Αφηρημένο

Δεν υπάρχουν μοριακές στοχευμένες προσεγγίσεις για τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα μικρών κυττάρων (SCLC) παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται με επιτυχία κατά των μη καρκίνο του πνεύμονα μικρών κυττάρων. Αυτή η αποτυχία οφείλεται στην ανικανότητά μας να προσδιορίσει κλινικά σχετικές υποκατηγορίες αυτής της ασθένειας. Έτσι, χρειάζεται μια πιο συστηματική προσέγγιση για την ανακάλυψη φαρμάκων για SCLC. Σε αυτό το πλαίσιο, δύο ολοκληρωμένες μελέτες που δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο

Φύση,

το καρκινικό κύτταρο Γραμμή Εγκυκλοπαίδεια και την Γονιδιώματος του Καρκίνου, παρέχει έναν πλούτο των δεδομένων σχετικά με την ευαισθησία των ναρκωτικών και της γονιδιωματικής προφίλ των πολλών διαφορετικών τύπων καρκινικών κυττάρων. Στην παρούσα μελέτη έχουμε εξορυχθεί αυτές τις δύο μελέτες για νέους θεραπευτικούς παράγοντες για SCLC και προσδιορίζονται οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ, εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες και πόλο-όπως κινάσες (PLK) ως ελκυστικό μοριακών στόχων με λίγο ρεύμα κλινική δοκιμή δραστικότητα σε SCLC. Αξίζει να σημειωθεί ότι, οι αναλύσεις μας έδειξαν ότι οι περισσότεροι SCLC κυτταρικές σειρές συγκεντρωμένα σε μια ενιαία, κυρίαρχη υποομάδα είτε με την έκφραση του γονιδίου ή αναλύσεις CNV, μας οδηγεί να πάρει μια φαρμακογονιδιωματικών προσέγγιση για τον εντοπισμό υποομάδες των SCLC κυττάρων ναρκωτικά ευαίσθητα. Χρησιμοποιώντας αναστολείς ΡΕΚ ως παράδειγμα, ταυτοποιήσαμε και επικυρώνεται ένα γονίδιο υπογραφή για ευαισθησία φαρμάκου σε SCLC κυτταρικές σειρές. Αυτό το γονίδιο υπογραφή θα μπορούσε να διακρίνει υποπληθυσμών μεταξύ των ανθρώπινων SCLC όγκους, γεγονός που υποδηλώνει πιθανή κλινική χρησιμότητα του. Τέλος, circos οικόπεδα κατασκευάστηκαν για να δώσουν μια ολοκληρωμένη εικόνα του τρόπου με τον μεταγραφικό, αριθμός αντιτύπων και μεταλλάξεων στοιχεία επηρεάζουν την ευαισθησία PLK σε SCLC κυτταρικές σειρές. Στο σύνολό τους, αυτή η μελέτη περιγράφει μια προσέγγιση για την πρόβλεψη της ευαισθησίας των ναρκωτικών στην SCLC σε νέα στοχευμένη θεραπευτική

Παράθεση:. Wildey G, Chen Υ, Σαρακοστή Ι, Stetson L, ροζ J, Barnholtz-Sloan JS, et al. (2014) φαρμακογονιδιωματικών προσέγγιση για τον εντοπισμό των ναρκωτικών Ευαισθησία σε μικρές-καρκίνο του πνεύμονα. PLoS ONE 9 (9): e106784. doi: 10.1371 /journal.pone.0106784

Επιμέλεια: Γκάγκαν Βαθιά, Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: May 28, 2014? Αποδεκτές: 31 Ιουλ του 2014? Δημοσιεύθηκε: 8 του Σεπτέμβρη του 2014

Copyright: © 2014 Wildey et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Η συγγραφείς επιβεβαιώνουν ότι όλα τα δεδομένα που διέπουν τα ευρήματα είναι πλήρως διαθέσιμα χωρίς περιορισμούς. Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

Χρηματοδότηση:. Χρηματοδοτήθηκε από το Πανεπιστήμιο Νοσοκομεία Seidman Κέντρο Καρκίνου και το National Cancer Institute U01 CA062502 (GW, μ.Χ.), τη διευκόλυνση Μεταγραφική έρευνα πυρήνα (IL , JP) και της Βιοστατιστικής & amp? Βιοπληροφορική Διευκόλυνση πυρήνα (YC, ΚΕΑ-S) του υπόθεση Περιεκτική Κέντρο Καρκίνου (National Cancer Institute P30 CA043703), και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών Μεταπτυχιακή Ερευνητική Υποτροφία του Προγράμματος (LS). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα (SCLC) αντιπροσωπεύει το 15% όλων των καρκινωμάτων του πνεύμονα και τυπικά διαγιγνώσκεται όταν η νόσος έχει κάνει μετάσταση [1], [2]. Δυστυχώς, υπήρξαν μόνο μικρές βελτιώσεις στο πρότυπο φροντίδας για SCLC κατά τις τρεις τελευταίες δεκαετίες [3] – [5]. Δεν υπάρχουν μοριακές στοχοθετημένες προσεγγίσεις για τη θεραπεία SCLC παρόμοιες με εκείνες που χρησιμοποιούνται με επιτυχία κατά του καρκίνου του πνεύμονα μη-μικρού κυττάρου (NSCLC), όπως erlotinib στόχευση του μεταλλαγμένου EGFR ή crizotinib στόχευση πρωτεϊνών σύντηξης EML4-ALK [6], [7] . Χειρουργική επέμβαση σπάνια πραγματοποιείται σε αυτή τη νόσο (μόνο το 1% των περιπτώσεων), τον περιορισμό της διαθεσιμότητας του καρκινικού ιστού για την ολοκληρωμένη γονιδιωματική αναλύσεις. Επιπλέον, οι δύο σπερματικού μελέτες γονιδιωματική δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο SCLC έχουν αποδώσει λίγο θεραπευτική εικόνα για την ασθένεια αυτή και έχουν κατά κύριο λόγο ανέλυσε την σπάνια μορφή SCLC επιδέχονται χειρουργική επέμβαση, η οποία δεν αντιπροσωπεύει την κλασική, ευρέως μεταστατικό μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα παρατηρήθηκε στην καθημερινή κλινική πράξη [8] , [9].

