retrospektiv granskning med målinriktad djup sekvensering avslöjar mutations skillnader mellan gastroesofageal korsningen och gastriska karcinom Bild Sammanfattning
Bakgrund
adenokarcinom i både matstrupsövergången och magen är molekylärt komplex, men skiljer sig med avseende på epidemiologi, etiologi och överlevnad. Det finns få data direkt jämför frekvenserna för single nucleotide mutationer i cancerrelaterade gener mellan de två platserna. Sekvensering av riktade gensepaneler kan vara användbara i att spåra flera genomiska avvikelser med användning av ett enda test.
Metoder
DNA från 92 matstrupsövergången och 75 gastrisk adenokarcinom resektion prover extraherades från formalinfixerad paraffin-inbäddad vävnad. Riktad djup sekvensering av 46 cancerrelaterade gener utfördes genom emulsion PCR följt av halvledarbaserad sekvensering. Matstrupsövergången och gastriska karcinom kontraste med avseende på mutations profiler, immunhistokemi och in situ-
hybridisering, såväl som motsvarande clinicopathologic data.
Resultat
matstrupsövergången karcinom var förknippade med yngre ålder, mer frekventa tarm-typ histologi, oftare p53 uttryck, och värre sjukdomsfri överlevnad på flerdimensionell analys. Bland alla fall, var 145 mutationer upptäcktes i 31 gener. TP53
mutationer var den vanligaste abnormitet detekteras och var vanligare hos matstrupsövergången karcinom (42% mot 27%, p = 0,036). Mutationer i Wnt pathway komponenter APC Mössor och CTNNB1
var vanligare bland gastric karcinom (16% jämfört med 3%, p = 0,006), och gastriska karcinom var mer benägna att ha ≥ 3 förare mutationer som upptäckts (11% vs. 2%, p = 0,044). Tjugo procent av fallen hade potentiellt angripbara mutationer identifierats. R132H och R132C missense mutationer i IDH1
genen observerades, och är de första rapporterade mutationerna i sitt slag i magcancer.
Slutsatser
Panel sekvensering av rutinpatologi material kan ge mutations information om flera förare gener, inklusive några som inriktade terapier finns tillgängliga. Olika hastigheter av mutationer och clinicopathologic skillnader stödja en åtskillnad mellan adenokarcinom som uppstår i gastroesofageal korsningen och de som uppstår i magen korrekt.
Nyckelord
magcancer matstrupsövergången cancer magcancer genomik Magcancer sekvense Bakgrund
Gastric cancer står för över 10.000 dödsfall årligen i USA [1], och är den näst vanligaste orsaken till cancerdödlighet i världen [2]. Även karcinom i matstrupsövergången (GEJ) har grupperats med gastric karcinom i cancerregister och i kliniska prövningar för riktade behandlingar [3], skador på dessa två platser har tydliga kliniska egenskaper. Adenocarcinom i magen korrekt i första hand orsakas av Helicobacter pylori
infektion [4] och minskar i förekomst i världen [1]. Däremot är gej cancer mest förknippas med gastroesofageal refluxsjukdom [2-5] och fetma [6], och förekomsten av gej karcinom har varit stabil under de senaste 20 åren [7]. Dessutom har prognosen för gej karcinom noterats att vara värre än gastric karcinom, och det råder osäkerhet om huruvida gej karcinom bör hållas som mag- eller esofageala tumörer [8]. Erkänner skillnaden mellan karcinom i GEJ, matstrupe och magsäck kan öka insamlingen av meningsfulla epidemiologiska data och resultera i ökad hantering precision [9].
Flera studier har noterat skillnader i de molekylära egenskaperna hos gej karcinom kontra de som uppstår på andra ställen i magen. TP53
mutationer är vanligare i GEJ än i den distala magen, medan förlust av heterozygositet i TP53
locus är också vanligare hos gej tumörer [10,11]. Signifikanta skillnader i promotor metylering av APC Mössor och CDKN2A
har också beskrivits [12]. Dessutom har skillnader i APC
mutationshastigheter och proteinuttryck, liksom skillnader i globala genuttrycksprofilerna mellan de två platserna också visats [13-16] Provning av förstärkningar av erbB2
(.
