İnsan genomunun% 8'ini işgal insan endojen retrovirüsleri (herv), kıt kodlama kapasitelerini ama yüz bin uzun terminal tekrarları (LSY) korur. Özel bir Affymetrix mikroarray bireysel herv odağı ifade belirlemek için tasarlanmıştır ve gelecekteki klinik çalışmalar için kavramının bir kanıtı olarak prostat kanseri dokularda kullanıldı.
Prostat spesifik antijen (PSA), klinik kullanımda, prostat kanseri için en önemli teşhis biyolojik olmakla birlikte, özellikle düşük dozaj değerleri 1 'de, özgüllük ve duyarlılık yoksundur. 'PSA nasıl kullanılır' de net bir farklılaşma kanser ve kanser dışı 2 arasında veya hasta takip için yapılan izin vermez 2.5-10 ng / ml serum bir konsantrasyonuna karşılık gelen gri bölge olarak tanı için, bir akım sorun olmaya devam etmektedir -up post-operatif PSA analizi gibi kinetik parametreler pratik uygulama 3,4 için önemli sorunlar oluşturabilmektedir. Alternatif olarak, kodlamayan RNA'lar (ncRNAs), hastalık gibi yeni işaretleri olarak prostat kanserinde 5,6 örneğin PCA3 ve tümör biyolojisi uncharacterized yönlerini ortaya çıkarmak için potansiyeli olan, insan kanserinin anahtar moleküller olarak ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, 2012 de yayınlanan KODLAMASI proje veri tipleri farklı RNA gen yaklaşık% 62 kapak gösterdiome. Ayrıca, transkripsiyon düzenleyici motiflerin miktarı, protein kodlama ekson karşılık gelen bir daha az 4.5x daha fazla olduğu görülmektedir. Bulaşıcı retrovirüsler olarak birincil işlevi olarak Böylece, bir insan endojen retrovirüsler (HERVs) uzun terminal tekrarları (Litre), varsayılan / aday transkripsiyon düzenleyici dizilerin bir yelpazede oluşturmaktadır. Insan genomu boyunca yayılır HERVs, kopyala-yapıştır yayılma süreçleri takip ve insan genomunun% 8 işgal aileleri (ekson bizim genomunun% 2 yayılan dikkat Multicopy giden germ hattı içinde atalarının ve bağımsız enfeksiyonları, kaynaklı .) Bazı herv loci hala kanser 7-10 dahil olmak üzere çeşitli patolojiler ile ilişkilendirilmiştir proteinleri ifade eder. Biz en iyi şekilde iyi onlar ncRNA transkripsiyonunu veya m sürücü ise onlar aktif olup olmadığını anlamak amacıyla, bireysel herv loci ifade karakterize amaçlayan Afpymetrix formatında, yüksek-yoğunluklu mikrodizisini tasarladıkodulate gen ekspresyonunu kodlayan. Bu araç, prostat kanseri alan (Şekil 1) olarak uygulanmıştır.
(Ayrıca HERVs denir) İnsan endojen retrovirüsleri bizim genom boyunca yayılır. Onlar kopyala-yapıştır yayılma süreçleri takip ve Multicopy ailelere açan germ hattı içinde atalarının ve bağımsız enfeksiyonları, kaynaklanır. Bugün, onlar artık bulaşıcı ama onlar insan genomunun% 8'ini işgal, karşılaştırma noktası olarak, ekzonlar insan genomunun% 2 yayılabilir. 2012 yılında yayınlanan KODLAMASI proje verilerini farklı RNA türleri arası bölgelerde üçte biri de dahil olmak üzere, genomun yaklaşık olarak% 62 kapsamaktadır gösterdi. Ayrıca, transkripsiyon düzenleyici motiflerin miktarı, protein kodlama ekson karşılık gelen bir daha az 4.5x daha fazla olduğu görülmektedir. Bulaşıcı retrovirüsler olarak her zamanki fonksiyonu olarak HERVs uzun terminal tekrar (LTR), potansiyel transkripsiyon düzenleyici elemanlar, geniş bir aralığı temsil eder. Tarihsel, ayrı plasenta veya testiste ifade birkaç loci adlı, yaygın herv nedeniyle ep sessiz olduğuna inanılırdıigenetic düzenleme. Bu nedenle, en iyi şekilde daha iyi onlar lncRNA transkripsiyon sürücü ya da gen ifadesini modüle eden kodlama halinde, aktif olup olmadığını anlamak için, tek tek herv loci ifade karakterize etmek amacıyla, Affymetrix biçiminde, yüksek yoğunluklu bir mikro tasarladık. Herv-V2 GeneChip adlandırılan bu araç 23.583 herv probesets entegre ve 5573 yalnız LSY ları oluşan farklı herv elemanlarının yanı sıra komple ve parsiyel-virüsler (Şekil 2) ayırt edebilirsiniz.
