Retrospektiv gennemgang ved hjælp målrettet dyb sekventering afslører mutationsmønstre forskelle mellem gastroøsofageal krydset og gastriske carcinomer
Abstract
Baggrund
adenokarcinomer af både gastro krydset og maven er molekylært kompleks, men forskellige med hensyn til epidemiologi, ætiologi og overlevelse. Der er kun få data direkte sammenligner frekvenserne af enkelt nukleotid mutationer i cancer-relaterede gener mellem de to steder. Sekventering af målrettede gen paneler kan være nyttige i at afdække flere genomiske afvigelser ved hjælp af en enkelt test.
Metoder
DNA fra 92 gastroøsofageal krydset og 75 gastrisk adenocarcinom resektion prøver blev udtrukket fra formalin-fikseret paraffinindlejret væv. Målrettet dyb sekventering af 46 cancerrelaterede gener blev udført gennem emulsion PCR efterfulgt af halvleder-baserede sekventering. Gastroøsofageal krydset og gastriske carcinomer blev kontrast i forhold til mutationsmønstre profiler, immunhistokemi og in situ
hybridisering, samt tilsvarende clinicopathologic data.
Resultater
gastrooesophagele forbindelse karcinomer var forbundet med yngre alder, hyppigere tarm-typen histologi, hyppigere p53 overekspression, og værre sygdomsfri overlevelse på multivariabel analyse. Blandt alle tilfælde blev påvist 145 mutationer i 31 gener. TP53
mutationer var den mest almindelige abnormitet opdaget, og var mere almindelige i gastrooesophagele forbindelse karcinomer (42% vs. 27%, p = 0,036). Mutationer i Wnt pathway komponenter APC
og CTNNB1
var mere udbredt blandt gastrisk carcinomer (16% vs. 3%, p = 0,006), og gastriske carcinomer var mere tilbøjelige til at have ≥3 driver mutationer detekteret (11% vs. 2%, p = 0,044). Tyve procent af tilfældene havde potentielt handlingsrettede mutationer identificeret. R132H og R132C missense mutationer i IDH1
genet blev observeret, og er de første rapporterede mutationer af deres art i gastrisk karcinom.
Konklusioner
Panel sekventering af rutine patologi materiale kan give mutations oplysninger om flere driver gener, herunder nogle, for hvilke målrettede terapier er tilgængelige. Forskellige satser for mutationer og clinicopathologic forskelle støtte en skelnen mellem adenokarcinomer, der opstår i gastroøsofageal krydset og dem, der opstår i maven korrekt.
Nøgleord
mavekræft gastroøsofageal krydset kræft mavekræft genomforskning mavekræft sekventering Baggrund
Gastric cancer udgør over 10.000 dødsfald årligt i USA [1], og er den næsthyppigste dødsårsag kræft på verdensplan [2]. Selvom karcinomer i gastroøsofageal krydset (GEJ) er grupperet med gastriske carcinomer i kræftregistre og i kliniske forsøg for målrettede behandlinger [3], læsioner på disse to steder har forskellige kliniske funktioner. Adenocarcinomer i maven egentlig primært forårsaget af Helicobacter pylori
infektion [4] og er faldende i forekomsten verdensplan [1]. I modsætning hertil er GEJ kræftformer de fleste forbundet med gastroøsofageal reflukssygdom [2-5] og fedme [6], og forekomsten af GEJ karcinomer har været stabil gennem de sidste 20 år [7]. Derudover har prognosen for GEJ carcinomer blevet bemærket at være værre end gastriske carcinomer, og der er usikkerhed om, hvorvidt GEJ karcinomer skal iscenesat som gastriske eller esophageal tumorer [8]. Tilgodeser såvel de carcinomer i GEJ, spiserør og mave kan forbedre indsamlingen af meningsfulde epidemiologiske data og resultere i øget styring præcision [9].