Μια διαφορετική προσέγγιση στην ανακάλυψη φαρμάκων για SCLC είναι απαραίτητη και μπορεί να βρίσκεται στην εξόρυξη διαθέσιμες βάσεις δεδομένων σχετικά με τις ευαισθησίες των ναρκωτικών του SCLC κυτταρικές σειρές. Δηλαδή, καθώς οι περισσότερες SCLC κύτταρα που προέρχονται από μεταστατικές θέσεις ή πλευριτική συλλογή, μπορεί να είναι αντιπροσωπευτική της εκτεταμένης SCLC νόσου και σχετίζεται τρωτά σημεία τα ναρκωτικά. Σε αυτό το πλαίσιο, δύο ολοκληρωμένες μελέτες διαλογής φαρμάκων που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο

Φύση,

το καρκινικό κύτταρο Γραμμή Εγκυκλοπαίδεια (CCLE) [10] και η Γονιδιώματος του Καρκίνου (CGP) [11], εξέτασε την ευαισθησία φάρμακο του καρκίνου κυτταρικές γραμμές, συμπεριλαμβανομένων των πνευμόνων, και προσπάθησε να συνδέσει αυτές προς γονιδιωματική προφίλ. Οι γονιδιωματικής προφίλ περιλαμβάνονται DNA μεταλλάξεων κατάσταση, τη γονιδιακή έκφραση και την αντιγραφή παραλλαγή αριθμό (CNV) των δεδομένων.

Στην παρούσα μελέτη έχουμε εξάγεται ιδίως τα στοιχεία σχετικά με SCLC κυτταρικές σειρές από τις δύο αυτές μελέτες και περιγράφουν μια βιοπληροφορικής προσέγγιση για τον εντοπισμό νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων για μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, χρησιμοποιώντας πόλο-όπως κινάσης (PLK) αναστολείς ως παράδειγμα.

Αποτελέσματα

Αρχικά επιδιώξαμε μια συνολική εικόνα της SCLC ευαισθησίας των ναρκωτικών στην CCLE [10] και CGP [11 ] μελέτες. Υπήρχαν 53 και 31 SCLC κυτταρικές γραμμές που εξετάστηκαν για αναστολή της ανάπτυξης κατά 24 και 92 φάρμακα σε αυτές τις μελέτες, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στα Σχήματα 1 (CGP) και S1 (CCLE) ως Boxplots. Ένας πίνακας των αριθμητικών στοιχείων για την αποτελεσματικότητα του φαρμάκου, καθώς και οι κυτταρικές γραμμές ακραίων τιμών, δίνεται επίσης στους Πίνακες S1 (CGP) και S2 (CCLE). Αυτή η γραφική ανάλυση μας επέτρεψε να εντοπιστούν τα φάρμακα που ήταν ευρέως αποτελεσματικές έναντι των περισσότερων SCLC κυττάρων. Ορίσαμε «αποτελεσματικά» φάρμακα, όπως εκείνες που προκαλούν αναστολή της ανάπτυξης στα περισσότερα κύτταρα σε χαμηλές δόσεις (διάμεση τιμή IC

50≤1 μΜ), εκπροσωπούμενη από πακλιταξέλη. φάρμακα «Αναποτελεσματική», εκπροσωπούμενη από erlotinib και sunitinib, δεν παρήγαγαν αναστολή της ανάπτυξης στις περισσότερες SCLC κύτταρα (IC

50≥8 μΜ), αν και μπορεί να υπάρχουν «ακραίες τιμές». «Επιλεκτική» φάρμακα, εκπροσωπούμενη από ραπαμυκίνη, κατέδειξε μια μακρά boxplot και μπορεί να θεωρηθεί αποτελεσματική μόνο για ένα υποσύνολο των SCLC κυτταρικές σειρές.

Υπάρχουν 31 κυτταρικών σειρών για μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα. Οι Boxplots δείχνουν τα φάρμακα που περιλαμβάνονται στον x-άξονα και τα αντίστοιχα IC

50 τιμές (σε μΜ) που αναφέρονται στο y-άξονα. Το «ταβάνι» για την αποτελεσματικότητα του φαρμάκου ορίστηκε στα 8 μΜ? αν η IC

50 όλων των ελεγχθέντων κυττάρων ήταν πάνω από αυτή τη συγκέντρωση μια ενιαία γραμμή θα εμφανιστεί στην κορυφή του γραφήματος. Αυτό αντιπροσωπεύει μια αναποτελεσματική φάρμακο. Αντίθετα, αν όλα τα κύτταρα που δοκιμάστηκαν ήταν ευαίσθητα σε ένα συγκεκριμένο φάρμακο, μια στενή κουτί και whisker οικόπεδο φαίνεται στο κάτω μέρος του γραφήματος. Η γραμμή μέσα σε ατομικά κιβώτια αντιπροσωπεύει τη μέση τιμή IC

50 αξία όλων των ελεγχθέντων κυττάρων και τις κύκλοι αντιπροσωπεύουν κύτταρα «ακραία» των οποίων IC

50 τιμές δεν εμπίπτουν στο ποσοστημόριο 25-75% του συνόλου των IC

50 τιμές που μετρώνται για το εν λόγω φάρμακο (που αντιπροσωπεύεται από το κουτί)

η

όπως φαίνεται στον πίνακα 1, τα φάρμακα χαρακτηρίζονται ως «αποτελεσματικά» για τους περισσότερους SCLC κύτταρα περιλαμβάνουν CGP-60474, έναν αναστολέα της CDK.? BI-2536 και GW-843682X, τόσο οι αναστολείς PLK? bortezomib, ένας αναστολέας πρωτεασώματος? και elesclomol, ένας αναστολέας HSP70. Επιπλέον, αρκετά φάρμακα που στοχεύουν την πτώση μονοπάτι PI3K-AKT-mTOR σε αυτή την κατηγορία, συμπεριλαμβανομένων των A-443654, temsirolimus και NVP-BEZ235. Δύο φάρμακα με μέση τιμή IC

50 ακριβώς έξω από 1 μΜ περιλαμβάνουν AZD-7762, ένας αναστολέας CHK? και JW-7-52-1, ένας αναστολέας mTOR. αναστολείς της HSP90 (17-ΑΑΟ) και HDAC (panobinostat) μπορεί επίσης να αντιπροσωπεύει «αποτελεσματικά» φάρμακα, αν και η αποτελεσματικότητά τους ποικίλλει μεταξύ των δύο μελετών. φάρμακα «Αποτελεσματική» πιθανόν να φέρουν το καλύτερο μεταφραστικό δυναμικό.

