Abstract
Det er påvist for visse typer kreft at frekvensen av somatiske onkogene mutasjoner kan variere i forfedrenes populasjoner. For å avgjøre om viktige driver endringer kan oppstå på ulike frekvenser i tykk- og endetarmskreft, søkte vi en høy gjennomstrømming genotyping plattform (OncoMap) til å spørre 385 mutasjoner over 33 kjente kreftgener i kolorektalkreft DNA fra 83 asiatiske, 149 Sort og 195 hvite pasienter. Vi fant ut at asiatiske pasienter hadde færre kanoniske onkogene mutasjoner i genene testet (60% vs svart 79% (P = 0,011) og hvit 77% (P = 0,015)), og at
BRAF
mutasjoner oppsto ved en høyere frekvens i White pasienter (17% vs asiatisk 4% (P = 0.004) og Black 7% (p = 0,014)). Disse resultatene tyder på at bruk av genomisk tilnærminger for å belyse de ulike forfedrenes determinants næret av pasientgrupper kan bidra til mer presist og effektivt behandle kolorektal kreft
Citation. Hanna MC, Go C, Roden C, Jones RT, Pochanard P, Javed AY, et al. (2013) kolorektal kreft blant distinkte Ancestral Bestander Vis Variasjoner i
BRAF
mutasjonsfrekvens. PLoS ONE 8 (9): e74950. doi: 10,1371 /journal.pone.0074950
Redaktør: Xiaoping Miao, MOE Key Laboratory for miljø og helse, School of Public Health, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Kina
mottatt: 29 mai 2013; Godkjent: 06.08.2013; Publisert: 16.09.2013
Copyright: © 2013 Hanna et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Denne studien ble støttet av Dana-Farber Cancer Institute, DF /HCC Pilot Program, og den Ledende Foreign Research Institute rekrutteringsprogram gjennom National Research Foundation of Korea (NRF) finansiert av den koreanske Ministry of Education, Science and Technology (MEST) ( 2011-0030105). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Det er vel etablert at kreften er en genomisk sykdom og mange molekylære og genetiske endringer er godt karakterisert. For eksempel, somatiske mutasjoner i lungekreft [1], presiseringer i brystkreft [2], og fusjoner i akutt myelogen leukemi [3] er godt kjent for sine roller i både tumorbiologi og klinisk atferd og utfall. Vi og andre har tidligere vist at hyppigheten av somatiske onkogene mutasjoner kan variere tvers over adskilte doms populasjoner. I ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), mutasjoner i epidermal vekstfaktor reseptor (EGFR) er mer utbredt i asiatiske pasienter sammenlignet med europeisk avledet populasjoner (8% mot 30%, p 0,001). Disse mutasjonene er også funnet mer vanlig hos kvinner og ikke-røykere [1,4]. Omvendt er serin treonin kinase 11 (STK11) mutasjoner (punktmutasjoner og slettinger) funnet i 17% av hvite NSCLC pasienter [5,6], men på mye lavere frekvens i de fra asiatiske pasienter. Disse observasjonene øke muligheten for at svulster fra ulike doms grupper kan havnen forskjellige mønstre av driver genetiske endringer. Gitt at kreftsomatiske mutasjoner kan være både driver hendelser og mål for effektiv farmakologisk hemming, kan kunnskap om tilhørende forfedrenes determinants har viktige implikasjoner for studier av både kreft helseforskjeller og presisjon kreftmedisin.
Tykktarmskreft er den andre ledende årsak til kreft dødsfall i USA. Som med flere krefttyper, viser tykktarmskreft betydelig variasjon i forekomst og dødelighet over asiatisk, Black and White populasjoner. Blacks har høyest dødelighet (49,6 per 100 000) og asiater har lavest (22,7 per 100 000) (US, seer 2005-2009). Ulikheter i kreft utfall mellom pasienter fra ulike forfedrenes bakgrunn har blitt demonstrert for mange kreftformer, men mekanismene som driver disse forskjellene har ikke vært klart belyst.
I USA forekomst av forekomst og dødelighet i kolorektal kreft har vært jevnt fallende på grunn av økninger i screening [7] med de største nedgangen for hvite og den minste for Blacks. Mens varians i helsetilgang og behandlingsmønstre kan spille viktige roller, mange kreftformer utviser fortsatt forskjeller selv etter regnskap for disse faktorene. For eksempel, en 2004 studie [8] fant at Black pasientene var 1,67 ganger større sannsynlighet for å dø av tykktarmskreft ved 5 år etter behandling enn hvite pasienter.
