciente, la localización del tumor y Astler Coller puesta en escena se proporcionan en el cuadro complementario S1.
El análisis citogenético
El análisis citogenético se realizó en tumores frescos después de la cirugía para la mayoría de los casos o en endoscópica biopsias en algunos casos de acuerdo con el protocolo usual [12]. desagregación mecánica de tejido y se realizó cultivo a corto plazo de 24-48 horas se logró en el TC 199 el medio suplementado con 20% de suero humano y antibióticos. Los cultivos se recogieron por un método de sincronización de timidina en la mayoría de los casos. La timidina se añadió al medio de cultivo a una concentración final de 0,3 mg /ml. Después de 17 horas, se retiró el medio de cultivo, las células se lavaron dos veces y se incubaron en medio fresco durante 8 horas, incluyendo un tratamiento de 3 horas con colcemid. Las células se fijaron y se extendieron sobre portaobjetos de vidrio y el análisis se llevó a cabo en las células después de cariotipo formación de bandas R. En la mayoría de los tumores, no se observaron células con complementos cromosoma anormal estrechamente relacionadas. Las células fueron considerados como un clon cuando al menos dos tenían la misma aberración estructural o trisomía, o al menos tres tenían la misma monosomía [9]. Comparación de los clones condujo a la reconstrucción de la evolución cromosómica del tumor [25]. Sólo se consideraron las aberraciones cromosómicas observadas en los clones y subclones. La participación de los cromosomas individuales en missegregation y reordenamientos fueron anotados por separado, junto con sus desequilibrios cromosómicos resultantes (que complementa los cuadros S2 y S3). Información detallada sobre las anormalidades estructurales definidos por banda o sub-banda también se proporciona (Figura S1).