Adskillige undersøgelser har bemærket forskelle i de molekylære karakteristika GEJ carcinomer versus dem, der opstår andetsteds i maven. TP53
mutationer er hyppigere i GEJ end i den distale mave, mens tab af heterozygositet af TP53
locus er også mere almindelig i GEJ tumorer [10,11]. Væsentlige forskelle i promoter methylering satser APC
CDKN2A
er også blevet beskrevet [12]. Desuden forskelle i APC
mutationsrater og protein-ekspression, samt forskelle i de globale genekspressionsprofiler mellem de to steder er også blevet påvist, [13-16].
Test af amplifikationer af ErbB2
( også kendt som HER2
) genet i gastriske og gastrooesophagele forbindelse cancere nu rutinemæssig praksis i mange institutioner [17]. Tilsvarende teste for føreren mutationer, især enlige nucleotidsubstitutioner, i onkogener og tumorsuppressorgener øjeblikket informerer behandling i adenokarcinomer af andre sites, såsom lungerne og tyktarmen [18-20]. Som yderligere molekylære mål bliver opdaget tværs sygdom sites, vil effektive analyser være nødvendigt at foretage kræft 'modtagelighed for målrettet behandling.
Næste generations sekventering kan anvendes i den nærmeste fremtid at afhøre flere gener i en enkelt prøve, og disse data kunne bruges til at informere klinikere om driver mutationer og guide målrettet behandling. Målrettet panel sekventering er en form for næste generations sekventering, hvis der konstateres enkelt nukleotid varianter i et begrænset antal tidligere bestemt genomisk loci, som ved intention er ofte prognostisk og terapeutisk kritisk. Panel sekventering muliggør multiplexing af prøver, og dyb dækning (> 500x) letter analysen af suboptimal skabelon materiale fra arkivering væv og prøver med lav tumor cellularitet. Den smallere sæt af gener giver også mulighed for hurtigere prøvebehandling og bioinformatisk analyse. Således kan handlingsrettede resultater opnås inden for få dage, snarere end uger, sammenlignet med hele genomet og exome tilgange. Imidlertid er data begrænset af iboende forspændt udvalg af gener, og den manglende evne til at detektere kopital ændringer, tab af heterozygositet og strukturelle omlejringer såsom genfusioner. Således effektiv brug af NGS kræver omhyggelig vurdering af teknologier, assay begrænsninger, skabelon krav, og forskning og kliniske spørgsmål er under overvejelse.
Formålet med denne undersøgelse var at undersøge nytten af panelet sekventering på formalin-fikseret paraffin- indlejret (FFPE) væv, og sammenligne klinisk kommenteret GEJ og gastriske carcinomer gennem panel sekventering af hotspots i 46 cancer gener. Vi søgte også at sammenligne hyppigheden af mutationer identificeret med panel sekventering af hotspots mod hel-exome sekventering, ved hjælp af offentligt tilgængelige data fra The Cancer Genome Atlas.
Metoder
Case udvælgelse og hentning af clinicopathologic data
Institutionelle etik godkendelse blev opnået fra University of British Columbia /Britisk Columbia Cancer Agency forskningsetik bord (# H07-2807), og forskning blev udført i overensstemmelse med Helsingfors-erklæringen. Tilfælde af gastrisk karcinom blev hentet fra afdelingerne arkiver fra British Columbia Cancer Agency (BCCA), et provinsielt henvisning center. Inklusionskriterier var forelæggelse for agenturet mellem 2004 og 2010, tilgængelig FFPE væv fra kirurgisk resektion af den primære tumor, komplet clinicopathologic data, herunder kliniske resultater om opfølgning, og fraværet af metastatisk sygdom på præsentationen. Biopsi eksemplarer af primære og metastatiske læsioner blev udelukket på grund af fraværet af komplette patologiske data. GEJ placering blev defineret som læsioner med en epicentret inden for 5 cm af den proximale ende af de gastriske rugal folder [21]. Der skelnes blev foretaget mellem tumorer med hensyn til placeringen af deres epicenter inden for 5 cm af GEJ (dvs. Siewert typen blev ikke registreret) [22]. Carcinomer placeret udelukkende inden for spiserøret blev udelukket, som pr de seneste WHO kriterier [21]. Alle gastriske tumorer placeret distalt for GEJ blev arkiveret lodret sammen til denne undersøgelse. Clinicopathologic data blev indsamlet retrospektivt via gennemgang af patienternes diagrammer af et medlem af det kliniske team, samt gennem gennemgang af patologi rapporter.
