PLoS ONE: mikrosatellit Stabile tarmkræft lagdelt af BRAF V600E Mutation Vis Separate mønstre i Kromosomal Ustabilitet

Abstrakt

BRAF

(V600E) mutation i tarmkræft, der er mikrosatellit stabile (MSS) giver en dårlig patient prognose, hvorimod

BRAF

mutant mikrosatellit-ustabil (MSI) tarmkræft har en fremragende prognose.

BRAF

vildtype kræftformer er typisk MSS og display kromosomal ustabilitet (CIN). CIN er ikke blevet grundigt undersøgt på en genom-dækkende i forhold til

BRAF

mutationsstatus i kolorektal cancer.

BRAF

mutant /MSS (

BRAF

mut /MSS) kræft (n = 33) og

BRAF

mutant /MSI (

BRAF

mut /MSI ) kræftformer (n = 30) blev sammenlignet for tilstedeværelse af kopi nummer afvigelser (CNA’er) indikerer CIN, med

BRAF

vildtype /MSS (

BRAF

vægt /MSS) kræft (n = 18) under anvendelse Illumina CytoSNP-12 arrays.

BRAF

mut /MSS og

BRAF

vægt /MSS kræftformer viste sammenlignelige antal CNAs /kræft på 32,8 og 29,8 hhv. Men der var forskelle i mønstre af CNA længde mellem MSS kohorter, med

BRAF

mut /MSS kræftformer har signifikant større andele af fokal CNAs sammenlignet med

BRAF

vægt /MSS kræftformer (p 0,0001 ); mens hele kromosomal arm CNAs var mere almindelige i

BRAF

vægt /MSS kræftformer (p 0,0001). Denne relateret til en reduceret gennemsnitlig CNA længde i

BRAF

mut /MSS i forhold til

BRAF

vægt /MSS kræftformer (20,7 Mb vs 33,4 Mb; p 0,0001); og en mindre gennemsnitlig procent af CIN ramt genomer i

BRAF

mut /MSS i forhold til

BRAF

vægt /MSS kræftformer (23,9% vs. 34,9% henholdsvis).

BRAF

mut /MSI kræftformer blev bekræftet at have lave CNA satser (5,4 /kræft) og minimale CIN-ramte genomer (gennemsnit på 4,5%) sammenlignet med MSS kohorter (p 0,0001).

BRAF

mut /MSS kræftformer havde hyppigere sletning CNAs forhold til

BRAF

vægt /MSS kræftformer på 6p og 17q ved loci typisk ikke korreleret med kolorektal cancer, og større forstærkning CNAs på 8Q og 18q sammenlignet med

BRAF

vægt /MSS kræftformer. Disse resultater indikerer, at sammenlignelige satser for CIN forekomme mellem MSS undergrupper dog betydelige forskelle i deres mønstre af ustabilitet eksisterer, med

BRAF

mut /MSS kræftformer viser et “focal mønster” og

BRAF

vægt /MSS kræftformer, der har en “hel arm mønster ‘af CIN. Dette og den genomiske loci oftere ramt i

BRAF

mut /MSS kræftformer giver yderligere bevis for de biologiske forskelle i denne vigtige kræft undergruppe

Henvisning:. Bond CE, Nancarrow DJ, Wockner LF, Wallace L, Montgomery GW, Leggett BA, et al. (2014) mikrosatellit Stabil tarmkræft stratificeret efter de

BRAF

V600E Mutation Vis Separate mønstre i Kromosomal ustabilitet. PLoS ONE 9 (3): e91739. doi: 10,1371 /journal.pone.0091739

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

Modtaget: September 30, 2013; Accepteret: 13 februar 2014; Udgivet: 20 Mar 2014

Copyright: © 2014 Bond 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:. Denne forskning blev understøttet af en National Health og Medical Research Council tilskud (NHMRC # 1.050.455), og en australsk Postgraduate Award. DN blev understøttet af en Cancer Australien tilskud # 552.449. 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

BRAF

V600E mutation er til stede i ca. 10-15% af sporadisk kolorektal cancer (CRC) [1] og er kendetegnende for den savtakkede neoplastiske vej af CRC, hvor kræft udvikle sig fra savtakkede precursor polypper [2], [3]. Den CpG Island Methylator Fænotype (CIMP) er stærkt forbundet med tilstedeværelsen af ​​

BRAF

mutation [2], [4], [5]. I cirka halvdelen af ​​disse

BRAF

mutant kræftformer, CIMP relaterede methylering og lyddæmpende af DNA mismatch repair gen,

MLH1

, resulterer i udbredte læserammeforskydningsmutationer kendt som mikrosatellit instabilitet (MSI).

