Abstract
Bakgrunn
In vitro
studier har vist seg rollen som BCL-2 familie av gener i livmorkreftutvikling. Rollen til genetiske varianter i BCL-2 gener og deres samspill med ikke-genetiske faktorer i utviklingen av livmorkreft er ikke undersøkt i epidemiologiske studier.
Pasienter og metoder
Vi har undersøkt forholdet mellom BCL-2 genet familie varianter og livmorkreftrisiko blant 1028 pasienter og 1,922 alders matchet samfunnet kontroller fra Shanghai, Kina. Vi har også undersøkt mulige interaksjoner mellom genetiske varianter og etablerte risikofaktorer (demografiske, livsstil og kliniske). Personer ble genotypet for 86 tagging enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i
BCL2, BAX, BAD Hotell og
BAK1
gener.
Resultater
Vesentlige foreninger med livmorkreft risiko ble funnet for 9 SNPs i
BCL2
genet (
P
trend 0,05 for alle). For SNPs rs17759659 og rs7243091 (mindre allelet for begge:
G
), foreninger var uavhengige. Den odds ratio var 1,27 (95% KI: 1,04 til 1,53) for kvinner med
AG: genotype for SNP rs17759659 og 1,82 (95% KI: 1,21 til 2,73) for kvinner med
GG
genotype for SNP rs7243091. Ingen interaksjon mellom disse to SNPs og etablerte ikke-genetiske risikofaktorer for livmorkreft ble lagt merke til.
Konklusjon
Genetiske polymorfismer i
BCL2
genet kan være forbundet med risiko av livmorkreft i kinesiske kvinner
Citation. Dorjgochoo T, Xiang YB, Long J, Shi J, Deming S, Xu WH, et al. (2013) Association of genetiske markører i BCL-2 Familie av apoptose-relaterte gener med livmorkreft Risiko i en kinesisk befolkning. PLoS ONE 8 (4): e60915. doi: 10,1371 /journal.pone.0060915
Redaktør: Yan Gong, College of Pharmacy, University of Florida, USA
mottatt: 16 juli 2012; Godkjent: 05.03.2013; Publisert: 23 april 2013
Copyright: © 2013 Dorjgochoo 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
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av National Cancer Institute ved National Institutes of Health [R01 CA064277, R01 CA092585, og delvis P30 CA68485] (https://www.nih.gov/). 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
Apoptose er en selektiv prosess for sletting av celler, som er en viktig fysiologisk prosess som kreves for vev størrelse regulering og morfogenese [1]. I pattedyrceller, blir apoptose indusert ved to forskjellige signalveier: extrinsic eller død reseptor og indre eller mitokondriell [1], [2]. Proteiner av BCL-2 familie er blitt identifisert som viktige komponenter i mitokondrie pathway. Medlemmer av BCL-2 familien kan fremme eller hemme apoptose ved å syntetisere anti-apoptotiske (dvs.
BCL2, BCL-XL
) eller pro-apoptotisk (dvs.
BAX
,
BAK, dårlig, BID, BCL-Xs
) proteiner [1] – [3]. På grunn av den sykliske mønster av
BCL2
ekspresjon i normale endometrium i løpet av menstruasjonssyklusen [4], [5], har det blitt foreslått at
BCL2
gen kan være den mest hormon avhengige medlem av BCL-2 familie av gener [4], [6].
BCL-2-familien proteiner spiller en avgjørende rolle i kreftutvikling. Den pro-apoptotiske
BAX, BAK Hotell og
BAD
gener antas å motsette celle kreftutvikling, mens
BCL2
genet kan fremme veksten av kreft celler ved å blokkere apoptose [7] , [8]. Over ekspresjon av anti-apoptotiske
BCL2
genet har blitt observert i forskjellige humane cancer vev, inkludert bryst, tykktarm, skjoldbruskkjertel og endometrial karsinom [7] – [10]. Forholdet mellom BCL-2 familie av gener og livmorkreft kom frem i lyset hovedsakelig gjennom
in vitro
studier av humane vevsprøver [6], [11], [12]. Over uttrykk for
BCL2
bremser ned cellevekst og svært høy uttrykk kan fremme celledød, mens lavere
BCL2
uttrykk kan være et tegn på hemming av apoptose i menneskets bryst og livmorkreft vev [13 ], [14]. Studier har også vist at
BCL2
uttrykk varierer etter grad av tumor aggressivitet og differensiering [13] – [15], og
BCL2
uttrykk har vist seg å være svært lav eller fraværende i høyere klasse Kreftsvulster sammenlignet med lavere klasse karsinomer [14]. Det har blitt hevdet at
BCL2
uttrykk kan undertrykkes under kreft progresjon [12], [16]. Dermed
BCL2
uttrykk kan være en verdifull prediktor for kreft progresjon og prognose [17] – [19]
Bare noen observasjonsstudier har undersøkt forholdet mellom genetiske varianter i BCL-. 2-genet familie, spesielt
BCL2
genet, med mottakelighet for myeloid leukemi, plateepitelkarsinom i hode og nakke, spiserørskreft og prostatakreft [20] – [23]. Resultatene tyder på at den BCL-2 familie av gener som spiller en viktig rolle i utviklingen av kreft. Til dags dato har ingen genetiske assosiasjonsstudier blitt publisert på rollen til BCL-2-genet familie varianter i utvikling av livmorkreft. Vi undersøkte om genetiske varianter i BCL-2-familien gener
BAD, BAX, BCL2
eller
BAK1
er forbundet med risiko for endometriekreft. Videre undersøkte vi om varianter i disse genene endre effekten av etablerte ikke-genetiske risikofaktorer for livmorkreft ved hjelp av data fra Shanghai livmorkreft Genetics Study (SECGS).
Materialer og metoder
Etikk uttalelse
de studieprotokoller ble godkjent av Institutional Review styrene i deltakende institutter, dvs. Vanderbilt University School of Medicine, Vanderbilt University, Nashville, Tennessee, USA; og Shanghai Cancer Institute, Shanghai, Kina; Shanghai, Kina. Alle deltakere gitt skriftlig, informert samtykke.
Studier befolkning og datainnsamling
SECGS bruker ressurser fra to studier og omfatter personer som deltok i Shanghai livmorkreft Study (SECS) og kontrollpersoner som deltok i Shanghai Breast Cancer Study (SBCS-, fase 1). Både SECS og SBCS er populasjonsbasert, case-kontrollstudier utført i Shanghai, Kina mellom 1996 og 2003, som brukte nesten identiske studieprotokoller. Detaljer av studiedesign for disse to studiene er blitt beskrevet i detalj et annet sted [24], [25]. Kort, 1208 tilfeller i alderen 30-69 år nylig diagnostisert med livmorkreft ble identifisert gjennom populasjonsbasert Shanghai Kreftregisteret mellom januar 1997 og desember 2003. kreftdiagnoser ble bekreftet av patologer. Kontrollene ble tilfeldig valgt fra den generelle befolkningen bruker Shanghai Resident registeret og alders frekvens tilpasset krefttilfeller. Den aktuelle studien omfatter 1.000 kontroller fra SECS og ytterligere 922 kreftfrie kontroller fra SBCS-.
