Krooninen sairaus

tiivistelmä

Perimän kopioluvun poikkeamia (CNAs) mahasyövän on jo laajalti tunnettu joukko vertaileva genominen hybridisaatio (array CGH) analyysi. Kuitenkin osallistuminen genomisen CNAs prosessissa submukoosisen invaasion ja imusolmuke etäpesäke alussa mahalaukun syöpä on edelleen huonosti ymmärretty. Tässä tutkimuksessa käsitellä tätä asiaa, olemme keränneet yhteensä 59 kasvaimen näytteitä 27 potilasta, joilla limakalvon alaista-invasiivisen syöpien (SMGC), analysoitiin niiden genomista profiileja array CGH, ja verrattiin niitä välillä pariksi näytteitä limakalvojen (MU) ja limakalvon alaista (SM) invaasio (23 paria) ja SM invaasion ja imusolmukkeesta (LN) etäpesäke (9 paria). Aluksi teimme olettamuk- että hankinta erityisiä CNA (t) on tärkeää, että nämä prosessit. Emme kuitenkaan havaittu merkittävää eroa määrä genomista CNAs välillä pariksi MU ja SM, ja välillä pariksi SM ja LN. Lisäksi emme löytäneet mitään CNAs nimenomaan liittyy SM invaasion tai LN etäpesäke. Niistä 23 tapausta analysoidaan, 15 oli joitakin samankaltaista genomista profiloinnin välisen SM ja MU. Mielenkiintoista, 13 15 tapauksessa osoitti myös joitakin eroja genomista profiileja. Nämä tulokset viittaavat siihen, että suurin osa SMGCS koostuvat heterogeeninen alapopulaatioiden peräisin samasta klonaalinen alkuperä. Vertailu genomista CNAs välillä SMGCS ja ilman LN etäpesäke paljasti, että voitto 11q13, 11q14, 11q22, 14q32 ja monistaminen 17q21 esiintyi useammin metastaattisessa SMGCS, mikä viittaa siihen, että nämä CNAs liittyvät LN etäpesäkkeiden varhaisen mahasyöpä. Lopuksi todettakoon, että tiedot viittaavat siihen, että sukupolven geneettisesti erilaista subkloonia sijaan hankinta erityisiä CNA at MU, on olennainen prosessi submukosaalisen hyökkäyksen, ja että subkloonia jotka hankkivat voitto 11q13, 11q14, 11q22, 14q32 tai monistamiseen 17q21 ovat tullee metastaattisen.

Citation: Kuroda A, Tsukamoto Y, Nguyen LT, Noguchi T, Takeuchi I Uchida M, et al. (2011) Perimän profilointi Submukosaalinen-invasiivinen Mahalaukun Cancer by Array-Based Comparative Genominen Hybridisaatio. PLoS ONE 6 (7): e22313. doi: 10,1371 /journal.pone.0022313

Editor: Giuseppe Novelli, Tor Vergata University of Rome, Italy

vastaanotettu: 25 helmikuu 2011; Hyväksytty: 19 Kesäkuu 2011; Julkaistu: 21 heinäkuu 2011

Copyright: © 2011 Kuroda 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: Tämä tutkimus tuettiin osittain opetusministeriön, tiede, urheilu ja Japanin kulttuuri, ja avustukset-in-Aid nuorten tutkijoiden (B), nro 20790286 (https://www.mext.go.jp), ja Research Fund harkinnan presidentin, Oita University (https://www.oita-u.ac.jp/english/index.html). Ei ylimääräistä ulkoista rahoitusta saatiin tätä tutkimusta varten. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Mahalaukun syöpä on edelleen yksi kaikkein tappavia sairauksia, vaikka sen tasaisesti laskeva maailmanlaajuisesti. Kaiken kuolleisuus syöpään on arviolta 700000 tapaukseen vuodessa (10,4% kaikista syöpään liittyvien kuolemien), sijoitus toinen vain keuhkosyövän jälkeen [1]. Kliiniset tulokset on parempi, kun kasvainsolut rajoittuvat limakalvolle. Kuitenkin, kun kasvainsolut läpi muscularis limakalvon, kliiniseen tulokseen pahenee, koska riski imusolmuke etäpesäke, joka on yksi tärkeimmistä ennustettaessa mahasyövän, lisää merkittävästi 18% tai enemmän, verrattuna vähemmän yli 4%, kun kasvainsolut ovat rajalliset limakalvolle [2], [3]. Siksi ymmärtää paremmin mekanismeja prosessissa submukosaalisen hyökkäystä tarvitaan.

