Abstract
NBN
spiller en avgjørende rolle i kreftutvikling som en sentral komponent for både homolog rekombinasjon (HR) og ikke-homologe end-sammenføyning (NHEJ) DNA dobbel-tråd pauser ( DSB sin) reparasjon veier. Genetiske varianter i
NBN
genet har vært forbundet med flere kreftrisiko, noe som tyder på pleiotropisk effekt på kreft. Vi antok at genetiske varianter i
NBN
genet kan endre risikoen for magekreft. For å teste denne hypotesen, vurderte vi sammenhengen mellom fire potensielt funksjonelle enkeltnukleotidpolymorfi i
NBN Hotell og magekreft risiko i en case-control studie av 1140 magekrefttilfeller og 1,547 kontroller i en kinesisk befolkning. Vi fant at A-allelet av rs10464867 (G A) var signifikant assosiert med en redusert risiko for magekreft (odds ratio [OR] = 0,81, 95% konfidensintervall [95% CI] = 0,71 til 0,94;
P
= 4.71 × 10
-3). Videre sammenhengen mellom A-allelet av rs10464867 og redusert risiko for magekreft var mer betydelig eldre personer (per-allelet OR = 0,72 [0,59 til 0,88],
P
= 1,07 × 10
-3 ), og mannlige individer (pr-allelet OR = 0,73 [0,62 til 0,87],
P
= 3,68 × 10
-4). Vi videreførte en haplotype analyse og identifisert at
NBN
A
rs10464867G
rs14448G
rs1063053 haplotype konferert sterkere beskyttende effekt på magekreft (OR = 0,76 [0,65 til 0,89],
P
= 6,39 × 10
-4). I sammendraget, disse funnene tyder på at genetiske varianter på
NBN
gen kan bidra til magekreft mottakelighet og kan videre fremme vår forståelse av
NBN
genet i kreftutvikling.
Citation : søn P, Du J, Zhu X, Ren C, Xie L, Dai N et al. (2015) genetisk variasjon i 3′-utranslaterte område av
NBN
Gene er forbundet med magekreft Risiko i en kinesisk befolkning. PLoS ONE 10 (9): e0139059. doi: 10,1371 /journal.pone.0139059
Redaktør: Yifeng Zhou, Medical College of Suzhouuniversitetet, KINA
mottatt: 30 juni 2015; Godkjent: 07.09.2015; Publisert: 24.09.2015
Copyright: © 2015 Sun 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 datasett filer er tilgjengelige fra dryade database. (DOI: https://dx.doi.org/10.5061/dryad.0k0n5)
Finansiering: 81230067, https://www.nsfc.gov.cn/, Foundation National Natural Science of China, HS; 81422042 og 81373090, https://www.nsfc.gov.cn/, National Natural Science Foundation of China, GJ; BK20130042, https://www.jstd.gov.cn/, Science and Technology Agency i Jiangsu-provinsen, Kina, GJ; BL2012008, https://www.njkj.gov.cn/, Science and Technology Committee of Nanjing, Kina, HS; https://www.jiangsu.gov.cn/, regjeringen i Jiangsu-provinsen, Kina, HS; Science Foundation for Distinguished Unge Forskere i Jiangsu (BK20130042); Jiangsu-provinsen Clinical Science and Technology Projects (Clinical Research Center, BL2012008); og Prioritet Academic Program for utvikling av Jiangsu høgskolerådet (Public Health og forebyggende medisin). 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
Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er den vanligste fordøyelsessystemet ondartede svulster i verden. Kina bærer den største magekreft byrden av verden. Det er anslått at 42,6% nye magekrefttilfeller og 45,0% dødsfall i verden ble funnet sted i Kina i 2012 [1].
Helicobacter pylori plakater (HP) infeksjon er den mest anerkjente etiologisk risikofaktor for magekreft [2]. livsstil og kostvaner som tobakk, alkohol drikking, inntak av saltet eller røkt mat, og lavt forbruk av friske planteføde var risikofaktorer for magekreft utvikling [3]. Selv om utbredelsen av
Helicobacter pylori
(HP) infeksjon har en høy prevalens (40% til 80%) i den generelle befolkning, bare en liten andel av infiserte individer utvikler magekreft, noe som tyder på at genetiske faktorer kan spille en viktig rolle i magekreft utvikling [4]. I det siste tiåret har genom-wide assosiasjonsstudier (GWAS) identifisert flere magekreft mottakelighet loci, inkludert 1q22, 3q13.31, 5p13.1, 8q24.3 og 10q23 [4, 5, 6]. Men GWAS ofte fokus på de travleste signaler, mens signalene med relativ moderat signifikansnivå kan bli oversett. Gene basert analyse strategi derfor fortsatt kan spille en viktig rolle i å utforske kreft mottakelighet, spesielt for de viktige gener i kreftutvikling [7].
