Djup sekvensering av magcancer avslöjar somatiska mutationer som är relevanta för personlig medicin

Djup sekvensering av magcancer avslöjar somatiska mutationer som är relevanta för personlig medicin Bild Sammanfattning
Bakgrund
Globalt är magcancer den näst vanligaste orsaken till cancerrelaterad död, med majoriteten av hälsobelastningen på ekonomiskt mindre -developed länder.
Methods
Här rapporterar vi en genetisk karakterisering av 50 magsäcksprover, med användning av Affymetrix SNP arrayer och Illumina mRNA-uttryck arrayer samt Illumina sekvensering av de kodande regionerna av 384 gener som hör till olika vägar kända ändras i andra cancerformer.
Resultat
Genetiska förändringar observerades i WNT, Hedgehog, cellcykeln, DNA-skador och epitel-till-mesenkymala-övergång vägar.
slutsatser
data antyder riktade terapier som godkänts eller i klinisk utveckling för magcancer skulle vara till nytta för ~ studerade 22% av patienterna. Dessutom nya mutationer som påvisas här, kommer sannolikt att påverka kliniskt svar och föreslå nya mål för läkemedelsutveckling.
Bakgrund
Trots den senaste tidens nedgång av dödligheten från magcancer i Nordamerika och i de flesta av norra och västra Europa förblir magcancer en av de största dödsorsakerna i världen och är vanlig i Japan, Korea, Chile, Costa Rica, Ryssland och andra länder i det forna Sovjetunionen unionen~~POS=HEADCOMP [1]. Trots förbättringar i behandlingsmetoder och screening förblir prognosen för patienter med magcancer dålig [2]. För att förstå patogenesen och att utveckla nya behandlingsstrategier, är det väsentligt att dissekera de molekylära mekanismer som reglerar utvecklingen av gastrisk cancer. I synnerhet onkogena mekanismer som kan riktas genom personlig medicin.
Termen "onkogen missbruk" för att beskriva cancerceller mycket beroende på en viss onkogen eller onkogen väg infördes genom Weinstein [3, 4]. Konceptet stryker utvecklingen av riktade terapier som försöker att inaktivera en onkogen, kritisk för överlevnaden av cancerceller och samtidigt skona normala celler som inte är på liknande sätt beroende.
Flera onkogener aktiveras vid hög frekvens i andra cancerformer har också visat sig vara muterad i magcancer. Av detta följer att salu terapeutika riktade mot dessa onkogener effektivt skulle behandla en andel av gastriska karcinom, antingen som enstaka medel eller i kombination. I januari 2010 var trastuzumab godkänd i kombination med kemoterapi för första linjens behandling av ErbB2
-positivt avancerad och magsäckscancer. Trastuzumab är den första målinriktade medlet skall godkännas för behandling av magsäckscancer och en ökning med 12,8% i svarsfrekvens sågs med tillsats av trastuzumab kemoterapi i ErbB2
positiv magcancer [5, 6]. Det har uppskattats att 2-27% av magcancer hamn erbB2
förstärkningar och kan behandlas med ErbB2-hämmare [7, 8]. På liknande sätt, överuttryck av en annan receptor (RTK) EGFR
, varit har noterats i gastrisk cancer och flera försök med EGFR
inhibitorer i denna typ av cancer pågår (översikt i [9, 10]). Dessutom några gastric cancer härbärgerar DNA-amplifiering eller överexpression av RTK MET
[11, 12] och dess paralog MST1R
[13] och kan behandlas med MET
eller MST1R
inhibitorer [14-20 ]. Slutligen, FGFR2
över uttryck och förstärkning har observerats i en liten del av magcancer (scirrhous) [21] och inhibitorer har visat viss effekt i kliniken [22].
