PLoS ONE: Genomisk afvigelser i en afrikansk amerikansk Kolorektal Cancer Kohorte afslører en MSI-specifikke profil og kromosom X Amplification i Male Patients

Abstrakt

Målsætning

DNA aberration, der forårsager kolorektal cancer (CRC ) forekommer i flere trin, der involverer mikrosatellit instabilitet (MSI) og kromosomal ustabilitet (CIN). Heri, vi studerede CRC’er fra AA patienter for deres CIN og MSI-status.

Eksperimentel Design

Array CGH blev udført på 30 AA kolon tumorer. MSI status blev etableret. De CGH data fra AA blev sammenlignet med offentliggjorte lister over 41 TSG og onkogener i kaukasiere og 68 cancer gener, der foreslås via systematisk sekventering for somatiske mutationer i colon og brysttumorer. Patienten-by-patient CGH profiler blev organiseret i en maksimal sparsommelighed kladogram at give indsigt i tumorerne ‘afvigelser afstamning.

Resultater

CGH-analyse viste, at CIN var uafhængig af alder, køn , scene eller placering. Men både antallet og arten af ​​afvigelser synes at afhænge af MSI status. MSI-H-tumorer grupperet sammen i kladogram. De kromosomer med de højeste satser for CGH aberrationer var 3, 5, 7, 8, 20 og X. kromosom X primært forstærket i mandlige patienter. En sammenligning med kaukasiere afslørede en overall aberration profil med få undtagelser for følgende gener; THRB, RAF1, LPL, DCC, XIST, PCNT, STS og gener på 20q12-q13 cytoband. Blandt de 68 CAN gener, viste alle en vis grad af ændring i vores kohorte.

Konklusion

Kromosom X forstærkning i mandlige patienter med CRC fortjener opfølgning. Den observerede CIN kan spille en markant rolle i CRC i AA’ere. Den gruppering af MSI-H-tumorer i global CGH dataanalyse tyder på, at kromosomafvigelser er ikke tilfældigt

Henvisning:. Brim H, Lee E, Abu-Asab MS, Chaouchi M, Razjouyan H, namin H, et al . (2012) Genomic afvigelser i en afrikansk amerikansk Kolorektal Cancer Kohorte afslører en MSI-specifikke profil og kromosom X Amplification i mandlige patienter. PLoS ONE 7 (8): e40392. doi: 10,1371 /journal.pone.0040392

Redaktør: Daniela Aust, University Hospital Carl Gustav Carus, Tyskland

Modtaget: Februar 15, 2012; Accepteret: 6 juni 2012; Udgivet: 6. august, 2012 |

Copyright: © Brim et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af Grant # CA102681, finansieret af National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health, som Intramural Research Program for National Institutes of Health, National Cancer Institute og National Library of Medicine, og af forskningscentre i Minority institutioner (RCMI). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Talrige undersøgelser har undersøgt de mekanismer af DNA-forandringer fører til kolorektal cancer (CRC), som er den tredje mest almindelige cancer i USA [1]. CRC forekomst er høj i afrikansk-amerikanere (AAS), blandt hvem det forårsager en større andel af dødsfald end i andre populationer (1). Mest CRC opstår fra adenomer, i en proces, der er beskrevet som adenom-carcinom-sekvensen [2]. Initiering og progression af CRC er forbundet med ændringer i funktionen af ​​onkogener og tumorsuppressorgener

Tre store mekanismer af genomisk ustabilitet i CRC er blevet beskrevet:. Mikrosatellit instabilitet (MSI), kromosomale ustabilitet (CIN), og for nylig CpG ø metylering fænotype (CIMP). Overdreven promotor methylering af hundredvis af gener resulterer i CIMP er en del af den epigenetiske ustabilitet i CRC. Mere end én mekanisme kan forekomme i samme tumor. I MSI, der forekommer i omkring 15% af CRC, er DNA fejlparringsreparationsgener enten muteret eller methyleret fører til tumorer med en mikrosatellit instabilitet fænotype (betegnet MSI-High, MSI-H, eller MIN) [3].

