Krooninen sairaus

tiivistelmä

puuttuminen erityisiä oireita varhaisessa kasvain vaiheessa, yhdessä korkea biologinen aggressiivisuus kasvaimen edistävät korkea kuolleisuus haimasyövän (PC), joka on viiden vuoden pysyvyys on alle 5%. Parannettu seulonta varhaisempaan diagnoosiin, kautta havaitseminen ja ennustavia biomarkkereiden tarjoaa parhaan toivo nostaminen curatively kokoisen karsinoomia. Vaikka monet seerumimarkkereiden on raportoitu olevan koholla potilailla, joilla on PC, toistaiseksi, useimmat näistä merkeistä ei ole toteutettu kliiniseen rutiinia alhaisen herkkyys tai spesifisyys. Tässä tutkimuksessa olemme tunnistaneet geenejä, jotka merkittävästi yläreguloituja PC kautta meta-analyysi useita microarray aineistoja. Osoitamme, että biologisia toimintoja katsoneet näiden geenien selvästi liittyy PC ja etäpesäkkeitä, ja että nämä geenit osoittavat vahva yhteys reittejä mukana tulehdus ja immuunivastetta. Tämä tutkimus on tuottanut uusia tavoitteita syövän geenien ja mahdolliset biomarkkereita haimasyöpä. Ehdokaslista syövän geenien sisältää proteiinikinaasi geenit, uudet jäsenet geeniperheiden hetkellä liittyy PC, sekä geenejä ei ole aiemmin liitetty tietokoneeseen. Tässä tutkimuksessa olemme myös pystyy liikkumaan kohti kehittämään allekirjoituksen hypometyloidut geenien, jotka voisivat olla hyödyllisiä varhaista havaitsemista PC. Lisäksi osoitetaan, että merkittävästi yliaktiivista 800+ geenien analyysimme voi toimia rikastetun allas kudosten ja seerumin proteiineihin biomarkkereita haimasyövän.

Citation: Goonesekere NCW, Wang X, Ludwig L, Guda C (2014 ) Meta analyysi haiman Microarray Tietoaineistot tuotot Uudet kohteet kuten syövän Geenit ja biomarkkerit. PLoS ONE 9 (4): e93046. doi: 10,1371 /journal.pone.0093046

Editor: Jörg D. Hoheisel, Deutsches Krebsforschungszentrum, Saksa

vastaanotettu: 6. kesäkuuta, 2013 Hyväksytty: 28 helmikuu 2014; Julkaistu: 16 huhtikuu 2014

Copyright: © 2014 Goonesekere et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Kirjoittajat ei ole tukea tai rahoitusta raportoida.

kilpailevat edut: kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Haimasyöpä (PC) on erittäin tappava maligniteetti , ja potilailla, joilla on PC on 5 vuoden pysyvyys on alle 5% [1]. Näin ollen, vaikka rintasyövän esiintyvyys on arvioitu olevan 5 kertaa suurempi kuin PC, vuosittainen kuolleisuus ovat verrattavissa [2]. Lähes 95% PC potilaista siellä ei ole assosioitunut suvussa PC eikä sairauksien tiedetään liittyvän lisääntynyt riski PC [3]. Puute erityisiä oireita varhaisessa kasvain vaiheessa, yhdessä korkea biologinen aggressiivisuus kasvain ja kestävyys sytotoksisten lääkkeiden kaikki osaltaan korkea kuolleisuus PC.

Tämä tutkimus on ollut pohjana kahdesta syystä. Ensimmäinen on edistää ymmärrystä perustavanlaatuinen taudin etiologiaa PC tunnistamalla uusia ehdokas syövän geenien haimasyövän. Mutaatiot löytyy syöpä genomiin ovat yleensä kertynyt elinaikana syöpäpotilaan ja yleensä määrä välillä 1,000-10,000 [4]. PC, exome sekvensointi on paljastanut, että keskimääräinen mutaatioiden eksoneissa on noin 60 [5]. Kuljettajan mutaatioita [6] antaa kasvuedun soluille kuljettavat niitä ja ovat positiivisesti valitut evoluution aikana syöpä. On ehdotettu, että yhteinen aikuinen epiteelisyöpien vaativat aktivaation välillä 5-20 kuten kuljettajan geenejä [7], [8]. Tunnistaminen kuljettajan mutaatioiden ja syövän geenit että ne muuttavat on ollut keskeinen tavoite syöpätutkimuksen; Tähän mennessä noin 500 (2%) ja 22000 proteiinia koodaavan geenien ihmisen genomin raportoidaan näyttää toistuvia mutaatioita syövän vahvaa näyttöä, että nämä edistävät syövän kehityksen [9] (https://www.sanger.ac .uk /genetiikka /CGP /Census /). Kuitenkin hiirillä ovat osoittaneet, että yli 2000 geenit, kun sopivasti muuttunut, voi olla mahdollisuudet edistää syövän kehitystä [10] osoittaa, että etsintä syövän geenien ei suinkaan ole ohi. Kattava hoito-protokollaa haimasyövän vaatisi ensinnäkin tunnistaa kaikki syövän geenit, ja seuraavaksi, kyky moduloida toiminnon näiden geenien kautta terapeuttisen intervention. Viime vuosina proteiinit muuttaa kuljettaja mutaatiot ovat joutuneet onnistuneen syöpälääkkeen kehittämiseen [11] – [13].

