Transcriptome-based identification of PDGFA as a candidate secreted biomarker for hepatocellular carcinoma

Aim. Identification of candidate secreted biomarkers for hepatocellular carcinoma (HCC) diagnosis. Methods. Genes upregulated in HCC tissue and encoding secreted proteins were identified by RNA-seq. Gene expression changes in HCC were evaluated by RT-qPCR and meta-analysis of public databases. Biomarker properties were studied using ROC-curves, correlation and survival analysis. Results. PDGFA was identified by RNA-seq as an overexpressed gene encoding for a secreted protein in 5 HCC cases. PDGFA and GPC3 up-regulation was revealed in 17 of 19 HCC samples and in most cases from the public databases. Combination of PDGFA and GPC3 discerned HCC and non-tumor tissue better than PDGFA or GPC3 alone. PDGFA overexpression was associated with better overall survival of the patients at early HCC stage and with weaker tumor invasion into blood vessels. Conclusion. PDGFA is a valuable secreted biomarker for HCC that might be used in combination with GPC3 to increase its sensitivity.Мета. Ідентифкація потенційних біомаркерів, що секретується для діагностики гепатоцелюлярної карциноми (ГК). Методи. Гени, експресія яких підвищена в тканині ГК і які кодують білки, що секретуються, виявляли РНК-секвенуванням. Експресію генів оцінювали ЗТ-ПЛР або використовували інформацію з відкритих баз даних. Біомаркерні властивості оцінювали за допомогою ROC-кривих, аналізу кореляцій і виживання. Результати. РНК-секвенування п’яти випадків ГК виявило гіперекспресію PDGFA, що кодує секретуємий білок. Підвищення експресії PDGFA та GPC3 виявлено в 17 з 19 зразків ГК та для більшого випадку зразків у базах даних. Спільне використання PDGFA та GPC3 дозволяє точніше відрізнити ГК від непухлинної тканини печінки , ніж PDGFA або GPC3 окремо. Гіперекспресія PDGFA асоційована з кращим прогнозом для пацієнтів з ранніми стадіями ГК і низькою інвазією пухлини в судини. Висновки. PDGFA – перспективний біомаркер ГК, що секретується, який може бути використаний разом з GPC3 для підвищення його чутливості.Цель. Поиск потенциальных секретируемых биомаркеров для диагностики гепатоцеллюлярной карциномы (ГК). Методы. Гены, экспрессия которых повышена в ткани ГК и кодирующие секретируемые белки, выявляли РНК-секвенированием. Экспрессию генов оценивали ОТ-ПЦР или использовали информацию из открытых баз данных. Биомаркерные свойства оценивали с помо-щью ROC-кривых, анализа корреляций и выживаемости. Результаты. РНК-секвенирование 5 случаев ГК выявило гиперэкспрес-сию PDGFA, кодирующего секретируемый белок. Повышение экспрессии PDGFA и GPC3 выявлено в 17 из 19 образцов ГК и в большинстве случаев из баз данных. Совместное использование двух маркерных генов PDGFA и GPC3 позволяет дифференци-ровать ткань ГК от неопухолевой ткани печени лучше, чем PDGFA или GPC3 по отдельности. Гиперэкспрессия PDGFA ассо-циирована с лучшим прогнозом для пациентов с ранними стадиями ГК и низкой инвазией опухоли в сосуды. Выводы. PDGFA – перспективный секретируемый биомаркер ГК, который может быть использован вместе с GPC3 для повышения его чувстви-тельности

NGS-based identification of druggable alterations and signaling pathways – hepatocellular carcinoma case report

Aim. To identify potential cancer driving or clinically relevant molecular events for a patient with hepatocellular carcinoma. Methods. In order to achieve this goal, we performed RNA-seq and exome sequencing for the tumor tissue and its matched control. We annotated the alterations found using several publicly available databases and bioinformatics tools. Results. We identified several differentially expressed genes linked to the classical sorafenib treatment as well as additional pathways potentially druggable by therapies studied in clinical trials (Erlotinib, Lapatinib and Temsirolimus). Several germline mutations, found in XRCC1, TP53 and DPYD, according to the data from other clinical trials, could be related to the increased sensitivity to platinum therapies and reduced sensitivity to 5-Fluorouracil. We also identified several potentially driving mutations that could not be currently linked to therapies, like deletion in CIRBP, SNVs in BTG1, ERBB3, TCF7L2 et al. Conclusions. The presented study shows the potential usefulness of the integrated approach to the NGS data analysis, including the analysis of germline mutations and transcriptome in addition to the cancer panel or the exome sequencing data.Мета. Ідентифікувати потенційно онкодрайверні або клінічно значущі молекулярні події у пацієнта з гепатоклітинною карциномою. Методи. РНК- та екзомне секвенування пухлинної тканини та відповідного контролю. Анотування знайдених змін, використовуючи декілька загальнодоступних баз даних та біоінформатичних програм. Ми також порівняли транскрипційний профіль досліджуваної пухлини з транскриптомами клітинних ліній з бази даних Genomics of Drug Sensitivity in Cancer. Результати. Ідентифіковано кілька генів, що дифференційно експресуються, і пов’язані як з класичною терапією сорафенібом, так і з додатковими сигнальними шляхами, що потенційно вразливі до терапії препаратами, які досліджувались у клініческих випробуваннях (ерлотініб, лапатініб та темсіролімус). Декілька гермінативних мутацій, знайдених в XRCC1, TP53 та DPYD, згідно з даними інших клінічних випробувань, можуть бути пов’язані з підвищеною чутливістю до платинових терапій та зменшеною чутливістю до 5-фторурацилу. Ми також ідентифікували декілька потенційно драйверних мутацій, які на цей час не можуть бути пов’язані з терапіями, наприклад делеції у CIRBP, заміни в BTG1, ERBB3, TCF7L2 тощо. Висновки. Запропоноване дослідження демонструє потенційну корисність інтегрованого підходу до NGS аналізу даних, в тому числі аналізу гермінативних мутацій та транскриптому у додаток до використання онкологічних генних панелей або даних секвенування екзому.Цель. Выявлении ключевых или клинически значимых молекулярных событий для пациента с гепатоцеллюлярной карциномой. Методы. РНК- и экзомное секвенирования опухолевой и нормальной ткани. Мы проаннотировали найденные генетические нарушения, используя несколько общедоступных баз данных и биоинформатических инструментов. Результаты. Мы определили несколько дифференциально экспрессированных генов, связанных с классической схемой лечения препаратом сорафениб, а также дополнительные пути потенциально поддающиеся терапии препаратами, включенными в клинические испытания (Эрлотиниб, Лапатиниб и Темсиролимус). Несколько герминативных мутаций, найденных в XRCC1, TP53 и DPYD, по данным из других клинических испытаний, могут быть связаны с повышенной чувствительностью к препаратам платины и пониженной чувствительностью к 5-фторурацилу. Мы также определили несколько потенциально драйверных мутаций в генах CIRBP, замены в BTG1, ErbB3, TCF7L2 и др., которые в настоящее время не связаны с тера­пией. Выводы. Данное исследование показывает потенциальную значимость комплексного подхода к анализу данных NGS, в том числе анализа герминативных мутаций и транскриптома в дополнение к данным из генных панелей или секвенирования экзома

