Abstract
Bakgrunn
Identifiseringen av resistensgener for bestemte typer kreft kan gi nødvendig informasjon for komplett karakterisering av kreftsyndromer. Åtte enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs), rs465498, rs17728461, rs4488809, rs753955, rs13361707, rs9841504, rs2274223, og rs13042395, ble rapportert av genom bredt assosiasjonsstudier (GWASs) å være nært knyttet til mottakelighet for lungekreft (LC), mage kreft (GC) eller spiserørskreft (EF) i Han befolkningen fra Nord eller Sør-Kina. Imidlertid kan kinesiske Han-folk fra ulike geografiske områder har ulike genetiske bakgrunn. Denne studien tar sikte på å vurdere de genetiske sammenslutninger av de åtte SNPs er nevnt ovenfor med tre kreftrisiko i en Han befolkning fra nordvest Kina.
Metoder
Det er totalt 186 kreftfrie kontroller og 436 tilfeller med ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) (159 tilfeller), ikke-Cardia GC (167 tilfeller) eller EF (110 saker) ble inkludert i denne studien. Chi-kvadrat test og polytomous logistisk regresjon ble brukt for å estimere sammenhengen mellom åtte kreftrelaterte SNPs og tre krefttilfeller i en Han kinesisk befolkning fra nordvest Kina. Logistisk regresjon resultatene ble justert for konfunderende faktorer og Benjamini og Hochberg False Discovery Rate (FDR) metoden ble brukt til å justere flere hypotesetester. Association analyser av sigarettrøyking eller alkohol drikking status ble analysert ved crossover-analyser.
Resultater
En av de åtte SNPs, ble rs17728461 assosiert med NSCLC mottakelighet (i en heterozygot modell, OR = 0,44, 95% CI = 0,27 til 0,72,
p
= 0,001). To SNPs, rs753955 og rs13042395, var assosiert med risiko for ikke-Cardia GC i ulike genetiske modeller (
p
0,05). Ingen SNPs ble assosiert med EF. Den crossover analyser viste at rs13042395 CT genotype, kombinert med røyking eller alkohol drikking, ytterligere kan øke risikoen for ikke-Cardia GC (
p
0,05).
Konklusjoner
Disse resultatene indikerte at rs17728461 kan være spesifikt assosiert med risiko for NSCLC. rs753955 og rs13042395 ble spesifikt knyttet mottakelighet for ikke-Cardia GC i Ningxia Han-kinesere. Resistensassosierte polymorfismer i de nordvestlige Han-kinesere var ikke veldig konsekvent med de i de nordlige Han-kinesere eller sørlige Han-kinesere. Valideringen av disse funnene med en funksjonell evaluering og en større befolkning er fortsatt nødvendig
Citation. Dong Y, Chen J, Chen Z, Tian C, Lu H, Ruan J et al. (2015) Evaluering av Association of Eight Polymorfisme med kreft følsomhet i en Han kinesisk befolkning. PLoS ONE 10 (7): e0132797. doi: 10,1371 /journal.pone.0132797
Redaktør: Scott M. Langevin, University of Cincinnati College of Medicine, USA
mottatt: 18 februar 2015; Godkjent: 18 juni 2015; Publisert: 15.07.2015
Copyright: © 2015 Dong et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet: All relevant data er innenfor papir
Finansiering: Dette arbeidet ble støttet av Natural Science Foundation National of China (tilskudds tall 81460434, 81160249, 81260339, 81301886, og 81.160.252 til WJY, JC, og HSL, http:. //www.nsfc.gov.cn/), Ningxia Natural Science Foundation (tilskudd nummer NZ13057 til WJY). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Kreft er nå forstått å ha både en genetisk og miljømessig komponent. Studier av arvelige kreftsyndromer og målrettet og genom-wide mutasjonsanalyser har gitt rikelig med bevis for deltakelse av genetiske endringer i kreftutvikling [1]. Forstå genetiske faktorer i forhold til kreft er viktig fordi identifisere slike faktorer kan være nyttig for risiko prediksjon og for utvikling av chemo-forebyggende midler og andre forebyggende tiltak [2].
