The project is focused on patients with locally advanced rectal cancer and the aim is to identify gene expression profile of these tumors (in vivo). It is clearly demonstrated that biological correlates of gene expression are identifiable, therefore combining microarrays analysis with clinicopathological data, we are able to identify gene expression profiles relating to respond to a given therapy. The ability to provide the individualized therapy is based on existence of strong predictive molecular markes. We expect that by using these profiles to minimalize adverse effects and to achieve the highest quality of live of patients with rectal cancer.

Projekt je zaměřen na pacienty s lokálně pokročilým nádorem konečníku, s cílem stanovit profil genové exprese těchto nádorů pomocí DNA čipů. Biologické koreláty genové exprese jsou identifikovatelné, a proto předpokládáme, že biostatistickými nástroji lze integrovat data z DNA čipových analýz a klinickopatologické parametry nádorů a identifikovat prediktivní profily genové exprese. Navrhovaný projekt a použitá metodika dávají předpoklad k identifikaci molekulárních prediktorů a k jejich budoucímu začlenění do funkční diagnostiky nádorů konečníku. Funkční diagnostika a silné molekulární prediktory jsou předpokladem k individualizaci terapie a k dosažení lepších léčebných výsledků a vyšší kvality života pacientů.

• MeSH
• adjuvantní chemoterapie MeSH
• čipová analýza proteinů MeSH
• diagnostické techniky molekulární MeSH
• exprese genu MeSH
• genetické testování MeSH
• kolorektální nádory terapie   MeSH
• kvalita života MeSH
• nanotechnologie MeSH
• prediktivní hodnota testů MeSH
• radioterapie MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• biochemie
• gastroenterologie
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Colorectal cancer (CRC) is one of the most frequent malignant diseases in the world. Metastatic spread of the cancer to the lymph nodes is a crucial factor for progression and therapeutic management of the disease. We analysed gene expression profiles of CRC patiens by low-density cancer-focused oligonucleotide microarrays to identify new predictive markers of the extent of the disease and for better understanding of CRC progression. Relative expression levels of 440 genes known to be involved in cancer biology were obtained by low-density oligonucleotide microarrays from 20 tumor samples. Statistical analysis of gene expression data identified 3 genes (HSP110, HYOU1 and TCTP) significantly up-regulated in primary tumors of patients who developed lymph node metastasis. We have shown, for the first time, that up-regulation HSP110 and HYOU1 expression is associated with lymph node involvement in CRC. We validated the differences in HSP110 expression in an independent group of 30 patients of all clinical stages by real-time PCR. We identified significant up-regulation of HSP110 expression in colorectal tumors compared to adjacent non-tumoral tissue (p<0.0003). We observed significant differences of HSP110 gene expression between metastatic and localized disease (p=0.031) and negative trend of HSP110 gene expression and overall survival of CRC patients. We suggest that HSP110 gene is a promising molecular predictor in CRC.

• MeSH
• dospělí MeSH
• down regulace MeSH
• kolorektální nádory genetika   metabolismus   patologie   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• lymfatické metastázy MeSH
• polymerázová řetězová reakce s reverzní transkripcí MeSH
• prognóza MeSH
• progrese nemoci MeSH
• proteiny tepelného šoku HSP110 biosyntéza   genetika   MeSH
• sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů MeSH
• senioři nad 80 let MeSH
• senioři MeSH
• staging nádorů MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• upregulace MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• senioři nad 80 let MeSH
• senioři MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

MOTIVATION: Genome analysis has become one of the most important tools for understanding the complex process of cancerogenesis. With increasing resolution of CGH arrays, the demand for computationally efficient algorithms arises, which are effective in the detection of aberrations even in very noisy data.