Nedströms de RTK, KRAS
vildtyp förstärkning och mutation har också påträffats i cirka 9-15% av magcancer [23, 24] och kan behandlas effektivt med MEK-hämmare [25, 26]. Aktivering av PI3K /AKT /mTOR-vägen har också setts i 4-16% av magcancer [27-30] och så kan vara känsliga för PI3K-hämmare [31-34]. På liknande sätt har cellcykelkinas AURKA
visats aktiveras i magcancer [35, 36] och AURKA hämmare i klinisk utveckling [37] kan ha klinisk nytta.
Rapporter om frekvensen av olika typer av onkogen aktivering och deras co-förekomst är begränsade. I motsats till gastrointestinonal stromala tumörer (GIST), som kännetecknas av en hög frekvens av KIT
och PDGFRA
aktivering [38] och därmed effektivt behandlas i majoriteten av imitanib och sunitinib [39, 40] verkar gastriskt adenokarcinom att vara en molekylärt heterogen sjukdom utan högfrekvent onkogen störning upptäckt hittills. Detta illustreras av en nyligen genomförd undersökning av somatisk mutation i kinas kodning gener över 14 gastric cancercellinjer och tre magcancer vävnader som upptäckte mer än 300 nya kinas single nucleotide variationer och kinasrelaterade strukturella varianter. Men ingen ofta återkommande mutation eller muterad kinas avslöjade [41].
I syfte att belysa potentialen för behandling av magcancer med riktade behandlingar antingen på marknaden, under utveckling eller på att upptäckas, vi har karakteriserat kliniskt magcancer prover för att påvisa onkogen aktivering.
Vi tog en global strategi genom att analysera proverna på Affymetrix SNP arrayer och Illumina mRNA uttryck arrayer. Dessa tekniker är väl validerade för detektion av genotyp, DNA kopieantal variation och mRNA expressionsprofil. De är mottagliga för heterogena kliniska prover. Proverna också förhördes av andra generationen (Illumina) sekvensering. Relativt nya andra generationens sekvenseringsteknologier erbjuda både ökad genomströmning och djup sekvense kapacitet. Det senare är särskilt viktigt för att karakterisera cancerprov som tenderar att innehålla en blandning av celltyper inklusive infiltrerande normala celler, vaskulatur och tumörcell av olika genotyper. I denna studie utnyttjade vi mål anrikning och Illumina sekvenseringsteknologi för att sekvensera de kodande regionerna av 384 gener. Vi bestämde oss för att gynna djup täckning över större täckning för att fånga mutationer som förekommer i subpopulationer inom tumörerna. Nyligen genomförda studier har visat cancer tenderar att hysa många mutationer i ett mindre antal signalvägar [42, 43] därför vi koncentrerat oss på gener i dessa vägar. Vi ingår även gener som kodar för proteiner som tidigare visats påverka svar på riktade behandlingar och mer benägna att framgångsrikt måltavla för liten molekyl ingripande, eftersom vårt mål är att hitta mer effektiva och nya sätt att behandla magcancer.
