Krooninen sairaus

tiivistelmä

MicroRNA (miRNA) oli tärkeä rooli etenemistä maksasyövän ja sen ja ennustavia arvot ovat usein tutkittu. Kuitenkin eri microarray tekniikoita ja pieni otoskoko johtivat epäjohdonmukainen havaintoja aiemmissa tutkimuksissa. Suoritimme kattavan meta-analyysi on yhteensä 357 kasvaimen ja 283 noncancerous näytteitä 12 julkaistiin miRNA ilmaisu -tutkimukset vankka listalla yhdistämismenetelmä. Tämän seurauksena tunnistimme tilastollisesti merkitsevä meta-allekirjoitus viisi voimistunut (miR-221, miR-222, miR-93, miR-21 ja miR-224) ja neljä vaimentua (miR-130a, miR-195, asennuspalveli- 199 a ja miR-375) miRNA. Sitten suoritettiin miRNA tavoite ennustaminen ja polku rikastamiseen analyysi löytää mitä biologinen prosessi nämä miRNA saattavat vaikuttaa. Olemme havainneet, että suurin osa reitit olivat usein liittyy solujen signalointi- ja syövän synnyssä. Täten nämä miRNA voi liittyä puhkeamisessa ja etenemisessä maksasyövän ja palvella mahdollisina diagnostisia ja terapeuttisia tavoitteita tämän maligniteetti.

Citation: Yang J, Han S, Huang W, Chen T, Liu Y, Pan S , et ai. (2014) meta-analyysi MicroRNA Expression maksasyöpää. PLoS ONE 9 (12): e114533. doi: 10,1371 /journal.pone.0114533

Editor: Isabelle A. Chemin, CrCl-INSERM, Ranska

vastaanotettu: 3. heinäkuuta 2014; Hyväksytty: 10 marraskuu 2014; Julkaistu: 09 joulukuu 2014

Copyright: © 2014 Yang 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. Kaikki oleelliset tiedot sisältyvät paperin.

Rahoitus: Tämä Tutkimuksen rahoittivat Tutkimusprojekti Guangxin Yliopistot (201203YB035) ja Guangxin Key Project of Science and Technology (1355005-4-8). 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

Maksan syöpä miehillä on toiseksi yleisin syy syövän kuoleman ja on kuudenneksi yleisin syy syövän naisten yleisin kuolinsyy, joka aiheuttaa noin 700000 kuolemantapausta vuodessa noin 750000 uutta tapausta diagnosoidaan maailmanlaajuisesti. [1] Low selviytyminen johtuu myöhäinen diagnosointi, vastustuskykyä kemoterapiaa, kasvain toistuminen, ja etäpesäkkeitä, joten korostetaan tarvetta uusia diagnostiikkaa ja terapeuttisia. Lukuisat geenien ilmentyminen tutkimukset ovat osoittaneet, että yleinen poikkeavaan aktivointi signalointipolkujen johtui onkogeenisyyttä kuitenkin yksi allekirjoitus tai yksi näkyvä ominaisuus koulutusjakson ei voitu määritelty maksasyövän. [2]

MikroRNA (miRNA), pienet ei-koodaavat RNA: t 18-25 nukleotidiä, jotka nähtiin säätelemään geeniekspressiota lähes kaikissa syöpäsoluissa, oli runsaasti tutkittu liittyvät tapahtuman, kehityksen, luokittelu, diagnosointiin ja hoitoon kasvaimia äskettäin. Osallistuminen miRNA syövän synnyssä on vakiintunut, koska ne voivat käyttäytyä kuten onkogeenien tai tuumorisuppressorigeeneille riippuen solujen toimintaa tavoitteensa. [3] Ymmärtäminen biologian miRNA ja sen vaikutusta syövän kehitys voi luvata varhaisen diagnoosin ja tehokkaan valvonnan pahanlaatuisia kasvaimia.