i modsætning hertil er CIN fænotype karakteriseret ved globale genomiske omlejringer følge af deletioner, amplifikationer og omplantning af kromosomale fragmenter [4]. CIN skyldes specifikke mutationer eller regulatoriske lyddæmpning af gen lyddæmpning og kunne manifestere sig som strukturelle mangler, der involverer centromerer eller centrosomer, mikrotubuli dysfunktion, telomer erosion, kromosom brud og svigt af cellecyklus checkpoints [5]. I denne undersøgelse har vi fokus på de to mere undersøgte mekanismer, MSI og CIN. Mekanismen af ​​MSI blev først karakteriseret som led i en underkategori af CRC kaldes arvelig ikke-polypose colorectal cancer eller Lynch-syndrom, hvor patienterne har heterozygote Gremlin mutationer af gener såsom

MLH1

MSH3-

[6]. Købet af tilbagevendende kromosomale gevinster og tab i løbet af progression fra høj kvalitet adenomer til invasive karcinomer er gentagne gange blevet fundet i CIN CRC tumorer [7]. CIN skyldes specifikke mutationer eller gen-omlejring og at kunne manifestere sig som strukturelle mangler, der involverer centromerer eller centrosomer, mikrotubuli dysfunktion, telomer erosion, kromosom brud og svigt af cellecyklus checkpoints (5). En af de tidligste erhvervede genetiske abnormiteter under CRC progression involverer kromosom 7 kopiantal gevinster, der er observeret i visse kolon adenomer såvel [8]. På senere stadier af tumor progression, andre specifikke kromosomafvigelser bliver mere almindelige, såsom gevinster på kromosomer 8q, 20Q [9], 7, 13 [10], [11] og kopiere nummer tab på kromosomerne 8p, 17p, 18q [10 ], [12] 15q og 20q [13]. I nogle år blev CIN og MSI tumorer betragtes som gensidigt udelukkende, og man mente, at MSI tumorer generelt stabile, diploide karyotyper [14], [15]. Men de seneste undersøgelser vist, at MSI og CIN kan forekomme i samme tumor [16], [17]. Trautmann et al. fandt, at mindst 50% af MSI-H-tumorer har en vis grad af samtidige kromosomale ændringer [18]. Selvom der ikke blev observeret tegn på en vis grad af CIN i størstedelen af ​​MSI-H-tumorer, er mønstret af specifikke gevinster og tab mellem MSI-H og MSS tumorer stadig dårligt forstået. MSI-H-tumorer tendens til havnen gevinster kromosomer 8, 12 og 13 og tab af 15q og 18q, mens MSS tumorer har en høj grad og variabel vifte af kromosomafvigelser [13], [18]. Kromosomafvigelser, som homozygote og heterozygote deletioner eller amplifikationer, ændre DNA kopi antal store genomiske regioner eller endog hele kromosomale arme, hvilket fører til inaktivering af tumorsuppressorgener eller til aktivering af onkogener. LASSMANN et al. studerede 287 målsekvenser i kaukasisk kolorektal tumor celle DNA og fundet afvigelser i bestemte regioner af kromosomer 7, 8, 13, 17 og 20 [19].

Undersøgelser, der udforsker differentielt udtrykte gener, der forårsager tumorigenese eller tumorudvikling kan føre til at opdage specifikke mål for cancerterapi og øge vores forståelse af processen med tumorigenese. Vi har tidligere offentliggjort resultater fra et genom bred analyse af 15 AA CRC tumorer [20], at microduplications hovedsageligt til stede i kromosomer 20Q, 8Q og 7q mens mikrodeletioner forekomme i 18q, 8 p og Xp i AA’ere. Den hyppigst forstærkede regionen var 20q12-13 der omfatter generne:

TNFSF6B, PTPN1, PRPF6

NCOA3

. De hyppigst slettede gener var

LPL Hotel (33%),

HIC1 Hotel (33%), og

BCL2 Hotel (27%) på kromosomer 8p22, 17p13.3 og 18q21.3 hhv. Vores undersøgelse viste, at der er tilbagevendende afvigelser i CRC involverer kromosomer 20, 18, 17, 8 og 7 delte med kaukasiske CRC patienter. Desuden afvigelser på kromosomer 11, kan 17p og X være fremtrædende i AA’ere.