I Korea, hvor forekomsten er fortsatt lavere enn i USA, er bildet sammensatt med økende forekomst av både insidens og overlevelse [9]. Ser på global statistikk, har satsene for tykktarmskreft vært økende dramatisk i mange asiatiske land med noen opplever en 2-4 ganger økning i forekomsten av tykktarmskreft, og noen land nærmer priser av forekomsten ligner vestlige land [10,11, 12]. Disse økninger i forekomsten er generelt ansett å skyldes innføringen av en mer vestlig kosthold [10,12].
Den samlede fem års overlevelse for tykktarmskreft er 64% i USA (US, SEER 2005 -2009). Utvalget av scenen rater er bredt. Stage 1 svulster som har vokst inn i tykktarmen, men ikke utvidet utenfor det, har en gjennomsnittlig 5-års overlevelse på 89%. I motsetning til de pasienter med fjernmetastaser har en gjennomsnittlig 5-års overlevelse på 11%. Standard behandling for kolorektal kreft består av kirurgisk reseksjon av nedre stadium sykdommen, og en kombinasjon av kirurgi, kjemoterapi og strålebehandling for senere tidspunkt. Ildfast sykdom med fjernmetastaser, hvis
EGFR
uttrykke og
KRAS
villtype, kan behandles med anti
EGFR
monoklonale antistoffer [13].
KRAS
mutasjoner i kodon 12 og 13 er for tiden en signifikant prediktor for resistens mot anti-
EGFR
monoklonale antistoffer, og er av klinisk nytte i screening av pasienter med metastatisk sykdom til hensiktsmessig behandling [13].
for å begynne å vurdere i hvilken grad utbredt driver somatiske mutasjoner kan variere med kolorektal kreft pasient herkomst [14,15], gjennomførte vi en systematisk avhør av 385 mutasjoner i 33 kjente kreftgener i kolorektal adenokarsinom DNA fra 427 pasienter, inkludert 83 asiatiske, 149 Sort og 195 hvite pasienter ved selvrapportert herkomst.
Materialer og metoder
pasienter og Tumor Prøvetaking
Vårt arbeid har blitt vurdert av Dana-Farber Cancer Institute Intern Review Board (DFCI IRB). Vi ba om og fikk innvilget dispensasjon fra DFCI IRB gjennomgang som alle prøver i studien ble avidentifisert og anonymisert.
Vi analyserte 427 vevsprøver (426 parafin innebygd og en fersk frosset) fra pasienter med tykktarmskreft. De anonymiserte vevsprøver ble hentet fra Cooperative menneskelig vev Network (CHTN), den patologi Prøve Locator av Dana Farber /Harvard Cancer Center (DF /HCC), Universitetet i Tennessee Health Science Center (UTHSC) og Asan Medical Center. DFCI IRB fritak ble oppnådd for alle prøvene. Begrenset patologi informasjonen ble inkludert for hver prøve med rase som et krav, og oftest blant annet kjønn, alder, stadium, plassering og node eller metastasestatus.
For alle prøver, ble vev seksjonert og hematoxylin og eosin (H E) -stained objektglass ble erholdt. Tumor-anrikede områder ble identifisert og kjerne slag ble tatt fra den tilsvarende regionen. Kreves tumor-innholdet var 70%. Medfølgende biopsi diagnoser (hentet fra CHTN, DF /HCC, UTHSC eller Asan) ble bekreftet av uavhengige histopatologisk vurdering. DNA ble ekstrahert fra FFPE- kjerner med en Qiacube med Qiagen QIAamp DNA FFPE Tissue Kit og fra frosne prøver ved hjelp av enten Qiagen QIAamp eller Qiagen DNeasy kit i henhold til produsentens anvisninger.
OncoMap genotyping
OncoMap (versjon 3) er en masse-spektrometrisk genotyping plattform som analyser for 385 mutasjoner i 33 kreftgener som er oppført i tabell 1. Utvalg av kreft genmutasjoner for analysedesign og massespektrometrisk genotyping ble utført som tidligere beskrevet [14,15].
