Perimän profiilin analyysi hajanainen-tyyppinen mahalaukun cancers

genomisen profiilin analyysi hajanainen tyyppisten syöpien
tiivistelmä
tausta
Mahasyöpä on kolmanneksi tappavin kaikista syövistä maailmanlaajuisesti. Vaikka ilmaantuvuus suoliston-tyyppinen mahasyöpä on vähentynyt ilmaantuvuus hajanainen-tyyppinen kasvaa edelleen, ja sen etenemistä on tunnetusti aggressiivinen. Ei ole riittävästi tietoa genomin muunnelmia hajanainen-tyyppinen mahasyöpä koska sen solut yleensä sekoitettu normaalien solujen, ja tämä pieni solukkoisuus on tehnyt vaikea analysoida genomiin.
Tulokset
Analysoimme koko genomien ja vastaavien exomes hajakuormituksen-tyyppinen mahasyöpä, käyttäen Hyväksytty kasvain ja normaali näytteitä 14 hajanainen-tyypin ja viisi suoliston-tyyppinen mahasyöpä potilaita. Somatic vaihtelut löytyy diffuusi-tyypin mahasyövän verrataan suoliston-tyyppi ja aikaisemmin raportoitu variantteja. Me määrittää keskimääräinen eksoni somaattisen mutaatioaste on kahta tyyppiä. Löydämme liittyy Hakijan geenejä, ja tunnistaa seitsemän uusia somaattiset mutaatiot CDH1
, joka on tunnettu mahalaukun syöpään liittyvän geenin. Kolmiulotteisen rakenteen analyysi mutatoidun E-kadheriinin proteiini viittaa siihen, että nämä uudet somaattiset mutaatiot voivat aiheuttaa merkittäviä toiminnallisia häiriöitä kriittisten kalsiumia sitoutumiskohdat EC1-2 risteyksessä. Kromosominen epävakautta analyysi osoittaa, että MDM2
geeni monistetaan. Huolellisen rakenteellinen analyysi, uusi fuusio geenin TSC2
-RNF216
tunnistetaan, joka voi samanaikaisesti häiritä kasvaimeen ehkäisevästä reittejä ja aktivoi kasvaimen kehittymisen.
Johtopäätökset
Raportoimme genomisen profiilia hajanainen-tyyppinen mahalaukun syöpiä, kuten uusi somaattiset muunnelmia, uusi fuusio geenin, ja vahvistusta ja poistetaan tiettyjen kromosomaalisten alueiden, jotka sisältävät onkogeenien ja tuumorisuppressoreita.
Tausta
Mahasyöpä riveissä kolmanneksi tärkein syy maailmanlaajuiseen syöpään kuolleisuus [1]. Histopatologisesti mahasyöpä (GC) voidaan jakaa kahteen luokkaan perustuu morfologiset erot: suoliston-tyyppinen GC (HVK) ja hajanainen-tyypin GC (DGC) [2, 3]. HVK liittyy tyypillisesti Helicobacter pylori
infektio, ja on erityisen yleinen Japanissa ja Koreassa [4-6]. DGC on tasaisesti jakautunut maantieteellisesti, ja se sisältää aggressiivinen kliinisistä muodoista, kuten linitis plastica, joilla on huono ennuste, erityisesti nuorilla potilailla [7, 8]. Perimän DNA muutoksia, jotka johtavat GC voi tapahtua seurauksena useat ympäristöllisiä riskitekijöitä kuten korkea-suola ruokavalion ja tupakoinnin [9]. Vaikka ilmaantuvuus HVK on vähentynyt tasaisesti usean vuosikymmenen ajan (44% vähennys 1978-2005), DGC kasvoi nopeasti (62%) vuodesta 1978 vuoteen 2000, ja supistuu hieman vuosina 2001-2005 [10]. Huolimatta kumulatiivinen näyttöä siitä, että HVK ja DGC kehittää kautta eri karsinogeeninen reittejä [11, 12], yksityiskohtainen genominen asteikko tietoja DGC puuttuu, koska rajoitettu saatavuus kliinisten näytteiden ja alhainen puhtaus syöpäsolun väestöstä.