även känd som HER2
) genen i mag- och matstrupsövergången cancer är nu rutin i många institutioner [17]. På samma sätt, att testa för förare mutationer, i synnerhet ensamstående nukleotidsubstitutioner, i onkogener och tumörsuppressorgener närvarande informerar behandling i adenokarcinom andra platser såsom lungan och kolon [18-20]. Som ytterligare molekylära mål upptäcks över sjukdomsställen, kommer effektiva analyser som krävs för att bestämma cancer "mottaglighet för målinriktad behandling.
Nästa generations sekvensering kan användas inom en snar framtid att förhöra flera gener i ett enda prov, och dessa data kan användas för att informera kliniker av förar mutationer guide riktad behandling. Riktade panel sekvense är en form av nästa generations sekvensering där single nucleotide varianter upptäcks i ett begränsat antal tidigare bestämd genomisk lokus, som uppsåtligen är ofta prognostiskt och terapeutiskt kritisk. Panel sekvense möjliggör multiplexering av prover, och djup täckning (> 500x) underlättar analysen av suboptimal schablonmaterialet från arkiv vävnad och prover med låg tumör cellularitet. Den smalare uppsättning av gener möjliggör också snabbare provbearbetning och bioinformatiska analys. Således kan angripbara resultat erhållas inom några dagar, snarare än de veckor, jämfört med hela genomet och exome metoder. Emellertid är data som begränsas av den inneboende förspända urval av gener, och oförmågan att detektera kopietal förändringar, förlust av heterozygositet, och strukturella omlagringar såsom genfusioner. Således, en effektiv användning av NGS kräver en noggrann bedömning av teknik, analys begränsningar mall krav, och forskning och kliniska frågor som övervägs.
Syftet med denna studie var att undersöka nyttan av panelen sekvense på formalinfixerade paraffin- inbäddade (FFPE) vävnader, och att jämföra kliniskt kommenterad GEJ och gastriska karcinom genom panel sekvensering av hotspots i 46 cancergener. Vi sökte också att jämföra frekvenserna av mutationer som identifierats med panel sekvensering av hotspots mot hela-exome sekvensering, med hjälp av allmänt tillgängliga uppgifter från Cancer Genome Atlas.
Metoder | Case val och hämtning av clinicopathologic uppgifter
institutionella etik godkännande erhölls från University of British Columbia /British Columbia Cancer Agency forskningsetik bräda (# H07-2807), och forskning har utförts i enlighet med Helsingforsdeklarationen deklarationen~~POS=HEADCOMP. Fall av magcancer hämtades från institutions arkiv från British Columbia Cancer Agency (BCCA), en provinsiell remiss centrum. Inklusionskriterier var remiss till byrån mellan 2004 och 2010, finns FFPE vävnad från kirurgisk resektion av primärtumör, komplett clinicopathologic data, inklusive kliniska resultat på uppföljning, och frånvaron av metastatisk sjukdom vid presentationen. Biopsiprover av primära och metastatiska lesioner uteslöts på grund av frånvaron av kompletta patologiska data. GEJ plats definierades som lesioner med ett epicentrum inom 5 cm från proximala änden av mag- rugal veck [21]. Ingen åtskillnad gjordes mellan tumörer med avseende på platsen för deras epicentrum inom 5 cm från GEJ (dvs Siewert typ inte spelats) [22]. Karcinom ligger uteslutande inom matstrupen uteslöts, enligt de senaste WHO: s kriterier [21]. Alla gastriska tumörer belägna distalt om GEJ ades binned tillsammans för denna studie. Clinicopathologic data samlades in i efterhand genom översyn av patient diagram av en medlem av den kliniska laget, samt genom granskning av patologi rapporter.