Η

Δεδομένα σειρά γονιδίων έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς στην έρευνα για τον καρκίνο για τον εντοπισμό έκφραση «υπογραφές», που μπορεί να είναι είτε προγνωστικό ή πρόβλεψης της συμπεριφοράς του όγκου. Επομένως, εξετάσαμε αν η ομαδοποίηση γονιδιακής έκφρασης θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό υποομάδων του φαρμάκου ευαίσθητου SCLC κυτταρικές σειρές, ιδιαίτερα για φάρμακα τα οποία επέδειξε ένα ευρύ φάσμα αποτελεσματικότητας έναντι SCLC κυττάρων στο σχήμα 1. Χρησιμοποιήσαμε δεδομένα από τη μελέτη CGP επειδή περιείχε το μεγαλύτερο ποσότητα των δεδομένων ευαισθησίας φαρμάκου. Ανεξέλεγκτη συναίνεση ομαδοποίηση των δεδομένων γονιδιακής έκφρασης κατέδειξε ότι οι τρεις συστάδες SCLC κυττάρων ήταν βέλτιστη (Σχήμα 2). Υπήρχαν 1006 σημαντικές γονίδια που καθόρισε τους υποτύπους γονιδιακής έκφρασης (Kruskal-Wallis test ρ-τιμή & lt?. 0.05, παρατίθενται στον Πίνακα S3 Στη συνέχεια απεικονιστεί το αποτέλεσμα της ομαδοποίησης γονιδιακής έκφρασης για την αποτελεσματικότητα του φαρμάκου χρησιμοποιώντας ένα μωσαϊκό διάγραμμα (Σχήμα 3). αυτό το οικόπεδο θα χρησιμοποιηθεί ένα χρώμα κλίμακα που διαιρείται ευαισθησία των ναρκωτικών σε έξι ομάδες. ναρκωτικά, εισηγμένη στο y-άξονα, συγκεντρώθηκαν σύμφωνα με μόρια-στόχους. Cells, εισηγμένη στο x-άξονα, ομαδοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας την ίδια σειρά, όπως αυτή λαμβάνεται με ανεξέλεγκτους ομαδοποίηση της γονιδιακής έκφρασης τους. δεν φάνηκε να είναι οποιαδήποτε συσχέτιση της ευαισθησίας φαρμάκου προς ομαδοποίηση γονιδιακή έκφραση, ωστόσο, όπως η ευαισθησία φάρμακο φάνηκε να κατανέμεται τυχαία σε όλες τις κυτταρικές σειρές για κάθε δεδομένο φάρμακο. Αυτή η γραφική ανάλυση έκανε αναδείξει περισσότερους κατάλληλα επιλεγμένους παράγοντες με εξαιρετικές ευρεία αποτελεσματικότητα κατά των SCLC κυτταρικές γραμμές. Αυτά τα φάρμακα που περιλαμβάνονται bortezomib, BI-2536 και GW-843682X, καθώς και το elesclomol αναστολέα HSP και τον αναστολέα CDK CGP-60474, αν και με χαμηλότερη αποτελεσματικότητα. Αυτά τα φάρμακα είναι πανομοιότυπες με εκείνες που επισημαίνονται στον πίνακα 1.

Ανεξέλεγκτη συναίνεση ομαδοποίηση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση όλων των 31 κυτταρικών σειρών (μόνο 27 είχαν δεδομένων γονιδιακής έκφρασης διαθέσιμη? 3 από αυτά είναι αντίγραφα και οι μέσες τιμές ελήφθησαν για περαιτέρω ανάλυση ) και έδειξε ότι 3 συστάδες ήταν η βέλτιστη για αυτό το σύνολο δεδομένων. Με αυτή την ανάθεση, μη-παραμετρικές ένας τρόπος (p-value τεστ Kruskal-Wallis & lt? 0,05) ANOVA πραγματοποιήθηκε σε αυτά τα 3 συστάδες και 1006 σημαντικά γονίδια ελήφθησαν. Ο θερμικός χάρτης δημιουργήθηκε με αυτά τα σημαντικά γονίδια.

Η

ευαισθησία των ναρκωτικών ήταν χρωματικό κώδικα σύμφωνα με τον μύθο στο κάτω μέρος. Τα φάρμακα ομαδοποιούνται κατά μήκος του άξονα γ, σύμφωνα με μόριο-στόχο τους. Τα κύτταρα διατάσσονται κατά μήκος του άξονα χ πανομοιότυπο με το γονίδιο ομαδοποίηση έκφραση τους που προσδιορίζονται στην Εικόνα 2.

Η

επόμενο προσδιορίζεται εάν CNV ομαδοποίηση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίηση των υποομάδων του φαρμάκου-ευαίσθητου SCLC κυτταρικές σειρές. Τρεις συστάδες και πάλι ταυτοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας όλα τα 426 ανακρίνεται γονίδια (Σχήμα 4)? ωστόσο εκεί δεν φαίνεται να είναι οποιαδήποτε συσχέτιση μεταξύ της έκφρασης του γονιδίου και CNV ομαδοποίηση. Αναδιάταξη του ψηφιδωτού οικόπεδο στο Σχήμα 3 από CNV ομαδοποίηση επίσης δεν έδειξε καμία εμφανή συσχετίσεις (Εικόνα S2). Λαμβανόμενα μαζί, αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι SCLC ευαίσθητα σε φάρμακο κύτταρα δεν ομαδοποιούνται σε υποομάδες είτε γονίδιο έκφρασης ή CNV. Ως εκ τούτου, αποφάσισε να χρησιμοποιήσει ένα φαρμακογονιδιωματικών προσέγγιση για να χαρακτηρίσει υποομάδες των SCLC κυττάρων.

Ανεξέλεγκτη συναίνεση ομαδοποίηση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση όλων των 30 κυτταρικών σειρών με αριθμούς αντιγράφου 426 γονιδίων, και 3 συστάδες έχουν αποδειχθεί ότι είναι η βέλτιστη για αυτό το σύνολο δεδομένων. Όλα αυτά τα 426 γονίδια χρησιμοποιήθηκαν για να δημιουργηθεί το Heatmap. δεδομένων CNV επανεξελέγη κωδικοποιούνται σύμφωνα με τον ακόλουθο κανόνα: 0-πλήρη απώλεια? 1-μερική απώλεια? 2-καμία αλλαγή? 3~7-μερική κέρδος? μεγαλύτερη ή ίση με 8-πλήρες κέρδος.

Η

Οι αναλύσεις μας προσδιορίζονται αναστολή ΡίΚ να υπόσχεται αποτελεσματικότητα και μικρή δοκιμή την κλινική δραστηριότητα σε SCLC. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιήσαμε την αναστολή ΡίΚ ως παράδειγμα για το πώς να χρησιμοποιήσετε τα σύνολα δεδομένων CGP να αναπτύξουν μια γονιδιωματική προφίλ του SCLC ευαισθησίας φαρμάκου. Πρώτα ζήτησε να επικυρώσει την αποτελεσματικότητα των αναστολέων PLK σε SCLC. Σε αυτά τα πειράματα χρησιμοποιήσαμε την επικύρωση SCLC κυτταρικές σειρές, όπως επίσης και αναστολείς, που ήταν διαφορετικές από εκείνες που χρησιμοποιούνται στις αρχικές μελέτες για να τονίσει την αποτελεσματικότητα αυτών των νέων θεραπευτικών μέσων. Τα SCLC κυτταρικές σειρές που χρησιμοποιήθηκαν ήταν H1048, H1688, SW1271 και DMS454. αναστολείς της PLK περιλαμβάνονται BI-6727 (volasertib) και ON-01910 (rigosertib). Σε αυτά τα πειράματα ιρινοτεκάνη χρησίμευσε ως θετικός έλεγχος ενώ erlotinib χρησίμευσε ως αρνητικός έλεγχος. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στο Σχήμα 5. Είναι σαφές ότι το IC

50 τιμές για τους αναστολείς ΡΕΚ στις περισσότερες κυτταρικές σειρές είναι μεταξύ 10-100 ηΜ, υποστηρίζοντας την υπόθεση μας ότι SCLC κύτταρα είναι γενικά ευαίσθητα σε αναστολείς PLK.

