PLOS NËMMEN: Exome Sequencing identifizéiren Early Gastric Carcinoma als Early Etapp vun Détailléiert Gastric Cancer

Wat VerfÜgung

Gastric carcinoma ass ee vun de groussen Ursaache vun Kriibs-Zesummenhang veruerteelt weltwäit. Fréi ze erkennen an ze behandelen féiert zu enger Passe hätt an Patienten mat fréi gastric Kriibs (EGC), wobäi d'Iwwregens hätt vun Patienten mat fortgeschratt gastric Kriibs (AGC) aarm bleift. Et ass net kloer, ob EGCs an AGCs sinn z'ënnerscheedde gouffen oder ob EGCs sinn Ufank Etappe vun AGCs. Mir standing ganz exome sequencing vu véier Echantillon vun Patienten mat EGC a Verglach d'Resultater mat deenen aus AGCs. An souwuel EGCs an AGCs, goufen am Ganzen 268 Genen Toast mutated an onofhängeg kennen sech Weideren zu EGCs (516 Genen) an AGCs (3104 Genen) fonnt. Eng méi héich Frequenz vun C > G ëmgebaut gouf zu intestinal-Typ observéiert Verglach zu diffusen-Typ carcinomas ( P VerfÜgung = 0.010). D' DYRK3, GPR116, MCM10, PCDH17, PCDHB1, RDH5 VerfÜgung a UNC5C VerfÜgung Genen sinn recurrently zu EGCs mutated a kann am Ufank carcinogenesis Équipe ginn VerfÜgung

Fro:. Kang G , Hwang Toiletten, Do IG, Wang K, Kang Sy, Lee J, et al. (2013) Exome Sequencing identifizéiren Early Gastric Carcinoma als Early Etapp vun Détailléiert Gastric Cancer. PLoS NËMMEN 8 (12): e82770. Doi: 10.1371 /journal.pone.0082770 VerfÜgung

Redakter: Patrick Tan, Herzog-National Universitéit vu Singapur CSL Medical School, Singapur VerfÜgung

Arnaque: 17 Juli, 2013; Akzeptéiert: 27 Oktober 2013; Publizéiert: 23. Dezember 2013 zu

Copyright: © 2013 Kang et al. Dëst ass eng oppen-Zougang Artikel ënnert de Bedingunge vun der Lizenz BY Creative Commons verdeelt, déi bereet benotzen Genehmegungen, Distributioun, an Reproduktioun vun all mëttelgrouss, gëtt d'Original Auteur an d'Quell Kaiser sinn VerfÜgung

Funding:. Dës Etude war duerch Subventiounen aus der National Research Foundation vun Korea (2012-P4KR 003) an engem Samsung Biomedical Research Institut heimat (# SBRI-SP1B20111) ënnerstëtzt. D'funders hu keng Roll am Etude Design, Daten Kollektioun an Analyse, Décisioun, oder Virbereedung vun der mëttelalterlech Handschrëft ze publizéieren VerfÜgung

Interessen Wettsträit:. KW ass awer vun Stëbssuckler Galaxy agestallt, dat net den Auteur d'heescht ofzeänneren onvergläichleche ze all d'PLOS NËMMEN Politiken op sharing Daten a Material. D'Auteuren hunn deklaréiert, datt keen anere konkurréiert Interessen existéieren. VerfÜgung

Aféierung VerfÜgung

Gastric carcinoma (GC) ass eng heterogen Krankheet mat méi ëmweltbewosst etiologies, alternativ Weeër vun carcinogenesis a kee bekannt héich-Frequenz oncogenic perturbation [1], [2], [3]. D'Lauren Chronologie nëtzlech bewisen dat natiirlecht Geschicht vun GC zu Evaluéieren, virun allem mat wat fir Heefegkeet Trends, clinicopathologic kennenzeléieren an etiologic Etüd [4]. Lauren séiert gastric adenocarcinoma an intestinal an diffusen no morphological Charakteristike vun der entholl [4], [5], [6]. Intestinal-Typ carcinomas sinn gegleeft Secondaire ze féiere fir chronesch atrophic gastritis verbonne mat H. pylori VerfÜgung an intestinal metaplasia [7]. Diffusen-Typ GCs sinn net mat intestinal metaplasia verbonne a kann aus Single-Zell kennen bannent normal gastric Glands opwerft [4], [8], [9]. VerfÜgung