Tissue microarray konstruktion, immunohistokemi och in situ
hybridisering
Tissue microarray konstruktion var utföras med hjälp av två 0,6 mm kärnor från två separata sektioner av tumör. Immunhistokemisk färgning för p53 (1: 100; klon DO-7, Ventana Medical Systems, Tucson, AZ), Baf250a (1:75, Sigma-Aldrich, St Louis, MO), och mismatch reparation (MMR) proteiner inkluderande hMLH1 (1:25; klon ES05, Leica, Wetzlar, Tyskland), MSH2 (1: 5, klon 25D12, Leica), hMSH6 (1: 300; klon PU29, Leica) och hPMS2 (1: 150; klon MOR4G, Leica ) utfördes på XT plattform (Ventana). Expression av p53 bedömdes som frånvarande (< 1% nukleär färgning), normal (1-60% nukleär färgning av någon intensitet), eller överuttryck (> 60% nukleär färgning av någon intensitet). Baf250a och MMR-proteinerna bedömdes som intakt (≥1% färgning) eller negativ (< 1% färgning) baserat på proteinuttryck specifikt i tumörceller (dvs immun och stromal uttryck ignorerades). ErbB2
silver in situ
hybridisering (SISH) utfördes med hjälp av XT automatiska IHC /ISH färgning plattform (Ventana). En erbB2 Blogg: CEP17 förhållande < 2,0 klassificerades som icke-förstärkta och ett värde ≥2.0 som förstärks. Räkning av SISH- signaler baserades på etablerade protokoll [17].
DNA-prov bearbetning, sekvensering, och variant ringer
I varje fall var hematoxylin och eosin diabilder används för att styra macrodissection eller rullning av tumörvävnad från FFPE glider följande skisserar av tumörer genom en anatomisk patolog. Tumör-DNA från varje fall extraherades med användning av Qiagen FFPE DNA-extraktion kit (Qiagen, Venlo, Nederländerna); ingen nedärvda DNA extraherades. Extraherat DNA kvantifierades med användning av kvantbiten HS dsDNA-analysen (Life Technologies Gaithersburg, MD, USA); samtliga fall hade ett minimum av 10 ng av DNA som extraherats från FFPE, i enlighet med en tidigare rapporterad krav för analysen [21]. Minst A260 /280-förhållande på 1,8 krävdes för varje DNA-prov. DNA-amplikon-bibliotek konstruktion utfördes med användning av DNA-primrar från Ion Ampliseq ™ Cancer hotspot Panel v1 (Life Technologies). Satsen består av 207 primerpar som täcker 739 hotspots inom 46 cancerrelaterade gener (Ytterligare fil 1: Tabell S1). Indexerade bibliotek amplikon slogs samman för emulsionspolymeraskedjereaktionen och sekvensering på Ion Torrent PGM plattformen (Life Technologies). Ett minimum av åtminstone 500x baspar täckning krävdes för varje enskilt fall. Variant calling utfördes med användning av Torrent variant Caller v2.2 (Life Technologies) med användning av hg19 referens genomet. Bara varianter närvarande vid frekvenser ≥5% ansågs. Eftersom könsceller DNA var otillgänglig för jämförelse, varianter uteslutas som somatiska mutationer, om de identifierades som single nucleotide polymorphisms med medel allel frekvenser av >.... 0 i dbSNP databasen (www NCBI NLM NIH gov /SNP); sin status som icke-könsceller varianter bekräftades ytterligare med hjälp av en PubMed sökning (www. NCBI. NLM. NIH. gov /PubMed) jämförelse av data med cancer Genome Atlas (TCGA).
En forsknings somatiska mutationsansöknings 281 TCGA magen adenokarcinom prov med kända anatomiska ställen hämtades från TCGA Data Portal (http:... //TCGA-uppgifter NCI NIH gov /TCGA /) den 19 februari 2014. proteinkodande mutationer belägna i de regioner som förstärks av Ion Ampliseq ™ Cancer hotspot Panel v1 i vart och ett av de 46 generna erhölls för fall och stratifierat efter plats (60 magmunnen /proximal och gastroesofageal korsningen mot
221 fundus /kropp, antrum /distal och mage NOS). Kopietal data, RNA expressionsdata, och proteinuttryck data inte betraktas som vår egen analys detekterar endast single nucleotide varianter (SNVs) och små baspar insättningar /deletioner (InDels). Frekvenserna av mutationer, oberoende av vilken typ av mutation, jämfördes kontra hotspot flera panelsekvense som vi utfört.