Genomisk ustabilitet er en viktig kjennetegn på kreft [8]. DNA skadelige stoffer eksponering som kjemisk eksponering, virusinfeksjon, etc. kan ødelegge genomisk integritet og til slutt føre til forstadier til kreft eller kreft [9]. DNA dobbel-tråd pauser (DSB sin) er fatal true for normale cellulære prosesser og feilaktige DNA DSB sin reparasjon mekanisme regulering kan fremme kreftutvikling [10]. Mer interessant, DSB sin ble ofte observert i H. pylori-infiserte humane mage slimhinneceller [11]. NBN (NBS1) er en kjerne protein i både DNA DSB reparasjon-homolog rekombinasjon (HR) og ikke-homologe end-sammenføyning (NHEJ) svei hos mennesker. NBN kombinere med MRE11 og RAD50 kan danne en MRN proteinkompleks, som er en dynamisk makromolekylær maskin som spiller en nøkkelrolle i det første trinnet av DNA DSB sin reparasjon av både HR og NHEJ vei via feil anerkjennelse eller signaltransduksjon [12, 13] . Unormal ekspresjon eller fullstendig tap av MRN-komplekset ble hyppig observert i flere krefttyper [14]. Basert på ovennevnte bevis forskerne mente at genetiske varianter i NBN kan bringe til subtile strukturelle endringer av proteiner og dermed ugunstig påvirke kreft mottakelighet [15-18]. I det siste tiåret har flere
NBN
SNPs ble rapportert å være signifikant assosiert med flere kreftformer. Av disse signifikante sammenhenger, ble rs1805794 først involvert i blærekreft i et Sverige befolkningen [19]. Deretter en rekke studier har rapportert at rs1805794 var også assosiert med flere andre kreft inkludert brystkreft [20,21], hode og nakke kreft [22], prostata kreft [23], leverkreft [24], nyrecellekreft [25 ], basalcellekreft [26]. Videre var det fire andre SNPs i
NBN plakater (rs1061302, rs1063054, rs2735383, og rs805794) ble rapportert signifikant assosiert med lungekreft [27, 28, 29], og en (rs376639) ble rapportert å være betydelig assosiert med leukemi [30]. Disse bevisene samlet foreslå en pleiotropisk effekt av
NBN
SNPs på flere kreftformer. Men det er i stor grad ukjent for effekten av genetiske varianter i
NBN
på magekreft.
I denne studien har vi antatt at disse genetiske varianter i
NBN
kan ha viktig implikasjon for magekreft mottakelighet. Derfor gjennomførte vi en case-control studie for å undersøke sammenhengen mellom fire potensielt funksjonelle enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i
NBN
genet og magekreft risiko med 1,140 mage krefttilfeller og 1,547 kontroller i en kinesisk befolkning.
Materialer og metoder
forsøkspersonene
Gastric kreftpasienter i studien ble fortløpende rekruttert fra byene Zhenjiang, Yixing, Yangzhou og Nanjing mellom januar 2004 og desember 2011 i Jiangsu provinsen, Øst-Kina. Kontrollene ble tilfeldig valgt fra friske individer fra community-baserte kronisk ikke-smittsomme sykdommer screening-programmet gjennomføres i Changzhou byen. Etter å ha innrømmet diagnose, ble alle magekrefttilfeller bekreftet av histopatologiske diagnose. Videre ble de pasientene med noen kjente tidligere malignitet eller ha gjennomgått strålebehandling eller cellegift ekskludert. Derfor ble totalt 1140 nydiagnostiserte magekrefttilfeller og 1,547 alder og kjønn frekvens-matchet kontroller inkludert i studien. For å få den avgjørende personlig informasjon som kjønn, alder, røyking og drikking status, ble hver enkelt intervjuet av utdannet etterforsker med et standard spørreskjema. Etter intervju hvert individ donerte 5 ml perifert blod, og lagret ved -20 ° C. Deltakere som røykte minst en gang per dag i mer enn ett år ble ansett som røykere. Som drakk mer enn to ganger per uke i minst ett år ble definert som drikker. Vi oppsummerte detaljert informasjon om forsøkspersonene i tabell 1. Hver gjenstand tegnet et informert samtykke før intervjuet, og studien ble godkjent av den institusjonelle forskningsetiske komité for Nanjing Medical University.