Gene
Mutations
ABL114AKT11AKT22APC12BRAF43CDK41CDKN2A10CSF1R6CTNNB131EGFR44ERBB26FGFR12FGFR26FGFR38FLT38HRAS12JAK21JAK33KIT25KRAS22MET6MLH11MYC6NRAS19PDGFRA17PIK3CA14PTEN14RB111RET13SRC1STK1112TP537VHL733385Table 1. OncoMapV3.
CSV ned CSV
DNA kvalitet ble evaluert ved kvantifisering hjelp Quant-iT ™ Pico Green® dsDNAassay Kit (Invitrogen) per produsentens protokoll. 100 ng genomisk DNA ble utsatt for hele genomet forsterkning (WGA) ved hjelp av enten Sigma-Aldrich GenomePlex Complete Whole Genome Amplification Kit for Dypfryst eller Qiagen RepliG Mini Kit for FFPE. IPLEX kjemi ble brukt til å generere en liste med kandidat mutasjoner. Unamplified genomisk DNA ble brukt til å validere alle kandidat mutasjoner ved hjelp av en andre (HME) kjemi. Alle metoder ble utført som tidligere beskrevet [14].
Statistisk analyse
Statistisk signifikans ble konstatert med en parvis sammenligning bruker en tosidig Fishers eksakte test med en Bonferroni korreksjon for multiple sammenligninger og en cut-off på mindre enn 0,05.
Resultater
Pasient egenskaper
Colorectal cancer DNA fra 83 asiatiske, 149 Svart 195 hvitt pasienter (tabell 2) ble analysert bruker OncoMap plattform den gjennomsnittlige pasientens alder i vår kohort var 65 år (asiatisk, 63, svart, 62; Hvit, 68), og det var flere kvinner enn menn (224 vs 197). Herkomst ble bestemt ved selvrapportering. I vår kohort fant vi kolorektal kreft som skal oftest plassert i den proksimale kolon (49%), og mer vanlig Trinn 3 (55%). Proksimale kolorektal kreft var mer vanlig i hvite pasienter sammenlignet med Sort (P = 0,009) og asiatiske (p = 3.69E-07) pasienter. Distale kreft var mest vanlig hos asiater (P = 0.005 i forhold til Whites). Distale kreft var mer vanlig hos kvinner (p = 0,007), mens proksimale kreft var mer vanlig hos menn (p = 0,019). Den asiatiske kohorten hadde signifikant mer stadium I og II sykdom sammenlignet med både svart (stadium I, P = 0,002, fase II, P = 0,01) og hvit (stadium I, P = 3.08E-06, fase II, P = 3.37- 05) pasienter. Hvite pasientene hadde mer stadium IV sykdom i forhold til asiater i denne kohorten (P = 0,004). Ser vi på den samlede gjennomsnittlige staging for alle grupper, fant vi Whites å ha den høyeste gjennomsnittlige stadium av sykdommen og asiater den laveste (asiatisk, 2.41, svart, 2,89, Hvit, 3.09).
Asian
Black
White
Total
Gender
Female
3587102224
Male
475991197
unknown
1326
83
149
195
427
Age (Gjennomsnitt)
Kvinne
62 (33-87) 62 (30-90) 68 (36-90) 65 (30-90)
Mann fra 64 (43-84) 62 (26 -87) 66 (22-91) 64 (22-91) Stage
Stage-I
11 (13%) 3 (2%) 14 (3%)
Stage-II
28 (34) 26 (17%) 21 (11%) 75 (18%)
Trinn-III
36 (43%) 87 (58%) 113 (58%) 236 (55%)
Stage-IV
4 (5%) 19 (13%) 38 (19%) 60 (14%)
unknown
4 (5%) 15 (10%) 23 (12%) 42 ( 10%) Sted
distal
33 (39%) 37 (25%) 41 (21%) 111 (26%)
proksimale
22 (27%) 67 (45%) 119 ( 61%) 208 (49%)
rektal
25 (30%) 25 (17%) 19 (10%) 69 (16%)
uspesifisert
3 (4%) 20 (13 %) 16 (8%) 39 (9%) Tabell 2. Pasient egenskaper.
