PLoS ONE: Most Lung og tyktarmskræft Resistensundersøgelser Gener er Pair-Wise Linked i mus, Mennesker og Rotter

Abstrakt

genetisk disposition styres af modtagelighed kvantitativ egenskab loci (QTL’er) bidrager til en stor del af almindelige kræftformer. Undersøgelser af genetik kræft modtagelighed, dog ikke fat systematisk forholdet mellem modtagelighed for kræft i forskellige organer. Vi præsenterer fem sæt data om genetiske arkitektur colon og lungekræft modtagelighed hos mus, mennesker og rotter. De viser kollektivt, at hovedparten af ​​gener for colon og lungekræft modtagelighed er forbundet parvis og sandsynligvis identisk eller relateret. Fire CCS /DEM rekombinante kongene stammer, hver afviger fra stamme BALB /Chea af en anden lille tilfældig delmængde af ± 12,5% af gener modtaget fra stammen STS /A, suggestively vise enten ekstrem modtagelighed eller ekstrem modstand for både colon og lunge tumorer, som er usandsynlig, hvis de to tumorer blev kontrolleret af uafhængige modtagelighed gener. Faktisk modtagelighed for lungekræft (

Sluc

) loci ligger til grund for ekstreme følsomhed eller resistens over sådanne CCS /DEM stammer, kortlagt i 226 (CCS-10 × CCS-19) F2 mus, co-lokalisere med modtagelighed for tyktarmskræft (

Scc

) loci. Analyse af ekstra

Sluc

loci, der blev kortlagt i OCB /DEM stammer og

Scc

loci i CCS /DEM stammer henholdsvis viser deres udbredte parvis co-lokalisering (P = 0,0036) . Endelig er de fleste af offentliggjorte humane og rotte coloncancer modtagelighed gener kort til kromosomale regioner er homologe med muse

Sluc

loci. 12/12 mus

Scc

loci, 9/11 menneskelige og 5/7 rotte tyktarmskræft modtagelighed loci er tæt på en

Sluc

locus eller dets homologe sted, der udgør 21 klynger af lunge og tyktarm kræft modtagelighed gener fra en, to eller tre arter. Vores data viser, at kræft modtagelighed QTL’er kan have meget bredere biologiske virkninger end det i øjeblikket værdsat. Det viser også magt mus genetik til at forudsige menneskers modtagelighed gener. Sammenligning af molekylære mekanismer for modtagelighed gener, der er organ-specifikke og dem med trans-orgel effekter kan give en ny dimension i at forstå individuel kræft modtagelighed

Henvisning:. Quan L, Stassen APM, Ruivenkamp CAL, van Wezel T , Fijneman RJA, Hutson A, et al. (2011) Mest Lunge og tyktarmskræft Resistensundersøgelser Gener er Pair-Wise Linked i mus, Mennesker og Rotter. PLoS ONE 6 (2): e14727. doi: 10,1371 /journal.pone.0014727

Redaktør: Joaquín Dopazo, Centro de Investigación Príncipe Felipe, Spanien

Modtaget: Marts 19, 2010; Accepteret: 31 januar 2011; Publiceret: 24 feb 2011

Copyright: © 2011 Quan 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:. Arbejdet er finansieret af National Institutes of Health-National Cancer Institute giver R01CA116158b, Ralph C. Wilson Sr. og Jr. Medical Foundation, og en institutionel bevilling fra Roswell Park Cancer Institute til Peter Demant. 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

Kræft er en af ​​de førende årsager til morbiditet og mortalitet i hele verden. Individuel risiko for sporadisk cancer i populationer varierer meget og er kontrolleret af en række lave penetrans modtagelighed gener [1]. Genom-sammenslutning (GWA) undersøgelser har afsløret almindelige varianter associeret med risiko for kræft i tyktarmen [2] – [10], lunge [11] – [16], bryst [17] – [23] og prostata [24] – [30], men disse varianter forklare kun en brøkdel af populationen risiko [31] og deres organspecificitet er ukendt. Lung og tyktarmskræft er den første og anden førende årsager til kræft dødsfald i USA, der tegner sig for 28% og 9% af kræftdødsfald henholdsvis [32]. Her rapporterer vi systematiske forsøg med tre arter, der afslører genetiske kobling og mulig identitet fleste modtagelighed gener for de to kræftformer.