Tällä hetkellä on tunnettua, että monivaiheinen kertyminen geneettisiä poikkeavuuksia vastaa puhkeamiseen ja etenemiseen eri syöpiä [4]. Itse asiassa, on raportoitu, että kokonaismäärä genomisen poikkeavuuksien kasvaa syövän etenemisen eri kasvaimia [5]. Huomasimme myös, että taajuudet lisäämisessä 20q, 20p12, 1q42, 3q27 ja 13q34 ja tappiot 4q34-qter, 4p15, 9p21, 16q22, 18q21 ja 3p14, joka oli usein havaittu mahasyövän, esiintyi useammin AGC kuin in EGC [6]. Samalla se on viime aikoina raportoitu, että aikana syövän etenemisen, yhden tuumorisolun alkuperän kehittyy useita geneettisesti erilaista osapopulaatioiden hankkimalla erilaisia ​​genomista poikkeavuuksia. Saatu kasvaimen massa, joka koostuu geneettisesti heterogeeninen alapopulaatioiden, katsotaan tullut vastustuskykyisiä erilaisia ​​ympäristöön valinta paineiden [7], [8], [9], [10].

Array-pohjainen vertaileva genominen hybridisaatio (array CGH) on tietoja genomista kopioluvun poikkeamia (CNAs) koko genomin [11]. Lisäksi CGH on sovellettavissa myös tutkimuksen kasvaimeen genomisen heterogeenisyys [12], [13], [14], [15]. Vaikka useat ryhmät ovat käyttäneet array CGH alueiden tunnistamiseksi kätkeminen onkogeenisia tai kasvain heikentävän geenien mahasyövässä [6], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22 ], [23], [24], [25], CNAs liittyvät limakalvon alaista invaasion ja varhaisessa vaiheessa imusolmuke etäpesäke ei ole vielä määritetty. Lisäksi koska useimmat aiemmat tutkimukset CNAs mahasyövän on analysoitu vain yksi näyte kussakin kasvain, yksityiskohtia heterogeenisyys genomista profiileja yksittäisessä mahasyövän ovat pysyneet pitkälti epäselviä.

Tässä tutkimuksessa tutkimme osallistuminen genomisen CNAs prosessissa submukoosisen invaasion ja imusolmuke etäpesäke alussa mahasyövässä. Tätä tarkoitusta varten olemme keränneet kasvaimen näytteitä eri osia saman kasvaimen erikseen, analysoitiin niiden genominen profiileja array CGH, ja verrattiin genomisen profiilien välillä pariksi näytteiden limakalvojen (MU) ja limakalvon alle (SM) osat, ja SM-osa ja imusolmukkeiden solmu (LN) etäpesäke. Lisäksi vertaamalla CNAs välillä metastaattinen ja ei-metastasoituneen limakalvon alaista-invasiivisia syöpien (SMGC) tunnistimme ehdokas CNAs liittyvän LN etäpesäkkeiden varhaisen mahasyöpä.

Materiaalit ja menetelmät

etiikka lausunto

tutkimus hyväksyi eettinen komitea Oita yliopistollisen sairaalan (hyväksyntä nro P-05-04). Tietoon kirjallinen suostumus saatiin kaikista potilaista ja /tai heidän perheilleen.

Potilaat, kudosnäytteitä ja uuttamalla genomista DNA

Kaksikymmentä seitsemän SMGCS kirurgisesti resektoitiin at Oita yliopistollisessa sairaalassa. Kudosleikkeet leikattiin formaliinilla kiinnitetyt, parafiiniin upotettujen kudosten ja värjättiin hematoksyliinillä-eosiinilla (HE) histologista analyysiä varten ja toluidiinisinisellä (Wako, Osaka, Japani) ja uuttamalla genomista DNA: ta (kuvio 1A). Käyttämällä laser-capture mikrodissektion, keräsimme 1-3 näytteitä MU, SM ja /tai metastasoitunut LN osa samaa SMGC kudosta erikseen. Tämän seurauksena, pystyimme saamaan yhteensä 59 näytettä 27 potilasta (taulukko 1). Kaikki näytteet ovat suhteessa kasvainsolujen yli 70% kokonaismäärästä. Genomi-DNA uutettiin standardin proteinaasi K digestiomenetelmä, jonka jälkeen uutetaan fenoli /kloroformilla. Ei-neoplastisia mahalaukun kudoksesta samasta potilaista käytettiin normaalia ohjausta.