Tanı, Değerlendirme ve Planı:
Prostat kanserinin teşhisi klinik laboratuvar prostat spesifik antijen (PSA) biyolojik, morfolojik prostata değişmelerinin ve patolog tarafından gözlenen son olarak, prostat biyopsisi değerlendirmek için bir Dijital rektal muayene dozaj dayanır. Prostat kanseri için PSA gibi geleneksel kanser biyobelirteçlerinin, arasında yeterli özgüllük ve duyarlılık eksikliği, yaygın af kabul edilmiştirklinik etkileri ter birkaç yıl 1. Başlangıçta, PSA prostat adenokarsinomu 11 tanı ve tedavisi için önerilmiştir. Bu kanser taraması için önerilen ve hastalığın 12 gelişimini izleme ikincisi oldu. Ancak, düzenli olarak sorulan bir soru kalır: 'PSA nasıl kullanılacağı'. (Ii) iki büyük çalışmada Avrupa'daki insanların yüzbinlerce kayıt ve (i) 2.5-10 ng serumunda bir konsantrasyona karşılık gelen gri bir bölge / ml açık bir fark kanser ve kanser dışı 2 arasında yapılacak izin vermez , teoride olsa basit, böyle PSA temizliği, PSA hızı ve süresi iki katına gibi post-operatif PSA kinetik parametrelerinin (iii) analizi; ABD hastalığa özgü mortalite 13,14 açısından tarama kullanışlılığı hakkında net bir sonuca varamadı pratik uygulama 3,4 önemli sorunlar oluşturabilmektedir. Biz biyomarker APP, önümüzdeki yıllarda bekleyebilirizAtıf tetikte bekleyen ve daha fazla veya tümör fenotipe bağlı olarak daha az agresif tedaviler arasında bir klinik seçim destekleyecektir. Patolog tarafından verilen tanı ile ilgili olarak, ilk sınırlayıcı faktör (birçok kanser örnekleme tarafından kaçırılan) prostat biyopsisi içinde% 20 yanlış negatif tanı geliyor. İkinci mesele olumsuz etkileri ortaya çıkabilir olumsuz biri, aşağıdaki ek bir biyopsi işlemi için ihtiyacı ile ilgilenir.
Radikal prostatektomi şu anda prostat kanseri için standart tedavilerden biridir. Bu, (10 Gleason 7), özellikle agresif desen durumunda, 45-65 yaşındaki yaşlanma, sağlıklı hastalarda çok odaklı tümör ya da tümör aşikar önerilmiştir. Şimdi robotik cerrahi ile kliniğimizde yapılmaktadır. Çünkü moleküler belirteçler önümüzdeki yıllarda büyük önem sahip olacağı artan kanıtlar, hepimiz hastalara prostat için bir programa katılan olasılığını önermeye karar verdidoku bankacılığı. Daha kesin olarak, prostat kanseri üzerindeki genişleyen moleküler araştırma programı prostatektomi örneklerden kaliteli taze tümör dokularına erişimi için artan bir gereksinim ortaya çıkmıştır. Bu araştırma, özellikle de genomik yaklaşımlar, yüksek DNA / RNA kalitesi büyük örnekleri gerekmektedir. Tümöral ve aynı hastadan alınan bitişik olmayan "tümör dokuları ihtiyaç vardır. Radikal prostatektomi taşıma ve işleme için Öneriler sahne ve marj durumunu ve böylece potansiyel ileri tedavi ve prognozu belirleyen patolojik özelliklerini korumak için tasarlanmıştır. Herhangi bir taze doku örnekleme yöntemi, bu nedenle, teşhis için kabul edilebilir olması amacıyla, daha sonra patolojik değerlendirmeler bozmamalıdır. Prostatın makroskopik diseksiyonu zordur ve büyük ilgi marjı doku ve kapsül işgali ödenmesi gerekiyor: Prostat bankacılık için herhangi diseksiyonu her zaman aynı fikirde göre eğitimli üropatolog tarafından yapılmalıdırd protokolü. Tıp fakültesi ve devlet sağlık kurulu etik komitesi bu soruşturmaların kabul etti ve tüm hastalar prostat dokuları bankacılık dahil için onam alındı bilgilendirdi.