BRAF

mutant /MSI kræftformer er blevet godt karakteriseret og viser typiske molekylære og kliniske funktioner, herunder en fremragende resultat patient [4], [6], [7], [8], [9]. De resterende

BRAF

mutant kræftformer ikke methylere

MLH1

er mikrosatellit stabile (MSS). Disse

BRAF

mutant /MSS kræftformer er ikke blevet så godt undersøgt, men vigtigere giver en meget dårlig patient prognose [9], [10], [11].

De fleste af sporadisk CRC er

BRAF

vildtype og skyldes konventionelle adenomer, der følger en veldefineret sti af molekylære begivenheder, der førte til kræft [12]. Disse

BRAF

vildtype kræftformer er typisk MSS og ofte vise kromosomal ustabilitet (CIN) [8], har tilstedeværelse blevet korreleret med en dårlig prognose i disse kræftformer [13], [14], [15 ], [16]. Interessant tilstedeværelsen af ​​

BRAF

V600E mutation i MSS cancere giver en endnu dårligere prognose [9], [17], men CIN er ikke blevet grundigt undersøgt på et genom-plan i denne kræft undergruppe.

CIN refererer til antallet af køb af kopi nummer afvigelser (CNA’er), hvor dele af DNA er berørt af enten sletning eller forstærkning arrangementer [18]. CIN kan påvirke hele kromosomer hovedsagelig gennem dysfunktionelle kromosom segregering under mitose [18], [19], og aneuploidi er den stabile tilstand af unormale kromosom tal [18]. Alternativt kan CIN henvise til tilstedeværelsen af ​​udbredte strukturelle sub-kromosomale omlejringer som følge af fejlagtig reparation af DNA-skader [20]. Disse strukturelle omlejringer kan opstå selv gentagne runder af brud og fusion reparation cyklusser fører til komplekse deletioner, amplifikationer og omplantning [21].

Kun få studier har grundigt undersøgt CIN i forbindelse med

BRAF

mutations og MSI-status. Vi har tidligere fundet sammenligneligt høje frekvenser af LOH begivenheder mellem

BRAF

mutant /MSS kræft og

BRAF

vildtype kræft på flere vigtige genomisk loci (18q, 17p, 5q og 8 p), der er vides at have vigtige tumorsuppressorgener [22].

Anvendelse af genom-dækkende enkelt-nukleotid polymorfisme (SNP) arrays at studere forekomsten af ​​CIN har muliggjort identificeringen af ​​forskellige typer CNAs herunder komplekse aberrationer og kopiere neutral tab af heterozygositet hændelser (cnLOH). Flere fælles områder er omfattet af CNAs i CRC herunder sletninger på kromosomer 17p, 18q, 5q, 8 p, 4q og 1p, og amplificeringer på kromosomer 13q, 20Q, 7p, 7q og 8Q, er blevet bekræftet gennem SNP-array studier [23], [ ,,,0],24].

MSI og CIN er tidligere blevet betragtet som to forskellige veje for genomisk instabilitet skyldes fund af MSI kræftformer i vid udstrækning diploide [13], [25], [26]. Imidlertid har flere undersøgelser ved hjælp af cytogenetisk analyse fundet MSI cellelinjer og kræft til at have en betydelig tilstedeværelse af kromosomafvigelser, overvejende cnLOH begivenheder [27], [28], [29], [30]. Ligeledes har undersøgelser rapporteret tilstedeværelsen af ​​CIN og CIMP at blive omvendt korreleret [31], [32], og forekomsten af ​​hyppige methylering at være forbundet med reducerede satser og længder af CNAs [33], [34], [35] . Men de fleste af disse undersøgelser ikke stratificere for tilstedeværelse af en

BRAF

mutation [31], [33], [35].

Vi og andre har understreget betydningen af ​​den

BRAF

mut /MSS kræft type med deres korrelationer med dårlige patient resultater og tilstedeværelsen af ​​forskellige molekylære og kliniske funktioner [9], [10], [17], [22], [36]. Denne undersøgelse udvider på karakteriseringen af ​​disse kræftformer ved at undersøge omfanget af CIN på en genom-plan, som kan hjælpe med til at bestemme yderligere molekylære afvigelser, der kan bidrage til aggressivitet af denne kræfttype.