Metoder
vävnads~~POS=TRUNC prover~~POS=HEADCOMP
DNA- och RNA-prov erhölls från sjukhus i Ryssland och Vietnam enligt IRK godkända protokoll och med IRB godkänd samtycke former för molekylär och genetisk analys. De vårdcentraler själva har också interna etiska kommittéer med över protokollet och ramar för intern kontroll. Proverna anskaffas genom vävnad Solutions Ltd http: //www. Vävnads lösningar com /.. För prov egenskaper se ytterligare fil en tabell S1
matriser
genotyper och kopienummer profiler genererades för varje prov med hjälp av en mikrogram av DNA körs på Affymetrix SNP V6 arrayer med hjälp av Affymetrix protokoll. Kopietal variations data analyseras inom ArrayStudio programvara http: //www. Omicsoft com.. Data normaliserades genom att använda Affymetrix algoritm och segmenterade med hjälp av CBS. En utskrift profil genererades för varje prov med hjälp av en mikrogram totalt RNA kördes på Illumnia HG-12 RNA uttryck arrayer efter Illumina protokoll. Data analyserades i Illumina GenomeStudio programvara http:.. //Www Illumina com /software /genomestudio_ programvara ilmn.. Som ett förfarande uppgifter förbehandling, var en sond set endast bevaras om det har en "nuvarande" (dvs två standardavvikelser över bakgrunden) ring in minst ett av proverna. Signalvärden hos de återstående probuppsättningar transformerades till 2-baserad logaritm skala och kvantil normalisering utfördes. DNA-kopia och RNA-expressionsnivåer integrerades på gennivå inom ArrayStudio programvara http: //www. Omicsoft com.. Pathway analys anrikning utfördes inom GeneGO metacore analys svit http: //www. Genego com /.. Alla array data från denna studie finns i GEO http: //www NCBI NLM NIH gov /geo /under nummerserier anslutnings GSE29999
Riktade djup DNA-sekvensering
5..... ig DNA PCR-berikade för de kodande exonerna av någon känd avskrift av 384 gener av intresse (extra fil två bord S2) med Raindance plattform http:... //www raindancetechnol ogies com /
De resulterande biblioteken mål sekvenserades med användning Illumnia GAII på en skriv längd 54 nt. Sekvens kartlades till referens genomet (hg18) med hjälp av BWA-programmet [44] läser. Baser utanför målregioner ignorerades när sammanfattar statistiken täckning och variant samtal. SAMtools användes för att analysera de anpassningar och göra genotyp samtal [45], och varje samtal som avviker från referensbasen betraktas som en potentiell variant. Den SAMtools paketet genererar konsensus kvalitet och variant kvalitet uppskattningar att karakterisera genotyp samtal. Noggrannhet av genotyp samtal uppskattades av överensstämmelse att genotypa samtal från Affymetrix 6,0 SNP microarray. Jämförelse matriser prover baserade på både SNP och sekvensdata genererades för att kontrollera prov felmärkning (extra fil 3 figur S1). Konkordans och kvantitet av genotyp samtal visas i tabellen för tröskelvärden för konsensus kvalitet, variant kvalitet och djup. Den sista uppsättningen av variant samtal identifierades med hjälp av konsensus kvalitet är större än eller lika med 50 och variant kvalitet större än 0. För att enbart identifiera somatiska förändringar endast de mutationer som finns i provet cancer och inte upptäcks i någon av de normala proverna bevaras. Som ett extra filter för könsceller varianter, alla varianter som finns i dbSNP och 1000 genom polymorfism dataset bort.
Q-PCR
Q-PCR utfördes via standardprotokoll med hjälp av Fluidigm 48 * 48 dynamisk array. För det första var en valideringskörning genomförs med hjälp av sammanslagen kontroll-RNA från tre prover. Fyra ingångs RNA mängder testades (125 ng, 250 ng, 375 ng och 500 ng). Tredubbla datapunkter erhölls för den därefter 10-punkts serieutspädning per varje tillstånd per analys. De bästa övergripande resultaten var vid 250 eller 500 ng, vilket gav effektivitetsvärden ~ 85%. Därför 250 ng ingångsbeloppet för de experimentella proverna. Data i tre exemplar och menar kombineras. CT-värden omvandlades till överflöd med hjälp av standardformeln överflöd = 10 (40-CT /3,5). Testdata normaliserades till hemhjälp med hjälp av analys av kovarians metod varigenom de två hemhjälp (GAPDH och beta-aktin) användes för att beräkna en robust poäng och poängen användes som en kovariat för att justera de andra generna. Dataanalys utfördes i Arraystudio programvaran.
