Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

biologinen perusta syövän tuntematon ensisijainen (CUP) molekyylitasolla vielä tunneta laajalti ilman näyttöä siitä yhteinen biologinen kokonaisuus on olemassa. Täällä me arvioida mahdollisuutta erottaa yhteinen diagnostinen biomarkkeri CUP käyttäen microarray geeniekspressioanalyysissä.

Methods

Kasvain mRNA näytteitä 60 potilasta, joilla CUP analysoitiin käyttämällä Affymetrix U133A Plus 2.0 GeneChip- ja normalisoitiin asinh (hyperbolinen arkussinin) transformaation rakentaa keskimääräisen geenien ilmentyminen profiilin nimenomaan CUP. Geeni-ilmentyminen profiilin spesifisiä ei-CUP ryhmä muodostettiin käyttäen julkisesti saatavilla raaka microarray aineistoja. T-testit suoritettiin vertaamaan CUP ei-CUP ryhmät ja top 59 CUP erityisiä geenejä, joilla on korkein kertaluokkamuutos valittiin (

p

-arvo 0,001).

Tulokset

Niistä 44 geenit, jotka olivat säädellään ylöspäin CUP ryhmässä, 6 geenejä ribosomaalisen proteiineja tunnistettiin. Kaksi näistä geeneistä (

RPS7

ja

RPL11

) tiedetään osallistuvan MDM2-p53-reitin. Havaitsimme myös useita geenejä, jotka liittyvät etäpesäkkeiden ja apoptoosin, mikä viittaa biologiseen ominaisuus CUP.

Johtopäätökset

proteiinituotteiden säädelty ja alas geenien tunnistettu tässä tutkimuksessa saattaa olla kliinisesti käyttökelpoisia ainutlaatuinen biomarkkereita CUP.

Citation: Kurahashi I, Fujita Y, Arao T, Kurata T, Koh Y, Sakai K, et al. (2013) microarray-Based geeniekspressioanalyysissä tunnistaa Diagnostic biomarkkereita Unknown Ensisijainen Cancer. PLoS ONE 8 (5): e63249. doi: 10,1371 /journal.pone.0063249

Editor: Ming Tat Ling, Queensland University of Technology, Australia

vastaanotettu: 27 marraskuu 2012; Hyväksytty: 01 huhtikuu 2013; Julkaistu: 09 toukokuu 2013

Copyright: © 2013 Kurahashi 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 työ tukivat myöntämisen-in-tuki tieteellisen tutkimuksen alkaen terveysministeriön, Labour and Welfare. 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

syöpäpotilailla tuntemattomia ensisijainen (CUP) läsnä etäpesäkkeitä, jonka ensisijainen sivusto ei löydy, vaikka laaja standardi tutkimuksessa. Ennuste sairastavien potilaiden CUP on yleensä huono saavien empiiristä hoitoja. Mediaani selviytyminen aika on 3-9 kuukautta, vaikka uudempia yhdistelmä hoito-ohjelmissa annetaan [1] – [5]. Selviytymisen sairastavien potilaiden CUP voidaan parantaa, jos alkuperäisellä alueella voidaan tunnistaa ja paikkasidonnainen hoito voidaan soveltaa [6], [7].

Kliinisesti kupit omaavat yhteisiä ominaisuuksia, kuten nopea eteneminen nopea levittäminen ja hiljainen primäärikasvaimessa merkkejä ja oireita, jotka liittyvät metastaattisen sivuston (t) [8]. Primaarikasvaimen voi joko olla hitaan kasvun kuvio tai voi tulla kierteellä ja huomaamaton. Tällainen yhteisiä ominaisuuksia saa meidät oletuksen, että voi olla potentiaalisia biologisia merkkiaineita, jotka valaisevat CUP kokonaisuutena. Geenin ilmentymisen analyysi on yksi keino, jonka avulla voidaan tunnistaa tunnusomaisen geenin CUP.