Materialer og metoder

Kræft prøver

En indledende kohorte af 1052 sporadisk kolorektal kræft og matchede raske blev opnået fra patienter efter kirurgi på Royal Brisbane og kvinders Hospital, Queensland, Australien. Skriftlig, blev informeret samtykke indsamlet fra alle patienter, og undersøgelsen blev godkendt under RBWH og Bancroft menneskelige forskningspotentiale etiske komité. Kliniske data, herunder patientens køn, alder, stadium på diagnosetidspunktet (American fælles udvalg om kræft, AJCC), og anatomisk site af kræft (med proksimal placering anses for at være proksimalt for milten bøjning) blev indsamlet, hvis de foreligger.

BRAF, p53 og KRAS Mutation, MSI og CIMP Undersøgelser

: Alle kræft prøver var tidligere blevet undersøgt for MSI status ved hjælp af fem markør panel af National Cancer Institute (mononukleotid: BAT25, BAT26; dinukleotid: D5S346, D2S123 , D17S250) og klassificeret MSI hvis mindst to markører, herunder mindst et mononukleotid markør, var positive. Tilstedeværelsen af ​​

BRAF

V600E mutation,

p53

mutation (på tværs exon 4 til 8),

KRAS

mutation (ved codon 12 og 13), og CpG Island Methylator Fænotype (ved hjælp af en 5 markør panel bestående af

CACNA1G

,

IGF2

,

NEUROG1

,

RUNX3

,

SOCS1

[ ,,,0],5]) var også tidligere blevet bestemt [22], [36], [37]. De kræftformer blev efterfølgende delt i tre kohorter afhængig af deres MSI og

BRAF

mutationsstatus: som

BRAF

mutant /MSS (n = 60),

BRAF

mutant /MSI (n = 68) eller

BRAF

vildtype /MSS (n = 924).

enkelt-nukleotid polymorfisme Arrays

Ud fra disse kohorter, 33

BRAF

mutant /MSS, 30

BRAF

mutant /MSI og 18

BRAF

vildtype /MSS kræftformer og matchede normale prøver blev udvalgt til kvantificering hjælp Picogreen farvestof, og analyse for genom-dækkende antal kopier afvigelser (CNA’er) med HumanCytoSNP-12v2.1 Single (SNP) arrays (Illumina, San Diego, CA.) i henhold til producentens anvisninger. De beadchips blev scannet ved hjælp af Illumina s iScan systemet og billeddata blev analyseret med Illumina s GenomeStudio udgave 2011.1.0.24550. De kræft spor blev refereret til deres matchede normale profiler og grænserne for alle somatiske kopi nummer afvigelser blev manuelt bestemt og baseret på menneskelige genom build NCBI36 /hg19. For at tage højde for stromale forurening almindeligvis til stede i prøver kræft, den Simuleret DNA Copy Number (SiDCoN) [38] og en automatiseret SiDCoN2 værktøj, der er R-script-baserede applikationer, blev brugt til at tildele hver CNA en log R ratio og B allel frekvens score for at bestemme genotypen hos alle CNA. Den SiDCoN ansøgning var i stand til at bestemme omfanget af celler, der viste en afvigende kopi nummer ændring for hver CNA, herunder heterogene genotyper. Enhver person CNA der scorede mindre end 20% af afvigende cellulær involvering blev udelukket fra analysen for at sikre pålidelige CNA oplysninger [38], [39]. Den CNA’er blev derefter konverteret fra Excel til brugerdefinerede data spor og visualiseret på University of California, Santa Cruz genom Browser (https://genome.ucsc.edu/) [40].

Cytogenetik terminologi blev anvendt med “gevinster” og “tab”, der henviser til hele kromosom arm arrangementer, hvor en stor genomisk region blev ramt og typisk bestod af små kopi numre. “Amplifications” og “sletninger ‘henvist til CNAs dækker sub-kromosomal eller fokale områder og disse potentielt involveret større kopiantal [41]. Særlige typer sletning og forstærkning CNAs blev analyseret med sletning arrangementer bestående af tab af heterozygositet (LOH), kopiere neutral tab af heterozygositet (cnLOH) og homozogous sletning (HD) begivenheder, mens forstærkning CNAs inkluderet 3n og ≥4n (komplekse) forstærkning begivenheder .