Sånger Sequencing
Iskt DNA PCR-primrar beställdes från IDT (Integrated DNA Technologies Inc, Coralville, Iowa). PCR-reaktioner utfördes med användning av Invitrogen Platnium polymeras (Invitrogen, Carlsbad, CA). 50 ng av genomiskt DNA amplifierades i 35 cykler vid 94 ° C under 30 sekunder, 58 ° C under 30 sekunder och 68 ° C under 45 sekunder. PCR-produkterna renades med användning av Agencourt AmPure (Agencourt Bioscience Corporation, Beverly, MA). Direkt sekvensering av renade PCR-produkter med sekvenseringsprimrar utfördes med AB v3.1 BigDye-terminatorcykelsekvenseringskit (Applied Biosystems, Foster City, CA) och sekvenseringsreaktioner renades med användning av Agencourt CleanSeq (Agencourt Bioscience Corporation, Beverly, MA). Sekvenseringsreaktionerna analyserades med användning av en Genetic Analyzer 3730XL (Applied Biosystems, Foster City, CA). Alla sekvensresultatdata monterades och analyserades med användning av Kodon kod Aligner (CodonCode Corporation, Dedham, MA).
Resultat
DNA- och RNA-amplifiering mönster tvärs prover överensstämmer med tidigare studier
I överensstämmelse med de flesta andra humana cancerformer, kopietal förändringar inträffade över genomen för de 50 gastriska cancerprov jämfört med matchade normala prover (Figur 1). Stora delar av täta förstärkning påträffades vid kromosomregioner 8q, 13q, 20q, och 20p. Kända onkogener MYC Mössor och CCNE1
ligger i 8Q och 20p amplikoner, respektive och sannolikt bidra till en tillväxtfördel som följer av förstärkningen. Dessa förstärkningar har setts i tidigare studier i magcancer tillsammans med förstärkning av 20p som ZNF217 Mössor och TNFRSF6B
har föreslagits som förare kandidatgener [46]. Figur 1 Vy över CNV avvikelser i alla 50 magcancer prov, för varje autosom. Y-axeln motsvarar summan av antalet positiva eller negativa förändringar för ett visst segment med log2 förhållandet mellan dessa förändringar. Områden med ökad eller minskad kopieantal konsekvent genom alla de analyserade proverna eller mycket stora förändringar i några prover kommer att visa stora positiva och negativa förändring storlekar. Varje punkt eller segment i figur färgas av provet. Färgkoden är godtycklig med var och en av de 50 cancerprov att hänföras till en färg. Förstärkta segment inkluderar kromosom 8q, 20q, 20p, 3Q, 7p, och 1q.
Concordance mellan DNA kopieantal vinst och RNA uttryck bland cancerproverna utvärderades och de 200 generna som finns i ett område med frekvent hög DNA-kopia i cancerprover och som hade höga mRNA-nivåer (jämfört med matchad normal vävnad) är sammanställda i ytterligare fil fyra bord S3. De flesta av de gener på denna lista är från kromosomregioner 20Q och 8q, vilket tyder på att dessa förstärkningar har mest effekt på mRNA-nivåer, i minoritet är gener för 20p, 3Q, 7p, och 1q. Figur 2 visar de RNA-profiler som uppmätts av Q-PCR av en exemplar gen från varje region som visar den allmänna överuttryck i gastrisk cancer, i synnerhet i vissa prover. Förutom MYC Mössor och CCNE1
, det finns flera gener i dessa regioner, vilket skulle kunna bidra till en tillväxtfördel för cancercellen. De biologiska vägar mest påtagligt berikade för förstärkta och överuttryckta gener som är inblandade i regleringen av translation (p = 0,000015) och DNA-skador reparation (p = 0,003). Prover med förstärkningar i dessa genomiska regioner kommenterad i figur 3. Det finns ingen märkbar tendens till förstärkningar i dessa regioner att samarbeta inträffar eller att vara exklusiv. I överensstämmelse med en tidigare studie [47], var PERLD1
locus förstärks (inom ErbB2
amplikonen) i prov 08.280 och MMP9
överuttrycktes men inte märkbart förstärks. Även i Figur 3 bränn DNA amplifieringar med samstämmiga RNA uttryck av gener som kan påverka svaret på riktade behandlingar betecknas t ex underliggande data se ytterligare fil 5 figur S2. Figur 2 Expression av exempel gener från varje förstärkt kromosomregion över studie prover bekräftas av Q-PCR. Röda prickar betecknar cancerprover och vita prickar betecknar normala prover. Y-axeln betecknar den mRNA-överflöd.
Figur 3 Mutationsprofil av prov. Vävnadsprover visas överst och anteckningar som är relevanta för dem i kolumner nedan. Röda rutor betecknar DNA-förstärkning och samstämmiga mRNA uttryck, apelsinlådor betecknar RNA uttryck utan några tecken på DNA-förstärkning, röda prickar betecknar DNA-förlust. Blå lådor betecknar somatisk nonsynonymous mutation validerats av Sanger-sekvensering och lila rutor betecknar nonsynonymous somatiska mutationer, som observerats i Illumina data utan försök att bekräfta genom Sanger-sekvensering. Amino förändringar noteras i rutorna och förändringar som leder till förlust eller vinst på en stoppkodon är i röd text.
Sekvensering data visar hög överensstämmelse med genotypning
sekvensering bibliotek förberedelse misslyckades för sex av de ursprungliga 50 cancerprov och fjorton av de ursprungliga matchade normala prover. Därför ytterligare två matchade par sattes till analysen, vilket resulterar i en datamängd av 44 cancerprov, 36 med matchade normala par (extra fil en tabell S1). Målområdet ingår 3,28 MB över 6,547 unika exoner i 384 gener (extra fil två bord S2). Median täckning i alla prover var 88,3% och sjönk till 74% när det krävs minst täckning av 20. Alla sekvensefördes till minst 110x genomsnittlig läs täckning över anrikade iska regioner för varje prov. Avläser var i linje mot det mänskliga genomet och varianter från referens genomet kallades. Som en kontroll, till en analys jämföra genotypning samtal från Affymetrix V6 SNP arrayer och Illumina sekvensering utfördes. Regionerna riktade för sekvensering innehöll 1005 loci omfattas av Affymetrix V6 SNP matriser. Utan filtrering av sekvensvarianten efterlyser kvalitetsmätning median överenskommelse mellan genotypning och sekvense resultat var 97,8% med ett intervall på 65 till 99% (extra fil 6a, figur S3a). Den råa totala genotypen samtals överensstämmelse var 96,8%. Kvalitetsmått valdes för att maximera avtalet mellan genotypning och sekvense samtal samtidigt minimera falskt negativa resultat. Den mest informativa metriska var konsensus kvalitet och en cut-off på ≥50 resulterade i förlust på ca 10% av de delade genotyper men en total ökning med 2% i överensstämmelse till 98,7% (extra fil 6b, figur S3B). Variant genotyp samtal isolerades för ytterligare överensstämmelse analys. I denna uppsättning, en tröskel på >variant kvalitet; 0 ökad noggrannhet av variant genotyp samtal till 98,9% (extra fil 6c, figur S3C). När båda trösklar kvalitet tillämpades medianprov överensstämmelse är 99,5% (extra fil 6d, figur S3D) som ligger inom området för genotypning array fel. Sex prover (08362T1, 08373T2, 336MHAXA, 08337T1, 89362T2, DV41BNOH) hade en samstämmighet i < 98% och två av dessa (08393T2 och DV41BNOH) hade en överensstämmelse på 82% respektive 88%. Därför med en konsensus kvalitet ≥ 50 och en variant kvalitet > 0, den falska positiva hastigheten var 0,5% och 1,6% för referens genotyper och variant genotyper, respektive (extra fil 6e figur S3E).