Useat tutkimukset käyttäen geeniekspressiota mikrosiruja ovat osoittaneet, että ekspressiotasot tuhansia geenejä voidaan käyttää ”molekyyli sormenjälki” luokitella lukuisia kasvaintyypeissä [9] – [15]. Olemme tällä hetkellä mukana monikeskustutkimus kliinisessä tutkimuksessa ennustaa ensisijainen sivusto CUP perustuu analyysiin geeniekspressiomalleja. Analyysi tulkitsee ilmentymistä ~22,000 geenien kunkin yksilön soveltamalla normalisoinnin ja luokittelu algoritmeja geenien ilmentyminen tietoja microarray. Samankaltaisuus jokaisen tuumorinäytesylinterin n geeniekspressiomalli sitten verrataan kaavoja kasvaimia 24 tunnetaan ensisijaisesti sivustoja kattaa testi. Tämä tutkimus mahdollisti geenien tunnistaminen, joka osoitti ainutlaatuista ekspressiota CUP. Tässä esitämme useita geenejä, jotka koodaavat etäpesäke-ja apoptoosiin liittyviä proteiineja siten tunnistettu mahdollisesti biologisesti luonnehtivat CUP.

Materiaalit ja menetelmät

Eettinen lausunto

Kaikki potilaat esittänyt kirjallisia tietoinen suostumus. Tutkimus hyväksyntä on saatu riippumattomien eettisten toimikuntien of Kinki University, Shizuoka Cancer Center, Hyogo Cancer Center, Osaka General Hospital, Chiba University, National Cancer Center Hospital East, Koben yliopisto, Tochigi Cancer Center, Saitama Medical University, Tohoku University, ja syöpä Institute Hospital. Tutkimus tehtiin mukaisesti Helsingin julistuksen.

Tutkimusasetelma

Tämä tutkimus sai alkunsa parhaillaan satunnaistetussa vaiheen 2 mahdollisille tutkimuksessa hoitoon käsittelemättömän CUP perustuu ennustamiseen ensisijainen sivuston avulla tietoja DNA-siru. Potilaat oli diagnosoitu CUP marraskuun 2008 ja marraskuun 2010 yksi 13 keskuksista West Japan Oncology Group (WJOG), on japanilainen voittoa järjestö johtamiseen onkologisiin kliinisissä tutkimuksissa. Laboratoriossa analyysit tehtiin 2 keskuksiin Japanissa (Kinki University, Osaka-Sayama ja Mitsubishi Chemical Medience Corporation, Tokio).

Potilaat

Kaikki kelvolliset potilaat olivat läpikäyneet standardin tutkimus CUP. Ne luokiteltu epäsuotuisa subsets CUP. Diagnoosit histologisesti tai sytologisesti vahvisti adenokarsinooma, huonosti eriytetty syöpä, tai okasolusyöpä olivat sallittuja. Kussakin potilaista, ensisijainen sivusto ei ollut nimetty jälkeen täydellisen sairaushistoria, fysikaalinen tutkimus, kemia profiili, tietokonetomografia (CT) skannaus, vatsa, ja lantion, mammografia naisilla, mittaukset prostataspesifisen antigeeni (PSA) taso miehillä, ja suunnatun workup tahansa oireenmukaista alueilla. Potilaat seuraaviin ryhmiin jätettiin: naisten adenokarsinooma mukana vain kainalon imusolmukkeisiin tai vatsaonteloon, potilailla, joilla on okasolusyöpä liittyy vain kaulan imusolmukkeet tai nivusten imusolmukkeet, potilaille, joilla on huonosti eriytetty syöpä sopusoinnussa itusolutuumoritapauksia (eristetty keskiviivan rakenteet, useita keuhkonoduluksia tai kohonneet β-koriongonadotropiinia tai α-Istukkahormoni fetoproteiinigeenin), miesten kohonnut plasman PSA tai PSA-positiivista värjäytymistä on kasvain, potilaille, joilla on yksi, pieni, mahdollisesti kokoisen kasvaimen, ja potilaille, joilla on neuroendokriininen karsinoomat.

Näytteenotto

Tuorenäytteissä saatu 60 potilasta, joilla CUP käytettiin analyysiin. Kaikki näytteet testattiin ilman tietoa joko kliinisiä piirteitä tai myöhemmin hoitovasteen paitsi sukupuoli potilaan ja paikalle koepala (lähinnä imusolmukkeisiin tai askitesnesteestä).