Vi analyserede mus kolon og lungekræft modtagelighed gener ved hjælp af rekombinant kongene (RC) stammer, der øger magt kortlægning ved at reducere genetisk heterogenitet [33]. De RC stammer blev produceret af to efterfølgende generationer af tilbagekrydsning af en “donor” parental stamme til en “baggrund” parental stamme, efterfulgt af tyve generationer af bror-søster parring fra tilfældigt udvalgte ynglende par af mus. Dette frembragte et sæt på omkring 20 homozygote RC-stammer. Hver RC stammen bærer et andet, tilfældig sæt af 12,5% af “donor” stamme gener og 87,5% af “baggrund” stamme gener (figur 1) [33], [34]. På denne måde er antallet af adskillelse kvantitativ egenskab loci (QTL’er) i krydsninger mellem en RC stamme og dens baggrund belastning reduceret betydeligt, og magt til at opdage dem øget [34]. RC stammer også forbedre QTL kortlægning ved at lokalisere den kortlagte loci til relativt korte donor stamme-afledte regioner, der kan afgrænses nøjagtigt. Tidligere vi kortlagt 15

Modtagelighed for tyktarmskræft

(

Scc

) loci hjælp CCS /DEM (CCS) RC stammer, der stammer fra den »baggrund ‘stammen BALB /Chea (BALB /c, resistente) og “donor” stammen STS /A (STS, modtagelige) [35] – [39]. Uafhængigt, vi kortlagt 30

Modtagelighed for lungekræft

(

Sluc

) loci ved hjælp af OCB /DEM (OCB) RC-stammer, der stammer fra “baggrunden ‘stammen O20 /A (O20, modtagelig ) og “donor” stammen B10.O20 /DEM (B10.O20, modstandsdygtig) [40] -. [42]

de store donor-stamme regioner af CCS RC-stammer, der blev brugt til at kortlægge kolon eller lunge tumor modtagelighed gener er vist baseret på virkelige genotyper.

Hvis en stor del af kræft modtagelighed gener for de to organer er identiske eller genetisk relateret, et betydeligt antal kolon og lungekræft modtagelighed loci ville co -localize i det samme kromosomale placeringer. Faktisk analyse af disse loci tyder stærkt på, at de fleste modtagelighed gener for lunge- og tyktarmskræft ikke er genetisk uafhængige, men er parvis forbundet. Desuden er denne co-lokalisering også observeret mellem muse lungekræft modtagelighed loci og tyktarmskræft modtagelighed loci i human og rotte. Vi viser fem uafhængige sæt af data, herunder inter homologier, der tilsammen kraftigt antyder, at de fleste modtagelighed gener for lunge- og tyktarmskræft er ikke genetisk uafhængige som er blevet troet, men er forbundet parvis og sandsynligvis funktionelt beslægtede eller identiske.

Materialer og metoder

Etik Statement

Alle dyreforsøg blev godkendt af IACUC udvalget på Roswell Park Cancer Institute (tilladelse nummer IACUC M905).

Mus

Mus blev opretholdt i ventilerede filter top bure under en streng lys-mørke regime og modtaget syrnet drikkevand og en standard laboratorium diæt (LM-485, Harlan Teklad, US)

ad libitum

. RC-stammer er indavlede og danne sæt omkring 20 stammer afledt fra de samme parentale stammer. Hver OCB rekombinant kongene (RC) stammen har 87,5% af genomet fra O20-stammen – den “baggrund” stamme, der er relativt modtagelig og 12,5% fra B10.O20 stammen – den “donor” stamme, der er relativt resistent over for lungetumorer . Hver CCS rekombinant kongene (RC) stammen har 87,5% af genomet fra BALB /c-stammen – den “baggrund” stamme, der er forholdsvis resistente og 12,5% fra STS-stammen – den “donor” stamme, der er relativt modtagelig for colontumorer (figur 1) [33], [34].

