Abstract
Bakgrunn
En fersk eggstokkreft genome-wide forening studie (GWAS) identifisert en locus på 9p22 assosiert med redusert eggstokkreft risiko. Den enkeltnukleotidpolymorfi (SNP) markører lokal til
BNC2
genet, som har vært assosiert med eggstokkreft utvikling.
Metoder
Vi analyserte foreningen av 9p22 SNPs med transvaginal ultralyd (TVU) screening resultater og CA-125 i blodet fra deltakere uten eggstokkreft i prostata, lunge, Colorectal, og eggstokkreft screening Trial (PLCO); 1,106 kvinner med tilstrekkelige ultralyd screening resultater og tilgjengelig genotyping informasjon ble inkludert i studien.
Resultater
Vi har observert en betydelig økt risiko for unormale mistenke TVU resultater for sju SNPs på 9p22, med odds ratio mellom 1,68 (95% KI: 1,04 til 2,72) for rs4961501 og 2,10 (95% KI: 1,31 til 3,38) for rs12379183. Foreninger ble begrenset til unormale mistenkelige funn ved første TVU skjermen. Vi observerte ikke en sammenheng mellom 9p22 SNPs og CA-125 nivåer.
Konklusjoner
Våre funn tyder på at 9p22 SNPs, som ble funnet å være assosiert med redusert risiko for eggstokkreft i en fersk GWAS, er forbundet med sonographically påvise eggstokkene unormalt. Våre resultater underbygge relevansen av 9p22 locus for eggstokkreft biologi. Videre studier er nødvendig for å forstå det komplekse forholdet mellom screening misdannelser og eggstokkreft kreftutvikling, og for å vurdere om dette locus kan påvirke risikoen lagdeling av eggstokkreft screening
Citation. Wentzensen N, Black A, Jacobs K, Yang HP Berg CD, Caporaso N et al. (2011) genetisk variasjon på 9p22 er assosiert med unormal Eggstokk Ultralyd Resultater i prostata, lunge, Colorectal, og eggstokkreft Screening Trial. PLoS ONE 6 (7): e21731. doi: 10,1371 /journal.pone.0021731
Redaktør: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, USA
mottatt: 04.01.2011; Godkjent: 10 juni 2011; Publisert: 07.07.2011
Dette er en åpen-tilgang artikkelen, fri for all opphavsrett, og kan bli fritt reproduseres, distribueres, overføres, endres, bygd på, eller brukes av alle for ethvert lovlig formål. Arbeidet er gjort tilgjengelig under Creative Commons CC0 public domain engasjement
Finansiering:. Denne forskningen ble støttet av egenutført Research Program av divisjon for Cancer Epidemiology og genetikk og av kontrakter fra Divisjon for Cancer Prevention, National Cancer Institute, NIH, DHHS. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:. LR er ansatt Westat, Inc., et selskap som fungerer som PLCO Study koordinerende Center. Dette forholdet påvirker ikke forfatternes tilslutning til PLoS ONE politikk på deling av data og materialer. De andre forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer.
Innledning
Eggstokkreft er den 8
th vanligste kreft og 5
th ledende årsak til kreft dødsfall blant kvinner i USA [1]. For tiden tilgjengelige tidlig deteksjon strategier er basert på serum CA-125 måling og transvaginal ultralyd (TVU) [2], [3]. Imidlertid har disse testene ikke vist seg å forbedre dødelighet av kreft i eggstokkene; de fleste kvinner tilstede ved avansert sykdomsstadier [4].
Bruken av TVU er hemmet av falske positive resultater, noe som resulterer i unødige kirurgiske prosedyrer med mulige komplikasjoner [5], [6]. I den innledende screening runde i prostata, lunge, Colorectal, og eggstokkreft Screening Trial (PLCO), 1338 av 28,816 kvinner (4,6%) ble funnet unormale TVU resultater, men bare 13 invasiv kreft ble oppdaget, oversette til en positiv prediktiv verdi på bare 1% [2]. En fersk evaluering av falske positive resultater i test TVU PLCO viste at en rekke gunstige endringer-ikke assosiert med kreft i eggstokkene risiko er ansvarlig for unormale funn ultralyd [7]. En bedre forståelse av eggstokkreft etiologi er nødvendig for å utvikle bedre tidlig deteksjon og forebyggende strategier. Tilsvarende er nye tilnærminger for å identifisere undergruppe av høy risiko kvinner som kan ha nytte av dagens screening modaliteter.
En fersk genom bredt forening studie identifisert den første eggstokkreft mottakelighet locus med genom-wide betydning [8]. A-lokus på 9p22 ble forbundet med redusert risiko for kreft i eggstokkene; den viktigste SNP er rs3814113 (odds ratio = 0,82; p
trend 5,1 × 10
-19). Locus inneholder
basonuclein to plakater (
BNC2
) genet; åtte SNP’er ble plassert innen intron 2 av genet.