Koemenetelmä

RNA uutettiin näytteistä käyttämällä Isogene kit (Nippon Gene, Toyama, Japani). Spektrofotometria käytettiin riittävyyden arvioimisessa yhteensä RNA-pitoisuus ja puhtaus oli läsnä. Yleensä protokolla käsittely RNA, monistetaan ja merkinnät fragmentit, jotka hybridisoituvat materiaalia microarray, ja skannaus oli samanlainen standardin Affymetrix protokollan GeneChip® ilmentymisanalyysiä. Affymetrix GeneChip® Human Genome U133 Plus 2.0 käytettiin koskevasta Affymetrix 3000 tai 3000Dx GeneChip- instrumentti (fluidistorijärjestelmä asema ja skanneri) käynnissä Gene-Chip toimiva ohjelmisto tuottaa geenien ilmentyminen tietoja (.CEL tiedostot).

Tietokanta esittäminen microarray data

microarray tiedot talletettiin Gene Expression Omnibus (GEO) tietokannassa: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/. GEO liittymistä numero alusta on GSE42392 näytteet GSM1038716-GSM 1038775.

Data Analysis

Kaikki microarray data normalisoitiin käyttämällä asinh (hyperbolinen arkussinin) muutosta, joka on muokattu versio Huberin normalisoinnin varianssi vakauttaminen [16], [17], ja myös osa yleistä log transformaatio (glog) [18]. Toimielinten ja array-to-array harhat korjattiin vähentämällä niiden erityisiä vaikutuksia, jotka arvioitiin sekoitettua mallia [19]. Yhtälö asinh muutos on IGK /I.k, jossa olen edustaa lauseke arvoa, g edustaa geeniä, k on array, ja piste ilmaisee keskiarvon. Saatu asinh-muunnettuja arvoja, jotka edustavat suhteellista ilmentymistä kunkin geenin, käytettiin jatkotutkimuksissa.

raaka microarray tietokokonaisuuksien 2364 syövät useita päätyyppiä ja 10 normaalia imusolmukkeet saatiin Gene Expression Omnibus (GEO) (taulukko 1). Nämä aineistot olivat normalisoituneet ja käyttää rakentamaan geeni-ilmentymisen profiilit kunkin syöpätyypin (n = 24) sekä yleisen profiilin syöpää tunnettuihin ensisijainen (CKP). Normaali imusolmuke aineisto käytettiin referenssinä. Tietojen laatu CUP näytteiden seurataan sen varmistamiseksi, että data-analyysi CUP näytteiden oli verrattavissa näytteitä CKP kerätty GEO. Vain näytteet, joiden GAPDH, kotitalouksien valvonta-geenin, on 5′-terminaalinen alue (AFFX-HUMGAPDH /M33197_5_at) osoitti vähintään ilmaisu 500, ja suhde ilmentymisen intensiteetti (GAPDH 3′-alue /5′ alue) 3 valittiin.

geeni-ilmentyminen profiilin nimenomaan CUP rakennettiin käyttäen 30 CUP näytteitä harjoitustiedot ja toinen 30 näytteitä testituloksia (pariton ja parilliset tapauksissa vastaavasti) . Niistä 22215 geenit, jotka mitattiin käyttäen sekä CUP näytettä (tämä työ) ja CKP näytteet (julkisesti näytetty), yhteensä 5645 geenien kanssa läsnä puhelun jokaisesta näytteestä valittiin lisäanalyysiä. Tunnistaa CUP erityisiä geenejä, geeni-ilmentymisen profiilit ominaisia ​​CUP (koulutus aineistot) ja normaali imusolmuke verrattiin käyttäen t-testejä. Histogrammi on

p

-arvot on esitetty kuviossa 1.

p

-arvot useimpien geenien oli alle 0,001; kun valitsimme top 100 geenit mukaan niiden

p

-arvot, väärä löytö määrä (FDR) oli 4,56 x 10

-12 [20]. Validoida onko geenit tunnistettiin käyttäen CUP koulutus aineistot olivat huomattavasti ominaisia ​​CUP, lineaarinen erotteluanalyysi (LDA) käyttäen näitä geenejä suoritettiin CUP testissä aineistot ja tarkkuutta arvioitiin kuvatulla [21]. Heatmaps ja klusterin dendrogrammina Sitten rakennettiin käyttäen Ward menetelmää [22].

