Krooninen sairaus

​​

tiivistelmä

Background

Useat tutkimukset yrittää tunnistaa syöpään diagnostisia biomarkkerit vertaamalla perifeerisen kokoverta (PWB) syövän näytteiden ja terveillä verrokeilla, suoraan tai epäsuorasti olettaen, että tällaiset biomarkkerit ovat mahdollinen ehdokas biomarkkereita erottaa syövän pahanlaatuisten tulehdukseen liittyvien sairauksien.

Methods

Useita PWB geeniekspressioprofiilien keuhkosyövän /tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien käytettiin ero mRNA: iden tunnistamiseen ja vertailu sekä osuuden arvioimiseksi PWB solualatyyppien.

tulokset

ilmentyvät eri geenit ( DE geenit) välillä keuhkosyövän /tulehdukseen liittyvä keuhkojen potilaiden ja terveiden verrokkien oli toistuvasti havaittu eri aineistoja. Näiden DE geenien havaittiin keuhkosyöpä /tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet, yli 90,2% oli ilmennetty eri välillä myeloidisoluissa ja imusolujen, joilla on vähintään 96,8% ottaen yhdenmukainen suuntiin asetuksen (ylös- tai alaspäin-asetukset) valkosoluissa verrattuna lymfoidisoluja, selitettävissä siirretyn populaatioita PWB solualatyyppien alla sairaustilojen. Vertailu DE geenejä keuhkosyöpä ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien osoitti, että päällekkäiset geenit olivat 100% johdonmukaisesti suuntavaisto sääntelyn.

Johtopäätökset

ero veren mRNA: t havaitaan keuhkosyöpä ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet olivat samanlaisia, molemmat lähinnä heijastaa eroa myeloidisoluissa ja imusolujen määräytyvät lähinnä PWB solupopulaation vuorossa. Siten strategia vertaamalla syövän terveisiin valvonta voi antaa vähän tietoa kyky tunnistaa ehdokas biologisten merkkiaineiden erotteleva syövän tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet.

Citation: Hong G, Chen B, Li H, Zhang W, Zheng T, Li S, et al. (2014) Samanlaisia ​​lähde Differential Veri mRNA Keuhkosyöpä ja Pulmonary tulehdussairauksiin: kehottaa parantamaan strategian tunnistaminen Cancer-Specific Biomarkers. PLoS ONE 9 (9): e108104. doi: 10,1371 /journal.pone.0108104

Editor: Yan Zhang, Harbin Medical University, Kiina

vastaanotettu: 10. heinäkuuta 2014; Hyväksytty: 18 elokuu 2014; Julkaistu: 22 syyskuu 2014

Copyright: © 2014 Hong 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.

Data Saatavuus: Tällä kirjoittajat vahvistavat, että kaikki tiedot taustalla olevat havainnot ovat täysin saatavilla rajoituksetta. Kaikissa geenin ilmentymisen aineistot analysoitiin tässä tutkimuksessa ovat saatavilla Gene Expression Omnibus (GEO) tietokantaan (liittymistä numerot GSE42826, GSE42830, GSE20189, GSE19314, GSE28623, GSE28490, GSE28491).

Rahoitus: Tämä työ on tukee National Natural Science Foundation of China (Grant nro. 91029717,81071646,81372213,81201702 ja 81201822, https://www.nsfc.gov.cn). Rahoittaja ei ollut roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

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

Johdanto

Keuhkosyöpä on yksi yleisimmistä syöpätyypeistä [1]. Varhainen havaitseminen keuhkosyöpä on tärkeää välttää hoidon viivästyminen ja parantaa selviytymistä. Löytää diagnostinen biomarkkerit keuhkosyöpään ei-invasiivisia kliinisissä sovelluksissa, tutkijat ovat laajalti tutkittu geenin ilmentymisen muutoksiin perifeerisissä kokoveressä (PWB) tai perifeerisen veren mononukleaarisissa soluissa (PBMC: t) [2] – [6]. Vaikka jotkut veripohjaisten geeniekspressiota allekirjoitukset on raportoitu olevan hyvä suorituskyky erotteleva keuhkosyöpään terveiden verrokkien [2] – [4], ne yleensä puuttuu toistettavuus laboratorioiden välillä. Vielä tärkeämpää on, harvat tutkimukset ovat arvioineet, onko identifioitu veripohjaisten geenin ilmentymisen allekirjoitukset on kyky erottaa keuhkosyöpään tulehdukseen liittyvien sairauksien keuhkojen, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen sarkoidoosi, keuhkokuume ja tuberkuloosi, joilla on samankaltaisia ​​kliinisiä ja histologisia piirteitä keuhkosyöpä [6].