BNC2
er sterkt uttrykt i reproduktivt vev og spesielt innblandet i eggcelle utvikling [9], [10]. Her, analyserte vi foreningen av 9p22 SNPs med unormale eggstokkreft screening resultater blant kvinner i PLCO uten eggstokkreft.
Materialer og metoder
Vi inkluderte alle 1,106 kvinner med TVU data og genom-wide skanning data som dekker 9p22 regionen fra PLCO screening arm (total n = 39 115 av dem n = 34 261 hadde ikke hatt tidligere ooforektomi). Hver av de 10 screeningsentre innhentet lokale Institutional Review Board godkjenning til å gjennomføre rettssaken. NCI Institutional Review Board godkjenning ble innhentet for å utføre genotyping blant kvinner som gikk med på å delta i genetiske studier. Vi har tatt med bare kvinner med tilfredsstillende resultater og TVU genotyping informasjon for minst ett av de SNP på 9p22 tidligere er funnet å være assosiert med kreft i eggstokkene [8]. I alt ble 568 kontroller og 538 saker fra genome wide association studier av bukspyttkjertelen, lunge, blære, bryst, nyre, tykktarmskreft, og gliom inkludert [11], [12]. Tabell 1 viser fordelingen av krefttilfeller ved side med de respektive TVU resultater. Av notatet, de fleste kreftformer utviklet i løpet av oppfølgingen av PLCO og var ikke til stede på baseline TVU skjermen. TVU ble utført ved baseline og årlig i fire år i henhold til PLCO protokollen ved screeningsentre [13]. TVU resultater ble kategorisert som normal; unormal ikke mistenkelig for eggstokkreft; og unormal, mistenkelig for eggstokkreft som tidligere beskrevet [2]. Kvinner med mistenkelige funn ble henvist til oppfølging [14]. Eggstokkene ble målt langs de store og små akser i både tverrgående og langsgående plan, og den prolate ellipsoide formel (bredde x høyde x tykkelse x 0,523) ble anvendt for å beregne volumet av hver eggstokk og /eller cyste. I korte trekk, ble følgende funn vurderes unormal mistenkelig, dvs. screening positive: eggstokkreft volum 10 cm
3; cyste volum 10 cm
3; hvilket som helst fast område eller papillære fremspring som strekker seg inn i hulrommet i en cystisk ovarial tumor i alle størrelser; eller blandet (fast /cystisk) komponent i en cystisk ovarial tumor. CA-125 ble målt ved hjelp av Centocor CA-125II radioimmunoassay på serum forberedt og frosset innen 2 timer etter blodprøvetaking [2].
Genotyping ble utført ved National Cancer Institute Kjerne Genotyping Facility og Fred Hutchinson Cancer Research Center på HumanHap550 infinium II and human 610-Quad chips (Illumina, San Diego, California). Genotyping kvalitetskontroll etter standardiserte prosedyrer i kjernen genotyping Facility [11], [12]: DNA-prøver ble valgt for genotyping basert på pre-genotyping kvalitetskontroll tiltak utføres for GWAS på Core genotyping Facility. Prøver med mindre enn 98% gjennomføringsgrad ble ekskludert fra analysen og SNP analyser med locus ringeprisene lavere enn 90% ble ekskludert. SNPs med ekstreme avvik fra Hardy-Weinberg proporsjoner (
P
1 x 10
-7) ble ekskludert fra den primære analysene på grunn av deres økt sannsynlighet for falske foreninger grunn av problematiske analyser eller genotyping ringer. Ti 9p22 SNPs identifisert i eggstokkene GWAS passert disse kvalitetskontroll beregninger og ble inkludert i analysen. Rs10756819, rs10810666, rs10962656, rs12379183, rs12379687, rs1339552, rs2153271, rs3814113, rs4961501, rs7861573
TVU resultater ble dikotomisert til unormal mistenkelig vs. normal og unormal ikke mistenkelig. SNP foreninger ble studert i forhold til tre utfall: Den TVU resultere i det første skjermbildet utført, den mest alvorlige TVU resultat av alle skjermer, og den mest alvorlige hendelsen TVU resultat (dvs. etter eksklusive eksamener med unormale screening resultater på første skjermbilde). Vi brukte additive modeller som definerer mindre allel som risiko allel å studere sammenslutning av 9p22 SNPs med unormale mistenke TVU resultater begrenset til kaukasiske individer. Vi kjørte råolje modeller og modeller justert for alder som en kontinuerlig variabel. For sensitivitetsanalyser, vi re-drev modeller unntatt