Alla single nucleotide förändringar passerar ovanstående tröskelvärden alla varianter som finns i någon av de normala prover eller i de polymorfism databaser av dbSNP (V130) eller 1000 genomen antogs vara nedärvda varianter och kasseras. Varianter förekommer endast i exonerna av cancerprover antas vara somatisk och behållas. 18,549 somatiska varianter upptäcktes totalt i alla 44 prover (extra fil 7 Tabell S4), 3357 förutsågs att vara exonic och nonsynonymous. Att prioritera för mutationer med funktions inverkan koncentrerar vi oss alla ytterligare analyser på nonsynonymous mutationer och markerade mutationer som leder till förlust eller vinst på stoppkodoner. Vi har tillämpat Sikta algoritm [48] för att förutsäga aminosyraförändringar som inte tolereras i evolutionen och så är mer benägna att påverka proteinets funktion, 1509 somatiska nonsynonymous mutationer har en sålla poäng < 0,05. Graden av mutationer med sålla poäng < 0,05 per gen, korrigerat för CDS längd beräknades (4). Figur 4 visar, de gener med den högsta koncentrationen av låg sift scoring mutationer var S1PR2
, LPAR2
, SSTR1
, TP53
, GPR78
och RET
, med S1PR2 är mest extrem. Det finns femton mutationer med sålla poäng < 0,05 över 353aa CDS av S1PR2
, koncentrerade i nio prover. S1PR2
även känd som EDG5
kodar för en G-proteinkopplad receptor av S1P och aktiverar RhoGEF, LARG
[49]. Lite är känt om dess roll i cancer och somatiska mutationer har inte observerats i de 44 vävnader sekvense för S1PR2
i COSMIC databasen [50]. Figur 4 stapeldiagram över graden av skadliga mutationer över genen sekvenserades. Gener sekvense visas på x-axeln. Antalet skadliga somatiska nonsynonymous mutationer som observerats i varje gen /antal aminosyror i varje CDS i ritas.
Sekvensdata bekräftas av Sanger-sekvensering
Vissa nonsynonymous somatiska mutationer valdes bekräftas av Sanger-sekvensering. Alla mutationer som rapporteras i blått i figur 3 bekräftades genom Sanger-sekvensering och bekräftades också att vara somatisk genom sekvensering av vildtypssekvensen i den matchade normal vävnad (se ytterligare fil 8 Figur S4 till exempel sekvense spår). Även 74% bekräftades, har vissa mutationer som upptäckts i Illumnia sekvense inte bekräftats som somatiska mutationer av Sanger-sekvensering. Sexton av de 68 (24%) mutationer som vi försökt att bekräfta var närvarande i det normala och cancerprov, dessa är nedärvda mutationer men detekterades inte i någon av de normala prover genom Illumina sekvensering och också inte representerade i dbSNP eller 1000 rade genom data. Fem av de sexton nedärvda mutationer var från cancerprover utan matchad normal vävnad som ingår i datamängden, de övriga elva kom från cancerprover med matchad normal vävnad sekvens som ingår i datamängden. Detta bevisar en hastighet av könsceller kontamination inte elimineras genom matchade normala kontroller eller jämförelse med kända polymorfism databaser. Det kan vara att täckningen av substitution i den normala vävnaden råkar vara lägre än i provet cancer och så vissa nedärvda mutationer kvarstår trots de somatiska filter. Två av de 68 (3%) mutationer som vi försökt att bekräfta inte var närvarande i det normala eller cancerprov av Sånger-sekvensering. En orsak kan vara falska positiva i Illumnia data på grund av artefakt; dock ytterligare fil 6 Figur S3 visar falska positiva låg åtminstone för de varianter som representeras på Affymetrix V6 matriser. En annan möjlighet är att dessa är närvarande i en delmängd av provet under känslighet Sanger metod men upptäcks av Illumina sekvensering. Därför är mutationer som redovisas i Illumina sekvense också rapporterats i lila i figur 3, är viss försiktighet iakttagas när tolkning av dessa resultat, eftersom de kan vara nedärvda polymorfismer eller förekommer endast i en delmängd av tumörprov.
