Abstract
SNPs i prostata Stem Cell Antigen (
PSCA
) genet har blitt funnet i forbindelse med magekreft (GC) risiko i et genom-wide forening studie. Denne foreningen har blitt kopiert i flere bestander. I denne studien vurderte vi effekten av
PSCA
genotype på risikoen for avanserte mage forstadier til kreft og GC. Vi brukte baseline mage histopatologi data og DNA fra frosne mage biopsi av 2045 individer registrert i et chemoprevention rettssak for mage forstadier til kreft i Venezuela, og 180 tilfeller av GC fra samme område. Vi analyserte 3 SNPs i
PSCA
genet (rs2294008, rs9297976 og rs12155758) som tidligere ble funnet å være assosiert med GC risiko i europeere. T-allelet av rs2294008 ble funnet å være assosiert med en høyere forekomst av atrofisk gastritt (OR = 1,44; 95% CI 1.3 til 2.1 for den dominerende modellen) og intestinal metaplasi (OR = 1,50; 95% KI 1,13 til 1,98 for den dominerende modell). Vi har også bekreftet sammenhengen med høyere risiko for magekreft (OR = 2,34; 95% KI 1,36 til 4,01 for de allel bærere). SNP rs12155758 var ikke forbundet med risiko for mage preneoplastiske lesjoner, men vi bekreftet sin tilknytning til høyere GC risiko (OR 1,95; 95% KI 1,29 til 2,97 for dominerende modellen). Vi testet relevansen av tilstedeværelsen av
Helicobacter pylori CagA
genet, som er kjent for å øke risikoen for mer alvorlige helsefare, men vi fant ikke noe entydig interaksjon med
PSCA
SNPs definere risiko for mage forstadier til kreft eller kreft
Citation. Rizzato C, Kato jeg, Plummer M, Muñoz N, Canzian F (2013) genetisk variasjon i
PSCA Hotell og fare for Gastric Avansert preneoplastiske lesjoner og kreft i forhold til
Helicobacter pylori
infeksjon. PLoS ONE 8 (9): e73100. doi: 10,1371 /journal.pone.0073100
Redaktør: Ludmila Prokunina-Olsson, National Cancer Institute, National Institutes of Health, USA
mottatt: 28 februar 2013; Godkjent: 18 juli 2013; Publisert: 04.09.2013
Copyright: © 2013 Rizzato 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 det europeiske fellesskap (CT90-0555 til IK) og US National Cancer Institute (CA 98309 til IK) DOI: 10,1002 /ijc.28019. 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
Prostate Stem Cell antigen (
PSCA
) genet ligger på kromosom 8q24.2 og koder for et 123 aminosyre celleoverflateprotein med 30% homologi til stamcelle antigen type 2 (SCA- 2), en umoden lymfocytt-celleoverflatemarkør [1].
PSCA
er kjent for å bli uttrykt hovedsakelig i differensierende celler i stedet for stamceller [2], [3]. Medlemmer av Thy-1 /Ly-6-familien, til hvilken hører PSCA, viser en bemerkelsesverdig funksjonell diversitet som strekker seg fra T-celleaktivering til apoptose regulering i nervesystemet [4].
PSCA er uttrykt i epitelet av flere organer, slik som prostata, blære, galleblæren og mage. Dets ekspresjon er spesifikk for noen populasjoner av celler i epitelet av disse organer: i den gastriske epitel, er eidet og nakkeregionen, som inneholder differensierende celler hoveduttrykket sted. Spesielt ekspresjonen av PSCA er nedregulert i mavevevet med intestinal metaplasi [2].