NBN polymorfi utvelgelseskriterier og genotyping analyser
SNPs ble valgt basert på NCBI database (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP) og International hapMap Prosjektarkiv (http: //hapmap. ncbi.nlm.nih.gov/) i henhold til de følgende to kriterier: 1) som befinner seg i ekson, 3 «eller 5’untranslated region, og 2) med en mindre allel frekvens (MAF) på minst 5% i kinesisk befolkningen. Etter disse kriteriene, ble totalt 10 SNPs valgt. Koblingsulikevekt (LD) analyse med en r
2 terskel på 0,80 ble videre brukt til å filtrere disse SNPs. Til slutt ble 4 SNPs valgt, inkludert rs10464867 (G A), rs14448 (A G), rs1063053 (G A) og rs1063045 (G A).
Genotyping ble utført på ABI 7900 TaqMan allel diskriminering system (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) uten å vite fagenes gruppering situasjon. Den sekvensinformasjon for primere og prober er vist i tabell S1. To negative kontroller ble inkludert i hver 384-brønners plate for kvalitetskontroll. Genotypene ble bestemt ved hjelp av SDS 2,3 Allelic Diskriminering programvare (Applied Biosystems). Den samsvar frekvensen av hver SNP var 100% for duplikater av 5% av tilfeldig utvalgte prøver.
haplotype etableringen
En analyse basert på haplotyper kan være en fordel over en analyse basert på individuelle SNPs i tilstedeværelsen av flere resistens alleler, særlig når ledd disequilibria mellom SNP’er danner en haplotype er svake [31]. Derfor har vi videre gjennomført en haplotype analyse for å vurdere de assosiasjoner mellom haplotype skapt av disse fire SNPs og magekreft mottakelighet. Haplotyper ble skapt av en Konfidensintervaller tilnærming, som er standardalgoritmen i HaploView 4.2 software og er hentet fra Gabriel et al., 95% konfidens grenser på D prime genereres og hver sammenligning er kalt «sterk LD», «usikker» eller «sterk rekombinasjon». En blokk er skapt om 95% av informative sammenligninger er «sterk LD» [32]. Som et resultat ble en blokk laget og analysert i denne studien. Informasjon fra koblingsulikevekt (r
2 eller D «) informasjon blant de fire SNPs ble oppsummert i S2 tabell. Haplotyper ble oppnådd for hver prøve ved å bruke PHASE dataprogram (ver 2.1), og haplotype frekvensene ble anslått via permutasjon metoder [33].
Statistisk analyse
Vi brukte chi-kvadrat test for å sammenligne distribusjonsforskjeller kategoriske variabler mellom saker og kontroller. En godhet-of-fit chi-kvadrat test ble brukt for å teste Hardy-Weinberg likevekt (HWE) mellom SNPs blant kontrollene. Foreningen analyse mellom genetiske varianter og magekreft risiko, og evaluering av odds ratio (ORS) og 95% konfidensintervall (CIS) ble utført av logistisk regresjonsanalyse med en justering for alder, kjønn, røyking og drikking status. Den chi-kvadrat-baserte Q-test ble brukt for å teste heterogenitet av effektstørrelser (ORS og 95% CIS) som stammer fra tilsvarende undergrupper. Alle statistiske analyser ble utført med Statistical Analysis System (versjon 9.1.3, SAS Institute, Cary, NC).