Lunge tumor induktion og analyse i nærværende undersøgelse

Lunge tumor induktion i mus er blevet tidligere [40] beskrevet. Kort fortalt, på dag 17 i drægtigheden, de gravide (CCS-10 × CCS-19) F1-hunner fik en intraperitoneal (ip) injektion af 30 mg /kg legemsvægt af kræftfremkaldende N-ethyl-N-nitrosourea (ENU) opløst i phosphatpufret citronsyre (pH 5,8) [40]. Afkommet af kræftfremkaldende-injicerede F1 kvinder blev således udsat for ENU transplacentalt. Dette afkom blev aflivet i en alder af 16 uger og hele deres lunger blev fjernet, fikseret i 10% neutral bufret formalin og indlejret i histowax. For test af lunge tumor modtagelighed af CCS-stammer, vi inducerede lungetumorer i CCS-19, CCS-11, CCS-10 og CCS-20 mus. Vi inducerede også lungetumorer i krydsninger af CCS-19, CCS-11, CCS-10 eller CCS-20 kvindelige mus med (BALB /c × FVB) F

1 hanmus (på grund af det lille antal af tilgængelige CCS mus ). For sammenkædning tests blev lungetumorer induceret i 226 F2 intercross mus produceret mellem CCS-10 og CCS-19 mus.

De indlejrede lunger blev snittet semi-serielt (5-um sektioner på 100-um mellemrum). I de fleste tilfælde vi opnåede 30 til 35 sektioner pr lunge. Alle snit blev farvet med hæmatoxylin-eosin og undersøgt mikroskopisk ved 50X og 400X forstørrelse. At skelne utvetydigt individuelle tumorer, har placeringen af ​​en tumor i lungen lap i sekventielle sektioner, dens form og størrelse, positionel relation til bronkier og blodkar, og karakteristika for tumorceller blevet anvendt. De analyserede i denne undersøgelse tumorer repræsenterer en kontinuerlig histologisk spektrum fra helt godartede adenomer (et mindretal) til adenokarcinomer af forskellig grad af progression, kendetegnet ved omfanget af forvaltningsmæssigt af den oprindelige orgel arkitektur, store forskelle i cellemorfologi, udtalt nukleare pleomorphism, intra- nukleare cytoplasmatiske inklusioner, omfattende stromale områder og vaskulær rekruttering. Når lov til at udvikle i længere tid end i den foreliggende undersøgelse er de fleste af tumorerne danner avancerede carcinomer med invasion af tilstødende alveoler, og indtrængen i bronkier og blodkar (ikke offentliggjorte observatins). Antal tumorer, tumorstørrelse og tumorbelastning blev bedømt som tidligere [40] beskrevne. Kort fortalt blev tumorstørrelse udtrykkes som summen af ​​alle målte overflader (beregnet ved anvendelse af en rist i okulær) i de semiserial sektioner, hvor tumoren var til stede, og det svarede til tumorvolumen. Tumorer, der ikke overstiger en diameter på 300 um i ethvert afsnit blev ikke inkluderet i dataene. Tumor belastning blev beregnet som summen af ​​de størrelser (volumen) af alle tumorer i en mus og det svarede til det samlede tumorbyrde af musen.

Genotypning

Mere end 90% af den genetisk materiale fra “donor” stamme i en RC-stamme er koncentreret i 9 til 13 diskrete sammenhængende kromosomale regioner med mellemliggende længde (5-25 cm), som er normalt placeret på 7 til 11 forskellige kromosomer [34]. Vi bestemt holdninger og længden af ​​de fleste af de donor-stammen afledte kromosomale regioner i CCS og OCB RC stammer med 855 og 716 mikrosatellitmarkører over hele genomet hhv. Baseret på disse oplysninger, donor stamme-afledte regioner segregerende i 226 (CCS-10 × CcS19) F2 mus var PCR-genotype [40] ved hjælp af 23 mikrosatellitmarkører: D1Mit291, D1Mit155, D2Mit99, D2Mit156, D2Nds3, D4Mit53, D4Mit15, D5Mit68 , D6Mit177, D7Mit105, D8Mit17, D8Mit36, D9Mit254, D10Mit28, D10Mit2, D11Mit316, D14Mit11, D15Mit16, D17Mit72, D17Mit123, D18Mit17, D18Mit124, D19Mit6 (https://informatics.jax.org). Hver kendt segregerende kromosomale region er repræsenteret af mindst én markør. Flere markører er blevet testet i de længere donor kromosomale regioner og den maksimale afstand mellem to markører var mindre end 10 cm.