personer som var genotypet ved Fred Hutchinson Cancer Center, men fikk ikke se noen effekt knyttet til området av genotyping. En sensitivitetsanalyse begrenset til å kontrollere kvinner bare ikke endre retningen på resultatene. Vi brukte Bonferronikorreksjon som en konservativ justering for multiple sammenligninger (n = 10), senke betydning terskelen til 0,005. Deretter studerte vi risikoen for unormal TVU resultater forbundet med kombinasjoner av 0-2, 3-5, og 6-8 mindre alleler fra fire mest signifikant assosiert SNPs (rs10756819, rs12379183, rs3814113, og rs7861573). I tillegg kombineres vi de to minste korrelerte SNPs (rs7861573 og rs10810666, figur 1) og studerte sammen med unormale TVU resultater skaper tre kategorier: Homozygote store lene på begge SNPs, en SNP med homozygot store alleler, og ingen SNP med homozygot større alleler. I alle kvinner, analyserte vi forholdet mellom 9p22 SNPs og eggstokkreft volum i 5-års aldersgrupper og av private genotyper for rs12379183 og rs3814113. Videre blant 43 kaukasiske kvinner med unormal TVU resultater og genotyping data tilgjengelig, vi utforsket forholdet mellom spesifikke TVU egenskaper, inkludert antall cyster, cyste diameter, og cyste volum med genotyper (dikotomert som AA vs AB /BB) av rs10756819, rs12379183 og rs3814113 .. i tillegg utforsket vi foreningen av 9p22 SNPs med CA-125 nivåer ved baseline og med høyeste CA-125 nivåer målt ved alle screeningbesøk stratifiseringsinnretningen med 5-års aldersgrupper over hele aldersgruppe av kvinner som inngår i denne analysen (alder oppføring: 55-74 år). Haploview (https://www.broad.mit.edu/mpg/haploview/) ble brukt for å vurdere parvis koblingsulikevekt (LD) mønstre blant alle kvinner i analysen [15]. Alle statistiske analyser ble utført ved hjelp av SAS (SAS 9.1, SAS Institute, Cary, NC, USA).
LD-plottet ble generert med Haploview basert på r
2 av de 10 SNPs på 9p22 i 992 kaukasiske kvinner med genotyping informasjon og transvaginal ultralyd resultater tilgjengelig.
resultater
Totalt 96 av de 1106 kvinnene som inngår i denne analysen hadde resultater unormal TVU screening (8,7%) til enhver screening besøk. I 50 kvinner, ble unormale TVU resultater ved første screening besøk i PLCO (baseline unormal TVU resultat), i de resterende 46 kvinner, ble det unormale TVU resultat rapportert etter en i utgangspunktet normal funn (hendelse unormal TVU resultat).
Tabell 1 viser demografisk og risikofaktorer funksjoner kvinner inkludert i denne analysen, gruppert i tre kategorier: unormalt TVU resultat ved baseline, hendelses unormale TVU resultater, og normal TVU resultater. Med unntak av rase og en tidligere historie av godartede cyster eller svulster i eggstokkene, ble ingen av de demografiske eller risikofaktorer oppsummert i tabell 1 i forbindelse med mistenkelig TVU resultater. Alle påfølgende analyser ble begrenset til kaukasiere bare, forlater 43 kvinner med baseline unormal, 37 kvinner med hendelsen unormal, og 912 kvinner med ikke-mistenke TVU resultater.
To SNPs, rs10756819 (OR = 1,48, p = 0,025 ) og rs12379183 (OR = 1,46, p = 0,046), viste en signifikant sammenheng med en unormal TVU resultat når som helst under oppfølging, mens to andre SNP’er, rs3814113 og rs7861573 viste marginalt betydelige resultater. Ingen av disse foreningene var signifikant etter justering for multiple sammenligninger. Etter å begrense til utbredt unormale TVU funn som resultat bare økte effekten betydelig: Alle ti SNPs på 9p22 viste økt ORS for mistenke TVU resultater i det første skjermbildet (tabell 2) og sju SNPs viste betydelige ORS: rs12379183 (OR 2,10; p = 0,002), rs10756819 (OR 2,00; p = 0,002), rs7861573 (OR 1,99; p = 0,005), rs3814113 (OR 1,93; p = 0,005), rs10962656 (OR 1,73; p = 0,042), rs10810666 (OR 1,72; p = 0,031), og rs4961501 (OR 1,68; p = 0,04); de første fire foreninger forble signifikant etter justering for multiple sammenligninger. Når begrense TVU resultatene til hendelsen funn, ble ingen av SNPs assosiert med mistenkelige screeningresultater. Justert for alder endret ikke disse resultatene.