Son 10 yılda, herv ifade ölçümü için girişimleri çoğu RT-PCR teknikleri kullanılmış ya herv cins 25,26 genel eğilimleri değerlendirmek için pol genlerin göreceli korunması dayalı özel bir lokus 20-24 veya odaklanmak . Buna ek olarak, herv ailesine 27,28 ekspresyonunu tespit etmek ve ölçmek için tasarlanmıştır düşük yoğunluklu mikrodiziler ile birleştiğinde çok dejenere primerler kullanılarak PCR büyütmesi. Bir aile içinde tek tek lokusunun ekspresyonunu izlemek için, daha sonraki klonlama ve sıralama ile kombine korunmuş bölgelerin PCR amplifikasyonu göre yaklaşımlar için HML-2 29,30 veya herv-E4.1 31 ailelerin transkripsiyonal olarak aktif ayrı elemanları etkin belirlenebilir. Ayrıca klonlama ve dizileme adımlarla biten, aktif HML-2 spesifik insan yalnız LTR tespit tekrarlar arasında destekleyicileri belirlemek amacıyla genom tekrar ifade izleme tekniği <sup> 32,33. Bu arka arkaya bir aile içinde 34,35 paralog elemanları arasındaki çapraz tepkimeleri en aza indirgemek amacıyla tekrar element Sonda tasarımı için uygun yöntemler tanıtan herv transcriptome analizlerine özel yüksek yoğunluklu mikrodiziler iki nesil geliştirdi. Herv-W, herv-H, herv-E 4.1, herv-FRD, herv-K HML-2 ve herv-K HML-5 ailelerin 2.690 ayrı-virüsler ve 2.883 yalnız LTR hedefleyen herv-V2 yonga tanıttı farazi prostat kanseri biyolojik tanımlanması ile bu yazıda gösterildiği dokuların 35, geniş bir 1.718 herv loci (Şekil 7A ve B) 'nin ifadesi. Buna ek olarak, belirli bir lokus üzerinde birden probesets kullanımının kendi transkripsiyon düzenlemesi ile ilgili bilgi veriyor. İlk olarak, U5 pozitif biri ile bağlantılı olarak bir U3 negatif sinyal, bir promoter olarak LTR sınıflandırır, ve tersine U3 pozitif ve negatif sinyaller U5 bir poliadenilasyon rol yansıtabilir. Biz böylece idizisi tarafından sağlanan bu U3-U5 dikotom bilgilere dayalı dokular 35 ve geniş bir aralıkta 326 promotör LTR dentified, biz önerilen ve deneysel böyle özerk transkripsiyon bir metilasyon bağımlı epigenetik süreci 34 (Şekil tarafından kontrol edildiğini, bazı seçilmiş olgularda doğruladı 8). Plasentada ve tümöral testis 34 ERVWE1/Syncytin1 ekspresyon profili ile gösterildiği gibi İkinci olarak, örneğin, LTR gelen sinyallerin bulgulanması, gag ve env bağımsız probesets ya da belirli bir ek yeri birleşim hedef prob tarafından verilen, proviral birleştirme stratejisi ile ilgili bilgi veriyor. Bu herv spesifik prob seçimi işlemi (Şekil 8) olarak etkin bir geleneksel genler 36 için olduğu gibi, doku ile ilişkili birleştirme stratejisi kimlik desteklemek için yeterince sağlam olduğunu gösterir.
Bu yöntem tek tek herv odağı ifadeyi belirlemek için ilk girişimAfpymetrix teknolojisine dayanan özel bir yüksek yoğunluklu mikrodizisi kullanılarak. Mikrodizi formatının açıkça tanımlanmış avantajları (i) 'den oluşan herv transcriptome çözmek için çeşitli herv ailelerin koordine arama ve her bir lokus için farklı bölgelerin (ii) aynı anda ve bağımsız analizi, örn. Solo ve proviral LSY ları, gag ya da env bölgelere ve herhangi bir önsel herv elemanın işlevselliğine olmadan proviral yapıları ile ilişkili olası spliced kavşaklar için, U3 ve U5 etki. Beklentiler mikroarray ilişkili Biocomputing araçları açıklamaları bir gelişme güvenmek. Bu, böyle bir kanıtlandığı aktif HERVs lncRNA transkripsiyon, sürücü ya da daha fazla veya daha az yakın kodlayıcı gen ifadesini modüle eden olmadığı gibi biyolojik hipotez halinde çip sinyalleri dönüştürmek için izin vermelidir. Nitekim, bu tür varsayım v bileşenleri içeren prostat kanseri ile ilişkili ncRNA transkriptleri tespit son çalışmalar tarafından desteklenmektedirherv-K, endojen retrovirüs bir aile ya da bölümleri bir virüs LTR yükseltici bölgesi 37, hem de iki füzyon gen etkinlikleri, yani herv-K22q11-ETV1 ve herv-K17-ETV 38,39 ikinci iral ORF. Birlikte ele alındığında, LTR fonksiyonu ve ekleme stratejisi kimlikleri ile birlikte bu tüm transcriptome yaklaşım tetik kronik 40,41 içinde herv ifade bileşenleri ve bulaşıcı hastalıklara karşı 42,43 işaretleyici deşifre yardımcı olabilir.
