Abstract
mitokondrielle genomet koder for syntese av 13 proteiner som er avgjørende for oksidativ fosforylering (OXPHOS) system. Arvet variasjon i mitokondrie gener kan påvirke kreftutvikling gjennom endringer i mitokondrie protein, forandre OXPHOS prosessen, og å fremme produksjonen av reaktive oksidative arter. For å undersøke rollen til OXPHOS sti og mitokondrielle gener i tykk- og endetarmskreft (CRC) risiko, testet vi 185 mitokondrielle SNPs (mtSNPs), som ligger i 13 gener som utgjør fire komplekser av OXPHOS veien og mtSNP grupperinger for rRNA og tRNA, i 2453 kolorektal kreft-tilfeller og 11,930 kontroller fra den multietniske Cohort Study. Bruke sekvens kjernen foreningen testen, undersøkte vi den kollektive sett av 185 mtSNPs, samt undergrupper av mtSNPs gruppert etter mitokondrielle trasé, komplekser, og gener, justert for alder, kjønn, Hovedkomponentene i global herkomst, og selvrapportert mors rase /etnisitet. Vi har også testet for haplogroup foreninger som bruker ubetinget logistisk regresjon, justert for de samme kovariatene. Stratifisert analysene ble utført av selvrapportert mors rase /etnisitet. I europeiske amerikanere, en global test av alle genetiske varianter av mitokondrielle genomet identifisert en forbindelse med CRC risiko (P = 0,04). I mtSNP-undergruppe analyse, NADH dehydrogenase 2 (
MT-ND2
) genet i Complex jeg var assosiert med CRC risiko på en P-verdi på 0,001 (q = 0,015). I tillegg ble haplogruppe T assosiert med CRC risiko (OR = 1,66, 95% KI: 1,19 til 2,33, P = 0,003). Ingen signifikante mitokondrie sti og genet foreninger ble observert i de resterende fire rasemessige /etniske grupper-afrikanske amerikanere, asiatiske amerikanere, Latinos, og Native Hawaiians. Oppsummert våre funn tyder på at variasjoner i mitokondrielle genomet og særlig i
MT-ND2
genet kan spille en rolle i CRC risiko blant europeiske amerikanere, men ikke i andre mors rase /etniske grupper. Videre replikering utvises og fremtidige studier bør vurdere bidraget av mitokondrielle proteiner kodet av både kjernekraft og mitokondrielle genomer til CRC risiko
Citation. Li Y, Beckman KB, Caberto C, Kazma R, Lum-Jones A , Haiman CA, et al. (2015) Association of Genes, Pathways, og Haplogroups av mitokondrie Genome med risikoen for tykktarmskreft: Den multietniske Cohort. PLoS ONE 10 (9): e0136796. doi: 10,1371 /journal.pone.0136796
Redaktør: Anita Kloss-Brandstätter, Innsbruck Medical University, ØSTERRIKE
mottatt: 18 juni 2015; Godkjent: 07.08.2015; Publisert: 04.09.2015
Copyright: © 2015 Li 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 i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Dette arbeidet ble finansiert gjennom NCI (CA140636, CA173782, CA63464, CA54281, CA33619, CA164973 og CA98758). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:. Forfatterne erklærer at forfatteren, Remi Kazma, er ansatt i Novartis Institutes for biomedisinsk Forskning. Den Funder gitt støtte i form av lønn for forfatteren Remi Kazma, men ikke har noen ekstra rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet. De spesifikke roller disse forfatterne er formulert i § «forfatter bidrag». Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
Tykktarmskreft er den tredje vanligste kreftformen blant menn og kvinner i USA. I 2015 ble anslagsvis 220,800 nye kolorektal kreft (CRC) diagnostisert i USA [1]. Omtrent 35% av risikoen for CRC er knyttet til arvelige faktorer, [2]. Nær femti risiko loci for CRC har blitt identifisert av genom-wide association studier som har fokusert på felles varianter av atom genomet [3-7]. Men disse loci forklare bare en liten andel av arvbarheten av tykktarmskreft og andre arvelige faktorer gjenstår å bli oppdaget.