Tulokset

geeniekspressioprofiili of CUP ja tunnetut primaarisyöpien

Yhteensä 237 geenejä havaittiin olevan joko säädelty tai alassäädetty yli 2-kertainen välillä normaalin imusolmuke ja 30 CUP näytteet (koulutus aineistot). Näistä 59 geenit jolla on yli 2,5-kertainen muutos (44 säädelty ja 15 alas geenien) on lueteltu taulukossa 2. Me nimetyn geenin sarjaa, joka koostuu näistä CUP liittyvien geenien kanssa 2-kertaiseksi ja 2.5 kertainen ylössäätöä tai alassäätöä M

CUP (2,0) ja M

CUP (2,5), tässä järjestyksessä. Käyttämällä näitä koetinsarjojen M

CUP (2,5), lineaarinen Diskriminanttianalyysi (LDA) suoritettiin CUP koulutusta aineistot yhdessä 2364 syövät erilaisia ​​tunnettuja tyyppejä ja 10 normaalia imusolmukkeet. Kuten odotettua, kaikki 2404 näytteet oikein syrjitty. Kun loput 30 CUP näytteet (testi aineistot) arvioitiin käyttäen LDA että mallinnettiin kanssa koulutusta aineistot, 26 ulos 30 CUP näytteet määritetty oikein ”CUP”, kun taas vain 4 näytteet ennusti ’muut syöpä ” . Siten tarkkuus CUP validoitiin olevan 86,7%, mikä osoittaa, että 59 geenit valitun olivat tilastollisesti merkittäviä olevan biologinen ominaisuuksia CUP.

Kuvassa 2 valvotun klusterointi kaikkien 60 CUP näytteet esiintyi yhdessä 2364 syövät erilaisia ​​tunnettuja tyyppejä ja 10 normaalia imusolmukkeiden käyttämällä 59 geenejä. CUP Näytteet jaettiin 2 ryhmään, joissa keuhkojen adenokarsinooma (LAC) ryhmittyneet välillä (oikealla suurin osa lämmöstä kartta). Suurempi ryhmä koostui 42 näytettä, kun taas pienemmät koostui 15 näytettä. Vain 3 CUP näytteitä ei sisälly mihinkään näistä ryhmistä ja sen sijaan otettiin mukaan klustereissa normaalia lymfooma, aivokasvaimia, ja munasarjasyöpä, vastaavasti. Nämä olivat 4 näytettä, jotka oli ennustettu ’muut syöpä ”in LDA.

VAPA

geeni, joka yli-ilmentynyt useimmissa syöpä näytteistä mutta ei CUP tai LAC, paljasti jyrkän ristiriidan CUP /LAC ja muita näytteitä, jotka ovat saattaneet vaikuttaa klustereiden analyysi. Kun uudelleen analysoitu data jälkeen ilman

VAPA

geeni, ryhmittelyä varten CUP oli ennallaan, mutta pienempi ryhmä, jossa 15 näytettä ei enää ryhmittyneet kanssa LAC (kuvio S1). Keskimääräinen geeniekspressioprofiilien (GEPs) varten CUP, normaali lymfoomaa ja 24 tunnetut syöpätyyppeihin verrattiin luomaan dendrogrammissa edustaa määrällisten suhteiden joukossa CUP ja tunnetut syövän tyyppejä, mikä osoitti jälleen klusterointi CUP yhdessä LAC (kuvio S2 ).

Geenit osoitettu oikealla. Värillinen palkki yläpuolella heatmap edustaa eri syöpätyyppejä, ja legenda avain on vasemmalla. On heatmap, punainen edustaa jopa geenien ja vihreä edustaa alas geenien suhteessa ekspressiotasot normaaleissa imusolmukkeissa, asteikon näkyy vasemmassa yläkulmassa. Geeniekspressiota profilointi aineistoja normaalin imusolmukkeiden ja 24 tunnettujen syöpätyyppeihin muuta kuin CUP saatiin julkisesti saatavilla olevia lähteitä, kuten on kuvattu materiaalit ja menetelmät.

Valinta CUP Associated Genes

Vaikka toimintoja olivat monipuolisia tai tuntematon varten 44 up-geenien in M ​​

CUP (2,5) aineistot (taulukko 2), huomasimme, että 14 geenit (

S100A4

,

PRG1

,

S100A6

,

GSTP1

,

EIF5A

,

LGALS1

,

S100A11

,

PRKDC

,

VIM

,

CST3

,

TIMP1

,

YWHAZ

,

NEDD8

,

STK17A

) voisi luonnehtia haun jälkeen käyttämällä avainsanoja ”etäpesäke” ja ”apoptoosi”. Jotkut näistä geeneistä liittyi epiteelin-to-mesenkymaalitransitioon (EMT), toiminto, joka on yhä useammin keskeinen vaihe syövän etäpesäkkeiden [23].

