Tests multiples pour la comparaison des probabilités de survenue d'une infidélité de transcription dans des ARNm sains et cancéreux

International audienceL'implication d'erreurs de transcription dans l'hétérogénéité du cancer avait jusqu'alors été peu considérée. En effet, la transcription est supposée fidèle et contrôlée par un système complexe de vérification. Afin d'étudier l'hétérogénéité des séquences d'ARNm issus de tissus sains et cancéreux de 17 gènes d'intérêt, les probabilités de survenue d'une substitution de base ont été comparées à chaque position des séquences des transcrits à l'aide d'une procédure de tests multiples. Pour cela, les séquences Expressed Sequences Tags, qui sont des copies partielles des ARNm d'un gène, ont été utilisées et un modèle prenant en compte l'erreur de séquençage inhérente à ces données a été proposé. Enfin, l'estimateur Location Based Estimator du nombre moyen de tests faux positifs a été étendu au cas de statistiques de tests discrètes. Cette étude préliminaire a ainsi permis de mettre en évidence les positions des ARNm plus fréquemment sujettes à des substitutions dans les tissus cancéreux que dans les tissus sains et d'introduire la notion d'infidélité de transcription chez l'Homme

Transcription infidelity and carcinogenesis. Bioinformatical analysis and biological proofs of principle

L’un des enjeux de la lutte contre le cancer réside dans la compréhension de l’hétérogénéité de la maladie. Le but de notre travail a été d’explorer l’hétérogénéité des cellules cancéreuses du point de vue de la séquence d’ARN messager. Les ESTs (ou Expressed Sequence Tags) d’origine humaine ont été alignées aux séquences de référence ARNm. Les alignements ont été exploités de manière à mesurer les variations de séquence des ESTs issues de tissus tumoraux ou non tumoraux à chaque position de chaque transcrit. L’analyse statistique mise en place a consisté à identifier les positions pour lesquelles les variations de séquence, i.e. substitutions, insertions et délétions, sont différentes entre les ESTs d’origine tumorale et les ESTs d’origine non tumorale. L’étude bioinformatique s’est d’abord concentrée sur 17 transcrits abondamment exprimés avant d’être étendue à l’ensemble du transcriptome. Elle a ensuite été réalisée sur les ESTs murines. Les résultats montrent que l’hétérogénéité des transcrits cancéreux est plus grande que celle des tissus sains. Ainsi, l’infidélité de transcription est augmentée au cours de la carcinogénèse. Ce résultat bioinformatique a été validé par différentes approches biologiques. Tout d’abord, le clonage puis le séquençage d’un ARN provenant d’une tumeur pulmonaire humaine et présentant une délétion prédite de manière bioinformatique ont été réalisés, et ce, en l’absence de mutation somatique. Ensuite, l’identification par spectrométrie de masse d’un variant protéique issu de la traduction d’un ARN dont le codon stop est substitué en triplet codant a été possible. Enfin, l’intérêt de rechercher dans le sérum de patients cancéreux la présence d’anticorps dirigés contre des protéines issues de la traduction d’ARNm infidèles a été démontré. Ainsi, l’infidélité de transcription est un phénomène augmenté dans le cancer et responsable d’une partie de l’hétérogénéité des cellules cancéreuses. L’intérêt de cette découverte réside dans les perspectives nouvelles qu’elle offre en termes de compréhension des mécanismes de carcinogénèse et en termes de diagnostic de la maladieOne of the aim of the fight against cancer is to understand the heterogeneity of cancer cells. The goal of our work has been to explore cancer cell mRNA heterogeneity. ESTs (Expressed Sequence Tags) extracted from normal and cancer tissues have been aligned to mRNA reference sequences. This allowed identification of non-random sequence variations that occurred at statistically significant increased rates in cancer compared to normal libraries. This analysis first focused on 17 abundant transcripts and was next extended to whole human genome, as well as to that of Mus musculus. The results show an increase of transcription infidelity events in cancer tissues. Three types of events occur, i.e. base substitutions, deletions and insertions. Bioinformatics results have been validated through different biological methods. First, the cloning and sequencing of mRNA from lung cancer human with a deletion occurring at bioinformatically predicted position in absence of somatic mutation has been achieved. Then, mass spectrometry analysis confirmed the existence of protein variants resulting from translation of mRNA bypassing stop codon. Finally, we showed that transcription infidelity peptides contain specific epitopes of immunoglobulins ; detection of changes in immunoglobulins in patients with cancers opens a novel path toward early stage cancer diagnosis. This increased transcription infidelity in cancer contributes to the heterogeneity of cancer cells. This finding opens novel perspectives and strategies toward understanding carcinogenesis and diagnostic of the diseas

Infidélité de transcription et carcinogénèse. Analyse bioinformatique et preuves de concept biologiques