for at identificere omfanget af CNA dækning pr kromosom, længden af ​​hver CNA blev beregnet som en brøkdel af sin dækning over den fulde længde af den specifikke kromosom arm for at muliggøre sammenligninger af CNAs forekommer på alle kromosom arme med forskellige længder [41]. Kontinuerlig CNA’er dækker ≥95% af en kromosomal arm blev kaldt “hele kromosom arm ‘CNA’er; regionale CNA’er dækket mellem 50-94% af et kromosom arm; og fokale begivenheder blev anset som 50% længden af ​​et kromosom arm i tråd med tidligere offentliggjorte oplysninger [24], [41], [42], [43]. I denne undersøgelse blev der hele kromosom CNAs (løbende afvigelser strækker sig over begge kromosom arme), som indgår i analysen af ​​hele kromosom arm CNAs som i Beroukhim

et al

[41] og Cancer Genome Atlas Network karakteristik af CRC [ ,,,0],24]. Minimale fælles områder (MCRS) blev også identificeret og henvist til den mindste genomiske loci, der indeholdt sletning eller forstærkning kopi nummer skifter på højeste frekvenser tværs kræft i hvert kohorte.

Cancer Cell Density i prøver

: SiDCoN bistået med estimering kræftcellen tætheden af ​​hver prøve [39], og de prøver, der indeholdt 40% af tumorcellerne blev automatisk inkluderet for analyse (figur S1 i File S1). Som beskrevet af Dulak et al [43], de resterende kræftformer (

BRAF

mutant /MSS 11/33 = 33%;

BRAF

mutant /MSI 12/30 = 40%;

BRAF

vildtype /MSS 2/18 = 11%) blev analyseret for tilstedeværelse af sameksisterende molekylære ændringer vedrørende tumorigenese, for at bekræfte at der var en tilstrækkelig andel af tumorcelle sammenlignet med normal celle indhold at retfærdiggøre molekylære analyser . Denne analyse omfattede tilstedeværelsen af ​​denatureret markører, beviser på MSI og LOH, og mutationer af cancer-relaterede gener [22], [36] (Tabel S1 i File S1). Data og statistiske forskelle med disse kræft prøver enten udelukket eller ikke blev sammenlignet for at verificere deres optagelse i denne undersøgelse (tabel S2 i File S1).

Statistisk analyse

Væsentlige forskelle mellem kategoriske data blev analyseret med Pearsons chi-square test, eller Fishers eksakte test, hvor det er relevant. Andele blev testet under anvendelse af en andel test, og i givet fald disse p-værdier blev korrigeret for multiple sammenligninger ved hjælp af Benjamini-Hochberg metode. For kontinuerlige variabler blev ANOVA anvendt til at teste for en signifikant forskel mellem grupperne, og post-hoc analyse (ved anvendelse Tukeys HSD) blev udført for at undersøge forskellene yderligere. For test inden kohorter, blev enten en parret t-test eller Wilcox tegn rank test og Friedmans test af relaterede prøver udført. P-værdier ≤0.05 blev betragtet som signifikante.

Resultater

Klinisk og Molekylær Funktioner af Study Kohorter

33

BRAF

mutant /MSS (

BRAF

mut /MSS), 18

BRAF

vildtype /MSS (

BRAF

vægt /MSS), og 30

BRAF

mutant /MSI (

BRAF

Mut /MSI) kræftformer blev analyseret. Størstedelen af ​​

BRAF

mutante cancere afledt fra den proximale colon, mens de fleste

BRAF

vægt /MSS kræftformer blev fundet distalt (p 0,0001) (tabel 1).

BRAF

mut /MSS kræftformer præsenteret meste på fremskredne stadier (AJCC III og IV), sammenlignet med

BRAF

vægt /MSS og

BRAF

mut /MSI kræftformer (p = 0,03) (tabel 1).

BRAF

mut /MSI kræftformer tillagt en senere alder for debut i forhold til MSS kræftformer (p = 0,01. Molekylært, det CpG Island Fænotype (CIMP) var fremherskende i

BRAF

mutant kohorter, især

BRAF

mut /MSI kræftformer, mens der ikke

BRAF

vægt /MSS kræftformer blev CIMP høj (p 0,0001). (tabel 1)

KRAS

mutationer var til stede i 28%

BRAF

vægt /MSS kræft og gensidig eksklusivitet af

KRAS

med

BRAF

mutationer blev bekræftet.

