We present an integromic analysis of gene alterations that modulate transforming growth factor β (TGF-β)-Smad-mediated signaling in 9,125 tumor samples across 33 cancer types in The Cancer Genome Atlas (TCGA). Focusing on genes that encode mediators and regulators of TGF-β signaling, we found at least one genomic alteration (mutation, homozygous deletion, or amplification) in 39% of samples, with highest frequencies in gastrointestinal cancers. We identified mutation hotspots in genes that encode TGF-β ligands (BMP5), receptors (TGFBR2, AVCR2A, and BMPR2), and Smads (SMAD2 and SMAD4). Alterations in the TGF-β superfamily correlated positively with expression of metastasis-associated genes and with decreased survival. Correlation analyses showed the contributions of mutation, amplification, deletion, DNA methylation, and miRNA expression to transcriptional activity of TGF-β signaling in each cancer type. This study provides a broad molecular perspective relevant for future functional and therapeutic studies of the diverse cancer pathways mediated by the TGF-β superfamily. To date, there are no studies of the TGF-β superfamily of signaling pathways across multiple cancers. This study represents a key starting point for unraveling the role of this complex superfamily in 33 divergent cancer types from over 9,000 patients.
A Pan-Cancer Analysis Reveals High-Frequency Genetic Alterations in Mediators of Signaling by the TGF-β Superfamily / Korkut A.; Zaidi S.; Kanchi R. S.; Rao S.; Gough N. R.; Schultz A.; Li X.; Lorenzi P. L.; Berger A. C.; Robertson G.; Kwong L. N.; Datto M.; Roszik J.; Ling S.; Ravikumar V.; Manyam G.; Rao A.; Shelley S.; Liu Y.; Ju Z.; Hansel D.; de Velasco G.; Pennathur A.; Andersen J. B.; O'Rourke C. J.; Ohshiro K.; Jogunoori W.; Nguyen B. -N.; Li S.; Osmanbeyoglu H. U.; Ajani J. A.; Mani S. A.; Houseman A.; Wiznerowicz M.; Chen J.; Gu S.; Ma W.; Zhang J.; Tong P.; Cherniack A. D.; Deng C.; Resar L.; Caesar-Johnson S. J.; Demchok J. A.; Felau I.; Kasapi M.; Ferguson M. L.; Hutter C. M.; Sofia H. J.; Tarnuzzer R.; Wang Z.; Yang L.; Zenklusen J. C.; Zhang J. J.; Chudamani S.; Liu J.; Lolla L.; Naresh R.; Pihl T.; Sun Q.; Wan Y.; Wu Y.; Cho J.; DeFreitas T.; Frazer S.; Gehlenborg N.; Getz G.; Heiman D. I.; Kim J.; Lawrence M. S.; Lin P.; Meier S.; Noble M. S.; Saksena G.; Voet D.; Zhang H.; Bernard B.; Chambwe N.; Dhankani V.; Knijnenburg T.; Kramer R.; Leinonen K.; Liu Y.; Miller M.; Reynolds S.; Shmulevich I.; Thorsson V.; Zhang W.; Akbani R.; Broom B. M.; Hegde A. M.; Ju Z.; Kanchi R. S.; Korkut A.; Li J.; Liang H.; Ling S.; Liu W.; Lu Y.; Mills G. B.; Ng K. -S.; Rao A.; Ryan M.; Wang J.; Weinstein J. N.; Zhang J.; Abeshouse A.; Armenia J.; Chakravarty D.; Chatila W. K.; de Bruijn I.; Gao J.; Gross B. E.; Heins Z. J.; Kundra R.; La K.; Ladanyi M.; Luna A.; Nissan M. G.; Ochoa A.; Phillips S. M.; Reznik E.; Sanchez-Vega F.; Sander C.; Schultz N.; Sheridan R.; Sumer S. O.; Sun Y.; Taylor B. S.; Wang J.; Zhang H.; Anur P.; Peto M.; Spellman P.; Benz C.; Stuart J. M.; Wong C. K.; Yau C.; Hayes D. N.; Parker J. S.; Wilkerson M. D.; Ally A.; Balasundaram M.; Bowlby R.; Brooks D.; Carlsen R.; Chuah E.; Dhalla N.; Holt R.; Jones