Viimeaikaiset havainnot integroiva ja mekanismiin perustuvan profiloinnin tutkimukset ovat tuottaneet tärkeää tietoa rooleista miRNA normaaleissa soluissa ja tauti kunnossa. Nämä tutkimukset voivat parantaa ymmärrystämme molekyylimekanismeja kroonisten maksasairauksien ja maksasyöpä. Lukuisat tutkimukset linkitys vapauttamisen miRNA ilmaisun maksasyövän on raportoitu moninaiset menetelmillä. [4] Kuitenkin johtuen soveltamisen erilaisilla teknisillä välineillä ja pieneen otokseen, Mirna ilmaisun profilointi ponnistelut ovat johtaneet ristiriitaisia ​​tuloksia tutkimusten välistä.

korjata puutteet nykyisessä tutkimuksista, teimme meta -analyysiohjelman soveltamalla vankka sijoitus yhdistämismenetelmä, [5], jota seuraa reitin analyysi, tunnistaa miRNA sääntelyn purkaminen maksasyövän ja polkuja, jotka avain miRNA voi vaikuttaa. Lomaa-one-out ristivalidointi menetelmää käytettiin tulosten validoinnissa. Tunnistaminen miRNA meta-allekirjoituksen ja invovled polkuja antaisi potentiaalisia uusia kokeellisia tutkimuksia maksasyövän kehitystä.

Materiaali ja menetelmä

Tutkimus valinta ja tiedon louhinta

Systemaattinen kirjallisuus haku suoritettiin tunnistamiseksi maksasyövän miRNA ilmaisun profilointi tutkimuksissa käytetään kaksitasoista hakustrategista. Ensin sitoutui web-pohjainen toimialalla Gene Expression Omnibus (GEO, www.ncbi.nlm.-nih.gov/geo/) hakutermillä (( ”Kasvaimet” [Mesh] JA ”Liver” [Mesh]) JA ”MikroRNA” [Mesh]) ja ”Ihmiset” [Mesh]. Jos haluat suorittaa haun, etsiminen ArrayExpress (www.ebi.ac.uk/arrayexpress), PubMed ja EMBASE tietokannan suoritettiin myös. Toiseksi viittaus luettelot kaikista asiaan ja nykyiset tutkimukset tarkistettiin kautta manuaalihakua edelleen määritellä mahdollisia asiaan tutkimukset.

Abstracts seulottiin huolellisesti ja kokotekstejä asiaa mahdollisten tiivistelmiä arvioitiin. Tutkimukset alkuperäinen koesuunnittelun että analysoinut miRNA ilmaisun profilointi ihmisen välillä maksasyövän kudosten ja ei-tuumori- maksakudoksissa olivat mukana. Samaan aikaan tutkimukset eivät olleet oikeutettuja meta-analyysissä, jos ne täyttivät seuraavat valintakriteerit: 1) käytetään vain solulinjoja, 2) ennalta kandidaattigeenit tutkimus, 3) profilointi eri kliinisiä tai histologisia alatyyppejä ilman lukien ei-syöpäkudoksissa.

Luettelot tilastollisesti merkitsevä ilmaisi miRNA poimittiin julkaisuista. Tekijät otettiin yhteyttä, kun luetteloita ei saatu. Kaikki miRNA nimitykset standardimuotoisina miRBase versio 20. miRNA joita ei liittyä joko -3p tai -5p in miRBase nimettiin HSA-luki- *, kuten HSA-miR-210. Todetuista kuollut merkintä miRBase olivat pysyneet niiden nimet mainitaan kirjallisuudessa.

Tilastollinen

luettelot miRNA poimittiin perustuvat tilastollinen testi p-arvojen ( 0,05 katsottiin merkitseväksi ). Sitten miRNA jokaisessa luettelossa oli priorisoidaan kertaiseksi muutoksia tai muita arvoja, jotka voisivat viitata aste vapauttamisen. Sen varmistamiseksi, että uutettu miRNA voidaan sijoittunut varmempi tapa, käytimme vankka listalla yhdistämismenetelmä. [5] Menetelmä perustuu vertailuun varsinaisen datan kanssa nolla malli, joka olettaa satunnaisessa järjestyksessä panos luetteloita. P-arvo kullekin elementti yhteen luetteloon kuvattu, kuinka paljon parempi se sijoittui odotettua. Mikäli vääriä positiivisia tuloksia, Bonferronin korjausta suoritettiin. Samalla arvioida vakautta hankitun p-arvot, jätä yksi pois ristivalidointi levitettiin vankka listalla yhdistäminen algoritmia. Keskiarvotettu p-arvo saatiin satunnainen geenistä luetteloista toistuvien analyysien 10000 kertaa.