Tissue microarray konstruktion, immunhistokemi og in situ
hybridisering
Tissue microarray konstruktion var udføres under anvendelse af to 0,6 mm kerner fra to separate sektioner af tumor. Immunhistokemisk farvning for p53 (1: 100; klon DO-7, Ventana Medical Systems, Tucson, AZ), Baf250a (1:75; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO), og misforholdet reparation (MFR) proteiner, herunder hMLH1 (01:25, klon ES05, Leica, Wetzlar, Tyskland), MSH2 (1: 5; klon 25D12, Leica), hMSH6 (1: 300; klon PU29, Leica), og hPMS2 (1: 150; klon MOR4G, Leica ) blev udført på den XT platform (Ventana). Ekspression af p53 blev scoret som fraværende (< 1% nukleær farvning), normal (1-60% nukleær farvning af enhver intensitet), eller overekspression (> 60% nukleær farvning af enhver intensitet). Baf250a og MMR-proteiner blev scoret som intakt (≥1% farvning) eller negative (< 1% farvning) baseret på proteinekspression specifikt i tumorceller (dvs. immun og stromal ekspression blev ignoreret). ERBB2
sølv in situ
hybridisering (SISH) blev udført under anvendelse af XT automatisk IHC /ISH-farvning platform (Ventana). En ERBB2
: CEP17 forholdet < 2,0 blev klassificeret som ikke-forstærket, og en værdi ≥2.0 som forstærkes. Optælling af SISH- signaler var baseret på etablerede protokoller [17].
DNA prøve behandling, sekventering, og variant kalder
I hvert tilfælde, hematoxylin og eosin slides blev brugt til at guide macrodissection eller rulning af tumorvæv fra FFPE glider følgende skitserer af tumorer ved en anatomisk patolog. Tumor-DNA fra hvert tilfælde blev ekstraheret under anvendelse af Qiagen FFPE DNA-ekstraktion kittet (Qiagen, Venlo, Holland); ingen kimlinie DNA blev ekstraheret. Ekstraherede DNA blev kvantificeret ved anvendelse qubit'en HS dsDNA assay (Life Technologies Gaithersburg, MD, USA); alle tilfælde havde mindst 10 ng DNA ekstraheret fra FFPE, i overensstemmelse med en tidligere rapporteret krav til assayet [21]. En A260 /280-forhold på 1,8 minimum var påkrævet for hver DNA-prøve. DNA amplicon bibliotekskonstruktion blev udført under anvendelse af DNA-primere fra Ion Ampliseq ™ Cancer Hotspot Panel v1 (Life Technologies). Sættet består af 207 primerpar, der dækker 739 hotspots inden 46 cancer-relaterede gener (Yderligere fil 1: Tabel S1). Indekserede amplicon biblioteker blev samlet til emulsion polymerasekædereaktion og sekventering på Ion Torrent PGM platform (Life Technologies). Et minimum på mindst 500x basepar dækning var påkrævet i hvert tilfælde. Variant kaldelse blev udført under anvendelse af Torrent Variant Caller v2.2 (Life Technologies) under anvendelse af hg19 henvisning genomet. Kun varianter stede ved frekvenser ≥5% blev overvejet. Fordi germlinie DNA var utilgængelig for sammenligning blev varianter udelukkes som mulig somatiske mutationer, hvis de blev identificeret som enkelte nukleotid polymorfier med gennemsnitlige allel frekvenser på >.... 0 i dbSNP databasen (www NCBI NLM NIH gov /SNP); deres status som ikke-kimlinie varianter blev yderligere bekræftet ved hjælp af en PubMed søgning (www. NCBI. NLM. NIH. gov /PubMed).