Over 70 år siden, Otto Warburg rapporterte en endret metabolisme blant kreftceller preget av en økning i glukose opptak og glykolyse til tross for en tilstrekkelig oksygentilførsel for mitokondrie respirasjon, et fenomen som omtales som «aerob glykolyse». [8] Warburg hypotese at dette skiftet mot «aerob glykolyse» betydde en mangel i mitokondriell respirasjon, som representerer en grunnleggende årsak til kreft. [9 ] Denne observasjonen har nå blitt bekreftet i mange typer kreftceller som viser forhøyede nivåer av glukose transport og økt forekomst av glykolyse-omtalt som Warburg effekten. [10, 11]
mitokondrielle genomet er en dobbel -stranded sirkulært DNA-molekyl ifølge 16 569 basepar som er sterkt polymorfe og inneholder nesten ingen intergeniske regioner. [12, 13] Proteinene det koder for viktige funksjoner i cellenes stoffskifte og regulering av celledød [14]. Tretti-sju proteiner er kodet av mitokondrie DNA (mtDNA), hvorav 13 er involvert i oksidativ fosforylering (OXPHOS) maskiner og 24 utgjør RNA maskiner (2 ribosomale RNA og 22 overførings RNA). Den primære funksjon av mitokondrie er produksjon av energi molekylet, adenosintrifosfat (ATP), gjennom den metabolske OXPHOS veien.
Variasjoner i mtDNA, inkludert mitokondrielle enkeltnukleotidpolymorfi (mtSNPs), har potensial til å endre mitokondrienes funksjon og fører til økt oksidativt stress og kreftrisiko [15-17]. En skotsk studie undersøkte 132 mtSNPs i 2,854 tilfeller og 2,822 kontroller og fant ingen sammenheng med overordnet CRC risiko. [18]. Så vidt vi vet, har ingen studier hittil grundig undersøkt forholdet mellom mtDNA varianter og CRC risiko på tvers av ulik rase /etnisk populasjoner. Videre, en sti basert tilnærming, noe som øker studieeffektivitet for virkningene av beskjeden størrelse, kan bidra til å avdekke sammenhenger mellom den mitokondrielle genomet og kreftrisiko.
MITOKONDRIELLE haplogrupper er definert av unike sett av mtSNPs, som reflekterer spesifikke forfedrenes populasjoner som et resultat av den sekvensielle akkumulering av mitokondrie mutasjoner gjennom mors linjene. Mitokondrie HAPLOGRUPPER har vært forbundet med bryst, prostata, og nasopharyngeal cancere [19-22]. Tre studier har undersøkt sammenhengen mellom mitokondrielle haplogrupper og CRC risiko i europeiske og asiatiske populasjoner med inkonsekvente resultater [18, 21, 23].
For å grundig undersøke hvilken rolle den mitokondrielle genomet og CRC risiko på tvers av flere rasistiske /etniske grupper, genotypet vi et sett av 185 mtSNPs å vurdere sammenslutning av genetisk variasjon i mitokondrie genom, stier og gener, samt av enkelt mtSNPs og haplogruppene, blant 2453 CRC tilfeller og 11,930 kontrollene i multietniske Cohort (MEC) Study .
Materialer og metoder
forsøkspersonene
MEC er en stor populasjonsbasert kohort studie av mer enn 215.000 menn og kvinner fra Hawaii og California. Kohorten hovedsakelig består av personer fra fem rasemessige /etniske grupper: Afrikansk amerikanere, asiatiske amerikanere, europeiske amerikanere, Latinos, og Native Hawaiians. Deltakere mellom 45 og 75 år ble rekruttert fra mars 1993 til mai 1996, og fullførte en 26-siders selvadministrert spørreskjema som inkluderte informasjon om medisinsk historie, familiehistorie med kreft, kosthold, kosttilskudd, medikamentbruk, og fysisk aktivitet . Ytterligere detaljer om dette kullet er gitt andre steder [24].