Den første genom-wide krets studie (GWAS) på magekreft (GC), utført i en japansk populasjon, identifisert en Sammenhengen mellom SNP rs2294008 () på
PSCA Hotell og risiko for diffuse typen GC. Substitusjon av C-allele med fare allelet T ved rs2294008 i den første ekson skaper en ny translasjonsstartsetet (Met istedenfor Thr), for derved å utvide proteinet med 9 aminosyrer og som påvirker transkripsjonen aktivitet av genet [2]. Sammenhengen mellom rs2294008 og GC risiko har blitt kopiert i andre asiatiske og kaukasiske populasjoner [5] – [9]. En forening med tarm typen GC ble også funnet både i kaukasiere og asiater, riktignok med mindre odds ratio enn med diffuse typen [5], [6], [10], [11].
To andre SNPs var tidligere funnet å være assosiert med GC i europeere [6]. Disse SNPs er rs9297976, ligger på 9,6 kb oppstrøms
PSCA Hotell og 0,8 kb oppstrøms
JRK
; og rs12155758, ligger på 1,7 kb nedstrøms
PSCA
.
Her har vi gjennomført en studie for å vurdere effekten av disse 3
PSCA
SNPs på risikoen for avansert mage forstadier til kreft og magekreft for første gang i et latinamerikansk (Venezuelan) befolkningen. Denne populasjonen er ved relativt høy risiko for magekreft (insidensraten er på 10,4 nye tilfeller per 100.000 personer per år, og dødeligheten er på 8,9 dødsfall per 100.000 personer per år (https://globocan.iarc.fr/), i særlig delstatene Tachira (der prøvene ble samlet) viser en magekreft dødelighet 3-4 ganger høyere enn i resten av landet [12]. den venezuelanske befolkningen har også svært høy forekomst av infeksjon med
Helicobacter pylori ( H. pylori)
, best kjent risikofaktor for magekreft [13], [14].
Vi testet også relevansen av tilstedeværelsen av
H. pylori CagA
gen, som i en tidligere studie [15] vi har vist sterkt øke risikoen for mer avanserte lesjoner.
CagA
genet ligger innenfor den cytotoxin-assosierte genet patogenitet øya (cagPAI), best karakteriseres
H pylori
virulens markør;. dette område danner en type IV sekret system som translocates bakterielle produkter i vertscellen. CagA er ansvarlig for det meste av
H. pylori
assosiert ondartet fenotyper: det utløser interleukin-8 sekresjon, grunning en inflammatorisk respons, fremmer cellevekst, spredning og migrasjon [16], [17]. Forekomsten av
CagA
-positive stammer i venezuelanske populasjoner har blitt anslått mellom 59% og 95% i
H. pylori
-positive pasienter [18], [19].
Materialer og metoder
Etikk erklæringen
Alle deltakere til forebygging rettssaken signert en informert skriftlig samtykke, mens for deltakeren til kasus-kontrollstudie muntlig informert samtykke ble innhentet i henhold til vanlig prosedyre gjennomført ved Kreft Control Center og på sykehuset i San Cristobal, hvor prøvene ble samlet inn, på det tidspunktet undersøkelsen fant sted.
Begge studiene ble godkjent av de etiske gjennomgang styrene i International Agency for Research on Cancer (IARC) etisk komité i Lyon, Frankrike, og Kreft Control Center i San Cristobal, Venezuela.
Studiepopulasjon
den randomiserte studien som ga grunnlag for denne studien har blitt beskrevet tidligere [15]. Kvalifiserte personer var deltakere i GC kontroll program Tachira State, Venezuela, mellom 35 og 69 år. Alle fag gjennomgikk gastroscopic undersøkelse med innsamling av mage biopsi, blod og urinprøver, og de ble gitt et spørreskjema om sosiodemografiske og livsstilsvariabler av en utdannet intervjueren. I løpet av studie rekruttering perioden fra juli 1991 til februar 1995, var det 4349 kvalifiserte fag, hvorav 2272 ble invitert til å delta i rettssaken. Av disse 72 nektet å delta. For 155 individer DNA fra biopsier var ikke tilgjengelig lenger eller kvaliteten var utilstrekkelig for genotyping, forlater dermed totalt 2045 personer som var inkludert i statistiske analyser.