M

CUP ( 2.5) aineisto, 15 geenejä alassäädetty. Näistä geeneistä, keskityimme

CD24

,

KRAS

ja

DICER1

. Tunnettu toiminnot edellä mainitun säädelty ja alas geenien käsitellään yksityiskohtaisesti alla.

suhteellinen ilmentyminen säädelty Ribosomaalisen proteiinit

M

CUP (2.5) aineisto, myös tunnistettu 6 ribosomaalisen proteiineihin (

RPL18A

,

RPS7

,

RPL11

,

RPS10

,

RPL36

,

ja RPLP2

). Löysimme 11 enemmän geenejä ribosomaalisen proteiineihin (

RPL24

,

RPL35

,

RPL35A

,

RPS20

,

RPL13A

,

RPL28

,

RPS26

,

RPS14

,

RPL27A

,

RPL19

,

ja RPL29

) vuonna M

CUP (2,0) aineisto. Ribosomaalinen proteiinit kootaan pienten ja suurten ribosomaalisten alayksikköjen. Pieni 40 S ja suuri 60 S ribosomaalisten alayksiköiden sisältävät noin 32 ja 47 ribosomaalisen proteiineja (tunnetaan RPS ja RPL proteiinit), vastaavasti [24]. Lisääntynyt ilmentyminen ribosomaalisen proteiinien on liittynyt lisääntynyt kasvua ja lisäkasvua; Joissakin tapauksissa kuitenkin, lisääntynyt ilmentyminen on myös osoitettu tukahduttaa kasvaimien syntyyn [25], [26].

Sen tutkimiseksi, onko ribosomaalisen proteiinin geenejä voidaan käyttää biomarkkereina erottamaan CUP muista syövän tyyppejä, keskimääräinen GEPs yhteensä 77 ribosomaalisen proteiinin geenit verrattiin käyttäen klusterointia CUP, normaali lymfoomaa ja 24 tunnettujen syövän tyypit (kuvio 3). Ribosomaalisen proteiinin geenit, jotka olivat säädellään ylöspäin CUP olivat myös säädellään ylöspäin LAC.

ribosomaalisen proteiinin geenit osoitettu oikealla. On heatmap, violetti edustaa jopa geenien ja vihreä edustaa alas geenien suhteessa ekspressiotasot normaaleissa imusolmukkeissa, jossa asteikon vasemmassa yläkulmassa. Geenit, jotka olivat yksinomaan yli-ilmennetään CUP ja keuhkoadenokarsinooma korostetaan.

Suhteellinen mRNA ekspressiotasot 4 ribosomaalisen proteiinin geenejä, jotka olivat säädellään ylöspäin CUP (

RPS7

,

RPL11

,

RPS10

, ja

RPL36

) olivat tasoon verrattuna normaalissa lymfoomaa ja 24 tunnettujen syövän tyypit (kuvio 4). 42 CUP näytteitä, jotka johdonmukaisesti sisälsi suuria määriä näitä mRNA: iden kuului suurempi CUP klusterin, kun taas loput 15 näytettä, jotka oli suhteellisen pienempiä määriä näitä mRNA: iden kuului pienempiä klusterin, kuten on esitetty kuviossa 2. Kuten odotettua, lisääntynyt ilmaisuja näiden mRNA: ita havaittiin myös LAC, mutta ei muissa syöpätyypeissä (kuvio 4).

suhteellinen ilmentymistaso (A) RPS7, (B) RPL11, (C) RPS10, ja (D ) RPL36 verrattiin käyttäen yksittäisiä CUP näytteitä (n = 60), keskimääräinen ekspressiotasot tunnettuja syövän tyyppejä, ja normaali imusolmuke näytteitä (n = 25). ASINH-muunnettuja arvoja kullekin geeniä käytettiin laskelmissa.