Satser for Copy Number afvigelser i Molekylær undergrupper

Individuelle kopi nummer afvigelser (CNA’er), der havde ≥20% cellulære involvering, som bestemt ved SiDCoN [38], [39] blev inkluderet i den følgende analyse. kræft, der havde mindre end 40% tumor indhold som anslået af SiDCoN [39] havde betydelige beviser for kræftrelaterede molekylære ændringer (tabel S1 i File S1) [43], hvilket tyder på tilstrækkelig tumor cellularitet til også opdage CNAs. statistiske forskelle i hastigheden og typen af ​​CNAs sted mellem kohorter forblev gyldigt når analyser blev udført med deres udelukkelse (tabel S2). den fulde kohorter blev derfor betragtet for denne undersøgelse.

MSS kohorter havde sammenlignelige gennemsnitlige satser for CNAs pr kræft med en hastighed på 32,8 pr

BRAF

mut /MSS kræft og 29,8 pr

BRAF

vægt /MSS kræft.

BRAF

mut /MSI kohorte havde en signifikant lavere hastighed på 5,4 CNAs pr kræft (p 0,0001). (Tabel 2)

Den gennemsnitlige varighed af en enkelt CNA i

BRAF

vægt /MSS kohorte (33,4 Mb) var signifikant længere end den gennemsnitlige CNA længde i

BRAF

mut /MSS kohorte (20,7 Mb) (p 0,0001), og

BRAF

mut /MSI kohorte (23,6 Mb) (p 0,0001) (tabel 2). Længden af ​​hver CNA blev betragtet som en brøkdel af længden af ​​det specifikke kromosom arm [41]. Dette viste signifikante forskelle i gennemsnit og median kromosom fraktion påvirket af CNAs forekommer mellem kohorter, med

BRAF

vægt /MSS med den højeste brøkdel af kromosom arm engagement i forhold til de

BRAF

mutant kohorter (p 0,0001) (tabel 2). Denne forskel i den gennemsnitlige CNA længde svarede til en større gennemsnitlig procentdel af genomer påvirket af CNAs i

BRAF

vægt /MSS kohorte (34,9%; interval 0-80,5%), sammenlignet med den

BRAF

mut /MSS kohorte (23,9%; interval 0-68,6%). I sammenligning med MSS kræftformer,

BRAF

mut /MSI kræftformer havde en minimal del af genomet involvering (4,5%; interval 0-25,8%) (p 0,0001) (tabel 2). På grund af denne lille udstrækning CNAs påvirker

BRAF

mut /MSI kræftformer, følgende resultater vil hovedsagelig sammenligne de to MSS kohorter.

Deletion og amplifikation CNAs blev betragtet som en hastighed af det samlede antal af CNA’er forekommende i denne kohorte, såvel som antallet af hændelser pr kræft inden for hver kohorte. På tværs af alle kohorter, sletning CNAs var mere udbredt end forstærkning CNAs, med sletning begivenheder, der udgør ca. 73% af alle CNA’erne pr kohorte (tabel 2).

BRAF

vægt /MSS kohorte havde en signifikant større gennemsnitlige procentdel af genomet påvirket af forstærkning begivenheder end

BRAF

mut /MSS kræftformer (12,2% vs 5,2% henholdsvis; p = 0,01) ( tabel 2).

De hyppigste sletning begivenheder i mindst 50% af kræft i både MSS kohorter, der er involveret kromosomer 1p, 4q, 5q, 17p, 18q og 22q.

BRAF

mut /MSS kohorte havde betydeligt mere almindelige sletning begivenheder end

BRAF

vægt /MSS kohorte på kromosomer 6 p (p = 0,02), 6Q (p 0,05) og 17q (p = 0,02) (Figur 1). Markant hyppigere forstærkning begivenheder fandt sted i

BRAF

vægt /MSS i forhold til

BRAF

mut /MSS kræftformer ved 13q (p = 0,0009) og 7q (p = 0,006).

BRAF

mut /MSS kræftformer havde signifikant hyppigere forstærkning begivenheder på 8Q forhold til

BRAF

vægt /MSS kræftformer (p = 0,02) (Figur 1).

Stjernerne angive de kromosom arme, hvor signifikante forskelle (p 0,05) i antallet af CNA’er pr kræft opstod mellem MSS kohorter (rød for

BRAF

mut /MSS kohorte og grøn for

BRAF

vægt /MSS kohorte at angive, hvilken har en signifikant større hastighed på CNAs pr kræft).

det gennemsnitlige antal af den specifikke type af enten forstærkning eller sletning CNAs pr kræft demonstrerede MSS kohorter havde lignende satser for typer af arrangementer (tabel 2). Men den

BRAF

vægt /MSS kræftformer havde signifikant længere længder af alle typer af sletning og forstærkning begivenheder, undtagen cnLOH CNAs (figur 2).