(A) HE (a, c ja e) sekä toluidiinisininen (b, d ja f) värjäys tapauksessa 18 niukassa (a ja b) sekä korkea- (c, d, e ja f) tehon näkemyksiä. Kudosleikkeet jälkeen mikrodissektion esitetään (d) ja (f). (B) Kohteen koesuunnitelmasta. Ensimmäinen genominen profiilit 23 MU näytteiden (a) verrattiin pariksi 23 SM näytteistä (b). Seuraavaksi genominen profiilit 9 SM näytteet (c), verrattiin vastaavan pariksi 9 LN näytteitä (d). Lopuksi genominen profiilit verrattiin välillä SM 12 tapauksia LN etäpesäkkeitä (e) ja SM 15 tapausta ilman etäpesäkkeitä (f). Yksittäiset näytteet (a) – (b) on merkitty yläindekseiksi taulukossa 1.

Array CGH ja data-analyysi

Array-CGH-analyysi suoritettiin käyttäen 44 K oligonukleotidi CGH pakat (Agilent Technologies Inc., Palo Aito, CA). Merkintöjä ja hybridisaatio suoritettiin protokollan mukaisesti, jonka Agilent Technologies Inc. Lyhyesti, 0,85-2 ug kasvaimen DNA: ta ja yhtä suuri määrä kontrolli-DNA digestoitiin Alul ja RsaI (Promega, Madison, WI, USA) 24 tunnin ajan 37 ° C: ssa. Digestoitu kasvain ja kontrolli-DNA leimattiin Cy5-dUTP ja Cy3-dUTP, vastaavasti, käyttäen genomista DNA: ta Labeling Kit Plus (Agilent), puhdistettiin Microcon YM-30-suodattimet (Millipore, Billerica, MA, USA), ja konsentroitiin 80,5 ui. Yhtä suuret määrät kasvaimen ja valvonta-DNA: t sen jälkeen yhdistettiin ja sekoitettiin ihmisen Cot-1 DNA: ta, liuotettiin hybridisaatiopuskuriin (Agilent Oligo aCGH Hybridisaatio Kit; Agilent Technologies), denaturoitiin ja hybridisoitiin CGH array 65 ° C: ssa 24 tuntia. Lasi levyjä pestiin ja sitten skannattu mukaisesti valmistajan ohjeiden.

Microarray kuvat analysoitiin käyttämällä piirreirrotuksen v.9.5.3.1 (Agilent Technologies) ja lineaarinen normalisointi (protokolla CGH-v4_95_Feb07), ja tuloksena saatavat tuotiin DNA Analytics v.4.0.81 (Agilent Technologies). Sen jälkeen normalisoituminen raaka tietojen log2ratio Cy5 (kasvain) ja Cy3 (Control) laskettiin. Poikkeava alueet määritettiin ADM-2-algoritmi on kynnysarvoa 8,0. Havaita voitot ja tappiot, asetamme parametrien aberraation suodattimet: vähimmäismäärä koettimien alueella 2, pienin absoluuttinen keskimääräinen log2ratio varten alueelle 0,26, enimmäismäärä poikkeavien alueiden 10000, ja prosenttiosuus penetrance per ominaisuus 0. Vastaavasti jos haluat havaita monistukset ja poistot, asetamme parametrien aberraation suodattimet: vähimmäismäärä koettimien alueella 2, pienin absoluuttinen keskimääräinen log2ratio varten alueelle 1,0, enimmäismäärä poikkeavien alueiden 10000, ja prosenttiosuus penetrance per ominaisuus 0. Data tuottamat antureista kartoitettu X ja Y-kromosomia eliminoitu. Genominen kannat antureista ja poikkeavien alueiden perustuivat UCSC maaliskuu 2006 ihmisen referenssijaksoa (hg18) (NCBI rakentaa 36 referenssijaksoa). Kaikki tiedot ovat MIAME yhteensopiva (https://www.mged.org/Workgroups/MIAME/miame.html) ja raaka tiedot on talletettu MIAME-yhteensopiva GEO tietokannasta (http: //www.ncbi.nlm.nih gov /geo /, hakunumero GSE26800). Yleiskatsaus koesuunnitelma esitetään kuviossa 1B. Vertailussa CNAs välillä pariksi MU ja SM osia, valitsimme 23 tapausta yhteensä 27 (kuvio 1 B, a ja b), koska genominen profiilit molempien osien näissä tapauksissa oli onnistuneesti analysoitu. Vastaavasti vertailussa CNAs välillä pariksi SM ja LN osia, valitsimme 9 12 tapausta, joiden LN osa (kuvio 1 B, c ja d). Lisäksi vertasimme taajuudet CNAs tapausten välillä ja ilman LN etäpesäkkeiden (kuvio 1 B, e ja f).

immunohistokemia

Immunohistokemia suoritettiin, kuten aiemmin on kuvattu [21] käyttämällä anti- EGFR (1:100, Dako, Glostrup, Tanska), anti-CTTN (1:200; Abcam, Cambridge, MA, USA) ja anti-ErbB2-(1:800; Cell Signaling Technology, Berverly, MA, USA) vasta-aineita.

tilastollinen

Pariksi t-testiä ja Fisherin testiä käytettiin. Erot

P

0,05 katsottiin tilastollisesti merkitsevä.