Studiedeltakerne ble intervjuet for å få detaljert informasjon om demografi, livsstil, kostinntak og supplement bruk, menstruasjons og reproduktiv historie , hormonbruk, sykdomshistorie, vekt historie og familiehistorie med noen kreft. Antropometriske målinger, inkludert vekt, høyde og omkrets av midjen og hoftene, ble tatt av intervjuerne. Menopause er definert som opphør av menstruasjon i minst 12 måneder før referansen dato (diagnose dato for saker og intervju dato for kontroller), unntatt bortfaller som følge av graviditet, amming eller østrogen hormon bruk. Body mass index (BMI, vekt i kilo delt på høyde i meter kvadrat, kg /m
2) og midje-hofte omkrets ratio (WHR) ble beregnet ved hjelp av målte anthropometrics som beskrevet tidligere [26], [27 ]
SNP utvalg, identifikasjon og genotyping
haplotype merking SNPs (tagSNPs) i BCL-2-familien gener ble valgt ut fra Han-kinesiske data fra den internasjonale HapMap Project (http: /. /hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/) ved hjelp av Tagger programmet [28]. tagSNPs ble valgt basert på følgende kriterier: 1) genotype takst ≥95%, 2) mindre allel frekvens (MAF) ≥0.05, 3) ligger innenfor en region starter 5 Kb oppstrøms for transkripsjon start stedet og slutter fem Kb nedstrøms stoppkodonet av hvert gen og 4) koblingsulikevekt (LD) på
r
2
≥0.9. SNP’er med en kjent eller potensiell funksjon var inkludert. Genotyping ble utført ved Vanderbilt Microarray delte ressursen. Som en kvalitetskontroll (QC) prosedyre, inkludert vi 39 blindet duplikatprøvene og 12 HapMap DNA-prøver i genotyping. Den gjennomsnittlige konsistens prisen for disse prøver var 99,6%. Laboratorie ansatte ble blindet av case-control status og identitet av alle prøvene. Totalt 86 SNPs i BCL-2-familien gener (72 SNPs i
BCL2
, 4 SNPs i
BAD
, 5 SNPs i
BAX
, og 5 SNPs i .
BAK1
) ble inkludert i studien, med en gjennomsnittlig takst på 99,8%
Statistiske analyser
Vi brukte SAS programvare (versjon 9.2, SAS Institute, Inc. ) for de statistiske analysene. Demografiske, livsstil og kliniske faktorer ble sammenlignet mellom saker og kontroller ved hjelp av χ
2 test for kategoriske variabler og en
t
-test for kontinuerlige variabler. Beregning av allelfrekvenser og testing for Hardy-Weinberg likevekt (HWE) var basert på kontrolldata. LD mellom polymorfismer i
BCL2, BAD, BAX
, og
BAK1
gener ble undersøkt ved hjelp av HaploView, versjon 4.2 software [29]. Odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (CIS) ble avledet fra multivariate logistiske regresjonsmodeller for å evaluere sammenslutninger av poengsummen for etablerte risikofaktorer med livmorkreftrisiko og sammenslutninger av kreftrisiko med genotyper [dvs. homozygot (
AA
) for de store allel, heterozygot (
Aa
) og homozygot (
aa
) for den mindreårige allel] under tilsetningsstoff, dominante og recessive genetiske modeller. Alder (kontinuerlig) og utdanning (kategorisk) ble justert for i alt analyser. Ytterligere justering for menopausal status, familiehistorie med livmorkreft i førstegradsslektninger og BMI endret ikke gene-sykdom foreninger.
Vi avledet risiko score for etablerte risikofaktorer for livmorkreft basert på tidligere litteratur [30 ] – [34] og deres relative betydning i populasjonen (tabell 1). Menopausal status var sterkt korrelert med alder, og røyking og hormonbehandling (HRT) bruk var ikke signifikant assosiert med risiko for endometriekreft i denne populasjonen; dermed ble disse faktorene ikke inkludert i risiko poengsum beregningen for etablerte risikofaktorer. Som vist i tabell 1, tildeles vi en numerisk score (f.eks, 0, 1, 2) til hver kategori av de 9 risikofaktorer som var knyttet til livmorkreft i vår befolkning basert på deres bidrag til total risiko; disse inkludert alder (år, 45 = 0; 45-54 = 1, ≥55 = 2); BMI ( 18,5 = 0, 18,5 til 22,9 = 1, 23,0 til 27,4 = 2, ≥27.5 = 3); paritet (førstegangsgravide = 2, 1 = 1, ≥2 = 0), menstruasjon span (år: 28,0 = 0, 28,0 til 31,9 = 1; 32,0 til 35,1 = 2; ≥35.2 = 3), bruk av p-piller ( OC, aldri = 1, aldri = 0), regelmessig fysisk aktivitet (aldri = 1, aldri = 0), alkoholforbruk (aldri = 1, aldri = 0), historie av diabetes eller hypertensjon (ingen = 0, ja = 1) og tidligere endometriehyperplasi eller tykktarmskreft i førstegradsslektninger (ingen = 0, ja = 1). For alkoholforbruk og OC bruk vi byttet resultatet (noensinne = 0 og aldri = 1), siden disse er beskyttelsesfaktorer for livmorkreftrisiko basert på litteraturen [30] – [34]. Menstruasjon span ble beregnet basert på forskjellen mellom alderen på overgangsalder og menarche med vurdering av svangerskapsrelaterte variabler (amming og graviditet historie) og ble kategorisert basert på kvartil fordeling blant kontrollene. BMI ble kategorisert basert på World Health Organization (WHO) BMI cut-off poeng for asiatiske populasjoner. For hver deltaker, ble summen av score for alle risikofaktorer beregnes. Sammendrag Stillingen varierte fra 0 til 14, og ble anvendt for den aktuelle analyse. Vi evaluerte assosiasjoner mellom livmorkreftrisiko og scoret etablerte risikofaktorer som kontinuerlige eller kategoriske variabler (basert på tertile og median fordelinger blant kontroller).
I tillegg undersøkte vi effekten av to uavhengige SNPs på foreninger mellom scoret etablerte risikofaktorer og livmorkreft i stratifisert analyse av genotype. Tester for trend ble utført ved å skrive inn de kategoriske variablene som kontinuerlige parametre i modellene. Multiplikative interaksjoner mellom scoret risikofaktorer og genotype undergrupper ble vurdert ved å sammenligne forskjellen av tømmer likelihoods mellom modeller med hovedeffektene og modeller med både hovedeffekter og interaksjons vilkår. Vi brukte Hosmer og Lemeshow godhet-of-fit test for å sjekke den logistiske regresjonsmodeller. Alle statistiske tester var tosidige, og en
P
verdi 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.
P
-verdier presentert i denne artikkelen ble ikke korrigert for flere tester. Ingen av foreninger for de 86 SNPs testet ville statistisk signifikant (5,8 * 10
-4), hvis Bonferronikorreksjon ble brukt.
Resultater
Tabell 1 viser sammenslutninger av den etablerte risikofaktorer med livmorkreftrisiko i vår studiepopulasjonen. Tilfellene var eldre enn kontrollene (gjennomsnittsalder: 54,8
vs
50,8
P
0,01.). Foreninger for de fleste faktorer som er presentert i tabell 1 var i samsvar med tidligere publisert litteratur. Hyppigheten av alkoholforbruket var lavt i vår befolkning (3,1% for saker og 4,9% for kontroller) og ble omvendt assosiert med risiko for endometriekreft. Ingen åpenbar sammenheng ble identifisert mellom HRT bruk eller sigarettrøyking og kreftrisiko, men frekvensen av eksponering for disse faktorene var veldig lavt.
Sammenslutning av ikke-genetiske risiko score med livmorkreftrisiko er presentert i tabell 2. når analysert som en kontinuerlig variabel, OR var 1,65 (95% KI: 1,56 til 1,75) for hver økning i risikoscore. Når risiko score ble kategorisert i tertiles, kvinner som var i høyeste tertile hadde 8,83 ganger (95% KI: 6,44 til 12,1) høyere risiko for endometriekreft (
P
trend 0,01) sammenlignet med kvinner som var i laveste tertile. Risikoestimater økte 3,76 ganger blant kvinner med risiko poengsum ≥7 (median range) sammenlignet med kvinner som har risikoscore var. 7
Ni av de 72 SNPs i
BCL2
genet (rs12961976, rs17759659, rs2170294, rs4941195, rs4987768, rs7230177, rs7231901, rs7243091 og rs9807663) hadde en statistisk signifikant sammenheng med risiko for endometriekreft (
P
0,05, tabell 3), som alle er intronic til
BCL2
. Disse 9 SNPs ligger i 4 haplotype blokker i
BCL2
genomisk region og r
2 verdier ble høy ( 0,8) mellom syv av disse SNPs (data ikke vist). SNP rs17759659 var i LD (r
2 av 0,825) med SNPs rs10460159, rs11663788 og rs6810, som er i spådd miRNA bindingssteder. Totalt sett, bare to SNPs, rs17759659 og rs7243091, (r
2 0,3) ble funnet å være uavhengige av hverandre og ble begge assosiert med risiko for livmorkreft, selv etter justering for hverandre i modellen. De mindre alleler (
G
) av både rs17759659 og rs7243091 var assosiert med økt risiko for livmorkreft (for rs17759659, OR = 1,27, 95% KI: 1,04 til 1,53 for kvinner med
GA
genotype, for rs7243091, OR = 1,82, 95% KI: 1,21 til 2,73 for kvinner med
GG
genotype). Ingen av SNPs i
BAD, BAX
eller
BAK1
gener ble forbundet med risiko.