τα προσκολλημένα κύτταρα επωάστηκαν με τις υποδεικνυόμενες συγκεντρώσεις των φαρμάκων για 24 ώρες. Το μέσο κυτταρικής καλλιέργειας αντικαταστάθηκε και η κυτταρική βιωσιμότητα μετρήθηκε με μία δοκιμασία DNA μετά από 48 ώρες επώασης. Κάθε συγκέντρωση φαρμάκου δοκιμάσθηκε χρησιμοποιώντας πέντε επαναλήψεις. Τα αποτελέσματα είναι αντιπροσωπευτικά τουλάχιστον 2 πειράματα.

Η

Αρχικά, επιδιώξαμε να εντοπίσει ένα γονίδιο υπογραφή που θα μπορούσε να προβλέψει την ευαισθησία σε αναστολείς PLK σε ομάδες ασθενών, όπως δεν είναι όλα τα SCLC κύτταρα απέδειξαν ίση ευαισθησία. Συγκρίναμε τα δεδομένα γονιδιακής έκφρασης για τα πέντε πιο ευαίσθητο SCLC κύτταρα (H82, H446, H526, COR L88, IST SL1) με ότι για τους πέντε τουλάχιστον ευαίσθητο SCLC κυτταρικές σειρές (DMS114, H64, DMS79, H2171, IST SL2)? όπως ορίζεται στην CGP με ΒΙ-2536 IC

50 τιμές τους. Έχουμε εντοπίσει μια λίστα με 185 γονίδια που ήταν σημαντικά διαφορικά εκφρασμένων μεταξύ αυτών των δύο ομάδων (που αναφέρονται στον πίνακα S4). Αυτά τα 185 γονίδια χρησιμοποιήθηκαν για να εκτελέσει χωρίς επίβλεψη ομαδοποίηση όλων των SCLC κυτταρικές γραμμές, με αποτέλεσμα την heatmap φαίνεται στο Σχήμα 6. Ειδικότερα, οι πέντε τουλάχιστον (πράσινη top box) και τα περισσότερα (κόκκινο top box) ευαίσθητες κυτταρικές σειρές συγκεντρωμένα σε αντίθετα άκρα του ο θερμικός χάρτης ενώ όλα τα άλλα κύτταρα (κίτρινα κουτιά που δείχνει την ευαισθησία και την ενδιάμεση γκρίζα κουτιά που δείχνει άγνωστος ευαισθησία) συγκεντρωμένα στη μέση. Είμαστε δίπλα πραγματοποιήθηκε ανάλυση άδεια-one-out του γονιδίου PLK υπογραφή με τις 26 διαθέσιμες κυτταρικές σειρές. Από την ανάλυση αυτή θα δημιουργούνται 26 θερμικούς χάρτες, όπου σε κάθε χάρτη θερμότητας.Πού τα ευαίσθητα και ανθεκτικά κύτταρα παρέμειναν συγκεντρωμένοι εκτός από τρεις θερμικούς χάρτες? στην οποία ταξινομηθεί εσφαλμένα ένα ή δύο ευαίσθητα κυτταρικές γραμμές. Ανθεκτικά κύτταρα πάντα συγκεντρωμένοι. Ως εκ τούτου, πιστεύουμε ότι αυτό το γονίδιο PLK υπογραφή είναι ισχυρή στην κατηγοριοποίηση των ευαίσθητων και ανθεκτικών SCLC κυτταρικές σειρές.

Οι πέντε SCLC κυτταρικές σειρές που αποδεικνύουν το πιο (H2171, H64, IST-SL2, DMS-114, DMS-79 ) και τουλάχιστον (IST-SL1, COR-L88, H526, H446, Η82) αντίσταση στον αναστολέα PLK BI-2536 στη μελέτη CGP χρησιμοποιήθηκαν ως πρότυπα για την ταυτοποίηση ενός γονιδίου υπογραφή για την ευαισθησία PLK. Όλες οι κυτταρικές σειρές SCLC στη μελέτη CGP που περιείχε δεδομένα γονιδιακής έκφρασης στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε ανεξέλεγκτους ομαδοποίηση. Ο θερμικός χάρτης δείχνει το αποτέλεσμα της ανάλυσης αυτής. Τα χρωματιστά κουτιά στο πάνω μέρος της heatmap δείχνουν την CGP BI-2536 ευαισθησία. Πράσινο = ανθεκτική κυττάρων, κόκκινο = ευαίσθητων κυττάρων, κίτρινο = κελί του ενδιάμεσου, αλλά είναι γνωστό, η ευαισθησία, γκρι = κελί του αδοκίμαστες ευαισθησία, αλλά με δεδομένα γονιδιακής έκφρασης.

Η

Για να επικυρώσετε ότι το γονίδιο PLK υπογραφή κάνει , στην πραγματικότητα, την πρόβλεψη της ευαισθησίας σε αναστολείς ΡΕΚ, προσδιορίσαμε την αποτελεσματικότητα του αναστολέα PLK BI-6727 σε μία κυτταρική γραμμή, H1092, η οποία είχε τα δεδομένα γονιδιακής έκφρασης αλλά καθόλου δεδομένα ευαισθησίας PLK στη μελέτη CGP, αντιπροσωπεύεται από ένα γκρι πλαίσιο κατά τη κορυφή του Σχήματος 6. Όπως ελέγχους, χρησιμοποιήσαμε μία ανθεκτική κυτταρική γραμμή, DMS79 (πράσινο κουτί), και δύο ευαίσθητες κυτταρικές σειρές, Η82 και H526 (κόκκινα κουτιά). Αυτά τα κύτταρα επελέγησαν επειδή όλοι μεγάλωσαν σε εναιώρημα και θα μπορούσε να υποβληθεί σε πανομοιότυπα πρωτόκολλα θεραπείας φαρμάκου. Τα αποτελέσματα, που δείχνονται στο Σχήμα 7, έδειξαν ότι Η82 και H526 κύτταρα ήταν ευαίσθητα στον αναστολέα PLK BI-6727 ενώ τα κύτταρα δεν ήταν DMS79, παρόμοια με τα αποτελέσματα που αναφέρθηκαν για BI-2536. Επιπλέον, κατέδειξε ότι τα κύτταρα H1092, με άγνωστη ευαισθησία ΡΕΚ, ήταν κυρίως ανθεκτικά σε BI-6727 σαν κύτταρα DMS79, όπως προβλέπεται από το heatmap.

κύτταρα Αναστολή συνεχώς επωάστηκαν με τις υποδεικνυόμενες συγκεντρώσεις των φαρμάκων για 72 h, όταν η βιωσιμότητα των κυττάρων μετρήθηκε με τη δοκιμασία MTS. Κάθε συγκέντρωση φαρμάκου δοκιμάσθηκε χρησιμοποιώντας πέντε επαναλήψεις. Τα αποτελέσματα είναι αντιπροσωπευτικά 2 πειραμάτων.