Sammenligning med Cancer Genome Atlas (TCGA) data
kurateret somatiske mutation opfordrer til 281 TCGA mave adenocarcinom prøver med kendte anatomiske steder blev hentet fra TCGA data Portal (http:... //TCGA-data NCI NIH gov /TCGA /) den 19. februar 2014. protein-kodende mutationer placeret i regionerne amplificeret ved Ion Ampliseq ™ Cancer Hotspot Panel v1 i hver af de 46 gener blev opnået for sager og stratificeret efter beliggenhed (60 mavemunden /proksimale og gastroøsofageal krydset versus
221 fundus /organ, antrum /distal og mave NOS). Kopier nummer data, RNA udtryk data og protein udtryk data blev ikke betragtet som vores egen analyse kun registrerer enkelt nukleotid varianter (SNVs) og små basepar indsættelser /sletninger (indels). Hyppigheden af mutationer, uanset hvilken type af mutation, blev sammenlignet versus hotspot multiple panel sekventering, som vi udførte.
Dataanalyse
Mann-Whitney U-test og Student t-tests blev anvendt til at sammenligne lineære variable, Hvor det er passende. Fisher nøjagtige og chi-square test, hvor det er relevant, blev brugt til at sammenligne kategoriske værdier. Overlevelse analyser blev udført ved hjælp af log-rank (Kaplan-Meier) og Cox proportionel risiko tests. De 46 panel gener blev kortlagt til Kyoto Encyclopedia of Gener og genomer (Kegg) [22,23] og Ingenuity® Integrated Pathway Analysis programmet (Qiagen) for at identificere onkogene veje og netværk beriget for mutationer, og at teste for statistisk signifikante forskelle mellem gastroøsofageal krydset og gastrisk adenocarcinom prøver. P
værdier blev korrigeret for flere test ved hjælp af Benjamini-Hochberg (BH) korrektion [24]. Alle statistiske tests blev tosidede og en P
værdi på < .05 Blev betragtet som statistisk signifikant. Statistiske analyser blev udført ved hjælp af SPSS Statistics software (V22, IBM, Armonk, NJ, USA) og R statistiske sprog v.2.15.1 (R Core Team (2012) R:.. Et sprog og miljø til statistisk databehandling R Foundation for . Statistisk Computing, Wien, Østrig ISBN 3-900051-07-0, URL http:... //www R-projekt org /)
Resultater
Inden afdelinger arkiver på BCCA, 229 resektion eksemplarer af gastriske og GEJ carcinomer blev opnået 2004-2010 og var tilgængelige for opførelse af et væv microarray. DNA var tilgængelig for udtræk til 176 sager. Ingen clinicopathologic data var tilgængelige for korrelation i 6 tilfælde. Tre sager havde metastatisk sygdom dokumenteret inden for en måned for præsentation, og disse blev udelukket fra analysen. Af de resterende 167 sager, 92 opstod i gastroøsofageal krydset og 75 stammer i den resterende del af maven (figur 1). Figur 1 Flow diagram beskriver tilfælde udvælgelse og udelukkelse for undersøgelsen kohorte.