Clustering analyysi

tutkimiseksi korrelaatiot joukossa miRNA ekspressioprofiilit yksittäisten tutkimusten, suoritimme hierarkkinen klusterointi käyttämällä vapailla miRNA. Kaksiulotteinen keskiarvo-sidos hierarkkinen klusterointi on Spearmanin samankaltaisuus matriisi rakennetaan erillinen analyyseja ilmen- tymisen lisääntymisen ja vaimentua geeni luetteloita suoritettiin.

Integrative tunnistaminen miRNA tavoitteiden

Meta-allekirjoitus miRNA valittiin kohde ennustuksen käyttämällä TargetScan tietokannan versio 6.2 [6], PicTar (ennustuksia miRWalk tietokanta) [7] ja DIANA-microT-CDS v5.0 (käyttäen miTG pisteet kynnys 0,7) [8]. TarBase v6.0database [9] ja CLIP-Seq tietokanta STARBASE [10] hankittiin validoitu tavoitteita. Tarkkuuden parantamiseksi kohde ennustuksen, konsensus tavoitteet uutettiin limittyvät tavoitteiden ennusti vähintään kahden algoritmin plus validoitu tauluja TarBase ja STARBASE.

rikastus analyysi

Tunnistaa polkuja ennusti miRNA tavoitteet, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomit (Kegg), Panther väyliä ja Gene ontologia ehdot tehtiin GeneCodis sivuston (https://genecodis.dacya.ucm.es/). [11]

Tulokset

Tutkimus valinta ja tiedon louhinta

Tietokanta hakee aluksi tuotti yhteensä 251 julkaisua ja 16 tutkimukset täytti kriteerit. (Fig. 1) Neljä tutkimukset [12] – [15] jätettiin viime kädessä sillä luettelot sijoittui miRNA eivät ole julkisesti eikä henkilökohtaisesti saatavissa vastaavista tekijöistä. Useimmat tutkimukset julkaistu vuosina 2009 ja 2013. Kaksi kolmasosaa Tutkimusten tuli Aasian alueella ja loput aineksista ovat peräisin Amerikasta ja Euroopasta. Lisäksi mukana tutkimuksessa käytettiin eri microarray alustoille ja keskimäärin miRNA koettimet oli 626 (vaihteluväli 121-1205). Kaikkiaan 357 kasvaimen ja 283 noncancerous näytteet mukana. Suurin osa tutkimuksista keskittyi maksasolusyövän (HCC) verrattuna viereisten nontumorous kudosten tai normaali maksan kudoksiin paitsi Cario 2010 Selaru 2009, mikä vastaavasti keskityttiin hepatoblastooma (HB) ja kolangiokarsinooma (CCA). Tärkeimmät ominaisuudet näistä tutkimuksista on lueteltu taulukossa 1.

Kaikkiaan 136 miRNA ilmoitettiin merkittävästi voimistunut ja 138 merkittävästi vaimentua on mukana tutkimuksissa. Määrä merkittävästi vapautettu miRNA vaihtelivat suuresti eri tutkimuksissa (jotka vaihtelevat 14-91).

