Deep sekvensering av magekreft avslører somatiske mutasjoner som er relevante for personlig medicine

Deep sekvensering av magekreft avslører somatiske mutasjoner som er relevante for personlig medisin
Abstract
Bakgrunn
Globalt magekreft er den nest vanligste årsaken til kreftrelaterte dødsfall med flertallet av helsebelastning dekkes av økonomisk mindre utviklede land.
Metoder
Her rapporterer vi en genetisk karakterisering av 50 pasienter med adenokarsinom prøver, ved hjelp av Affymetrix SNP arrays og Illumina mRNA uttrykk arrays samt Illumina sekvense av de kodende regioner av 384 gener som tilhører ulike veier kjente som skal endres i andre kreftformer.
Resultater
genetiske endringer ble observert i WNT, Hedgehog, cellesyklus, DNA skade og epitelial til mesenchymale-overgang trasé .
Konklusjoner
data antyder målrettet terapi er godkjent eller i klinisk utvikling for magekreft vil være til nytte for ~ 22% av pasientene i studien. I tillegg er de nye mutasjoner oppdaget her, er egnet til å påvirke klinisk respons og foreslå nye mål for medisiner.
Bakgrunn
tross for nylige nedgangen i dødelighet fra magekreft i Nord-Amerika og i de fleste av Nord- og Vest-Europa forblir magekreft en av de viktigste årsakene til dødsfall på verdensbasis og er vanlig i Japan, Korea, Chile, Costa Rica, Russland og andre land i det tidligere sovjet~~POS=TRUNC unionen~~POS=HEADCOMP [1]. Til tross for forbedringer i behandlingsformer og screening, prognosen for pasienter med adenokarsinom i ventrikkel forblir fattige [2]. For å forstå patogenesen og for å utvikle nye terapeutiske strategier, er det viktig å dissekere de molekylære mekanismene som regulerer utviklingen av magekreft. Spesielt onkogene mekanismer som kan målrettes ved personlig medisin.
Uttrykket "onkogen avhengighet" for å beskrive kreftceller sterkt avhengig av en gitt onkogen eller onkogen sti ble innført ved Weinstein [3, 4]. Konseptet under utviklingen av målrettede terapier som forsøker å inaktivere et onkogen, kritisk for overlevelsen av kreftceller mens sparsom normale celler som ikke på samme måte er avhengige.
Mange onkogener aktivert ved høy frekvens i andre krefttyper har også vist seg å være mutert i magekreft. Det følger at markedsført terapeutiske midler rettet mot disse onkogener vil effektivt å behandle en andel av gastrisk karsinom, enten som enkle midler eller i kombinasjon. I januar 2010 ble trastuzumab godkjent i kombinasjon med kjemoterapi for førstelinjebehandling av ErbB2
-positivt avansert og metastatisk ventrikkelkreft. Trastuzumab er den første målrettet agent for å bli godkjent for behandling av magekreft og en økning på 12,8% i svarprosent ble sett med tillegg av trastuzumab til kjemoterapi i ErbB2
positiv adenokarsinom i ventrikkel [5, 6]. Det har blitt anslått at 2-27% av gastrisk kreft havn ErbB2
amplifikasjoner og kan behandles med ErbB2-inhibitorer [7, 8]. Tilsvarende overekspresjon av en annen reseptor tyrosin kinase (RTK) EGFR
har vært nevnt i magekreft og flere studier av EGFR
hemmere i denne krefttypen er pågående (anmeldt i [9, 10]). I tillegg har noen gastriske cancere huse DNA-amplifisering eller overekspresjon av RTK MET product: [11, 12] og dens paralogue MST1R product: [13] og kan bli behandlet med MET
eller MST1R
inhibitorer [14-20 ]. Endelig FGFR2
løpet uttrykk og forsterkning er blitt observert i en liten andel av mage kreft (scirrhous) [21] og hemmere har vist noen effekt i klinikken [22].