CSV ned CSV
kreft genmutasjoner i kolorektal kreft
Ved hjelp OncoMap, identifiserte vi 514 mutasjoner i 427 tykktarmskreft prøver (Figur 1). Vi fant 84 mutasjoner i 83 svulster fra asiatiske pasienter, 177 mutasjoner i svulster fra 149 Sort pasienter og 253 mutasjoner i 195 svulster fra Hvite pasienter. 318 svulster (74%) hadde minst en mutasjon. av de svulstene med mutasjoner, 173 (40%) hadde enkelts mutasjoner og 145 (34%) hadde mer enn én mutasjon. Syv prøver næret 4 eller flere mutasjoner. Mutasjoner i
APC product: (18%),
BRAF product: (11%),
KRAS product: (46%),
PIK3CA product: (18%) og
TP53 product: (17%) ble funnet hyppigst (tabell 3). Vi fant mutasjon priser på vanlige onkogener å være på frekvenser som ligner de tidligere rapportert for kolorektal kreft [16].
En oppsummering diagram av alle mutasjoner i hver gruppe viser gener på tvers i rader og pasient svulster ned i kolonner . Den nederste raden i hver representerer det totale antall mutasjoner per tumor som et varme kart (0-5 mutasjoner). Figur A viser asiatiske pasienter, diagram B, svarte pasienter og diagram C, White pasienter. Figur D viser fordelingen av alle mutasjoner for hver årsklasse.
Gener
asiatisk (83)
% product: Black (149)
%
White (195)
%
Total (427)
%
AKT121%20.5%APC1214%2617%3719%7517.6%BRAF34%107%3317%4610.8%CTNNB122%21%32%71.6%EGFR11%10.2%IDH111%0%10.2%KRAS3239%7953%8544%19645.9%MAP2K121%0%20.5%MYC11%0%10.2%NRAS34%11%74%112.6%PIK3CA1316%2819%3518%7617.8%PTEN32%53%81.9%RB121%20.5%RET11%0%10.2%TP531720%2013%3618%7317.1%
no mutation
*
33
40%
32
21%
44
23%
109
26%
Table 3. Genmutasjoner per pasientpopulasjonen. Product: * Ingen mutasjoner ble identifisert ved hjelp av analyser som inngår i OncoMap CSV Last CSV
Totalt færre svulster fra asiatiske pasienter (60%) hadde en eller flere mutasjoner spørres etter OncoMap, sammenlignet både Svarte pasienter (79%, p = 0,011) og hvite pasienter (77%, p = 0,015). Enkle mutasjoner ble funnet i 31% av svulster fra asiater, henholdsvis 47% fra Blacks og 39% fra Whites, og flere mutasjoner i 29%, 32% og 38%.
I kolorektal kreft fra Hvite pasienter, vi identifisert betydelig flere mutasjoner i
BRAF product: (17%) enn i enten den asiatiske (4%, P = 0.004) eller svart (7%, P = 0,014) kohorter (tabell 4). Dette var i stor grad drevet av en overvekt av
BRAF
V600 mutasjoner i Det hvite kullet. Vi fant
BRAF
mutasjoner til å være mer vanlig hos kvinner, hos eldre pasienter, og i proksimale colon, i tråd med andre rapporter [17,18,19]. Pasienter med
BRAF
muterte tumorer hadde en gjennomsnittsalder på 72, sammenlignet med gjennomsnittsalder på 65 for hele kullet, og kreften lå mer vanlig i proksimale colon (65% mot 49% for komplett kohort). Pasienter med
BRAF
muterte tumorer ble i stor grad Stages III og IV. En høyere frekvens av
KRAS
mutasjoner ble observert i svulster fra Svarte pasienter (asiatisk, 39%, svart, 53%, White, 44%) drevet spesielt av en forekomsten av
KRAS
G12D mutasjoner (figur 2); men dette var ikke statistisk signifikans.
Funksjoner
wt-BRAF
m-BRAF
Total
Alder ved diagnose (betyr, st dev)64.713.972.311.265.513.9Gender
Female
19451%3065%22452%
Male
18248%1533%19746%
unknown
51%12%61%381100%46100%427100%Race
Asian
8021%35%8319%
Black
13936%1022%14935%
White
16343%3373%19546%381100%46100%427100%Stage
I
144%00%143%
II
7319%25%7518%
III
20855%2865%23655%
IV
5113%921%6014%
unknown
3810%49%4210%384101%43100%427100%Location
Distal
10234%921%11126%
Proximal
18060%2865%20849%
Rectal
6622%37%6916%
Colon, uspesifisert
3612% 37% 399% 384 127% 43 100% 427 100% Tabell 4. Pasient egenskaper for villtype og mutant BRAF.