BRAF

mut /MSI havde betydeligt lavere priser og kortere længder af alle typer af arrangementer i forhold til de MSS kohorter (tabel 2, figur 2).

Der var signifikant længere længder til alle begivenheder ( undtagen cnLOH) i

BRAF

vægt /MSS sammenlignet med

BRAF

mut /MSS kohorte.

BRAF

mut /MSI kræftformer havde signifikant kortere længder til alle typer af arrangementer i forhold til MSS kræftformer (p 0,0001).

Frekvens af eksemplar nummer Aberrationer Ifølge Længde

All CNAs blev vurderet for den del af dækningen henhold til den specifikke kromosomale arm. Analyse af længden af ​​alle CNAs viste det store flertal var enten mindre end 50% eller længere end 95% af længden af ​​en kromosom arm for hver af de tre kohorter (figur S2 i File S1). Derfor, for yderligere at sammenligne frekvenser af CNAs mellem kohorter blev CNAs betragtes som enten hele armen (≥95% kromosomal arm længde), eller fokal (som 50% kromosomal arm længde [24], [41], [42 ], [43]). De resterende CNA’er (50-94% kromosom arm længde) blev betragtet som regionale arrangementer. Varierende tærsklen til brændvidden fra 35% til 65% kromosom arm længde, stadig resulterede i størstedelen af ​​CNA’erne holdes i enten fokal eller hele længden delmængder, og ændrede ikke den statistiske signifikans af vigtige resultater ( Borde S3A og S3B i File S1).

hele kromosom arm Copy Number aberration.

BRAF

vægt /MSS kohorte havde en signifikant højere tilbøjelighed til hele kromosom arm CNA arrangementer på 32% i forhold til

BRAF

mut /MSS kohorte på 17% (p 0,0001) (tabel 2). Dette svarede til en væsentligt højere gennemsnitlig rente af hele kromosom arm CNAs pr kræft i

BRAF

vægt /MSS i forhold til

BRAF

mut /MSS kræftformer (p = 0,04); og en større gennemsnitlig andel af genomet påvirket af hele armen begivenheder i BRAFwt /MSS sammenlignet med BRAFmut /MSS cancere (22% vs. 12%, p = 0,02) (tabel 2).

BRAF

mut /MSI-kohorten havde den laveste hele armen CNA sats på kun 1,4 pr kræft (p 0,0001); og kun 3% af deres genom påvirket af hele armen CNAs (p 0,0001) (tabel 2). Inden de to MSS kohorter, det gennemsnitlige antal hele tab arm var betydeligt større end det gennemsnitlige antal hele arm gevinster (

BRAF

mut /MSS p 0,0001,

BRAF

vægt /MSS p = 0,001).

BRAF

vægt /MSS kræftformer havde betydeligt mere hele arm gain begivenheder end BRAFmut /MSS kræftformer (p = 0,01) (tabel 2).

Regional Copy Number aberration.

satser for regionale CNAs var ens mellem kohorter og mens de skete til en lavere sats i forhold til hele armen og fokale begivenheder, deres optagelse tilladt for en omfattende beskrivelse af CIN på tværs af alle tre grupper (tabel 2). Begge MSS kohorter havde betydeligt mere regional sletning end forstærkning hændelser per prøve (Tabel 2).

Focal Copy Number aberration.

BRAF

mut /MSS kohorte havde den højeste andelen af ​​fokal CNAs på 70,7% af alle CNAs, mens

BRAF

vægt /MSS havde betydeligt mindre ved 54,9% (p 0,0001). Dette svarede til en hastighed på 23,2 omdrejningspunkt CNAs pr

BRAF

mut /MSS kræft, og 16,3 pr

BRAF

vægt /MSS kræft;

BRAF

mut /MSI kræftformer havde væsentligt færre omdrejningspunkt CNAs på 3,4 pr kræft (p 0,0001) (Tabel 2). Der var signifikant forskellige gennemsnit længder af fokale aberrationer pr kohorte med 6,3 Mb for

BRAF

mut /MSS, 10,9 Mb for

BRAF

vægt /MSS og 2,3 Mb for

BRAF

mut /MSI kræftformer (p 0,0001).