Tulokset

Perimän klonaalisuuden ja heterogeenisuus limakalvon ja limakalvon alaista osia SMGC

Tutkiakseen osallistuminen genomisen CNAs prosessissa submukoosisen hyökkäyksen, ensin verrataan määrä CNAs välillä pariksi MU ja SM näytteitä 23 SMGCS (kuvio 2A). Yksitoista 23 tapausta osoittivat lisääntynyt määrä CNAs SM osaan verrattuna MU osa, 11 osoitti määrän väheneminen, ja jäljellä yksi tapaus ei osoittanut muutosta (kuvio 2A). Tämän seurauksena, ei ollut tilastollisesti merkittävää eroa määrä CNAs välillä pariksi MU ja SM osia (kuvio 2A, eikä merkittäviä pariksi t-testi). Lisäksi tunnistaa CNAs nimenomaan liittyy limakalvon alaista invaasio, vertasimme keskimäärin taajuudet CNAs vuonna MU annoksena kuin pariksi SM osa (kuvio 2B), mutta eivät löytäneet mitään.

(A) vertailu määrä CNAs on MU ja SM osia. Tätä analyysiä varten näytteet merkitty ”a” ja ”b” taulukossa 1 käytetty. (B) Genome laajuinen taajuuksien CNAs MU ja vastaava pariksi SM 23 tapauksessa. Vaakaviivat: oligonukleotidikoettimia näkyvät järjestyksessä kromosomeissa 1 22. Kussakin kromosomissa, kloonit esitetään järjestyksessä p telomere Q telomeerivasta. Pystysuorat viivat: taajuus (%) voitot (positiivinen akseli) ja tappiot (negatiivinen akseli) on esitetty kunkin koetin. (C-F) edustaja genomista profiilia MU ja SM osia SMGC. Koko genomista profiilit pariksi MU (yllä) ja SM (alla) annoksia tapauksessa 4 on esitetty (C). Yksityiskohtaiset genomista profiilit CHR9, CHR 7 ja Chr11 on esitetty (D), (E) ja (F), vastaavasti. Vaakaviivoja keskustan yläpuolella edustavat alueita voitto, ja ne keskikohdan alapuolella edustavat alueiden menetys. Sekä MU ja SM osoittavat samanlaista genomista kuvioita kromosomissa 9p (D). Kuitenkin monistaminen 7p12, jossa EGFR-geeni sijaitsee, havaitaan vain MU-osa (E), ja voitto 11q13, jossa CTTN geeni sijaitsee, on havaittu ainoastaan ​​SM-osan (F).

tutkimiseksi ero CNAs välillä MU ja SM samasta kasvain, vertasimme genomisen profiilit pariksi MU ja SM kussakin tapauksessa. Yksi edustaja tapaus on esitetty kuvassa 2C, D, E ja F. pariksi MU ja SM näytteet jakoivat samanlaisen genomista poikkeavuus kromosomissa 9p (kuvio 2D). Oli kuitenkin selvä genomista poikkeamia kromosomien 7p ja 11 samassa asiassa, kuten kuvassa 2E ja F. monistaminen 7p12 havaittiin vain MU, mutta ei SM (kuvio 2E), ja kromosomin 11 havaittiin ainoastaan ​​SM, mutta ei MU (kuvio 2F). Nämä tulokset viittaavat siihen, kasvainsolujen MU ja SM tämän tapauksen olivat kloonaamalla niihin liittyvät, mutta sisältyy geneettisesti heterogeeninen osapopulaatioiden.

Seuraavaksi onko kasvainsolut osoittaa monistamiseen 7p12 ja ne osoittavat voitto 11q13 of tapaus 4 olivat todella rajattu MU ja SM vastaavasti analysoimme kudososat tapaus 4 immunohistokemiallisesti vasta-aineilla EGFR, joka monistettiin vain MU osaan (kuvio 2E), ja CTTN, joka sai ainoastaan ​​SM osa (kuvio 2F). Kuten kuviossa 3, positiivinen immunoreaktiivisuus EGFR rajoittui MU osaan (kuvio 3D, E ja F), kun taas ainoastaan ​​SM osa oli vahvaa immunoreaktiivisuus CTTN (kuvio 3G, H ja I). Nämä tulokset viittaavat siihen, että, jos 4, kasvainsolut 7p vahvistus MU voinut ovat tunkeutuneet SM, kun taas ne, joilla on kromosomi 11 vahvistuksen ehkä ovat tunkeutuneet SM.