Η

Ήταν ενδιαφέρον να προσδιοριστεί εάν το γονίδιο PLK υπογραφή ήταν παρούσα σε όγκους των ασθενών και θα μπορούσε δυνητικά να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της ευαισθησίας όγκου σε αναστολείς PLK. Η μεγαλύτερη μελέτη του SCLC γονιδιακής έκφρασης όγκου είναι εκείνη των Rudin et al. [8], ο οποίος ανέλυσε 30 πρωτογενείς όγκους από RNAseq. Ως εκ τούτου, εξάγεται τα δεδομένα μέτρησης για τα 185 ανιχνευτές που υπάρχουν στο PLK υπογραφή μας (που αντιπροσωπεύουν 173 γονίδια? Μόνο 169 γονίδια βρέθηκαν και χρησιμοποιούνται από το σύνολο δεδομένων Rudin) και η τυπική κανονικοποιημένη να δημιουργήσουν υποκατάστατα συστοιχίες γονιδιακής έκφρασης PLK για αυτούς τους όγκους. Αυτή κανονικοποιημένα δεδομένα στη συνέχεια υποβλήθηκε σε ανεξέλεγκτους ομαδοποίηση για να δημιουργηθεί το heatmap φαίνεται στο Σχήμα 8. Θα περιλαμβάνονται επίσης σε αυτή την ανάλυση, η κυτταρική σειρά Η82 SCLC που είχαν δεδομένα RNAseq από τη μελέτη Rudin και επίσης επικυρωθεί από εμάς στο Σχήμα 7 ως ευαίσθητα σε ο αναστολέας PLK BI-6727. Τα αποτελέσματα δείχνουν δύο σημαντικά σημεία: πρώτον, υπότυποι του SCLC όγκων μπορεί να ταυτοποιηθεί χρησιμοποιώντας το γονίδιο υπογραφή PLK, και δεύτερον, τα δεδομένα Η82 κυτταρική γραμμή συμπλέγματος μεταξύ ενός υποσυνόλου οκτώ πρωτογενών όγκων. Λαμβανόμενα μαζί, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η υπογραφή γονίδιο PLK παράγονται χρησιμοποιώντας δεδομένα SCLC κυτταρική γραμμή μπορεί να είναι χρήσιμη στην πρόβλεψη της ευαισθησίας των συγκεκριμένων όγκων να PLK αναστολείς.

RNAseq δεδομένα από Rudin et al. [8] μεταμορφώθηκε για να μετρήσει τα δεδομένα. Τα στοιχεία για τα γονίδια που περιελάμβανε την υπογραφή της γονιδιακής έκφρασης PLK εξήχθησαν και χρησιμοποιήθηκαν σε ανεξέλεγκτους συναίνεση ομαδοποίηση των SCLC όγκων και την κυτταρική γραμμή Η82. Το κόκκινο χρώμα κουτί στην κορυφή της heatmap υποδεικνύει τη θέση της κυτταρικής σειράς H82, το οποίο ήταν μια κυτταρική γραμμή CGP επικυρώνονται ως PLK ευαίσθητα.

Η

Τέλος, χρησιμοποιήσαμε circos οικόπεδα [12], φαίνεται συμπυκνώνεται στο σχήμα 9 και πλήρη θέα στο Σχήμα S3, να απεικονίσει τις γονιδιωματικές διαφορές μεταξύ SCLC κυτταρικών γραμμών ευαίσθητων και ανθεκτικών στον αναστολέα PLK BI-2536. Αξίζει να σημειωθεί ότι, οι circos οικόπεδα αποδεικνύουν ότι όλα τα κύτταρα ανθεκτικά κατείχε ανοησία ή μεταλλάξεις μετατόπισης πλαισίου είτε σε

TP53

ή

RB1 ​​

, και μερικές φορές και τα δύο γονίδια, ενώ όλα τα ευαίσθητα κύτταρα εμφανίζονται μεταλλάξεις άγνωστης πρωτεΐνης σημασίας (εσονικές και εσφαλμένου νοήματος), τυπικά σε μία μόνο από αυτά τα γονίδια. Όλα εκτός από ένα από τις μεταλλάξεις του γονιδίου ήταν ομόζυγο, υποδεικνύοντας ότι τα κύτταρα ανθεκτικά πιθανόν δεν έχουν καμία λειτουργική RB1 ή πρωτεΐνης ΤΡ53. Όλα τα ευαίσθητα κύτταρα εμφανίζουν

MYC

(Η82, Η446),

MYCN

(H526, IST SL1) ή

MYCL

(CORL88) ενίσχυση, ενώ μόνο μία ανθεκτική οθόνες κυτταρική σειρά

MYC

ενίσχυση (H2171). Επίσης, φαίνεται να είναι λίγο ή καθόλου CNV στο χρωμόσωμα Χ σε ευαίσθητα κύτταρα σε σχέση με ανθεκτικά κύτταρα, τα οποία συνήθως εμφανίζουν κάποια απώλεια CNV. Τα γονίδια στο χρωμόσωμα 13 γενικά ρυθμίζεται προς τα πάνω σε ευαίσθητα κύτταρα PLK και προς τα κάτω σε ανθεκτικά κύτταρα PLK, ενώ τα γονίδια που βρίσκονται στο χρωμόσωμα 19 είναι γενικά προς τα κάτω σε ευαίσθητα κύτταρα PLK και υπερεκφράζεται σε ανθεκτικά κύτταρα PLK. Στο σύνολό τους, τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι η γονιδιακή έκφραση, CNV και κατάστασης μεταλλάξεων μπορούν να συμβάλλουν στην ευαισθησία των SCLC κυττάρων με PLK αναστολή.

Circos οικόπεδα εμφανίζονται (αριστερά προς τα δεξιά, σε εισηγμένες σειρά) για τα πέντε πιο ευαίσθητα (H82, H446, H526, COR-L88, IST-SL1) και πιο ανθεκτικά (DMS-114, H64, DMS-79, H2171, IST-SL2) SCLC κυττάρων με αναστολή BI-2536 ανάπτυξης, όπως ορίζεται στην CGP μελέτη. Ο εξωτερικός μαύρο δακτύλιο ορίζει τη θέση του χρωμοσώματος? η επόμενη εσωτερικός δακτύλιος δείχνει το επίπεδο έκφρασης των γονιδίων υπογραφής PLK? και ο εσωτερικός δακτύλιος πιο υποδεικνύει CNV. δεδομένων CNV επανεξελέγη κωδικοποιούνται σύμφωνα με τον ακόλουθο κανόνα: 0 πλήρη απώλεια? 1 μερική απώλεια? 2 καμία αλλαγή? 3~7 μερική κέρδος? μεγαλύτερη ή ίση με 8 πλήρη κέρδος. Στο κέντρο είναι η κατάσταση της μετάλλαξης των γονιδίων (ανοικτό τρίγωνο: εσονικές SNP, μαύρο κύκλο: παρερμηνεύσιμη SNP, μαύρο τετράγωνο: ανοησίες SNP, κόκκινο τρίγωνο: εισαγωγή μετατόπισης πλαισίου, πράσινο τρίγωνο: διαγραφή καρέ-shift). Όλες οι μεταλλάξεις ήταν ομόζυγη εκτός από την εισαγωγή μετατόπισης πλαισίου.