Förändringar i RAS /RAF /MEK /ERK pathway
Tre tumörprover hade KRAS
genetiska förändringar (Figur 3), vilket tyder terapeutisk möjlighet för behandling med MEK-inhibitorer. En av dessa förändringar är en G12D-mutation. KRAS
G12D mutationer har visat att initiera karcinogenes och tumöröverlevnad [51]. Förstärkning och överuttryck av vildtyp KRAS
sågs i de andra 2 prover. KRAS
förstärkning har observerats tidigare i 5% av primära gastric cancer. Gastric cancercellinjer med vildtyp KRAS
förstärkning visar konstitutiva KRAS
aktivering och känslighet för KRAS
RNAi knockdown [24]. En ny mutation i KRAS
observerades också; . (I prov 08393) den funktionella konsekvensen är okänd
PIK3CA
mutation co förekommande med KRAS
G12D, är känd för att påverka känsligheten för MEK-hämmare [25]; Dessutom kan nya mutationer som observerats i denna studie också få konsekvenser för samma klass av läkemedel. Till exempel: KSR2
fungerar som en molekylär byggnadsställning för att främja ERK signaler [52, 53]. Därför mutationer i KSR2
såsom ses i sju prover kan påverka känsligheten för MEK-inhibitorer. Ett andra exempel är ULK1
, vilket positivt styr autophagy nedströms om mTOR [54] och är muterad i fjorton prover. Autophagy ökar tillsammans med ERK fosforylering när gastric cancerceller behandlas med en proteasomhämmaren [55], därför mutationer i ULK1
kan påverka känsligheten för behandlingar proteasomal inhibitor såsom bortezomib som monoterapi eller i kombination med MEK-hämmare.
Förändringar i PI3K /AKT vägen Review det var betydande sekvens störningar av fosfoinositid-3-kinas (PI3K) pathway gener i provuppsättning. Det finns ett antal PI3K /AKT /mTOR-hämmare i klinisk utveckling och patienter med aktiverande mutationer i banan är kandidater för behandling [56]. PIK3CA
mutationer av kända onkogenicitet hittades i fyra prov. Detta resulterar i en frekvens av PIK3CA
hotspot mutation av 9%, något högre än tidigare uppskattningar av 6% (12/185) [27] och 4,3% (4/94) [57]. Den gemensamma PIK3CA hotspot mutationer av kända onkogenicitet (E545K och H1047R) [58] observerades två gånger vardera. En annan mutation i PIK3CA
K111E, som också har observerats tidigare i fyra prover i COSMIC, observerades en gång och potentiellt nya somatiska mutationer observerades i två prover.
Fem nonsynonymous Akt1
mutationer observerades. Även Akt1
mutationer förekommer i cirka 2% av alla cancerformer, de i huvudsak inträffar vid aminosyra 15 och den funktionella betydelsen av mutation vid andra platser är okänd. En annan nonsynonymous mutation i EKT2
observerades i prov 08407. EKT2
mutationer är mycket ovanligare än Akt1
mutationer, även om en EKT2
mutation har observerats tidigare i gastrisk carcinom, vid en frekvens 2% [ ,,,0],59]. Slutligen mutation av PTEN
eller mTOR
kan påverka svaret på vägen hämmare. Flera PTEN
mutationer noteras och mTOR
mutationer är vanliga.
Förändringar i receptortyrosinkinaser sälja The receptor (RTK) och läkemedelsmål EGFR
, erbB2
och MET
vardera förstärks (log2 > 0,6) och överuttryckt på RNA-nivå i ett prov cancer. Av detta följer att tumörer kan vara känsliga för hämmare av de förstärkta RTK. Dessutom är flera nonsynonymous mutationer observerades i deras kodande regioner. Nedströms mutationer skulle förväntas påverka svaret. Till exempel, i MET
amplifierade provet en trunke mutation i AKT3
kan påverka känsligheten för MET-inhibitorer.
FGFR2
förstärks och RNA överuttryckt i två prover, finns det också flera mutationer i FGFR1
-4. Brett RTK-hämmare, som riktar FGFRs bland andra kinaser, kan vara effektiva i dessa patienter [60, 61].