Gastric krefttilfeller ble identifisert i den generelle sykehuset i San Cristobal, hovedstaden i Tachira stat, mellom januar 1991 og januar 1997 som en del av en kasus-kontrollstudie kjører parallelt med intervensjonsstudie [13], [20]. For å være kvalifisert for inkludering i studien, tilfeller måtte være bosatt i Tachira i minst 5 år, være over 35 år gammel, har histologisk bekreftet magekreft og ikke har hatt tidligere gastrisk kirurgi. Ikke-epiteliale tumorer i magesekken ble ekskludert. Saker ble klassifisert i henhold til Lauren klassifisering. Fem av de 7 biopsier tatt fra hvert fag ved baseline ble brukt for histopatologisk vurdering. Disse ble tatt fra antrum (3 biopsier), den incisura anguli (en biopsi) og corpus (en biopsi). Biopsier ble fiksert i formalin og farget med hematoksylin-eosin og Giemsa. En av de 3 patologer på Cancer kontrollsenteret klassifisert i hver av de 5 biopsier som indikerer normal slimhinne, overfladisk gastritt, kronisk gastritt, kronisk atrofisk gastritt, intestinal metaplasi eller dysplasi, som tidligere beskrevet [13], [20] kontroller ut fra kasus-kontrollstudie er ikke inkludert i denne analysen som de ikke gi mage biopsier og så ikke har sammenlignbare data om
H. pylori
infeksjon.
SNPs Utvalg og Genotyping
Vi valgte tre
PSCA
SNPs som tidligere ble rapportert å være assosiert med GC risiko europeere [6]. Vi gjorde ikke skrive SNP rs2976392, opprinnelig funnet i forbindelse med magekreft risiko i første GWAS på magekreft [2], fordi det er i svært høy eller komplett koblingsulikevekt med rs2294008 (0.97≤r
2≤1.0) i 6 populasjoner med opprinnelse fra Europa, Nord- eller Sør-Amerika analysert i 1000 genomer prosjektet (https://www.1000genomes.org) [21], og derfor sannsynlig i Venezuelas befolkning også.
Totalt DNA ble ekstrahert fra mage-biopsiprøver etter spaltning med proteinase K. i korthet biopsier ble inkubert i 250 ul av en oppløsning av 10 mM Tris – HCl (pH 8,0), 5 mM EDTA, 0,1% natriumdodecylsulfat og 0,1 mg /ml proteinase K for minst 2 timer ved 55 ° C. Proteinase K ble inaktivert ved inkubering ved 95 ° C i 10 minutter.
genotyping ble utført ved anvendelse av et allel-spesifikk PCR-baserte Kaspar SNP genotyping system (KBiosciences, Hoddesdon, UK). Termo ble utført i henhold til produsentens instruksjoner. Deteksjon ble utført ved hjelp av en ABI PRISM 7900 HT sekvens deteksjonssystem med SDS 2.2 programvare (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA).
Tilstedeværelsen av
H. pylori CagA
genet i mage biopsier ble tidligere vurdert av omvendt hybridisering bruker en ledning probe assay eller en DNA enzym immunoassay ved Delft Diagnostic Laboratory [22], [23]. I tillegg skrev vi to SNPs i
CagA
genet i posisjon 154 (cagA154_GA) og 858 (cagA858_CT), ved allel-spesifikk PCR-basert Kaspar SNP genotyping system. Tilstedeværelsen av de to polymorfe områdene er vurdert ved sekvensering i en liten del av den samme populasjon [24]. Videre ble de resultater som oppnås med denne analysen sammenlignet med sekvenseringsresultatene med 100% samstemmighet. En prøve ble definert som positiv når CagA det viste signal i minst to av tre PCR (dvs. den motsatte hybridiserings /DNA enzymimmunoassay og de to SNP-analyser).