Vi har evaluert videre om SNPs rs7243091 eller rs17759659 har et modifiserende effekt sammenhenger mellom poengsummen for etablerte risikofaktorer og risiko for endometriekreft (tabell 4). Vi fant ingen bevis for at disse to SNPs endre sammenslutning av ikke-genetiske risikofaktorer med livmorkreft (
P
for samhandling = 0,87 for rs7243091 og 0,62 for rs17759659).
Diskusjoner
Så langt vi kjenner til, er dette den første studien for å evaluere genetiske varianter i BCL-2 familie av gener sammen med kvantifisert effekten av etablerte risikofaktorer på livmorkreftrisiko. Vanlige genetiske varianter i BCL-2-familien gener
BCL2
,
BAD, BAX Hotell og
BAK1
ble grundig evaluert for assosiasjoner med livmorkreftrisiko. Ni av de 72 SNPs undersøkt i
BCL2
genet, rs12961976, rs17759659, rs2170294, rs4941195, rs4987768, rs7230177, rs7231901, rs7243091 og rs9807663, hadde en statistisk signifikant sammenheng med risiko for endometriekreft og to SNPs, rs17759659 og rs7243091, (r «> 2 0,3) ble funnet å være uavhengige av hverandre, og begge ble forbundet med risiko for endometrial cancer. De 9 sykdomsassosierte SNPs i intronic regionen
BCL2
ser ikke ut til å endre aminosyrer, slik at deres forhold til den underliggende biologi livmorkreft er fortsatt uklart. Vi fant også at en risikoscore opprettes basert på etablerte livmorkreft-risikofaktorer [32] – [34], inkludert alder, BMI, paritet, menstruasjons span, fysisk aktivitet, OC, alkoholbruk, historie av diabetes og høyt blodtrykk og historie av endometrial og kolorektal kreft i førstegradsslektninger, var svært forutsigbar for livmorkreftrisiko i vår studiepopulasjonen. Men risikoscore assosiasjoner med livmorkreft ble ikke nevneverdig endret av SNPs rs7243091 eller rs17759659.
Til tross for de begrensede observasjonsdata om forholdet mellom BCL-2-genet familie polymorfismer og livmorkreft, våre funn på sammenhengen mellom genetiske varianter i
BCL2
genet og livmorkreft risiko er i samsvar med funn fra tidligere menneskelig svulst vev studier som har klart demonstrert en rolle for medlemmer av BCL-2 familie av gener, spesielt
BCL2 Hotell og
BAX
gener, i livmorkreft [11], [12], [14] – [16]. De fleste slike studier har funnet liten eller ingen ekspresjon av
BCL2
i endometriet [14], [17], [18], men bevisene ikke var helt konsistent [14]. Laboratoriestudier har også vist at
BCL2
genekspresjon er relatert til graden av aggressivitet og differensiering i endometriet [6], [14]. For eksempel Vaskivuo
et al.