Oletuksena on, että ääreisvalkosoluista ovat hallitseva lähde mRNA PWB näytteissä [7]; kuitenkin ero mRNA signaaleja havaittiin PWB näytteissä syöpäpotilaiden terveisiin kontrolleihin verrattuna saattaa heijastaa muutoksia osajoukkoja ääreisverisoluissa. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että PWB syöpäpotilaiden osuus verisolujen peräisin myelooisesta kantaisä (kutsutaan ydinsoluissa yksinkertaisuuden) kasvaa, kun osuus verisolujen peräisin lymfosyyttien kantaisä (kutsutaan imukudoksen solut yksinkertaisuuden vuoksi) pienenee [8] – [13]. Suhteellinen muutokset (tai osaa siirtymät) ja solutyyppien PWB voivat vaikuttaa geenin ilmentymisen profiilit syövän PWB näytteiden terveisiin kontrolleihin verrattuna [14], [15]. Kuitenkin, missä määrin muutokset veren solupopulaatioiden edistää ero geeniekspression muutoksia havaitaan keuhkosyöpä PWB näytteitä on vielä epäselvä. Kuten pahentaa tekijä, samanlainen alaryhmän siirtyy veren soluja on myös havaittu monissa tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien [16] – [18]. Siksi selvittäminen lähteen ero mRNA: iden PWB näytteitä tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien tarvitaan sen arvioimiseksi geeniekspression allekirjoitukset määritettiin keuhkosyöpä PWB terveisiin kontrolleihin verrattuna on kyky erottaa syövän muista tulehdukseen liittyvä keuhkojen sairaudet.

tässä tutkimuksessa, käyttäen kolmea geeni-ilmentymisen profiilit PWB näytteiden keuhkosyöpäpotilaita, osoitimme, että differentiaalisesti ilmentyvien geenien (DE geenit) havaitaan eri aineistojen olivat merkittävästi toistettavissa. Soveltamalla dekonvoluutiota algoritmia, osoitimme, että osuus myeloidisoluissa lisääntynyt ja osuus imusolujen väheni keuhkosyövän PWB näytteitä. Me osoitti lisäksi, että DE geenit välillä PWB näytteitä keuhkosyöpään ja terveillä verrokeilla olivat erittäin yhdenmukaisia ​​DE geenien välillä myeloidisoluissa ja lymfaattisen soluissa, mikä tukee sitä mahdollisuutta, että ero mRNA: t havaitaan keuhkosyöpä PWB näytteet määritelty ero mRNA: iden välillä myelooisen solut ja lymfoidisoluissa PWB näytteitä keuhkosyöpäpotilaita. Erityisesti selvin DE geenien välillä PWB näytteitä keuhkosyöpään ja terveisiin kontrolleihin yleensä määritellään DE geenien välillä myeloidisoluissa ja imusolujen. Sama ilmiö havaittiin eri tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet. Siksi voisi olla vaikea käyttää PWB geeniekspression allekirjoituksia kehittynyt keuhkosyöpä verrattuna terveisiin kontrolleihin kuin mahdollinen ehdokas biomarkkereita erottaa syövän tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet. Kehittää erityisiä diagnostisia biomarkkereita syöpään, tulevia tutkimuksia voisi keskittyä suoraa vertailua veripohjaisten geeniekspressioprofiilien of PWB solualatyyppien syövän ja tulehdukseen liittyvä sairaus.

Materiaalit ja menetelmät

analyysi microarray tietojen

Analysoimme kolme mikrosirujen kerättyä PWB näytteet jokaisesta tyypistä keuhkosairauksien (taulukko 1), mukaan lukien keuhkosyöpä, sarkoidoosi, keuhkokuume ja tuberkuloosi. Kaikki geeniekspression aineistot analysoitiin tässä tutkimuksessa oli ladattu Gene Expression Omnibus (GEO) tietokantaan [19]. Yksinkertaisuuden, sarkoidoosi, keuhkokuume ja tuberkuloosi myös nimitystä ”tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet”. Näytteet LC60, SCD68, PNU58 ja TB63 poimittiin GEO sarja GSE42826 kun näytettä LC46, SCD55, PNU46 ja TB54 poimittiin GEO sarja GSE42830. Expression tietoa eri tutkimuksista keuhkosyöpään ja kukin tulehdukseen liittyvä keuhkosairaus, nimittäin LC153, SCD58, PNU26 ja TB83, kerättiin myös arvioimiseksi toistettavuutta. Normalisoitu data ladattiin GEO, ja alkuperäisen alustan merkintä tiedoston saatuja GEO jokaisen aineisto käytettiin käsinkirjoittaa CloneIDs on GeneIDs.