Toinen sysäys tämän tutkimuksen tulee vähäisyys biomarkkereita PC [14], [15]. Parannettu seulonta varhaisempaan diagnoosiin, kautta havaitseminen ja ennustavia biomarkkereiden, tarjoaa parhaan toivo nostaminen curatively kokoisen karsinoomia. Esimerkiksi analyysi sekvenssin data on ehdottanut, että aika kehyksen aloittamisesta haiman kasvainten kehittymistä metastaattisen Subkloonien voi olla yli kymmenen vuoden ajan [16]. Vaikka monet seerumimarkkereiden on raportoitu olevan koholla potilailla, joilla on haimasyöpä, toistaiseksi, useimmat näistä merkeistä ei ole toteutettu kliiniseen rutiinia alhaisen herkkyys tai spesifisyys [14] lukuun ottamatta CA 19-9 [17] .

Meta-analyysi microarray aineistoja on käyttää tilastollisia menetelmiä yhdistää tulokset useista tutkimuksista lisäämiseksi tilastollinen voima ja yleistettävyyttä verrattuna minkään yksittäisen tutkimuksen [18]. Tämä osoitteet, jossain määrin, kysymyksiä biologisten ja teknisten variaatioita, joka voi olla merkittävä vaikutus mikrosirujen mittauksiin [19]. Aiempi meta-analyysi microarray aineistoja PC tehtiin lähes vuosikymmen sitten Grutzman ja työtovereiden [20], ja analyysi rajoittui muutamaan tuhanteen geenejä.

Tässä tutkimuksessa selvitimme ero geeni ilmaus kuvioita, jotka mallia koko aineistoja, luoda paremmuusjärjestykseen geenien yli-ilmennetään PC. Olemme keskittäneet huomiomme vain geenejä, jotka yli-ilmennetään, sillä noin 80% syövän geenit ovat määräävän toimivat [4] kautta joko yli-ilmentyminen tai konstitutiivisen aktivaation geenituotteen. Tässä tutkimuksessa olemme havainneet satoja geenejä, jotka olivat merkittävästi yläreguloituja haimasyöpä. Luettelo yli-ilmentynyt sisältyvät geenit, joita ei ole aiemmin liittynyt PC sekä uusina jäseninä geenin perheitä, jotka on liitetty tietokoneeseen. Olemme myös tunnistaneet kymmeniä kinaasi-koodaavan geenien yli-ilmentyy haimasyöpä, jotka ovat mahdollisia terapeuttisia kohteita PC. Tässä tutkimuksessa olemme myös pystyy liikkumaan kohti kehittämään allekirjoituksen hypometyloidut geenien, jotka voisivat olla hyödyllisiä varhaista havaitsemista PC. Lisäksi havaitaan, että noin kolmannes oletetun proteiinin seerumin biomarkkerit toistaiseksi tunnistettu PC on itse asiassa huomattavasti yli-ilmennetään analyysimme, mikä osoittaa, että tuloksemme voisi toimia resurssina edelleen kokeelliset tutkimukset, että pyrkimys tehokkaaseen biomarkkereita PC.

Materiaalit ja menetelmät

haimasyöpä mikrosirujen aineistot

Yhdeksän haimasyövän aineistot vuonna Oncomine tietokantaan [21], jotka sisälsivät ero analyysi haimasyövän vs. normaali näytteet otettiin mukaan tähän tutkimukseen (Taulukko 1). Oncomine [21] on laajin syöpää erityisen tietokannan, nykyään joka sisältää 628 aineistoja tutkimalla 35 kasvaintyypeille (Oncomine 4.4 Research Edition). Etu käyttää aineistoja peräisin Oncomine on, että ennen sisällyttämistä Oncomine, mikrosirulla aineistot (saatu julkisista varoista, kuten Stanford Microarray Database ja NCBI Gene Expression Omnibus tai kirjallisuuden lähteet) tarkistaa Asiantuntijapaneeli varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laatuvaatimukset [22].