Η

Συζήτηση

καρκίνο του πνεύμονα Μικρά-κυττάρων είναι μια ασθένεια στην επείγουσα ανάγκη νέων φαρμακευτικών θεραπειών. Δυστυχώς, η περιορισμένη διαθεσιμότητα του καρκινικού ιστού εμποδίζει την απόκτηση της πλήρους γονιδιωματικής ανάλυσης που απαιτούνται για τον προσδιορισμό και την επικύρωση των νέων drugable στόχων σε αυτόν τον καρκίνο. Έτσι, χρειάζονται εναλλακτικές στρατηγικές ανακάλυψης φαρμάκων που θα αναπτυχθούν μέχρι την κατανόησή μας για τις γονιδιωματικής οδήγηση SCLC μπορεί να αρχίσει να προσεγγίζει εκείνη του NSCLC, η οποία ωφελείται από ολοκληρωμένες αναλύσεις μεγάλες ομάδες των όγκων των ασθενών, όπως το The Cancer Genome Atlas (TCGA).

στην έκθεση αυτή έχουμε λάβει μια βιοπληροφορικής προσέγγιση στην ανακάλυψη φαρμάκων για μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα από το Data Mining δύο μελέτες μεγάλης διαλογή φαρμάκων σε καλλιεργημένα κυτταρικές σειρές, η CCLE [10] και CGP [11]. Ως πρότυπο σύστημα, SCLC κυτταρικές σειρές διατηρούν προφίλ γονιδιακής μετάλλαξης (COSMIC) και τον αριθμό αντιτύπου αλλάζει [13], [14] παρόμοια με την ανθρώπινη SCLC. Ως εκ τούτου, έχουμε εξάγονται και αναλύονται σύνολα δεδομένων για SCLC κυτταρικές σειρές προκειμένου να προσδιοριστούν ευαισθησίες των ναρκωτικών ειδικά για αυτή τη νόσο, καθώς αυτή δεν ήταν η πρόθεση των αρχικών μελετών, η οποία ήταν να συγκεντρώσουν τα δεδομένα σε ένα πλήθος κυτταρικών σειρών, προκειμένου να προσδιοριστούν γονιδιωματικής καθοριστικούς παράγοντες της ευαισθησίας των ναρκωτικών. Εντοπίσαμε πόλο-όπως κινάσες ως ελκυστική μοριακούς στόχους με λίγο ρεύμα εμπειρία από κλινικές δοκιμές σε SCLC. αναστολή της ανάπτυξης από τους αναστολείς ΡίΚ επικυρώθηκε στη μελέτη μας, αντιμετωπίζοντας ανησυχίες που διατυπώθηκαν στην πρόσφατη έκθεση για την ασυνέπεια στα δεδομένα απόκρισης ναρκωτικών σε μεγάλες μελέτες διαλογής φαρμάκων [15]. Η μεταφραστική δυναμικό των αναστολέων ΡίΚ για τη θεραπεία SCLC υποστηρίζεται από απόδειξη μας ότι το προφίλ ευαισθησίας φαρμάκου των SCLC κυτταρικές γραμμές αντανακλά ό, τι παρατηρείται κλινικά για μεταστατικούς όγκους SCLC [16]. Δηλαδή, τα περισσότερα κύτταρα ήταν εξαιρετικά ευαίσθητο σε αναστολείς τοποϊσομεράσης και μικροσωληνίσκων, χημειοθεραπευτικούς παράγοντες που έχουν δραστικότητα έναντι χημειο-αφελείς SCLC? Αντίθετα, πολλοί αναστολείς κινάσης τυροσίνης ήταν αναποτελεσματικές.

Η μελέτη CGP εντόπισε επίσης ευαισθησίες φάρμακο που έτειναν να συγκεντρώνονται σε όλες τις κυτταρικές σειρές (βλέπε Πίνακα 1 Συμπλήρωμα στην παραπομπή 11) και το προφίλ ευαισθησία φαρμάκου για SCLC κυττάρων, όπως φαίνεται στον πίνακα 1, είναι πολύ παρόμοια με σύμπλεγμα 4 της μελέτης CGP [συστάδα 4 = GW-843682X (PLK1), BI-2536 (PLK1 /2/3), Α-443 654 (ΑΚΤ1 /2/3), η εποθιλόνη Β (μικροσωληνίσκοι), CGP-60474 (CDK1 /2 /7.5 /9), πακλιταξέλη (μικροσωληνίσκοι) και MS-275 (HDAC)]. Αν και είναι προς το παρόν ασαφές εάν αυτά τα συμπλέγματα των ναρκωτικών δείχνουν μια κοινή στοχευμένη πορεία (ες) που οδηγεί στην αναστολή της ανάπτυξης, αυτές οι συστάδες μπορεί να παρέχει ένα πρακτικό σημείο εκκίνησης για να ελέγξετε συνδυαστικές θεραπείες φάρμακο για συνεργική δράση σε SCLC. Πράγματι, τα δικά μας προκαταρκτικά στοιχεία δείχνουν συνέργεια μεταξύ των αναστολέων PLK και CDK.

Έχουμε αναπτύξει μια εξαιρετικά ολοκληρωμένη ανάλυση ευαισθησίας ΡίΚ σε SCLC κυτταρικές σειρές, απεικονίζονται γραφικά στο Σχήμα 9 ως circos οικόπεδα, που ενσωματώνει τη γονιδιακή έκφραση, CNV και τα δεδομένα γονιδιακής μετάλλαξης. Η ανάλυση αυτού του βάθους δεν έχει εφαρμοστεί ποτέ στο παρελθόν σε SCLC, και δείχνει τι μπορεί να επιτευχθεί ανακρίνει ένα ενιαίο γενεαλογία των κυττάρων και την κατηγορία των ναρκωτικών στην CCLE και σύνολα δεδομένων CGP. Επιπλέον, το εύρημα μας ότι το γονίδιο υπογραφή PLK για κυτταρικές γραμμές SCLC διασπείρεται μεταξύ SCLC προφίλ έκφρασης δείγμα όγκου (Σχήμα 8) δείχνει σαφώς ότι αυτά τα κύτταρα διατηρούν φαινοτύπους όγκου. Χαρακτηριστικά στις circos οικόπεδα όπως η διπλή μετάλλαξη και των δύο

ΤΡ53

και

RB1 ​​

σε PLK ανθεκτικά κύτταρα, καθώς επίσης και η αμοιβαία έκφραση των γονιδίων υπογραφή ΡίΚ στα χρωμοσώματα 13 και 19, είναι εύκολα εμφανής και πρέπει να εξεταστεί σε μεγαλύτερες ομάδες για να καθοριστεί το ατομικό συμβολή τους στην συνολική ευαισθησία αναστολέα PLK. Στο σύνολό τους, αυτό το είδος της ανάλυσης μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό ανάντη γονιδιωματικής γεγονότα που συσχετίζονται με κατάντη φαινότυπους, όπως η ευαισθησία PLK.