Keskustelu

Kertyvät tietojen keräämisessä geenien ilmentyminen mikrosirujen analysoitiin eritasoisten kasvaimia ovat mahdollistaneet elimen – ja kasvain-erityisiä ekspressioprofiileja parantavia tarkka ennustaminen ensisijaisesta CUP [9], [10], [14], [15]. Meidän virallinen vaiheen 2 tutkimus vahvistavan mahdollisuutta CUP ennustuksen käyttämällä algoritmia on parhaillaan käynnissä ja antavat geenit, ainutlaatuisia ilmentämiskuviota CUP. Pakottava teoria selittää CUP on, että ensisijainen syöpä on mikroskooppinen ja voi kadota, koska merkitty apoptoosin jälkeen kylvö etäpesäkkeet jotka pystyvät lisääntymään osaksi merkittävämpi kasvaimia eri kudoksissa [27]. Koska korkean etäpesäke potentiaali ja alttius apoptoosiin selittäisi ominaisuuksia CUP hyvin, ensin etsittiin liittyvistä geeneistä etäpesäkkeiden ja apoptoosin joukossa kaikki geenit, jotka olivat ajan säädellään yli 2,5-kertaisesti CUP näytteistä (M

CUP (2,5) aineisto).

14 ylös geenien löytyneiden (

S100A4, PRG1, S100A6, GSTP1, EIF5A, LGALS1, S100A11, PRKDC, VIM, CST3, TIMP1

,

YWHAZ

,

NEDD8

,

STK17A

), kolme (

S100A4

,

S100A6

,

S100A11

) kuuluvat ryhmään S100 proteiinien mukana Ca

2 + signalointi verkkoon ja säädellä erilaisia ​​solunsisäisen toiminnan kuten solun kasvussa ja liikkuvuus [28]. Ilmaukset näiden geenien havaittiin useita kasvaimia, ja on yhdistetty etäpesäkkeiden [29], [30].

S100A4

yhdessä

VIM

, on myös käytetty EMT merkki [31]. Yli-ilmentyminen

EIF5A

indusoi EMT, mikä edistää kasvaimen etäpesäke peräsuolen ja maksasyövän [32]. Serglycin, geenituotteen

PRG1

, on proteoglykaani, joka on toiminnallisesti tunnistettu merkittävä säätelijänä etäpesäkkeiden nenänielun karsinooma (NPC) [33]. Kohonnut ilmentyminen Serglycin NPC solut voidaan välittää tason vimentiinista (

VIM

) lauseke, joka ei ole vain merkkiaine EMT, mutta on myös tärkeä rooli sääntelyn solujen maahanmuuton [31] , [34]. Lewisin keuhkokarsinooma soluja hiirissä osoittavat etäpesäkkeitä keuhkoihin, kun solut ekspressoivat galektiini-1 (Gal-1), on suuri hiilihydraattia sitovan proteiinin, jota koodaa

LGALS1

, mikä viittaa siihen, uusia kohdistaminen strategioita Gal-1 syövän [35].

sekä metastaattisen solujen ja lääkeresistenttejä soluja on samanlaiset geeniekspressiomalleja säilymiseen liittyviä molekyylejä, viittaa siihen, että metastaattinen syöpä voi olla vaikea käsitellä, koska vastus syöpälääkkeiden. DNA-riippuvaisen proteiinikinaasin (DNA-PK), joka on geenituote

PRKDC

, on yksi proteiineista säädellään ylöspäin useita metastaattisen ja lääkeresistenttejä syöpäsolujen [36]. Koska ylössäätöä DNA-PK havaittiin CUP potilaiden meidän kohortin joka ei ollut koskaan kemoterapiaa, DNA-PK voi ilmoittaa olennaisia ​​vastus sijaan hankittu resistenssi, kemoterapiaa. GSTP1 on myös oletettu, useissa syöpätyypeissä parantaa metastaattisen potentiaalin ja resistenssin kehittyminen lääkkeille, jotka aiheuttavat reaktiivisen hapen (ROS), kuten paklitakselin ja sisplatiinin [37], [38]. Muita geenejä säädellään ylöspäin CUP paljastavat merkittävä rooli chemoresistance ja voidaan liittää metastaattista potentiaalia. Rintasyöpä yliekspressoiviin soluihin TIMP-1, hyvin tunnetun inhibiittorin matriksimetalloproteinaasi, esiintyy pienempi herkkyys kemoterapeuttisten paklitakselin ja epirubisiinia aktivoitumisen kautta transkriptiotekijä NF-KB: n [39]. Kaadetut alas ilmentymä 14-3-3 ζ, geenituotteen

YWHAZ

, sensitizes pään ja kaulan alueen syöpä solujen kemoterapia [40]. Pieni molekyyli estäjä NEDD8 aktivoivaan entsyymiin (NAE) voivat olla aktiivisia kasvaimia vastaan, jotka ovat resistenttejä muiden kemoterapia-aineiden [41].