I alle kohorter omdrejningspunkt sletning CNAs, overvejende gennem LOH begivenheder, var signifikant større end omdrejningspunkt forstærkning CNAs (

BRAF

mut /MSS p = 0,004,

BRAF

vægt /MSS p = 0,03) (tabel 2), (

BRAF

mut /MSI p = 0,0001). Sammenlignet med

BRAF

vægt /MSS kræftformer,

BRAF

mut /MSS kræftformer viste signifikant hyppigere fokale sletninger på 18q (11/33, 33% Vs 1/18, 6%; p = 0,04) overvejende omfatter 18q21.2 som omfatter

SMAD2

gen locus. Focal amplifikationer i

BRAF

mut /MSS kræftformer var også mere almindelige i forhold til

BRAF

vægt /MSS kræftformer på 8Q (11/33, 33% Vs 1/18, 6%; p = 0,04) overvejende på 8q24.21 dækker

Myc

locus, og 18q (7/33, 21% vs 0/18; p = 0,04) påvirker 18q11.2 (indeholdende

GATA6

CTAGE).

Minimal Common regioner (MCRS).

Minimal fælles områder blev anset for at omfatte alle længder af CNAs. Begge MSS kohorter viste en høj grad af kræft (≥40%) med målrettede sletning begivenheder på flere loci tidligere var forbundet med CRC, såsom 18q21.1-18q21.2 (som omfatter

SMAD2, Smad4

,

DCC

) og 17p13.1 (

p53

) (tabel S4A i File S1). Loci ikke så ofte forbundet med CRC viste sig også at blive slettet i en tilsvarende andel af MSS kræftformer, og omfattede 22q12.1, 22q11.1, 22q13.2, 17p12, 17p11.2, som hver især indeholder flere kræftrelaterede gener ( tabel S4A i File S1).

Analyse af MCRS påvirker ≥20% af kræft i mindst én af de to MSS kohorter afslørede flere loci, hvor satserne for CNAs afveg væsentligt mellem kohorter. Selv efter justering for flere sammenligninger signifikans blev ikke længere er nået,

BRAF

mut /MSS kræftformer havde en høj frekvens af sletning CNAs forhold til

BRAF

vægt /MSS kræftformer på flere loci på 17q og 6p herunder 17q22 (der indeholder kræftrelaterede gener

RNF43

VEZF1

), 17q24.3 (

Sox9

) og 6p25.1 (

CDYL

) (tabel 3). Forstærkning MCRS var mere almindelige i

BRAF

mut /MSS end BRAFwt /MSS kræftformer på 8q24.21 (

Myc

), og 18q11.2 (

GATA6, CTAGE

) (tabel 3).

BRAF

mut /MSI kræftformer havde væsentligt færre MCRS end MSS kohorter, men de havde en forholdsvis høj andel af kræft (≥20%) med fokale sletninger på 3p14.2 (

FHIT

), 16p13.3 (

RBFOX1

) og 20p12.1 (

MACROD2) Hotel (tabel S4C i File 1).

forskellige mønstre af CIN eksisterer mellem

BRAF

mut /MSS og

BRAF

vægt /MSS Cancers

Selvom MSS kohorter havde lignende gennemsnitlige antal CNA’er pr cancer (figur 3A, tabel 2),

BRAF

vægt /MSS kræftformer havde den største andel af genomet påvirket af CNAs (figur 3B). CIN i en typisk

BRAF

vægt /MSS kræft hovedsageligt fundet sted via hele kromosom arm begivenheder, mens CIN i

BRAF

mut /MSS kræftformer stort set korreleret med hyppige omdrejningspunkt CNAs hvilket resulterede i en mindre andel af genom påvirket (figur 3A og 3B).

A) Gennemsnitligt antal CNAs afgrænset af længden pr kræft i hvert MSS kohorte. MSS kohorter havde en lignende række overordnede CNA’erne forekommende pr kræft, men

BRAF

mut /MSS kræftformer viste et større antal af fokal CNAs, med

BRAF

vægt /MSS kræftformer har en større antal hele arm arrangementer.

BRAF

mut /MSI kræftformer havde betydeligt færre CNAs af alle typer. B) Gennemsnitlig procentdel af genom påvirket af CNAs afgrænset af længden i hvert MSS kohorte.

BRAF

vægt /MSS kræftformer havde den største andel af genom påvirket af CNA begivenheder, som var på grund af det højere antal hele arm begivenheder i denne kohorte.