• MeSH
• algoritmy MeSH
• financování organizované MeSH
• programovací jazyk MeSH
• sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody   MeSH
• srovnávací genomová hybridizace metody   MeSH
• výpočetní biologie metody   MeSH

MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs 18-25 nucleotides in length that downregulate gene expression during various crucial cell processes such as apoptosis, differentiation and development. Changes in the expression profiles of miRNAs have been observed in a variety of human tumors, including colorectal cancer (CRC). Functional studies indicate that miRNAs act as tumor suppressors and oncogenes. These findings significantly extend Vogelstein's model of CRC pathogenesis and have shown great potential for miRNAs as a novel class of therapeutic targets. Several investigations have also described the ability of miRNA expression profiles to predict prognosis and response to selected treatments in CRC patients, and support diagnosis of CRC among cancer of unknown primary site. miRNAs' occurrence has been repeatedly observed also in serum and plasma, and miRNAs as novel minimally invasive biomarkers have indicated reasonable sensitivity for CRC detection and compare favorably with the fecal occult blood test. In this review, we summarize the knowledge regarding miRNAs' functioning in CRC while emphasizing their significance in pathogenetic signaling pathways and their potential to serve as disease biomarkers and novel therapeutic targets.

• MeSH
• kolorektální nádory diagnóza   etiologie   genetika   krev   MeSH
• lidé MeSH
• mikro RNA genetika   krev   metabolismus   MeSH
• molekulární biologie MeSH
• polymorfismus genetický MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• translační biomedicínský výzkum MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

Východisko. Neoadjuvantná konkomitantná chemorádioterapia je štandardnou liečbou lokálne pokročilých nádorov konečníka. Jej cieľom je zredukovať objem nádoru, viesť k sfinkter-šetriacemu radikálnemu chirurgickému zákroku. Charakteristická je menšia toxicita a menej lokoregionálnych recidív. Je založená na fluoropyrimidínoch (5-fluorouracil, kapecitabín) s konkomitantnou rádioterapiou. Cieľom našej štúdie bolo charakterizovať na molekulárnej úrovni pacientov, ktorí sú rezistentní k neoadjuvantnej chemorádioterapii. Metódy a výsledky. Do pilotnej štúdie bolo zaradených 17 pacientov s histologicky verifikovaným adenokarcinómom rekta v klinickom štádiu II a III podľa IUCC. Odpoveď na liečbu bola hodnotená klinicky pomocou transrektálnej ultrasonografie a CT/MRI pred a po liečbe a histopatologicky pomocou TRG (Tumor Regression Grade) podľa Mandarda. Pacienti s TRG 1–2 boli zaradení do skupiny respondérov a pacienti charakterizovaní TRG 4–5 tvorili skupinu nonrespondérov. Použili sme nízkohustotné oligonukleotidové čipy nesúce sondy pre detekciu 440 génov. K identifikácii génov rozdielne exprimovaných medzi dvoma skupinami pacientov sme použili t-test a metódu SAM (Significance Analysis of Microarrays) s výsledným počtom 8 génov signifikantne up-regulovaných u nonrespondérov (RB1, RBBP4, HYOU1, JUNB, MDM4, CANX, MMP2, TCF7L2). Závery. Po rozšírení súboru, validácii výsledkov na úrovni mRNA metódou qRT-PCR a imunohistochemicky na proteínovej úrovni, by tieto sady génov mohli slúžiť k individualizácii terapie pacientov s lokálne pokročilým karcinómom rekta.

Background. Neoadjuvant concomitant chemoradiotherapy has become a standard treatment of locally advanced rectal adenocarcinomas (LARA). It can reduce tumor volume, thus increases a feasibility of sphincter-sparing surgery, shows less acute toxicity, improves local control rate. It is based on fluoropyrimidines (5-fluorouracil, capecitabine) with concurrent radiotherapy. The aim of the study was to evaluate the capability of gene expression method to identify nonresponders (NR) pretherapeutically. Methods and Results. 17 patients with LARA, clinical stage II, III according to IUCC were enrolled into our pilot study. Response to therapy was determined clinically by transrectal ultrasonography and CT/MRI before and after therapy and histopathologically by TRG (tumor regression grade) according to Mandard. Patients with TRG 1–2 were included to responders group (R) and patients with TRG 4–5 composed NR group. Gene expression levels of 440 genes were obtained by low-density oligonucleotide microarrays. Gene expression data analysis based on SAM (Significance Analysis of Microarrays) and t-test methods identified 8 genes (RB1, RBBP4, HYOU1, JUNB, MDM4, CANX, MMP2, TCF7L2) significantly upregulated in NR.