HE värjäystä (A-C), ja immunohistokemia vasta-aineilla EGFR (D-F) ja CTTN (G-I) on esitetty matalan (A, D ja G) ja korkea (B, C, E, F, H ja I) tehon näkemyksiä. EGFR, joka monistettiin vain MU osaan (katso kuvio 2E), on voimakkaasti positiivinen vain MU osaan (D, E ja F). Samaan aikaan, ilmentymä CTTN, joka sai ainoastaan ​​SM (katso kuva 2F), arvo on suurempi positiivisuuden SM kuin MU (G, H ja I). ​​

Seuraavaksi analysoimme genomista klonaalisuuden ja heterogeenisyys MU ja SM muita tapauksia. Muista 22 tapauksessa, 14 osoitti samanlaista mallia genomi poikkeavuus MU ja SM (kuviot S1 (6 tapausta) ja S2 (8 tapausta)), mikä viittaa siihen, että syöpäsolut MU ja SM näistä tapauksista olivat kloonaamalla liittyvä . Mielenkiintoista, 12 14 tapauksista oli merkitsevä ero genomisessa profiilin kuvioita välillä MU ja SM (kuviot S1 (6 tapausta) ja S2 (6 tapausta)), mikä viittaa siihen, että nämä tapaukset olivat myös sisältyy geneettisesti heterogeeninen osapopulaatioiden.

Perimän klonaalisuuden ja heterogeenisuus ensisijainen (SM) ja metastaattinen (LN) osia SMGC

Seuraavaksi tutkimaan osallistumista CNAs prosessissa imusolmuke etäpesäke varhaisen mahasyöpä, vertasimme numero ja CNAs välillä pariksi ensisijaisen (SM) ja metastaattinen (LN) osat 9 SMGCS (kuvio 4A). Kolme 9 tapausta osoittivat lisääntynyt määrä CNAs LN osaan, kun taas loput 6 tapauksissa väheni (kuvio 4A). Tämän seurauksena, ei ollut merkitsevää eroa määrä CNAs välillä pariksi SM ja LN osia (kuvio 4A, ei ole merkittävää pariksi t-testi). Lisäksi tunnistaa CNAs nimenomaan liittyvän LN etäpesäkkeitä, vertasimme keskimäärin taajuudet CNAs SM kanssa siinä pariksi LN osasta (kuva 4B), mutta eivät löytäneet mitään.

(A) vertailu määrä CNAs SM ja LN osia. Tätä analyysiä varten näytteet merkitty ”c” ja ”d” taulukossa 1 käytetty. (B) Genome laajuinen taajuuksia CNAs SM sitä vastaavan pariksi LN 9 tapauksessa. Vaakaviivat: oligonukleotidikoettimia näkyvät järjestyksessä kromosomeissa 1 22. Kussakin kromosomissa, kloonit esitetään järjestyksessä p telomere Q telomeerivasta. Pystysuorat viivat: taajuus (%) voitot (positiivinen akseli) ja tappiot (negatiivinen akseli) on esitetty kunkin koetin. (C, D ja E) edustaja genomista profiili SM ja LN osia SMGC. Koko genomista profiilit pariksi SM (yllä) ja LN (alla) annoksia tapaus 9 on esitetty (C). Yksityiskohtaiset genomista profiilit CHR8 ja Chr14 on esitetty (D) ja (E), vastaavasti. Vaakaviivoja keskustan yläpuolella edustavat alueita voitto, ja ne keskikohdan alapuolella edustavat alueiden menetys. Sekä SM ja LN osoittavat samanlaista genomista kuvioita kromosomissa 8 (D). Kuitenkin, kromosomin 14 q havaitaan ainoastaan ​​SM-osa (E).

tutkimiseksi ero CNAs välisen SM ja LN saman kasvaimen, vertasimme genomisen profiilit pariksi SM ja LN näytteet kussakin tapauksessa. Edustava tapaus on esitetty kuviossa 4C, D ja E. pariksi SM ja LN näytteet jakoivat samanlaisen genomista poikkeavuus kromosomissa 8 (kuvio 4D), mikä viittaa siihen, että molemmat osat olivat peräisin samasta kloonialkuperää. Kuitenkin kromosomin 14 havaittiin vain SM, mutta ei LN (kuvio 4E). Nämä tulokset viittaavat siihen, että kasvaimen solut SM ja LN osia tässä tapauksessa oli kloonaamalla niihin liittyvät, mutta sisältyy geneettisesti heterogeeninen osapopulaatioiden.