Statistisk analyse

a. Kobling og retning af allele effekter i (CCS-10xCcS-19) F

2 Mus.

datasæt med dette forsøg blev forelagt PLoS One hjemmeside som supplerende materiale (Datasæt S1). Det kromosomale regioner, der påvirker tumor belastning, størrelse og antal blev bestemt ved variansanalyse (ANOVA) med brugen af ​​individuelle mikrosatellitmarkører opført i “genotypebestemmelse” ovenfor. procedure Virkningerne af hver markør, sex og interaktion mellem par (markør-markør og markør køn) på de tilsvarende fænotyper blev testet af PROC GLM (generelle lineære modeller) af SAS 9.1 statistisk pakke til Windows (SAS Institute, Inc. , Cary, NC). En baglæns-elimination procedure blev fulgt for at udelukke statistisk ikke er væsentlige virkninger (

P

0,05). P-værdier af de betydelige virkninger blev derefter korrigeret for multipel testning ved hjælp af den metode Lander og Kruglyak [43] til at konstruere den endelige model. Alle statistiske tests var to-sidet. Brug mindst firkantet (LS) midler til hver genotype fra ANOVA vi bestemt antallet af vigtigste virkninger og interaktioner, hvor CCS-19-lignende genotyper var forbundet med modtagelighed eller modstand i forhold til CCS-10-lignende genotype (forskelle 30%) .

b. Evaluering af tumor modtagelighed mønster af RC-stammer.

Colon tumor numre og lunge tumor belastninger eller tal blev sammenlignet mellem RC stammer CCS-10, -11, -19, og -20 af Wilcoxon (rang beløb) to-stikprøvetest hjælp af PROC NPAR1WAY proceduren af ​​SAS 9.1 statistisk pakke til Windows (SAS Institute, Inc., Cary, NC).

c. Analyse af tidligere offentliggjorte Sluc og SCC loci.

Vi brugte de offentliggjorte kortdata på

Scc

eller

Sluc

loci uden forudgående udvælgelse. Vi identificerede de overlappende STS og B10.O20 donor stamme-afledte kromosomale regioner, og afgøres, hvilken af ​​de 14

Scc Hotel (

Scc1

og

Scc10

betragtes her en enkelt locus fordi de er mindre end 1 cm fra hinanden) og 30

Sluc

loci kort i sådanne overlappende STS-B10.O20 donor stammen-afledte kromosomale regioner. Vi brugte Poisson-fordeling med middelværdi parameter (mScc og mSluc), som er lig med det samlede antal detekterede loci af hver type divideret med størrelsen af ​​den samlede længde af genomet testet for den pågældende type. Sandsynligheden for at observere mindst et locus i en bestemt type k i et område af størrelse s er lig med 1-exp (-MK * s). Sandsynlighederne at både

Scc

og

Sluc

, ingen af ​​dem, eller kun en

Scc

eller en

Sluc

locus er til stede, er {1- exp (-mScc * s)} * {(1-exp (-mSluc * s)}, exp (-mScc * s) * exp (-mSluc * s), {1-exp (-mScc * s)} * exp (-mSluc * s), og exp (-mScc * s) * {1-exp (-mSluc * s)}, under antagelse af loci af de to typer er fordelt uafhængigt over genomet. Disse værdier blev derefter sammenlignet med de faktiske data ved chi-square.

d. Co-lokalisering af menneskelige kolon og mus lunge tumor modtagelighed gener.

Vi brugte offentliggjorte oplysninger på menneskers tyktarmskræft modtagelighed loci påvist i genom bred associerings- eller linkage studier. Orthologe regioner af disse loci i mus blev sammenlignet med kendte

Sluc

og

Scc

loci. Vi evalueret af binomialfordelingen test mulighed for det observerede antal menneskelige tyktarmskræft modtagelighed loci, hvis ortologe regioner var polymorfe i de testede mus, inden for gennemsnitligt 3,3 cm af den offentliggjorte

Sluc

loci.

Resultater

Korreleret modtagelighed for colon og lungetumorer i CCS RC stammer

på det første skridt, valgte vi to RC stammer meget modtagelige og to RC stammer mest modstandsdygtige over for kolon tumorer og testet deres modtagelighed over for lungetumorer. De RC stammer CCS-19 og CCS-11 er meget modtagelige og CCS-10 og CCS-20 er meget modstandsdygtige over for kolon tumorer (p 0,0001, Figur 2B øvre) [35], [37] induceret af gentagne injektioner af kræftfremkaldende stoffer 1 , 2-dimethyl-hydrazin (DMH) eller azoxymethan (AOM). Vi inducerede lunge tumorer i CCS-19 og CCS-20 eller CCS-11 og CCS-10 i to uafhængige forsøg. Vi observerede, at, samstemmende med colon tumor modtagelighed eller resistens, CCS-19 er meget modtagelige for ENU-inducerede lungetumorer i forhold til CCS-20 (p 0,0001, Wilcoxon test), og CCS-11 er meget modtagelige for ENU-induceret lungetumorer sammenlignet med CCS-10 (p = 0,0012, Wilcoxon test) (figur 2B lavere). Den ekstreme følsomhed eller resistens over for lungetumorer observeret i CCS stammer, overensstemmende med kolon tumor modtagelighed, er blevet støttet af resultater fra krydsninger af CCS-19, CCS-11, CCS-10 og CCS-20 med (BALB /c × FVB ) F

1 mus (testet på grund af det lille antal tilgængelige CCS mus) (figur S1, tabel S1). Mus af disse kors bære hvert locus en allel af det relevante RC-stammen og viste samme følsomhed mønster til den homozygote CCS mus. Disse data tyder på, at de små delmængder af 12,5% STS gener modtaget disse RC stammer indeholder enten overvejende modtagelige (CCS-11, CCS-19), eller overvejende resistente (CCS-10, CCS-20) alleler på de fleste kolon (

Scc

) og lungekræft (

Sluc

) gener, hvilket tyder på deres parvis kobling eller identitet (figur 2A øvre). Ellers ville disse RC stammer være yderst modtagelige eller ekstremt modstandsdygtige over for én type tumor, men ikke sandsynligt, at den anden (figur 2A lavere).

A. Forventet modtagelighed for colon og lungetumorer under forskellige hypoteser. forventes overensstemmende modtagelighed eller resistens over for colon og lungetumorer, når hovedparten af ​​modtagelighed gener af de to kræftformer er nært forbundne eller identiske (øvre panel); men ikke når modtagelighed gener af de to kræftformer er uafhængige af hinanden (nederste panel). B. Observeret modtagelighed for colon og lungetumorer i CCS RC-stammer med ekstrem følsomhed fænotype. Hver prik repræsenterer en mus. Mean tumor antal af hver stamme er angivet. Overpanel: kolon tumor numre for CCS-19, CCS-11, CCS-10 og CCS-20 mus. Colontumor nummer er direkte proportional med colontumor belastning, da der i vore forsøg colontumor størrelser ikke signifikant forskellig mellem de CCS-stammer [35]. Underpanel: lunge tumor belastninger for CCS-19, CCS-11, CCS-10 og CCS-20 mus. Det samme ekstreme følsomhed eller resistens over for lungetumorer observeret her er også set i hybride mus mellem CCS og (BALB /c × FVB) F1-mus (figur S1, tabel S1).

Scc-Sluc kobling i (CCS-10 × CcS19) F2 hybrider

for at belyse den samstemmende ekstreme følsomhed af CCS-19 og modstand af CCS-10 mus til både colon og lungetumorer, vi kortlagt

Sluc

loci i ENU-behandlede intercross (CCS-10 × CCS-19) F

2 mus. Vi sammenlignede placeringer af disse

Sluc

loci med placeringer af

Scc

loci tidligere påvist i CCS stammer.

Kortlægning af Sluc loci.

Vi har detekteret 1191 lunge tumorer i 226 (CCS-10 × CCS-19) F

2 mus. De 21 STS-afledte regioner segregerende i indlægget (ca. 23,5% af genomet) defineret i CCS-stammer under anvendelse af 855 mikrosatellitmarkører (data ikke vist) og scannet i F2 hybrider med 23 mikrosatellitmarkører indbyrdes afstand i gennemsnit 10 cm fra hinanden. Kortlægning data for alle væsentlige bindinger er i figur 3, herunder p-værdier korrigeret for genom-dækkende test [43] og mindst firkantede hjælp af modtagelighed fænotyper af hvert locus. Vi har registreret 15

Sluc

loci, der påvirker tumorstørrelse, belastning og antal (figur 3A B, tabel S2). Otte af disse loci havde individuelle virkninger (figur 3A) og syv loci blev påvist først i inter-locus interaktioner. Vi fandt 17 parvis inter-locus interaktioner (figur 3B), hvor virkningen af ​​en

Sluc

locus afhænger af genotypen af ​​en anden interagerende

Sluc

locus [40], [ ,,,0],42]. Fem af disse 15

Sluc

loci er nye loci:

Sluc31

–

Sluc35,

knyttet til D2Mit99, D17Mit72, D5Mit68, D15Mit16 og D19Mit6 henholdsvis (figur 3A B tabel S2). De andre 10

Sluc

loci er meget tæt (0-1,5 cm, fem loci) eller relativt tæt (6-12 cm, fem loci) til positionerne for tidligere publicerede

Sluc

eller

Pas

loci (tabel S2), så vi kunne ikke udelukke, at de er dublerede opdagelser snarere end nye loci og ikke tildelt dem nye symboler.

Otte vigtigste effekter (A) og 17 interaktioner (B) blev påvist. De mikrosatellitmarkører med kobling er angivet nedenfor hvert locus. Markers i pink repræsenterer donor kromosomal region fra CCS-10 og markører i grøn repræsenterer donor regioner fra CCS-19. Data er præsenteret som procent afvigelser fra midlerne til tumor belastning, antal og størrelse for hver genotype eller genotypisk kombination (for interaktioner) af den tilsvarende loci i kvindelig, mand eller begge køn (alle), henholdsvis korrigeret for de resterende markører i modellen (mindste kvadraters betyder fra ANOVA output). Midlerne (± SEM) af tumor nummer i hele indlægget er: hundyr, 4,78 (± 0,37); hanner, 4,18 (± 0,29); alle mus, 4,48 (± 0,24). Midlerne (± SEM) af tumorstørrelse pr mus (mm

3) er: hundyr, 2,05 (± 0,25); hanner, 2,26 (± 0,28); alle mus 2,15 (± 0,19). Midlerne (± SEM) af tumor belastning pr mus (mm

3) er: hundyr, 10,57 (± 1,60); hanner, 10,04 (± 1,30); alle mus, 10,30 (± 1,03). † Loci A og B er interagerende; s /s, homozygote STS; c /c homozygot BALB /c; s /c heterozygot; C. Eksempler er vist, at STS alleler af

Sluc

loci er modtagelige, når de er nedarvet fra CCS-19 forældrenes mus (

Sluc5

) og modstandsdygtig, når de er nedarvet fra CCS -10 forældrenes mus (

Pas9

). D. eksempel er vist, at i interaktioner, de genotypiske kombinationer, der ligner CCS-19 parental mus (CCS-19-lignende) er modtagelige sammenlignet med de genotypiske kombinationer, der ligner CCS-10 parental mus (CCS-10 -synes om). I eksemplet, en af ​​de interagerende loci

Pas9

er arvet fra CCS-10 og den anden locus

Sluc4

er arvet fra CCS-19.

Effekter af alleler af disse loci støtter den hypotese, at de er ansvarlige for den høje følsomhed og modstand henholdsvis CCS-19 og CCS-10, fordi med få undtagelser den opnåede fra allel CCS-19 giver en højere følsomhed end fra CcS- 10 (figur 3C). Tilsvarende kombinationen af ​​alleler i interagerende par af

Sluc

loci, der er til stede i CCS-19 er mere modtagelige end stede i CCS-10 (figur 3D).

Scc-Sluc co -localization.

Vi sammenlignede kort placering af de 15

Sluc

loci påvist i (CCS-10 × CCS-19) F

2 hybrider med placeringen af ​​

Scc

loci tidligere påvist i krydsninger af CCS stammer -3, -5, -11, -19, med BALB /c (tabel S3) [36], [38], [39]. Syv af de 15

Sluc

loci, er knyttet til D1Mit291, D2Mit99, D8Mit17, D10Mit28, D11Mit316, D17Mit72 og D18Mit17, kortlagt til regioner, der tidligere var blevet testet for tyktarmskræft modtagelighed. Uden undtagelse, de alle sammen lokaliseret med

Scc

loci og dannede forbundne par af

Scc3

/

Sluc5

,

Scc1

/

Sluc31 , Scc8

/

Sluc20

,

Scc14

/

Sluc29

,

Scc15

/

Sluc4, SCC4

/

Sluc32

Scc5

/

Sluc14

(figur 4, tabel S2). Fem af disse

Sluc

loci kortlagt mindre end 1 cm fra den parrede

Scc

locus; én locus 2 cm og en 5 cm. De andre otte nyligt opdaget

Sluc

loci ligger i områder, der endnu ikke er testet for kolon tumor modtagelighed i RC stammer og kunne parre med tiden ukendt

Scc

loci. Disse data viser, at

Scc

og

Sluc

loci ligger til grund for samstemmende ekstrem modtagelighed eller resistens over for colon og lungetumorer og er parvise klynger.

De syv

Sluc

loci i de kromosomale regioner, der er blevet testet for tyktarmskræft modtagelighed tidligere er vist. Alle de syv

Sluc

loci co-lokalisere med

Scc

loci. Markører med kobling er fremhævet i orange og den tilsvarende

Sluc

loci er angivet. Yderligere markører testet på samme donor kromosomale regioner, der ikke udviste kobling kan medvirke til at begrænse kandidat regioner og er vist i grå farve. Tidligere opdaget

SCC

loci er fremhævet med blåt. Detaljerede oplysninger om hvert locus er opført i Suppl. Tabel 2 og Suppl. Tabel 3.

Scc-Sluc kobling i uafhængige stammer

Vi udførte en analyse af steder på kortet for

Scc

loci og

Sluc

loci der var tidligere kortlagt i to helt uafhængige projekter ved hjælp af krydsninger af fire CCS stammer at kortlægge

SCC

gener [36], [38], [39] og fem OCB stammer at kortlægge

Sluc

gener [40] – [42], (tabel S3). Donorstammen kromosomale regioner af de testede for colontumor modtagelighed ccs-stammer omfattede sammen omkring 40-50% af genomet, som svarer til den samlede andel af genomet af de testede for lungetumor modtagelighed OCB stammer. De “overlappende regioner screenet for både lunge og tyktarm tumor modtagelighed kan bruges til at vurdere de mulige co-lokalisering af

Scc

og

Sluc

gener, mens de” ikke-overlappende regioner var undersøgt for kun en tumortype og dermed er ikke informativ (figur 5A). Vi identificerede 23 ‘overlapning’ kromosomale regioner med en samlet længde på 430 cm ( ‘overlapning’ i tabel 1), indeholdende 9

Scc

loci og 14

Sluc

loci (tabel 1). Vi fandt, at de “overensstemmende” overlapning “regioner”, som indeholder enten både en

Scc

og en

Sluc

locus (n = 9) eller ingen af ​​dem (n = 11) overtal langt den ” disharmoniske ‘overlapning’ regioner “, der indeholder enten kun en

Scc

(n = 0) eller kun en

Sluc

locus (n = 3) (tabel 1). Disse observerede frekvenser er væsentligt forskellige fra de forventede frekvenser varetagelse af selvstændige fordeling af

Scc

–

Sluc

loci, som beregnes ud fra Poissonfordelingen baseret på længden af ​​de overlappende områder (P = 0,0036, ændres 2 × 2 test-materialer og metoder). Disse data indikerer, at den genetiske slægtskab mellem et stort antal kolon og lungekræft modtagelighed gener, som vi observerede i CCS RC-stammer sandsynligvis almindelig i andre musestammer samt. Faktisk p-værdi 0,0036 sandsynligvis undervurderer den faktiske betydning af co-lokalisering, fordi der i de ni overlappende områder, der indeholder både en

Scc

locus og en

Sluc

locus, afstandene mellem markørerne for disse loci er omkring 75% kortere end længden af ​​de overlappende områder (afledt af tabel 1, figur 5B).

A. Skematisk fremstilling af overlappende donor kromosomale regioner mellem CCS og OCB RC stammer (regioner testet for både tyktarm og lungekræft modtagelighed loci). Sådanne regioner er informativ og vi brugte dem til at teste, om

Sluc

og

SCC

loci er oftere placeret sammen i den samme donor kromosomale region. En del af et kromosom er vist som eksempel. B. Hyppig co-lokalisering mellem

Sluc

og

Scc

loci identificeret selvstændigt i OCB og CCS RC stammer henholdsvis (se også tabel 1 for detaljerede steder). * Kort placeringer af disse

Sluc

loci er lidt forskellige fra de steder i samme loci vist i figur 4, da de er kortlagt i forskellige RC stammer ved hjælp af forskellige mikrosatellitmarkører.

flere laboratorier udført produktive søgninger på kolon [44] – [46] og lunge [47] – [52] kræft modtagelighed gener. Men vi kunne ikke medtage disse offentliggjorte kræft modtagelighed loci i den nuværende analyser fordi ansøgerlandene regioner de fleste af dem ikke kan defineres så præcist som de donor-stamme regioner i RC stammer, så omfanget af deres overlapninger kan ikke vurderes statistisk. Også, påvisning af co-lokalisering afhænger magt kortlægning test, som er mindre i hele genomet kors end i RC krydser [34]. Ikke desto mindre viste disse data, at tyktarmskræft modtagelighed locus

Ccs1

påvist i ICR × C57BL /6 tilbagekrydsning [44], kort kun 1cm fra lungekræft modstand locus

Par3

påvist i SMXA × A tilbagekrydsninger [50] på mus kromosom 12.

mus Sluc loci co-lokalisere med musen orthologer af menneskelig og rotte tyktarmskræft modtagelighed loci

Co-lokalisering af kolon og lungekræft modtagelighed gener i mus tyder på, at mange af dem kan være relateret eller identiske. Vi undersøgte derfor mulige paralleller af dette fund hos mennesker og rotter (figur 6A).

A. Skematisk afbildning af den del af genomet, der anvendes til co-lokalisering analyser.

Sluc

loci analyseret her omfattede også 2

Sluc

loci identificeret i (CcS10 XCcS19) F2 mus og en

CCS

locus [44] og en

Par

locus [50] identificeres ved anden gruppe. B. Interspecies korrelation mellem colon og lungekræft modtagelighed loci. Dette tal opsummerer alle 21 klynger af kolon og lungekræft modtagelighed loci kortlagt i mus RC stammer (appelsin for lunge-, blå for kolon), human kolon (grøn) og rotte kolon (lilla). Klynger hvor lunge- og tyktarmskræft loci kortlagt inden 2,5 cm af hinanden, er fremhævet med firkanter. De fleste kolon og lungekræft modtagelighed loci co-lokalisere med undtagelse af menneskelige 15q13 og 20p12.3 (colon), og rotte

rCcr6

rCcr8

(kolon). Ortologe områder af menneskelig 18q21, 11q23 (kolon) og 5p15, 6p21 og 15q25 (lunge) og rotte

rCcr1

,

rCcr4

rCcr9

(kolon) ikke informativ, da de ikke blev testet for lunge- eller coloncancer modtagelighed i muse RC-stammer. †

Pas1c

er også blevet påvist i vores (CCS-10 × CCS-19) F2 kors på D6Mit177. Menneskelig tyktarmskræft locus 3q21-Q24 er kortlagt til en 18MB region og ortologe til to mus kromosomale regioner: Chr.6 (

Pas1c

) og Chr.9 (

Sluc11

), hhv. †† To menneskelige kolon kræft modtagelighed loci co-lokalisere med en

Sluc

locus.

Menneskelig tyktarmskræft modtagelighed loci.

Genom-dækkende associerings- og sammenkædning undersøgelser i mennesker opdaget 13 modtagelighed loci for tarmkræft og fire for lungekræft [2] – [10]. De ortologe regioner 11 af 13 humane coloncancer modtagelighed loci er polymorfe i OCB eller CCS-stammer, som blev testet for lungetumor modtagelighed. Overraskende, ni af disse 11 regioner er tæt på tidligere opdaget

Sluc

loci (figur 6B). Seks er meget tæt (0-2,5 cm): 8q24 /

Sluc25

, 9q22.2-31.2 /

Sluc23

, 10p14 /

Sluc16

, 3q21-24 /

Pas1c

-D6mit177 (eller

Sluc11

), 14q22.2 /

Sluc13

6q23-25 ​​(både colon og lunge) /

Scc14 /Sluc29

[2], [3], [5], [6], [8], [10], [11], [39], [42], [51]; Tre er relativt tæt (5-7 cm): 8q23.3 /

Sluc25

, 16q22.1 /

Sluc9

og 19q13.1 /

Sluc30

[8], [ ,,,0],10], [42]. Nej

Sluc

locus blev opdaget nær orthologer af 15q13 eller 20p12.3 [7], [8]. Det faktum, at ni af de 11 menneskelige tyktarmskræft modtagelighed loci, hvis orthologer er blevet testet i mus RC stammer, kort i gennemsnit til 3,3 cm fra en

Sluc

locus, tyder på, at lungekræft og tyktarmskræft modtagelighed loci er også signifikant grupperet i mennesker (

P

= 0,0015, binomialfordeling test).