• MeSH
• exprese genu MeSH
• financování organizované MeSH
• kombinovaná terapie metody   využití   MeSH
• lidé MeSH
• nádory rekta farmakoterapie   radioterapie   MeSH
• neoadjuvantní terapie využití   MeSH
• pilotní projekty MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

Neoadjuvant concomitant chemoradiotherapy has become a standard treatment of locally advanced rectal adenocarcinomas (LARA). It leads to shrinkage of the tumor mass and subsequently to an increase in complete resections (R0 resections), increasing a feasibility of sphincter-sparing intervention avoiding colostomy. It is based on concurrent application of fluoropyrimidines (5-fluorouracil, capecitabine) and radiotherapy (45 - 50,4 Gy). It shows less acute toxicity and improves local control rate in comparison to adjuvant treatment. Unfortunately, neoadjuvant chemoradiotherapy is not beneficial for all patients. The treatment response ranges from a complete pathological remission (pCR, ypT0ypN0) to a resistance. It is reported that cca 15 percent of patients with advanced rectal cancer show pCR which is indicative of improved long-term prognosis. DESIGN: The following is a review of the significance of neoadjuvant concomitant chemoradiotherapy in the treatment algorithm of patients with LARA and summary of potentional clinical-pathological and molecular markers of response prediction to neoadjuvant therapy. The most important clinical studies concern serum tumor markers levels, clinical lymph node classification. The components of the carcinogenic pathways are explored, including oncogenes, tumor supressor genes, microsatellite instability (MSI) and potentional markers involved in apoptosis, angiogionesis, proliferation as well as metastasis and invasion, are reviewed. Finally, the role of specific enzymes associated with the metabolism of fluoropyrimidines are examined. CONCLUSIONS: No one marker has been consistently identified as clinically applicable. Studies designed to determine the potentional markers are hampered by various techniques as well as tumor heterogenity and recent scientific approach--studying individual molecular markers. Gene expression profiling analysis of multiple genes from the same tumor is becoming reality. We suppose that this assessment will lead in future in finding combination of markers for predicting prognosis and response to therapy in rectal cancer.

• MeSH
• adenokarcinom farmakoterapie   chirurgie   radioterapie   MeSH
• adjuvantní chemoterapie MeSH
• adjuvantní radioterapie MeSH
• deoxycytidin analogy a deriváty   terapeutické užití   MeSH
• fluoruracil analogy a deriváty   terapeutické užití   MeSH
• lidé MeSH
• nádorové biomarkery analýza   MeSH
• nádory rekta farmakoterapie   chirurgie   radioterapie   MeSH
• neoadjuvantní terapie MeSH
• prognóza MeSH
• protinádorové antimetabolity terapeutické užití   MeSH
• výsledek terapie MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

OBJECTIVES: Development and metastases of colorectal cancer (CRC) are characterized by multiple genetic alterations. MicroRNAs (miRNAs) are endogenously expressed regulatory noncoding RNAs. Previous, mainly preclinical studies showed altered expression levels of several miRNAs in CRC. METHODS: In our study, the expression levels of miR-21, miR-31, miR-143 and miR-145 in 29 primary colorectal carcinomas and 6 non-tumor adjacent tissue specimens were examined by real-time polymerase chain reaction. miRNA expression levels were also correlated with commonly used clinicopath-ologic features of CRC. RESULTS: Expression levels of analyzed miRNAs significantly differed among tumors and adjacent non-tumor tissues: miR-21 (p = 0.0001) and miR-31 (p = 0.0006) were upregulated, and miR-143 (p = 0.011) and miR-145 (p = 0.003) were downregulated in tumors. For the first time, a high expression of miR-21 was associated with lymph node positivity (p = 0.025) and the development of distant metastases (p = 0.009) in CRC patients. Thus, expression of miR-21 correlated with CRC clinical stage (p = 0.032). Furthermore, tumors >50 mm in maximal tumor diameter were characterized by lower expression of miR-143 (p = 0.006) and miR-145 (p = 0.003). We found no correlation between analyzed miRNAs and serum levels of carcinoembryonic antigen. CONCLUSION: Our results suggest possible roles of miR-21, miR-31, miR-143 and miR-145 in CRC. (c) 2008 S. Karger AG, Basel