Til nå genom-wide association studies (GWASs), en kraftig metode for å undersøke de genetiske determinanter av komplekse sykdommer, har blitt identifisert flere hundre SNP’er relatert til risikoen for kreft [3], inkludert lungekreft (LC), magekreft (GC), og spiserørskreft (EC ). Den GWAS av Hu
et al
indikerte at fire SNPs, rs465498 på 5p15.33, rs17728461 på 22q12, rs4488809 på 3q28, og rs753955 på 13q12, var assosiert med LC risiko i Han-kinesere [4]. To nye SNPs, rs13361707 på 5q13.1 og rs9841504 på 3q13.31, identifisert av Shi
et al
, var signifikant assosiert med risiko for GC [5]. To SNPs, rs2274223 på 10q23 og rs13042395 på 20p13, var assosiert med risiko for EC i et stort antall han-kinesere [6]. Men Han-populasjoner som ble rekruttert til disse tre GWASs ble hovedsakelig valgt fra det nordlige Kina (Beijing by) eller sørlige Kina (Nanjing by i Jiangsu-provinsen). Kinesiske Han-folk fra forskjellige steder kan ha ulike genetiske bakgrunn på grunn av deres komplekse opprinnelse og lang historie av samhandling med mange omkringliggende etniske grupper [7]. Derfor Han-folk fra Ningxia Hui autonome regionen, som ligger i det nordvestlige Kina, kan ha en annen genetisk bakgrunn fra de i det nordlige eller sørlige Kina. For ytterligere å utforske foreninger og særegenheter av de åtte SNPs (rs465498, rs17728461, rs4488809, rs753955, rs13361707, rs9841504, rs2274223, og rs13042395) nevnt ovenfor med mottakelighet av tre krefttilfeller i Han-kinesiske befolkningen i Ningxia-regionen i nordvest Kina, en sykehusbasert case-control studie ble utført.
prøver og metoder
Studier befolkning og datainnsamling
Alle prøvene var fra Ningxia Han beboere som doms innfødte bor steder var Ningxia Hui autonome region og minst tre generasjoner av familien var Han-folk. Pasienter med primær ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), non-Cardia GC eller EC ble rekruttert mellom 2009 og 2012 i General Hospital i Ningxia Medical University (Ningxia-regionen, Kina). Alle de inkluderte kreftpasienter ble diagnostisert av patologiske midler, og deres diagnoser ble histologisk bekreftet. I tillegg ble pasienter med kroniske sykdommer, tilstander som er involvert vitale organer, eller alvorlig endokrinologisk, metabolske eller ernæringsmessige sykdommer ekskludert fra denne studien. Pasientene ble også ekskludert hvis de hadde fått noen blodoverføring i løpet av de siste 6 månedene, immunsuppressiv behandling, kjemoterapi eller strålebehandling.
Sunn, ubeslektede individer ble tilfeldig rekruttert som kontrollpersoner fra helsesjekk-up senteret på general Hospital i samme periode. Inkluderingen kriteriet for kontrollene var fraværet av kreft historie. Ingen av disse friske mennesker hadde en historie med kontakt med et sterkt kreftfremkallende som asbest, arsenikk, benzen og så videre.
Hver gjenstand ble personlig avhørt av trente intervjuere ved hjelp av en forhåndstestet spørreskjema for å innhente informasjon om demografiske data, inkludert alder ved diagnose, kjønn, etnisitet, familiehistorie med kreft, bolig region, yrke, stue og spisevaner (
e
.
g
., røyking og alkoholbruk) . Personer som røykte en sigarett per dag i mer enn ett år ble klassifisert som røyker, og de som hadde tre ganger eller flere alkoholholdige drinker i uken i mer enn 6 måneder ble definert som drikker alkohol. Etter intervjuet ble 2 ml prøver av venøst blod fra hver deltaker for DNA forberedelse og genotyping. Til slutt ble 440 tilfeller (inkludert 162 NSCLC pasienter, 168 ikke-Cardia GC pasienter, og 110 EC pasienter) og 186 kreftfrie kontroller inkludert i denne studien.
Dette sykehusbasert case-control studie ble godkjent ved medisinsk etikk Review Committee of Ningxia Medical University (Ningxia-regionen, Kina). Signert informert samtykke ble innhentet fra hver deltaker.
SNP utvalg og genotyping
Litteratur om GWASs publisert før desember 2012 ble gjennomgått, og søker SNPs som tidligere ble rapportert å være assosiert med LC (rs465498, rs753955, rs17728461, og rs4488809), GC (rs13361707 og rs9841504) og EC (rs2274223 og rs13042395) ble valgt for undersøkelse. Genomisk DNA ble ekstrahert fra perifert blod leukocytter av deltakerne ved hjelp av en QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen, Hilden, Tyskland) etter produsentens instruksjoner og lagret ved -20 ° C inntil bruk.