Ryhmittelyanalyysi

arvioimiseksi asteen välistä yhdenmukaisuutta miRNA luetteloita ja mahdollinen korrelaatio mukaan alaryhmiin kasvaimen histologia, alue, ja otoskoko, hierarkkinen klusterointi analyysi suoritettiin (S1 kuva). Klusterointi Näiden luetteloiden osoitti, että tulokset Shih 2012 Sato 2011 ja Li 2008 käyttäen HCC kudokset olivat keskenään samankaltaisia ​​kuin muut tutkimukset. Kaikkein samanlaiset tulokset olivat Li 2008-1 ja Li 2008-2, suoritti samassa työryhmässä käyttäen samaa alustaa vaikka otoksen koko poikkeaa suuresti. Ei ole selvää, oliko joitakin päällekkäisiä näytteiden välillä kahdessa tutkimuksessa, mutta jos näin on, se voi olla yksi selitys korkea samankaltaisuus tuloksista. Ei enää ilmeiset yhtäläisyydet nähtiin välillä muiden alaryhmien.

miRNA meta-allekirjoituksen

Havaitsimme tilastollisesti merkitsevä meta-allekirjoitus viisi ilmen- tymisen lisääntymisen miRNA ja neljä vaimentua miRNA maksasyöpää näytteissä verrattuna noncancerous maksan kudoksen mukaan permutaatio p-arvo. (Taulukko 2) Vain kaksi ilmen- tymisen lisääntymisen, mutta ei vaimentua miRNA oli tilastollisesti merkitsevä, kun Bonferroni korjauksen. Määrä meta-allekirjoituksen miRNA tutkimuksissa raportoitu hyvin vaihtelevia, mutta ainakin kolme vapautettiin miRNA raportoi kunkin tutkimuksessa, jossa poikkeus Kairon 2010 Selaru 2009, mikä vain erikseen raportoitu kaksi ilmen- tymisen lisääntymisen miRNA. Kaikkein merkittävästi vapautettu miRNA, miR-221, miR-222, on vastaavasti raportoitu yhdeksän ja kymmenen aineistoja. Lisäksi permutaatio p-arvot vielä kolme ilmen- tymisen lisääntymisen miRNA, miR-93, miR-21 ja miR-224, ja neljä vaimentua miRNA, miR-130a, miR-195, miR-199 ja miR 375 ovat 0,05, mutta eivät pääse korjattu merkitys.

Meta-allekirjoitus miRNA geenit ovat hajallaan eri kromosomipaikoissa kanssa lukuunottamatta miR-221 ja miR-222 geenejä, jotka molemmat sijaitsevat Xp11.3. MiR-224-geenit sijaitsevat samassa kromosomissa samalla alueella, Xq28, joka on sytogeneettinen alue, joka sisältää suuren osan syöpä /kives-antigeenin geenin perhe. [16]

Target ennustaminen ja rikastamiseen analyysi

konsensuksen tavoitteita miRNA saavuttaa vankka listalla yhdistäminen merkitys poimittiin varten päällekkäisiä tavoitteita ennusti vähintään kahden algoritmin plus kokeellisesti vahvistanut tavoitteet kahdesta tietokannoista. Kesäinen kohde laskee on esitetty kuvassa. 2. MiR-130a ja miR-195 on enemmän tavoitteita kuin muut miRNA, kun taas miR-199 ei ole tavoitteita, koska se oli ennustettu vain yhdellä algoritmilla.

rikastus analyysit suoritettiin käyttäen ennustettiin kohdegeenien kanssa GeneCodis web työkalu. Useita reittejä rikastuttavat Kegg ja Panther reitit olivat suhteellisen merkittäviä ja suurin osa niistä liittyy usein solusignalointia (esim neurotrofiiniryhmän, Wnt, FGF, ja p53 signalointi reitti) ja syöpä. (Taulukko 3, Fig. 3, S2 kuvassa) B

Värin intensiteetti edustaa FDR-korjattu p-arvo. Vain ne väyliä, jotka olivat merkittäviä yli neljä miRNA esitetään (kaikki tiedot ovat käytettävissä S2 kuvassa).