One of the aim of the fight against cancer is to understand the heterogeneity of cancer cells. The goal of our work has been to explore cancer cell mRNA heterogeneity. ESTs (Expressed Sequence Tags) extracted from normal and cancer tissues have been aligned to mRNA reference sequences. This allowed identification of non-random sequence variations that occurred at statistically significant increased rates in cancer compared to normal libraries. This analysis first focused on 17 abundant transcripts and was next extended to whole human genome, as well as to that of Mus musculus. The results show an increase of transcription infidelity events in cancer tissues. Three types of events occur, i.e. base substitutions, deletions and insertions. Bioinformatics results have been validated through different biological methods. First, the cloning and sequencing of mRNA from lung cancer human with a deletion occurring at bioinformatically predicted position in absence of somatic mutation has been achieved. Then, mass spectrometry analysis confirmed the existence of protein variants resulting from translation of mRNA bypassing stop codon. Finally, we showed that transcription infidelity peptides contain specific epitopes of immunoglobulins ; detection of changes in immunoglobulins in patients with cancers opens a novel path toward early stage cancer diagnosis. This increased transcription infidelity in cancer contributes to the heterogeneity of cancer cells. This finding opens novel perspectives and strategies toward understanding carcinogenesis and diagnostic of the diseaseL'un des enjeux de la lutte contre le cancer réside dans la compréhension de l'hétérogénéité de la maladie. Le but de notre travail a été d'explorer l'hétérogénéité des cellules cancéreuses du point de vue de la séquence d'ARN messager. Les ESTs (ou Expressed Sequence Tags) d'origine humaine ont été alignées aux séquences de référence ARNm. Les alignements ont été exploités de manière à mesurer les variations de séquence des ESTs issues de tissus tumoraux ou non tumoraux à chaque position de chaque transcrit. L'analyse statistique mise en place a consisté à identifier les positions pour lesquelles les variations de séquence, i.e. substitutions, insertions et délétions, sont différentes entre les ESTs d'origine tumorale et les ESTs d'origine non tumorale. L'étude bioinformatique s'est d'abord concentrée sur 17 transcrits abondamment exprimés avant d'être étendue à l'ensemble du transcriptome. Elle a ensuite été réalisée sur les ESTs murines. Les résultats montrent que l'hétérogénéité des transcrits cancéreux est plus grande que celle des tissus sains. Ainsi, l'infidélité de transcription est augmentée au cours de la carcinogénèse. Ce résultat bioinformatique a été validé par différentes approches biologiques. Tout d'abord, le clonage puis le séquençage d'un ARN provenant d'une tumeur pulmonaire humaine et présentant une délétion prédite de manière bioinformatique ont été réalisés, et ce, en l'absence de mutation somatique. Ensuite, l'identification par spectrométrie de masse d'un variant protéique issu de la traduction d'un ARN dont le codon stop est substitué en triplet codant a été possible. Enfin, l'intérêt de rechercher dans le sérum de patients cancéreux la présence d'anticorps dirigés contre des protéines issues de la traduction d'ARNm infidèles a été démontré. Ainsi, l'infidélité de transcription est un phénomène augmenté dans le cancer et responsable d'une partie de l'hétérogénéité des cellules cancéreuses. L'intérêt de cette découverte réside dans les perspectives nouvelles qu'elle offre en termes de compréhension des mécanismes de carcinogénèse et en termes de diagnostic de la maladi

Infidélité de transcription et carcinogénèse. Analyse bioinformatique et preuves de concept biologiques