S. J. M.; Kasaian K.; Lee D.; Ma Y.; Marra M. A.; Mayo M.; Moore R. A.; Mungall A. J.; Mungall K.; Robertson A. G.; Sadeghi S.; Schein J. E.; Sipahimalani P.; Tam A.; Thiessen N.; Tse K.; Wong T.; Berger A. C.; Beroukhim R.; Cherniack A. D.; Cibulskis C.; Gabriel S. B.; Gao G. F.; Ha G.; Meyerson M.; Schumacher S. E.; Shih J.; Kucherlapati M. H.; Kucherlapati R. S.; Baylin S.; Cope L.; Danilova L.; Bootwalla M. S.; Lai P. H.; Maglinte D. T.; Van Den Berg D. J.; Weisenberger D. J.; Auman J. T.; Balu S.; Bodenheimer T.; Fan C.; Hoadley K. A.; Hoyle A. P.; Jefferys S. R.; Jones C. D.; Meng S.; Mieczkowski P. A.; Mose L. E.; Perou A. H.; Perou C. M.; Roach J.; Shi Y.; Simons J. V.; Skelly T.; Soloway M. G.; Tan D.; Veluvolu U.; Fan H.; Hinoue T.; Laird P. W.; Shen H.; Zhou W.; Bellair M.; Chang K.; Covington K.; Creighton C. J.; Dinh H.; Doddapaneni H.; Donehower L. A.; Drummond J.; Gibbs R. A.; Glenn R.; Hale W.; Han Y.; Hu J.; Korchina V.; Lee S.; Lewis L.; Li W.; Liu X.; Morgan M.; Morton D.; Muzny D.; Santibanez J.; Sheth M.; Shinbrot E.; Wang L.; Wang M.; Wheeler D. A.; Xi L.; Zhao F.; Hess J.; Appelbaum E. L.; Bailey M.; Cordes M. G.; Ding L.; Fronick C. C.; Fulton L. A.; Fulton R. S.; Kandoth C.; Mardis E. R.; McLellan M. D.; Miller C. A.; Schmidt H. K.; Wilson R. K.; Crain D.; Curley E.; Gardner J.; Lau K.; Mallery D.; Morris S.; Paulauskis J.; Penny R.; Shelton C.; Shelton T.; Sherman M.; Thompson E.; Yena P.; Bowen J.; Gastier-Foster J. M.; Gerken M.; Leraas K. M.; Lichtenberg T. M.; Ramirez N. C.; Wise L.; Zmuda E.; Corcoran N.; Costello T.; Hovens C.; Carvalho A. L.; de Carvalho A. C.; Fregnani J. H.; Longatto-Filho A.; Reis R. M.; Scapulatempo-Neto C.; Silveira H. C. S.; Vidal D. O.; Burnette A.; Eschbacher J.; Hermes B.; Noss A.; Singh R.; Anderson M. L.; Castro P. D.; Ittmann M.; Huntsman D.; Kohl B.; Le X.; Thorp R.; Andry C.; Duffy E. R.; Lyadov V.; Paklina O.; Setdikova G.; Shabunin A.; Tavobilov M.; McPherson C.; Warnick R.; Berkowitz R.; Cramer D.; Feltmate C.; Horowitz N.; Kibel A.; Muto M.; Raut C. P.; Malykh A.; Barnholtz-Sloan J. S.; Barrett W.; Devine K.; Fulop J.; Ostrom Q. T.; Shimmel K.; Wolinsky Y.; Sloan A. E.; De Rose A.; Giuliante F.; Goodman M.; Karlan B. Y.; Hagedorn C. H.; Eckman J.; Harr J.; Myers J.; Tucker K.; Zach L. A.; Deyarmin B.; Hu H.; Kvecher L.; Larson C.; Mural R. J.; Somiari S.; Vicha A.; Zelinka T.; Bennett J.; Iacocca M.; Rabeno B.; Swanson P.; Latour M.; Lacombe L.; Tetu B.; Bergeron A.; McGraw M.; Staugaitis S. M.; Chabot J.; Hibshoosh H.; Sepulveda A.; Su T.; Wang T.; Potapova O.; Voronina O.; Desjardins L.; Mariani O.; Roman-Roman S.; Sastre X.; Stern M. -H.; Cheng F.; Signoretti S.; Berchuck A.; Bigner D.; Lipp E.; Marks J.; McCall S.; McLendon R.; Secord A.; Sharp A.; Behera M.; Brat D. J.; Chen A.; Delman K.; Force S.; Khuri F.; Magliocca K.; Maithel S.; Olson J. J.; Owonikoko T.; Pickens A.; Ramalingam S.; Shin D. M.; Sica G.; Van Meir E. G.; Zhang H.; Eijckenboom W.; Gillis A.; Korpershoek E.; Looijenga L.; Oosterhuis W.; Stoop H.; van Kessel K. E.; Zwarthoff E. C.; Calatozzolo C.; Cuppini L.; Cuzzubbo S.; DiMeco F.; Finocchiaro G.; Mattei L.; Perin A.; Pollo B.; Chen C.; Houck J.; Lohavanichbutr