Clinicopathologic forskelle mellem GEJ og gastriske carcinomer
Den clinicopathologic funktioner i disse tilfælde er opsummeret i tabel 1 og anonymiserede kliniske data findes i en supplerende fil (Yderligere fil 2: Tabel S2). GEJ karcinomer var forbundet med yngre alder ved resektion, hyppigere tarm-type og mindre hyppig diffuse histologi, hyppigere p53 overekspression og mindre hyppige tab af p53-ekspression, hyppigere stadie III sygdom, mindre hyppig stadie I-sygdom, og hyppigere gentagelser. Sygdomsfri overlevelse var betydeligt værre blandt patienter med GEJ carcinomer (figur 2A), om de to kohorter ikke var statistisk forskellige med hensyn til samlet overlevelse (figur 2B). Andre clinicopathologic funktioner var ens mellem tumorer i de to steder, herunder T-scenen, resektion margin involvering, ERBB2
forstærkning, og MMR protein tab (tabel 1). Andelen af diffuse karcinomer i Lauren klassifikation) var ens mellem de to steder. Undergruppe analyse af kun tarm-type karcinomer viste vedvarende forskelle mellem GEJ og gastriske carcinomer i sygdomsfri overlevelse og p53 udtryk. Forskelle i alder, p53-ekspression og resultatet vedholdende, når der kun tages hensyn intestinal-type karcinomer, såvel som når tumorer blev stratificeret i tre undertyper (proksimal ikke-diffuse, diffus, og den distale ikke-diffuse) som foreslået af Shah et al. [16] (Yderligere fil 3: Tabel S3) .table 1 Sammendrag af clinocopathologic variabler i kohorte er clinicopathologic variabler i Cardia og ikke-Cardia adenocarcinomer
Clinicopathologic variabel
Gastroøsofageal krydset (n = 92)
Ikke-mavemunden (n = 75)
Samlet (n = 167)
p
Age (betyde, år)
61,5 + /- 9.6 [33-80]
66,3 +/- 11,9 [33-84]
63,7 +/- 10,9 [33-84]
0,001
Sex
0,297
Mand
70 (76)
51 (68)
121 (73)
Female
22 (24)
24 (32)
46 (27)
Histologisk undertype (Lauren)
0,008
Intestinal
65 (71)
36 (48)
101 (60)
Diffus
15 (16)
26 (35)
41 (25)
Blandet
12 (13)
13 (17)
25 (15)
Stage (AJCC)
0,031
IA-B
10 (11)
19 (25)
29 (17)
IIA-B
60 (65)
45 (60)
105 (63)
III-AC
22 (24)
11 (15)
33 (20) Turklasse
0,415
Well differentieret (G1)
4 (5)
10 (6)
Moderat differentieret (G2)
39 (42)
25 (33)
64 (38)
Dårligt differentierede (G3)
47 (51)
46 (61)
93 (56)
resektion margin
0,306
uengagerede
74 (80)
65 (87)
139 (83)
involveret
18 (20)
10 (13)
28 (17)
ERBB2 forstærkning
0,654
Fraværende
78 (85)
66 (88)
144 (86)
Præsenter
14 (15)
9 (12)
23 (14)
BAF250a (ARID1A) udtryk
0,111
Intakt
73 (79)
51 (68)
124 (74)
Fraværende
19 (21)
24 (32)
43 (26)
p53 udtryk
2.8x10 -4
0 - fraværende
32 (35)
47 (63)
79 (47)
1 - normal (1-60%)
17 (19)
14 (19)
31 (19)
2 - øget (> 60%)
43 (47)
14 (19)
57 (34)
Mismatch reparation proteiner
0,244
Intakt
77 (84)
57 (76)
135 (80)
Unormal
15 (16)
18 (24)
33 (20)
Antal gentagelser
57 (62)
32 (43)
89 (53)
0,019
Median progressionsfri overlevelse (måneder)
12
18
15
Antal dødsfald
69 (75)
48 (64)
117 (70)
0,130
Median samlet overlevelse (måneder )
18,0
23,0
20,0
Figur 2 Sammenligning af sygdomsfri overlevelse og samlet overlevelse mellem patienter med gastroøsofageal og gastriske carcinomer. A) Sygdom overlevelse var betydeligt værre for gastroesophagale karcinomer (faste linjer) sammenlignet med gastrisk carcinoms (stiplede linjer), log-rank test; p = 0,002, selvom B) samlet overlevelse der ingen forskel på de to sygdomsområder sites (Log-rank test. p = 0,225)
På multivariable analyse blev GEJ placering uafhængigt associeret med dårligere sygdomsfri overlevelse (Cox Proportional Hazard = 2,08 [95% konfidensinterval: 1,25-3,44], p = 0,005) sammen med margin status og mikrosatellit instabilitet (Yderligere fil 4: tabel S4). Age, tumor kvalitet og margin involvering var uafhængigt prognostiske af den samlede overlevelse (Yderligere fil 5: Tabel S5).