Dataanalys
Mann-Whitney U-test och Students t-test användes för att jämföra linjära variabler, där så är lämpligt. Fisher exakta och chi-square test, i förekommande fall, användes för att jämföra kategoriska värden. Överlevnad analyser utfördes med användning av log-rank (Kaplan-Meier) och Cox proportional hazards tester. 46 panel gener kartlades till Kyoto Encyclopedia of gener och genom (Kegg) [22,23] och Ingenuity® Integrated Pathway Analysis programmet (Qiagen) för att identifiera onkogena vägar och nätverk berikade för mutationer, och för att testa för statistiskt signifikanta skillnader mellan gastroesofageal korsning och magsäcksprover. P
värden korrigerades för flera tester med Benja-Hochberg (BH) korrigering [24]. Alla statistiska tester tvåsidiga och ett P
värde < 0,05 ansågs statistiskt signifikant. Statistiska analyser utfördes med hjälp av SPSS Statistics programvara (v22, IBM, Armonk, NJ, USA) och R statistikspråk v.2.15.1 (R kärngrupp (2012) R:.. Ett språk och miljö för statistiska beräkningar R Stiftelsen för . statistiska beräkningar, Wien, Österrike ISBN 3-900051-07-0, URL http:... //www R-projekt org /) katalog Resultat
Inom avdelningens arkiv på BCCA, 229 resektion exemplar av mag- och ġej karcinom erhölls 2004-2010 och var tillgängliga för konstruktion av en vävnad microarray. DNA var tillgänglig för extraktion för 176 fall. Ingen clinicopathologic uppgifter var tillgängliga för korrelation i 6 fall. Tre fall hade metastatisk sjukdom dokumenterad inom en månad efter presentationen, och dessa uteslöts från analysen. Av de återstående 167 fall 92 har sitt ursprung i matstrupsövergången och 75 har sitt ursprung i den återstående delen av magsäcken (Figur 1). Figur 1 Flödesschema detaljer fall val och uteslutning för studien kohort.
clinicopathologic skillnader mellan GEJ och gastriska karcinom sälja The clinicopathologic egenskaperna hos dessa fall är sammanställda i tabell 1 och anonymiserad kliniska data finns i en extra fil (Ytterligare fil 2: Tabell S2). Gej karcinom var förknippade med yngre ålder vid resektion, tätare tarm-typ och mindre frekvent diffus histologi, oftare p53 uttryck och mindre frekvent förlust av p53-expression, oftare stadium III sjukdom, mindre frekvent steg I sjukdom och mer frekventa återfall. Sjukdomsfri överlevnad var betydligt sämre hos patienter med gej karcinom (Figur 2A), om de två kohorter var inte statistiskt annorlunda i termer av total överlevnad (figur 2B). Andra clinicopathologic funktioner liknade mellan tumörer i de två platser, inklusive T-stadiet, resektion marginal engagemang, erbB2
förstärkning, och MMR proteinförlust (tabell 1). Andelen diffusa karcinom i Lauren klassificering) var likartad mellan de två platserna. Subgruppsanalys av enbart intestinal typ carcinom visade ihållande skillnader mellan GEJ och gastriska karcinom i sjukdomsfri överlevnad och p53-expression. Skillnader i ålder, p53 uttryck och resultatet kvarstod när man överväger endast intestinal typ karcinom, liksom när tumörer stratifierades i tre subtyper (proximal icke-diffusa, diffus och distal icke-diffusa) som föreslagits av Shah et al. [16] (Ytterligare fil 3: Tabell S3) .table 1 Sammanfattning av clinocopathologic variabler i kohort s clinicopathologic variabler inom Cardias och icke-Cardias adenokarcinom
clinicopathologic variabel
matstrupsövergången (n = 92)
icke-cardia (n = 75)
Övergripande (n = 167)
p
Age (medelvärde, år) katalog 61,5 + /- 9,6 [33-80]
66,3 +/- 11,9 [33-84]
63,7 +/- 10,9 [33-84]
0,001
Sex
0,297
Man
70 (76) Review 51 (68) katalog 121 (73) Review Kvinna
22 (24) Review 24 (32) Review 46 (27) Review Histologisk subtyp (Lauren) Review 0,008
Intestinal