P.; Hartmann A.; Stoehr C.; Stoehr R.; Taubert H.; Wach S.; Wullich B.; Kycler W.; Murawa D.; Wiznerowicz M.; Chung K.; Edenfield W. J.; Martin J.; Baudin E.; Bubley G.; Bueno R.; De Rienzo A.; Richards W. G.; Kalkanis S.; Mikkelsen T.; Noushmehr H.; Scarpace L.; Girard N.; Aymerich M.; Campo E.; Gine E.; Guillermo A. L.; Van Bang N.; Hanh P. T.; Phu B. D.; Tang Y.; Colman H.; Evason K.; Dottino P. R.; Martignetti J. A.; Gabra H.; Juhl H.; Akeredolu T.; Stepa S.; Hoon D.; Ahn K.; Kang K. J.; Beuschlein F.; Breggia A.; Birrer M.; Bell D.; Borad M.; Bryce A. H.; Castle E.; Chandan V.; Cheville J.; Copland J. A.; Farnell M.; Flotte T.; Giama N.; Ho T.; Kendrick M.; Kocher J. -P.; Kopp K.; Moser C.; Nagorney D.; O'Brien D.; O'Neill B. P.; Patel T.; Petersen G.; Que F.; Rivera M.; Roberts L.; Smallridge R.; Smyrk T.; Stanton M.; Thompson R. H.; Torbenson M.; Yang J. D.; Zhang L.; Brimo F.; Ajani J. A.; Angulo Gonzalez A. M.; Behrens C.; Bondaruk J.; Broaddus R.; Czerniak B.; Esmaeli B.; Fujimoto J.; Gershenwald J.; Guo C.; Lazar A. J.; Logothetis C.; Meric-Bernstam F.; Moran C.; Ramondetta L.; Rice D.; Sood A.; Tamboli P.; Thompson T.; Troncoso P.; Tsao A.; Wistuba I.; Carter C.; Haydu L.; Hersey P.; Jakrot V.; Kakavand H.; Kefford R.; Lee K.; Long G.; Mann G.; Quinn M.; Saw R.; Scolyer R.; Shannon K.; Spillane A.; Stretch J.; Synott M.; Thompson J.; Wilmott J.; Al-Ahmadie H.; Chan T. A.; Ghossein R.; Gopalan A.; Levine D. A.; Reuter V.; Singer S.; Singh B.; Tien N. V.; Broudy T.; Mirsaidi C.; Nair P.; Drwiega P.; Miller J.; Smith J.; Zaren H.; Park J. -W.; Hung N. P.; Kebebew E.; Linehan W. M.; Metwalli A. R.; Pacak K.; Pinto P. A.; Schiffman M.; Schmidt L. S.; Vocke C. D.; Wentzensen N.; Worrell R.; Yang H.; Moncrieff M.; Goparaju C.; Melamed J.; Pass H.; Botnariuc N.; Caraman I.; Cernat M.; Chemencedji I.; Clipca A.; Doruc S.; Gorincioi G.; Mura S.; Pirtac M.; Stancul I.; Tcaciuc D.; Albert M.; Alexopoulou I.; Arnaout A.; Bartlett J.; Engel J.; Gilbert S.; Parfitt J.; Sekhon H.; Thomas G.; Rassl D. M.; Rintoul R. C.; Bifulco C.; Tamakawa R.; Urba W.; Hayward N.; Timmers H.; Antenucci A.; Facciolo F.; Grazi G.; Marino M.; Merola R.; de Krijger R.; Gimenez-Roqueplo A. -P.; Piche A.; Chevalier S.; McKercher G.; Birsoy K.; Barnett G.; Brewer C.; Farver C.; Naska T.; Pennell N. A.; Raymond D.; Schilero C.; Smolenski K.; Williams F.; Morrison C.; Borgia J. A.; Liptay M. J.; Pool M.; Seder C. W.; Junker K.; Omberg L.; Dinkin M.; Manikhas G.; Alvaro D.; Bragazzi M. C.; Cardinale V.; Carpino G.; Gaudio E.; Chesla D.; Cottingham S.; Dubina M.; Moiseenko F.; Dhanasekaran R.; Becker K. -F.; Janssen K. -P.; Slotta-Huspenina J.; Abdel-Rahman M. H.; Aziz D.; Bell S.; Cebulla C. M.; Davis A.; Duell R.; Elder J. B.; Hilty J.; Kumar B.; Lang J.; Lehman N. L.; Mandt R.; Nguyen P.; Pilarski R.; Rai K.; Schoenfield L.; Senecal K.; Wakely P.; Hansen P.; Lechan R.; Powers J.; Tischler A.; Grizzle W. E.; Sexton K. C.; Kastl A.; Henderson J.; Porten S.; Waldmann J.; Fassnacht M.; Asa S. L.; Schadendorf D.; Couce M.; Graefen M.; Huland H.; Sauter G.; Schlomm T.; Simon R.; Tennstedt P.; Olabode O.; Nelson M.; Bathe O.; Carroll P. R.; Chan J. M.; Disaia P.; Glenn P.; Kelley