SNP genotyping arbeid var utføres av en forbedret multiplex ligase påvisningsreaksjon metode (iMLDR, Genesky Bio-Tech Cod., Ltd, Shanghai, Kina) som tidligere beskrevet [8]. Primerne for polymerase-kjedereaksjon (PCR) og prober for LDR var oppført i tabell 1. To negative kontroller ble satt: en med dobbeltdestillert vann som templat, og den andre med DNA-prøven uten primere samtidig som alle andre betingelser de samme i en plate. Duplikat prøver ble utformet og resultatene var konsistente. Ringeprisene i genotyping av alle disse åtte SNPs var over 99% (tabell 2). Tre NSCLC tilfeller og ett ikke-Cardia GC tilfeller ble ekskludert på grunn av lav genotyping kvalitet. rs9841504 og rs2274223 ble også valgt og genotypet ved både iMLDR metode og direkte sekvensering metode for å evaluere konkordans av genotyping. Konkordansen priser i genotyping av to SNPs var 100%. Endelig, 436 tilfeller (159 NSCLC pasienter, 167 ikke-Cardia GC pasienter, og 110 EC pasienter) og 186 kreftfrie kontroller ble inkludert i denne studien.
Statistisk analyse
En chi-squared test ble brukt for å vurdere forskjellene i fordelingen av demografiske karakteristika, utvalgte variabler og genotyper mellom sakene og kontroller. Kontinuerlige variabler ble analysert ved hjelp av Student
t
test. Genotypefrekvensene i kontrollpersoner for hver SNP ble testet for avgang fra Hardy-Weinberg likevekt (HWE) ved hjelp av godhet-of-fit
χ
2
test. Polytomous logistisk regresjon ble brukt for å estimere de justerte odds ratio (ORS) og 95% konfidensintervall (CIS) for sammenhengen mellom genetiske varianter og kreftrisiko, som vurderes av ulike genetiske modeller (additiv, heterozygot, homozygot, og dominerende og recessive) justert for alder, kjønn, familiehistorie med kreft, røyking og alkohol drikking status. Benjamini og Hochberg False Discovery Rate (FDR) metoden ble brukt til å justere flere hypotesetester. Crossover analyser ble brukt til å drive foreningen analyser mellom rs13042394 og ikke-Cardia GC av sigarettrøyking eller alkohol drikking status. Alle de statistiske analysene ble utført ved hjelp av Microsoft Excel 2007, SPSS 17,0 statistikkpakke (SPSS, Chicago, IL) og plink-1.07-dos program. Standarden α = 0,05.
Resultater
Demografiske data av deltakerne
Demografiske data som alder, kjønn og familiehistorie med kreft, røyking og alkohol drikking for alle fag rekruttert i denne studien ble oppsummert i Tabell 3. det var signifikante forskjeller mellom NSCLC, ikke-Cardia GC eller EC gruppe og en kontrollgruppe i alder (
p
0,05). Ingen statistisk signifikant forskjell ble funnet i kjønns mellom NSCLC gruppen (hanner utgjøre 64,2%) og kontrollgruppen (hanner utgjøre 60,8%). Imidlertid er prosentandeler av menn i ikke-cardia GC (72,5%) og EC (74,5%) var høyere enn i kontrollgruppen (60,8%). Forskjellen mellom NSCLC og kontrollgruppen i alkohol drikking var ikke signifikant, men mer NSCLC var sigarett røykere (
p
= 0,027). Statistisk signifikante forskjeller ble funnet mellom ikke-Cardia GC eller EF og røyking, drikking av alkohol eller familiehistorie med kreft (
p
0,05).
Resultatene fra den logis regresjonsanalyser i tabell 4 indikerte at sammenhengen mellom NSCLC og sigarettrøyking eksponering var signifikant (OR = 1,65, 95% CI = 1,06 til 2,57,
p
= 0,027). Lignende resultater ble funnet mellom ikke-Cardia GC eller EF og sigarettrøyking eksponering (OR = 2,91, 95% CI = 1,88 til 4,51,
p
0,001, og OR = 2,72, 95% CI = 167- 4,42,
p
0,001, henholdsvis) eller drikking av alkohol eksponering (OR = 3,22, 95% CI = 1,92 til 5,39,
p
0,001, og OR = 3,11, 95% CI = 1,76 til 5,48,
p
0,001, henholdsvis)
Genetisk fordeling av SNPs i en case-control studie
Basis informasjon om det. valgt SNP’er ble vist i tabell 2. Alle de SNP hadde fordelinger innenfor rammen av HWE for kontrollpopulasjon. Genotypefrekvensene av de åtte SNPs i sakene og kontroller ble vist i tabell 5.