L un des enjeux de la lutte contre le cancer réside dans la compréhension de l hétérogénéité de la maladie. Le but de notre travail a été d explorer l hétérogénéité des cellules cancéreuses du point de vue de la séquence d ARN messager. Les ESTs (ou Expressed Sequence Tags) d origine humaine ont été alignées aux séquences de référence ARNm. Les alignements ont été exploités de manière à mesurer les variations de séquence des ESTs issues de tissus tumoraux ou non tumoraux à chaque position de chaque transcrit. L analyse statistique mise en place a consisté à identifier les positions pour lesquelles les variations de séquence, i.e. substitutions, insertions et délétions, sont différentes entre les ESTs d origine tumorale et les ESTs d origine non tumorale. L étude bioinformatique s est d abord concentrée sur 17 transcrits abondamment exprimés avant d être étendue à l ensemble du transcriptome. Elle a ensuite été réalisée sur les ESTs murines. Les résultats montrent que l hétérogénéité des transcrits cancéreux est plus grande que celle des tissus sains. Ainsi, l infidélité de transcription est augmentée au cours de la carcinogénèse. Ce résultat bioinformatique a été validé par différentes approches biologiques. Tout d abord, le clonage puis le séquençage d un ARN provenant d une tumeur pulmonaire humaine et présentant une délétion prédite de manière bioinformatique ont été réalisés, et ce, en l absence de mutation somatique. Ensuite, l identification par spectrométrie de masse d un variant protéique issu de la traduction d un ARN dont le codon stop est substitué en triplet codant a été possible. Enfin, l intérêt de rechercher dans le sérum de patients cancéreux la présence d anticorps dirigés contre des protéines issues de la traduction d ARNm infidèles a été démontré. Ainsi, l infidélité de transcription est un phénomène augmenté dans le cancer et responsable d une partie de l hétérogénéité des cellules cancéreuses. L intérêt de cette découverte réside dans les perspectives nouvelles qu elle offre en termes de compréhension des mécanismes de carcinogénèse et en termes de diagnostic de la maladieOne of the aim of the fight against cancer is to understand the heterogeneity of cancer cells. The goal of our work has been to explore cancer cell mRNA heterogeneity. ESTs (Expressed Sequence Tags) extracted from normal and cancer tissues have been aligned to mRNA reference sequences. This allowed identification of non-random sequence variations that occurred at statistically significant increased rates in cancer compared to normal libraries. This analysis first focused on 17 abundant transcripts and was next extended to whole human genome, as well as to that of Mus musculus. The results show an increase of transcription infidelity events in cancer tissues. Three types of events occur, i.e. base substitutions, deletions and insertions. Bioinformatics results have been validated through different biological methods. First, the cloning and sequencing of mRNA from lung cancer human with a deletion occurring at bioinformatically predicted position in absence of somatic mutation has been achieved. Then, mass spectrometry analysis confirmed the existence of protein variants resulting from translation of mRNA bypassing stop codon. Finally, we showed that transcription infidelity peptides contain specific epitopes of immunoglobulins ; detection of changes in immunoglobulins in patients with cancers opens a novel path toward early stage cancer diagnosis. This increased transcription infidelity in cancer contributes to the heterogeneity of cancer cells. This finding opens novel perspectives and strategies toward understanding carcinogenesis and diagnostic of the diseaseNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Determinants and prognosis of high-sensitivity cardiac troponin T peak plasma concentration in patients hospitalized for non-cardiogenic shock

Purpose: The aim of this study was to assess the determinants and prognostic value of high-sensitivity cardiac troponin T peak plasma concentration in intensive care unit patients with non-cardiogenic shock. Material and methods: A prospective observational cohort study was conducted in a single intensive care unit between November 2014 and December 2015. Results: During the study period, 206 patients were hospitalized in the intensive care unit for non-cardiogenic shock and the median peak high-sensitivity cardiac troponin T was 55.1 [24.5–136] pg/mL. A multivariate analysis combining all variables showed that higher body mass index ( t  = 2.52, P  = 0.01), lower left ventricular systolic function ( t  = −2.73, P  = 0.007), higher white blood cell count ( t  = 3.72, P  = 0.0001), lower creatinine clearance ( t  = −2.84, P  = 0.0005), higher lactate level ( t  = 2.62, P  = 0.01) and ST-segment depression ( t  = 3.98, P  = 0.0001) best correlated with log 10 -transformed high-sensitivity cardiac troponin T peak plasma concentration. After multivariate analysis, the high-sensitivity cardiac troponin T peak was not associated with a significant reduction of in-hospital mortality (adjusted odds ratio = 0.99 (95% confidence interval: 0.93–1.02)). Conclusion: High-sensitivity cardiac troponin T elevation was very common in patients hospitalized for non-cardiogenic shock. The factors significantly associated with high-sensitivity cardiac troponin T peak plasma concentration were higher body mass index, decreased left ventricular systolic ejection fraction, higher leucocyte count, decreased renal function, increased lactate level, and ST-segment depression. The high-sensitivity cardiac troponin T peak was not significantly associated with in-hospital mortality in this setting

Nonrandom variations in human cancer ESTs indicate that mRNA heterogeneity increases during carcinogenesis

Virtually all cancer biological attributes are heterogeneous. Because of this, it is currently difficult to reconcile results of cancer transcriptome and proteome experiments. It is also established that cancer somatic mutations arise at rates higher than suspected, but yet are insufficient to explain all cancer cell heterogeneity. We have analyzed sequence variations of 17 abundantly expressed genes in a large set of human ESTs originating from either normal or cancer samples. We show that cancer ESTs have greater variations than normal ESTs for >70% of the tested genes. These variations cannot be explained by known and putative SNPs. Furthermore, cancer EST variations were not random, but were determined by the composition of the substituted base (b0) as well as that of the bases located upstream (up to b − 4) and downstream (up to b + 3) of the substitution event. The replacement base was also not randomly selected but corresponded in most cases (73%) to a repetition of b − 1 or of b + 1. Base substitutions follow a specific pattern of affected bases: A and T substitutions were preferentially observed in cancer ESTs. In contrast, cancer somatic mutations [Sjoblom T, et al. (2006) Science 314:268–274] and SNPs identified in the genes of the current study occurred preferentially with C and G. On the basis of these observations, we developed a working hypothesis that cancer EST heterogeneity results primarily from increased transcription infidelity