GC ass ee vun de groussen Ursaache vun cancer- Zesummenhang weltwäit veruerteelt. Fréi ze erkennen an ze behandelen Resultater exzellente hätt fir Patiente mat fréi gastric Kriibs (EGC), wobäi d'Iwwregens hätt vun Patienten mat fortgeschratt gastric Kriibs (AGC) aarm bleift. Allerdéngs ass et net kloer, ob EGCs an AGCs sinn z'ënnerscheedde gouffen oder sinn der selwechter entholl vun Ufank un fortgeschratt Etappen verlaf [10]. D'molekulare Ënnerschrëfte EGC aus AGC Ënnerscheedung si wichteg Identifikatioun vun Roman prognostic lues a Potential therapeutesch Ziler ze Hëllef. VerfÜgung

Viru Kuerzem, exome sequencing zu 22 [11] a 15 [12] AGC Echantillon zougedréckt a reegelméissegen inactivating kennen Zell Haftung an chromatin-Remodeling Genen, an d'genetesch hire Restaurant ënnert subgroups stratified vun Epstein-Barr Virus (EBV) oder H ënnerscheet. pylori VerfÜgung Wonn an microsatellite Instabilitéit (MSI) Zoustand. Fir weider d'genetesch hire Restaurant beschen GCs Basisdaten, standing mir ganz exome sequencing zu véier reagéiert Puer EGC an normal Otemschwieregkeeten, an am Verglach mat de Resultater vun deenen aus AGCs. VerfÜgung

spontan a Methode VerfÜgung

Sample Virbereedung VerfÜgung

entholl an Net-neoplastic gastric Stoffer sech aus gastrectomy uplanzen gesammelt. Déi heiteg Etude war nom Akraafttriede vun den institutionnelle Kritik Verwaltungsrot vun Samsung Medical Center gehaal, an all Patienten huet Zoustëmmung virum Agrëff informéiert geschriwwen. Fir entholl Echantillonen, Sonnemassen sech > 4 cm op consomméiert gëtt, an d'Uewerfläch mucosa aus all entholl procured war. No an Okt Medien embedding, war d'Otemschwieregkeeten Géigewier an H & E grousst. Echantillon vun > 90% entholl Inhalt fir DNA Reduktioun mat engem Mini Kit (QIAGEN, Valencia, CA, USA) a behandelt mat RNase A ausgewielt goufen Rescht RNS ze läschen. DNA war och aus vläit onberéiert gastric Otemschwieregkeeten Quecksëlwer, deen aus der entholl Site wäit kritt huet a confirméiert entholl-gratis ginn. MSI war mat fënnef NCI lues analyséiert wéi virdru beschriwwen [13]. D'Präsenz vun EBV war vun EBV-encoded RNS zu situ VerfÜgung hybridization fonnt wéi virdru beschriwwen, an nëmmen Fäll mat staarken Signal bannent bal all vun der entholl Zell Käre sech positiv [14] considéréiert. Weider Detailer fir d'EGC Echantillon sinn an Table 1. VerfÜgung