CSV ned CSV
En oppsummering diagram over alle RAS /RAF mutasjoner i hver pasientgruppe viser gener på tvers i rader og svulster ned i kolonner. den nederste raden i hver representerer det totale antall mutasjoner per svulst som et varmekart (0-5 mutasjoner). figur A viser asiatiske pasienter, diagram B, svarte pasienter og diagram C, hvite pasienter.
Seks svulster næret mer enn en mutasjon i
RAS /RAF
familie (
KRAS
, NRAS, HRAS og
BRAF
), med alle dem som har minst en
KRAS
mutasjon (figur 2). av disse to svulster (1 fra en asiatisk pasient, en fra en Black pasient) hadde mutasjoner i begge
KRAS
G12D og G13D, som tidligere har blitt observert [19]. Det var 2 tilfeller av
KRAS
A146T, som hver co-skjedde med en G12 mutasjon.
KRAS
A146T mutasjoner har blitt sett i både kolorektal kreft og tykktarms adenomer [20], og ble assosiert med en mer gunstig utfall. Videre har enkelte A146T mutasjoner vært forbundet med kopi nummer forsterkning av
KRAS
locus.
Vi har funnet 3 tilfeller av co-forekommende
BRAF Hotell og
KRAS
mutasjoner, alt i svulster fra Hvite pasienter som næret 4 eller flere mutasjoner. Co-forekommende var
BRAF
V600E og
KRAS
G13D,
BRAF
V600M og
KRAS
G12V, og
BRAF
G469V med både
KRAS
A146T og
KRAS
G13D. Mens sjeldne, co-forekomster har blitt rapportert [19,21], og kan representere ulike populasjoner av celler i svulsten. En evaluering av
KRAS Hotell og
BRAF
allel spektrale topphøyder i rå genotyping data viser at i ett tilfelle, mutant allel fraksjoner av genene var annerledes, noe som indikerer at disse ikke kan være til stede på samme frekvens i prøven.
Vi identifiserte
APC
mutasjoner i 14% av svulster fra asiatiske pasienter, 17% fra Black pasientene og 19% fra Hvite pasienter.
APC
mutasjoner, som forventet for tidlige hendelser i kolorektal kreft tumorigenesis, primært co-skje med andre mutasjoner, oftest med
KRAS
,
PIK3CA Hotell og /eller
TP53
. Fordi
APC
er en stor svulst suppressor genet og OncoMap kun analyser for kjente vendende varianter, representerer under antall mutasjoner identifisert av genotyping sannsynlig den sanne forekomsten av
APC
mutasjoner i disse kohortene.
PIK3CA
mutasjoner nesten alltid co-skjedde med andre mutasjoner (92% av tilfellene) med de mest vanlige partnere funnet å være
RAS /RAF
familiemedlemmer (
KRAS
, NRAS og
BRAF
).
PIK3CA
mutasjoner tendens til å klynge i eksoner 9 og 20 med ekson 20 kinase domene mutasjoner mer vanlig i brystkreft [22] og ekson 9 spiraldomene mutasjoner mer vanlige i tykk- og endetarmskreft. Som forventet, så vi en overvekt av spiralformede domene mutasjoner i våre kohorter (Asiatisk, 57%, Svart, 59%, White, 65%). Noen svulster næret to forskjellige
PIK3CA
mutasjoner; i ett tilfelle R88Q og C420R (P85 og C2 domener), og i en annen C420R og H1047R (C2 og kinase domener). En tredje prøve (asiatisk) hadde også to spiral domene
PIK3CA
mutasjoner (E542K og E545K) sammen med en
KRAS Hotell og en
TP53
mutasjon. Mens dobbel
PIK3CA
mutanter har tidligere blitt rapportert [22], er deres betydning uklart.