BRAF

mut /MSS kræftformer viste en lavere andel af den påvirkes af CNAs genom, som er reflekterende af forholdsvis lavere hele armen og højere fokale begivenheder, der fandt sted i forhold til

BRAF

vægt /MSS kræftformer.

Figur 4 viser genomet brede fordeling af CNAs på tværs af de tre grupper efter typen og længden af ​​begivenhed, der fandt sted på et bestemt kromosom arm. Selv om MSS kohorter gøre vise prøve heterogenitet, den overvejende omdrejningspunkt mønster af CIN er tydelig i

BRAF

mut /MSS kræftformer, og det står i kontrast til hele kromosom arm mønster ses i

BRAF

vægt /MSS kræftformer.

Sample heterogenitet sket inden kohorter dog et samlingspunkt mønster er tydeligt i den

BRAF

mut /MSS og en hel arm mønster er til stede i

BRAF

vægt /MSS kohorte.

diskussion

Denne undersøgelse har vist, at

BRAF

mut /MSS tarmkræft overvejende havnen fokal eller målrettet CNAs, mens

BRAF

vægt /MSS tarmkræft har betydeligt hyppigere hele kromosom arm CNAs. Dette resulterer i en større gennemsnitlig procentdel af genom påvirket af CIN i

BRAF

vægt /MSS i forhold til

BRAF

mut /MSS kræftformer.

BRAF

vægt /MSS kræftformer viser en tilsvarende høj procentdel af genomet påvirket af hele armen CNAs som en tidligere rapport af en lang række forskellige typer cancer, herunder CRC [41]. Forholdsvis,

BRAF

mut /MSS kohorte har en væsentligt mindre andel af deres CIN ramte genomer er omfattet af hele arm begivenheder. Samlet disse observationer identificere, at

BRAF

mut /MSS kræftformer repræsenterer en mere “omdrejningspunkt mønster” af CIN, mens

BRAF

vægt /MSS kræftformer vise en ‘hel kromosom arm’ mønster af CIN.

på tværs af alle kohorter, hyppigheden af ​​sletning CNAs overskredet forstærkning arrangementer for alle typer CNAs. Denne forskel kan afspejle en større udvalg for sletninger, der kunne være tumor fremme og involvere mere enkle mekanismer erhvervelse, mens amplificeringer kan kræve mere komplekse samspil med homologe og ikke-homologe kromosomer [44].

Hele kromosom arm CNAs var signifikant mere almindelig i

BRAF

vægt /MSS end i

BRAF

mut /MSS kræftformer. Helt kromosom arm CNAs kan fremme tumorigenese gennem forstærkningen af ​​onkogener og tab af tumorsuppressorer i stor målestok [19]. Imidlertid er helt kromosom arm CIN også forbundet med kræft undertrykkelse hvor det omvendte af kræft fremme effekter opstår, og der er en overabundant tab af onkogene faktorer og forstærkning af tumor undertrykkende virkninger [19]. Derudover kan øget kromosom kopital føre til overdreven proteinproduktion, som kan lægge større metabolisk stress på cancercellen og i sidste ende reducere frekvensen af ​​cellulær vækst og proliferation [19], [45], [46], [47]. Hvorvidt tilbøjelighed hele armen CNAs kan bidrage til mindre negativ karakter af BRAFwt /MSS kræftformer sammenlignet med BRAFmut /MSS kræftformer gennem mekanismer beskrevet ovenfor, kan berettige yderligere undersøgelse.

Den aggressive

BRAF

mut /MSS kræftformer havde en signifikant højere forekomst af fokale CNAs tværs af deres genomer. Der har været tidligere rapporter om tidlig sammenlignet med sene fase kræftformer huser mere hele armen i forhold til fokal CNAs [48], hvor trin I brystkræft viste sig at have hyppigere hele kromosom arm CNAs forhold til fase II /III brystkræft, som havde mindre , mere komplekse arrangementer [49]. Endvidere har en skadelig klinisk resultat i melanom været forbundet med en større hyppighed af fokal CNAs forhold til hele kromosom arm arrangementer [50]. Potentielt disse komplekse, sub-kromosomale hændelser kan lette kræft progression ved specifikt rettet mod de vigtigste drivkræfter for tumorudvikling.

Forskellige mekanismer vedrørende oprindelsen af ​​enten hele kromosom eller omdrejningspunkt CNAs eksisterer. Det er blevet almindeligt rapporteret, at CIN involverer hele kromosomer skyldes fejl vedrørende kromosom adskillelse under mitose [19], [51]. Tabel S1. Tabel S2. Tabel S4.