analysoidaan myös genomista klonaalisuuden ja heterogeenisuus SM ja LN osia muista tapauksista. Muista 8 tapausta, 5 oli saman suuntainen perimää poikkeamia sekä SM ja LN (kuva S3), mikä viittaa siihen, että pariksi SM ja LN osia näistä tapauksista olivat kloonaamalla niihin liittyviä. Lisäksi 4 5 tapauksessa osoitti merkittävää eroa genomisessa profiilin kuvioita välillä SM ja LN (kuva S3), mikä viittaa siihen, että nämä tapaukset olivat myös sisältyy geneettisesti heterogeeninen osapopulaatioiden.

vertailu genomisten profiilien välillä metastasoitunut ja ei-metastasoitunut SMGC

koska mitään tilastollisesti merkitseviä eroja havaittiin taajuudet CNAs välillä pariksi SM ja LN osat (kuva 4B), me arveltu, että alapopulaatiot kuljettavat etäpesäke liittyvää CNAs saattaisi olla läsnä SM samoin koska LN osan metastaattisen SMGC. Siksi me seuraavaksi verrattuna taajuudet CNAs SM osaan metastaattisen SMGCS (12 tapausta) kanssa ei-metastasoituneen SMGCS (15 tapausta), ja totesi, että voitot on 11q13, 11q14, 11q22 ja 14q32 havaittiin useammin metastaattisessa SMGCS kuin ei-metastasoituneen SMGCS (kuvio 5A ja taulukko 2). Vertasimme myös taajuudet korkean tason kopioluvun poikkeamia, kuten vahvistus ja poisto, ryhmien välillä, ja havaitsi, että monistuminen 17q21 havaittiin useammin metastaattisen SMGCS kuin ei-metastasoituneen SMGCS (taulukko 3 ja taulukko S1) . Nämä tulokset viittaavat siihen, vahvistukset 11q13, 11q14, 11q22, 14q32 ja monistaminen 17q21 osallistuvat LN etäpesäkkeiden SMGCS.

(A) Taajuus (%) voitot (positiivinen akseli) ja tappiot (negatiivinen akseli ) 12 SMGCS kanssa imusolmuke etäpesäke (LN (+) 12 tapausta) ja 15 SMGCS ilman imusolmuke etäpesäke (LN (-) 15 tapausta) on esitetty. Tätä analyysiä varten näytteet merkitty ”e” ja ”f” taulukossa 1 käytetty. (B) Immunohistokemialliset anti-ErbB2-vasta-aineen. Ensisijainen SM (a, b ja c) osat on immunovärjättiin vasta-ErbB2: ta vastaan. Tapaukset, joissa vahvistus on 17q21 oli vahvaa immunoreaktiivisuus ErbB2 (a ja b), kun taas tapauksissa ilman tällaista vahvistusta ei (c).

minimaalinen yhteinen alue monistaminen 17q21 sisälsi 5 geenit lueteltu taulukossa 3. Koska erbB2, tunnettu onkogeeni [26], [27], [28], oli sisällytetty luetteloon, suoritimme immunohistokemiallista analyysiä ErbB2 yli-ilmentymisen kaikissa 27 tapauksessa. Kuten kuviossa 5B, tapauksia 17q21 vahvistus osoitti vahvaa värjäytymistä ErbB2 SM, kun taas yhdessä tapauksessa ilman vahvistusta ei. Lisäksi erbB2 yliekspressio oli merkitsevästi yhteydessä 17q21 vahvistus (taulukko 4), mikä viittaa siihen, että erbB2 vahvistusta ja yli-ilmentyminen saattaa olla mukana LN etäpesäkkeiden osuus SMGCS.

Keskustelu

on laajalti hyväksytty, että kasvain syntyy yhden solun. Mutta miten se etenee jo pitkälle keskustellaan edelleen. Varhaiset tutkimukset paksusuolen ja haiman syövät johti käsitys, että kehitys ja näiden syöpien eteneminen liittyy kertyminen kromosomipoikkeavuuksien, kutsutaan monivaiheisessa tumorigeneesin malli [29], [30]. Esimerkiksi genomista aberraatioita APC, KRAS, Smad4 ja TP53 geenit ovat mukana adenooma-karsinooma-sekvenssin paksusuolessa [29]. Kuitenkin tällaiset tutkimukset keskittyivät ainoastaan ​​osa kasvaimeen liittyvien geenien ja kiinnitetty huomiota useimpien muiden geenien. Lisäksi tämä malli ei pystynyt arvioimaan merkitystä kasvaimensisäisenä genomista heterogeenisyys varten kasvainten kehittymiseen ja etenemiseen. Samaan aikaan, viimeaikaiset tutkimukset ovat johtaneet perustamiseen toisen mallin, nimetty klonaalisen evoluutiomalli [7], [9], [10]. Tässä mallissa yksi klooni kehittyy useita erillisiä alapopulaatioihin kertyy erilaisia ​​geneettisiä poikkeavuuksia. Hallitseva väestö voidaan korvata erilliset alapopulaatioiden yksittäisessä kasvain massa kautta vaikutuksia ympäristöön valinta paineen ja /tai vaiheessa syövän etenemisen. Tämän seurauksena, useita geneettisesti heterogeeninen solupopulaatioiden voivat toimia yhden ainoan tuumorimassan. Todisteet kasvaimensisäistä geneettisen heterogeenisyyden liittyy klonaalinen kehitys on saatu erilaisia ​​kiinteitä kasvaimia, mukaan lukien eturauhassyöpä [14], Barrettin ruokatorvi [31], munasarjasyöpä [32], [33], kohdunkaulan syöpä [34], rintasyöpä [15], [35], neuroblastooma [36], haimasyöpä [13], [37], ja peräsuolen syöpä [38]. Mielenkiintoista on, että tutkimus tappava metastaattisen eturauhassyövän, ei CNAs liittyvät nimenomaan paikalle etäpesäkkeiden todettiin [14]. Samoin tutkimus korkealaatuisesta vakavien munasarjasyövän ei ollut näyttöä suhde hankinta sisplatiinin vastuksen ja erityisiä CNAs [39]. Nämä tulokset viittaavat siihen, että monivaiheisessa tumorigeneesin mallia, joissa tiettyjä poikkeamia tärkeitä rooleja kasvainten kehittymiseen ja etenemiseen, ei aina edustaa tapaa, jolla kasvaimia hankkivat pahanlaatuinen luonne. Esillä olevassa tutkimuksessa olemme aluksi arveltu, että hankinta tiettyjä CNA (t) voi olla tärkeää limakalvon alaista hyökkäystä. Emme kuitenkaan löytäneet mitään CNAs jotka olivat yleisempiä SM kuin pariksi MU näyte. Lisäksi olemme myös havaittu mitään merkittävää eroa määrän osalta CNAs että pariksi MU ja SM osia. Havaitsimme kuitenkin, että suurin osa SMGCS koostuivat kloonaamalla liittyviä, mutta geneettisesti erilaista alapopulaatioista, viittaa siihen, että klonaalinen kehittyminen voi tapahtua etenemisen aikana syöpään. Yhdessä vaikka tapausten määrä tutkittiin rajoittui, havaintomme ehdotti, että sukupolvi geneettisesti erilainen osapopulaatioiden sijaan hankinta erityisiä CNAs vuonna MU osa voi olla tärkeä prosessi submukosaalisen hyökkäystä. Sen Näiden havaintojen perusteella ehdotamme hypoteettinen malli prosessin SM invaasion ja LN etäpesäkkeiden varhaisen mahasyöpä (kuva 6). Vahvista Tämän hypoteesin lisätutkimuksia suurempia näytteitä tarvitaan.

vaakasuora viiva keskellä luku ilmoittaa muscularis limakalvon. Gray ympyrät osoittavat syöpäsoluja. Värillin ympyrät osoittavat genomista poikkeavuuksia. Mahalaukun kasvaimet syntyvät yhden solun yhden (tai muutaman) genomista poikkeamia (a). Yksittäinen klooni sitten proliferates tehokkaammin kuin naapureitaan (b). Prosessin aikana leviämisen mahalaukun limakalvon, jotkut kasvainsolut hankkia uusia mutaatioita sattumanvaraisesti. Tämän jälkeen, kukin geneettisesti erilaista Subkloonien muodostaa ainutlaatuisen alapopulaatio (c ja d). Näistä alapopulaatioiden, vain yksi (t), joiden kapasiteetti on hyökkäyksen voi kulkea muscularis limakalvon ja lisääntymään submukoosassa (d ja d ’). Tärkeää on, muita klooneja ei voi tunkeutua sisään submukoosassa (c), mutta se voi lisääntyä ja muodostaa -alapopulaatioiksi geneettisesti erillään invasiivisen yksi. Invaasion jälkeen, yksi (tai muutama) alapopulaatio jälleen kehittää edelleen geneettisesti erilaista osapopulaatioiden kautta klonaalinen kehitys (e ja f), ja yksi kapasiteetti etäpesäke voi levinnyt imusolmukkeisiin (f ja f ’). Täten alustavan syöpäkasvain tulee heterogeeninen seurauksena klonaalisen evoluution.