• MeSH
• financování organizované MeSH
• klinické zkoušky jako téma MeSH
• kolorektální nádory genetika   patofyziologie   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mikro RNA genetika   MeSH
• senioři MeSH
• Check Tag
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• senioři MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• srovnávací studie MeSH

Kolorektální karcinom je jedním z nejčastěji se vyskytujících nádorových onemocnění. Bohužel, významná část pacientů v klinických stádiích II a III umírá do pěti let po radikálním chirurgickém zákroku následkem progrese onemocnění. Racionální přístup k indikaci adjuvantní léčby pro tyto pacienty nabízí molekulární charakterizace jejich rizika napfříč oběma klinickými stádii pomocí technologie DNA čipů. Do studie byly zařazeny bioptické vzorky dvanácti pacientů s histologicky potvrzeným kolorektálním karcinomem (KRK) v klinickém stádiu II a III tvořené minimálnu ze 70% maligními buňkami. Šest pacientů mělo dobrou prognózu s délkou bezpříznakového přežití (DFS) delší než 36 měsíců, Šest mělo špatnou prognózu s DFS kratším než 36 měsíců. Pomocí nízkohustotních oligonukleotidových makročipů společnosti SuperArray určených k relativní kvantifikaci exprese 128 genů potenciálně zapojených do procesu metastazování, byly identifikovány profily genové exprese primárních KRK všech 12 pacientů. Analýzou expresních profilů pomocí t-testu (á = 0,01) a metody SAM jsme identifikovali 10 genů rozdílnu exprimovaných (9 upregulovaných, 1 down-regulovaný) v primárních nádorech pacientů se špatnou prognózou. Naše výsledky nasvědčují, že technologie nízkohustotních oligonukleotidových makročipů je užitečnou pomůckou pro lep- ší pochopení molekulární podstaty progrese nádorového onemocnění a zlepšení predikce metastatického potenciálu primárních nádorů u pacientů s lokoregionálně pokročilým kolorektálním karcinomem.

Colorectal cancer (CRC) is one of the most common malignancies. Unfortunately, a significant proportion of surgically cured patients in the early stage of the disease develop progression and die from the disease. Twelve patients who had histologically confirmed left-sided colon adenocarcinoma with a volume fraction showing at least 70% of malignant tumor cells were included. Only stage II-III patients according to IUCC with no prior chemotherapy or radiotherapy were eligible for the study. Six patients were poor prognosis cases with disease free survival (DFS) lower then 36 month and six were good prognosis cases with DFS>36 month. Relative gene expression levels of 128 genes potentially involved in cancer progression and dissemination were obtained by low-density oligonucleotide microarrays (SuperArray Bioscience Corp., Bethesda, MD) from 12 primary colon cancer samples. Gene expression data analysis based on the SAM and ttest (á = 0, 01) methods identified 10 genes with significantly different expression in primary tumors of patients with poor prognosis. Our preliminary data suggest that oligonucleotide microarray technology should contribute to a better understanding of the progression of colorectal cancer, and facilitate prediction of their metastatic potential.

• MeSH
• DNA fingerprinting metody   využití   MeSH
• exprese genu genetika   MeSH
• financování organizované MeSH
• genetické markery genetika   imunologie   MeSH
• kolorektální nádory diagnóza   etiologie   genetika   MeSH
• lékařská onkologie metody   trendy   MeSH
• lidé MeSH
• pilotní projekty MeSH
• polymerázová řetězová reakce s reverzní transkripcí metody   využití   MeSH
• přežití bez známek nemoci MeSH
• prognóza MeSH
• sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody   využití   MeSH
• staging nádorů metody   využití   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