Exome Beräicherung an sequencing VerfÜgung gëtt

Exome Beräicherung (SureSelect Mënscherechter All Exon Kit, Agilent Technologies) an Illumina sequencing Bibliothéiken sech geméiss den Hiersteller d'virbereet Uweisungen. Kuerz, war 3 μg vu Frankräich DNA mat der Covaris S2 System sheared; der DNA Fragmenter sech Enn-reparéieren, mat engem "A" baséieren op d'Enn '3 gedréint, mat vläit-Enn adapters Jonglenster an Implikatioune (véier Kreeslafwirtschaft). Exome-haltege adapter-Jonglenster Bibliothéiken sech mat biotinylated oligo-RNS ZUKUNFTSVISIOUN fir 24 h hybridized a mat streptavidin-conjugated Magnéitfeld Glaspärelen beräichert. D'Finale Bibliothéiken sech weider Implikatioune duerch 11 Hinnen alleguer zouféieren an op eng Spur vun der HiSeq 2000 sequencer mat engem geziilte Neiegkeet Gréisst vun ~180 BP zu Illumina sequencing ënnerworf. All sequencing war Course mat vläit-end 65-BP liest a war no Ilumina d'Norm Protokoll gesuergt. Am Duerchschnëtt, ~136.3 Milliounen Puritéit-Filter liest sech fir all Prouf entsteet. Déi heeschen Prozentsaz vum zweete liest wéinst Hinnen alleguer an opteschen artifacts war 0% an eiser Datesaz, an ~123.7 Milliounen eendeiteg Ëmgéigend liest fir all Prouf kritt huet. Am Duerchschnëtt, liest 69,1% vun op d'mannst 50% iwwerlageren hat mat all geziilte Regioun ± 100 BP an der SureSelect ganz exome Administrator Bibliothéik an all Prouf. D'geziilt Regiounen an all Prouf ze Moyenne Déift vun 113,7 ×, iwwerzunn mat ~98.8% vun de cibléierte Regiounen Nepgen huet ≥1 ×, ~94.3% ≥10 ×, ~82.4% ≥30 ×, ~70.8% ≥50 ×, ~66.4% ≥60 ×, ~62.2% ≥70 ×, ~58.2% ≥80 ×, ~54.4% ≥90 × an ~50.8% ≥100 ×. Detailléiert dobäikomm vun raw Daten Qualitéit sinn an Table S1 beschriwwen. Zum Vergläich, d'selwecht sind (SMART), an der viregter Donnéeën vun AGC Echantillon benotzt [11], war fir dës Donnéeën applizéiert zu somatic Single-Nukleotid Variatiounen an insertions /geläscht (indels) hire Restaurant aus kuerzer liesen sequencing Donnéeën z'identifizéieren. D'Daten Formatioun huet zu der Europäescher Nukleotid Archive agereecht ginn a kann op http://www.ebi.ac.uk/ena/data/view/PRJEB 4850. VerfÜgung Rampen

Projet'en vun exome sequencing fonnt goufen weider vun Hinnen alleguer an Sanger sequencing validéiert. Hëllef Primer3 Software (http://frodo.wi.mit.edu), an de Message ginn awer zu Table S3 kuerz, sinn primers entworf. D'Hinnen alleguer-Kick Produite goufen dann e Kit v3.1 Cycle Sequencing BigDye Terminator Nepgen Hëllef an eng Abi 3700 automatiséiert sequencer (Obwuel Biosystems, Foster City, CA, USA). VerfÜgung

Resultater VerfÜgung

Somatic hire Restaurant zu EGCs VerfÜgung

am Ganzen, 2.389 somatic kennen sech an de véier EGC Echantillon identifizéiert, vun deenen 1.117 zu coding Regiounen oder essentiel splice Siten Priedegt (627 missense, 32. lächerlech, 10 essentiel splice Site, 169 indels an 279 Zifferen) (Dorënner 1, an Dëscher 2 an S2). One GC mat MSI-niddereg no 727 Net-silent kennen och net fonnt Reparatur Genen ( MSH6 VerfÜgung a MSH3 VerfÜgung), wobäi déi dräi microsatellite stabil (Camion wäit) Echantillon eng Moyenne vun 37 haten, e Differenz vun ongeféier 20-fantastesch. D'nonsynonymous-ze-Zifferen nennen am Camion wäit Cancers Lien héich gin wéi déi vun der MSI-héich Kriibs, mä den Ënnerscheed ass net statistesch relevant. C > T an G > A ëmgebaut goufen déi gemeinsam stattfannen (61%) vun der EGCs, an do war keen groussen Ënnerscheed zu Single huel Pair Ännerungen tëscht MSI-héich a Camion wäit Cancers (Dorënner 2A an Table S4). Vun 784 Genen Net-silent kennen ausser, 13 waren an zwou oder méi Echantillon mutated. Dës abegraff bekannt Genen vun gastric carcinogenesis Équipe gin ( TP53 VerfÜgung) an am Katalog vun Somatic Projet'en am Cancer (kosmescher) gemellt an GCs mutated gin ( DYRK3, MCM10, PCDH17 VerfÜgung an UNC5C VerfÜgung) (Table 3). Vun de Genen fir Confirmatioun ausgewielt, PCDH17 VerfÜgung war stattfannen Wahrscheinlechkeet net duerch Sanger Method validéiert wéinst niddereg Ofstänn vun Mann- allele (Table S3). Spannen, an engem diffusen-Typ EGC mat MSI-héich, eng EGFR VerfÜgung (c.2224G > A, p.V742I). Stattfannen identifizéiert war VerfÜgung

Se tëscht EGC an AGC VerfÜgung

fir Verglach vun eise Resultater op EGC mat deene vun AGCs, zwee kuerzem publizéiert ganz exome sequencing Daten benotzt goufen [11], [12]. Wang et al VerfÜgung. 164 Net-silent an 48 Zifferen déi kennen op der Moyenne vun 22 AGC Echantillon mat 116 × Duerchschnëtt duerginn Déift fonnt [11]. Zang et al VerfÜgung. Réckstänn op der Moyenne 50 Net-silent an 16 Zifferen somatic kennen an 15 AGC Echantillon mat 96 × Duerchschnëtt duerginn Déift [12]. Am direkten Verglach tëscht de véier EGCs an 37 AGCs, gouf et keen groussen Ënnerscheed zu der Zuel vun stattfannen Typ (Dorënner 1). Déi eenzeg huel Pair Ännerungen am EGCs waren ähnlech an enger viregter Rapport vum Wang et al VerfÜgung. [11], e gemaach héich Zuel vun C > weist; T an G > A ëmgebaut a béid Camion wäit an MSI-héich erhéijen (Dorënner 2A an Table S4). Spannen, C > G ëmgebaut goufen méi heefeg an intestinal-Typ wéi an diffusen-Typ GCs ganze all Camion wäit Echantillonen, déi dräi EGCs abegraff an 18 AGCs (Wilcoxon Geleeënheet Zomm Test, P VerfÜgung = 0.010) (Dorënner 2B an Table S4). VerfÜgung

am 37. AGC a 4 EGC Echantillonen, Net-silent kennen (missense, lächerlech, essentiel splice Site an indels) waren an 3.372 an 784 Genen, bzw. fonnt. An souwuel EGCs an AGCs, goufen 268 Genen Toast mutated; der BCORL1, LRP2, LRP12, MACF1, PRKCI VerfÜgung a TP53 VerfÜgung Genen huet an op d'mannst zwee EGC Echantillon mutated, an déi ACVR2A, CCNL1, CTNNB1, FMN2, PTEN, RPL22 0,2 [11], [12] (Dorënner 3); VerfÜgung a TTN VerfÜgung Genen, wéi och anerer, sech vill mat AGCs mat engem falschen Entdeckung Taux vu &si besteet assoziéiert. Funktionell Annotation Analyse mat DAVID (http://david.abcc.ncifcrf.gov) d'Genen iwwerlageren tëschent den zwou Prouf baut fonnt ënnersicht verroden, datt de bedeitend beräichert Begrëffer abegraff actin bindend, cytoskeleton, Zell Projektioun an Zell-Zell Potaschbierg (Table S5). VerfÜgung

Diskussioun VerfÜgung

Obwuel ganz exome sequencing huet fir 37 AGC Echantillon [11], [12], gemellt gouf et gouf kee sou Etude fréi carcinogenesis um genetesch Niveau ze diskutéieren. Fir de komplette Programm vun somatic kennen EGCs beschen, standing mir ganz exome sequencing vu véier vläit EGC Echantillonen, an fonnt isoléiert a gemeinsam genetesch Ënnerschrëfte tëscht EGCs an AGCs datt am Ufank carcinogenesis a Kierzunge Werdegang Équipe Genen identifizéiere kann. VerfÜgung