Mutationer identificeret med kræft panel
Blandt alle tilfælde blev 145 mutationer påvist i 31 gener, med 75 mutationer detekteret blandt 57 af tumorerne fra GEJ og 70 mutationer detekteret blandt 43 gastriske tumorer (figur 3). Ingen mutationer blev påvist i 35 (38%) og 32 (43%) af tumorerne fra GEJ og mave hhv. TP53
var de mest almindeligt muterede gener, med varianter identificeret i 59 af 167 sager (35%). De næste mest almindeligt muterede gener var PI3KCA
(6%), CTNNB1
(5%), KRAS
(5%) og Smad4
(4%). Andre varianter inkluderet hotspot mutationer i IDH1
(2 sager), JAK3 Hotel (3 tilfælde), og FLT3 Hotel (2 tilfælde). En enkelt mutation blev identificeret i 70 tilfælde (42%) blev 2 mutationer identificeret i 20 tilfælde (12%), og ≥3 mutationer blev identificeret i 10 tilfælde (6%). Figur 3 Somatiske mutationer identificeret i gastrooesophagele forbindelse og gastriske carcinomer. TP53
mutationer blev identificeret i en større andel af gastrooesophagele forbindelse tumorer, mens abnormiteter i APC-service /CTNNB1
forekom hyppigere i gastriske tumorer. Sorte blokke repræsenterer trunkering mutationer, mens grå blokke repræsenterer missense mutationer. Cases og gener, hvor mutationer ikke blev identificeret er ikke medtaget.
Ingen mutationer blev identificeret inden for hotspot regioner ALK
, CSF1R
, EGFR
, FGFR2
, HNF1A
, HRAS
, JAK2
, MPL
, NPM1
, nationale tilsynsmyndigheder
, SRC
, STK11
eller VHL
. Alle variant opkald er tilgængelige i de supplerende data (Yderligere fil 6: Tabel S6).
Forskelle i mutationer mellem GEJ og maven
TP53
mutationer blev identificeret i 39 af 92 (42%) af GEJ tumorer og i 20 ud af 75 (27%) gastriske tumorer (p = 0,036). Når underopdeles i 3 undertyper foreslået af Shah et al. [16], skete TP53
mutationer oftere i proksimale nondiffuse kræftformer (44%) end i diffuse kræftformer (37%) og distale nondiffuse kræftformer (20%; p = 0,024). Denne klassificering viste også hyppigere mutationer i KRAS
inden distale nondiffuse cancere (12%) versus proksimale nondiffuse (3%) og diffus (0%) carcinomer (p = 0,12). Ingen signifikante forskelle i mutationsfrekvenser var til stede blandt de andre individuelle gener i panelet. To komponenter i Wnt-vejen, APC
og CTNNB1
, var samlet muteret oftere i gastrisk karcinom end i GEJ tumorer (16% vs. 3%, p = 0,006). Gastriske carcinomer oftere havde mutationer i 3 eller flere gener (11% vs. 2%, p = 0,044, figur 4). Ingen forskelle i inddragelsen af onkogene veje blev noteret mellem de to steder, baseret på mutationsændringer profiler. Figur 4 Andel af GEJ og gastriske carcinomer med antallet af identificerede totale og handlingsrettede mutationer. Solid mørke områder i kolonnerne repræsenterer sager med en mutation, mørke diagonal foret områder repræsenterer tilfælde med 2 mutationer, og plettede områder repræsenterer tilfælde med 3 eller flere mutationer.