Mohutný rozvoj molekulárně biologických metod v posledních deseti letech je charakterizován produkcí velkého množství dat. Nejinak je tomu i v případě technologie DNA mikročipů, která umožňuje v jednom experimentu sledovat expresi desítek tisíc genů najednou. Kvantum získaných experimentálních dat je však pro relevantní medicínské závěry nutné vhodně analyzovat a interpretovat. Tento článek je věnován statistickým metodám, které lze pro hodnocení dat získaných z DNA mikročipů použít. Tyto metody lze rozdělit do tří velkých skupin: shlukovací metody, metody pro identifikaci rozdílně exprimovaných genů a klasifikační metody. Shlukovací metody slouží k nalezení homogenních skupin pacientů s podobným expresním profilem nebo skupin genů s podobným chováním, metody pro identifikaci rozdílně exprimovan ých genů hledají geny specifické svojí aktivitou pro určitou biologickou tkáň, zatímco klasifikační metody slouží k nalezení diskriminačního pravidla pro přesnou diagnostiku nových pacientů do jedné z definovaných skupin.

Last decade led to massive progress in the molecular biology methods which was accompanied by the production of large amount of data. This is also the case of the gene expression microarray technology that makes it feasible to study thousands of genes simultaneously. However, for relevant medical inference there is the need for appropriate evaluation and interpretation of this large quantity of experimental data. This paper is dedicated to statistical methods that can be used for the evaluation of gene expression data. These methods can be split into three main categories: clustering methods, methods for identification of differentially expressed genes and classification techniques. Clustering methods can be used for finding of homogenous groups of patients or genes with similar expression profile, methods for identification of differentially expressed genes find genes specific for activity of certain biological tissue while classification techniques are used for setting up a discrimination rule for precise diagnostics of newly diagnosed patients to one of the previously defined classes.

• MeSH
• diskriminační analýza MeSH
• exprese genu genetika   MeSH
• financování organizované MeSH
• lidé MeSH
• sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody   statistika a číselné údaje   využití   MeSH
• shluková analýza MeSH
• statistické modely MeSH
• statistika jako téma MeSH
• teoretické modely MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH

CGH arrays se v dnešní době staly významnou technikou v analýze genomu. Využívají se pro detekci změn v počtu kopií genů nebo chromozomů, popřípadě jiných chromosomových přestaveb. Základní metodou je porovnávání DNA vzorku a zdravé kontroly pomocí komparativní genomové hybridizace (CGH). Analýza genetické nestability u nádoru a s ní spojené hledání nádorových markerů se dá využít jak v diagnostice nádorů (klasifikace nádorů do již existujících skupin, hledání nových podskupin), tak i v predikci jejich odpovědi na léčbu. Výhodou technologie CGH arrays je možnost analýzy celého genomu v jediném experimentu. To ovšem znamená, že metoda produkuje velké množství dat, které musí být správně matematicky vyhodnoceny a základním cílem článku je tak představení těchto matematických metod a jejich softwarové implementace.

Nowadays, array CGH experiments became a powerful technique for analysing changes in DNA by comparing control DNA and DNA of interest. This is widely used for example in genome cancer studies. Analysis of the tumour genome instabilities and the search for tumour markers can be used for the tumour diagnostics (tumour classification, detection of the new clinical groups of tumours) or for the prediction of the response to therapy. The method produce huge amount of data and special statistic techniques for detecting of genomic changes are necessary. The purpose of this paper is to provide brief summary of existing statistical methods used in CGH array analysis and their software implementation.

• MeSH
• DNA nádorová diagnostické užití   genetika   izolace a purifikace   MeSH
• financování organizované MeSH
• genomika metody   statistika a číselné údaje   trendy   MeSH
• hybridizace genetická MeSH
• internet trendy   využití   MeSH
• lékařská onkologie metody   trendy   MeSH
• lidé MeSH
• software klasifikace   statistika a číselné údaje   trendy   MeSH
• srovnávací genomová hybridizace MeSH
• statistické modely MeSH
• statistika jako téma MeSH
• systémy řízení databází využití   MeSH
• teoretické modely MeSH
• zlomy DNA MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH