Abstract
Objectivo
aberrações de ADN que causam o cancro colorectal (CRC ) ocorrem em várias etapas que envolvem instabilidade de microssatélites (MSI) e instabilidade cromossômica (CIN). Aqui, nós estudamos CRCs de pacientes com AA para o seu estado CIN e MSI.
Experimental Design by
array CGH foi realizada em tumores de cólon 30 AA. O estado MSI foi estabelecida. Os dados CGH de AA foram comparados com listas publicadas de 41 TSG e oncogenes em caucasianos e 68 genes do cancro, propostos via sequenciação sistemática de mutações somáticas em tumores de cólon e de mama. O paciente-a-paciente perfis CGH foram organizados em um cladograma máxima parcimônia para dar insights sobre aberrações linhagem dos tumores.
Resultados
A análise CGH revelou que CIN foi independente da idade, sexo , palco ou local. No entanto, tanto o número ea natureza das aberrações parecem depender do estado MSI. tumores MSI-H agrupados no cladograma. Os cromossomos com as maiores taxas de aberrações CGH eram 3, 5, 7, 8, 20 e X. cromossoma X foi amplificado principalmente em pacientes do sexo masculino. Uma comparação com os caucasianos revelaram um perfil de aberração semelhante geral com algumas excepções para os seguintes genes; THRB, RAF1, LPL, DCC, XIST, PCNT, STS e genes no cytoband 20q12-q13. Entre os genes podem 68, todos apresentaram algum grau de alteração em nossa coorte.
Conclusão
amplificação do cromossoma X em pacientes do sexo masculino com méritos CRC acompanhamento. O CIN observada pode desempenhar um papel específico no CRC em AAs. O agrupamento de tumores MSI-H em análise global de dados CGH sugere que aberrações cromossômicas não são aleatórias
Citation:. Brim H, Lee E, Abu-ASAB MS, Chaouchi M, Razjouyan H, Namin H, et al . (2012) Genomic Aberrações em um americano Africano Colorectal Cancer Cohort revela um perfil e cromossomo X Amplification MSI-Specific em pacientes do sexo masculino. PLoS ONE 7 (8): e40392. doi: 10.1371 /journal.pone.0040392
editor: Daniela Aust, University Hospital Carl Gustav Carus, Alemanha |
Recebido: 15 de fevereiro de 2012; Aceito: 06 de junho de 2012; Publicação: 06 de agosto de 2012
Direitos de autor: © Brim et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados
Financiamento:. Este trabalho foi apoiada por Grant # CA102681, financiado pelo National Cancer Institute (NCI), Institutos Nacionais de Saúde, através do Programa de Pesquisa Intramural do National Institutes of Health, National Cancer Institute e National Library of Medicine, e por centros de pesquisa em instituições minoritários (RCMI). Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito
CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes
Introdução
Numerosos estudos têm investigado os mecanismos de mudanças no DNA que levam ao câncer colorretal (CRC), que é o terceiro câncer mais comum em os EUA [1]. CRC incidência é alta em afro-americanos (AA), entre os quais ela provoca uma maior proporção de mortes do que em outras populações (1). Mais CRC surgir a partir de adenomas, em um processo como descrito sequência adenoma-carcinoma de [2]. O início ea progressão da CRC está associada a alterações na função de oncogenes e genes supressores de tumor
Três mecanismos principais de instabilidade genômica no CRC foram descritos:. Instabilidade de microssatélites (MSI), instabilidade cromossômica (CIN), e, mais recentemente CpG ilha metilação fenótipo (CIMP). Excesso de metilação do promotor de centenas de genes resulta na CIMP faz parte da instabilidade epigenética no CRC. Mais do que um mecanismo pode ocorrer no mesmo tumor. Em MSI, que ocorre em cerca de 15% do CRC, genes de reparo de DNA são ou mutado ou metilado levando a tumores com um fenótipo de instabilidade de microssatélites (indicado MSI-alta, MSI-H, ou MIN) [3].
Em contraste, o fenótipo CIN caracteriza-se por rearranjos genómicos globais resultantes de delecções, translocações e amplificações de fragmentos cromossómicos [4]. CIN resulta de mutações específicas ou silenciamento regulamentar de silenciamento de genes e pode manifestar-se como defeitos estruturais envolvendo centrômeros ou centrossomas, disfunção microtúbulos, erosão dos telômeros, quebras cromossômicas e insuficiência de postos de controle do ciclo celular [5]. Neste estudo, vamos nos concentrar nas mais dois mecanismos estudados, MSI e CIN. O mecanismo de MSI foi caracterizado pela primeira vez no contexto de uma subcategoria de CRC chamado não-polipose cancro colorectal hereditário ou síndrome de Lynch, em que os pacientes têm mutações heterozigóticas Gremlin de genes tais como o
MLH1
e
MSH3
[6]. A aquisição de ganhos cromossômicas recorrentes e perdas durante a progressão de adenomas de alta qualidade para carcinomas invasivos tem sido repetidamente encontrado em tumores CIN CRC [7]. CIN resulta de mutações específicas ou rearranjo de genes e que poderia se manifestar como defeitos estruturais envolvendo centrômeros ou centrossomas, disfunção microtúbulos, erosão dos telômeros, quebras cromossômicas e insuficiência de postos de controle do ciclo celular (5). Uma das primeiras alterações genéticas adquiridas durante a progressão CRC envolve cromossoma 7 cópias ganhos Número que são observadas em alguns adenomas do cólon, bem [8]. Em fases posteriores da progressão do tumor, outras aberrações cromossômicas específicas se tornam mais comuns, tais como ganhos nos cromossomos 8q, 20q [9], 7, 13 [10], [11] e copiar as perdas numéricas nos cromossomos 8p, 17p, 18q [10 ], [12] e 15q 20q [13]. Durante alguns anos, os tumores CIN e MSI foram consideradas como mutuamente exclusivas, e pensava-se que os tumores MSI geralmente têm, cariótipo diplóide estável [14], [15]. No entanto, estudos recentes descobriram que a MSI e NIC pode ocorrer no mesmo tumor [16], [17]. Trautmann et ai. descobriram que, pelo menos, 50% dos tumores MSI-H têm algum grau de alterações cromossómicas simultâneas [18]. Embora a evidência para um certo grau de NIC pode ser observado na maioria dos tumores MSI-H, o padrão de ganhos e perdas específicas entre tumores MSS MSI-H e ainda está mal compreendida. tumores MSI-H tendem a abrigar ganhos de cromossomos 8, 12 e 13 e perdas de 15q e 18q, enquanto os tumores MSS têm um alto grau e faixa variável de aberrações cromossômicas [13], [18]. Aberrações cromossómicas, como deleções ou amplificações homozigóticas e heterozigóticas, alterar o número de cópias de ADN de grandes regiões genómicas ou braços cromossómicos mesmo inteiros, conduzindo à inactivação de genes supressores de tumores ou para a activação de oncogenes. Lassmann et ai. estudou 287 sequências alvo no DNA de células tumorais colorectal Europeu e encontrou aberrações em regiões específicas de cromossomos 7, 8, 13, 17 e 20 [19].
Estudos que exploram genes diferencialmente expressos que causam tumorigênese ou o desenvolvimento do tumor pode levar à descoberta de alvos específicos para a terapia do cancro e aumentar a nossa compreensão do processo de tumorigénese. Nós publicamos anteriormente resultados de uma ampla análise do genoma de 15 tumores AA CRC [20] que microduplicações estão presentes principalmente nos cromossomos 20q, 8q e 7q enquanto microdeleções ocorrem em 18q, 8p e XP em AAs. A região mais frequentemente amplificados foi 20q12-13 que inclui os genes:
TNFSF6B, PTPN1, PRPF6
e
NCOA3
. Os genes mais frequentemente eliminados eram
LPL
(33%),
HIC1
(33%), e
BCL2
(27%) nos cromossomos 8p22, 17p13.3 e 18q21.3, respectivamente. Nosso estudo indicou que existem aberrações recorrentes na CRC envolvendo os cromossomos 20, 18, 17, 8 e 7 compartilhada com os pacientes CRC caucasianos. Além disso, as aberrações nos cromossomos 11, 17p e X pode ser proeminente na AAs.
Com base nestes resultados, a hipótese de que aberrações cromossômicas em CRCs de pacientes com AA, se validado em uma coorte maior, poderia ser útil para estudar as diferenças raciais e as estatísticas de disparidade de doenças na população AA. Por isso, investigamos o CIN e status em uma coorte maior de pacientes AA CRC adicionais e comparou os resultados com os achados em caucasianos [19], bem como com uma lista de genes de cancro do cólon estabelecidos pela Sjöblom et al. com base na sua sequenciação de 13,023 genes em tumores do cólon 11 [21]. Também foi realizada uma análise filogenética parcimônia de todas as aberrações cromossômicas gravadas para identificar assinaturas genômicas que podem associar com características clínicas e patológicas dos CRCs analisados. O objetivo geral deste estudo foi identificar as aberrações cromossômicas em CRCs afro-americanos para delinear os eventos genômicas específicas de CIN nesta população de alto risco.
Materiais e Métodos
Declaração de Ética
Este estudo foi aprovado pela Universidade Howard Institutional Review Board, e escrito, o consentimento informado foi obtido de todos os participantes.
a seleção dos pacientes
foram utilizadas amostras arquivadas fresco congelado. biópsias de cólon (n = 30) foram obtidas de pacientes afro-americanos submetidos a colonoscopia no Hospital Universitário Howard. Este estudo foi aprovado pela Universidade Howard Institutional Review Board. Os dados clínicos recolhidos de cada paciente incluíram raça, sexo, história médica associada, uso de medicamentos e história familiar de cancro colorectal. Os pacientes foram considerados elegíveis se a colonoscopia resultou em um primeiro diagnóstico de câncer de cólon, confirmado por exame histopatológico. A partir dos registros médicos, informações clínicas foram coletados e registrados com base American Joint Committee on Cancer (AJCC) sistema de estadiamento. Todos os pacientes deste estudo foram afro-americanos por auto-relato.
A selecção de amostras e extração de DNA para a matriz de hibridização genômica comparativa (aCGH)
blocos de tumor frescas foram cortadas em seções espessas 5 mícrons sobre lâminas Superfrost (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA). As áreas tumorais e normais foram delineados por um patologista usando a hematoxilina combinados e eosina (H E) de slides foram microdissecadas a partir do qual o ADN foi extraído utilizando o kit Puregene de acordo com as instruções do fabricante (Qiagen, Germantown, MD). O objectivo da microdissecação foi para minimizar a contaminação cruzada de tecidos normais e tumorais, que poderão ter impacto no resultado da experiência.
análise MSI
DNA a partir de tumores analisados foi utilizado como um modelo em reacções de PCR com cinco pares de iniciadores, que corresponde ao painel padrão para a detecção de MSI em amostras de cancro de cólon (BAT25, BAT26, NR21, NR22 e NR27), como descrito anteriormente [22], [23], [24]. As amostras que apresentaram, pelo menos, dois fragmentos de PCR com diferentes dimensões do tipo selvagem foram marcados instabilidade microssatélite alta (MSI-H), aqueles com apenas um marcador de instabilidade foram marcadas instabilidade microssatélite baixo (MSI-L), enquanto aqueles com todos os fragmentos de PCR com a tamanho esperado foram rotulados como estável microssatélite (MSS) [22], [23], [24].
hibridização genômica comparativa (CGH) experimentos
Nesses experimentos, estudamos a aberração cromossômica perfis nas amostras de 30 CRC. Nosso controle de referência ou foi combinado normal ou comercialmente adquiridos DNA normal, pareados por sexo (Promega, Wisconsin, WI). Os tecidos foram avaliadas por um patologista de IG para a análise de características histológicas incluindo o tamanho, tipo, localização e critérios patológicos dos carcinomas. Um chip baseado em microarray oligo contendo 105.000 sondas humanos (Agilent, Santa Clara, CA; www.agilent.com) foi utilizado para análise CGH. Para cada experiência aCGH, foram utilizados 1,5 ug de ADN de referência e 1,5 ug de ADN do tumor. Resumidamente, os ADN de teste e de referência foram digeridos com
Alu I e
Rsa I (Promega, Madison, WI), e purificado com o kit QIAprep spin Miniprep (QIAGEN, Germantown, MD) . Teste de ADN (1,5 ug) e de ADN de referência (1,5 g; Promega) foram marcados por iniciação aleatória com Cy5 e Cy3-dUTP-dUTP, respectivamente, utilizando o ADN genómico Agilent Labeling Kit Plus. Após a reacção de marcação, as amostras de teste e de referência marcado individualmente foram concentradas utilizando Microcon YM-30 filtros (Millipore, Billerica, MA) e, em seguida, combinadas. Seguindo a desnaturação da sonda e pré-calcinação com
Cot-1 DNA
, a hibridação foi realizada a 65 ° C com rotação durante 40 horas a 20 rpm. Quatro passos foram realizados com lavagens Agilent Oligo CGH: tampão de lavagem 1 à temperatura ambiente durante 5 min, tampão de lavagem de 2 a 37 ° C durante 1 min, uma lavagem com acetonitrilo à temperatura ambiente durante 1 min e uma lavagem de 30 s à temperatura ambiente em Agilent de de estabilização e secagem Solution. Todas as lâminas foram digitalizados em um scanner microarray de DNA da Agilent. Dados incluindo variações do número de cópias foram obtidas pela Agilent software Feature Extraction 9 e analisados com Agilent Genomic Workbench 5.0 software, usando os algoritmos estatísticos pontuação z e ADM-2 de acordo com o limiar de sensibilidade, respectivamente, em 2,5 e 6,0 e uma janela móvel média de 0,2 Mb. dados de mapeamento foram analisados na sequência do genoma humano usando o banco de dados do NCBI construir 35 também conhecido como hG17 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov).
análise computacional de genes alvo de número de cópias aberrações
para determinar se genes específicos foram ganho ou perdido em cada amostra de tumor, comparamos os locais genómicos desses genes com os intervalos de ganhos e perdidos no “IntervalBasedReport” produzido (ADM-2) para cada caso, pela software CGH matriz. Para fazer essa comparação, desenvolvemos programas e scripts UNIX em C e Perl. Parte da IntervalBasedReport é a magnitude de cada ganho ou perda, o que nos permitiu filtrar os resultados resultantes por ordem de sua magnitude e manter apenas os eventos que estavam acima do limite de 1,2 vezes para ganhos e abaixo do limite de 0,8 vezes para perdas.
Parcimônia filogenética análise de CGH Microarray dados
análise de dados Microarray geralmente centrada em genes específicos de relevância conhecidos para a patologia em questão. Aqui, temos tomado todas as aberrações cromossómicas em consideração para realizar uma análise filogenética parcimônia. Resumidamente, para descobrir a distribuição de aberrações para cada amostra em relação às aberrações totais de todos os espécimes do procedimento seguinte foi realizado: todas as aberrações de todas as amostras de cancro foram resumidos e os duplicados removidos; lista aberrações de cada amostra foi comparada com a lista total de aberrações e cada aberração pontuados como presente (1) ou ausente (0), este avaliação polaridade produzida uma nova matriz de dados de dados de CGH. A nova matriz de dados foi processado para máxima parcimônia com o algoritmo MIX (do pacote analítico PHYLIP para produzir os cladogramas.
A análise estatística
Os dados numéricos foram expressos como média e desvio ± padrão (SD). o teste t de Student ou análise de variância (ANOVA) one-way foram utilizados para comparação de médias. as variáveis categóricas foram comparadas pelo teste do qui-quadrado. os valores de p inferior a 0,05 foram considerados significativos. a análise estatística foi realizada através do SPSS 19.0 pacote de software (IBM Corp., Somers, NY, EUA).
resultados
Características das amostras analisadas
a nossa coorte de estudo foi composta por 30 cancros do cólon de pacientes com AA. machos e fêmeas foram igualmente representados neste grupo. A idade média foi de 63,5 [SD = 1,1]. Os tumores foram deixados em frente e verso em 9 pacientes (5 homens e 4 mulheres) e do lado direito em 21 pacientes (10 homens e 11 mulheres). A maioria dos tumores (n = 27) foram moderadamente diferenciado, um foi pouco diferenciado, enquanto dois eram bem diferenciados. Metade dos tumores (n = 15) eram do estágio 3, nove tumores eram estágio 2, três eram estágio 4, e três eram estágio 1 (Tabela 1).
análise MSI
Resultados da MSI foram obtidos para todos os pacientes neste estudo. Destas 30 amostras, 21 foram microssatélites estável, 4 eram microssatélite instável de baixa (MSI-L) e 5 foram MSI-H. Todos os tumores MSI-H foram proximal enquanto que os tumores MSI-L foram igualmente distribuídos ao longo do cólon. Não foram encontradas associações com outros dados clínicos e demográficos. (Tabela 2).
alterações genômicas em vários cromossomos
Todos os cromossomos foram abrigava um espectro de alterações em múltiplos tumores. Os cromossomos que tiveram as aberrações menor número foram cromossomos 15 e 21, com 16 e 19 aberrações, respectivamente; cromossoma 8 tinha mais aberrações (n = 48). Outros cromossomos com contagens elevadas de aberrações foram cromossomos 3, 5 e 7, com 44, 41 e 47 aberrações respectivamente. pacientes do sexo masculino e feminino mostrou uma distribuição semelhante de alterações, exceto em três cromossomos: 1) cromossomo X foi amplificado, principalmente no sexo masculino (10/15 machos vs. 4/15 fêmeas), 2) cromossomo 20 também foi alterado principalmente em pacientes do sexo masculino e 3) cromossomo 18 teve mais alterações nas fêmeas.
alterações genômicas por caso
Um total de 764 aberrações foram relatados para todas as amostras (média de 25,46 por tumor). O tumor com o menor número de aberrações tinha 2 enquanto a maioria dos um com aberrações tinha 99. O paciente com o maior número de aberrações era 51 anos do sexo masculino com um tumor fase 2, enquanto que a um com o mínimo de aberrações era um macho de 65 anos com uma neoplasia fase 1. Em geral, o número de aberrações cromossómicas não pareceu ser relacionadas à idade ou fase (Tabelas 1 3). Os 15 pacientes do sexo feminino teve um total de 358 aberrações com uma média de 23,8 por paciente. pacientes do sexo masculino teve 406 aberrações com uma média de 27 por tumor. A análise estatística revelou que o número de aberrações por amostra não associar com os parâmetros clínicos ou demográficas (Tabela 4). Uma excepção a esta regra era que os tumores MSI-H que mostraram menos aberrações quando comparados aos não MSI-H CRC, mas não foram o suficiente amostras MSI-H para alcançar significância (Tabela 4).
A comparação da dados aCGH com o CRC genes podem
uma comparação dos nossos dados aCGH com uma lista de 68 genes identificados através da sequenciação dos tumores de câncer de cólon 11 revelou que todos esses genes, exceto
ACTL9
, são alteradas em, pelo menos, um dos 30 tumores aqui analisadas. Os genes alterados apresentaram diferentes frequências e os tipos de aberrações (Tabela 5). Em comparação com os caucasianos, os seguintes genes foram predominantemente amplificado em população AA:
ADAMST18, CD248, CSMD3, EPHB6, ERGIC3, EXOC4, GALNS, GNAS, KR73. LMO7, MLL3, MMP2, NF1RUNX1T1, SFRS6SLC29A1, SLC44A4TP53, UQCRC2
, e
ZNF442
. Estes genes foram amplificados em, pelo menos, um terço das amostras testadas. Eliminações foram menos prevalentes e os genes mais frequentemente excluído na lista de candidatos são:
ADAM29, APC, FBXW7, HAPLN1, NF1, Smad2, SMAD4,
e
TP53
.
Smad2
e
SMAD4
foram eliminadas em 16 das 30 amostras (Tabela 5).
A análise comparativa dos dados aCGH entre AAs e caucasianos
Lassmann et al. analisou a situação aberração de 41 oncogenes conhecidos e genes supressores de tumor em dados de CGH a partir de 22 caucasianos [19]. Nós comparamos o resultado de sua análise com os nossos dados de pacientes afro-americanos. Em geral, as duas populações apresentado perfis de aberração semelhantes para os genes listados na Tabela 5. No entanto, foram observadas algumas diferenças para os seguintes genes;
THRB, RAF1, LPL, DCC, XIST, PCNT, STS,
, assim como muitos genes no 20q12-q13 cytoband (Tabela 5, Figura 1)
NC.: Sem alterações, C: Alterações, n: número de amostras em cluster de a outra dígitos dentro dos aglomerados correspondem ao nó números
a análise filogenética dos dados
CRC aCGH
Uma análise filogenética máxima parcimónia foi realizado nos dados CGH através algoritmo Mix (do pacote PHYLIP analítica [25]) para produzir o cladogram filogenética. O cladograma gerado ramificada em duas clades principais e as partições e mais subdivisões em clusters são resumidos esquematicamente na Figura 2. Uma clade incluiu 22 pacientes (do lado direito CRC: 63%; masculino: 50%; estágio mais elevado [ 2]: 59%), que incluiu todas as amostras MSI-H. O outro clado incluídos 8 pacientes (CRC do lado direito: 87%; masculina: 50%; estágio mais elevado 2: 71%, todos eram não-MSI O primeiro clade de 22 pacientes foi dividido em dois grupos menores, com 14. (no lado direito do CRC: 57%; masculino: 43%; estágio mais elevado [ 2]: 43%) e 8 (direito lados CRC: 75%; masculino: 62%; estágio mais elevado [ 2]: 87%, . p = 0,04) pacientes Vale ressaltar que 80% (4/5) dos tumores MSI-H agrupados dentro clade os 14 pacientes ‘(Figura 2) Todos estes tumores têm um número muito baixo de aberrações ( 15. ). A única tumor MSI-H que não cluster com os outros têm um número elevado de aberrações (63) e, como tal, foi provavelmente impulsionada pela instabilidade cromossómica em vez de instabilidade de microssatélites.
Discussão
estudos genômicos têm o potencial para revelar marcadores genéticos que podem ajudar a explicar a maior incidência de câncer colorretal na população americana Africano. temos realizado anteriormente diversos estudos sobre o papel da MSI, a metilação dos genes pode e mutações genes conhecidos tais como BRAF e KRAS (21-23, 25), assim como uma análise aCGH em um menor número de CRCs população de AA (19). Estes estudos foram fundamentais para revelar algumas das alterações genéticas e epigenéticas específicas que ocorrem nesta população. Aqui, elaboramos em nosso trabalho anterior e realizou uma análise de instabilidade de microssatélites, bem como a análise do genoma inteiro de aberrações no número de cópias no CRC de pacientes AA (n = 30) com o objetivo de encontrar alterações sobreposição entre estes dois tipos de variações de ADN. Mais especificamente, o agrupamento filogenético dos tumores baseados em dados do número de cópias foi utilizado para demonstrar que os tumores MSI-H agrupam no fundo da instabilidade cromossómica generalizada, um paradigma que tem sido mal compreendida no passado.
A população AA analisado neste estudo foi relativamente mais jovem (idade média de 63,5 anos) refletindo o fardo desproporcional de CRC entre afro-americanos [26], [27]. Setenta por cento dos tumores eram proximal confirmando uma tendência de base populacional observado de localização do tumor nesta população. Enquanto 90% dos tumores foram moderadamente diferenciado, mais do que 60% eram superiores fase 2. Estes dados sugerem que muitos destes tumores teria desdiferenciado num curto período de tempo que leva para a sua capacidade de invasão e metástase. Estes dados em conjunto lançar alguma visão sobre a maior incidência ea agressividade do CRC em AAs do ponto de vista clínico-patológicas.
A análise MSI revelou que 5 dos 30 tumores testados foram MSI-H (17%). Esta taxa MSI-H permanece mais elevada do que a relatada na população em geral [24]. É também de salientar que 4 tumores eram MSI-L.
Houve uma média de aberrações numéricas 25,46 cópia detectados por tumor com base em nossos resultados aCGH. Os tumores MSI-H sozinha mostraram uma taxa mais baixa de 19,0 aberrações, enquanto que os tumores não-MSI-H mostrou 26,7 por tumor. Esta diferença quantitativa é suportado pelo conceito de que MSI-L tumores, ao contrário das MSI-H, são geralmente conduzido pela instabilidade cromossómica [28]. O número total de aberrações não parecem estar associados a qualquer um dos parâmetros clínico-patológicos (Tabela 4). Havia tumores com maior número de aberrações que parecem ter o fenótipo CIN, enquanto havia outros com menos aberrações que são mais prováveis de uma troca acidental-manifestação da MSI ou têm o fenótipo CIMP. Nossa análise CGH de alguns adenomas do cólon revelou cariótipo mais estáveis, com menos aberrações (dados não mostrados).
Os cromossomos 3, 5, 7 e 8 foram os mais freqüentemente alterada em nosso grupo de pacientes. Existem várias publicações que relatam que esses cromossomos contêm genes do câncer que são relevantes para o cancro do cólon, bem como em outros tipos de câncer. Cromossomo 3 contém
MLH1,
um gene de reparo incompatível DNA que leva ao fenótipo MSI-H após a exclusão, mutação ou seu silenciamento de transcrição [29].
PPM1L,
outro gene CRC no cromossomo 3, foi demonstrado que têm número de cópias variável na APC-negativo polipose adenomatosa familiar CRC [30]. Cromossoma 5 exibida 41 aberrações igualmente distribuídos entre exclusões e amplificações [20/21].
APC
é um gene CRC importante no cromossomo 5;
APC
desempenha um papel importante nas etapas iniciais sobre eventos CRC tanto em CRC esporádica, bem como na síndrome de FAP hereditária [31]. Cromossoma 7 contém genes guarda, tais como
PMS2
[32], um gene de reparo incompatível DNA, e ETG, como
PIK3CG
[33]. Desde ETG são esperados para ser excluído, a quantidade desproporcional de ganhos [35 amplificações /12 deleções] no cromossomo 7 bastante intrigante. Cromossoma 8 foi a que apresentou a maioria das aberrações [25 amplificações /23 deleções]. Esse cromossomo é conhecido como o ponto de acesso para a progressão do tumor CRC [34].
Outra cromossomo com um padrão interessante de aberrações foi cromossomo X, com 24 aberrações (14 amplificações /20 exclusões). Este cromossoma tem sido descrito como o transportador de ETG. Nossas descobertas anteriores, os resultados corroboram com os nossos resultados atuais que o cromossoma X foi preferencialmente amplificado em pacientes com CCR do sexo masculino [20]. De facto, 10 dos 15 pacientes do sexo masculino exibida amplificação para o cromossoma X, em comparação com apenas quatro pacientes do sexo feminino. Uma conclusão similar foi observado em pacientes com CCR masculinos japoneses [35]. Esta amplificação pode sugerir que mulheres com desequilíbrio cromossomo X alélicas podem ser mais propensos ao câncer desenvolvimento.
Uma comparação dos nossos dados com os obtidos em caucasianos [19] para 41 oncogenes conhecidos e ETG revelou em geral, um perfil semelhante aberração nas duas populações. Um gene interessante mostrando padrões específicos da população é
Xist
, um gene RNA X cuja expressão determina o padrão do cromossomo X inativação em mulheres [36].
Xist
foi amplificado em cerca de um terço de ambos Europeu e tumores AA, mas foi suprimido apenas em AA (13%). Outros genes relacionados com o cromossomo X- com diferenças entre as populações foram
STS
(sulfatase esteróide) que foi excluído principalmente em caucasianos e amplificado em AAs e
KAL1,
com um padrão semelhante ao
Xist
.
STS
é conhecido por ser envolvidos em cânceres femininos, tais como cancros do ovário e da mama [37], [38], mas não se sabe muito sobre o seu papel potencial no CRC.
KAL1
foi amplificado e excluído em diferentes subconjuntos de nossos pacientes AA. Jian et ai. demonstraram que
KAL1
a expressão do gene é reduzida em fase precoce e aumentada em fases posteriores de cancros [39]. Sua exibição de cólon, pulmão e painéis de cDNA do cancro do ovário indicaram diminuição significativa no
expressão KAL1
em comparação com combinando tecidos não cancerosos. Esta expressão aumentada com a progressão do cancro a partir de etapas do cancro anterior (I e II) para posterior (IV e III). Esses achados podem refletir que as aberrações cromossômicas observadas em nosso conjunto de amostras são específicos do palco. Entre genes autossômicos,
DCC
(excluído no cancro do cólon) foi eliminado em 50% dos casos, ao contrário de em caucasianos onde foi mais frequentemente amplificados de excluídos. Seu status no AAs está mais de acordo com a sua função conhecida como TSG e perda durante a transformação oncogénica de cólon [40]. Dois genes contíguos no cromossomo 3,
THRB
e
RAF1
são amplificados principalmente em AAs, enquanto os mesmos genes foram apagados em caucasianos.
THRB
gene foi mostrado para agir como um oncogene em carcinomas da tiróide [41], mas não se sabe muito sobre o seu possível papel no câncer de cólon.
RAF1
é conhecido por estar envolvido em muitos cancros (melanoma, gástrico e da próstata) através de rearranjos de gene, juntamente com outros genes da família da RAF [42]. Três genes no cromossomo 20 (
TPD521.2,
TOP1 e
TNFRSF6B
) mostrou uma frequência muito maior de amplificação na AAs que em caucasianos. Não se sabe muito sobre
TPD521.2
.
TOP1
maior expressão foi mostrado para ser associado com câncer de mama, onde é um preditor de mau prognóstico [43], mas o seu papel no câncer de cólon não foi estabelecida Antibody neutralização de
TNFRSF6B
em linhas celulares de carcinoma hepatocelular inibiu a proliferação e apoptose induzida por [44]. Este achado concorda com a frequência de amplificação maior deste gene em nossa coorte.
Quando comparamos os nossos dados para outra lista gene estabelecido pela Sjöblom et al. [21], que descobriu que a maior parte destes genes foram também alterados na nossa população (Tabela 6), com 10 genes sendo predominantemente eliminado e 19 preferencialmente amplificado.
TP53
foi igualmente amplificado e excluídos no nosso conjunto de amostras (em 10 dos 30). É bem conhecido que a p53 (TP53) é um gene supressor de tumores [45], que se encaixa mais para o seu perfil de eliminação, em vez de a sua amplificação.
Smad2
e
SMAD4
eram os genes mais frequentemente eliminada nesta coorte (em 16 dos 30). Temos relatado anteriormente um resultado diferente em nossa análise aCGH de 15 tumores AA cólon [20]. No entanto, com mais amostras (n = 30) e melhorou o software de análise (Workbench Genomic 6,5), nossos achados estão mais em linha com o status TSG conhecida em muitos tipos de câncer [46]. Neurofibromina (NF1) que também é perdido em muitas amostras desta coorte é conhecido por agir em um TSG cólon, rodando a forma activa de Ras numa forma inactiva [47]. FBXW7, um componente da (proteína Skp1 /Cullin /F-box) SCF E3 complexo ubiquitina ligase, actua como um supressor do tumor em vários tecidos e alvos múltiplos activadores transcricionais e proto-oncogenes para a degradação mediada por ubiquitina. O gene
FBXW7
, que foi suprimido em muitas das nossas amostras, influências murino homeostase intestinal e câncer, visando Notch, Jun e DEK para a degradação [48].
Em relação aos genes amplificados, CD248 (TEM-1) amplificação em 11 amostras pode ser justificada pelo seu papel estabelecido na angiogénese tumoral [49]. Enquanto
EPHB6
é amplificado no nosso coorte, a sua função é conhecida por ser um supressor de metástase do cancro do pulmão de células não pequenas [50], sugerindo que ele tem uma função diferente no tecido do cólon que tem de ser caracterizado mais . Outra diferença surpreendente é que
MMP2
foi amplificado nos tecidos AA CRC, enquanto o uso de inibidores de MMP1 2 /foi mostrado para promover a invasão celular de linhas celulares de CRC in vitro [51].
GNAS
foi mostrado para ser activada através de amplificação principalmente no cancro do ovário [52], bem como através de mutações de activação no cancro colorrectal [53]. Nossos dados aqui confirmam que a ativação GNAS através da amplificação ocorre no cólon, bem.
Gnas
foi mostrado para agir através da ativação de Wnt e as vias ERK1 /2 MAPK como foi mostrado na APC (min /+) ratos [53].
LMO7
, também amplificado nas amostras, foi mostrado para mediar a activação específica de células de Rho-MRTF_SRF via, onde desempenha um papel importante em células cancerosas da mama migração [54].