To mennessä hyvin harvat liittyviä geenejä GC alatyyppejä on tunnistettu. CDH1
-geeni, joka koodaa E-kadheriinin proteiinia, ovat parhaiten tunnettuja geenejä, jotka liittyvät perinnöllinen DGC (HDGC) [13-16]. Geneettinen seulonta nämä mutaatiot on ehdotettu, jotta voidaan diagnosoida varhain alkanut GC [17]. E-kadheriinin toimintahäiriö, joka johtuu mutaatioista, Heterotsygotian menetys, ja promoottori hypermetylaation, on kaikkein vakiintunut vika GC aloittamisen ja kehittämisen [18-20]. Genomi-laajuinen yhdistys tutkimus osoitti, että polymorfismit eturauhasen kantasoluantigeeni geeni (PSCA
) liittyvät vahvasti alttiuteen DGC [21]. Microarray-pohjainen menetelmä on kuitenkin rajoittuu yhden nukleotidin muunnelmia, eikä voi havaita copy-neutraaleja rakennevariaatiot (SV). Kahdessa tuoreessa tutkimuksessa raportoitiin GC exomes, ja osoitti, että mutaatiot ARID1A
geeni usein havaitaan GC kanssa mikrosatelliitti epävakautta ja Epstein-Barrin virus (EBV) -positiivinen GC [22, 23]. Ei analyysi GC alatyyppejä tehtiin, ja suurin osa näytteistä analysoidaan tutkimukset olivat potilaista, joilla on HVK.
Seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS) on mahdollistanut tutkijat havaita sairauteen liittyvää vaihtelua, ja auttoi paljastamaan taustalla olevien mekanismien taudin kehitys. Erityisesti koko Genomikartoituksen (WGS) voit tunnistaa useimmat genomista muunnelmia, mukaan lukien SV, kuten kromosominvälinen ja kromosomien välisen uudelleenjärjestelyt. Vaihtoehtoisesti koko exome sekvensointi (WES), joka on kiinni kohde-sekvensointi menetelmää, voidaan käyttää korkean syvyys sekvensointi suuri määrä näytteitä suhteellisen alhaisin kustannuksin [24], vaikka vain yhden nukleotidin vaihtelut (SNVs) ja pienet insertiot tai deleetioita (indeleitä) voidaan tunnistaa käyttämällä tätä menetelmää. WGS ja WES kullakin on etunsa ja haittansa, ja useissa viimeaikaisissa tutkimuksissa on käytetty molempia menetelmiä [25-27].
Tässä esittelemme yksityiskohtaiseen kuvaukseen DGC genomien matched kasvain ja normaali näytteet synnyttämällä koko genomista profiileja seurasi WES . Käytimme verinäytteitä tavallisena ohjaus, kuten aiemmissa tutkimuksissa [28-31]. Jotta voitaisiin löytää DGC-vaihtelut, HVK genomit analysoitiin myös ja verrattiin vaihtelut yksilöityjen genomien DGCs. Kolmiulotteisen proteiinin rakenteen analyysi suoritettiin uusi somaattisten mutaatioiden CDH1
-geenin, ja tämä tunnistaa kriittisiä alueita, jotka olivat funktionaalisesti muuttaa mutaatiot. Lisäksi olemme löytäneet uuden fuusio geeni, joka voisi osallistua kasvaimien syntyyn.
Tulokset ja pohdinta
Koko genomin ja exome sekvensointi
Kasvain ja vastaaviin normaaleihin (veri) näytteistä 14 potilaalla on DGC (jäljempänä kliinis ominaisuudet näistä potilaista on esitetty taulukossa S1 Additional tiedosto 1), jotka olivat kaikki melko nuoria (mediaani-ikä 38 vuotta) Korean naiset, sekvensoitiin käyttämällä Illumina HiSeq 2000, mikä tuotti pariksi-end, 90-base ja 101-base DNA lukee. Lisäksi, viisi paria kasvaimen ja vastaaviin normaaleihin näytteitä potilaista, joilla HVK (mediaani-ikä 42 vuotta), tehtiin DNA-sekvensointi; yksi näistä näytteistä tunnistettiin myöhemmin tapauksessa mikrosatelliitti epävakaus (MSI) ja siten jätettiin pois mutaation analyysi. Mikään näytteistä ollut suvussa syöpä, ja alatyypit histopatologisesti vahvistettiin. Vain kasvainsolut kerättiin macrodissection jälkeen hematoksyliinillä värjäyksen.
Jotta koko genomianalyysi keskimäärin 92 gigabases (Gb) näytettä kohti tuotettiin noin 32 kertaa sekvensointi syvyys ja oli 3,5 terabases (Tb) yhteensä, ja oli kartoitettu viite genomin (NCBI rakentaa 37, hg19) kanssa kartoituksen suurempi kuin 94,5% (sekvensointia tilastojen katso Additional tiedosto 1: Taulukko S2). Käyttämällä lopullinen 3,3 Tb kartoitettu lukee, perimän profiilin tietokanta rakennettiin havaitsemiseksi SNVs, kopioiden määrä variaatioita (CNVs), ja SV. Koska solu puhtauden kasvain näyte on kriittinen ominaisuus syövän genomianalyysi, se arvioitiin käyttämällä in-house laskentamenetelmä (katso materiaalit ja menetelmät, katso Muita tiedosto 1: Taulukko S3 ja kuvio S1). Vaikka yritimme kerätä vain kasvainsoluihin, meidän näytteitä oli vielä korkea strooman sekoittumisen. Lisätä tarkkuutta mutaation havaitseminen aiheuttavaa alueilla jopa matalan puhtauden näytteet, ylimääräisiä WES suoritettiin noin 103 kertaa sekvensointi syvyys keskimäärin, mikä tuotti yhteensä 17 Gb sekvenssin tiedot. Kaapattu WES kattoi 93,1%: n aiheuttavaa aluetta 10 kertaa tai enemmän syvyyttä, ja tämä kattavuus on samanlainen kuin aiemmin raportoitu exome tiedot GC [22, 23].