Diskusjoner
Bruke OncoMap plattformen, vi analysert for 385 kjente og klinisk relevant somatisk mutasjoner i kolorektal kreft fra 427 pasienter asiatiske, svart og hvitt for å vurdere eventuelle forskjeller i hyppigheten av somatiske mutasjoner i tykk- og endetarmskreft. I vår studie fant vi mutasjonsraten for kreft fra asiater til å være betydelig lavere enn både Black or White kohort. Vi fant betydelige forskjeller i hyppigheten av
BRAF
mutasjoner med
BRAF
V600E mutasjoner forekommer hyppigst i White pasienter. Vi finner
BRAF
mutasjoner for å være mer vanlig hos kreftformer fra hvite pasienter, kvinner, eldre pasienter, og i proksimale colon konsistent med andre rapporter [23]. I tillegg, mens ikke vesentlig ved hjelp av strengere kriterier (Bonferroni korreksjon), fant vi en berikelse av
KRAS
mutasjoner i svart-kullet.
Mens forskjellene i
BRAF
mutasjonsfrekvens mellom hvit, svart og asiatiske kohorter i kolorektal kreft ikke tidligere er blitt rapportert, har forskjellene mellom andre befolkningsgrupper blitt bemerket. For eksempel, i en fersk undersøkelse, Rozek et al [18] fant
BRAF
V600E mutasjon å være mer vanlig i personer av Ashkenazi jødisk avstamning og mindre vanlig i de arabiske nedstigningen. Videre engelsk et al [24] fant australiere av Anglo-Celtic nedstigningen til å ha en høyere forekomst av tykktarmskreft og betydelig flere
BRAF
V600E mutasjoner enn de søreuropeiske nedstigningen. Disse resultatene viser igjen at hyppigheten av viktige onkogene mutasjoner kan variere i populasjoner av forskjellige doms bakgrunn. Om og i hvilken grad disse variantene har en innvirkning på forekomsten, er respons på behandling eller overlevelse ennå ikke bestemt.
Forskjellene i forekomst av
BRAF
mutasjon kan gjenspeile forskjeller i den underliggende Årsakene til genomisk ustabilitet over disse populasjonene.
BRAF
mutasjoner opptrer fortrinnsvis i stigende eller proksimale colon i forstadier referert til som taggete adenomer. I innstillingen til
BRAF
mutasjon, disse adenomer generelt utvikle seg til kreft gjennom en ervervet DNA mismatch reparasjon underskuddet skyldes hypermethylation av
MLH1
i innstillingen av CpG island methylator fenotype (CIMP) [ ,,,0],25]. Dermed disse svulstene tendens til å være preget av mikro ustabilitet (MSI) og har høy forekomst av somatiske mutasjoner, spesielt små innsettinger og slettinger på små gjenta regioner.
KRAS
mutasjoner, derimot, forekommer oftere i kolorektal kreft som havn kromosom ustabilitet, mer vanlig mønster av genomiske avvik i sporadisk kolorektal kreft.
De lavere forekomst av
BRAF
mutant tykktarmskreft sett i det asiatiske kohorten kunne dermed tyde på at
BRAF
mutasjoner selv kan være mindre vanlig i denne gruppen. Alternativt er det mulig at det er en redusert tilbøyelighet for patologisk DNA hypermethylation i den asiatiske befolkningen studerte, og dermed redusere muligheten for
BRAF
mutant forstadier til fremgang mot kreft. Vi hadde ikke nok genomisk materiale til å forfølge MSI testing eller metylering testing for alle prøver, og dermed var vi ikke i stand til å direkte måle om samlede tallene for CIMP-positive tumorer var lavere i den asiatiske befolkningen. Imidlertid, for 62 av 83 asiatisk kreft analyseres for MSI, bare 3% (2/62) var MSI-høy. Denne prisen er lavere enn normalt observerte forekomsten (10-15%) i sporadiske kolorektal kreft, og forenlig med en hypotese om at svulster drevet av disse mekanismene kan være mindre vanlig i den asiatiske befolkningen. Videre arbeid integrere mer omfattende genomisk informasjon med MSI analyser og metylering status bør avklare dette.