tutkimustuloksia SMGCS koostuvat geneettisesti heterogeeninen alapopulaatioiden tärkeämpää mahasyövän tutkimusta ja hoitoa, koska kasvain heterogeenisyys tekee kehittää tehokkaita lääkkeitä vaikeaa. Koska genominen CNAs vaikuttaa geenien ilmentyminen erilaisissa syövissä [16], [21], [40], [41], [42], [43], on mahdollista, että kukin geneettisesti erilaista alapopulaatioiden yhden ainoan kasvain voi vaihdella sekä biologista käyttäytymistä ja vastaus syöpälääkkeet, kuten molekyyli- kohdentamisaineita. Cooke et ai. ovat ehdottaneet, että selkeyttäminen erilaisten geneettisten alapopulaatioiden yksittäisessä kasvain mahdollistaisi tehokasta hoitoa käyttäen lääkeaineeseen kohdistettu yhteisen genomista poikkeavuus tai yhdistettynä aineiden kohdistaminen ainutlaatuinen genomista poikkeamia kussakin erillisen alapopulaatioiden [39]. Tämä strategia voi myös sopiva hoitamaan mahasyövän.

Niistä 23 tapauksessa analysoimme, 15 osoitti klonaalisen suhde MU ja SM osia. Lisäksi 13 jälkimmäisen 15 tapauksessa osoitti myös eroja CNAs kahden alueen välillä, mikä viittaa siihen, että klonaalinen kehitys tapahtuu usein alkuvaiheessa mahasyövän. Suhde pariksi MU ja SM näytteet muissa 8 tapausta ilman yhteisiä CNAs jäi epäselväksi. Kaksi mahdollista selitystä voidaan ehdotti. Yksi on se, että kasvaimia pariksi osaan, joka ei ole yhteistä CNAs, kehitetään itsenäisesti. Toinen on se, että pariksi osuudet jaettu muun tyyppisiä geneettisiä poikkeavuuksia, kuten mutaatiot ja siirtäminen, jota ei voida havaita array CGH. Jälkimmäisessä tapauksessa, seuraavan sukupolven sekvensointi voisi olla hyödyllinen analysoitaessa tällaisten suhteiden.

Tässä tutkimuksessa lisäämisessä 11q13, 11q14, 11q22 ja 14q32, ja vahvistus on 17q21, esiintyi useammin SM osaan metastaattisen SMGCS kuin niissä ei-metastasoituneen SMGCS. Mielenkiintoista, voitot klo 11q13 ja 14q32 ovat tiettävästi mukana maksan etäpesäke paksusuolensyöpä [38]. Näin ollen, nämä tiedot viittaavat siihen, että vahvistus 11q13 ja 14q32 voi olla mukana etäpesäkkeitä ruoansulatuskanavan syöpien. Kromosomi 17q21 satamat voimakas onkogeeni, erbB2. Association of ErbB2 ilmaisun kanssa kliinis-mahasyövän on tutkittu useissa tutkimuksissa [44], [45], [46], [47], [48], [49]. Kuitenkin vaikutus ErbB2 ilmentymisen vaikutus LN etäpesäkkeitä erosivat joukossa tutkimuksia [44], [46], [47]. Esillä olevassa tutkimuksessa, vaikka rajallinen määrä SMGCS tutki kaikki ne, joilla on ErbB2: vahvistus ja yli-ilmentyminen osoitti imusolmuke etäpesäke. Lisätutkimuksia käyttämällä suurempaa määrää SMGCS tarvitaan arvioimaan merkitystä tämä suuntaus.

tukeminen Information

Kuva S1.

Tapaukset osoittavat sekä yhteisiä että erilaisia ​​genomista poikkeamia välillä MU ja SM osia. Vasemmassa paneelit esittävät yhteisiä piirteitä perimän poikkeamia MU ja SM tapauskohtaisesti. Keskuksen ja oikea paneeli näyttää erilaisia ​​malleja genomi poikkeama kahden osan välillä kussakin tapauksessa.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0022313.s001

(TIF) B Kuva S2.

Tapaukset osoittavat sekä yhteisiä että erilaisia ​​genomista poikkeamia välillä MU ja SM osia. Yhteiset ja eri malleja perimän poikkeamia välillä MU ja SM kussakin tapauksessa on esitetty.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0022313.s002

(TIF) B Kuva S3.

Tapaukset osoittavat sekä yhteisiä että erilaisia ​​genomista poikkeamia välillä SM ja LN osia. Vasemmassa paneelit esittävät yhteisiä piirteitä perimän poikkeamia välillä SM ja LN tapauskohtaisesti. Keskuksen ja oikea paneeli näyttää erilaisia ​​malleja genomi poikkeama kahden osan välillä kussakin tapauksessa.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0022313.s003

(TIF) B Taulukko S1.

Toistuva monistukset ja deleetioita SMGCS.

doi: 10,1371 /journal.pone.0022313.s004

(DOC) B

Kiitokset

Kiitämme Misuzu Taguchi, Yoko Miyanari ja Tsuyoshi Iwao erinomaisesta teknisestä avusta.