Yhdistäminen WGS ja WES tiedot, havaitsimme somaattinen muutokset on DGC näytteissä, ja niitä verrattiin HVK muutoksia (tiedot on esitetty yhteenvetona kuviossa 1 sirkus kaavio). Voit tarkistaa meidän data, me yhdistää ja analysoida niitä aiemmin raportoitujen exome tietoja kahdesta eri tutkimuksista (24 HVK ja 5 DGC näytteitä, ei MSI ja sekoitetaan näytettä) [22, 23] ja joukko vertailevaa genomista hybridisaatiota (CGH) data ( 16 HVK ja 14 DGC näytettä) [32]. Vaikka nämä tutkimukset käytetään pääasiassa HVK ja mukana vain pieni määrä DGC näytteitä, ne voisivat täydentää tietomme kontrollina (antamalla aiempaa enemmän HVK tietojen ja poistaminen kudosspesifisyyttä). Yhdistetyssä aineisto, vertasimme erot muutoksia välillä DGC ja HVK näytteitä. Kuva 1 Koko genomin jakelu somaattisten mutaatioiden ja päällekkäisyyksiä tai poisto tapahtumia diffuusi-tyypin syöpien (DGCs). Kaikki somaattiset mutaatiot, kuten päällekkäisyyksiä /poisto tapahtumia, jotka löytyivät 14 DGC genomeja, yhdistetään sirkuksessa juoni. Ulkoa sisälle, juoni esittää seuraavat ominaisuudet: kromosomi ideogrammien, taajuus kumulatiivinen vahvistusta tai poistaa tapahtumia (musta, vahvistus, punainen, poistetaan), ja määrä somaattisen kuin synonyymi yhden nukleotidin vaihtelut (nsSNVs), indeleitä, ja SNVs in silmukointikohdat jokaista geeniä. Musta kolmiot osoittavat erittäin mutatoitunut geenejä. Orange kolmiot merkitsevät onkogeenien, ja siniset kolmiot osoittavat tuumorisuppressoreilla.
Tunnistus hajanainen-tyyppikohtaista SNVs ja indeleitä
Kussakin näyteparin tunnistimme noin 3,7 miljoonaa SNVs, jotka tarkastettiin käyttämällä yhden emäksen monimuotoisuus (SNP ) sirut (keskimääräinen konkordanssin korko: 99,2%; ks Additional tiedosto 1: Taulukko S4), ja noin 0.690.000 indeleitä (katso yksityiskohdat Additional tiedosto 1: Taulukko S5 ja taulukko S6). Ensin arvioitiin mutaatiostatuksesta taajuus molempia GC on yhden nukleotidin tasolla (ks Additional tiedosto 1: Kuva S2 a, b). Somaattiset mutaatio spektri hallitsi C > T (G > A) siirtymät sekä DGC ja HVK näytteitä, ja ei ollut merkittäviä eroja mutaatiotapahtumaa yhteyksissä kahden GC tyyppiä mukaisesti aikaisempien tutkimusten GC [23, 30]. Kun analysoimme kaksi aiemmin raportoitu exome aineistoja, olemme huomanneet, että spektri nukleotidisubstituution suhde oli samanlainen kuin meidän tiedot (ks Muita tiedosto 1: Kuva S2C, d).
Vaikka mutaation spektri DGC on samanlainen kuin HVK, yksittäisiä mutaatioita vaikuttaa geenien olivat erilaiset. Vähentämällä mutaatiot löytyy normaali veren genomien tunnistimme 922 ei-synonyymi SNVs (nsSNVs) kuten somaattisia mutaatioita 18 kasvain näytteissä (ks Additional tiedosto 1: Taulukko S7; ks Additional tiedosto 2). Keskimääräinen mutaatioaste 18 GC (1,97 mutaatiota /Mb) oli verrattavissa raportoitu muissa tutkimuksissa paksusuolen, haiman ja maksan syövät [33-35]. 847 mutatoituja geenejä vaikuttaa 922 nsSNVs, 581 olivat 14 DGC tapauksissa 288 oli 4 HVK tapauksissa ja 22 (2,6%) oli yhteinen molemmille. MSI näyte, joka jätettiin vertaileva analyysi osoitti noin kuusi kertaa enemmän SNVs ja indeleitä kuin ei muita näytteitä; Tämä tulos on sopimukseen aiemman raportin [22]. Kun yhdistimme kaksi aikaisemmin raportoitu exome aineistoja tunnistimme 967 ja 2077 somaattisten nsSNVs 19 DGCs ja 28 HVK vastaavasti. Somaattinen mutaatio nopeus on HVK (3,71 mutaatiot /Mb on 28 näytettä) oli korkeampi kuin DGCs (2,29 mutaatiot /Mb on 19 näytettä) (ks Additional tiedosto 1: Taulukko S8). Aiemmin julkaistut tutkimukset viittaavat siihen, että melanoomaa ja keuhkosyöpä on korkea mutaationopeudet vuoksi osallistumisen voimakas mutageenien [36]. Samoin on mahdollista, että HVK on tämä korkea mutaatioaste koska sen tuumorigeenisia mekanismi voi liittyä enemmän ympäristö- ja /tai parasiitti-perimän muutoksia verrattuna DGC.
Yksittäisten muunnelmia, otaksuttu syöpää aiheuttava geenien ennustettiin kuljettajan geeni pisteet laskelma (ks Additional tiedosto 1: Taulukko 1 ja Taulukko S9). CDH1
geenin havaittiin olevan runsaasti mutatoitunut DGC (P
= 1,29 x 10 -2), joista kuusi somaattisista mutaatioista (kolme missense, yksi nonsense, yhden lukukehyksen, ja yksi silmukointikohtamutaatio) joita ei ole raportoitu aikaisemmin, kun taas vain yksi missensemutaatio löydettiin HVK näytteistä (taulukko 2). Kaikki seitsemän CDH1
somaattiset mutaatiot varmistettiin Sangerin sekvensoinnilla (ks Additional tiedosto 1: Taulukko S10 ja Taulukko S11). Meidän DGC näytteitä, 35,7% (5/14) oli CDH1
somaattisista mutaatioista, ja on raportoitu, että taajuudet CDH1
somaattisten mutaatioiden satunnaista DGCs voi vaihdella 3%: sta yli 50% [19 , 37-40]. Todettiin, että maissa, joissa esiintyy paljon satunnaista GC (kuten Japani ja Korea), taajuus ituradan mutaatioiden familiaalinen GC on alhainen verrattuna matalan ilmaantuvuuden maihin [41, 42]. Siksi spekuloida, että yleinen GC ilmaantuvuus liittyy myös taajuuden CDH1
somaattisista mutaatioista. Lisäksi yksi ituradan mutaatio (T340A) vuonna CDH1
löydettiin sekä kasvaimen ja vastaavat veren genomien kahdesta näytettä (D-14, DGC, M-01, MSI-tyyppi). Vaikka T340A on aiheuttava mutaatio HDGC [43], nämä kaksi potilasta ei ollut suvussa, kuten GC tai lobulaarinen rintasyöpä. Kahdessa aiemmassa raportit analysoidaan exome tiedot GC ei havainnut CDH1
niin korkealle rankattu geenin (vain yksi missensemutaatio käytettäessä MSI HVK näyte) [22, 23]. Tämä ero saattaa johtua pieni määrä näytteitä DGC näissä tutkimuksissa (2 out of 22 ja 3 ulos 15 näytettä olivat DGCs, vastaavasti). Tässä työssä, PIK3CA
ja TP53
, tunnettu syöpään liittyvien geenien, olivat useimmin mutatoitunut geenejä sekä DGC ja HVK katso taulukko 1 ja taulukko S9 Additional tiedostoon 1. Mutaatiot kahden tunnetun PIK3CA
kuormittajat (E545K ja H1047L) havaittiin neljässä DGC näytettä. Lisäksi yksi nsSNV mutaatio (Q546K) vieressä E545K mutaatio havaittiin yhdessä DGC näytteessä. Kaikkiaan 5 ulos 14 DGC näytettä (noin 30%) päässeen nsSNVs in PIK3CA
, joka on onkogeeni, jonka mutatoitunut muoto näytteille lisääntynyt kinaasiaktiivisuutta, mikä aiheuttaa syöpäsolujen lisääntymistä [44]. Sitten verrataan matalataajuista (16-17%) ja nsSNVs vuonna PIK3CA
raporteissa muiden [22, 23, 44] (joka useimmiten käytetty HVK näytettä) ja tulokset yhdistettyä analyysiä (31,5% for DGC , 14,3% ja HVK) (ks Additional tiedosto 1: Taulukko S9). Näyttää siltä, ​​että suhteellisen suuri mutaatio määriä PIK3CA
vuonna DGC voi heijastaa spesifisyyttä mutaatiot tässä geenissä tämän syöpätyyppi. Lisäksi, kolme näytettä (kaksi DGC ja yksi HVK) sisälsi sekä nsSNV ja kopion menetystä TP53
, osoittaen homotsygoottinen toimintakyvyn menetykselle TP53
, kuten aiemmin on raportoitu [45]. SNP että PSCA
geeni (rs2976329) on raportoitu liittyvän suurentunut riski DGC vuonna Japanin ja Korean väestö [21]. Tämä SNP myös rikastunut useimmissa DGC näytteiden Tutkimuksessamme (9 out of 14 potilasta), mikä osoittaa, että meidän analysoiduista näytteistä tyypillisiä potilaalla on DGC Itä-Aasiassa. Lisäksi hölynpölyä mutaatio (R1446 *) on ARID1A
geeni, todettiin yhdessä DGC näyte (D-08). Vaikka mutaatiot ARID1A
usein havaitaan MSI ja EBV-positiivisten GC [22, 23], D-08 näyte ei osoittanut EBV-infektio, ja MSI näyte (M-01) ei ollut mitään ARID1A
geenimutaatioita myöskään. Vaihteluista Hakijan geenejä, 88 nsSNVs, 4 pientä indeleitä, ja 2 SNVs on silmu- varmennettiin käyttäen tavanomaisia ​​Sangerin sekvensointia. Seitsemän näistä mutaatioista ei voitu testata, koska PCR epäonnistuminen, ja jäljellä 87 mutaatiot, 96,6% vahvistettiin todeksi somaattisista mutaatioista (ks Additional tiedosto 1: Taulukko S10 ja Taulukko S11) .table 1 Yläosa Hakijan geenejä 14 diffuusi tyyppinen mahasyövistä
Gene
näytteitä, n
nsSNVs, n
SNVs vuonna silmukointikohtaemäsasemasta, n
indeleitä, n

P
-arvo
Kuljettajan geeni pisteet
PIK3CA
5
5
0
0
3,63 x 10 -12
9.83
CDH1
5
4
1
1
4.64 × 10-10
8,02
SNRPN

2
2
0
0
1.86 × 10-07
5,60
TP53
2
2
0
0
4,88 × 10-07
5,36
CMKLR1
2
2
0
0
5.33 × 10-07
5,36
CYP2A7
2
2
0
0
1.53 × 10-06
4.99
GUCY1B3
2
2
0
0
1.97 × 10-06
4.99
PAPOLB
2
2
0
0
2.15 × 10-06
4.99
MYH9
3
3
0
0
2.27 × 10-06
4.99
FAM71B
1
2
0
0
2.51 × 10-06
4.99
C10orf90
2
2
0
0
3,76 x 10 -06
4.86
AKAP8
2
2
0
0
4.59 × 10-06
4,81
ZC3H12B

2
2
0
0
5.87 × 10-06
4,74
SFTA3
1
1
0
0
6,86 × 10-06
4,70
SENP7
2
2
0
0
7.65 × 10-06
4,68
TMPRSS6
2
2
0
0
8.38 × 10-06
4,67
PAGE2
1
1
0
0
9.94 × 10-06
4,62
Lisätietoja kuljettaja geeni luetteloita, katso Additional tiedosto 1: Taulukko S9.
Taulukko 2 CDH1 muutoksia 18 mahasyövistä
Näyte

Tyyppi
muuttaminen
CDH1
alue
D-01 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
D-02 T
SNV
N256S
eksoni 6
CNV
Loss
eksonit 1-16
D-03 T
SNV
Splice sivusto
Luovuttajan paikalle Intron 4
D-04 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
D-05 T
SNV
D257N
Exon 6
INS
S829fs
eksoni 16
D-09 T
SNV
V252G
eksoni 6
SV
Tauko kohta
Intron 2
D -10 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
D-11 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
D12 T
SNV
Q23 *
eksonissa 2
D-13 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
SV
taitekohta
Intronit 2 ja 10
D-14 T
SV
Tauko kohta
Intronit 2, 5 ja 9
I-01 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
I -02 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
I-03 T
SNV
D221G
eksoni 5
SV
taitekohta
intronit 10 ja 13
I-04 T
CNV
Loss
eksonit 1-16
CNV, kopioiden määrä vaihtelua; INS, pieni lisäys; SNV, yhden nukleotidin vaihtelu; SV, rakenteellinen muutos.
Somaattiset vaihtelut sitten tulkitaan sitten Kioton Encyclopedia of Genes and Genomit (Kegg) sellaisia ​​keinoja tietokantaan. Tämä analyysi paljasti, että mutatoitunut geenit DGCs liittyi merkittävästi kalsiumin signalointireitille (P
= 7,00 x 10 -5; katso Additional tiedosto 1: Taulukko S12 ja Taulukko S13). Matala kalsiumin saanti voi edistää GC kehittämiseen [46]. Kalsium on tärkeää toiminnan E-kadheriinin ja menetys E-kadheriinin-välittämä adheesio on mukana siirryttäessä hyvänlaatuinen vaurio invasiivisen metastaattinen [47]. Lisäksi somaattiset mutaatiot olivat yhteydessä polkuja liittyvät pienisoluinen keuhkosyöpä (P
= 1,00 x 10 -6 DGC ja P
= 4,24 x 10 -2 in HVK). Erityisesti, geenien mukana fokaalisen adheesion reittejä, kuten ITGA
, PIK3CA
, ja PTEN
, olivat usein mutatoitu.
SV ja CNV analyysi
SV havaittiin perustuu discordantly kartoitettuja lukea paria, ja kaikki SV: t, jotka olivat läsnä potilaiden ituradan genomit jätettiin pois. Keskimäärin löysimme 552 somaattisten SV per DGC näyteparin (211 suuret insertiot, 264 suuria deleetioita, 27 inversioiden, 44 kromosominvälinen translokaatiot, ja 6 kromosomien välisen translokaatioita). Löysimme 664 somaattisten SV kussakin HVK näyteparin (285 suuret insertiot, 283 suuria deleetioita, 34 inversioiden, 38 kromosominvälinen translokaatiot, ja 24 kromosomien välisen toiselle siirtäminen) (lisätietoja jokaisesta näytteestä, katso Additional tiedosto 1: Taulukko S14 ja kuvio S3). Lisäksi löysimme 2258 geenejä alentuneen, ja 1736 Näistä löytyy vain DGC näytteistä (tietojen jokaisesta näytteestä, katso Additional tiedosto 1: Taulukko S15, ja nähdä Additional tiedosto 3). Kolme tuumorisuppressorigeeneille FHIT
, WWOX
, ja MIPOL1
, joita raportoitiin aikaisemmassa GC tutkimuksen [30], oli arvonalentumisia johtuen SV (FHIT
11 näytettä, WWOX
5 näytettä, ja MIPOL1
3 näytettä).
Fusion geenejä tuotetaan kromosomaalinen uudelleenjärjestely analysoitiin myös, ja 19 fuusio geenin ehdokkaita tunnistettiin (katso Additional tiedosto 1: Taulukko S16), mukaan lukien uusi fuusio geeni, TSC2
-RNF216
, löytyy yksi näyte (kuvio 2a, b). TSC2
koodaava tuberiini proteiinin on aiemmin ehdotettu tuumorisuppressorigeenin mukana nisäkkään rapamysiinin kohde (mTOR) reitti [48, 49]. Lisäksi, RNF216
, joka koodaa E3 ubikitiini-proteiini-ligaasia, on mukana sytokiinin toiminto estetään jatkuva aktivointi tumatekijä (NF) -κB [50]. Rap GTPaasia aktivoiva proteiini (Rap-GAP) domeeni TSC2 proteiinia, joka liittyy luontaisia ​​GTPaasi-aktiivisuus Ras-sukuiset proteiinit RAP1A ja RAB5, katkesi tämän kromosomaalisen translokaatio (kuvio 2c). Lisäksi, sinkkisormen domeenit RNF216 proteiinia ei ekspressoida fuusio- geenin, koska lukukehyksen, joka aiheutti ennenaikaisen päättämisen. Käyttämällä RT-PCR (RT-PCR), jota seurasi sekvenssianalyysi, ilmaisu tämän fuusio geenin potilaan kudoksen vahvistettiin. Testauksen jälkeen ylimääräinen 15 GC potilaan kudoksiin, tunnistimme 2 potilasta, jotka ilmentävät fuusio geenin (kuvio 2d, e). Tämä kromosomi translokaatio voi johtaa muuttuneisiin solujen käyttäytymiseen sekä häiritsemällä normaalia toimintaa geenin ja aiheuttaen fuusio-geenin tuote, joka voi kilpailla normaali geeni. Fuusio geeni voidaan kilpailukykyisesti häiritä tuumorisuppressoriproteiinia polkuja ja aktivoi NF-KB: n välittämän sytokiinisignaloinnin. Kuva 2 TSC2 - RNF216 fuusio geenin rikkoutuminen. (A): n eksoni rakenne TSC2
-RNF216
fuusiogeeni. Numerot laatikot ovat eksoni numerot kunkin geenin. Punaiset viivat kuvaavat fuusio pistettä. (B) Proteiinin domeenirakenne TSC2-RNF216 fuusioproteiinin. Rap-GAP verkkotunnuksen TSC2 katkesi, ja RNF216 oli lukukehyksen aiheuttaa ennenaikaisen päättämisen jonka kromosomien välisen uudelleenjärjestelyn. (C) rakenne TSC2 Rap-GAP domain. Punainen alue on jäljellä Rap-GAP domeenialueen, ja harmaa alue on Rap-GAP verkkotunnuksen, joka on deletoitu TSC2
-RNF216
fuusio geeni. (D) RNA-sekvenssin TSC2
-RNF216
fuusiogeeni. Position 136 näkyy N. Joko A tai G pohja tuottaa lopetuskodonin (TAA tai TAG). (E) todentaminen TSC2
-RNF216
fuusio transkripti RNA (cDNA) avulla PCR-amplifikaation ja elektroforeesi.
DGCs kromosomeja 16, 17, 19, 20, 21, ja 22 sisälsivät lisääntynyt määrä estää poistot, kun taas kromosomeja 3, 7, 8, ja 13 näytti vielä lisää päällekkäisyyksiä (kuvio 1). Monet tuumorisuppressorigeeneille, kuten CDH1
, PLA2G2A, RUNX3
, Smad2
, ja TP53
, sijaitsevat laajalti poistettu kromosomialueita. Erityisesti somaattinen mutaatio (nsSNV tai silmukointikohtamutaatio) ja kopioluvun menetys CDH1
olivat yleensä toisensa poissulkevia: neljä viidestä DGC näytteiden somaattinen mutaatio ei ole geenikopiomäärä tappioita, ja kahdeksan yhdeksästä DGC näytteiden CDH1
geenin kopioluku menetys ei ole somaattisten mutaatioiden CDH1
. Vain yksi näyte (1/18, 5,6%) oli sekä muutokset (mutaatio ja kopion numero tappio) samanaikaisesti, ja tämä havainto on sama aiempien tutkimusten raportointi, että samanaikainen muutokset CDH1
ovat harvinaisia ​​[19, 40, 51, 52] . Kun katsotaan SV in CDH1
yhdessä, huomasimme, että muut kolme näytettä oli mutaatio /kopiomäärä tappio samanaikainen SV. Lisäksi kopio numerot onkogeenin MYC
korotettiin viidessä DGC näytettä (ks Additional tiedosto 4), ja kopioi numerot MET
korotettiin kolme DGC näytettä [53]. Onkogeenit MOS
ja ZHX2
osoitti myös kopion vahvistuksenkertojan viidessä ja neljä DGC näytettä, vastaavasti. Yli puolet näytteistä (10 18: sta) osoittivat kopiomäärä vähentäminen ARID1A
, joka on kuljettajan geeni munasarjojen selvä karsinooma ja chromatin remodeler GC [22, 54, 55]. On tunnettua, että suurin osa GC kanssa ARID1A
mutaatiot osoittavat, alempi-proteiinin ilmentymisen verrattuna GC ilman ARID1A
mutaatio [22]. Jos annos vaikutus on merkittävä näissä syöpäsoluissa, kopioiden määrä vähentäminen ARID1A
voisi olla mahdollista syöpään liittyvän tekijän.
Suuri kromosomin alueen 12 monistettiin kolme DGC genomeja; Näiden kolmen genomien, näytettä D-01 T ja D-02 T osoitti selvästi sen korkea vahvistus (kuvio 3a). Päällekkäisyyksiä kuviot olivat hieman erilaiset: D-01 T oli tandem päällekkäistä 3 Mbp, kun taas D-02 T oli käänteinen päällekkäisyyttä 1 Mbp (kuvio 3b, c). Osa tästä monistaa alueen koodaa hiiren kaksinkertainen minuutti (MDM2
) geeni. Kerrottiin, että pienessä aineisto The MDM2
geeni usein monistettiin [56], ja että tämä geeni liittyy useita syöpiä [57]. MDM2
yliekspressio aiheuttama geenimonistusmäärityksessä Kokeellisesti vahvistettiin käyttäen kvantitatiivista RT-PCR kasvain ja viereisen normaalia kudosta pariksi näytteitä käytetään NGS analyysejä, ja normaali solulinjoja mukaan vertailun (kuvio 3d). MDM2
yliekspressio korreloi positiivisesti kopiomäärä analyysitietojen. Vaikka aikaisemmin raportoitu array CGH data [32] oli suhteellisen alhainen tarkkuus CNV havaitsemista, käytimme näitä tietoja etsiä harhaa korjauksilla geenikopiomäärä kussakin histopatologisia tyyppi. Kopio vahvistuksenkertojan koodaavien geenien kalsiuminestäjien proteiineja (CACNG6
, CACNG7
, ja CACNG8
, P
= 4,24 x 10 -2) oli merkittävästi yleisempää DGC näytteistä (ks Muita tiedosto 1: Taulukko S17). Kaikki integroitu muutos tiedot näkyvät Additional tiedostoja (ks Additional tiedosto 1: Taulukko S18 ja Taulukko S19; katso Additional tiedosto 5). Kuva 3 päällekkäisyys alue MDM2-geenin kromosomissa 12 näytteissä D-01 T ja D-02 T. (a) Mapping syvyys tontit kahdesta kromosomista. (B) Ohut musta piikkejä luettiin kartoitus syvyydessä 2000-base leveys. Y
-akselin osoittaa suhteellista syvyyttä. Jokainen yksikkö edustaa noin 30 kertaa sekvensointi syvyyttä. (C) Gene kantoja ja nimet ympäri monistettu alueilla. Musta nauhat osoittavat geenin paikoissa. (D) MDM2
transkriptipitoisuuksissa kasvaimen ja viereiseen normaaliin kudokseen pariksi näytteitä ja normaali solulinjoissa. Kvantitatiivinen RT-PCR: ää käytettiin mittaamaan MDM2
mRNA-tasot näytteissä D-01 ja D-02 (sisältävät monistetun MDM2
alueet), D-04, D-05, D-10, I-03, ja I-04 (ilman monistettu MDM2
alueet), ja kolme normaali solulinjoissa (HDF, HMEC, ja Hs 738.St/Int). Virhepalkit laskettiin kaksi erillistä kokeita kolmena reaktioita.