The authors have nothing to disclose.
Biz herv-V2 protokolünün ilk geliştirme ve optimizasyon katkılarından dolayı Cecile Montgiraud, Juliette Gimenez, Magali Jaillard ve Bertrand BONNAUD teşekkür ederim. Biz de etik konularla ilgili yaptığı rehberlik için Hader Haidous teşekkür etmek istiyorum.
Trizol | Invitrogen | 15596-026 | |
RNA poly-A control stock | Affymetrix | 900433 | |
DNAse 1 | Promega | M6101 | 1,000 U (1 U/µl) |
Terminal transferase | Roche | 3333574001 | 400 U. Including enzyme and coenzyme (CoCl2). |
DLR-1a | Affymetrix | 900542 | |
Hybridization internal controls B2 and 20x Eukaryotic Hybridization Control | Affymetrix | 900454 | |
GeneChip Hybridization, Wash and staining | Affymetrix | 900720 | Including PreHybridization Mix and 2x Hybridization Mix for 30 reactions |
10x One-Phor-All Buffer PLUS | Composition in DEPC-treated water: 100 mM Tris-acetate pH 7.5; 100 mM magnesium acetate; 500 mM potassium acetate. | ||
RNeasy Mini kit | Qiagen | 74104 | RNA cleanup protocol |
WT-Ovation RNA amplification system | Nugen | 2210-24 | |
QIAquik PCR purification kit | Qiagen | 28104 | |
EQUIPMENT | |||
Material Name | Company | Catalogue Number | Comments |
Nanodrop 1000 | Thermo Scientific | ||
GeneChip Scanner 3000 7G | Affymetrix | GS30007G | Optional: autoloader |
GeneChip Fluidics Station 450 | Affymetrix | FS450 | |
GeneChip Hybridization 640 Oven | Affymetrix | 640 | Includes 4 GeneChip Probe array carriers |
Workstation loaded with GeneChip Operating Software (GCOS) including the GeneChip Scanner 3000 High-Resolution Scanning Patch | |||
HERV-V2 chip | Affymetrix | Custom array. For microarray availability (for research use only), please contact: François Mallet Laboratoire Commun de Recherche Hospices Civils de Lyon-bioMérieux Medical Diagnostic Discovery Department Centre Hospitalier Lyon Sud, Bâtiment 3F 69495, Pierre Bénite cedex France Phone: 33 (0)4 72 67 87 85 Email: francois.mallet@biomerieux.com |
|
HERV-V2 conception Dedicated database and annotations The construction of a dedicated database, grouping genomic HERV sequences belonging to 6 HERV families, has been achieved by the following procedure: (i) the most complete and representative sequence of each HERV family was selected from the literature and defined as a prototype sequence (Figure 2). (ii) The 6 prototypes were functionally annotated with reference to their LTR (U3/R/U5) and internal parts (gag/pol/env). (iii) RepeatMasker 44 was then applied using these functional sequences as input libraries. A genome-wide search of all related sequences was performed over the human genome on the basis of a minimum 80% homology (NCBI 36/hg18). (iv) Finally, the functional sequences retrieved by this process were assembled into distinct loci on the basis of their genomic location and eventually implemented in a dedicated HERV database. This database, called HERV-gDB3, contains 10,035 individual HERV loci35. Locus-specific probes design Starting from HERV-gDB3, overlapping tracks of 25-mer candidate probes were firstly generated. Each candidate probe was then aligned against the human genome using KASH 45 in order to assess the cross-hybridization potentialities. This latter estimation was performed by a model developed specifically for this purpose and referred to as EDA+. Briefly, the principle of EDA+ is to take into account the instability brought by mismatches and gaps in a 25-mer target/probe hybridization complex. Candidate probes exhibiting low cross-hybridization risks (i.e. a low number of non-specific genomic targets) are selected and lastly assembled into probesets. Custom HERV GeneChip microarray The custom HERV GeneChip integrates 23,583 HERV probesets and can discriminate 5,573 distinct HERV elements, composed of solo LTRs, complete and partial proviruses (Figure 2). The standard Affymetrix control probes for unbiased amplification and hybridization were also included in the microarray. |