Kaksi valkosolujen aineistot, LEU33 ja LEU37, käytettiin mitata transkriptio runsaus eri leukosyyttisoluja Terveillä PWB. Kunkin aineisto, geeni-ilmentymisen profiilit ihmisen terveen leukosyyttien alatyyppejä jaettiin kahteen ryhmään: yksi ryhmä profiloitu myeloidisoluissa, mukaan lukien monosyytit, neutrofiilit ja eosinofiilit, kun taas toinen ryhmä profiloitu lymfoidisoluja, mukaan lukien T-solut, NK-solut ja B-solut. Keskimääräinen puhtaus kunkin yksittäisen solun alaryhmä oli vähintään 92% arvioituna virtaussytometrialla [20]. Taulukossa 1 ”Case” viittaa myeloidinen ryhmään, kun taas ”Control” tarkoittaa imukudoksen ryhmään.

Detection of DE geenien

kahden otoksen

t

-testi menetelmää käytettiin tunnistamaan DE geenien ohjaamalla vääriä löytö määrä (FDR) [21] 5%. Sisällä aineistot, DE geeni pidettiin sääteli jos sen suhteellinen ero ilmentymisen tasojen asia ja kontrolliryhmä oli suurempi kuin nolla, ja DE geeni pidettiin alassäädetty jos sen suhteellinen ero ilmentymisen tasojen Case ja kontrolliryhmä oli pienempi kuin nolla [22]. Kolmenlaista DE geenien määriteltiin: DE geenien välillä keuhkosyövän ja terveillä verrokeilla, DE geenien välillä tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet ja valvontaa ja DE-geenien välillä myeloidisoluissa ja imusolujen.

arviointi johdonmukaisuuden kaksi luetteloa DE geenien

kaksi aineistot, jos DE geenin havaitaan yhdestä aineisto oli niin ikään on DE geenin samaan suuntaan asetuksen (ylös- tai alaspäin-asetus) toisessa aineisto, tämä geeni katsottiin johdonmukaista kaikkialla aineistot. Me määritelty johdonmukaisuus pisteet prosenttiosuutena johdonmukainen DE geenien kaikissa päällekkäisten DE geenit kahden aineistoja. Verrattaessa DE geenit eri tietosarjat eri alustoilla, me vain harkita geenit mitattuna molemmilla alustoilla. Sitten, käyttäen binomijakauman mallia, testasimme onko yhdenmukaisuus pisteet DE geenien poikki aineistot voidaan odottaa esiintyvän sattuman. Havaitsemisen todennäköisyys vähintään

m

DE geenejä jokaisella on sama suunta asetuksen kahdella eri aineistojen välillä

N

satunnaisesti valittujen geenien laskettiin seuraavasti: (1), jossa

P

e

on satunnainen todennäköisyys (tässä 0,5) yhden DE-geenin, jolla on sama suunta asetuksen kahdella eri aineistoja. Yhteistyökumppaneiden pisteet pidettiin merkittävä p-arvo 0,05.

Arvio osuudet myeloidisoluissa ja imusolujen vuonna PWB

Voit selvittää myeloidisolu- ja lymfoidisolulinja mittasuhteet eroavat PWB keuhkosairaus potilaista, me määrällisesti osuudet myeloidisoluissa ja imusolujen dokumentoitu immuunivasteen Silico (IRIS) tietokanta [23] menetelmällä, dekonvoluution [24]. Jos

B

edustaa tunnetun matriisi microarray ilmaisun profiileja mitattiin sairauteen, joka sisältää sekä sairauden ja terve näytteitä;

X

edustaa osuudet myeloidisoluissa ja imusolujen; ja

edustaa tunnetun matriisin ekspressiotasoja markkerimuotoja että myeloidisoluissa ja imusoluissa ominaista IRIS tietokantaan, sitten (2) B

tavoitteena dekonvoluution on löytää ratkaisu konvoluution yhtälö, joka antaa solutyyppi mittasuhteet myeloidisoluissa ja imusoluissa.

Kun osuudet myeloidisoluissa ja imusoluja kussakin näytteessä, joka aineisto saatiin laskettiin Bioconductor paketin CellMix [25 ], käytimme kahden otoksen

t

-testi tapa arvioida, ovatko osuudet olivat merkitsevää eroa sairauden ja terveillä verrokeilla. P-arvo 0,05 pidettiin merkittävänä. Kaksi muuta solu- ilmentymistä allekirjoituksia, määrittelemän Abbas et al. [24] sekä HaemAtlas [26], käytettiin myös arvioida, onko osuuden muutoksia myeloidisoluissa ja imusolujen olivat toistettavia.

DE geenejä taudin PWB määritelty ero myelooisesta ja imusolujen

verisolut voidaan ryhmitellä myeloidisoluissa ja imusoluissa. Siksi geenin PWB näytteen ilmaisu voidaan mallintaa lineaarisena yhdistelmänä ilmentymistä, että geenin myeloidisoluissa ja imusoluissa vastaavasti. Anna keskimääräinen ekspressiotasot geenin valkosoluissa ja imusolujen olla

b

m

ja

b

l

vastaavasti, niin sen ekspressiotaso Terveillä PWB näytteessä voi olla mallinnetaan (3), jossa

p

m

ja

p

l

edustavat osuutta myeloidisoluissa ja imusolujen, vastaavasti. Kun osuus myeloidisolujen kasvaa Δ

k

alle sairauden tila, osuus imusolujen vähenee Δ

k

. Siten ekspressiotaso geenin taudin PWB näyte voidaan esittää (4) B-

ilmentymisen ero tämän geenin välillä tauti ja terveillä näyte (5) B-

Perustuu hypoteesi, että siirtynyt osuudet myeloidisoluissa ja imusoluja tärkein vaikuttava tekijä ero ekspressiotasot havaitaan tauti PWB näytteissä, mukaan kaavan (5), suunta asetuksen (ylös- tai alaspäin-asetus) on DE-geenin sairauden PWB näytteissä verrattuna terveisiin PWB näytteiden on oltava yhdenmukaisia ​​sen suunnan sääntelyn ydinsoluissa verrattuna lymfoidisoluja.

tulokset

toistettavuus DE geenien välillä keuhkosyöpäpotilaita ja terveiden verrokkien

voit selvittää mRNA biomarkkereita keuhkosyöpä voidaan toistettavasti tunnistaa käyttäen PWB, me käyttää tietoja kolmesta eri microarray kokeiluja. Verrattaessa geenit useista tietosarjat eri alustoilla, me vain harkita geenit edustettuna kaikissa aineistoja (taulukko S1 File S1). Kuten taulukosta 2, jossa on FDR 5%, DE geenit havaittu eri aineistoja keuhkosyövän olivat hyvin toistettavissa. Esimerkiksi, joukossa 2029 DE geenit identifioitiin LC46 aineisto, 81,5% (1654) havaittiin myös, kuten DE-geenien LC60 aineisto, ja jokainen niistä oli sama suunta asetuksen yli kaksi aineistot, jotka olivat peräisin samassa tutkimuksessa. Verrattaessa DE geenit tunnistettiin LC60 että DE geenejä tunnistettiin LC153 jotka olivat peräisin eri tutkimuksessa, 389 DE geenit olivat yleisesti havaittu, joista 99,2% oli sama suunnat sääntelyn poikki kaksi aineistot. Vastaavasti 258 DE geenit päällekkäin välillä 1372 ja 876 DE geenien vastaavasti tunnistaa LC46 ja LC153, ja 98,8% heistä oli sama suuntiin sääntelyn. Perustuen johdonmukaisuuden tulokset, päällekkäisyys kunkin parin väliin keuhkosyöpään aineistoja ei voida olettaa syntyneen sattuman (p-arvo 2,2 x 10

-16, binomisen testi), mikä osoittaa, että DE geenit tunnistettu alkaen PWB keuhkosyövän olivat huomattavasti toistettavissa.

Source of DE geenien havaittiin keuhkosyöpä PWB näytteitä

Voit selvittää erot DE geenit tunnistettiin eri aineistojen saattavat selittyä eri suhteissa myeloidisolun ja lymfaattisen solualaryhmiä, olemme soveltaneet geenin ilmentymisen dekonvoluutio menetelmän [24] arvioida mittasuhteet myeloidisoluissa ja imusoluja kussakin aineisto keuhkosyövän ja terveisiin näytteitä käyttäen soluspesifisen allekirjoituksia dokumentoitu IRIS-tietokanta (ks Methods). Kuten on esitetty kuviossa. 1, osuudet myeloidisolujen olivat merkittävästi korkeammat PWB näytteissä keuhkosyöpä verrattuna terveisiin kontrolleihin, kun taas osuudet imusolujen olivat merkittävästi pienemmät keuhkosyöpäpotilaita (p-arvo 0,05,

t

-testata). Koska arvio riippuu valinta solutyyppispesifisten markkereita, käytettiin myös solukohtaisten määriteltyjen allekirjoitusten Abbas et ai. [24] ja markkerigeenit ominaista HaemAtlas [26] varten dekonvoluutio. Tulokset osoittivat myös, että arvioidut osuudet myeloidisoluissa ja imusolujen olivat huomattavasti korkeammat ja alhaisemmat vastaavasti PWB näytteissä keuhkosyöpä verrattuna terveisiin kontrolleihin (p-arvo 0,05,

t

-testi).

arvioidut osuudet myelooisesta ja imusolujen keuhkosyövässä ja terveellistä PWB näytettä kutakin aineisto. * Tarkoittaa tilastollisesti merkitseviä eroja (P 0,05). Lyhenteet ovat samat kuin taulukossa 1.

tarkempaa analysointia, onko DE geenien havaittiin keuhkosyöpä PWB näytteitä voidaan määritellään ero mRNA: iden välillä myeloidisoluissa ja imusolujen, vertasimme DE geenien välillä havaitut keuhko syöpä ja terveiden verrokkien kanssa DE tunnistettujen geenien ydinsoluissa verrattuna lymfoidisolujen. Määrittelimme luotettavan luettelon DE geenejä keuhkosyövän ja myelooisen soluissa. Luettelo DE geenien keuhkosyöpä määriteltiin DE geenien havaittiin kaikissa kolmessa aineistojen johdonmukainen suuntiin sääntely, johon kuului 190 DE geenejä (taulukko S2 File S1). Sisällyttää niin monta DE geenien välillä myeloidisoluissa ja imusolujen kuin mahdollista, määrittelimme DE geenit ydinsoluissa verrattuna imusoluja yhdistämällä kaksi luetteloa DE geenien tunnistettiin kaksi leukosyytti- aineistoihin ja poistamalla ne DE geenien kanssa ristiriidassa suuntiin sääntelyn poikki kaksi aineistot. Tuloksena lista mukana 5042 DE geenejä (kutsutaan M-L DE geeni lista yksinkertaisuuden vuoksi). Integroitu ML DE geeni lista oli luotettava, koska DE geenit tunnistettiin kahdesta leukosyytti- aineistot olivat huomattavasti toistettavissa: käyttämällä FDR 5%, 5069 ja 7266 DE geenien välillä myeloidisoluissa ja imukudossolut tunnistettiin vastaavasti päässä LEU33 ja LEU37 aineistoja, ja 4186 on DE geenien mukana molemmissa luetteloissa, 97,1%, josta oli sama suunnat sääntelyn poikki kahden aineistoja, mikä oli todennäköisesti noudatettava sattuman (p-arvo 2,2 × 10

-16, binomisen testi).

niistä 190 DE geenien johdonmukaisesti tunnistettu keuhkosyöpä, 94,7% oli mukana ML DE geenien luettelon ja kaikilla oli samat ohjeet, sääntelyn kuten valkosoluissa versus lymfoidisoluja, joita ei voida odottaa tapahtuvan sattuman (p-arvo 2,2 x 10

-16, binomisen testi). Tämä osoittaa, että DE-geenien erityisiä keuhkosyöpä näytteiden pääasiassa määritetään väestön siirtymisen valkosoluissa ja imusoluja ja heijastavat pääasiassa ilmaisu ero näiden kahden solun. Kuitenkin 10 190 DE geenit määritellään keuhkosyöpä eivät olleet mukana ML DE geeni lista, johtunee epätäydellisyydestä luettelon DE geenien välillä myeloidisoluissa ja imusolujen, joka oli peräisin ainoastaan ​​kaksi aineistot [27] . Todisteeksi tästä mahdollisuudesta, olemme edelleen arvioitava, ovatko kyseiset 10 DE geenit oli taipumus ero ilmaisun tahansa kahdesta leukosyyttien aineistot. Huomasimme, että 4 10 DE geenit määritellään keuhkosyöpä yleensä merkittävästi ilmaistaan ​​(jossa tasoittamattomina p-arvo 0,05) välillä myeloidisoluissa ja imusolujen ja kaikilla oli samat ohjeet, sääntelyn kuten valkosoluissa verrattuna lymfoidisoluja, joka oli epätodennäköistä sattuman (p-arvo 2,2 x 10

-16, binomisen testi). Kun rentouttava oikaisemattomaan p-arvo 0,1, 6 10 DE geenit määritellään keuhkosyövän olivat DE geenien välillä myeloidisoluissa ja imusoluissa joilla on sama suunta sääntelyn. On huomattava, että DE geenit keuhkosyöpä aineistojen kanssa merkittävimmät erot ovat todennäköisesti määritellään ero mRNA: iden välillä myeloidisoluissa ja imusolujen. Kaikki top 10 merkittävimmin DE geenit määritellään keuhkosyövän sisällytettiin M-L DE geenin luettelosta, ja kaikilla oli samat ohjeet, sääntelyn kuin myeloidisolun versus lymfoidisolulinja aineistoja. Merkittävimpiä top 100 DE geenejä määritelty keuhkosyöpä, 96 oli merkittävästi erilainen ilmentyminen valkosoluissa ja imusolujen, kaikki joilla on sama suunta sääntelyn kuten ydinsoluissa verrattuna imusoluja (p-arvo 2,2 x 10

-16, binomisen testi). Nämä tulokset viittasivat myös siihen, että myeloidinen /imukudoksen muuttoliike oli omiaan muodostamaan lähde DE geenien keuhkosyöpäpotilaita terveisiin kontrolleihin verrattuna.

Source of DE geenien havaittiin PWB on tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet

Koska vastetta immuunijärjestelmän solujen tulehdus voisi edustaa siirtymiä verisolujen populaatiot [14], vertasimme myös DE geenit tunnistettiin eri tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien että DE geenejä määritelty myeloidisoluissa. Joka perustuu toistettavuus analyysi kolmesta PWB geeniekspression aineistoja kunkin tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet (katso menetelmät), DE identifioitujen geenien eri aineistojen kunkin tulehdukseen liittyvä keuhkosairaus olivat huomattavasti toistettavissa (taulukko 3).

kunkin kolmen tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet, myös määritelty luotettava luettelo DE geenejä. Kanssa FDR 5%, 441 geeniä, jotka olivat merkittävästi ilmennetty eri kaikissa kolmessa sarkoidoosi aineistojen kanssa samaan suuntaan asetuksen määriteltiin DE geenit sarkoidoosi. Samoin 550 ja 34 geenit määriteltiin DE geenejä tuberkuloosin ja keuhkokuumeen, vastaavasti. Niistä 441 DE geenit määritellään sarkoidoosi, 90,2% (398) kanssa limittäin M-L DE geenien ja 97,0% heistä oli sama suuntiin sääntelyn suhteen kuin ydinsoluissa versus lymfoidisolujen. Määrä DE geenien päällekkäisyyden tuberkuloosi DE geenien ja M-L DE geenit oli 499, joista 97,0% olivat yhdenmukaisia ​​niiden suuntiin sääntelyn. Vuonna keuhkokuume DE geenejä, 91,2% (31) 34 DE geenit olivat mukana M-L DE geenin luettelosta, ja vain yksi geeni oli epäjohdonmukainen suunnat sääntelyn M-L DE geenin lista. Kaikki johdonmukaisuuden tulokset ehdottivat, että tietoja ei voitu havaita sattuman (p-arvo 0,05, binomisen testi).

Dekonvoluutio of geeniekspressioprofiilien varmisti myös, että osuudet myeloidisoluissa ja imusolujen että kerättyä tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet muuttunut siten, että osuudet myeloidisoluissa lisääntyy merkittävästi ja osuudet imusolujen merkittävästi vähentynyt tulehdukseen liittyvä keuhkosairaus näytteitä terveisiin kontrolleihin verrattuna (Fig. 2). Tämä viittasi siihen, että havaittu ero geeni ilmaisuja PWB transcriptome on tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet myös taipumus olla ylivoimaisesti määritellään ero mRNA: iden välillä myeloidisoluissa ja imusolujen.