65 (71) Review 36 (48) Review 101 (60) Review Diffusa
15 (16) Review 26 (35)
41 (25) Review Mixed
12 (13) Review 13 (17) Review 25 (15) Review Stage (AJCC) Review 0,031
IA-B
10 (11) Review 19 (25) Review 29 (17) Review IIA-B
60 (65) Review 45 (60) Review 105 (63) Review III-AC
22 (24) Review 11 (15) Review 33 (20) Review Grade
0,415
väl differentierade (G1) Review 4 (5) Review 10 (6) Review Måttligt differentierade (G2) Review 39 (42) Review 25 (33) Review 64 (38) Review Dåligt differentierade (G3) Review 47 (51)
46 (61) Review 93 (56) Review resektion marginal
0,306
uninvolved
74 (80) Review 65 (87) Review 139 (83) Review involverad
18 (20) Review 10 (13) Review 28 (17) Review erbB2 förstärkning
0,654
Frånvarande
78 (85) Review 66 (88)
144 (86) Review Presentera
14 (15) Review 9 (12) Review 23 (14) Review BAF250a (ARID1A) uttryck
0,111
Intakt
73 (79) Review 51 (68) katalog 124 (74) Review Frånvarande
19 (21) Review 24 (32) Review 43 (26) Review p53 uttryck
2.8x10 -4
0 - frånvarande
32 (35) Review 47 (63) Review 79 (47) Review 1 - normal (1-60%) Review 17 (19)
14 (19) Review 31 (19) Review 2 - ökat (> 60%) katalog 43 (47) Review 14 (19) Review 57 (34) Review mismatch reparationsproteiner
0,244
Intakt
77 (84) Review 57 (76) Review 135 (80) Review Onormal
15 (16) Review 18 (24)
33 (20) Review Antal återfall
57 (62) Review 32 (43) Review 89 (53) Review 0,019
Median progressionsfri överlevnad (månader)
12
18
15
Antal dödsfall
69 (75) Review 48 (64) Review 117 (70) katalog 0.130
Median total överlevnad (månader ) katalog 18,0
23,0
20,0
Figur 2 Jämförelse av sjukdomsfri överlevnad och total överlevnad mellan patienter med gastroesofageal och gastriska karcinom. A) sjukdomsfri överlevnad var betydligt sämre för gastroesofageal karcinom (heldragna linjer) jämfört med gastric carcinoms (streckade linjer), log-rank test; p = 0,002, men B) överlevnad inte skiljer sig mellan de två platserna sjukdoms (Log-rank test,. p = 0,225) katalog På flerdimensionell analys, var GEJ plats oberoende i samband med sämre sjukdomsfri överlevnad (Cox proportionell Hazard = 2,08 [95% konfidensintervall: 1,25-3,44], p = 0,005) tillsammans med marginal status och mikrosatellitinstabilitet (Ytterligare fil 4: Tabell S4). Ålder, tumörgrad och marginal engagemang var oberoende prognostiska av total överlevnad (Ytterligare fil 5: Tabell S5).
Mutationer identifieras med cancerpanelen
Bland alla fall, var 145 mutationer upptäcktes i 31 gener, med 75 mutationer upptäcks bland 57 av tumörerna från GEJ och 70 mutationer som upptäckts bland 43 gastriska tumörer (Figur 3). Inga mutationer detekterades i 35 (38%) och 32 (43%) av tumörerna från GEJ och mage, respektive. TP53
var de vanligaste muterade gener, med varianter som anges i 59 av 167 fall (35%). Den näst vanligast muterade gener var PI3KCA
(6%), CTNNB1
(5%), KRAS
(5%) och Smad4
(4%). Andra varianter ingår hotspot mutationer i IDH1
(2 fall), JAK3
(3 fall), och FLT3
(2 fall). En enda mutation identifierades i 70 fall (42%) tillsattes 2-mutationer identifierats i 20 fall (12%), och ≥ 3 mutationer identifierades i 10 fall (6%). Figur 3 Somatiska mutationer identifierats i matstrupsövergången och gastriska karcinom. TP53
mutationer identifierades i en större andel av matstrupsövergången tumörer, medan avvikelser i APC
/CTNNB1
förekom oftare i gastric tumörer. Svarta block representerar trunkera mutationer, medan grå block representerar missense-mutationer. Fall och gener där mutationer inte identifierades ingår inte.
Inga mutationer identifierades inom hotspot regioner ALK
, CSF1R
, EGFR
, FGFR2
, HNF1A
, HRAs
, JAK2
, MPL
, NPM1
, NRAS
, SRC
, STK11
eller VHL
. Alla variant samtal finns i tilläggsdata (Ytterligare fil 6: Tabell S6).