Observert lave nivåer av
BCL2
uttrykk i klasse I endometrial carcinoma og svært lave nivåer eller ingen
BCL2
uttrykk i klasse II og III livmor Kreftsvulster, henholdsvis [14], noe som tyder på at
BCL2
g ene er en verdifull prediktor for utvikling av sykdommen [15].
det har også blitt foreslått at
BCL2
kan være den mest hormonavhengig medlem av BCL-2 familie av gener, og at
BCL2
ekspresjonsmønstre i normal endometrium kan variere avhengig av menstruasjonssyklusen fase eller hormonelle miljø [4], [5]. Dette syklisk mønster av
BCL2
uttrykk redusert eller forsvant etter administrering av levonorgestrel, et syntetisk gestagen som brukes i enkelte hormonelle prevensjonsmidler [35], og
BCL2
ble over uttrykt i anti-progestin-behandlet endometrium [36], viser at eksogene steroidhormoner påvirker
BCL2
uttrykk i den menneskelige endometrium. Men i vår studie, fant vi ingen modifiserbare effekten av to uavhengige SNPs i
BCL2
genet på assosiasjoner mellom ikke-genetiske faktorer, blant annet hormonelle faktorer, og livmorkreft risiko. Disse resultatene kan være grunn av størrelsen av utvalget ikke å være stor nok til å påvise slike interaksjoner eller de studerte SNP’er kanskje ikke være mulig knyttes til BCL2 genfunksjon. Videre studier med større utvalg, omfattende evaluering av genetiske varianter, og fortrinnsvis er en direkte måling av østrogennivå er nødvendig for å forstå hvilken rolle
BCL2
i livmorkreftutvikling.
Vår studie har flere sterke sider, blant annet bruk av en populasjonsbasert utvalg, en relativt stor utvalgsstørrelse, en genetisk homogen befolkning, høye responsrater på rekruttering (82,8% for saker og 74,4% [den SECS] og 90,3% [den SBCS-] for kontroller ), og histopatologi bekreftede tilfeller status, som alle bidrar til å begrense valg og feilklassifisering skjevheter. Detaljert informasjon om reproduktive og livsstilsfaktorer, medisinsk historie, og målte anthropometrics ble samlet av opplært intervjuere. Ingen epidemiologisk studie har ennå samtidig evaluert et stort antall av polymorfismer i flere apoptose-relaterte gener i BCL-2 familie med risiko for endometriekreft. I tillegg vurderte vi også de potensielle interaksjoner mellom etablerte risikofaktorer og genetiske markører. Begrensninger av denne studien bør også vurderes ved tolkning av resultatene. Først denne studien evaluerte 86 SNPs, og ingen av foreningene vil statistisk signifikant (5,8 * 10
-4), hvis Bonferronikorreksjon ble brukt, sannsynligvis på grunn av den lille størrelsen på utvalget. For det andre, er vår studie den første systematiske studien av genetiske sammenhenger mellom BCL-2-familien gener og livmorkreftrisiko, og funnene må bli replikert i en uavhengig kohort av livmorkreftpasienter. Sist, mangelen på en direkte måling av østrogen hormonnivået hindret oss i å undersøke den potensielle rolle BCL-2-familien gener i sammenheng med hormoneksponering.
I sammendraget, fant vi at to uavhengige SNPs i
BCL2
genet ble forbundet med risiko for endometriekreft blant kinesiske kvinner. Vi fant imidlertid lite som tyder på at disse polymorfismer endre sammenslutning av etablerte risikofaktorer med livmorkreft. Videre studier er nødvendig for å bekrefte våre funn og for å klargjøre rollen av gen-miljø interaksjoner i livmorkreftutvikling.
Takk
Forfatterne takker Dr. Fan Jin for hennes bidrag til gjennomføringen av studien i Shanghai, Ms. Regina Courtney og Dr. Shawn Levy for sine bidrag til genotyping, Ms Bethanie Rammer og fru Jacqueline Stern for redigering og klargjøring av manuskriptet, Dr. Xiaoyan Wu for hennes assistanse i datakvalitet kontroll, og studiens deltakere og forskere av SECS og SBCS.