Förändringar i cellcykeln Proteiner
viral onkogen homolog SRC
muteras i fyra av tumören prover, två av mutationerna förutsägs ha en skadlig effekt inklusive införandet av ett stoppkodon. Detta kan kontra anger SRC-hämmare. MET
amplifiering är också en känd resistensmarkör för anti-SRC terapeutika såsom dasatanib [62, 63]. Cellcykeln relaterade kinas, var AURKA
förstärks och överuttryckt i ett prov. AURKA hämmare är under utveckling för solida tumörer [37] och får anges i det här fallet. CCNE1
förstärktes i två prover (08390 och 08357). Höga nivåer av CCNE1
har visat att ofta förknippade med tidig gastric cancer och metastaser men uttrycksnivåer inte korrelerar med överlevnad [64, 65]. Höga CCNE1
nivåer har föreslagits som en känslighetsmarkör för gen-riktade pro-läkemedelsenzymaktiverade behandlingar [66]
Aktivering av wnt vägen är vanligt i karcinom prover
Mutationer observerades i APC
genen i 22 prover. APC är en tumörsuppressor känd för att aktivera CTNNB1 och Wnt väg signalering, bland andra effekter [67]. Wnt väg har tidigare visat sig vara ofta aktiveras i magcancer [68]. Vi använde en transkriptions signatur, som genereras från tidigare studier [69, 70] och finns vid Broad Institute MSigDB databas för att klassificera studieprov av deras wnt transkriptions signaturer. Figur 5A visar en värmekarta över transkriptionsnivåer Wnt signatur gener i datamängder. Aktiveringen av denna väg är högre i nästan alla cancerprover jämfört med de normala prover. Wnt-hämmare är föremål för intensiv forskning inom farmaceutisk och akademisk forskning [71-73]. Dessa resultat tyder på att de kommer att ha en indikation på magcancer liksom många andra cancerformer. Figur 5 Transkriptionella signaturer över prover. Klustrade heatmap som visar expression av en wnt signatur gener och B hedgehog signatur gener, över prover i studien. Alla uttrycksvärden är Zscore normaliseras. Zscore < -1 är blå, Z-score > 1 är röda med en graderad färg genom vit på 0. Prov namn finns på x-axeln, de är grupperade av uttrycksmönster och prover med hög signatur poäng är till höger. Prover med somatiska nonsynonymous APC-mutationer (A) eller Ptch1 mutationer (B) och som betecknas med en asterisk ovanför värmekartor. WNT signatur gener (topp till botten): FSTL1, DACT1, CD99, LMNA, SERPINE1, TNFAIP3, GNAI2, ID2, MVP, ACTN4, CAPN1, LUZP1, MTA1, RPS19, PTPRE, AXIN2, NKD2, SFRS6, CCND1, POFK, 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 till botten). LRFN4, JAG2, RPL29, WNT5A, SNAI2, FST, MYCN, BMP4, CCND1, BMI1, CFLAR, PRDM1, GREM1, FOXF1, CCND2, CD44
Aktivering av hedgehog-vägen är också vanlig i de karcinom-prover
Ptch1
är en tumörsuppressor och fungerar som en receptor för hedgehog-ligander och hämmar funktionen av smoothened. När utjämnas befrias signalerar det intracellulärt leder till aktivering av GLI transkriptionsfaktorer [74]. Flera somatiska mutationer av Ptch1
redovisas i COSMIC, i enlighet med sin tumör suppressor roll. Den D362Y mutation ses i denna studie i prov FICJG är i den fjärde transmembrandomänen av Ptch1 och har tidigare sett som en förlust av funktions nedärvda mutation hos en patient med Gorlins syndrom, predisponerar för tumörer (numrerade D513Y på grund av olika transkript ) [75].

• Nedreglering av SPARC uttryck minskar cancer gastric cellulär invasion och survival
• BRCAA1 monoklonal antikropp konjugerad fluorescerande magnetiska nanopartiklar för in vivo riktad magnetofluorescent avbildning av gastric cancer