Skillnader i mutationer mellan GEJ och magen
TP53
mutationer identifierades i 39 av 92 (42%) av gej tumörer och i 20 av 75 (27%) gastric tumörer (p = 0,036). När indelad i 3 subtyper föreslagits av Shah et al. [16], TP53
mutationer förekom oftare i proximala nondiffuse cancer (44%) än i diffusa cancer (37%) och distala nondiffuse cancer (20%; p = 0,024). Denna klassificering visade också mer frekventa mutationer i KRAS
inom distala nondiffuse cancer (12%) jämfört med proximal nondiffuse (3%) och diffus (0%) karcinom (p = 0,12). Inga signifikanta skillnader i mutationsfrekvenser var närvarande bland de andra individuella gener i panelen. Två komponenter i Wnt vägen, APC Mössor och CTNNB1
var sammanlagt muterade oftare i mag karcinom än i gej tumörer (16% jämfört med 3%, p = 0,006). Gastriska karcinom hade mer ofta mutationer i 3 eller flera gener (11% vs. 2%, p = 0,044; Figur 4). Inga skillnader i medverkan av onkogena vägar noterades mellan de två platserna, baserad på mutations profiler. Figur 4 Andel av GEJ och gastriska karcinom med antalet identifierade totalt och genomförbara mutationer. Massiva mörka områden i kolumnerna representerar fall med en mutation, mörka diagonala fodrade områden representerar fall med 2 mutationer, och fläckig områden representerar fall med 3 eller fler mutationer.
Potentiellt angripbara mutationer
Riktade terapier är tillgängliga eller under utveckling för mutationer som förekommer i följande 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 dessa gener identifierades i 32 fall (19%), varav 6 fall (4%) med 2 mutationer och 3 fall (2%) med ≥ 3 mutationer. Fördelningen av angripbara mutationer var inte signifikant olika mellan GEJ och gastriska karcinom. (P = 0,327; fig 4) Review Prognostic betydelsen av mutationer
ErbB4
mutationer var förknippade med sämre sjukdomsfri överlevnad (p = 0,018 ), medan det fanns en trend mot sämre sjukdomsfri överlevnad i samband med mutationer i ABL1
(p = 0,063) och JAK3
(p = 0,059). Ingen av dessa mutationer var prognostiskt signifikant efter beaktande av ålder, kön, Lauren subtyp, scen, kvalitet och marginal status. Mutationer i BRAF
(p < 0,001), FGFR3
(p < 0,001), FLT3
(p < 0,001) var associerade med sämre total överlevnad på univariat analys som ett resultat av ett enda fall med mutationer i alla tre av dessa gener.). BRAF
mutation förblev prognostiskt signifikant efter redovisning av ålder, kön, Lauren subtyp, scen, kvalitet och marginal status (p = 0,002) Jämförelse med TCGA uppgifter
Vid bedömningen av hotspot regioner som omfattas av sekvensepanelen.
, det totala antalet muterade gener per mål var likartad mellan TCGA och studera kohorter (p = 0,659), även när man jämför antingen GEJ (p = 0,399) eller gastrisk (p = 0,845) tumörer endast (Figur 5A). En trend mot mer frekventa fall med mutationer i ≥ 3 gener i magen jämfört med GEJ observerades också i TCGA-data (12% jämfört med 3%, p = 0,054). Den totala frekvensen av TP53
mutationer var inte olika mellan studien kohort och TCGA kohorten (p = 0,230). Inga skillnader i TP53
, KRAS
, och APC
/CTNNB1
mutationshastigheter mellan GEJ och gastriska karcinom observerades i TCGA dataset (figurerna 5B-D). De muterade gener i TCGA datauppsättning ingår i kompletterande fil 7: Tabell S7. När det gäller de mutationer med möjlig prognostisk betydelse identifierats i vår kohort, fanns det en trend mot sämre total överlevnad associerad med BRAF
mutationer (p = 0,079), medan ingen prognostisk association hittades i TCGA kohorten i association med mutationer i ErbB4
ABL1
, JAK3
, FLT3
eller FGFR3
. Figur 5 Jämförelse av frekvensen av mutationer inom hotspots identifieras i studien kohort genom att använda panel sekvensering, jämfört med mutationer som identifierats med hjälp av hela exome sekvense i TCGA data. A) Mutationer över mutations hotspots i 46 gener i panelen, B) mutationer i TP53
, C) mutationer i KRAS
, och D) mutationer i Wnt signalering komponenter APC Mössor och CTNNB1
.