Association mellom SNPs og kreft
Polytomous logistisk regresjon ble brukt for å estimere sammenhengen mellom SNPs og kreftrisiko ved bruk av ulike genetiske modeller. Resultatene ble oppført i tabellene 6 og 7, og alle resultatene ble justert etter alder, kjønn, familiehistorie med kreft, røyking og drikking av alkohol.
Etter å ha justert ved Benjamini og Hochberg False Discovery Rate (FDR) -metoden, bare en av de åtte SNPs, rs17728461 i
HORMAD2 Anmeldelser –
LIF
genet ble forbundet med NSCLC risiko. CG heterozygote av rs17728461, sammenlignet med CC homozygot, var assosiert med en redusert risiko for NSCLC (justert OR = 0,44, 95% CI = 0,27 til 0,72,
p
= 0,0010).
To av de åtte SNPs, rs753955 i
MIPEP-TNFRSF19
genet og rs13042395 i
C20orf54
genet, var assosiert med mottakelighet av ikke-Cardia GC. rs753955 G-allelet var forbundet med en økt risiko for ikke-Cardia GC (additiv modell: OR = 1,86, 95% CI = 1,34 til 2,58,
p
= 0,0002). I homozygot modell, ikke-Cardia GC risiko for rs753955 GG genotype bærere var 4.69 ganger enn de som bærer rs753955 AA genotype (OR = 4,69, 95% CI = 02.18 til 10.08,
p
= 0,0001) Samme resultat ble funnet i recessive modell (OR = 4,04, 95% CI = 1,99 til 8,23,
p
= 0,0001). Tilsvarende ble rs13042395 CT genotype eller CT + TT genotype assosiert med økt risiko for ikke-Cardia GC sammenlignet med CC genotype (heterozygot modell, OR = 2,54, 95% CI = 1,57 til 4,10,
p
= 0,0001, dominerende modellen. OR = 2,25, 95% CI = 1,43 til 3,53,
p
= 0,0004)
det ble ikke observert noen sammenheng mellom de åtte SNPs og EC risiko i denne studien .
crossover analyse av sigarettrøyking eller alkohol drikking status
resultatene av crossover analyser av sigarettrøyking eller alkohol drikking status ble vist i tabell 8. crossover analyse indikerte at det var signifikant økt risiko for non-Cardia GC blant deltakerne med rs13042395 CT + TT genotype som også var sigarett røykere eller drikker alkohol sammenlignet med de ikke-sigarett røykere eller ikke-drikker alkohol som bar rs13042395 CC genotype (justert OR = 6,03, 95% CI = 2,63 -13,86,
p
0,0001, og justert OR = 4,62, 95% CI = 1,87 til 11,39,
p
= 0,0009, henholdsvis). Når fokusert på rs13042395 CT operatører som også var sigarett røykere eller drikker alkohol, er risikoen for ikke-Cardia GC ytterligere økt (justert OR = 6,75, 95% CI = 2,78 til 16,36,
p
0,0001, og justert OR = 7,47, 95% CI = 2,50 til 22,32,
p
= 0,0003, separat).
Diskusjoner
Kreft er den nest største årsaken til død og uførhet i verden, bak bare hjertesykdom [9]. Ifølge den nye versjonen av International Agency kreftforskning (IARC) «s online database GLOBOCAN 2012, blant de mer enn to dusin forskjellige kreftformer som har blitt undersøkt, LC, ikke-Cardia GC, og EC rang i topp ti i forekomst og dødelighet [10]. Omtrent 40% av nye tilfeller og dødsfall fra disse tre krefttilfeller i verden har skjedd i Kina som gjør LC, ikke-Cardia GC og EF en stor trussel mot menneskers helse i Kina [10].
For å vurdere assosiasjoner mellom SNPs og kreft, har et stort antall studier utført i det siste tiåret i ulike etniske populasjoner, inkludert Han-kinesere. Han kinesiske befolkningen er den største etniske gruppen i Kina, komponere 98% av hele den kinesiske befolkningen [7]. Noen studier har rapportert at den genetiske bakgrunn av Han befolkningen i Nord-Kina er forskjellig fra den i det sørlige Kina [11-14]. Derfor Han kinesiske befolkningen, en tilsynelatende homogen befolkning, har faktisk en komplisert underlaget. I denne studien analyserte vi assosiasjoner mellom de åtte SNPs som tidligere ble rapportert i GWASs fra to Han populasjoner i ulike geografiske steder og NSCLC, ikke-Cardia GC og EC i en Han kinesisk befolkning fra nordvest Kina.
blant de åtte SNPs, ble bare rs17728461 spesifikt knyttet NSCLC i vår studie. rs17728461 ligger ved 22q12.2, ca 38 kb nedstrøms av
LIF
genet som koder for leukemi hemmende faktor (LIF). LIF spiller en viktig rolle i prosessen med LC gjennom signal transduseren og aktivator av transkripsjon 3 (STAT3) pathway [15, 16]. Hu
m.fl.