Πρόσφατα αναφέρθηκε ότι οι μεταλλάξεις στο

η ίδια PLK1

γονιδίου ήταν κυρίως υπεύθυνοι για επίκτητη αντοχή σε BI2536 σε ένα καλλιεργημένο καρκίνου του παχέος εντέρου κυτταρική σειρά ανθρώπινου [17]. Αυτό είναι απίθανο να είναι ένας μηχανισμός ανθεκτικότητας σε SCLC κυτταρικές γραμμές επειδή οι κατάλογοι CCLE μόνο τέσσερις κυτταρικές σειρές με ένα μόνο

PLK

μετάλλαξη μεταξύ όλων των τεσσάρων μελών της οικογένειας PLK (PLK1-4) και 53 SCLC κυτταρικές γραμμές που εξετάστηκαν. Κανένα από αυτά τα μεταλλαγμένα ΡίΚ κυτταρικές γραμμές περιελήφθησαν στη μελέτη μας. γονίδιο PLK μας υπογραφή, ωστόσο, περιλαμβάνουν γονίδια στα χρωμοσώματα συνήθως διαγράφονται (4Q, 13q) και ενισχυμένο (19p) σε μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα [9], [13], [14], αν και circos οικόπεδα μας αποκαλύψει καμία προφανή συσχέτιση μεταξύ των δύο. Είναι ενδιαφέρον, το χρωμόσωμα Xq, η οποία δεν είναι συνήθως θεωρείται ως μια σημαντική περιοχή του CNV σε SCLC, ήταν κατ ‘οίκον σε πολλά από τα πιο σημαντικά διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων που περιλαμβάνουν το γονίδιο PLK υπογραφής, όλα ήσαν μέλη της MAGE-A, ή melanoma- συναφές αντιγόνο-Α, υποοικογένεια. Αυτή η υπο-οικογένεια γονιδίων βρίσκεται στο χρωμόσωμα Xq28 και εκφράζεται μόνο σε γεννητικά κύτταρα όρχεων και κυττάρων του όγκου [18]. Αν και βιολογική λειτουργία τους δεν είναι σαφής, αντιπροσωπεύουν μια τάξη αντιγόνων όγκου τα οποία διερευνώνται ενεργά ως ένας στόχος για ανοσοθεραπεία [19], [20]. Τα γονίδια ΜΑΟΕ-Α απορυθμίζεται σε PLK-ευαίσθητες κυτταρικές γραμμές σε σχέση με PLK-αναίσθητη κυτταρικές σειρές. Επιπλέον, αυτά τα πρότυπα έκφρασης μπορεί να συσχετίζονται με CNV, ως ευαίσθητα κύτταρα έδειξαν μικρή CNV στο χρωμόσωμα Χ, ενώ τα περισσότερα ανθεκτικά κύτταρα απέδειξαν κάποια απώλεια CNV. Αυτήν τη στιγμή δοκιμάζουμε τη σημασία αυτού του γονιδίου της οικογένειας ως βιολογικός δείκτης της ευαισθησίας PLK.

Κατά τη διάρκεια της μελέτης μας μια έκθεση του Sos et al. [21] δημοσιεύτηκε στο PNAS που ρωτήθηκαν συγκεκριμένα μόνο SCLC κυτταρικές σειρές (44 συνολικά) για την ευαισθησία των ναρκωτικών. Από τις ενώσεις 267 δοκιμάστηκαν σε αυτή τη μελέτη, μόνο 13 εξετάστηκαν επίσης στο CCLE ή /και μελέτες CGP. Είναι ενδιαφέρον ότι, όταν Sos et al. κοίταξε για την ευαισθησία των ναρκωτικών συγκεκριμένα στο

MYC

-amplified κυτταρικές σειρές, βρήκαν επίσης αναστολέα PLK BI-2536 να είναι ενεργό, παρόμοια με τα αποτελέσματά μας, αλλά δεν το επιδιώξει περαιτέρω. Επίσης έδειξε ότι η πλειονότητα των κυττάρων ευαίσθητων στον αναστολέα της κινάσης Aurora VX-680 κατέδειξαν

MYC

-amplification. Είναι ενδιαφέρον, το CGP περιλαμβάνονται επίσης δύο αναστολείς κινάσης Aurora (VX-680 και ΖΜ-447439) στη μελέτη τους? Ωστόσο, δεν βρίσκουν καμία σημαντική συσπείρωση των ΡίΚ με αναστολείς της κινάσης Aurora, που δείχνει καμία σχέση μεταξύ αυτών των δύο κατηγοριών των αναστολέων όταν αναλύονται στο γενικό πληθυσμό των κυτταρικών σειρών καρκίνου.

Στην παρούσα μελέτη προσδιορίζονται με συνέπεια τρεις υποτύπους των κυτταρικών σειρών SCLC χρησιμοποιώντας μη επιβλεπόμενη ομαδοποίηση είτε γονιδιακής έκφρασης ή CNV σύνολα δεδομένων από το CGP ή CCLE (Σχήμα S4 και στον πίνακα S3) μελέτες. Αξίζει να σημειωθεί ότι, υπήρξε μικρή αντιστοιχία μεταξύ αυτών των δύο αναλύσεις εκτός από το ότι μια μεγάλη πλειοψηφία των κυττάρων συγκεντρωμένα σε ένα κυρίαρχο υπότυπο, ενώ τα υπόλοιπα κύτταρα κατανέμεται ανισομερώς μεταξύ των δύο μικρές υποτύπων. Γονιδιακή έκφραση και υποτύπων CNV επίσης δεν ευθυγραμμιστεί με ευαισθησία φαρμάκου σε γενικές γραμμές (βλέπε σχήματα 3 και S2) ή την ευαισθησία PLK ειδικότερα. Αυτό υποδηλώνει ότι μια συνολική προσέγγιση γονιδιωματική, όπως η ανάλυση οικόπεδο circos, απαιτείται να προσδιοριστούν οι κρίσιμες καθοριστικούς παράγοντες της ευαισθησίας των ναρκωτικών και άλλων φαινοτύπων σε SCLC. Αυτή η ολοκληρωμένη προσέγγιση μπορεί να βοηθήσει να επιλέξετε SCLC ασθενείς που θα ωφεληθούν περισσότερο από τη χρήση και μόνο παράγοντας φαρμάκων όπως HDAC [22] και PLK [23] Οι αναστολείς που είναι σε μεγάλο βαθμό αποτελεσματική σε κυτταρικές σειρές μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα, αλλά επιδεικνύουν περιορισμένη δραστηριότητα σε κλινικές δοκιμές.