Nedstrøms av RTK, KRAS
villtype-amplifisering og mutasjon er også blitt funnet i omtrent 9-15% av gastrisk kreft [23, 24] og effektivt kan bli behandlet med MEK-hemmere [25, 26]. Aktivering av PI3K /AKT /mTOR veien har også blitt sett i 4-16% av magekreft [27-30] og så kan være følsomme for PI3K hemmere [31-34]. Tilsvarende har cellesyklus kinase AURKA
vist seg å være aktivert på magekreft [35, 36] og AURKA hemmere i klinisk utvikling [37] kan ha klinisk nytte.
Rapporter om hyppigheten av ulike typer onkogene aktivering og deres co-forekomst er begrenset. I motsetning til gastrointestinonal stromal tumor (GIST) som er preget av en høy frekvens av KIT Hotell og PDGFRA
aktivisering [38] og dermed effektivt behandles i de fleste av imitanib og sunitinib [39, 40], vises adenokarsinom i ventrikkel for å være en heterogen molekylært sykdom uten høyfrekvente onkogen perturbasjon oppdaget hittil. Dette illustreres ved en nylig undersøkelse av somatisk mutasjon i kinase-gener på tvers av 14 magecancercellelinjer og tre magekreft vev som er oppdaget mer enn 300 nye kinase enkelt nukleotidvariasjoner og kinase-relaterte strukturelle varianter. Det ble imidlertid ikke veldig ofte tilbakevendende mutasjon eller muterte kinase avdekket [41].
Med sikte på å belyse potensialet for behandling av magekreft med målrettet terapi enten på markedet, i utvikling eller for å bli oppdaget, vi har karakterisert klinisk magekarsinom prøver for å påvise onkogen aktivering.
Vi tok en global tilnærming ved å analysere prøvene på Affymetrix SNP arrays og Illumina mRNA uttrykk arrays. Disse teknologiene er godt validert for påvisning av genotype, DNA kopiantall variasjon og mRNA uttrykk profil. De er mottagelig for heterogene kliniske prøver. Prøvene ble også avhørt av andre generasjon (Illumina) sekvensering. Relativt nye andre generasjons sekvense teknologier gir både økt gjennomstrømning og dyp sekvense kapasitet. Sistnevnte er spesielt viktig for å karakterisere cancerprøver som har en tendens til å omfatte en blanding av celletyper, inkludert infiltrerende normale celler, vaskulaturen og tumorcelle av forskjellige genotyper. I denne studien benyttet vi target berikelse og Illumina sekvensering teknologi for å sekvensere de kodende regioner av 384 gener. Vi besluttet å favorisere dybde av dekning over bredere dekning for å fange mutasjoner som er tilstede i subpopulasjoner i tumorene. Nyere studier har vist kreftformer har en tendens til båtplass mange mutasjoner i et mindre antall signalveier [42, 43] derfor har vi konsentrert oss om gener i disse banene. Vi har også tatt med gener som koder for proteiner tidligere vist å påvirke responsen på målrettet terapi og mer sannsynlig å være vellykket målrettet av lite molekyl intervensjon, som vårt mål er å finne mer effektive og nye måter å behandle magekreft.
Metoder
vevsprøver
DNA og RNA prøver ble innhentet fra sykehus i Russland og Vietnam etter IRB godkjent protokoller og med IRB godkjent Samtykke skjemaer for molekylær og genetisk analyse. De medisinske sentrene selv har også interne etiske komiteer med anmeldt protokollen og ICFs. Prøvene ble hentet gjennom vev Solutions Ltd http: //www. Tissue-løsninger com /.. For eksempel egenskaper ser ekstra fil en tabell S1
Arrays
genotyper og kopiantall profiler ble generert for hver prøver ved hjelp av en mikrogram av DNA kjøre på Affymetrix SNP V6 arrays som bruker Affymetrix protokoller. Kopier nummer variasjon data ble analysert i ArrayStudio programvare http: //www. Omicsoft com.. Data ble normalisert ved hjelp av Affymetrix algoritme og segmentert ved hjelp av CBS. En utskrift profil ble generert for hver prøve ved hjelp av en mikrogram total RNA kjøre på Illumnia HG-12 RNA uttrykk arrays følgende Illumina protokoller. Data ble analysert i Illumina GenomeStudio programvare http:.. //Www Illumina com /software /genomestudio_ programvare ilmn.. Som et data pre-prosesseringsprosedyren ble en probe sett bare beholdt hvis den har en "tilstede" (dvs. to standardavvik over bakgrunnen) ring i det minste en av prøvene. Signalverdier for de gjenværende sonde settene ble omdannet til 2-basert logaritme skala og quantile normalisering ble utført. DNA-kopi og RNA uttrykk nivåer ble integrert på gennivå i ArrayStudio programvare http: //www. Omicsoft com.. Pathway berikelse analyse ble utført innen GeneGO metacore analyse suite http: //www. Genego com /.. Alle rekke data fra denne studien er tilgjengelig i GEO http: //www NCBI NLM nih gov /geo /mindre serie sjonsnummer GSE29999
Målrettet dyp DNA-sekvensering
5..... ug DNA ble PCR-beriket for koding eksoner av alle kjente avskrift av 384 gener av interesse (ekstra fil 2 tabell S2) med Raindance plattformen http:... //www raindancetechnol ogies com /
De resulterende målet bibliotekene ble sekvensert ved hjelp Illumnia GAII på en lese-lengde på 54 nt. Sequence leser ble kartlagt til referanse genomet (hg18) ved hjelp av BWA programmet [44]. Baser utenfor målrettede regioner ble ignorert da oppsummerer dekning statistikk og variant samtaler. SAMtools ble brukt til å analysere de justeringer og gjøre genotype samtaler [45], og enhver samtale som avviker fra referansegrunnlag ble ansett som en potensiell variant. Den SAMtools pakke genererer konsensus kvalitet og variant kvalitet estimater for å karakter genotypen samtaler. Nøyaktighet av genotype samtaler ble anslått av konkordans til genotype samtaler fra Affymetrix 6,0 SNP microarray. Konkordans matriser av prøver basert på både SNP og sekvensdata ble generert for å se etter prøve mislabelling (ekstra fil tre figur S1). Konkordans og mengde av genotype samtaler ble ordnet for terskler av konsensus kvalitet, variant kvalitet og dybde. Det siste sett av variant samtaler ble identifisert ved hjelp av konsensus kvalitet større enn eller lik 50 og variant kvalitet større enn 0. For å identifisere utelukkende somatiske forandringer, bare de mutasjoner som er tilstede i prøven og kreft ikke påvist i noen av de vanlige prøvene ble beholdt. Som en ekstra filter for germline varianter, ble alle varianter som finnes i dbSNP og 1000 genom polymorfi datasett fjernet.
Q-PCR
Q-PCR ble utført via standard protokollen ved hjelp av Fluidigm 48 * 48 dynamisk array. For det første ble en validerings løp utført ved bruk av samle kontroll RNA fra tre prøver. Fire inngangs RNA mengder ble testet (125 ng, 250 ng, 375 ng og 500 ng). Triplikate datapunkter ble oppnådd for den etterpå 10-punkts seriell fortynning for hver betingelse pr assay. De beste samlede resultatene var på 250 eller 500 ng, som ga effektivitets verdier ~ 85%. Derfor 250 ng innspill beløp for de eksperimentelle prøvene. Data ble fremstilt i triplikat og bety kombinert. CT verdier ble konvertert til overflod ved hjelp av standard formel overflod = 10 (40-CT /3.5). Testdata ble normalisert til keepers ved hjelp av analyse av kovarians fremgangsmåte hvorved de to keepers (GAPDH og beta-aktin) ble brukt til å beregne en poengsum robust og at resultatet ble brukt som en kovariat å justere de andre gener. Dataanalyse ble utført i Arraystudio programvare.
Sanger-sekvensering
Genomisk DNA PCR primere ble bestilt fra IDT (Integrated DNA Technologies Inc, Coralville, Iowa). PCR-reaksjoner ble utført ved anvendelse av Invitrogen Platnium polymerase (Invitrogen, Carlsbad, CA). 50 ng genomisk DNA ble amplifisert for 35 sykluser ved 94 ° C i 30 sekunder, 58 ° C i 30 sekunder og 68 ° C i 45 sekunder. PCR-produkter ble renset ved hjelp Agencourt AmPure (Agencourt Bioscience Corporation, Beverly, MA). Direkte sekvensering av PCR-rensede produkter med sekvenseringsprimere ble utført med AB v3.1 BigDye-terminatorsyklussekvenseringssett (Applied Biosystems, Foster City, CA) og sekvenseringsreaksjoner ble renset ved anvendelse av Agencourt CleanSeq (Agencourt Bioscience Corporation, Beverly, MA). Sekvenseringsreaksjoner ble analysert ved anvendelse av en Genetic Analyzer 3730XL (Applied Biosystems, Foster City, CA). Alle sekvens resultater data ble samlet inn og analysert ved hjelp av kodon Kode Aligner (CodonCode Corporation, Dedham, MA).
Resultater
DNA og RNA forsterkningsmønster over prøvene er i samsvar med tidligere studier
samsvar med de fleste andre menneskelige kreftformer, kopitall endringene skjedde over genomene til de 50 mage kreftprøver sammenlignet med matchede normale prøver (figur 1). Store områder av hyppig forsterkning ble funnet på kromosomale regioner 8Q, 13q, 20Q, og 20p. Kjente onkogener MYC Kjøpe og CCNE1
ligger i 8Q og 20p amplikonene henholdsvis og trolig bidra til en vekst fordel gitt av forsterkningen. Disse presiseringer har blitt sett i tidligere studier i magekreft sammen med forsterkning av 20p som ZNF217
og TNFRSF6B
har blitt foreslått som kandidat driver gener [46]. Figur 1 Visning av CNV avvik på tvers av alle 50 magekarsinom prøver, for hver autosome. Y-aksen svarer til summen av antallet av positive eller negative endringer for et bestemt segment med log2 forholdet mellom disse endringer. Områder med økt eller redusert kopi nummer konsekvent gjennom alle prøvene analysert eller svært store endringer i noen prøver viser store positive og negative endrings størrelser. Hver prikk eller segment i figuren er farget av prøven. Fargekoden er vilkårlig med hver av de 50 kreftprøvene blir tildelt en farge. Amplified segmentene inkluderer kromosom 8Q, 20Q, 20p, 3Q, 7p, og 1Q.
Samsvar mellom DNA kopiantall gevinst og RNA uttrykk blant kreftprøver ble undersøkt og de 200 genene som finnes i et område med hyppig høy DNA-kopi i kreftprøver og som hadde høye mRNA nivåer (sammenlignet med matchet normalt vev) er oppført i annen fil fire bord S3. De fleste av genene på denne listen er fra kromosomale regioner 20Q og 8Q, noe som tyder på at disse presiseringer har mest effekt på mRNA nivåer, i mindretall er gener for 20p, 3Q, 7p, og 1Q. Figur 2 viser RNA-profiler målt ved Q-PCR av et eksemplar gen fra hver region som viser den generelle overekspresjon i magekreft, særlig i visse prøver. Foruten MYC Hotell og CCNE1
, det er flere gener i disse regionene, noe som kan bidra til en vekst fordel for kreftcellen. De biologiske pathways mest betydelig beriket for forsterket og overuttrykt gener som er involvert i reguleringen av oversettelse (p = 0,000015) og DNA-skade reparasjon (p = 0,003). Prøver med presiseringer i disse genomiske regioner er annotert i figur 3. Det er ingen merkbar tendens til presiseringer i disse regionene å co-skje eller å være eksklusiv. Etter avtale med en tidligere studie [47], den PERLD1
locus ble forsterket (innenfor ErbB2
amplicon) i prøven 08280 og MMP9
ble overexpressed men ikke discernibly forsterket. Også i Figur 3 fokale DNA presiseringer med konkordant RNA uttrykket av gener som kan påvirke responsen på målrettet terapi er angitt, for eksempel datagrunnlaget se ekstra fil fem figur S2. Figur 2 Uttrykk for eksempel gener fra hver forsterket kromosom region over studieprøver bekreftet av Q-PCR. Røde prikker betegne kreftprøver og hvite prikker betegne normale prøver. Y-aksen angir den mRNA-overflod.
Figur 3 mutasjonsprofil av prøver. Vevsprøver vises øverst og merknader som er relevante for dem er i kolonner under. Røde boksene betegne DNA forsterkning og konkordant mRNA overekspresjon, oransje boksene betegne RNA overekspresjon uten tegn til DNA forsterkning, røde prikker betegne DNA tap. Blå boksene betegne somatisk nonsynonymous mutasjon validert av Sanger-sekvensering og lilla bokser betegne nonsynonymous somatiske mutasjoner, observert i Illumina data med ingen forsøk på å bekrefte ved Sanger-sekvensering. Amino endringer nevnt i boksene og endringer som fører til tap eller gevinst på et stoppkodon er i rød tekst.
Sekvense data viser høy samsvar med genotyping
Sekvense bibliotek forberedelse mislyktes for seks av de opprinnelige 50 kreftprøver og fjorten av de opprinnelige matchede normale prøver. Derfor to mer sammenfallende par ble lagt til analysen, noe som resulterer i et datasett av 44 kreftprøver, 36 med matchet normale par (ekstra fil en tabell S1). Den målrettede regionen inkludert 3,28 MB over 6,547 unike eksoner i 384 gener (ekstra fil 2 tabell S2). Median dekning av i alle prøvene var 88,3% og falt til 74% når som krever minimum dekning av 20. Alle sekvensering ble utført på et minimum av 110x gjennomsnittlig lese dekning over det anrikede genomiske regioner for hver prøve. Den leser ble justert mot det menneskelige genom og varianter fra referanse genom ble kalt. Som en kontroll for å sammenligne en analyse genotyping anrop fra Affymetrix V6 SNP matriser og Illumina sekvensering ble utført. Regionene målrettet for sekvensering inneholdt 1005 loci omfattet av Affymetrix V6 SNP arrays. Med ingen filtrering av sekvense variant krever kvalitet beregninger, median avtale mellom genotyping og sekvense resultater var 97,8% med en rekke 65-99% (ekstra fil 6a, figur S3a). Den rå generelle genotype samtale samstemmighet var 96,8%. Kvalitetsmålet ble valgt å maksimere avtalen mellom genotyping og sekvense samtaler samtidig minimere falske negative. Den mest informative metriske var konsensus kvalitet og en cut-off på ≥50 resulterte i tap på om lag 10% av de delte genotyper men en samlet økning på 2% i samsvar til 98,7% (ekstra fil 6b, figur S3b). Variant genotype samtaler ble isolert for videre concordance analyse. I dette settet, en variant kvalitet terskelen til > 0 økt nøyaktighet variant genotype samtaler til 98,9% (ekstra fil 6c, figur S3c). Når begge kvalitets terskler ble brukt median prøven concordance er 99,5% (ekstra fil 6d, figur s3D) som ligger i samme område av genotyping rekke feil. Seks prøver (08362T1, 08373T2, 336MHAXA, 08337T1, 89362T2, DV41BNOH) hadde en samstemmighet av < 98%, og to av disse (08393T2 og DV41BNOH) hadde en overensstemmelse mellom 82% og 88% henholdsvis. Derfor med en konsensus kvalitet ≥ 50 og en variant kvalitet > 0, den falske positive rente var 0,5% og 1,6% for referanse genotyper og variant genotyper, henholdsvis (ekstra fil 6e Figur S3e).
Fra alle single nucleotide endringer passerer de ovennevnte terskler, alle varianter til stede i noen av de vanlige prøvene eller i en eller flere polymorfismer databaser av dbSNP (V130) eller 1000 genomer ble antatt å være kimlinje-varianter og kastet. Varianter er tilstede bare i eksonene cancer prøver ble antatt å være somatiske og beholdt. 18,549 somatiske varianter ble påvist i totalt på tvers av alle 44 prøvene (ekstra fil 7 Tabell S4), 3357 ble spådd å være exonic og nonsynonymous. Å prioritere for mutasjoner med funksjonell innvirkning vi konsentrere all videre analyser på nonsynonymous mutasjoner og uthevede mutasjoner som fører til tap eller gevinst på stoppkodoner. Vi har brukt SIFT algoritme [48] for å forutsi aminosyre endringer som ikke tolerert i evolusjon og så er det mer sannsynlig å påvirke funksjonen av proteinet, 1509 somatiske nonsynonymous mutasjoner har en SIFT score på < 0,05. Frekvensen av mutasjoner med SIFT poengsum < 0,05 pr genet, korrigert for CDS lengde ble beregnet (4). Figur 4 viser at gener med den høyeste konsentrasjonen av lav sile scoring mutasjoner var S1PR2
, LPAR2
, SSTR1-
, TP53
, GPR78 Hotell og RET
, med S1PR2 å være mest ekstrem. Det er femten mutasjoner med SIFT poengsum < 0,05 over 353aa CDS av S1PR2
, konsentrert i ni prøver. S1PR2
også kjent som EDG5
koder for en G-proteinkoblet reseptor av S1P og aktiverer RhoGEF, larg product: [49]. Lite er kjent for sin rolle i kreft og somatiske mutasjoner har ikke blitt observert i 44 vev sekvensert for S1PR2
i COSMIC databasen [50]. Figur 4 Bar diagram av frekvensen av skadelige mutasjoner over genet sekvensert. Gener sekvensert vises på x-aksen. Antallet skadelige somatiske nonsynonymous mutasjoner observert i hvert gen /antall aminosyrer i hver CDS i plottet.
Sekvense data er bekreftet av Sanger-sekvense
Noen nonsynonymous somatiske mutasjoner ble valgt til å bli bekreftet av Sanger-sekvensering. Alle mutasjoner som er rapportert i blått på figur 3 ble bekreftet av Sanger-sekvensering og ble også bekreftet å være somatisk ved sekvensering av villtype-sekvensen i den samsvarende normale vev (se ytterligere fil 8 Figur S4 for eksempel sekvense traser). Selv om 74% ble bekreftet, ble noen mutasjoner oppdaget i Illumnia sekvense ikke bekreftet som somatiske mutasjoner av Sanger-sekvensering. Seksten av de 68 (24%) mutasjoner vi forsøkt å bekrefte var tilstede i normale og kreftprøve, disse er kimlinje-mutasjoner men ikke påvist i noen av de normale prøver av Illumina sekvensering og også ikke representert i dbSNP eller 1000 genom-data. Fem av de seksten germline mutasjoner var fra kreftprøver uten matchet normalt vev inkludert i datasettet, de andre elleve kom fra kreftprøver med matchet normalt vev sekvens inkludert i datasettet. Dette bevis en hastighet på germline forurensning ikke elimineres ved matchet normale kontroller eller forhold til kjente polymorfi databaser. Det kan være at dekningen av substitusjonene i normalt vev skjer for å være lavere enn i den kreft prøven og så noen kimlinje-mutasjoner forbli tross for de somatiske filtre. To av 68 (3%) mutasjoner vi forsøkt å bekrefte var ikke til stede i det normale eller kreft prøve av Sanger-sekvensering. En årsak kan være falske positiver i Illumnia data på grunn av gjenstanden; imidlertid ekstra fil 6 Figur S3 viser falsk positiv rate å være lav i hvert fall for de variantene som er representert på Affymetrix V6 arrays. En annen mulighet er at disse er til stede i en undergruppe av prøven under følsomheten av Sanger-metoden, men som detekteres av Illumina sekvensering. Derfor er mutasjoner rapportert i Illumina sekvensering er også rapportert i lilla i figur 3, blir en viss forsiktighet utvises når tolkningen av disse resultatene, da de kan være kimlinje-polymorfismer eller til stede bare i en undergruppe av tumorprøve.
Endringer i RAS /RAF /MEK /ERK pathway
Tre tumorprøver hadde KRAS
genetiske endringer (figur 3) tyder terapeutisk mulighet for behandling med MEK-hemmere. En av disse forandringer er en G12D-mutasjon. KRAS
G12D mutasjoner er blitt vist å initiere karsinogenese og tumor overlevelse [51]. Forsterkning og overekspresjon av villtype KRAS
ble sett i de andre 2 prøvene. KRAS
forsterkning har blitt observert før i 5% av primær mage kreft. Gastric kreftcellelinjer med villtype KRAS
forsterkning viser konstituerende KRAS
aktivering og følsomhet for KRAS
RNAi knockdown [24]. En roman mutasjon i KRAS
ble også observert; . (I prøven 08393) funksjonell konsekvens er ukjent
PIK3CA
mutasjon co-forekommende med KRAS
G12D, er kjent for å påvirke følsomheten for MEK-hemmere [25]; I tillegg kan nye mutasjoner observert i denne studien også få konsekvenser for samme klasse av legemiddelselskap. For eksempel: KSR2
virker som et molekylært stillas for å fremme ERK-signalering [52, 53]. Derfor mutasjoner i KSR2
slik som vist i syv prøvene kan påvirke følsomheten for MEK-hemmere. Et annet eksempel er ULK1
som positivt styrer autofagi nedstrøms mTOR [54] og er mutert i fjorten prøver. Autophagy er økt sammen med ERK-fosforylering når magekreftceller blir behandlet med en proteasominhibitor [55], derfor mutasjoner i ULK1
kan påvirke følsomheten for proteasomal inhibitor behandlinger som bortezomibmetabolitter som monoterapi eller i kombinasjon med MEK-hemmere.
Endringer i PI3K /AKT sti
det var betydelig sekvens avbrudd av phosphoinositide-3-kinase (PI3K) pathway gener i prøvesettet. Det finnes en rekke PI3K /AKT /mTOR-hemmere i klinisk utvikling og pasienter med aktiverende mutasjoner i veien er kandidater for behandling [56]. PIK3CA
mutasjoner av kjent onkogenisitet ble funnet i fire prøver. Dette resulterer i en frekvens på PIK3CA
hotspot mutasjon på 9%, litt høyere enn tidligere estimater av 6% (12/185) [27] og 4,3% (4/94) [57]. De vanligste PIK3CA hotspot mutasjoner av kjent onkogenisitet (E545K og H1047R) [58] ble observert to ganger hver. En annen mutasjon i PIK3CA
K111E, som også har blitt observert før i fire prøver i COSMIC, ble det observert en gang og potensielt nye somatiske mutasjoner ble observert i to prøver.
Fem nonsynonymous akt1
mutasjoner ble observert. Selv om akt1
mutasjoner er funnet i ca 2% av alle kreftformer, forekommer de hovedsakelig i aminosyrestilling 15, og den funksjonelle betydningen av mutasjon i andre områder er ukjent. En annen nonsynonymous mutasjon i akt2
ble observert i prøven 08407. akt2
mutasjoner er mye sjeldnere enn akt1
mutasjoner, selv om en akt2
mutasjon har blitt observert før i magekreft, ved en 2% frekvens [ ,,,0],59]. Endelig mutasjon av PTEN
eller mTOR
kan påvirke responsen på skoleveien hemmere. Flere PTEN
mutasjoner blir registrert og mTOR
mutasjoner er hyppige.
Endringer i reseptortyrosinkinaser
Den reseptor tyrosin kinaser (RTK) og stoffet er rettet mot EGFR
, ErbB2 Hotell og MET
ble hver forsterket (log2 > 0,6) og overuttrykt på RNA-nivå i en kreftprøve. Det følger at tumorene kan være følsomme for inhibitorer av de forsterkede RTK'er. I tillegg er flere nonsynonymous mutasjoner observert i deres kodende områder. Nedstrøms mutasjoner kan forventes å påvirke respons. For eksempel, i MET
forsterket prøve en avkorting mutasjon i akt3
kan påvirke sensitiviteten til MET-hemmere.
FGFR2
forsterkes og RNA overexpressed i to prøver, er det også flere mutasjoner i FGFR1
-4. Bredt spekter RTK hemmere, som retter seg mot FGFRs blant andre kinaser, kan være effektive i disse pasientene [60, 61].