«s GWAS først identifisert rs17728461 G-allelet som en risikofaktor for LC i Han-populasjoner fra nordlige og sørlige Kina. I kontrast, men vårt arbeid fant at rs17728461 G-allelet var assosiert med en redusert risiko for NSCLC i en Han befolkning fra nordvest Kina. Allelet informasjon indikerer at den mindreårige allelfrekvenser (MAF) av rs17728461 i befolkningen fra nordvest Kina og bestandene fra nordlige og sørlige Kina variert mye (0,26
vs
. 0,17).
To det ble ikke observert andre SNP’er, rs753955 og rs13042395 for å være spesifikt og hver for seg forbundet med ikke-cardia GC risiko i denne studien. rs753955 ligger i
MIPEP
genet på 13q12.12, koding mitokondriemellom peptidase (MIPEP). MIPEP kan bidra til frataxin mangel og jern utnyttelse og den eksakte mekanismen for MIPEP i kreftutvikling fortsatt må tas opp i framtiden [17]. Hu
m.fl.
«s GWAS først rapportert at rs753955 G-allelet ble korrelert med mottakelighet av LC i populasjoner fra både nordlige Kina og Sør-Kina. I vår studie ble imidlertid rs753955 G-allel funnet å være relatert til ikke-Cardia GC risiko i stedet for LC risiko i Han-befolkningen fra nordvest Kina. I tillegg har vi også lagt merke til at rs13042395 T-allelet var assosiert med økt risiko for ikke-Cardia GC. Resultatene av crossover analyse av sigarettrøyking eller alkohol drikking status videre indikert at rs13042395 CT bærere viste en signifikant økt risiko for ikke-Cardia GC når de var også sigarett røykere eller drikker alkohol. rs13042395, som ligger i
C20orf54
genet på 20p13, ble først rapportert som en risikofaktor for esophageal plateepitelkarsinom (ESCC) i Wang
m.fl.
«s GWAS av en nordlig Han befolkning. Men fem studier fra ulike grupper, inkludert våre, ikke klarte å finne noen tilknytning til EF [18-21]. I tillegg, i en senere studie, Wang
et al
rapporterte en korreksjon som den publiserte foreningen for rs13042395 T-allelet ikke kan bli kopiert i flere analyser av data fra samme region; den originale funn kan være et resultat av en utilstrekkelig kontroll for befolkningen stratifisering ved hjelp av genetisk uovertruffen fag eller, mindre sannsynlig, kunne ha vært på grunn av sjanse alene [6].
Totalt analyserte vi assosiasjoner mellom den rapporterte åtte SNPs og risikoen for tre kreft (NSCLC, ikke-Cardia GC og EC) i en Han befolkning fra nordvest Kina. Våre statistiske data viste at rs17728461 ble spesifikt assosiert med risiko for NSCLC, rs753955 og rs13042395 ble spesifikt relatert med følsomhet for ikke-cardia GC. Mottakelighet polymorfismer i de nordvestlige Han-kinesere var ikke veldig konsekvent med de i den nordlige eller sørlige Han-kinesere.
Konklusjoner
I konklusjonen, vårt arbeid og at andre har vist at mottakelighet polymorfismer identifisert i GWASs kan variere i ulike etniske populasjoner, selv i svært nære Han befolkning som lever i ulike geografiske områder. Imidlertid bør flere begrensninger av vårt arbeid nevnes. Først, siden alle deltakerne ble inkludert fra et sykehus og gjennomsnittlig alder av kontrollene var også yngre enn de av tilfellene, derfor utvalgsskjevhet kan ikke utelukkes. For det andre, ble våre resultater oppnådd med en begrenset prøvestørrelse, slik at vi kan trekke bare foreløpige konklusjoner. Endelig er funksjonelle analyser som kreves for videre studier. Derfor er validering av disse funnene ved en undersøkelse med en større befolkning nødvendig.
Takk
Vi takker Wiley for språklig assistanse under forberedelsen av dette manuskriptet. Vi takker alle deltakerne i denne studien.