Potentielt handlingsrettede mutationer
målrettede behandlinger er tilgængelige eller under udvikling til mutationer forekommer i følgende gener: AKT
[25], BRAF
[26], ERBB2
[27], ErbB4
[28], FGFR1
[29], FGFR3
[30], FLT3
[31,32], IDH1
[33], JAK3
[31], KDR
[34,35], KRAS
[36], MET
[34], PDGFRA
[37], PIK3CA
[25], PTEN
[25], PTPN11
[38], RET
[39], SMO
[40]. Mutationer i disse gener blev identificeret i 32 tilfælde (19%), herunder 6 tilfælde (4%) med 2 mutationer og 3 tilfælde (2%) med ≥3 mutationer. Fordelingen af handlingsrettede mutationer var ikke signifikant forskellig mellem GEJ og gastriske carcinomer. (P = 0,327, figur 4)
Prognostisk betydning af mutationer
ErbB4
mutationer var forbundet med dårligere sygdomsfri overlevelse (p = 0,018 ), mens der var en tendens mod ringere sygdomsfri overlevelse er forbundet med mutationer i ABL1
(p = 0,063) og JAK3
(p = 0,059). Ingen af disse mutationer var prognostisk signifikant efter tegner sig for alder, køn, Lauren undertype, stadie, grad og status margin. Mutationer i BRAF
(p < 0,001), FGFR3
(p < 0,001), FLT3
(p < 0,001) var forbundet med ringere samlet overlevelse på univariat analyse som følge af en enkelt sag med mutationer i alle tre af disse gener.). BRAF
mutation forblev prognostisk signifikant efter tegner sig for alder, køn, Lauren undertype, stadie, grad og margin status (p = 0,002).
Sammenligning med TCGA data
Ved vurderingen af hotspot regioner omfattet af sekventering panel det samlede antal muterede gener pr tilfælde var ens mellem TCGA og studere kohorter (p = 0,659), herunder når man sammenligner enten GEJ (p = 0,399) eller gastrisk (p = 0,845) tumorer kun (figur 5A). En tendens til mere hyppige tilfælde med mutationer i ≥3 gener i maven i forhold til GEJ blev også observeret i de TCGA data (12% vs. 3%, p = 0,054). Den samlede hyppighed af TP53
mutationer var ikke forskellig mellem undersøgelsen kohorte og TCGA kohorten (p = 0,230). Ingen forskelle i TP53
, KRAS
, og APC-service /CTNNB1
mutationsrater mellem GEJ og gastriske carcinomer blev observeret i TCGA datasættet (figur 5B-D). De muterede gener i TCGA datasættet indgår i supplerende fil 7: Tabel S7. Med hensyn til de mutationer med mulig prognostisk signifikans identificeret i vores kohorte, var der en tendens mod ringere samlet overlevelse forbundet med BRAF
mutationer (p = 0,079), mens ingen prognostisk sammenhæng blev fundet i TCGA kohorten i association med mutationer i ErbB4
, ABL1
, JAK3
, FLT3
eller FGFR3
. Figur 5 Sammenligning af frekvensen af mutationer i hotspots identificeret i undersøgelsesgruppen ved hjælp panel sekventering, sammenlignet med mutationer identificeret under anvendelse hel exome sekventering i TCGA data. A) Mutationer tværs mutationsmønstre hotspots i de 46 gener i panelet, B) mutationer i TP53
, C) mutationer i KRAS
, og D) mutationer i Wnt signalering komponenter APC
og CTNNB1
.