Epithelial Cancers hunn oft Variabel stattfannen Spektren Lieszeeche fir besonnesch mutagenic stimuli [15], [16]. Zum Beispill, héich Präisser vun A > C an C > T ëmgebaut goufen zu esophageal adenocarcinomas a Sonn-ausgesat melanomas observéiert, respektiv, suggeréiert, dass dës kennen ze gastroesophageal reflux a violett aussetzt Deel sinn [15], [17]. A virdrun Nepgen-grouss sequencing Etude an zwou gastric adenocarcinomas zougedréckt a reegelméissegen C > A an T > A hire Restaurant Verglach zu normal genomes [18]. Hei, fonnt mir heefeg C > G ëmgebaut an intestinal-Typ carcinomas Verglach zu diffusen-Typ GCs der Exklusioun vun MSI-héich GCs. Eis eenzegaarteg observation misst Zukunft Studien spezifesch etiology ze definéieren, datt vun der komplex a kaum ze verstoen verstan molekulare Weeër dréit potenziell vun intestinal-Typ GCs. VerfÜgung

Duerch Komparativ Analyse, mir identifizéiert 268 phpNuke Genen mat Net-silent kennen gemeinsam déi esouwuel EGCs an AGCs (Dorënner 3). Iwwert een-Drëttel vun den Net-silent kennen EGCs si mat AGCs gedeelt an 8% vun den Net-silent zu AGCs fonnt Projet'en si mat EGCs gedeelt. A leschter Etude mat Gentherapie Ausdrock Analyse weisen, dass d'Majoritéit vun hire Restaurant mat EGCs verbonne sinn an AGCs a weider Ausdrock Ännerungen der Transitioun vun EGC zu AGC uerg zréckbehalen [10]. Am Allgemengen, weg dës Resultater datt EGC eng fréi molekulare Etapp vun AGC duerstellt, an der Toast mutated Genen wichteg Roll an de Werdegang vun EGC zu AGC Leeschtung. Mir reconfirmed dass TP53 VerfÜgung ass déi dacks mutated Gentherapie zu GCs, mat TP53 VerfÜgung zu Halschent vun EGC an zwee-Drëttel vun AGC Echantillon fonnt kennen. Ënnert der phpNuke Genen, AKAP9, CAMTA1, COL1A1, CTNNB1, KDM5A VerfÜgung a RPL22 VerfÜgung als oncogenes forcéiert goufen, hierkommen ophieft, FBXW7, MSH6, NF1, PTEN, SETD2
a TP53 VerfÜgung vun de Sanger Gene Vollekszielung (http://cancer.sanger.ac.uk/cancergenome/projects/census) entholl suppressor Genen huet. Vun de Genen Cancer Vollekszielung, identifizéiert mir éischt eng EGFR VerfÜgung stattfannen (c.2224G > A, p.V742I) an engem diffusen-Typ EGC mat MSI-héich. An enger rezenter Etude op 63 MSI-héich GCs, EGFR VerfÜgung stattfannen war net vun direkt sequencing vun der kinase Domän fonnt (exons 18, 19, 20 an 21) [19]. D'selwecht V742I stattfannen gouf zu engem Patient mat endometrial Kriibs an zu engem glioma Zell Linn [20], [21] gemellt. D'Medeziner Bedeitung vun dëse rare stattfannen muss an nächster Zukunft validéiert ginn. VerfÜgung