alkuseulonta microarray aineistojen

Ennen yhdistämistä mikrosirujen aineistoja eri lähteistä, vielä laatu tarkastus suoritettiin aineistot käyttämällä ohjelmaa Venn Mapperiin [23]. Venn mapper voi tunnistaa merkittäviä yhtäläisyyksiä heterologisten microarray aineistoja, vertaamalla päällekkäisyys differentiaalisesti ilmentyvien geenien ja lasketaan tilastollinen merkitsevyys käyttäen z-arvoja. Lyhyesti, 2-kertainen cutoff käytetään määrittämään yliaktiivista geenien microarray aineisto. Luettelo ilmen- tymisen lisääntymisen geenien vahvistetaan kunkin microarray, ja kaikki pareittain (paitsi itse vertailut) yhdistelmiä listoja verrataan vastaavia geeni-identiteetti (eli Hugo geeni nimet). Määrä geenejä yleisesti voimistunut,

R

havaittu

missään kahdessa kokeessa määritetään, ja z-arvo lasketaan, onko tämä määrä on tilastollisesti merkitsevä. Kahden mikrosiruja A ja B, z-arvo lasketaan seuraavasti:

R = määrä geenejä yläreguloituja sekä A että B

n

B = kokonaismäärä geenien yläreguloituja B

P

a = todennäköisyys geenin ollessa yliaktiivista

mikrosirut ryhmittyivät perustuvat z-arvon profiilit, ja mahdolliset poikkeavat tunnistettiin, ja jätetty tarkempaa analyysiä. Absoluuttinen z-arvo 1,96 on sama kuin p-arvo 0,05.

hankkiminen sijoittui luetteloihin ilmen- tymisen lisääntymisen geenien

tunnistamiseksi differentiaalisesti ilmentyvien geenien useille aineistoja, käytimme ei-parametrinen ”rank tuote” menetelmä toteutetaan RankProd paketti [24], [25]. RankProd on tilastollisesti tiukka mutta biologisesti intuitiivinen algoritmia, jonka on osoitettu olevan vankka melulta mikrosirulähestymistavassa data [26], [27]. RankProd on osoitettu olevan suurempi herkkyys ja spesifisyys verrattuna muihin meta-analyyttisen työkaluja mikrosiruja [28]. Luettelo ilmen- tymisen lisääntymisen geenien valitaan perustuen varovainen arvio prosentuaalinen väärien positiivisten ennusteita (PfP), joka tunnetaan myös vääriä löytö määrä. Suositusten, Rauhankumppanuusrahastomekanismi arvo 0,15 [25] käytettiin asettaa kynnys geenejä, jotka merkittävästi voimistunut.

Tulokset ja keskustelu

yhdenmukaista välillä mikrosirujen tietokokonaisuuksien

ohjelma Venn Mapper [23] käytettiin suorittamaan alustava seulonta, määrittääkseen laaja epäjohdonmukaisuudet välillä mikrosirulla aineistot. Analyysi tehtiin yhdeksän eri aineistoja, ja kaikki-to-all pairwise z-arvot on esitetty taulukossa 2. Kaksi harha tunnistettiin tällä menetelmällä, nimittäin Buchholz haima (haiman adenokarsinooma) ja Buchholz Haima (Haiman epiteelinsisäisen neoplasian) . Alhainen z-arvot, jotka liittyvät näihin aineistot osoittavat puute merkittävä korrelaatio yliaktiivista geenien näissä aineistoja, verrattuna muihin aineistoihin. Näin ollen nämä kaksi aineistot jätettiin pois muihin analyyseihin. Vaikka olemme epävarmoja lähde tämän incongruency, toteamme, että Buchholz aineistot olivat ainoat aineistot saadaan ilman standardin (kaupallisesti saatavilla) alustoille. Toinen aineisto, Logsdon haima, oli myös jätetty pois vähäisen määrän geenien aineisto (5338, verrattuna keskimäärin 16652 geenejä muun datan (taulukko 1)).

alla järjestämme tuloksemme ja keskustelun neljään erillisistä jaksoista, jotka sisältävät tunnistaminen ilmen- tymisen lisääntymisen geenien toiminnallinen analyysi voimistunut geenien tunnistaminen geneettisen allekirjoituksen hypometylaatio PC, ja potentiaalisten kudosten, seerumi ja matriksimetalloproteinaasi biomarkkereiden PC.

tunnistaminen ilmen- tymisen lisääntymisen geenien

RankProd [24] saadaan luettelo geenien paremmuusjärjestykseen prosenttiosuus väärä positiivinen ennuste (PfP) arvo (katso menetelmät). Niistä 5590 geenit, jotka voimistuvan ainakin kaksinkertaisesti, 827 geenit on havaittu merkittävästi voimistuvan käytettäessä pfp kynnyksen 0,15 [25] (taulukko S1).