R. K.; Landen C. N.; Phillips J.; Prados M.; Simko J.; Smith-McCune K.; VandenBerg S.; Roggin K.; Fehrenbach A.; Kendler A.; Sifri S.; Steele R.; Jimeno A.; Carey F.; Forgie I.; Mannelli M.; Carney M.; Hernandez B.; Campos B.; Herold-Mende C.; Jungk C.; Unterberg A.; von Deimling A.; Bossler A.; Galbraith J.; Jacobus L.; Knudson M.; Knutson T.; Ma D.; Milhem M.; Sigmund R.; Godwin A. K.; Madan R.; Rosenthal H. G.; Adebamowo C.; Adebamowo S. N.; Boussioutas A.; Beer D.; Giordano T.; Mes-Masson A. -M.; Saad F.; Bocklage T.; Landrum L.; Mannel R.; Moore K.; Moxley K.; Postier R.; Walker J.; Zuna R.; Feldman M.; Valdivieso F.; Dhir R.; Luketich J.; Mora Pinero E. M.; Quintero-Aguilo M.; Carlotti C. G.; Dos Santos J. S.; Kemp R.; Sankarankuty A.; Tirapelli D.; Catto J.; Agnew K.; Swisher E.; Creaney J.; Robinson B.; Shelley C. S.; Godwin E. M.; Kendall S.; Shipman C.; Bradford C.; Carey T.; Haddad A.; Moyer J.; Peterson L.; Prince M.; Rozek L.; Wolf G.; Bowman R.; Fong K. M.; Yang I.; Korst R.; Rathmell W. K.; Fantacone-Campbell J. L.; Hooke J. A.; Kovatich A. J.; Shriver C. D.; DiPersio J.; Drake B.; Govindan R.; Heath S.; Ley T.; Van Tine B.; Westervelt P.; Rubin M. A.; Lee J. I.; Aredes N. D.; Mariamidze A.; Weinstein J. N.; Mishra L.; Akbani R.. - In: CELL SYSTEMS. - ISSN 2405-4712. - ELETTRONICO. - 7:(2018), pp. 422-437.e7. [10.1016/j.cels.2018.08.010]
A Pan-Cancer Analysis Reveals High-Frequency Genetic Alterations in Mediators of Signaling by the TGF-β Superfamily
Grazi G.;
2018
Abstract
We present an integromic analysis of gene alterations that modulate transforming growth factor β (TGF-β)-Smad-mediated signaling in 9,125 tumor samples across 33 cancer types in The Cancer Genome Atlas (TCGA). Focusing on genes that encode mediators and regulators of TGF-β signaling, we found at least one genomic alteration (mutation, homozygous deletion, or amplification) in 39% of samples, with highest frequencies in gastrointestinal cancers. We identified mutation hotspots in genes that encode TGF-β ligands (BMP5), receptors (TGFBR2, AVCR2A, and BMPR2), and Smads (SMAD2 and SMAD4). Alterations in the TGF-β superfamily correlated positively with expression of metastasis-associated genes and with decreased survival. Correlation analyses showed the contributions of mutation, amplification, deletion, DNA methylation, and miRNA expression to transcriptional activity of TGF-β signaling in each cancer type. This study provides a broad molecular perspective relevant for future functional and therapeutic studies of the diverse cancer pathways mediated by the TGF-β superfamily. To date, there are no studies of the TGF-β superfamily of signaling pathways across multiple cancers. This study represents a key starting point for unraveling the role of this complex superfamily in 33 divergent cancer types from over 9,000 patients.
| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
A Pan-Cancer Analysis Reveals High-Frequency Genetic Alterations in Mediators of Signaling by the TGF-β Superfamily.pdf
Accesso chiuso
Dimensione
6.23 MB
Formato
Adobe PDF
|
6.23 MB | Adobe PDF | Richiedi una copia |
I documenti in FLORE sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