Keskustelu

Käyttämällä vankka sijoitus yhdistämismenetelmä, 14 priorisoitu miRNA luetteloja 12 julkaistuista tutkimuksista analysoitiin ja lopulta tunnistaa viisi ilmen- tymisen lisääntymisen ja neljä vaimentua miRNA. Mutta kun Bonferroni korjauksen vain kaksi ilmen- tymisen lisääntymisen miRNA saavuttanut tilastollista eroa.

Vapautuneet miRNA tunnistaa eri tutkimuskeskusten ei salli yhdenmukaista johtopäätös. Eroja microarray tekniikoita, vaiheessa kasvaimen histologisen ulkonäön ja etiologiset tekijät johtuvan heterogeenisyys. [17] on yritetty jakaa aineistoja alaryhmiin perusteella alustan ja kasvaimen tyypin alatyyppiä, mutta mikään kahdessa tutkimuksessa on käytetty samaa alustaa, ja suurin osa kasvaimen näytteistä oli HCC kudoksista. Kuitenkin klusterin analyysi osoitti, että kaksi aineistot suoritti yksi työryhmä käyttää identtisellä alustalla valmistettu korkea samankaltaisuus ja ponsi meta-analyysissä käytetty vankka listalla yhdistämismenetelmä johti myös samaan lopputulokseen kuin meitä. [18]

Tässä tutkimuksessa käytimme Bonferronin menetelmä hallita vääriä positiivisia ja teki tulosten luotettavuutta. Lopulta miR-221 ja miR-222 oli vain kaksi tilastollisesti merkittävää meta-allekirjoitus miRNA. Lisäksi permutaatio p-arvot kolmella voimistunut (miR-93, miR-21 ja miR-224) ja neljä vaimentua miRNA (miR-130a, miR-195, miR-199 ja miR-375) olivat 0,05, mutta korjattuihin p-arvot eivät olleet merkittäviä. Seuraavat rajoitukset saattavat selittää näitä havainto: 1) ei ollut riittäviä aineistoja integrointi, 2) näytteen koot aineistot olivat suhteellisen pieniä, 3) eri menetelmää Tutkijat käyttivät tehtävä discrepant.

Vaikka ei ole vahvaa merkitystä nähtiin kaikissa meta-allekirjoitusta miRNA, kokeelliset tutkimukset ovat viime vuosina osoittaneet, että ne olivat erittäin liittyy maksasyövän. MiR-221 oli useimmin tutkittu joukossa meta-allekirjoituksen miRNA. Fornari et ai. [19] ovat osoittaneet, että miR-221 toimi onkogeenin hepatokarsinogeneesin kohdentamalla CDKN1B /P27 ja CDKN1C /P57 vuonna 2008. Samaan aikaan, tulokset Gramantieri et al. [20] ovat osoittaneet, että miR-221 esti apoptoosin kohdentamalla BMF ja sen yliekspressio liittyi aggressiivisemman fenotyypin vuonna 2009. Yhdessä nämä havainnot sekaantunut että miR-221 voisi olla potentiaalinen kohde kuin perinteisen hoitoa vastaan ​​HCC. Lisäksi, Park et ai. [21] mukaan miR-221 hiljentäminen tukossa maksasyövän ja edistettävä eloonjäämisen pätevä potilaalle tehdä hiirimallissa HCC ja Callegari et al. [22] ja PINEAUn et ai. [23] ovat vahvistivat kasvaimia synnyttävän roolin miR-221 hiirimallissa. Lisäksi Li et al. [24] osoittivat, että seerumin miR-221 voisi tarjota ennustavaa merkitystä ennusteen HCC potilaiden ja He et al. [25] ovat osoittaneet, että miR-221 hiljentäminen esti maksasyöpää pahanlaatuinen ominaisuuksia in vitro ja in vivo. Yhdessä miR-221 on syvästi tutkitaan sen vaikutus maksasyövän, ja se voisi olla mahdollinen ehdokas tavoite maksasyövän diagnosoinnissa ja hoidossa.

lisäksi miR-221, jotkut muut miRNA on kokeellisesti osoitettu liittävät esiintyminen, kehittäminen ja etäpesäke. Kolme ilmen- tymisen lisääntymisen meta-allekirjoitusta miRNA, miR-222, miR-21 ja miR-224, saattavat pahentaa HCC kautta AKT signalointireittejä. [26] – [28] MiR-222 yliekspressio on yleistä HCC ja voisi antaa metastaattisen potentiaalit HCC-soluissa mahdollisesti tehostamalla AKT signalointi. [26] MiR-21 tukahduttaa PTEN ja HSulf-1 ilmentymisen ja edistää HCC etenemisensä AKT /ERK reittejä, ja kuten miR-224, se mahdollisesti aktivoiden AKT signalointipolkujen kohdistamalla PPP2R1B. [27], [28] Tuore tutkimus osoitti, että miR-21 ja miR-222 ilmaisuja olivat erilailla moduloidaan Hepatiitti B Virus X proteiinia pahanlaatuinen hepatosyyteissä. [29] Lisäksi miR-224 voisi olla merkittävä rooli muuttoliikkeen ja hyökkäys HCC solun. [30] – [32] Mielenkiintoista, kaksi vaimentua meta-allekirjoitusta miRNA, miR-195 ja miR-375, ehkä pelaa tärkeä estävä rooleja HCC etenemistä. [33] – [38] Esimerkiksi miR-195 voi estää HCC etenemistä kohdistamalla LATS2 ja NF-KB-signalointireitin [33], [34] ja estää angiogeneesiä ja etäpesäke maksasyövän estämällä VEGF: n ilmentymistä, VAV2 ja Cdc42. [35] Xu et ai. ovat osoittaneet, että miR-195 oli tärkeä rooli solusyklin kontrolli ja molekyyli- etiologiassa HCC. [36] Lisäksi miR-195 voi kohdistaa PCMT1 maksasolukarsinoomassa joka lisää kasvain elinkaari [39] ja säätelemään negatiivisesti proteiinin tasot steroidireseptoriperheen koaktivaattorikompleksien-3 kohdistamalla sen 3′-alueella HCC-soluissa [40]. Toinen vaimentua miRNA, miR-375, on myös osoittautunut tukahduttaa maksan syöpäsolun kasvua in vitro tai in vivo. [37], [38]

Vaikka olemme osoittaneet, että miRNA voi liittyä edistämisessä tai estämällä maksasyövän etenemisen kohdistamalla joitakin geenien keskeisiä reittejä syövän asetuksen, on vielä pitkä tie tulkinnassa vaikutus miRNA on maksasyövän. Tulevaisuuden työ pitäisi pitää jatkuvaa keskittyä mekanismi, jonka avulla miRNA säätelevät esiintyminen, etenemisen ja etäpesäkkeiden maksasyövän. Lisäksi tutkimukset suuret otoksen koosta ja samaa alustaa tarvitaan.

Yhteenvetona ehdotamme, että meta-allekirjoituksen miRNA ovat keskeisiä sääntelyn kuljettajia onkogeenisel- prosessi, joka voi olla hyvä potentiaalisia kohteita diagnoosin ja terapia maksasyövän.

tukeminen Information

S1 Kuva.

Cluster analyysi miRNA luettelon. Mahdollisia korrelaatio osoitettiin mukaan alaryhmiin kasvainhistologiaa, alue, ja otoskoko. Klusterointi suoritettiin käyttämällä Pearsonin korrelaatiota ja keskimääräinen sidoksen menetelmää.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0114533.s001

(TIF)

S2 Kuva.

Pathway rikastuminen meta-allekirjoituksen miRNA tavoitteita. Värin intensiteetti edustaa FDR-korjattu p-arvo. Klusterointi suoritettiin käyttämällä Pearsonin korrelaatiota ja keskimääräinen sidoksen menetelmää.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0114533.s002

(TIF) B S1 tarkistuslista.

PRISMA tarkistuslista.

doi: 10,1371 /journal.pone.0114533.s003

(DOC) B

Kiitokset

Kiitos Mr. Hui Chen ja Ms Shanshan Zeng heidän tuestaan ​​työhuone ja haku verkon.