diskussion
Denne undersøgelse havde til formål at undersøge nytten af panelet sekventering identificere enkelt nukleotid ændringer i rutinemæssigt forarbejdede gastrisk resektion prøver, som kunne anvendes til at vejlede målrettede behandlinger. Vi sekundært søgte at kontrastere GEJ og gastriske carcinomer gennem målrettet dyb sekventering af et panel af 46 cancerrelaterede gener, som afslørede nogle forskelle på det genomiske niveau, kan tage de forskellige clinicopathologic profiler. Endelig skal vi også søgt at sammenligne hyppigheden af mutationer opnået ved hjælp af dette panel med resultater fra hele exome sekventering i The Cancer Genome Atlas.
Adenocarcinomer i mave-tarmkanalen er molekylært heterogene og komplekse [41-44]. I gastrisk karcinom, har dybe sekventering af enkelt-nukleotid polymorfisme og RNA-ekspression arrays nylig afsløret abnormiteter i flere veje, herunder WNT, Hedgehog, celledeling, DNA-skader reparation og epitel-til-mesenchymal overgang [45]. Den nuværende brug af flere enkelt gen tests er uholdbar givet denne kompleksitet, især i overværelse af et stigende antal målrettede behandlinger, begrænsede ressourcer og begrænset tilgængelighed væv. Det er således ønskeligt at undersøge multiple gener samtidigt. Panel sekventering har en følsomhed på tæt på 100% i forhold til traditionelle assays, såsom Sanger sekventering og PCR-baserede metoder, samt en evne til at detektere SNVs og indels på allelfrekvenserne så lave som 5% og 20% i henholdsvis både FFPE [21,46-48] og cytologiprøver [49-52]. Målrettet panel sekventering kan registrere afvigelser i cancer-relaterede gener i begyndelsen gastrisk kræft og forstadier læsioner [53], og sin dybe dækning kan især være nyttig i gastrisk kræft ved at skabe tilfredsstillende resultater trods ringe biopsi materiale og blandingen af tumorceller med desmoplasia og inflammatoriske celler.
Formodede driver mutationer blev identificeret i et flertal af GEJ og gastriske carcinomer undersøgt i dette studie. Langt den hyppigst opdaget muterede gen var TP53
, og er også blevet opdaget disse mutationer i fase og prækursorer læsioner tidlige anvendelse af det samme assay [53]. Multiple driver mutationer blev identificeret i flere tilfælde, styrke tanken om, at flere gener skal afhørt på en gang i genomisk komplekse tumorer såsom gastrisk adenokarcinomer. Et tilfælde med en mutation i BRAF
(samt FLT3 og FGFR3) blev forbundet med dårlig samlet overlevelse på både univariate og multivariabel analyse. Dette fund afspejler en tendens i TCGA data mod dårlig samlet overlevelse i BRAF
-mutated tumorer, hvilket tyder på, at panelet sekventering i nogle tilfælde kunne have en prognostisk rolle.
Vi var også i stand til at opdage potentielt handlingsrettede mutationer i ca. 20% af tilfældene, der involverede enten gener eller veje, hvor målrettede behandlinger er tilgængelige eller under udvikling. Mens dette nummer ideelt ville være højere, kun vores assay dækket visse hotspot regioner af disse gener, og ikke højde for kopi nummer ændringer, der kunne også give nyttige oplysninger. Yderligere raffinering af sådanne paneler til at omfatte en bredere vifte af gener og gen-segmenter vil sandsynligvis øge andelen af tilfælde, hvor mutationer er identificeret. For eksempel, selv om TP53
mutationer forekommer i hele genet, panel dækker primært exonerne 5-8, og nogle af de gensegmenter, der ikke blev sekventeret er hyppigere forbundet med tab af p53 på immunhistokemi [54]. Dette faktum kan potentielt forklare både forskellene i satserne for TP53
mutationer og mønstre af immunhistokemisk udtryk observeret i GEJ og maven. Alle forfattere læst og godkendt den endelige manuskript.