Diskussion
Denna studie syftade till att undersöka nyttan av panelen sekvense att identifiera single nucleotide förändringar i rutinmässigt bearbetade gastric resektion exemplar, som kan användas för att styra riktade terapier. Vi sökte sekundärt att kontrastera GEJ och gastriska karcinom genom riktad djup sekvensering av en panel av 46 cancerrelaterade gener, som avslöjade några skillnader på genomisk nivå som kan återspegla olika clinicopathologic profiler. Slutligen, vi försökte också jämföra frekvenserna av mutationer som erhållits med hjälp av denna panel med resultat från hela exome sekvense i Cancer Genome Atlas.
Adenokarcinom i mag-tarmkanalen är molekylärt heterogena och komplexa [41-44]. I magcancer, har djupa sekvensering av single nucleotide polymorphism och RNA uttryck arrayer nyligen avslöjat avvikelser i flera vägar, inklusive WNT, Hedgehog, cellcykel, DNA-skador reparation och epitelceller till mesenkymala övergång [45]. Den nuvarande användningen av flera enda gentest är ohållbar med tanke på denna komplexitet, särskilt i närvaro av ett växande antal riktade terapier, begränsade resurser och begränsad vävnads tillgänglighet. Således är det önskvärt att undersöka multipla gener samtidigt. Panel sekvense har en känslighet på nära 100% i förhållande till konventionella analyser såsom Sanger-sekvensering och PCR-baserade metoder, liksom en förmåga att upptäcka SNVs och InDels vid allelfrekvensema så låga som 5% och 20%, respektive, i både FFPE [21,46-48] och cytologiprover [49-52]. Riktad panel sekvense kan upptäcka avvikelser i cancerrelaterade gener i tidiga gastric cancer och prekursorer lesioner [53], och dess djupa täckning kan vara särskilt användbar i magcancer genom att tillhandahålla tillräckliga resultat trots knappa biopsimaterial och blandningen av tumörceller med desmoplasia och inflammatoriska celler.
Förmodade förare mutationer identifierades i en majoritet av GEJ och gastriska karcinom undersökts i denna studie. Den överlägset vanligaste detekterade muterade genen var TP53
, och dessa mutationer har också upptäckts i tidigt stadium och föregångare lesioner med användning av samma analys [53]. Flera förare mutationer identifierades i flera fall att förstärka idén att flera gener måste förhöras på en gång i genomiskt komplicerade tumörer såsom gastric adenokarcinom. Ett fall med en mutation i BRAF
(liksom FLT3 och FGFR3) var associerad med dålig överlevnad på både endimensionella och flervariabelanalys. Detta konstaterande speglar en trend i TCGA uppgifterna mot dålig överlevnad i BRAF
-mutated tumörer, vilket tyder på att panelen sekvense i vissa fall kan ha en prognostisk roll.
Vi kunde också påvisa potentiellt angripbara mutationer i ungefär 20% av fallen, vilket innebar antingen gener eller vägar där riktade behandlingar finns eller är under utveckling. Även om denna siffra skulle helst vara högre, bara vår analys omfattade vissa hotspot regioner i dessa gener, och inte står för antal kopior förändringar som också skulle kunna ge användbar information. Ytterligare förfining av sådana paneler för att inkludera ett bredare område av gener och gensegment kommer sannolikt att öka den andel av fall där mutationer är identifierade. Till exempel, även TP53
mutationer förekommer i hela genen, täcker panelen främst exonerna 5-8, och en del av de gensegment som inte sekvenserades oftare associerad med förlust av p53 på immunohistokemi [54]. Detta faktum kan potentiellt förklara både de skillnader i hastigheterna av TP53
mutationer och mönster av immunohistokemisk expression observerats i GEJ och mage. Alla författare läst och godkänt den slutliga manuskriptet.