3D rakenteellinen analyysi mutatoitunut CDH1
ymmärtää, miten havaitut mutaatiot vaikuttavat proteiinien rakenteeseen /toiminta ja aktivointi loppupään biologisten reittien vaikuttavat syövän synnyn, analysoimme kolmiulotteinen ( 3D) rakenteet mutantin E-kadheriinin proteiinia esiintyy yhdessä HVK ja viisi DGC näytettä (ks Additional tiedosto 2). CDH1
geeni koodaa kalsium-riippuvaisen soluadheesion glykoproteiinin ja on viisi solunulkoista kadheriinin domeeneja (EC1-EC5) (kuvio 4a). On tunnettua, että vuorovaikutus kadheriinin ja kalsiumia tarvitaan dimerisaation, rakenteellisen jäykkyyden ja suojaa proteolyyttistä hajotusta [58]. Mutaatiot EC1-2 ja EC2-3 risteykset tiedetään aiheuttavan virheellisen kadheriinin lokalisointi ja heikon soluadheesion [59]. Rakenteelliset analyysi suoritettiin neljällä nsSNVs (D221G, V252G, N256S, ja D257N), ilman hölynpölyä SNV (Q23 *), kehyksenvaihdon lisäys (S829fs), ja liitos sivusto (CHR 16: 68842472) mutaatio. Kaikki neljä nsSNVs sijaitsi välinen liitos EC1 ja EC2 (EC1-2 risteyksessä) (kuvio 4b, c), ja kolme nsSNVs (D221G, N256S, ja D257N) oli proteiinin alue, joka suoraan vuorovaikuttaa kalsium- ionin (kuvio 4d, e). Tämä tilanne voi johtaa epänormaalin vuorovaikutuksesta kadheriinin verkkotunnuksia. On todettu, että A298t, D231K, ja D231A mutaatioita, joilla on samanlaisia ​​rakenteellisia asemassa klo EC1-2 risteyksestä somaattiset mutaatiot löydetty tässä tutkimuksessa oli tappiota soluadheesion toiminto [60, 61]. Toinen nsSNV mutaatio, V252G, sijaitsee β arkin rakenne kadheriinin, ja sen sivuketju suuntautuu sisustus. Koska β-tynnyri rakenteet sisältävät yleensä vuorotellen polaarisia ja hydrofobisia aminohappoja, jossa hydrofobiset tähteet suuntautunut kohti sisätilojen piipun muodostaa hydrofobisen ytimen, ja polaariset tähteet suuntautunut ulospäin tynnyrin liuottimelle alttiina pintaan, muodostuminen hydrofobisen ytimen voi hankaloittaa V252G mutaatio (kuvio 4e). Aikaisempi exome tutkimuksessa raportoitiin kaksi CDH1
mutaatiota, P127fs (Kehyksenvaihto mutaatio DGC) ja V694I (käytettäessä MSI HVK) [22]. Dimerointi kaksi kadheriinimolekyylien joko cis
tai trans
konfiguraatio tapahtui risteyksessä välillä EC1-2 ja EC1-2 [62], kun taas mutaatiot EC3-4 ja EC4-5 liittymien ei merkittävästi vaikuta soluadheesion [59]. Kaikki kirjoittajat luettu ja hyväksytty lopullinen käsikirjoitus.

• Mekanismit gastroprotection metanolia uutteen Melastoma malabathricum lehdet
• Korkeampi taajuus Caga EPIYA-C fosforylaatio sivustot helikobakteeri kannat ensimmäisen asteen sukulaiset mahasyöpäpotilaista