Taulukossa 3 esitetään luettelo top kaksikymmentäviisi sijoittui geenien avulla RankProd ohjelmaa. Kuten odotettua, useimmat geenit ovat vakiintuneet yhdistysten kanssa haiman ja muita syöpiä. Joitakin tunnettuja esimerkkejä ovat MUC4 [29], CEACAM5 /6 [30], S100P [31], CLDN18 [32], KRT19 (CK19) [33] ja COLA1 /2 [34]. On kuitenkin joitakin merkittäviä poikkeuksia, kuten AHNAK2, CTHRC1, IGHG3 ja EPPK1, joilla ei ole tunnettua rooli syövän. Näin ollen nämä geenit voivat olla mahdollisia uusia johtolankoja syövän geenien ja niitä käsitellään seuraavaksi.

AHNAK2 on merkittävästi voimistunut geenin PC (175-kertainen), mutta ei ole suoraan yhteydessä mihinkään syöpään , tietomme. MRNA raportoitu [35], voidaan vaihtoehtoisesti liitettyjä tuottaa kolme isoformeja, ja kanoninen sekvenssin päätellä voidaan kohdentaa tumaan. AHNAK perhe tukirakenteen PDZ proteiinien koostuu kahdesta suuresta proteiinien (600-700 kD), AHNAK (desmoyokin) ja AHNAK2 [36]. AHNAK on liittynyt useiden lihasten sairauksia, kuten kardiomyopatia ja raajojen-vyö lihasdystrofia, ja tämä vaikutuksen uskotaan välittyvän kautta yhdessä β-alayksikköä sydämen Ca (v) kalsiumkanavan [37]. AHNAK AHNAK2 on myös osoitettu olevan komponenttien costameric verkon, joka liittyy yhdistää soluväliaineen sytoplasmiseen hehkulangan järjestelmän [38]. Kokeet metastaattinen ihmisen kasvainsolulinjoihin [39] ovat osoittaneet, että knockdovvn AHNAK johti pseudopod takaisinveto, esto solumigraation ja palautuminen mesenkymaalisten-epiteelin siirtyminen (MET). On todennäköistä, että AHNAK ja AHNAK2 molemmat vaikutti näiden knockdown kokeita. Tuloksemme viittaavat siihen, että perheen AHNAK proteiinien, erityisesti AHNAK2, ansio kokeellinen valvonta niiden mahdollisen roolin Karsinogeneesin erityisesti PC.

CTHRC1 (kollageenia triple helix sisältää 1) on 30 kD: n erittyvä proteiini, joka on kyky estää kollageenin matriisin synteesiä, ja on erittäin ilmaistaan ​​aikana ihon haavan paranemisen. Kudosten korjaamiseen ja karsinogeneesin ovat yhteydessä [40] ja CTHRC1 on liittynyt erilaisia ​​kasvaimia, mukaan lukien melanooma [41], rintasyöpä [42], paksusuolen ja peräsuolen syövän [43] ja viimeksi, mahasyöpä [44]. Kuitenkin on ollut vain yksi raportti, joka yhdistää CTHRC1 PC, jossa korkeampi ilmentyminen CTHRC1 havaittiin seulonnassa kiinteiden kasvainten solulinjat kuten PC [41]. On näyttöä siitä, että CTHRC1 ilmentyminen liittyy syövän kudoksen invaasion ja metastaasin rintasyövän [42] ja mahasyövän [44]. Koska korkean tason säätelyä CTHRC1 ( 1000-kertainen), joka havaittiin tässä tutkimuksessa, oletamme CTHRC1 olevan erinomainen ehdokas kokeellista arviointia mahdollisena biomarkkeri PC.

IGHG3 (immunoglobuliini raskaat vakio γ-3) on erittyvä antigeenia sitovan proteiinin ei ole aiemmin liitetty haimasyövän. Meidän analyysi (katso seuraava kohta) osoittaa, että PC on toimintahäiriöön liittyvien immuunijärjestelmään. IGHG3 on myös osa alkuun liittyvän verkon kohortin 827 yli-ilmentää geenejä, jotka on esitetty kuviossa 1.

TGFB1 muodostaa navan verkon solmuun. IGHG3 (korostettu sinisellä) on yksi alkuun kaksikymmentäviisi geenit mahdollisesti tärkeä haimasyövän.

Epiplakin kuuluu plakin perheen cytolinker proteiineja, jotka liittyvät junktionaalinen komplekseja ja solun tukirangan. Epiplakin on melko epätavallinen plakin, että se koostuu yksinomaan plakin toistojen jaettu 13 plakin toista domeenia (PRD: n) ja ei sisällä plakin verkkotunnuksen ominaisuus muiden plakins. On näyttöä siitä, että Epiplakin assosioituu keratiini verkkojen haavan paranemisen aikana [45].

toiminnallinen analyysi voimistunut geenien

tunnistettu tärkeitä tehtäviä, verkkoja, ja reittejä merkitystä 827 merkittävästi ilmen- tymisen lisääntymisen geenit käyttävät IPA (www.ingenuity.com). Kattava analyysi 827 voimistunut geenit on esitetty taulukossa S1.

Merkittävimmät biologisia toimintoja, jotka liittyvät 827 voimistunut geenit ovat solujen liike, solu kasvun ja lisääntymisen, solukuoleman ja selviytymistä, solujen kehitystä ja solu- soluun signaloinnin ja vuorovaikutus (kuvio 2, taulukko S2). Häiriöstä nämä toiminnot liittyvät syövän ja etäpesäkkeitä, toistetaan tärkeä tämä geneset PC. Polku analyyseihin oivalluksia joitakin molekyylitason mekanismeja tärkeitä PC. Viisi Merkittävimmät reitit liittyy 827 voimistunut geenien mukana integriinin signalointia (p-arvo = 1,72 x 10

-13), havaitaan myös Grutzmann et al. [20], granulosyyttien tarttumista ja läpi kulussa (p-arvo = 4,08 x 10

-11), agranulocyte tarttuvuus ja läpi kulussa (p-arvo = 9,43 x 10

-10), valkosolujen ekstravasaatio signalointia (p-arvo = 1,62 × 10

-9), ja virus merkintä kautta endosyyttisissä väyliä (p-arvo = 1,71 x 10

-8) (kuvio 3, taulukko S3). Nämä tulokset osoittivat, että PC on huomattavasti liittyy tulehdusta ja immuunijärjestelmän mekanismeja. Itse asiassa, se on osoitettu, että syövän immunosuppression usein suositaan kasvaimen etenemisen ja etäpesäkkeiden muodostamalla immunosuppressiivinen verkko, jossa useat kasvain- liukoisia tekijöitä, kuten interleukiini-10, transformoiva kasvutekijä beta (TGFb) ja endoteelikasvutekijä pelata keskeinen roolit [46]. Alkuun verkon tunnuksena, TGFB1 on napa-geenin (kuvio 1). TGFB1 koodaa jäsen TGFb sytokiineihin, jotka ovat monipuolisia peptidejä, jotka säätelevät lisääntymistä, erilaistumista, tarttuvuus, muuttoliike, ja muita toimintoja monissa solutyypeissä. Tämä geeni on osoitettu olevan usein yliaktiivista kasvainsoluissa, ja se on tärkeä kohde syövän hoidossa [47] – [51].

Toiseksi tärkein verkko liittyy voimistunut geenit on mukana solusyklin, solujen liikkumista, ja syövän (kuvio 4). Tässä verkko, NF-KB kompleksi toimii merkittävä keskus, joka toimii säätelijänä geenejä, jotka ohjaavat solujen lisääntymisen ja solujen eloonjäämistä. Virheellinen sääntely NF-KB on yhdistetty syöpään, tulehdus- ja autoimmuunisairauksien [52], [53]. Tämä verkosto taas viittaa siihen, että PC voitaisiin korreloi läheisesti immunologinen häiriö [54], [55]. Voimistuvan NF-KB kytkeytyy päälle geenien ilmentymistä, jotka pitävät solua lisääntyvän, ja suojaavat solun olosuhteissa, jotka muuten aiheuttaisivat sen kuolemaan apoptoosin kautta. Itse asiassa, on osoitettu, että NF-KB: n on konstitutiivisesti aktiivinen erilaisissa ihmisen kasvaimissa [56] – [60]. Lisäksi on olemassa kaksi mielenkiintoista sääntelyn moduulia tunnistettu tässä verkossa. Ensimmäinen moduuli koostuu kahdesta E2F perheen geenejä (E2F7, E2F8), ECT2 ja RACGAP1. Nämä geenit muodostavat itsesäätelydomeenin silmukoita, ja säädellä toisiaan. On huomattava, että kolme geeniä E2F7, E2F8 ja ECT2 konstitutiivisesti säädellä RACGAP1, joka sitoutuu Rho GTPaasit (kuvio 4), mikä viittaa siihen, että tämä moduuli toimii säätelyssä sytokineesin vuonna solusykliä riippuvaisella tavalla. Toinen moduuli käsittää glutationiperoksidaasi (GPX), perheen geenit, jotka koodaavat entsyymiä, perheen, peroksidaasin, jonka pääasiallinen biologinen tehtävä on suojata eliötä hapettumista. Säätelyä GPX perheen geenejä voi liittyä PC ja muiden syöpien [61] – [64], mikä viittaa tärkeä yhteys hapettavasti aiheuttaman DNA-vaurioita ja syövän kehittymisessä.

Merkittävä keskitin solmu NF-KB monimutkainen, ja kaksi uutta sääntelyä moduulit korostettu sinisellä värillä. Yksi moduuli koostuu kahdesta E2F perheen geenejä (E2F7, E2F8), ECT2 ja RACGAP1; ja toinen moduuli koostuu useita GPX perheen geenejä.

tunnistetiedot ilmen- tymisen lisääntymisen kinaasi-koodaavat geenit

Lisäksi olemme uutettiin geenit, jotka koodaavat proteiinia, kinaasit 827 voimistunut geenejä. Taulukossa 4 on esitetty 26-kinaasia koodaavien geenien. On tunnettua, että monet kinaasi-koodaavat geenit voimistunut syövän, ja kehitys syöpälääkkeiden, jotka estävät yli-ilmentyminen proteiinikinaasien on ollut aktiivinen tutkimusalue. Itse asiassa, tehokkaita lääkkeitä on jo kehitetty kohdistaa joitakin proteiinikinaasien. Esimerkiksi CDK1 koodaa jäsen Ser /Thr-proteiinikinaasi perhe, joka on katalyyttinen alayksikkö erittäin konservoituneen proteiinikinaasikompleksi kutsutaan M-vaiheen edistäjänä. Proteiini on keskeinen rooli G1 /S ja G2 /M faasitransitioiden eukaryoottisten solusyklin ja fosforylaatio ja defosforylaatio tämän proteiinin on tärkeä sääntelyn rooli solusyklikontrollin [65]. Jotkut CDK1 estäjät on kehitetty kliinisiin tai kokeelliseen tarkoitukseen – AZD 5438, (R) -CR8, (R) -DRF053 dihydrokloridi, kenpaulloni, NU 2058, ja Ro 3306 (Tocris Bioscience, www.tocris.com), ja ZK 304709 ja Terameprocol [66].

LCK on tyrosiini-proteiinikinaasi, joka on sisäpuolella lymfosyyttien immuunijärjestelmän ja mukana immuunijärjestelmän signalointireitteihin. Dasatinibihoidon, pienimolekyylinen proteiinin tyrosiinikinaasin estäjä ja syöpälääke, voi estää LCK aktiivisuus T-solun aktivoitumista ja lisääntymistä [67], [68]. MET on proto-onkogeeni, joka koodaa hepatosyyttikasvutekijän reseptorin proteiini [69], jolla on tyrosiini- proteiinikinaasi aktiivisuutta. Epänormaali säätelyä MET syövän usein korreloi huonon ennusteen laukaisemalla kasvaimen kasvua, angiogeneesin, jotka toimittavat kasvaimeen ravintoaineita, ja etäpesäkkeitä. On käynyt ilmi, että MET-reitti on yksi usein väärin säädellystä reittejä ihmisen syövässä [70]. Huomattava määrä MET estäjät on tutkittu kliinisiä kuten AMG-458 (Amgen), PF-04217903 (Pfizer), MK-2461 (Merck), ARQ197 (ArQule) jne. [71].

ttk koodaa kaksi spesifisyyttä proteiinikinaasi kyky fosforyloida tyrosiini, seriini ja treoniini. TTK kinaasi liittyy solujen lisääntymistä ja on välttämätöntä asianmukaisen kiinnityksen kromosomien sukkularihmaston. Esto TTK-kinaasin on osoitettu korreloivan solukuoleman aiheuttama kromosomaalinen missegregations [72]. Useat TTK estäjät on raportoitu kirjallisuudessa – Reversine [73], NMS-P715 [74], ja MPS1-IN-1 [75].

joitakin muita tyrosiini- proteiinikinaasien, kuten LYN, dasatinibi on tehokas estäjä [76]. Niistä 26 kinaasilla koodaavat geenit tunnistimme, jotkut geenit on tunnistettu erittäin lupaava syövän vastaista tavoitteita. Esimerkiksi BUB1 koodaava mitoosi tarkastuspiste seriini /treoniini-proteiinikinaasi on kriittinen perustaminen sukkularihmaston tarkistuspisteen ja kromosomi congression. On osoitettu, että häiriintynyt mitoosi tarkistuspisteitä ovat yhteinen piirre monissa ihmisen syövissä [77]. Kuitenkin BUB1 ekspressiotasot riippuvat lokalisoinnin kasvainten ja niiden vakavuuden [78]. Downregulation BUB1 johti enemmän sarkoomat, lymfoomat ja keuhkojen kasvaimet, kun taas säätelyä BUB1 aiheutti sarkoomat ja kasvaimia maksassa [78]. Tuloksemme osoittavat, että PC liittyy säätelyä BUB1 ja me spekuloida, että kehitys BUB1 estäjät voivat tarjota uuden lähestymistavan PC.

Yhteenvetona voidaan todeta, jotkut 26 merkittävästi voimistunut proteiinikinaasi geenien PC voisi olla toteuttamiskelpoinen uusia terapeuttisia kohteita PC. Itse asiassa, että tyrosiini-proteiinikinaasi geenejä, kuten LCK, MET ja LYN, joiden on havaittu olevan usein yli-ilmentynyt ihmisen syövässä, mukaan lukien PC [79], tehokas tyrosiini-proteiinikinaasi-inhibiittorit, kuten Dasatinibia, Imatinibiin, Gefitinibi, erlotinibi ja Sunitinibi on kehitetty syöpälääkkeiden [80].

Kohti geneettinen allekirjoituksen hypometylaatio haimasyövän

Aberrant hypermetylaatiota promoottori CpG-saarekkeiden on tiiviisti liittyy geenien, kun taas hypometylaatio voi johtavat säätelyä geenejä. Tuore katsaus [81], käsittelee geenejä, joiden on todettu olevan hypometyloidut PC. Viitaten tähän geeniperimä, emme löytää vahva korrelaatio hypometylaatio ja säätelyä; erityisesti, seitsemän yhdeksästä mainitut geenit tässä tarkastelussa (SERPINB5, CLDN4, SFN, S100P, S100A4, MSLN, ja PSCA) on merkittävästi voimistunut, jossa SERPINB5, SFN, S100P, ja PSCA joukossa 100 eniten ilmen- tymisen lisääntymisen geenien analyysimme ( Taulukko S1).

kattava tutkimus poikkeava metylaatio PC on suoritettu Tan et ai. [82], joka profiloitu 1505 CpG sivustoja 807 geenejä. Alustavat tutkimukset saatiin luettelo 63 geenien CpG sivuston hypometylaatio ja lisääntynyt mRNA: n ilmentymisen. Hieman yllättäen, kirjoittajat havaittiin samanlainen määrä geenejä CpG sivuston hypometylaatio ja laski mRNA: n ilmentymisen. Kun lisäkokeita, 35 63 geenit tunnistettiin kirjoittajat ehdokkaaksi geenejä, jotka säätelevät hypometylaatio PC. Huomaamme, että kahdeksan 35 kandidaattigeenien (ID1, MMP7, MST1R, NBL1, PHLDA2, PLAT, PLAUR ja SFN), ja vielä 8 (IL8, SPP1, CLDN4, MMP-1, ARHGDIB, NQO1, ITGB4, SERPINB5, ja TFF1 ) alkuperäisestä luettelosta 63 geenien myös merkittävästi yläreguloituja tutkimuksessamme.

Yhteenvetona kaksikymmentäkaksi geenejä (MUC4, SERPINB5, CLDN4, SFN, TFF1, S100P, S100A4, MMP-1, MMP7, MSLN, PSCA, ID1, MST1R, NBL1, PHLDA2, PLAT, PLAUR, IL8, SPP1, ARHGDIB, NQO1, ja ITGB4) ovat merkittävästi yläreguloituja analyysimme, ja on olemassa kokeellista näyttöä [81], [82] viittaavat siihen, että tämä säätelyä on johtuen hypometylaatio. Niinpä nämä geenit edesauttavat kasvava ehdokaslistan lukien MUC4 [83], jotka kuvaavat oletetun geneettinen allekirjoituksen hypometylaatio haimasyövän (taulukko 5). Tällainen geneettinen allekirjoitus voisi osoittautua hyödylliseksi varhaiseen toteamiseen PC, samalla tavalla kuin kliiniseen käyttöön poikkeava metylaation CCND2 [84] PC. Koska on syntymässä yksimielisyys siitä, että ”epigeneettisellä kaaos” edistetään muutoksia geenien ilmentyminen ja lopulta johtaa syöpään [85], on varsin todennäköistä, että monet geenit todettu merkittävästi voimistuvan (taulukko S1) on hypometyloidut PC. Niistä 22 geenit, IPA-analyysi paljastaa, että 11 geenit ovat tiedossa oleville PC (taulukko 5).

Mahdolliset biomarkkerit joukossa ilmen- tymisen lisääntymisen geenien

Tuumorikudos proteiinia biomarkkereita.

havainto usein raportoitu kirjallisuudessa on ristiriita tason proteiinin ilmentymistä, ja että sen transkriptin tietyn solutyypin [86]. Siitä huolimatta, löydämme noin 70% kolmekymmentä kaksi kasvainkudoksen proteiinin biomarkkereita tunnistettu kaksi äskettäin arviot [87], [88] havaittiin voimistuvan 2-kertaisesti analyysimme. Joukossa merkittävästi voimistunut (pfp 0,15), olivat klusterin liittyvien geenien aktiini microfilamentti, lGAlS1 (galektiini-1), ACTN4 (aktiini-4), PLS1 (plastin-1), TPM2 (tropomyosin β), CFL1 (cofilin -1), ENO1 (α-enolaasi), ja MSN (moesiini). Useimmat näistä proteiineista ovat tunnettuja aktiinia sitovia proteiineja, jotka voivat moduloida aktiinin microfilamentti tai moduloida sen ympäristön solukalvon kanssa.

Muita ehdotettuja kasvainkudoksen proteiinin biomarkkerit [87], [88] merkittävästi yläreguloituja analyysimme ovat SFN, AGR2, LGALS1, LGALS3, THBS2, TGFB1, ja neljä jäsentä S100 perheen, S100A6, S100A10, S100A11, ja S100A2 [89]. Löydämme kolme muuta jäsentä S100 perheen, S100A4, S100A16 ja S100P olivat myös merkittävästi voimistunut (taulukko S1). S100 perhe pienimolekyylipainoisten kalsiumia sitovia proteiineja on vahva assosiaatioita syövän [90], ja useat niistä on käytetty merkkiaineina melanooman ja muiden syöpien. On huomattava, että S100P on yksi yliaktiivista geenien analyysimme ( x 10

6). Äskettäin on ehdotettu, että S100P voidaan käyttää proteiinin biomarkkeri intraduktaalisissa papillaarinen mucinous kasvaimet (IPMN) haiman [91], ja haiman adenokarsinooma [92].

Seerumin proteiinin biomarkkereita.

varhainen diagnoosi haimasyöpä on välttämätöntä parantaa huonon ennusteen liittyy PC. Seerumin biomarkkerit tarjoavat erittäin houkutteleva ja ei-invasiivisia ratkaisu, ja ovat siten erittäin kysyttyjä [14]. Kuitenkin käytettävissä on vain vähän seerumin biomarkkereita PC [15], jossa hiilihydraatti biomarkkereiden CA 19-9 on yleisimmin käytetty.

Koska seerumin proteiineihin biomarkkerit kuten CA-125 voidaan pilkkoa ja vapauttaa PC [93] korrelaatiota seerumin biomarkkereita ja mRNA: n ilmentymisen ei välttämättä odoteta (vaikka kyseessä on CA-125, on näyttöä siitä, että se on yli-ilmentynyt sekä [93]). Olemme kuitenkin pyrkineet tutkimaan, onko jokin ehdotettu seerumin proteiini biomarkkereiden äskettäisessä kirjallisuudessa [3] yläreguloituja haimasyövän tasolla mRNA. Hieman yllätykseksemme huomasimme, että noin kolmasosa vastaavien geenien, C3, B2M, C1QB, CD9, TIMP1, PGK1-, SERPINA1, APOE, AGR2, APOC1 SPP1, olivat merkittävästi yläreguloituja analyysimme. Nämä tulokset osoittavat meidän corhort 827 merkittävästi voimistunut geenien myös edustavat rikastettua pooli ehdokas seerumin proteiinin biomarkkereita. Kaupallinen saatavuus monien ihmisen vasta-aineiden esiin mielenkiintoinen mahdollisuus suorittaa järjestelmällisesti näytön seerumin, havaitsemiseksi proteiinin tuotteiden merkittävästi voimistunut geenien analyysimme. Vaikka yksittäiset biomarkkerit voivat kärsiä kysymysten herkkyys ja spesifisyys [14], lupaus on, että suuri määrä biomarkkereiden, erottuva allekirjoitukset syntyy todennäköisesti, jotka korreloivat diagnoosi ja prognoosi.

Matrix metalloproteinase biomarkkereita.

matriksimetalloproteaaseja edustavat näkyvin perheen proteinaasien liittyy kasvaimen kehittymisen [94]. Meidän analyysi, huomasimme, että seitsemän matriksimetalloproteaaseja (MMP) ja kuusi proteaaseja liittyvä perhe ”disintegriini- ja metalloproteaasi” (ADAM) on merkittävästi voimistuvan (taulukko 6). Kolme näistä (MMP-9, ADAM9 ja ADAM10) havaittiin myös voimistuvan Grutzman

et al.

[20].

Matrix metalloproteaasit ovat ryhmä sinkki-proteaasien että on kyky hajota jokainen osa soluväliaineen (ECM). Kasvainsolut yli-ilmentävät näitä proteaaseja, jotta hajottavat tyvikalvon ja tunkeutua ympäröivään kudokseen. Tämä toiminta on myös tarvitaan intravasation ja ekstravasaation tapahtumia etäpesäkkeitä. MMP alustoille myös muita kuin ECM molekyylejä, jotka vaihtelevat kasvutekijä esiasteista ja solun pinnan adheesiomolekyylien angiogee- estäjä esiasteita [95]. MMP: t ovat myös sekaantuneet epiteelin ja mesenkymaalitransitioon (EMT) [96]. Vaikka MMP ovat hyvin tunnustettu rooleja myöhäisessä vaiheessa syövän etenemisen, invaasio, ja etäpesäkkeiden, kehittyvien todisteet viittaavat siihen, että rooli MMP kasvainten synnyssä on monimutkaisempi [97].

Yksi lupaava ja jännittävä