Baseret på disse resultater, vi hypotese, at kromosomafvigelser i CRC’er fra AA patienter, hvis de er valideret i en større kohorte, kunne være nyttige for studere de racemæssige forskelle og forskellen statistik sygdom i AA befolkning. Derfor undersøgte vi CIN og status i en større kohorte af yderligere AA CRC patienter og sammenlignet vores resultater med resultaterne i kaukasiere [19] samt en liste over tyktarmskræft gener fastsat af Sjöblom et al. baseret på deres sekventering af 13,023 gener i 11 colontumorer [21]. Vi udførte også en sparsommelighed fylogenetisk analyse af alle optagede genomiske afvigelser at identificere genomiske signaturer, der kan associere med kliniske og patologiske karakteristika for de analyserede CRCs. Det overordnede formål med denne undersøgelse var at identificere de kromosomforandringer i afrikansk-amerikanske CRC’er at afgrænse de specifikke genomiske begivenheder i CIN i denne høje population risiko.

Materialer og metoder

Etik Statement

Denne undersøgelse blev godkendt af Howard University Board Institutional Review, og skrevet, blev informeret samtykke indhentet fra alle deltagere.

Patient valg

Friske frosne arkiverede prøver blev anvendt. Colon biopsier (n = 30) blev opnået fra afrikansk-amerikanske patienter, der gennemgår koloskopi på Howard University Hospital. Denne undersøgelse blev godkendt af Howard University Board Institutional Review. Kliniske data indsamlet på hver patient inkluderet race, køn, der er forbundet fortid sygehistorie, medicinforbrug og familie historie af kolorektal cancer. Patienter blev anset for støtteberettigede, hvis koloskopi resulterede i en første diagnose af tyktarmskræft, bekræftet ved histopatologi. Fra de medicinske journaler, blev kliniske oplysninger indsamles og registreres på grundlag af amerikanske Blandede Cancer (AJCC) iscenesættelse system. Alle patienter i denne undersøgelse var afroamerikanere ved selvrapportering.

Sample udvælgelse og DNA-ekstraktion for vifte komparativ genomisk hybridisering (aCGH)

Friske tumorblokke blev skåret i 5-um tykke sektioner på SuperFrost dias (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA). Tumor og normale områder blev afgrænset af en patolog under anvendelse af matchede hematoxylin og eosin (H Promega) blev mærket ved vilkårlig priming med Cy5-dUTP og Cy3-dUTP, henholdsvis ved hjælp af Agilent Genomisk DNA Labeling Kit Plus. Efter reaktionen mærkning blev de individuelt mærkede test- og referenceprøver koncentreret ved anvendelse Microcon YM-30 filtre (Millipore, Billerica, MA) og derefter kombineret. Efter probe denaturering og præ-annealing med

Cot-1

DNA, hybridisering blev udført ved 65 ° C med rotation i 40 timer ved 20 opm. Fire trin blev udført med Agilent Oligo CGH vaske: vaskebuffer 1 ved stuetemperatur i 5 min, vaskebuffer 2 ved 37 ° C i 1 min, en acetonitril skylning ved stuetemperatur i 1 min og en 30 sek vask ved stuetemperatur i Agilents stabilisering og Tørring Solution. Alle objektglas blev scannet på en Agilent mikromatrice scanner. Data, herunder Copy Number Variations blev opnået ved Agilent Feature Extraction software 9 og analyseret med Agilent Genomisk Workbench 5.0-software ved hjælp af de statistiske algoritmer z score og ADM-2 i henhold til tærsklen henholdsvis 2,5 og 6,0 og en glidende gennemsnit vindue på 0,2 Mb. Kortlægning af data blev analyseret på det humane genom sekvens ved hjælp af NCBI-databasen bygge 35 også kendt som hG17 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov).

Computational analyse af gener målrettet efter kopital afvigelser

for at bestemme, om specifikke gener er opnået eller tabt i hver tumor prøve, vi sammenlignet de genomiske placeringer af disse gener med de erfaringer og mistede intervaller i “IntervalBasedReport” produceret (ADM-2) for hvert enkelt tilfælde af matrix CGH software. For at gøre denne sammenligning, vi udviklede UNIX scripts og programmer i C og Perl. En del af IntervalBasedReport er størrelsen af ​​hver gevinst eller tab, som gjorde det muligt at filtrere de resulterende resultater ved kendelse af deres omfang og holde kun de begivenheder, der lå over grænsen på 1,2 gange for gevinster og under tærsklen 0,8 gange for tab.

sparsommelighed fylogenetisk analyse af CGH Microarray data

Microarray dataanalyse generelt fokuseret på specifikke gener med kendt relevans for patologi ved hånden. Her har vi taget alle kromosomafvigelser i betragtning for at gennemføre en parsimoni fylogenetisk analyse. Kort fortalt, for at finde ud fordelingen af ​​aberrationer for hver prøve i forhold til det samlede aberrationer af alle prøver blev følgende procedure udført: alle afvigelser fra alle cancer prøver blev opsummeret og dubletter fjernes; hver prøve herre aberrationer liste blev sammenlignet med den samlede liste over aberrationer og hver aberration scoret som stede (1) eller fraværende (0), denne polaritet vurdering produceret en ny data matrix af CGH data. De nye data matrix blev behandlet for maksimal sparsommelighed med MIX algoritme (af PHYLIP analytiske pakke til at producere de kladogram.

Statistisk analyse

Numerisk data blev udtrykt som gennemsnit ± standardafvigelse (SD). t-test eller envejs variansanalyse (ANOVA) blev anvendt til sammenligning af midler. kategoriske variable blev sammenlignet under anvendelse af chi-square test. P-værdier mindre end 0,05 blev betragtet som signifikante. Statistisk analyse blev udført under anvendelse af SPSS 19.0 softwarepakke (IBM Corp., Somers, NY, USA).

Resultater

Karakteristik af de analyserede prøver

Vores undersøgelse kohorte bestod af 30 tyktarmskræft fra AA patienter. mænd og kvinder blev ligeligt repræsenteret i denne gruppe. Den gennemsnitlige alder var 63,5 [SD = 1,1]. De tumorer blev efterladt-sidet i 9 patienter (5 hanner og 4 tæver) og højre-sidet i 21 patienter (10 mænd og 11 kvinder). De fleste tumorer (n = 27) var moderat differentieret, man var dårligt differentieret, mens to var godt differentieret. Halvdelen af ​​tumorer (n = 15) var af fase 3, ni tumorer var fase 2, tre var stadie fire, og tre var fase 1 (tabel 1).

MSI analyse

MSI resultater blev opnået for alle patienter i denne undersøgelse. Af disse 30 prøver, 21 var mikrosatellit stabile, 4 var mikrosatellit ustabilt-lav (MSI-L) og 5 var MSI-H. Alle MSI-H-tumorer var proximal mens MSI-L tumorer ligelig fordelt i hele tyktarmen. Ingen foreninger blev fundet med andre kliniske og demografiske data. (Tabel 2).

Genomisk ændringer i forskellige kromosomer

Alle kromosomer blev næret et spektrum af ændringer i flere tumorer. De kromosomer, der havde færrest afvigelser var kromosomerne 15 og 21, med 16 og 19 afvigelser henholdsvis; kromosom 8 havde flest afvigelser (n = 48). Andre kromosomer med høj aberration tæller var kromosomerne 3, 5 og 7 med 44, 41 og 47 afvigelser hhv. Mandlige og kvindelige patienter viste en lignende fordeling af ændringer, bortset fra tre kromosomer: 1) kromosom X primært forstærket hos mænd (10/15 hanner vs. 4/15 hunner), 2) kromosom 20 blev også primært ændret på mandlige patienter, og 3) kromosom 18 havde flere ændringer i hunner.

Genomisk ændringer pr tilfælde

i alt 764 afvigelser blev rapporteret for alle prøver (gennemsnit af 25,46 pr tumor). Tumoren med det mindste antal aberrationer havde to, mens den med flest aberrationer havde 99. Patienten med det højeste antal aberrationer var 51 år mand med en etape 2 tumor, mens den med de mindst aberrationer var en 65-årig mand med en scene en neoplasme. Samlet, antallet af kromosomafvigelser ikke at være enten alders- eller fase-relaterede (tabel 1 3). De 15 kvindelige patienter havde i alt 358 aberrationer med et gennemsnit på 23,8 per patient. Mandlige patienter havde 406 aberrationer med et gennemsnit på 27 pr tumor. Den statistiske analyse viste, at antallet af aberrationer pr prøve ikke associere med kliniske eller demografiske parametre (tabel 4). En undtagelse fra denne regel var MSI-H-tumorer, som viste færre afvigelser i forhold til ikke MSI-H CRC, men der var ikke nok MSI-H prøver at opnå signifikans (tabel 4).

Sammenligning af aCGH data med CRC CAN gener

en sammenligning af de vores aCGH data med en liste over 68 gener identificeret gennem sekventering af 11 kolon kræft tumorer viste, at alle disse gener, bortset fra

ACTL9

, ændres i mindst én af de 30 tumorer analyseret her. De ændrede gener viste forskellige frekvenser og typer af afvigelser (tabel 5). Sammenlignet med kaukasiere, blev følgende gener overvejende forstærket i AA befolkning:

ADAMST18, CD248, CSMD3, EPHB6, ERGIC3, EXOC4, GALNS, Gnas, KR73. LMO7, MLL3, MMP2, NF1RUNX1T1, SFRS6SLC29A1, SLC44A4TP53, UQCRC2

, og

ZNF442

. Disse gener blev amplificeret i mindst en tredjedel af de testede prøver. Sletninger var mindre udbredt, og de hyppigst slettet gener på kandidatlisten er:

ADAM29, APC, FBXW7, HAPLN1, NF1, SMAD2, Smad4

og

TP53

.

SMAD2

Smad4

blev slettet i 16 ud af 30 prøver (tabel 5).

Komparativ analyse af aCGH data mellem AA’ere og kaukasiere

LASSMANN et al. undersøgte aberration status 41 kendte onkogener og tumorsuppressorgener i CGH data fra 22 kaukasere [19]. Vi sammenlignede resultatet af deres analyse med vores data fra African American patienter. Samlet er de to populationer viste lignende aberration profiler for generne listet i tabel 5. Der blev imidlertid visse forskelle bemærket for følgende gener;

THRB, RAF1, LPL, DCC, XIST, PCNT, STS,

samt mange gener på 20q12-q13 cytoband (tabel 5, figur 1)

NC.: Ingen ændringer, C: Ændringer, N: antallet af prøver i cluster-den anden ciffer inden for de klynger svarer til node numre

fylogenetisk analyse af CRC aCGH data

En maksimal sparsommelighed fylogenetisk analyse blev udført på CGH data igennem MIX algoritme (af PHYLIP analytiske pakke [25]) til at producere den fylogenetiske kladogram. Den genererede kladogram forgrenede i to hoved clader og partition og yderligere underinddelinger i klynger er opsummeret skematisk i figur 2. Et clade inkluderet 22 patienter (højresidig CRC: 63%; mænd: 50%; højere stadie [ 2]: 59%), der omfattede alle MSI-H prøver. Den anden clade omfattede 8 patienter (højresidig CRC: 87%; mænd: 50%; højere trin 2: 71%, alle var ikke-MSI Den første clade af 22 patienter blev yderligere opdelt i to mindre grupper med 14. (højre sidet CRC: 57%; mænd: 43%; højere stadie [ 2]: 43%) og 8 (til højre sidet CRC: 75%; mænd: 62%; højere stadie [ 2]: 87%, . p = 0,04) patienter Det er bemærkelsesværdigt, at 80% (4/5) af MSI-H-tumorer grupperet inden for de 14 patienter ‘clade (figur 2) Alle disse tumorer har et meget lavt antal aberrationer ( . 15 ). Den eneste MSI-H tumor, der ikke klynge med de andre har et stort antal aberrationer (63), og som sådan, blev sandsynligvis drevet af kromosomal ustabilitet snarere end ved mikrosatellit ustabilitet.

diskussion

genom-dækkende undersøgelser har potentiale til at afsløre genetiske markører, der kan hjælpe med at forklare højere forekomst af kolorektal cancer i den afrikanske amerikanske befolkning. Vi har tidligere gennemført flere undersøgelser om den rolle, MSI, methylering af CAN gener og mutationer af kendte gener, såsom BRAF og KRAS (21-23, 25), samt en aCGH analyse på et mindre antal CRCs fra AA population (19). Disse undersøgelser var medvirkende til at afsløre nogle af de specifikke genetiske og epigenetiske forandringer, der opstår i denne population. Heri, vi uddybet vores tidligere arbejde og gennemførte en mikrosatellit ustabilitet analyse samt hele genomet analyse af kopi nummer afvigelser i CRC fra AA patienter (n = 30) med det mål at finde overlappende ændringer mellem disse to typer af DNA-variationer. Mere specifikt blev fylogenetiske gruppering af tumorer baseret på eksemplar nummer data, der anvendes til at vise, at MSI-H-tumorer klynge sammen i baggrunden af ​​udbredt kromosomal ustabilitet, et paradigme, der er blevet dårligt forstået i fortiden.

AA population analyseres i denne undersøgelse var relativt yngre (gennemsnitsalder på 63,5 år), hvilket afspejler den uforholdsmæssig stor byrde af CRC blandt afroamerikanere [26], [27]. Halvfjerds procent af tumorerne var proksimale bekræfter en observeret population-baserede tendens tumor placering i denne population. Mens 90% af tumorerne moderat differentierede, mere end 60% højere end fase 2. Disse data tyder på, at mange af disse tumorer ville have dedifferentierede i en kort tid fører til deres invasivitet og metastase. Disse data tilsammen kaste indsigt i højere forekomst og aggressivitet CRC i AA’ere fra kliniske og patologiske standpunkter.

MSI-analyse viste, at 5 ud af 30 testede tumorer var MSI-H (17%). Denne MSI-H er fortsat højere end rapporteret i den almindelige befolkning [24]. Det er også bemærkelsesværdigt, at 4 tumorer var MSI-L.

Der var i gennemsnit 25,46 kopi detekteret pr tumor baseret på vores aCGH resultater nummer aberration. MSI-H-tumorer alene viste en lavere 19,0 afvigelser, mens de ikke-MSI-H-tumorer viste 26,7 pr tumor. Denne kvantitative forskel understøttes af det koncept, at MSI-L tumorer, i modsætning til MSI-H dem, er ofte drevet af kromosomal ustabilitet [28]. Det samlede antal aberrationer ikke synes at være forbundet med nogen af ​​de klinisk-patologiske parametre (tabel 4). Der var tumorer med et højere antal aberrationer, der synes at have den CIN fænotype, mens der var andre med færre afvigelser, der er mest sandsynligt en tilfældig-manifestation af MSI eller har CIMP fænotype. Vores CGH-analyse af et par colon adenomer afsløret mere stabile karyotyper med færre afvigelser (data ikke vist).

Kromosomer 3, 5, 7 og 8 blev den hyppigst ændret i vores gruppe af patienter. Der er flere publikationer rapporterer, at disse kromosomer indeholder cancer gener, som er relevante for coloncancer, såvel som i andre kræftformer. Kromosom 3 indeholder

MLH1,

en DNA fejlparringsreparationsgen, der fører til MSI-H fænotype ved deletion, mutation eller dens transkription silencing [29].

PPM1L,

anden CRC-genet på kromosom 3 blev vist at have variabel kopital i APC-negative familiær adenomatøs polypose CRC [30]. Kromosom 5 vises 41 afvigelser ligeligt fordelt blandt sletninger og amplificeringer [20/21].

APC

er en vigtig CRC-gen på kromosom 5;

APC

spiller en stor rolle i de tidlige trin på CRC begivenheder både i sporadisk CRC samt i arvelige FAP syndrom [31]. Kromosom 7 indeholder vicevært gener, såsom

PMS2

[32], en DNA mismatch repair gen, og GTS, såsom

PIK3CG

[33]. Da der forventes GTS, der skal slettes, det uforholdsmæssigt gevinster [35 amplifikationer /12 sletninger] på kromosom 7 ganske spændende. Kromosom 8 var den med flest afvigelser [25 amplifikationer /23 sletninger]. Dette kromosom er kendt som hotspot for CRC tumor progression [34].

En anden kromosom med en interessant mønster af aberrationer var kromosom X, med 24 afvigelser (14 amplifikationer /20 sletninger). Dette kromosom er blevet beskrevet som bærer af GTS. Vores tidligere fund, fund låne yderligere støtte til vores nuværende resultater, at kromosom X fortrinsvis blev forstærket i mandlige CRC patienter [20]. Faktisk 10 ud af 15 mandlige patienter viste amplifikation for kromosom X i sammenligning med kun 4 kvindelige patienter. En lignende fund blev observeret i japanske mandlige CRC patienter [35]. Denne forstærkning kunne antyde, at kvinder med X-kromosomet allel ubalance kan være mere tilbøjelige til at udvikle kræft.

En sammenligning af vores data med dem, der opnås hos kaukasiere [19] for 41 kendte onkogener og GTS afslørede samlet en lignende aberration profil i de to populationer. Et interessant gen viser befolkningens-specifikke mønstre er

Xist

, en RNA-gen X, hvis udtryk bestemmer mønster af kromosom X inaktivering hos kvinder [36].

Xist

blev forstærket i cirka en tredjedel af både kaukasiske og AA tumorer, men blev først slettet i AA’ere (13%). Andre X- kromosom-relaterede gener med forskelle mellem befolkningerne var

STS

(steroid sulfatase), der primært slettet i kaukasiere og forstærkes i AA’ere og

KAL1,

med et mønster svarende til

Xist

.

STS

er kendt for at være involveret i kvindelige kræftformer, såsom æggestokkene og brystkræft [37], [38], men ikke meget om dens potentielle rolle i CRC.

KAL1

blev forstærket og slettes i forskellige delgrupper i vores AA patienter. Jian et al. har vist, at

er KAL1

genekspression faldet i tidlig fase og steg i senere stadier af kræft [39]. Deres screening af tyktarms-, lunge- og æggestokkræft cDNA paneler angivet signifikant fald i

KAL1

udtryk i forhold til matchende noncancerous væv. Dette udtryk steg med progressionen af ​​cancer fra tidligere (I og II) til senere (III og IV) stadier af cancer. Disse resultater kan afspejle, at kromosomafvigelser observeret i vores sæt prøver er fase-specifikke. Blandt autosomale gener,

DCC Hotel (Slettet i Colon Cancer) blev slettet i 50% af tilfældene, i modsætning til i kaukasiere hvor det blev oftere forstærket end slettet. Dens status i AA’ere er mere i overensstemmelse med sin kendte funktion som GTS og tab under kolon onkogen transformation [40]. To sammenhængende gener på kromosom 3,

THRB

og

RAF1

primært forstærket i AA’ere mens de samme gener er blevet slettet i kaukasiere.

THRB

genet blev vist at virke som et onkogen i skjoldbruskkirtlen carcinomer [41], men ikke meget om dens mulige rolle i tyktarmskræft.

RAF1

vides at være involveret i mange cancere (melanom, gastrisk og prostata) gennem gen omlejringer sammen med andre gener af raf-familien [42]. Tre gener på kromosom 20 (

TPD521.2, TOP1

TNFRSF6B

) viste en meget højere frekvens af forstærkning i AAere end hos kaukasiere. Ikke meget er kendt om

TPD521.2

.

TOP1

højere udtryk viste sig at være forbundet med brystkræft, hvor det er en indikator for dårlig prognose [43], men dens rolle i tyktarmskræft er ikke fastlagt Antibody neutralisering af

TNFRSF6B

i levercellecancer cellelinier inhiberede proliferation og apoptose [44]. Dette fund er enig med den højere forstærkning hyppigheden af ​​dette gen i vores kohorte.

Når vi sammenlignet vores data til et andet gen liste i Sjöblom et al. [21], opdagede vi, at de fleste af disse gener blev også ændret i vores befolkning (tabel 6), med 10 genet, som overvejende slettet, og 19 fortrinsvis amplificeret.

TP53

var lige forstærket og slettet i vores sæt prøver (i 10 ud af 30). Det er velkendt, at p53 (TP53) er et tumorsuppressorgen [45], som passer mere for dets sletning profil snarere end dens forstærkning.

SMAD2

Smad4

var de hyppigst slettet gener i denne kohorte (i 16 ud af 30). Vi har tidligere rapporteret et andet resultat i vores aCGH analyse af 15 AA colontumorer [20]. Men med flere prøver (n = 30) og forbedret analyse software (Genomisk Workbench 6.5), vores nuværende resultater er mere i overensstemmelse med den kendte TSG status i mange kræftformer [46]. Neurofibromin (NF1), som også tabt i mange prøver af vores kohorte er kendt for at virke en TSG i colon ved at dreje den aktive form af Ras til en inaktiv form [47]. FBXW7, en bestanddel af SCF (Skp1 /Cullin /F-box-protein) E3 ubiquitin ligase kompleks, virker som en tumorsuppressor i flere væv og er målrettet mod flere transkriptionelle aktivatorer og proto-onkogener for ubiquitinmedieret nedbrydning. Genet

FBXW7

, som slettes i mange af vores prøver, påvirkninger murine tarm homeostase og kræft, rettet Notch, jun og DEK for nedbrydning [48].

Med hensyn de forstærkede gener, CD248 (TEM-1) forstærkning i 11 prøver kan begrundes med sin faste rolle i tumorangiogenese [49]. Mens

EPHB6

amplificeres i vores kohorte, er dens funktion vides at være en metastase suppressor i ikke-småcellet lungecancer [50], hvilket antyder, at det har en anden funktion i colon væv, der skal karakteriseres yderligere . En anden overraskende forskel er, at

MMP2

blev amplificeret i vores AA CRC væv, selv om der er vist anvendelsen af ​​MMP1 /2-inhibitorer til at fremme celleinvasion af CRC-cellelinier in vitro [51].

Gnas

blev vist at blive aktiveret gennem forstærkning primært i ovariecancer [52] samt gennem aktiverende mutationer i kolorektal cancer [53]. Vore data her bekræfte, at Gnas aktivering via amplifikation forekommer i tyktarmen samt.

Gnas

viste sig at handle gennem aktivering af Wnt og ERK1 /2 MAPK veje som blev vist i Apc (Min /+) mus [53].

LMO7

, også amplificeret i vores prøver, viste sig at mediere celle-specifik aktivering af Rho-MRTF_SRF pathway, hvor det spiller en vigtig rolle i migration brystkræftceller [54].