Incident CRC saker ble identifisert opp til 9 desember 2010 av kohort kobling til populasjonsbasert overvåking, epidemiologi og sluttresultatet (seer) kreftregistre som dekker Hawaii og California. Informasjon om stadium av sykdommen ved diagnosetidspunktet ble også samlet inn fra kreftregistre. Blodprøver ble tatt fra hendelsen kolorektal, bryst og prostata kreft tilfeller etter sin diagnose, samt et tilfeldig utvalg av kohorten medlemmer til å fungere som kontroller fra 1996 gjennom 2001, og prospektivt fra alle villige overlevende deltakere fra 2002 til 2007. informert samtykke ble oppnådd ved blodprøvetaking. Blant CRC tilfeller brukes i denne analysen, 70,4% hadde sitt blod trekkes etter diagnose og 29,6% før diagnose. Kontrollpersoner var menn og kvinner valgte å tjene som matchet kontroller for nestet case-control studier av kolorektal, bryst og prostata kreft. De ble også valgt å ikke ha utviklet CRC før kohort oppføring eller under oppfølging som av 9. desember 2010. Dette nested case-control studie besto på 2453 CRC tilfeller og 11,930 kontroller.
Denne studien ble godkjent av den institusjonelle gjennomgang styret ved Cancer Prevention Institute of California.
mtSNP utvalg og genotyping
Vi abstrahert mtSNP informasjon fra offentlig avsatt mtDNA sekvense data (PhyloTree mtDNA bygge 8, 21. mars, 2010) for 3,674 personer bestående av 599, 1401, 1118 og 556 individer av afrikansk, europeisk, asiatisk og Latino avstamning, henholdsvis. I tillegg sekvensert vi mtDNA av 160 Native Hawaiians bruker Affymetrix resequencing matrise og identifisert 241 mtSNPs (MAF 2%) i denne populasjonen i en tetthet på en mtSNP per 64 basepar med en gjennomsnittlig takst på 90,6% [25 ]. Totalt 863 mtSNPs ble valgt, blant annet 160 mtSNPs identifisert fra sekvenseringsdata og alle missense mtSNPs (n = 230) og de tidligere assosiert med kreft (n = 37).
genotyping av mtDNA ble utført i tre faser ved hjelp av Sequenom MassArray plattform (Sequenom, San Diego). I fase I, ble kvantitativ allelotyping utført på DNA bassenger fra 75 prøver, for å muliggjøre rask og rimelig screening av hele listen av 863 mulige mtSNPs. Allelotyping gir et kvantitativt estimat av allel frekvens i en blanding av DNA [26] med mål om å fase jeg å eliminere de mtSNPs med en undetectable mindre allel frekvens (MAF). Totalt 240 mtSNPs ble eliminert i fase I. I fase II, 619 av de resterende 623 mtSNPs ble genotypet i et multietnisk panel av 376 personer ved Sequenom iPLEX plattform, som gir robuste MAFs av disse mtSNPs over alle de fem store etnisiteter. Av de 619 mtSNPs genotypet, ble 186 mtSNPs identifisert til å ha MAF større enn 0,02. I fase III, ble disse 186 mtSNPs genotypet i vårt nestet CRC case-control studie av 2,498 tilfeller og 12,070 kontroller, bruker Sequenom iPLEX plattformen. Totalt 185 mtSNPs passert våre kontrollkriteriet kvalitet av 95% takst og MAF terskel 0,001. Stratifisering på rapporterte mors rase /etnisitet, 175, 168, 165, og 102 mtSNPs hadde en MAF 0,001 i afrikanske amerikanere, europeiske amerikanere, Latinos, og asiatiske amerikanere, henholdsvis; og 50 mtSNPs hadde en MAF 0.005 i Native Hawaiians (ved hjelp av et mindre strengt terskel på grunn av mindre utvalgsstørrelse) (S1 tabell). En total på 2453 CRC tilfeller og 11,930 kontroller ble vellykket genotypet med en takst 95%. Den gjennomsnittlige enkelte takst var 99,6% og gjennomsnittlig overensstemmelse for 8% replikert prøvene var 99,7%.
Statistisk analyse
For å vurdere den kumulative effekten av alle mtDNA varianter, varianter i OXPHOS vei, komplekser, og gener, brukte vi sekvensen kernel foreningen test (SKAT_commonrare) [27-29]. Den SKAT_commonrare testen er en omnibus fremgangsmåte som tillater både sjeldne og vanlige varianter for å bidra til den totale teststatistikken [29]. For å estimere haplogruppene, brukte vi HaploGrep programvare (https://www.haplogrep.uibk.ac.at) basert på Phylotree bygge 16 [30, 31] og kategorisert individer basert på de store haplogrupper. Vi gjennomførte ubetinget logistisk regresjon for å undersøke sammenhengen mellom store haplogrupper og CRC risiko, ved hjelp av den vanligste haplogruppe som referansekategori. For å teste for enkelt mtSNP assosiasjoner med CRC risiko, vi også gjennomført ubetinget logistisk regresjon estimere p-verdier ved hjelp av en 1-graders-of-frihet Wald test. Den overordnede analysen ble justert for alder, kjønn, selvrapportert mors rase /etnisitet, og de første fem viktigste komponentene i global herkomst. Hovedkomponentene i genetisk herkomst ble estimert fra genotype data for et panel av 128 avstamning informative markører genotypede i MEC [32, 33]. Tidligere arbeid i multietniske Cohort har vist at beskjeden befolkning fordeling i simulerte nestet case-kontrollstudier ble lett korrigert for ved å justere for rase /etnisitet eller de beste viktigste komponentene i herkomst [34]. Ytterligere justering for familiehistorie med tykktarmskreft, kosttilskudd inntak av fiber, kalsium, folat, alkohol, intens fysisk aktivitet og røyking ikke særlig endre resultatene. Dermed ble disse kovariatene ikke inkludert i våre endelige multivariate modeller. Videre har vi også testet alle disse assosiasjonene stratifiseringsinnretningen på selvrapportert mors rase /etnisitet og anatomisk sekundært område. Alle statistiske tester som presenteres er tosidig. En falsk funnrate (FDR) ble estimert til å ta p-verdi inflasjon på grunn av flere hypotesetesting og aq verdi. 0,1 ble benyttet for å bestemme statistisk signifikans
Enkelt mtSNP analyser ble gjort ved hjelp av plink programvare (versjon 1.9) . mtSNP innstilte baserte analyser ble gjort ved hjelp av SKAT pakken i R (versjon 3.0.3). Mitokondrie solar tomten (figur 1) ble tegnet med ggplot2 pakke i R.
Fra utsiden til innsiden, de tre grå sirklene tilsvare P-verdi på 10
-3, 10
-2and 10
1. Den blågrønt sirkel representerer en p-verdi på 0,05. Hver prikk representerer mtSNP tilknytning CRC fargekodet etter mitokondrie-genet. Størrelsen på hver prikk representerer korrelasjonen (R2) mellom mt4917 og andre mtSNPs blant europeiske amerikanere.
Resultater
Studie Kjennetegn
Studier egenskapene til 14383 studien fag (2453 CRC tilfeller; 11,930 kontroller) er presentert i Tabell 1. Kolorektal tilfeller var eldre og hadde en høyere andel menn enn kontrollene. Fordelingen av selvrapportert mors rase /etnisitet inkludert asiatiske amerikanere (28,69%), afro-amerikanere (24,35%), europeiske amerikanere (21,42%), Latinos (20,45%) og Native Hawaiians (4,90%). Tilfellene var mer sannsynlig å rapportere en familiehistorie med tykktarmskreft, en historie med polypper, og en historie med diabetes enn kontrollene. Omtrent 76% av tilfellene skjedde i tykktarmen og 50% av tilfellene ble lokalisert stadium.
Mitokondrie Genome, Pathway, og Gene foreninger
En global test av alle 168 mtSNPs i mitokondrielle genom (MAF 0,001) viste en signifikant sammenheng med CRC risiko i selvrapportert mors europeiske amerikanere (P = 0,04, tabell 2), mens ingen assosiasjoner ble sett i andre mors rase /etniske grupper eller i hele prøven (S2 Bord). For europeiske amerikanere, da begrenser mtSNP innstilt til OXPHOS sti, som består av 133 mtSNPs, foreningen med CRC risiko hadde en P = 0,029 (q = 0,054 Tabell 2). Innenfor OXPHOS vei, komplekse I (80 mtSNPs; P = 0,025; q = 0,081) og komplekse III (15mtSNPs; P = 0,027; q = 0,081) var assosiert med CRC risiko. For ytterligere å undersøke Complex jeg forening, har vi gjennomført en analyse med fokus på missense og ikke-missense mtSNPs separat. Kollektivt, både missense (22 mtSNPs, P = 0,024) og ikke-missense mtSNPs (58 mtSNPs, P = 0,04) i Complex jeg var assosiert med CRC risiko på P . 0.05 (S3 Table)
av de tretten gener og rRNA og tRNA subenheter i mitokondrielle genomet ble fire gener assosiert med CRC til en P verdi 0.05: mitochondrially kodet NADH dehydrogenase 2 (
MT-ND2
) (P = 1,0x 10
-3) og mitochondrially kodet NADH dehydrogenase 4 (
MT-ND4
) (P = 0,015) i komplekse i; mitochondrially kodet cytokrom b (
MT-CYB
) (P = 0,027) i komplekse III; og mitochondrially kodet ATP syntase 8 (
MT-ATP8
) (P = 0,036) i Complex V.
MT-ND2
genet forble signifikant assosiert med CRC etter flere korreksjon (q = 0,015; tabell 2). Både missense og ikke-missense mtSNPs i
MT-ND2
var assosiert med CRC risiko på P 0,05 (2 mtSNPs Pmissense = 0,008, 12 mtSNPs Pnon-missense = 0,006; S3 tabell). I en stratifisert analyse av anatomiske sekundært (S4 Table), en sterkere forening for
MT Anmeldelser –
ND2
ble sett i colontumorer (P = 7.0×10
-4) og ingen forbindelse ble sett i endetarmssvulster (P = 0,79)
mtSNP foreninger
totalt 14 av 185 mtSNPs var assosiert med CRC på P . 0,05 i totalstudiepopulasjonen (S5 tabell). I stratifisert analyse av mors rase /etnisitet, ble 7 av 154 mtSNPs, 4 av 97 mtSNPs, 18 av 147 mtSNPs, og 22 av 156 mtSNPs forbundet med CRC risiko i afrikanske amerikanere, asiatiske amerikanere, europeiske amerikanere og Latinos, henholdsvis P 95% CI: 01.16 til 02.01; P = 0,0029, q = 0,308). Den mindre allelet mt4917 (G) varierer betydelig over de fem mors rase /etniske grupper. Spesielt mt4917 var vanlig i europeiske amerikanere (MAF = 0,10), sjelden i African American (MAF = 0,005), Latinos (MAF = 0,006), og var monomorfe i asiatiske amerikanere og innfødte på Hawaii. I europeiske amerikanere, tre mtSNPs i genet
MT-ND2
ble nominelt forbundet med CRC risiko på P 0,05 (tabell 3). Den sterkeste foreningen ble observert med mt4917 (OR = 1,55; 95% CI: 01.15 til 02.10; P = 0.004, q = 0,16). Fig 1 viser mitokondrie solar tomten (gitt den sirkulære natur mtDNA) av mtSNP foreninger med CRC risiko blant europeiske amerikanere og korrelasjonen mellom mtSNPs med mt4917. Det var en høy korrelasjon mellom mt4917 (r
2 0,75) og de sju andre mtSNPs over mitokondrielle genomet
Haplogroup Foreninger
Haplogroup T var vanlig i europeiske. Tre populasjoner, som forekommer med en frekvens på 9,6% i kontroller og fraværende i de andre rasemessige /etniske grupper, var signifikant assosiert med CRC risiko i europeiske amerikanere (OR = 1,66, 95% KI: 1,19 til 2,33, P = 0,003, Pcorrection = 0,015, Tabell 4). Haplogruppe L ble assosiert med CRC risiko (OR = 1,54, 95% KI: 01.02 til 02.31, P = 0,039, Pcorrection = 0,20) i Latinos (4,8% i kontroller). Ingen klare assosiasjoner med haplogrupper ble observert blant de gjenværende rasemessige /etniske grupper (S6 Table).
Diskusjoner
I denne studien fra 14,383 CRC saker og kontroller, vi grundig undersøkt bidrag av mitokondrie genome til CRC risiko. Så vidt vi vet, er dette den første studien som systematisk evaluere mitokondrielle genom og dens vei, gensettene, og haplogruppene i forhold til barnekonvensjonen på tvers av flere mors rase /etniske grupper. Pathway analyser viste at den mitokondrielle genom og oksidativ fosforylering pathway spiller en tankevekkende rolle i CRC risiko blant europeiske amerikanere. I tillegg er en sammenheng mellom
MT-ND2
genet og CRC risiko ble observert blant europeiske amerikanere med sterkere assosiasjon sett i colontumorer. Haplogruppe T ble funnet å være assosiert med CRC risiko blant europeiske amerikanere uavhengig av global herkomst.