Statistical Analysis
responsvariabelen i denne studien var global histologisk diagnose, som ble delt inn i 5 grupper: magekreft; dysplasi; IM; atrofisk gastritt; og normal epitel til kronisk gastritt. Den siste gruppen tjente som kontrollgruppe i denne studien fordi den totale frekvensen av normal epitel og overfladisk gastritt i denne populasjonen var mindre enn 5%. Multinominal logistisk regresjonsanalyse ble benyttet ved bruk av SAS CATMOD prosedyre, for å anslå odds ratio (ORS) og 95% konfidensintervall (CIS) i forbindelse med SNPs for atrofisk gastritt, IM, dysplasi og magekreft, sammenlignet med kontroller. Alle Ors ble justert for grunnleggende demografiske variabler (kjønn, alder og utdanningsnivå), og andre risikofaktorer som tidligere er rapportert i denne populasjonen (sigarettrøyking, og varigheten av kjøleskap bruk) [25]. Likestilling av ORS mellom strata (H: β1-β2 = 0) ble testet ved hjelp av en en frihetsgrad Wald chi-kvadrat statistikk. I den dominerende modellen, ble heterozygoter og homozygote for den mindreårige allelet betraktes som én gruppe av mindre allel bærere. For å kunne ta hensyn til det store antall tester har vi brukt Bonferroni korreksjon for å angi betydningen terskelen, noe som resulterer i en sluttgrense på p . 0,004 (hvis vi deler 0,05 /12 (3-polymorfismer * 4 diagnostiske endepunkter))
Resultater
Grunnleggende kjennetegn ved befolkningen som inngår i denne studien er presentert i tabell 1. Genotype suksess var mer enn 95%. Blindet dupliserte prøver (16,7%) inkludert for kvalitetskontroll viste 99% genotype samstemmighet. Genotypefrekvensene for alle SNPs i kontrollene var i samsvar med Hardy-Weinberg likevekt (data ikke vist).
Vi vurderte risikoen for mage forstadier til kreft og magekreft, i sammenligninger med normal og ikke- atrofisk gastritt, i henhold til de genotypene i
PSCA
SNPs (tabell 2)
for rs2294008, observerte vi en økt risiko for atrofisk gastritt (OR = 1,49;. 95% KI 1,05 -2,11 i heterozygote bærere og OR = 1,44; 95% CI 1.3 til 2.1 i den dominerende modellen), og IM (OR = 1,56; 95% CI 01.16 til 02.09 i heterozygote bærere, OR = 1,40; 95% KI 1,02 til 1,93 i homozygot bærere og OR = 1,50; 95% KI 1,13 til 1,98 i den dominerende modellen). Vi bekreftet også økt risiko for generell magekreft i begge heterozygote og homozygote bærere av T allel av rs2294008 (henholdsvis OR = 2,16; 95% KI 1,23 til 3,82, OR = 2,60; 95% KI 1,44 til 4,68; P
trend = 0,002) og en signifikant sammenheng med T-allelet under dominerende modellen (OR = 2,34; 95% KI 1,36 til 4,01)
For rs12155758 vi ikke observere noen statistisk signifikant sammenheng med mage preneoplastiske lesjoner, likevel. heterozygote bærere av A allelet var assosiert med øket risiko for GC (OR 2,13; 95% CI 1,38 til 3,28) og under den dominerende modellen A-allel ble også assosiert med øket risiko GC (OR = 1,95; 95% CI 1,29 til 2,97 ).
rs9297976 viste ingen statistisk signifikant sammenheng med preneoplastiske lesjon eller GC risiko.
foreninger med GC Undergrupper
Vi utførte en subgruppeanalyse i fagene av signifikant sammenheng med magekreft i tabell 2 for å se om styrken i foreningen varierte med histologisk type (103 tilfeller av tarm subtyper, 56 diffus og 21 andre typer) og anatomiske sub-site (18 tilfeller av Cardia og 162 ikke Cardia tilfeller) . Resultatene er vist i tabell 3; rs9297976 er utelatt fordi det viste ingen sammenheng med magekreft. Ingen av de observerte forskjellene i foreningen mellom GC undergrupper var statistisk signifikant (tabell 3).