Toisin kuin tähän mennessä kuvattujen geenien, kystatiini C (

CST-3

) ja STK17A toimivat suoraan proapoptoottisten tekijät vastavaikuttamalla TGF-β signalointi ja säätelemällä ROS, vastaavasti. Kystatiini C on osoitettu olevan vuorovaikutuksessa TGF-β tyypin II reseptoriin, mikä estää TGF-β sitova ja sitä EMT induktio [42]. TGF-β on hyväksytty pääasiallisena alullepanija EMT; kuitenkin, NF-KB: n on äskettäin havaittu edistävän EMT joissakin soluissa, jotka eivät vastaa TGF-β koska heillä ei ole toiminnallinen Smad4, mikä vaihtoehtoisen reitin, joka johtaa EMT, jotka voivat korvata TGF-β signalointi [43]. NF-KB signalointi voi vallitsevasti aiheuttaa EMT in CUP. Sekä TIMP-1, joka voi aktivoida NF-KB: n, ja vimentiinin, joka aktivoidaan NF-KB: n, olivat geenit (proteiinit), jotka säädellään ylöspäin CUP kuten edellä on kuvattu, joten tämä hypoteesi todennäköisesti [39], [43]. STK17A on säädelty vastauksena oksidatiivista stressiä p53-riippuvaisella tavalla [44]. Koska STK17A tunnetaan positiivisena säätelijänä apoptoottisen reitin ja sen ekspressiotaso peräsuolen karsinoomat paranee leesioita imusolmuke etäpesäke, apoptoottisen prosessi voisi olla mukana etäpesäke karsinoomien, kuten CUP [45].

Niistä 15 alassäädetty geenien M

CUP (2,5) aineisto,

CD24

,

KRAS

ja

DICER1

ovat erityisen kiinnostavia. CD24 on yleisimmin käytetty merkki, yhdessä CD44, tunnistamiseen kasvaimeen aloittamista solujen rintakarsinoomissa. CD44

+ /CD24

– /matala rintasyövän soluja on kyky etäispesäkkeitä, koska rikastuminen näiden kantasolujen kaltaisia ​​soluja merkittävästi potilailla, joilla on positiivinen imusolmukkeita [46]. Osajoukko kras mutantti syöpäsolujen näyttelytila ​​”kras riippuvuus” ja on eriytetty epiteelin fenotyyppi. Induktio EMT on osoitettu muuntaa kras riippuvaisten syöpäsolujen kras riippumattomia soluja, jotka eivät vaadi jatkuvaa ilmentymistä kras [47].

Dicer1

toimii haploinsufficient tuumorisuppressorigeenin [48]. Usein menetys yhden alleelin

Dicer1

on havaittu useissa eri kasvaintyypeissä aiheuttavat päästöjä vähennetään maailmanlaajuisesti vakaan tilan mikro-RNA: ta, joka voisi olla toiminnallisesti ehkäisevä synnyssä ja etäpesäkkeiden CUP.

lisääntynyt ilmentyminen useiden ribosomaalisen proteiinien havaittiin CUP. Olipa nämä muutokset ilme on syy-yhteys sukupolven CUP ei tunneta. Joissakin tapauksissa, yliekspressio ribosomaalisen proteiinien, mukaan lukien RPL5, RPL11, RPL23 ja RPS7 on osoitettu tukahduttaa kasvaimien syntyyn [49], [50]. Nämä proteiinit aktivoivat p53 sitoutumalla MDM2 ja estämällä MDM2-välitteisen p53 ubikinaation ja hajoaminen vastauksena nucleolar stressi (kutsutaan myös ribosomaalinen stressi). RPL11 ja RPS7 äskettäin osoitettiin vaaditaan p53 aktivaation aiheuttama DNA: ta vaurioittavien aineiden [51], mikä viittaa siihen, että nämä ribosomaalisen proteiinit voivat olla ratkaiseva merkitys p53 aktivaation vastauksena erilaisiin stressitekijöitä. Lisäksi neddylation, prosessi, jossa ubikitiinipromoottori kaltainen proteiini NEDD8 konjugoidaan kohteeseensa, on välttämätöntä RPL11 rooli sovittelun p53 signalointi [49]. Kiinnostavaa kyllä, nämä kaksi ribosomaalisen proteiinit ja NEDD8 olivat mukana meidän M