NGS-based identification of druggable alterations and signaling pathways – hepatocellular carcinoma case report

Aim. To identify potential cancer driving or clinically relevant molecular events for a patient with hepatocellular carcinoma. Methods. In order to achieve this goal, we performed RNA-seq and exome sequencing for the tumor tissue and its matched control. We annotated the alterations found using several publicly available databases and bioinformatics tools. Results. We identified several differentially expressed genes linked to the classical sorafenib treatment as well as additional pathways potentially druggable by therapies studied in clinical trials (Erlotinib, Lapatinib and Temsirolimus). Several germline mutations, found in XRCC1, TP53 and DPYD, according to the data from other clinical trials, could be related to the increased sensitivity to platinum therapies and reduced sensitivity to 5-Fluorouracil. We also identified several potentially driving mutations that could not be currently linked to therapies, like deletion in CIRBP, SNVs in BTG1, ERBB3, TCF7L2 et al. Conclusions. The presented study shows the potential usefulness of the integrated approach to the NGS data analysis, including the analysis of germline mutations and transcriptome in addition to the cancer panel or the exome sequencing data.Мета. Ідентифікувати потенційно онкодрайверні або клінічно значущі молекулярні події у пацієнта з гепатоклітинною карциномою. Методи. РНК- та екзомне секвенування пухлинної тканини та відповідного контролю. Анотування знайдених змін, використовуючи декілька загальнодоступних баз даних та біоінформатичних програм. Ми також порівняли транскрипційний профіль досліджуваної пухлини з транскриптомами клітинних ліній з бази даних Genomics of Drug Sensitivity in Cancer. Результати. Ідентифіковано кілька генів, що дифференційно експресуються, і пов’язані як з класичною терапією сорафенібом, так і з додатковими сигнальними шляхами, що потенційно вразливі до терапії препаратами, які досліджувались у клініческих випробуваннях (ерлотініб, лапатініб та темсіролімус). Декілька гермінативних мутацій, знайдених в XRCC1, TP53 та DPYD, згідно з даними інших клінічних випробувань, можуть бути пов’язані з підвищеною чутливістю до платинових терапій та зменшеною чутливістю до 5-фторурацилу. Ми також ідентифікували декілька потенційно драйверних мутацій, які на цей час не можуть бути пов’язані з терапіями, наприклад делеції у CIRBP, заміни в BTG1, ERBB3, TCF7L2 тощо. Висновки. Запропоноване дослідження демонструє потенційну корисність інтегрованого підходу до NGS аналізу даних, в тому числі аналізу гермінативних мутацій та транскриптому у додаток до використання онкологічних генних панелей або даних секвенування екзому.Цель. Выявлении ключевых или клинически значимых молекулярных событий для пациента с гепатоцеллюлярной карциномой. Методы. РНК- и экзомное секвенирования опухолевой и нормальной ткани. Мы проаннотировали найденные генетические нарушения, используя несколько общедоступных баз данных и биоинформатических инструментов. Результаты. Мы определили несколько дифференциально экспрессированных генов, связанных с классической схемой лечения препаратом сорафениб, а также дополнительные пути потенциально поддающиеся терапии препаратами, включенными в клинические испытания (Эрлотиниб, Лапатиниб и Темсиролимус). Несколько герминативных мутаций, найденных в XRCC1, TP53 и DPYD, по данным из других клинических испытаний, могут быть связаны с повышенной чувствительностью к препаратам платины и пониженной чувствительностью к 5-фторурацилу. Мы также определили несколько потенциально драйверных мутаций в генах CIRBP, замены в BTG1, ErbB3, TCF7L2 и др., которые в настоящее время не связаны с тера­пией. Выводы. Данное исследование показывает потенциальную значимость комплексного подхода к анализу данных NGS, в том числе анализа герминативных мутаций и транскриптома в дополнение к данным из генных панелей или секвенирования экзома