Foreninger av CagA Status
Vi gjennomførte også en sub-gruppe analyse av signifikant sammenheng med GC og med forstadier til kreft under dominerende modellen, for å se om styrken i foreningen varierte med
CagA
status (tabell 4). Assosiasjoner som ikke var signifikant i tabell 2 er utelatt. Vi har også kombinert intestinal metaplasi og dysplasi i en enkelt kategori på grunn av det lave antallet dysplasier i CagA negative gruppen [15].
En border signifikant samspill mellom
H. pylori CagA
status og genotyper på rs2294008 ble observert for den kombinerte gruppen av individer med IM eller dysplasi (p = P = 0,056), hvor foreningen dukket sterkere i
CagA
-positivt gruppe (OR = 1,80, 95% KI 1,29 til 2,42) enn
CagA
-negativ gruppe (OR = 1,03; 95% KI 0,63 til 1,68). Imidlertid ble det ikke observert en slik interaksjon for GC, hvor ORS dukket opp like sterk i begge undergrupper (OR = 2,40 vs OR = 2,55, p = 0,99) (Tabell 4).
Diskusjoner
Vi rapporterer her re-evaluering av 3 SNPs i
PSCA
funnet å være assosiert med magekreft risiko i europeere [5], [6] og deres mulige involvering i risiko for forstadier og kreft i forhold med infeksjon med
CagA
-positivt
H. pylori
.
Tre tidligere GWAS funnet en signifikant sammenheng av T allel av rs2294008, en funksjonell SNP i
PSCA
genet, med risiko for mage og blære kreft [2] , [26], [27], og den C-allelet for duodenal ulcer [28]. Flere case-control studier bekreftet sammenslutning av denne SNP med GC i asiatiske og kaukasiske populasjoner. Meta-analyser [10], [11], [29], [30] viste ORS varierer mellom 1,41 til 1,66 for den dominerende modellen og mellom 1,14 til 1,33 for recessive modell. De to andre
PSCA
SNPs av vår studie ble tidligere funnet å være assosiert med GC risiko europeere [6]. Vi bekrefter sammenhengen mellom T-allelet av rs2294008 og A-allelet av rs12155758 med GC risiko.
Atrofi, intestinal metaplasi, dysplasi og kreft utvikle sekvensielt gjennom flere tiår i utsatte pasienter med vedvarende
H. pylori
-associated gastritt [31]. Lochhead og kolleger [5] fant at rs2294008 T-allelet er assosiert også med atrofisk gastritt. Resultatene av denne studien viser sammenhengen mellom T-allelet av rs2294008 med risiko for atrofisk gastritt og IM. En større grad av foreningen er observert også for dysplasi, men det er ikke statistisk signifikant, muligens på grunn av lite antall prøver analysert. Vi observerer en gradient av risiko i tråd med utviklingen fra mindre alvorlige til mer alvorlige preneoplastiske lesjoner og med kreft. Disse resultatene må tolkes med forsiktighet på grunn av den lille størrelsen på de enkelte grupper av individer med spesifikke preneoplastiske lesjoner. Flere studier, med større utvalgsstørrelser for å trekke endelige konklusjoner på dette punktet.
In vitro
reporter analyser viste at T-allelet av rs2294008 redusert transkripsjonen aktivitet av
PSCA
promoter i både mage og blære-cellelinjer [2], [27]. Videre en ny funksjonell undersøkelse viste at den genetiske variasjon i
PSCA
kunne forandre subcellulære lokalisering og stabilitet til proteinet [28]. Disse funn har ført til hypotesen om at mottakelighet for duodenal ulcus og magekreft er påvirket av genetisk variasjon i
PSCA
gjennom en vekstfremmende virkning av det T-allel og en effekt på T-celle-aktivering ved den C-allelet [ ,,,0],28]
Intestinal og diffuse typen mage adenokarsinomer er forskjellige i sin epidemiologiske funksjoner, etiologi og prognose [32] -. [36]. Konsekvent med studier i europeere og meta-analyser av studier i asiater [5], [11], [29], [30], ser vi en sammenslutning av denne SNP med alle histologiske typer GC, uten noen statistisk signifikant bevis for forskjell i risiko mellom GC undergrupper i henhold til histologi eller sted. Det skal bemerkes imidlertid at størrelsen på utvalget av undergruppene i denne studien er heller liten.
Sammenhengen mellom rs2294008 og
H. pylori
-infeksjon har blitt undersøkt i 3-studier, men ingen av dem har funnet en statistisk signifikant sammenheng, bortsett fra en svak interaksjon mellom SNP og infeksjon funnet i en populasjon europeisk [5], [6], [37] . Vi utforsket samspillet mellom
PSCA
polymorfismer og tilstedeværelse eller fravær av
CagA
stammer snarere enn av
H. pylori
infeksjon, fordi i en tidligere studie [15] på samme populasjon observerte vi en sterk sammenheng mellom
CagA
tilstedeværelse og risiko for avanserte premaligne lesjoner. Vi observerte ikke noen overbevisende samspill mellom
PSCA
SNPs og
CagA
status for risiko for preneoplastiske mage lesjoner eller GC. Den svakt signifikant interaksjon mellom rs12155758 og
CagA
status med hensyn til risiko for IM /dysplasi er vanskelig å tolke fordi rs12155758 gjorde nå viser en sammenheng med risikoen for IM /dysplasi på egen hånd. Disse observasjonene tyder på at PSCA kan være involvert i magekreftutvikling gjennom både CagA-avhengige og-Uavhengig trasé.
Vi innser at vår studie har noen begrensninger. Første, selv om den totale studie er ganske stor, prøvestørrelse for spesifikke undergrupper er ganske små. Videre inferring årsakssammenheng for de observerte foreninger i en tverrsnittsundersøkelse kan være vanskelig, fordi time forholdet mellom eksponering og utfall er ikke klart. Likevel har den tverrsnitts analyse en fordel i akkumulerende histologiske forandringer utvikler seg over flere tiår som
H. pylori
er vanligvis ervervet i barndommen i høyrisikogrupper [38]. Tredje, har vi ikke informasjon om etnisitet av forsøkspersonene. Det er forskjeller i allele distribusjoner av disse SNPs i ulike populasjoner (se utfyllende tabell S1), men de frekvensene vi observerte er lik de andre latinamerikanske befolkninger som det er data tilgjengelig (tilleggs tabell S1). Selv om vi ikke kan formelt vise at disse tre variantene tilstrekkelig dekke de som er merket i den europeiske befolkningen studert av Sala
et al
. [6], den venezuelanske befolkningen vi har studert har en sterk komponent av europeisk herkomst, derfor koblingsulikevekt mønsteret bør kanskje ikke være svært forskjellig. Til slutt ble vår studie begrenset til en venezuelansk befolkning og resultatene ikke nødvendigvis kan overføres til andre populasjoner.
I sammendraget viste vi at en funksjonell SNP i
PSCA
genet er assosiert med risiko for avanserte forstadier mage lesjoner og GC og vurderingen av risikoen synes ikke å bli modifisert ved tilstedeværelse eller fravær av
H.pylori
stammer som bærer genet som koder for bakteriell cytotoxin CagA.
Støtte Informasjon
Tabell S1.
allel og genotypefrekvensene av studerte venezuelanske befolkningen og befolkningen fra 1000 genomer Prosjekt
Doi:. 10.1371 /journal.pone.0073100.s001 plakater (DOCX)
Takk
Vi er takknemlige for Leen jan van Doorn (DDL Diagnostic Laboratory, Voorburg, Nederland) for den innledende karakterisering av CagA positive venezuelanske prøver, og til Silvia Franceschi (International Agency for Research on Cancer, Lyon, Frankrike) for kritisk lesing av manuskriptet.