Resultater
Kjennetegn på 1140 GC saker og 1,547 kontroller er oppsummert i tabell 1 . Ingen signifikante forskjeller ble oppdaget på alder, kjønn, røyking og drikking status mellom sakene og kontroller (
P
= 0,412, 0,522, 0,879 og 0,269, henholdsvis). Genotyping ringeprisene var mer enn 95% for alle fire SNPs. De observerte genotypefrekvensene for disse SNPs var alle i avtalen med Hardy-Weinberg likevekt i kontrollene (
P
= 0,094 for rs10464867,
P
= 0,095 for rs14448,
P
= 0,145 for rs1063053 og
P
= 0,367 for rs1063045).
genotypen distribusjoner av de fire SNPs og dets assosiasjoner med magekreft risiko er vist i Tabell 2. Logistisk regresjon analyser viste at A-allelet av rs10464867 var sterkt assosiert med en redusert risiko for magekreft (per-allelet OR = 0,81, 95% KI: 0,71 til 0,94,
P
= 4.71 × 10
-3). I lagdeling analyse, vi evaluert videre assosiasjoner til de fire SNPs på magekreft risiko i subgrupper basert på alder, kjønn, røyking, drikking status og svulst områder. (
P
for heterogenitet = 0,040) ble observert en signifikant forskjell mellom undergrupper av kjønn for foreningen av rs10464867 med magekreft risiko. Sammenhengen mellom A-allelet av rs10464867 og redusert risiko for magekreft var mer betydelig eldre personer (per-allelet OR = 0,72 [0,59 til 0,88],
P
= 1,07 × 10
-3), og mannlige personer (per-allelet OR = 0,73 [0,62 til 0,87],
P
= 3,68 × 10
-4), så vel, G-allelet av rs14448 vist de samme resultatene med rs10464867 (tabell 3).
i haplotype analyse, ble haplotyper skapt for rs10464867, rs14448 og rs1063053 i en blokk. Vi deretter utført forening analyse og observert at haplotype GAA og AGG var signifikant assosiert med en redusert risiko for magekreft risiko i forhold til haplotype GAG, eller var 0,88 (0,77 til 0,99) og 0,76 (0,65 til 0,89),
P
verdi var 0,034 og 6,39 × 10
-4, henholdsvis (Tabell 4, S1 figur).
Diskusjoner
NBN
genet har vært implisert i mottakelighet for et høyt antall kreftformer, mens det ikke genetiske varianter er blitt rapportert så langt som å være assosiert med magekreft. I studien, rs10464867 ligger i
NBN
ble identifisert til å være signifikant assosiert med endret risiko for magekreft i kinesiske befolkningen.
DNA dobbel tråd pause (DSB) er en spesielt viktig form for DNA-skade, som kan føre til genetisk ustabilitet og karsinogenese [10]. NBN protein spiller en sentral rolle i opprettholdelsen av genomisk stabilitet og var involvert i nesten alle aspekter av DNA DSB metabolismen av NHEJ og HRR DSB reparere veier [11]. Eventuelle genetiske varianter av
NBN
kan ha skadelige effekter på DNA-skade reparasjon, og dermed kan disponere for kreft. I det siste tiåret, et visst antall polymorfismer fordelt på
NBN
genet har blitt rapportert å være assosiert med flere ulike typer kreft annet enn magekreft [34]. Vår analyse basert på TCGA (The Cancer Genome Atlas) data videre avslørt at
NBN
mRNA uttrykk nivå i adenokarsinom i ventrikkel var signifikant høyere enn tilstøtende normalt vev (S2 Fig), tyder på en potensiell viktig rolle
NBN
i magekreftutvikling. Den aktuelle studien gitt viktige ledetråder som genetiske varianter i
NBN
kan også være involvert i mottakelighet av magekreft og videre synliggjør potensialet pleiotropisk effekten av
NBN
SNPs på flere kreftformer.