Vår analyse av hele mitokondrielle genomet demonstrerte bevis for en sammenheng med CRC risiko i europeiske amerikanere (P = 0,04), i som OXPHOS veien kan spille en viktig rolle (P = 0,029; q = 0,054). Et biprodukt av OXPHOS er produksjon av reaktive oksygenarter (ROS), som kan gi frie radikaler, og er involvert i mange cellulære prosesser, inkludert apoptose, inflammasjon og oksidativt stress som kan bidra til aldring, degenerative sykdommer og kreft [15, 35]. Vår genbasert analyse videre foreslått at
MT-ND2
, et medlem av OXPHOS sti som koder for underenheten av
NADH
, er assosiert med CRC risiko i europeiske amerikanere (P = 0,001; q = 0,015). En fersk studie rapporterte over uttrykk for
MT-ND2
i CRC tumorer versus normalt vev, som ble korrelert med lavere metylering av mtDNA D-løkke og også signifikant assosiert med stadium av sykdommen [36]. Disse funnene støtter rollen som
MT-ND2
i CRC utvikling.
Fordelingen av haplogruppene i MEC var i samsvar med tidligere publiserte data på amerikanske befolkningsbaserte prøvene [37]. Hyppigheten av haplogruppe T blant våre europeiske amerikanske kontrollpersoner (9,57%) er i samsvar med Mitomap database (avviket mellom 8% -11% fra vest til øst europeere) [38] og ikke-spanske hvite i National Health and Nutrition Examination undersøkelser (nhanes) (9,6%) [37]. To studier har rapportert noen sammenheng mellom mtDNA haplogruppene og CRC risiko blant kinesiske og skotske populasjoner [18, 21], mens en sammenheng mellom haplogruppe B4 og CRC risiko ble rapportert i en koreansk befolkning [23]. Vi identifiserte en sammenheng mellom haplogruppe T og CRC risiko i europeiske amerikanere uavhengig av global herkomst. Haplogruppe T er definert av ni polymorfismer [30, 39], inkludert fem RNA varianter (G709A, G1888A, T8697A, T10463C, G15928A), tre synonymt (G13368A, G14905A, A15607G), og en ikke synonymt (A4917G) polymorfismer. Den mtSNP A4917G er den diagnostiske mtSNP for haplogruppe T og et høyt konservert polymorfisme i
MT-ND2
genet [22, 30, 39]. Mangelen på en forening med haplogruppe T i den skotske studien [18] kan skyldes bruk av ulike mtSNPs å definere haplogruppe T (T4217, G10399A og A12309G). Ruiz-Pesini et al. [22] hypotese at mt4917 har blitt beholdt av adaptive seleksjon og antas å spille en viktig rolle i menneskelig migrasjon ut av Afrika i kaldere klima, med bare
MT-ND2
avstamning omskolert i haplogruppe T grunnet valg trykk [22]. Dette kan forklare den høyere frekvens av mt4917 i europeiske amerikanere og dens relative fravær i afrikanske amerikanere, Latinos, asiatiske amerikanere, og Native Hawaiians.
Den skotske studien fant ingen sammenheng mellom 132 mtSNPs og generell CRC risiko, men likevel foreslått varianten A5657G i
tRNA plakater (MAF = 0,01) var assosiert med kolon svulster (p = 0,002) [18]. Mens vi ikke genotype dette mtSNP, som ligger nær den
MT-ND2
genet (145 basepar avstand), gjorde vi observere en sammenheng mellom
MT-ND2
genet og tykktarm svulster (P = 7.0×10
-4), som kan støtte den rapporterte foreningen. Gitt det brede spekteret av risiko alleler av sjeldne, lavfrekvente, og vanlige genetiske varianter i mitokondrielle genom, er vår studie styrkes ved at SKAT vanlige /sjeldne tilnærming til kollektivt teste flere risiko alleler som kan ha beskjedne effekter [27, 28] . Denne tilnærmingen har forbedret strøm sammenlignet med enkelt SNP tester i nærvær av sammenhengen mellom SNPs og overvinner begrensning av tidligere metoder som upweight sjeldne varianter [29, 40]. Ved hjelp av denne tilnærmingen, var vi i stand til å fange opp rollen som
MT-ND2
genet og CRC risiko. I tillegg er våre studie styrke omfatter undersøkelse av flere raser /etniske populasjoner, undersøkelse av mtSNPs basert på sekvense data for alle fem bestander, og en omfattende evaluering av den mitokondrielle genomet og CRC risiko. Begrensninger av denne studien omfatter den beskjedne utvalgsstørrelsen for hver populasjon å oppdage svake genetiske effekter, særlig blant Native Hawaiians. For en mtSNP med MAF = 0,10 og alfa = 0,05, har vår studie 80% makt til å oppdage et minimum OR på 1,40 i afrikanske amerikanere, OR = 1,32 for japanske amerikanere, OR = 1,38 for Latinos, OR = 1,40 for europeiske amerikanere, og OR = 1,80 for Native Hawaiians. I tillegg er det en mulighet for falske positive resultater gitt antall hypotese testet som våre funn ikke tilfredsstiller en streng Bonferroni korreksjon.