V600E mutasjon er en ervervet aktivere mutasjon som fører til konstitutivt aktiv
BRAF
kinase aktivitet fører til aktivering av
MAPK
veien. I melanom, ca 40% av pasientene har
BRAF
mutasjoner hvorav 69% er V600E. Den V600E har også blitt funnet i godartet nevi [26], noe som tyder på at V600 mutanter kan være tidlige eller forløper hendelser. Tilsvarende
BRAF
mutasjoner er funnet i kolorektale adenomer som tyder på en tidlig hendelse i tumorgenesis [27]. Ogino et al [28], ser på resultater fra kliniske studier (CALGB 89803) fra 1264 stadium III pasienter med kolorektal kreft, avklares prediktive og prognostiske effekten av
BRAF
mutasjoner og funnet
BRAF
mutanter å være assosiert med verre utfall. Selv om hyppigheten av
BRAF
mutasjoner er lav (asiatisk, 4%, Sort, 7%, Hvit, 17%), sammenlignet med
KRAS plakater (asiatisk, 39%, Svart, 53% ;. Hvit, 43%),
BRAF
kan være et viktig mål for pasienter med tumorer båtplass mutasjoner
våre funn av en lavere mutasjonsraten i våre asiatiske kohort er av interesse. Den asiatiske kohorten består av betydelig mer lavere stadium pasienter og kreft er overveiende distal (asiatisk, 40%, Svart, 25%, Hvit, 21%) i stedet for proksimale. Det ser ikke ut til å være en sammenheng mellom kreft plassering og mutasjonsfrekvens. Hvis vi ser på mutasjon priser ved kreft stedet finner vi at i den asiatiske kohorten 48% av pasienter med distale kreftformer har ingen mutasjoner sammenlignet med 19% av svart og 22% av det hvite kullet. Av de asiatiske pasienter med distal kreft med mutasjoner, er det 23 mutasjoner i 17 pasienter (1,35 mutasjoner per pasient), mindre enn enten svart eller hvitt kohorter på 1,63 og 1,69 mutasjoner per pasient, henholdsvis. Imidlertid er den gjennomsnittlige trinnet for fjerntliggende, proksimale og rektalkreft omtrent det samme. Videre, mens dette funnet kan virkelig representerer en lavere mutasjonsraten for det asiatiske årsklasse, det kan også være at spekteret av mutasjoner i denne populasjonen ikke er godt representert i OncoMap.
Den økende forekomsten av tykktarmskreft i mange asiatiske land i de siste tiårene er merket [10,11,29] og forekomst i Korea har nå overgått satsen for asiatiske amerikanere. Dødelighet for asiatiske amerikanere, mens betydelig lavere enn både Blacks eller hvite, har vært jevnt synkende, trolig på grunn av institusjonen av screening som en standard medisinsk test. Mens driverne bak denne komplekse bildet er mange, det er noe bevis på at skifte fra en mer tradisjonell asiatisk kosthold til en vestlig stil kosthold som inneholder mer bearbeidet og rødt kjøtt og alkohol [10,11], kan være en bidragsyter.
forskjellene i plasseringen av kreft over våre kullene er slående og betydelig med hvite pasienter har mer proksimale kreft og asiater har mer distale kreft. Det har tidligere blitt observert at distal kreft er mer vanlig i den koreanske [12] befolkning og vi ser denne forskjellen i begge våre koreanske kohort og vår Asian American kohort. Ser på tumor stadium, finner vi alle grupper å ha trinn III kreft oftest men scenen fordelingen er ellers mangfoldig. Det var mer stadium II kreft i den asiatiske gruppen og færrest i Det hvite gruppen (asiatisk, 34%, Svart, 18%, White, 11%), og mer Stage IV kreft i Det hvite gruppen og minst i den asiatiske ( asiatisk, 5%, Svart, 12%, Hvit, 19%). Ser vi på den gjennomsnittlige scenen for hver gruppe, finner vi Whites å ha den høyeste gjennomsnittlige scenen (asiatisk, 2.41, svart, 2.85, hvit, 3,09).
KRAS
mutasjoner er godt kjent i en rekke kreftformer, som ligger som regel i exon 2 aminosyrer G12 og G13, til to tilstøtende aminosyrer som ligger nær det katalytiske sete, og har vist seg resulterer i konstitutiv aktivering av
MAPK
signalveien. Forekomsten av
KRAS
mutasjoner i svart gruppen er drevet av
KRAS
G12D imidlertid betydningen av
KRAS
G12D berikelse er uklart. Denne observasjonen har tidligere blitt rapportert av Sylvester et al [19], men bemerket de en høyere frekvens av G13 mutasjoner i tykktarm kreft fra svart pasienter i forhold til det hvite, som vi ikke observerer.
Selv om det er bevis på at
KRAS
ekson 2 mutasjoner kan være forbundet med en dårligere prognose [20], og at G13 mutasjoner kan resultere i en mindre aggressiv cancer, bevis vedrørende de forskjellige virkninger av spesifikk G12 eller G13 varianter er sparsom . Det finnes et stort antall mulige nukleotidforandringer ved G12 og 13 som resulterer i forskjellige mutasjoner, og hver av disse kan produsere endret nedstrøms aktivitet. En studie fra 2001 av Andrejev et al [30] fant at i kolorektal kreft, av alle kodon 12 og 13 mutasjoner, bare GGT til GTT transversions, noe som resulterer i G12V, var assosiert med dårligere overlevelse. I motsetning til i bukspyttkjertelkreft, som har den høyeste forekomsten av
KRAS
mutasjoner av alle kreft, 2 små studier [31,32] viste bevis på at pasienter med G12V (GTT) mutasjoner har lengre median overlevelse og de med G12D (GAT) har kortere. En fersk og spennende funn av Garassino et al [33], viste i NSCLC cellelinjer, at G12D mutant hadde økt følsomhet for sorafenib (en
MAP
Kinase pathway inhibitor) sammenlignet med G12V og G12C, noe som tyder på at forskjeller på nukleotid nivå kan ha kliniske implikasjoner.
Men Ogino et al [28], i å se på
KRAS
mutasjoner i CALGB 89803 rettssaken, fant ingen signifikant effekt på overlevelse eller sykdomsprogresjon for
KRAS
mutante kolorektal kreftpasienter. Med unntak av den prediktive betydning for effekten av anti-
EGFR
monoklonale antistoffer i innstillingen av metastase for
EGFR
-expressing svulster [13],
KRAS
mutasjoner synes å ha . ingen effekt på utfallet
tykktarms~~POS=TRUNC kreft~~POS=HEADCOMP er generelt ansett for å gå videre fra adenom til karsinom, med
APC Hotell og
KRAS
mutasjoner som oppstår tidlig [34];
APC
mutasjoner i normal epitel og
KRAS
sted langs overgangen fra liten til middels størrelse adenom [34].
TP53
mutasjoner er sent hendelser. Vi har 7 pasienter hver med mer enn 3 mutasjoner (figur 3), og når vi ser på disse 7 prøver, kan vi tydelig se bevis på allment aksepterte sti av tykktarmskreft progresjon:
APC
, som den første hendelse, er funnet i 5/7;
KRAS
, en senere hendelse, i 6/7; og
TP53
, det siste skrittet til en carcinoma, er funnet i halvparten av prøvene.
Representert her er genene mutert i 7 pasientprøver som hver har fire eller flere mutasjoner. A, W og B representerer svulster fra asiatisk, svart eller hvit svulster, henholdsvis
Vi har funnet mutasjon priser av onkogener å være på de forventede frekvensene [16].; men i tumorsuppressorgener våre frekvenser var betydelig lavere enn hva som er forventet. Dette er en begrensning av den OncoMap plattformen ved at den analyser for kjente mutasjoner og, mens mutasjoner i onkogener har en tendens til å forekomme på de samme steder, mutasjoner i tumor suppressorer opptre tilfeldig på tvers av genet. Neste generasjon sekvensering vil være i stand til å overvinne de fleste av svakhetene som ligger i OncoMap.
Genomisk variasjoner som ikke inngår i OncoMap kan likevel forklare noen av forskjellene i våre pasientgrupper, for eksempel mutasjoner i områder som ikke dekkes av OncoMap , kopiere nummer eller genuttrykk endringer eller epigenetiske forandringer. Videre forskning bør fokusere på et utvidet sett av genomiske forandringer, og integrering av disse dataene med MSI testing og /eller vurdering av CIMP i nøye kontrollerte studier med omfattende pasient merknader hvor iscenesettelse, diagnose og behandling er lik.
I Oppsummert har vi identifisert forskjeller i somatisk mutasjon hyppigheten av kjente kreftgener i kolorektal kreft fra asiatisk, Black and White pasienter. Disse data argumenterer i favør av å bruke en genomikk drevet presisjon medisin tilnærming for å belyse de ulike forfedrenes determinants næret av pasientgrupper og dermed til mer presist og effektivt behandle kolorektal kreft.
Takk
Vi takker Donna Neuberg på Dana-Farber Cancer Institute Avdeling for biostatistikk for hennes kompetanse og råd angående statistisk metode.