arvioidut osuudet myelooisesta ja imusolujen in sarkoidoosi , keuhkokuume ja tuberkuloosi ja terveellistä PWB näytettä kutakin aineisto. * Tarkoittaa tilastollisesti merkitseviä eroja (P 0,05). Lyhenteet ovat samat kuin taulukossa 1.

vertailu keuhkosyövän ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien

Kuten edellä on kuvattu, DE geenien havaittiin sekä syövän ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet taipumus olla pääasiallisesti peräisin siirtynyt populaatiot myelooisesta ja imusolujen, mikä viittaa siihen, että DE geenit saattavat olla johdonmukaisia ​​niiden välillä. Näin ollen, vertasimme johdonmukaisesti DE geenit määritellään keuhkosyöpä johdonmukaista DE geenit määritellään kunkin tulehdukseen liittyvä keuhkosairaus. Sillä 190 DE geenit määritellään keuhkosyöpä, 75, 104 ja 7 sisällytettiin 441, 550 ja 34 DE geenit määritellään sarkoidoosi, keuhkokuume ja tuberkuloosi, vastaavasti. Kaikki ne oli sama suunnat asetuksen suhteessa niiden suunnat vastaavassa tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet, joita ei voitu havaita sattuman (p-arvo 0,05, binomisen testi). Sitten me suoraan verrata DE geenien välillä havaittiin keuhkosyöpä ja kukin tulehdukseen liittyvä keuhkosairaus vastaavasti. Kanssa FDR 5%, muutaman DE geenit tunnistettiin välillä keuhkosyövän ja kukin tulehdukseen liittyvä sairaus. Vain yksi DE geeni yleisesti välillä havaitut keuhkosyövän ja sarkoidoosi näytettä GEO sarja GSE42826 ja GSE42830, joista 28 ja 30 DE geenit tunnistettiin vastaavasti. Viisi ja 94 DE geenit tunnistettiin välillä keuhkosyövän ja tuberkuloosin näytettä GEO sarja GSE42826 ja GSE42830 vastaavasti, joka jaetaan vain yksi geeni. Erittäin, ei DE geenit tunnistettiin välillä keuhkosyöpä ja keuhkokuume näytettä GEO sarja GSE42830. Nämä tulokset todentaa, että DE geenejä keuhkosyövän ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien saattoivat määritellä toisistaan ​​poikkeavat solupopulaatioiden sijaan paljastaa eroja tautitiloissa.

Keskustelu

Valinta ehdokas veripohjaisten mRNA biomarkkereiden merkittävimpiä DE geenejä syövän verinäytteistä kontrolleihin verrattuna on yhteinen strategia [28] – [30]. Kuitenkin meidän tulokset viittaavat, että tämä strategia erottava keuhkosyöpään tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien voi tuottaa harhaanjohtavia tuloksia. Tuloksemme osoittivat, että DE geenit havaita useita PWB aineistoja keuhkosyöpään ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien olivat määräytyvät lähinnä alaryhmästä muutoksia myeloideja imusolujen ja johtui pääasiassa ilmaisua ero myeloidisoluissa ja imusolujen. Vertailu välinen DE geenien johdonmukaisesti tunnistaa keuhkosyöpä ja kustakin tulehdukseen liittyvä keuhkosairaus osoitti lisäksi, että päällekkäiset DE geenien PWB näytteitä potilaista näiden kahden ryhmän sairaudet olivat erittäin tasainen suuntaan sääntelyä. Tuloksemme osoittivat myös, että PWB näytteitä keuhkosyöpään verrattuna terveisiin kontrolleihin, korkea-arvoisin DE geenit olivat todennäköisimmin määrittää ilmaisun ero myeloidisoluissa ja imusolujen, mikä väestön siirtymisen valkosoluissa ja imusolujen. Koska PBMC kuuluvat lymfosyytit (T-solut, B-solut ja NK-solujen) ja monosyytit, DE geenien havaittiin PBMC kasvain potilaat voivat myös kuvastavat pääasiassa siirtynyt alapopulaatioista myeloidisoluissa ja imusolujen. Siksi raportoitu veripohjaisten biomarkkerit vertailemalla geeniekspressioprofiilien syöpäpotilaiden ja terveiden verrokkien [4], [30] – [32] on saattanut heikentää tehoa erottavien syövän tulehdukseen liittyvä sairaus, koska ne määritellään DE geenien välillä myelooisen soluja ja imusoluja, jotka aiheuttavat samanlaisia ​​ilmentymisen muutoksia tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet.