Obwuel d'prevalence vun onbekannt kennen EGCs relativ héich war, 13 Genen vun op d'mannst zwee Echantillon mutated waren, an hu ganz wéineg Zifferen, intronic an /oder untranslated kennen. Dorënner 13 Genen, DYRK3, GPR116, MCM10, PCDH17, PCDHB1, RDH5 VerfÜgung a UNC5C VerfÜgung vläicht fir fréi Etapp GC spezifesch ginn, eng méiglech Roll an de fréie carcinogenesis suggeréiert. An eiser Serie, PCDH17 Priedegt VerfÜgung kennen intestinal-Typ GCs mat Camion wäit, dorënner eng EBV-positiv Prouf. Virdrun global Frankräich Analysë vun colorectal an pancreatic Cancers verroden och missense kennen an e puer Memberen vun PCDH VerfÜgung (protocadherin) subfamilies [22], [23]. Allerdéngs, déi an eiser EGCs vun Illumina sequencing fonnt kennen sech net duerch Sanger sequencing confirméiert, wahrscheinlech well d 'Mann- allele Ofstänn ware ganz niddereg. UNC5C VerfÜgung gehéiert zu der funktionell Ofhängegkeet receptor Famill, Membere vun deenen deelen d'Fähegkeet apoptosis an dem Fehlen vun hire ligands [24], [25] zu induce. Aberrant methylation vun dëser Gentherapie gouf am Laf vun gastric carcinogenesis gemellt, an dëst methylation verschwonnen an héich fortgeschratt GCs [26]. Fir de Rescht Genen, hir funktionell Relevanz vun GC bleift onkloer. VerfÜgung

Verloscht vun Funktioun zu Zell Haftung Molekülle der Fähegkeet vun entholl Zellen Erhéijunge Ëmfeld Otemschwieregkeeten ze beschneiden, an Viagra zu chromatin-Remodeling komplex ënnerstëtzt chromosomal Onstabilitéit datt tumorigenesis fiert [27]. Keen vun eis EGC Echantillon Équipe an AGCs, wéi ARID1A, MLL3, PBRM1 VerfÜgung a MBD2 VerfÜgung [11], [12], proposéiert chromatin fonnt Projet'en vun chromatin-Remodeling Genen FAQ-Wou muss ech Modifikatioun existeiert Enn vun der Werdegang vun GC. VerfÜgung

Allgemeng, eis Etude seet, datt EGC an AGC gemeinsam somatic kennen deelen, an AGC ass mat zousätzleche entwéckele genetesch hire Restaurant zu Zell Haftung an chromatin-Remodeling Genen assoziéiert. D'molekulare Ënnerschrëfte EGC aus AGC Ënnerscheedung si wichteg Roman prognostic lues a Potential therapeutesch Ziler ze hëllefen z'identifizéieren. Grouss Etuden sinn waren der biologic Bedeitung vun der recurrently mutated Genen vun EGCs ze bestëmmen. VerfÜgung

Ennerstëtzung Informatiounen VerfÜgung Table S1. VerfÜgung Satz vun ganzt exome sequencing Statistike fir véier Puer gastric Echantillon VerfÜgung Doi:. 10,1371 /journal.pone.0082770.s001 VerfÜgung (PDF) VerfÜgung Table S2. VerfÜgung Lëscht vun all somatic Projet'en am Ufank gastric vun exome sequencing identifizéiert Cancers VerfÜgung Doi:. 10,1371 /journal.pone.0082770.s002 VerfÜgung (XLS) VerfÜgung Table S3. VerfÜgung Primers fir Sanger sequencing, allele Frequenz an Confirmatioun Resultater VerfÜgung Doi:. 10,1371 /journal.pone.0082770.s003 VerfÜgung (PDF) VerfÜgung Table S4. VerfÜgung Se somatic Punkt stattfannen Spektren vun gastric Cancers vun entholl Staat an histologic Typ VerfÜgung Doi:. 10,1371 /journal.pone.0082770.s004 VerfÜgung (PDF) VerfÜgung Table S5. VerfÜgung DAVID Passerelle Analyse vun den 268 phpNuke Genen tëscht fréi an fortgeschratt gastric Cancers VerfÜgung Doi:. 10,1371 /journal.pone.0082770.s005 VerfÜgung (XLS) VerfÜgung

• PLOS NËMMEN: Eng Cost-Effizienz Analys opgeworf Bild Detectioun fir Gastric Cancer fir Populatiounsschichte mam Low zu Tëscherapport Risk
• PLOS NËMMEN: Kierperlech Aktivitéit an Sedentary Ëmsetzung vun Relatioun zu Esophageal an Gastric Cancers an der NIH-AARP Kohort