Endringer i cellesyklus Proteiner
viral onkogen homolog SRC
er mutert i fire av svulsten prøver, to av mutasjonene er anslått å ha en skadelig virkning, inkludert innføring av et stoppkodon. Dette kan motvirke-indikere SRC-hemmere. MET
forsterkning er også en kjent motstand markør for anti-SRC terapeutiske midler, for eksempel dasatanib [62, 63]. Cellesyklus relatert kinase, AURKA
ble forsterket og overuttrykt i en prøve. AURKA inhibitors er i utvikling for solide svulster [37] og kan angis i dette tilfellet. CCNE1
ble forsterket i to prøver (08390 og 08357). Høye nivåer av CCNE1
har vist seg å være ofte assosiert med tidlig magekreft og metastase men uttrykk nivåer korrelerer ikke med overlevelses [64, 65]. Høy CCNE1
nivåer har blitt foreslått som en følsomhet markør for gensestyrt pro-narkotika enzym aktivert terapier [66] Hotell Aktivering av Wnt veien er vanlig i carcinoma prøvene
Mutasjoner ble observert i APC
genet i 22 prøver. APC er en tumor suppressor kjent for å aktivere CTNNB1 og wnt sti signalering, blant andre effekter [67]. Wnt veien har tidligere blitt funnet å være ofte aktiveres i magekreft [68]. Vi brukte en transkripsjons signatur, generert fra tidligere studier [69, 70] og tilgjengelig på Broad Institute MSigDB database for å klassifisere studieprøver av sine wnt transkripsjons signaturer. Figur 5A viser et varmekart av transkripsjons nivåer av Wnt signatur gener i datasettene. Aktivering av denne reaksjonsvei er høyere i nesten alle kreftprøvene sammenlignet med de normale prøver. Wnt hemmere er gjenstand for intens etterforskning i farmasøytisk og akademisk forskning [71-73]. Disse resultatene tyder på at de vil ha en indikasjon på magekreft samt mange andre kreftformer. Figur 5 Transkripsjon signaturer på tvers av prøver. Gruppert heatmap viser uttrykk for A Wnt signatur gener og B pinnsvinet signatur gener, over prøvene i studien. Alle uttrykk verdier er Zscore normalisert. Zscore < -1 er blå, Z-score > En er rød med en gradert farge gjennom hvit på 0. Eksempel navnene er på x-aksen, de er gruppert etter uttrykk mønster og prøver med høy signatur score er til høyre. Prøver med somatiske nonsynonymous APC-mutasjoner (A) eller PTCH1 mutasjoner (B) og merket med en stjerne over varmekart. Wnt signatur gener (topp til bunn): FSTL1, DACT1, CD99, LMNA, SERPINE1, TNFAIP3, GNAI2, ID2, MVP, ACTN4, CAPN1, LUZP1, MTA1, RPS19, PTPRE, AXIN2, NKD2, SFRS6, CCND1, SCAP, CPSF4 , SENP2, DKK1, PRKCSH, SLC1A5, HDGF, CBX3, SCML1, PCNA, RPS11, SNRPA1, TGM2, LY6E, IFITM1, NSMAF, TCF20, BCAP31, AXIN1, AGRN, PLEKHA1, SLC2A1, CTNNB1, EIF5A, IMPDH2, GSK3B, PFN1 , UBE, MAP3K11, ARHGDIA, HNRPUL1, FLOT2, GYPC, NCOA3, CENTB1, SYK, POLR2A, KRT5, DHX36, ELF1, SMG2, FGD6, MAPKAP1, LOC389435, RPL27A, SRP19, RPL39L, SFRS2IP, FUSIP1
; Hedgehog signatur gener (topp til bunn). LRFN4, JAG2, RPL29, WNT5A, SNAI2, FST, MYCN, BMP4, CCND1, BMI1, CFLAR, PRDM1, GREM1, FOXF1, CCND2, CD44
Aktivering av pinnsvin veien er også vanlig i carcinoma prøvene
PTCH1
er en tumor suppressor og fungerer som en reseptor for pinnsvinet ligander og hemmer funksjonen av smoothened. Når glattes er frigjort, signaliserer den intracellulært som fører til aktivering av transkripsjonsfaktorer GLI [74]. Flere somatiske mutasjoner av PTCH1
er registrert i COSMIC, i samsvar med sin tumor suppressor rolle.

• Nedregulering av SPARC uttrykk reduserer magekreft celleinvasjon og overlevelse
• BRCAA1 monoklonalt antistoff konjugert fluorescerende magnetiske nanopartikler for in vivo målrettet magnetofluorescent avbildning av magekreft