den mest robuste SNP rs10464867 (G A) ligger i den 3 «UTR av
NBN
, etter å ha forbundet med en redusert risiko for magekreft. Basen endring av G til A for rs10464867 kan bringe til subtile strukturelle endringer av NBN protein og dermed modulering av magekreft mottakelighet. Ifølge web-baserte SNP analyseverktøy SNPinfo (https://snpinfo.niehs.nih.gov/snpfunc.htm), base endring av G til A for rs10464867 kan ikke bare påvirke en exonic spleising enhancer og resultere i ulikevekt for forskjellige isoformer av NBN, men også kan endre binding av modne HSA-MIR-216a eller HSA-MIR-380 til målet mRNA [35]. Funksjonelle studier har rapportert at over uttrykk for MIR-216a kan aktiverer PI3K /Akt og TGF-beta veier ved å målrette
PTEN Hotell og
SMAD7
, bidra til Sykdommer kreftutvikling og tumorresidiv i levercellekreft [36]. Mens MIR-380-5p kan undertrykke p53-ekspresjon via en konservert sekvens i p53-3 «utranslatert region (UTR) [37]. Basert på bevisene ovenfor, kan vi trekke en konklusjon at baseendring fra G til A for rs10464867 kan modifisere den transkripsjonelle regulering av
NBN
og deretter endre ekspresjonen av NBN protein ved å påvirke den exonic skjøting og miRNA bindende . Vår videre funksjonell annotering analyse basert på RegulomeDB avdekket at rs2697679 som er i moderat LD (r
2 = 0,222) med rs10464867 er en eQTL loci av
NBN product: [38]. Disse bevisene tyder på en viktig biologisk implikasjon av rs10464867 for magekreft utvikling.
DSB reparasjon kapasitet er en viktig kilde til variasjon i genomet integritet og dermed påvirke kreftrisiko [39]. I de siste to tiårene, har DSB reparasjon kapasitet på normalbefolkningen vist seg å avta med økende alder, og menn viste bedre kapasitet på DSB reparasjon enn kvinner i samme aldersgruppe [40, 41], noe som tyder på at inter-kjønnsforskjeller av DSB reparasjon kapasitet kan være delvis bestemt av ulike genetiske mekanismer. I denne studien ble det en mer uttalt beskyttende effekt av rs10464867 observert hos menn, som ga en mulig forklaring på interkjønnsforskjeller av DSB reparasjon kapasitet. Basen endring av G til A for rs10464867 kan endre uttrykket NBN protein og til slutt påvirke NHEJ og HRR DSB reparere veier hos menn. Mer interessant, flere assosiasjonsstudier har også funnet at SNPs ligger i DNA-reparasjons relaterte gener inkludert
ERCC4
,
ERCC6
,
Ku70m
,
APE1
,
XRCC1
, og
XPD
utstilt en differensialeffekt mellom kjønn i magekreft mottakelighet [42-46].
Noen begrensninger i vår studie må tas opp. For det første, rekrutterte vi magekrefttilfeller fra sykehus og utvalgte kontroller fra lokalsamfunn, som ikke kan godt representere hele befolkningen og kan føre til potensiell bias i utvalget. For det andre, vi kunne ikke få tilgang til flere saker og kontroller for å bekrefte våre funn.
I sammendraget, ble studien designet for å søke etter genetiske varianter i
NBN
forbundet med magekreft og for å teste en mulig pleiotropisk effekten av
NBN
SNPs på flere kreftformer. Til slutt, rapporterte vi at
NBN
genet inneholder genetiske varianter assosiert med risiko for magekreft. Videre befolkningsbaserte studier som kombinerer med funksjonelle forskere er garantert å illustrere foreningen og molekylære mekanismer av disse variantene i magekreftutvikling.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Fig. Koblingsulikevekt blokker av tagging SNPs i NBN ble laget basert på standardalgoritmen er hentet fra Gabriel et al, Science, 2002, ved hjelp av HaploView programvare 4.2.
Verdien av r2 av hver SNPs par er vist i krysningsområder.
doi: 10,1371 /journal.pone.0139059.s001 plakater (docx)
S2 fig. NBN mRNA uttrykk analyse mellom 29 paret adenokarsinom i ventrikkel og tilstøtende normalt vev basert på TCGA data plakater (https://cancergenome.nih.gov/)
doi:.. 10,1371 /journal.pone.0139059.s002
(docx)
S1 Table. De primere og prober av genotyping for
NBN
polymorfismer
doi:. 10,1371 /journal.pone.0139059.s003 plakater (docx)
S2 Table. Koblingsulikevekt (r
2 eller D «) informasjon av de fire SNPs
doi:. 10,1371 /journal.pone.0139059.s004 plakater (docx)
Takk
forfatterne ønsker å takke Ph.D. Yifeng Zhou (Academic redaktør i PLoS ONE) og anonyme lesere for deres forsiktig arbeid og konstruktive forslag som har bidratt til å forbedre dette papiret betydelig. Vi takker også pasientene og støtte ansatte i denne studien.