οι

Άλλες μοναδικές προσεγγίσεις έχουν ληφθεί για τον εντοπισμό νέων και αποτελεσματικών θεραπειών για μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα. Jahchan et al. εντόπισε εκπληκτικό ευαισθησία των κυττάρων SCLC να τρικυκλικά αντικαταθλιπτικά σε μια μελέτη επαναστόχευση φαρμάκων, τα οποία χρησιμοποιούνται βιοπληροφορική να βρουν φάρμακα που επάγεται αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση απέναντι στο προφίλ γονιδιακής έκφρασης του SCLC κυττάρων [24]. συστοιχίες πρωτεΐνη αντίστροφης φάσης (RPPA) χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό PARP1 και ΕΖΗ2 ως πιθανούς θεραπευτικούς στόχους σε SCLC [25]. Τελικά, υπάρχει μια ανάγκη για να αποκαλυφθεί η υποκείμενη βιολογία του SCLC εάν ελπίζουμε να κάνει οποιεσδήποτε βελτιώσεις στη θεραπεία αυτής της νόσου είναι παρόμοια με NSCLC. Δυστυχώς, μόνο περίπου πενήντα SCLC όγκοι έχουν υποβληθεί ολοκληρωμένη γονιδιωματική ανάλυση για ομιλητές με ικανότητες στην πλειοψηφία τους από το δημοτικό, πρώιμο στάδιο της νόσου [8], [9]. Ως εκ τούτου, η άμεση θεραπευτική πρόοδο στον τομέα αυτό θα εξαρτηθεί από την ανακάλυψη σε συστήματα μοντέλο, όπως αυτό που περιγράφεται εδώ, ακολουθούμενη από επικύρωση σε ομάδες ασθενών.

Υλικά και Μέθοδοι

Κυτταρική καλλιέργεια και ανάπτυξη αναστολή μελέτες

Όλα τα κύτταρα ελήφθησαν από την ATCC και αναπτύχθηκαν σε συνιστώμενες μέσον τους. Ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων προσδιορίστηκε ποσοτικά με δοκιμασία φθορισμού του DNA [26] για προσκολλημένα κύτταρα ή δοκιμασία MTS χρησιμοποιώντας το CellTiter 96 Υδατικό One Λύση Κυττάρου Πολλαπλασιασμού κιτ δοκιμασίας από την Promega Corp. (Fitchburg, WI) για κύτταρα εναιωρήματος. Τα κύτταρα προστέθηκαν σε μια πλάκα 96 φρεατίων σε 100 μΐ πλήρους μέσου. Drug μέσο που περιέχει προστέθηκε στις δεικνυόμενες συγκεντρώσεις μία ημέρα μετά τη σπορά. Ιρινοτεκάνη ελήφθη από την Sigma Chemical Co. (St. Louis, ΜΟ), ενώ όλα τα άλλα φάρμακα λήφθηκαν από Σέλεκ Chemicals (Houston, ΤΧ). Μετά από επώαση για τρεις ημέρες στους 37 ° C, η δοκιμασία διεξήχθη σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Για τον προσδιορισμό του DNA, φθορισμός μετρήθηκε χρησιμοποιώντας τα φίλτρα διέγερσης /εκπομπής 355/460 nm ενώ απορρόφηση για την δοκιμασία MTS μετρήθηκε στα 490 nm. Αμφότερες οι δοκιμασίες μετρήθηκαν με έναν αναγνώστη πλάκας 96-φρεατίων. Κάθε πειραματική κατάσταση αναλύθηκε χρησιμοποιώντας πέντε επαναλήψεις. Drug μέσο που περιείχε απομακρύνθηκε από προσκολλημένα κύτταρα μετά από 24 ώρες επώασης και αντικαταστάθηκε με 100 μΙ πλήρους μέσου, ενώ τα κύτταρα εναιώρημα αναπτύχθηκαν στη συνεχή παρουσία του φαρμάκου για 72 ώρες.

Σύνολα Δεδομένων

η δημόσια διαθέσιμες CCLE και CGP ευαισθησία των ναρκωτικών (IC

50), γονιδιακή έκφραση, CNV, και μετάλλαξης δεδομένα κατεβάσει από https://broadinstitute.org/ccle (CCLE) και https://cancerrxgene.org (CGP) [10], [11]. Τα δεδομένα που ελήφθησαν RNAseq στη μελέτη των Rudin et al. [8] έγινε λήψη από τη βάση δεδομένων της Ευρωπαϊκής Γονιδιώματος. Όλα τα χειραγώγηση των δεδομένων και στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση SAS έκδοση 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC) ή R 2.15.3 (https://www.r-project.org/).

IC

50 στοιχεία

Για SCLC μόνο, 24 ναρκωτικά και 53 κυτταρικές γραμμές που περιλαμβάνονται στο CCLE, ενώ 92 ναρκωτικά και 31 κυτταρικές γραμμές που περιλαμβάνονται στο CGP. Όλα IC

50 μεγαλύτερες από 8 μΜ στο CGP ήταν κατώφλι σε 8 μΜ. Boxplots συντάχθηκαν για το IC

50 από τα δύο σύνολα δεδομένων αντίστοιχα χρησιμοποιώντας R (https://www.r-project.org/). Μωσαϊκό οικόπεδα συντάχθηκαν με τη χρήση proc sgrender στην SAS έκδοση 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC).

δεδομένα γονιδιακής έκφρασης ανάλυση

Η κανονικοποίηση των δεδομένων γονιδιακής έκφρασης (Affymetrix U133 Plus 2.0 για CCLE , Affymetrix U133A για CGP) που συμμετέχουν τέσσερα στάδια: 1) ανεπεξέργαστα δεδομένα κανονικοποιήθηκαν μέσω της αυτοδύναμης μέσος πολυ-array μέθοδο (RMA)? 2) ανιχνευτές χωρίς όνομα γονίδιο αφαιρέθηκαν? 3) Τα δεδομένα επιπέδου γονίδιο λήφθηκε με μέσο όρο της τιμής καθετήρα μέσα σε κάθε γονίδιο και 4) τα δεδομένα επίπεδο γονίδιο ήταν τότε πρότυπο κανονικοποιήθηκαν από γονίδιο. Για τα δεδομένα γονιδιακής έκφρασης, ο CCLE περιλαμβάνονται 51 κυτταρικές σειρές, ενώ ο CGP περιλαμβάνονται 30 κυτταρικές γραμμές, μεταξύ των οποίων τρεις κυτταρικές γραμμές είχαν διπλές μετρήσεις. Κατά μέσο όρο τα αντίγραφα που δημιουργούνται 27 μοναδικές κυτταρικές σειρές για την CGP. Χωρίς επίβλεψη συναίνεση ομαδοποίηση έγινε στα κανονικοποιημένα δεδομένα γονιδιακό επίπεδο με το πακέτο R «Συναίνεση Cluster Plus»?