Toisaalta, vaikka suunnat asetuksen DE geenien keuhkosyöpä ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairauksien verrattuna terveisiin kontrolleihin oli lähes sama, emme voi sulkea pois sitä mahdollisuutta, että laajuus alapopulaation tapahtuvat muutokset myelooisessa ja lymfaattisen solut voivat olla erilaiset keuhkosyövän ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairaus potilailla, mikä voi aiheuttaa hiuksenhieno ero geeniekspression syövän ja tulehdukseen liittyvä keuhkosairaudet . Bloom et ai. ovat tunnistaneet 144 geenit, jotka erottaisivat tuberkuloosi keuhkosyöpään [6]. Näistä 144 geenit, 59 sisällytettiin geenit analysoitiin tutkimuksessamme. Olemme havainneet, että 47 59 geenien havaittiin merkittäviksi välillä myeloidisoluissa ja imusolujen kanssa FDR 5%, mikä osoittaa, että tämä 144-geenin allekirjoitus oli todennäköisesti vaikuttaa siirtynyt populaatiot myelooisesta ja imusolujen. Koska allekirjoitus on raportoitu pystyvän erottamaan keuhkosyöpä tuberkuloosi, tämä tulos voidaan myös viittaavan siihen, että erot voivat olla laajuudessa Alapopulaation siirtyy välillä keuhkosyövän ja tulehdukseen liittyvien sairauksien. Ottaen huomioon voimakas ja vastaavien vaikutus Alapopulaation muutoksia PWB myelooisessa lymfaattisessa solujen ilmentymisen muutoksista syövän ja tulehdukseen liittyvä sairauksia, ehdotimme, että sopiva tutkimuksen suunnittelu löytää syövän erityisiä diagnostisia biomarkkerit ehkä verrata sekä alaryhmästä tapahtuvat muutokset myeloidisoluissa ja imusoluja ja geenien ilmentyminen syövän ja tulehdukseen liittyvä sairauksia.

Toinen mahdollisuus on, että osajoukot perifeerisen veren solut voivat osoittaa erilaisia ​​geeniekspressiomalleja terveiden ja tautitilojen syöpä [33]. Oikeastaan ​​showe ja kollegat ovat raportoineet, että 29-geeni allekirjoituksen tunnistaa PBMC oli lupaava erottamaan keuhkosyöpään ei-pahanlaatuisten keuhkosairaus [3]. Vaikka puute validointi riippumattomien tutkimusten [2], tämä allekirjoitus voi ehdottaa mahdollisuutta tunnistaa syövän erityisiä biomerkkiaineissa PWB solualatyyppien kuin PBMC koostuvat pääasiassa lymfosyyttejä. Viimeaikaiset tutkimukset ovat myös osoittaneet, että jotkut interferoni-stimuloiduista geenien (ISGs) on huomattavasti alassäädetty veren T-solujen ja B-solujen potilailla, joilla on melanooma, rintasyöpä ja ruoansulatuskanavan syöpään [34], [35]. Kääntäen, ISGs yleensä huomattavasti säädelty potilailla, joilla tulehdukseen liittyvä sairauksien kuten SLE [36], mikä viittaa mahdollinen strategia erottamiseksi sairaustyyppien. Olemme tutkineet mahdollisuuksia tämän strategian käyttämällä kahta aineistoja, jotka sisältävät osajoukkoja lymfosyyttejä SLE ja terveisiin veri (taulukko S3 File S1). Vuodesta 190 DE geenit määritellään keuhkosyöpä, saimme kaksi geeniä, jotka olivat vähiten todennäköisesti ilmentyvät eri välillä myelooisesta ja imusoluja (jossa tasoittamattomina p-arvo 0,2), joista yksi oli huomattavasti alassäädetty B-soluissa ja CD4-T-solujen SLE näytteistä terveisiin kontrolleihin verrattuna (taulukko S4 File S1). Tämä viittaa siihen, että tulevaisuudessa tunnistaminen biomerkkiaineissa kasvaimen PWB näytteistä saattaa kehitetään vertailemalla syövän ja tulehdussairauksien solualaryhmiä suoraan.

tukeminen Information

Tiedosto S1.

Taulukko S1-S4. Taulukko S1. Joukko geenejä jaettu eri alustoilla; Taulukko S2. 190 DE geenit määritelty keuhkosyöpä; Taulukko S3. Aineistoja punahukan; Taulukko S4. Solutyypin erityismääräys SLE.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0108104.s001

(XLS) B