I sammendrag, antyder vår studie at variasjon i mitokondrie genome kan spille en rolle i CRC risiko blant europeiske amerikanere. Funnene av sammenhenger mellom genetiske varianter i
MT-ND2 Hotell og haplogruppe T med CRC risiko warrants replikering i andre europeiske amerikanske befolkninger. Fremtidige studier bør undersøke uttrykket av
MT-ND2
i kolorektal svulsten og teste mitokondrielle gener kodet av både kjernekraft og mitokondrielle genomer å fullt ut undersøke deres bidrag til CRC risiko.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Table. 185 mtSNPs testet i 2453 kolorektal kreft tilfeller og 11,930 kontroller
doi:. 10,1371 /journal.pone.0136796.s001 plakater (XLSX)
S2 Table. Sammenheng mellom mitokondrielle genom, stier, gener og CRC risiko ved selvrapportert mors rase /etnisitet og generell
doi:. 10,1371 /journal.pone.0136796.s002 plakater (XLSX)
S3 Table. mtDNA komplekse og genbasert modeller av CRC risiko i europeiske amerikanere
doi:. 10,1371 /journal.pone.0136796.s003 plakater (XLSX)
S4 Table. Sammenheng mellom mitokondrielle genom, stier, gener og tykktarm og endetarmskreft i europeiske amerikanere
doi:. 10,1371 /journal.pone.0136796.s004 plakater (XLSX)
S5 Table. Sammenhengen mellom 185 mtSNPs og CRC risiko ordnede og av selvrapportert mors rase /etnisitet
doi:. 10,1371 /journal.pone.0136796.s005 plakater (XLSX)
S6 Table. Sammenhengen mellom mitokondrie haplogrupper og tykktarmskreft med selvrapportert mors rase /etnisitet og generelle
doi:. 10,1371 /journal.pone.0136796.s006 plakater (XLSX)
Takk
Vi takker Dr. Vanessa Oliveira for å gi Perl-skript for mtDNA haplogruppe kall; Dr. Yonghu Sun for å gi tilpasset R script for mitokondrie solar plot. Vi takker også deltakerne i multietniske Cohort, som har bidratt til en bedre forståelse av livsstil og genetiske bidrag til tykktarmskreft.
Nettressurser
Nettadressene for data som presenteres her, er som følger :
plink pakke (versjon v1.07) er utviklet av Shaun Purcell ved Senter for menneske genetisk forskning (CHGR), Massachusetts General Hospital (MGH), og den brede Institute of Harvard MIT. https://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/
R-pakken (versjon 3.0.3 R kjerneteam (2014) R:.. Et språk og miljø for statistisk databehandling R Foundation for. Statistiske Computing, Wien, er Austria. https://www.R-project.org/
ggplot2 en R-pakken, ble brukt for mito solar plot. https://github.com/hadley/ggplot2/wiki
HaploGrep (versjon 2.0 Beta) er et samarbeid mellom Divisjon for genetisk epidemiologi ved Medical University Innsbruck og Institutt for Database og Information Systems-Institutt for informatikk ved Universitetet i Innsbruck. http: //www.haplogrep.uibk.ac.at
MITOMAP. A human Mitokondrie Genome Database https://www.mitomap.org, 2008.Phylotree (Build 16) van Oven M, Kayser M. 2009. Oppdatert omfattende fylogenetisk tre av global menneskelig mitokondrie-DNA variasjon. https://www.phylotree.org