CUP (2,5) aineisto. Kasvain vaimennin toiminto suorittaa nämä proteiinit voivat liittyä alttiutta apoptoosin että CUP (at ensisijainen sivusto) näyttelyitä yhtenä sen ominaisuuksista.

toiminta-analyysejä tunnistetuista geeneistä, yli-ilmentyminen tai knockdown kokeellisesti Sopivat solulinjat olisi uskottavaa jatkaa, jos geeni antaa muutoksen kasvavat tai metastaattinen kyky soluihin. Metastaattisen prosessin voidaan arvioida

in vitro

seuraamalla soluinvaasion kautta Matrigel ja solujen tarttuminen levyjen, jne. Synteettinen inhibiittorit spesifisiä Gal-1, DNA-PK ja 14-3-3-ζ on kehitetty [52] – [54]. Näin ollen, se on kiehtova vaikutuksen tutkimiseksi näiden estäjien solut yli-ilmentävät kunkin geenin

in vitro

tai

in vivo

, mikä voi johtaa kohdennettua hoitoa CUP.

yllätykseksemme geeniekspressioprofiili (GEF) ja CUP muistuttivat läheisesti että keuhkojen adenokarsinooma (LAC), joka voi yksinkertaisesti heijastaa suhteellisen korkea metastaattisen potentiaalin LAC. Tutkimuksessa, jossa käytettiin

18F-fluori-2-deoksiglukoosi positroniemissiotomografia (FDG-PET), yleisimmin havaitut sijainti primaarikasvaimen potilailla, joilla CUP oli keuhkoissa [55]. Vuonna CUP, ensisijainen syövän ja sen etäpesäkkeiden (-ses) käyttäytyvät hyvin eri tavalla suhteessa leviäminen, johtavat oletukseen, että molekyyli profiilit CUP yksilöitä kaksi sivustoja olisi erilainen. Emme voi verrata näitä eroja, koska ensisijainen syöpä on tunnistamaton. Differentiaalinen geeniekspressioanalyysissä käyttämällä ensisijaista ja etäpesäkekasvainten kudoksia kehittynyt keuhkosyöpä potilaat saattavat antaa viitteitä tähän kysymykseen.

Yhteenvetona olemme tunnistaneet useita geenejä, jotka olivat säädellään ylöspäin CUP ja jotka voivat myötävaikuttaa hankinta metastaattisen fenotyypin sekä vastustuskyky syöpälääkkeiden monissa tapauksissa. Proapoptoottiset tekijöitä tunnistettiin myös. Yhdistelmäkäyttöryhmässä vaikutukset monikäyttöisyyden geenejä, jotka ovat erittäin ilmaistu CUP voisi olla mukana säätelyssä CUP käyttäytymistä, kuten apoptoosin ja etäpesäkkeitä. Immunohistokemialliset-pohjainen tai PCR-pohjainen validointi kandidaattigeeneihin tarvitaan tarkentaa molekyyli luokittelu CUP.

tukeminen Information

Kuva S1.

Heatmap rakennettu kuin kuviossa 1, mutta ei kuitenkaan

VAPA

geeni.

doi: 10,1371 /journal.pone.0063249.s001

(TIF) B Kuva S2.

Cluster Dendrogrammi kullekin syöpätyypin. Klusterointi analyysi tehtiin käyttäen Ward menetelmää ja 77 ribosomaalisen proteiinin geenejä.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0063249.s002

(TIF) B

Kiitokset

Kiitämme Takuya Wada varten microarray skannauksen ja tietojen analysointi, Tomoko Kitayaman teknistä tukea, ja Marco DeVelasco kriittisesti käsikirjoitusta lukiessaan. Tätä työtä tukivat NPO West Japan Oncology Group.