Figur 1 viser en LD kart over de 10 SNPs analysert i kvinnenes fra PLCO inkludert i denne analysen. Kombinasjoner av risiko alleler fra de fire mest betydnings SNPs viste signifikant sammenheng med mistenkelige TVU resultater på det første skjermbildet (OR 1,95; p = 0,003). Kvinner med kombinasjoner av de to minste korrelerte betydelige SNPs (rs7861573 og rs10810666; r
2 = 0,29; D «= 0,63 i denne populasjonen) hadde en OR på 1,61 (p = 0,007) for resultater mistenkelig screening (Tabell 3).
Vi har utforsket sammenslutning av 9p22 SNPs med TVU egenskaper og CA-125 nivåer. For rs12379183 SNP som viste sterkest effekt i denne analysen, observerte vi en trend med økende ovarial volum målt ved første ultralyd i forbindelse med risiko alleler i alle aldersgrupper. For rs3814113 SNP som var mest sterkt assosiert med kreft i eggstokkene risiko [8], øker ovarial volum i forbindelse med risiko alleler ble bare observert i 55-59 års alderen (tabell 4). Vi analyserte foreningen av 9p22 genotyper med nummer, diameter og volum av cyster blant kvinner med resultater unormale TVU (tabell 5). Interessant, kvinner bærer mindre alleler hadde færre cyster, med en gjennomsnittlig antall 2,22 hos kvinner med to store alleler vs. 1,18 hos kvinner med minst en mindre allel av rs10756819 (p = 0,01). I motsetning til dette, cyste volum var ikke-signifikant høyere hos kvinner som bærer minst en mindre allel. Vi observerte ikke en sammenheng mellom 9p22 SNPs og ytterligere TVU egenskaper som cyste volum og andre cyste egenskaper. For å analysere om 9p22 SNPs ble assosiert med CA-125 nivåer sammenlignet vi medianer av den første og den maksimale CA-125 verdier av genotype. Ingen av de 10 SNPs studert viste en sammenheng med CA-125 nivåer (data ikke vist).
Diskusjoner
Et stort consortial GWAS innsats nylig identifisert flere SNPs på 9p22 som er forbundet med risiko for kreft i eggstokkene [8]. De SNPs er lokalisert i regionen i
BNC2
gen som er involvert i eggstokkene utvikling [9], [10]. Ansporet av disse uavhengige tidligere funn på 9p22 /
BNC2 Hotell og eggstokkreft biologi vi søkt å utnytte tilgjengelig TVU og genetiske data for å studere sammenhengen mellom genetisk variasjon og unormale eggstokkene ultralyd funn. Vår studie er et eksempel på en utforskning av biologiske mekanismer følgende GWAS. Eggstokkreft screening ved hjelp av ultralyd og CA-125 testing er for tiden evaluert i to store randomiserte studier i USA og Storbritannia. Tidligere analyser i PLCO har vist at positiv prediktiv verdi av TVU-basert screening er lav; nesten alle kvinner med unormale ultralyd funn ikke har, og ikke utvikle eggstokkreft [2]. Derfor gjør vi vurdere disse TVU funnene som surrogater for biologiske endringene som skjer i eggstokken (med kreftfremkallende endringer være ett alternativ), heller enn surrogater for kreft.
I vår studie av kvinner uten kreft i eggstokkene, observerte vi en betydelig økt risiko for unormal mistenkelige TVU resultater for flere SNP’er på 9p22 som har blitt funnet å være forbundet med redusert risiko for kreft i eggstokkene [8]. Vi hadde ikke forventet at SNPs assosiert med redusert eggstokkreft risikoen ville korrelerer positivt med avvik på ultralyd. Selv om funnene synes forvirrende ved første øyekast, kan det tenkes at SNPs funnet å redusere risikoen for eggstokkreft kan være forbundet med utbredte unormale TVU funn.
Vi har utforsket sammenslutning av 9p22 genotyper med morfologiske karakteristika som er tatt under TVU hos kvinner med unormal TVU screening resultater. Selv om tallene var begrenset, observerte vi at kvinner bærer mindre 9p22 lene hadde ultralyd funksjoner tilsvarende komplekse cyster på eggstokkene [16]. I en tidligere analyse i PLCO, ble kvinner med kompliserte cyster ikke funnet å dele etablerte risikofaktorer for eggstokkreft kreft [16]. I en nyere analyse i PLCO, risikoen for eggstokkreft hos kvinner med utbredte cyster var litt, men ikke-signifikant lavere sammenlignet med kvinner uten cyster [17]. Dessverre, histologi rapporter om godartede utfall hos kvinner behandlet for unormale TVU resultatene ble ikke systematisk samlet inn i PLCO og kunne ikke bli vurdert i forhold til 9p22 genotyper.
Viktigst, våre funn kreve uavhengig bekreftelse, noe som er utfordrende, så er det bare noen få ressurser som gir både TVU screening informasjon og genetiske data fra en populasjonsbasert studie. Hvis bekreftet, våre data tyder på at noen gener potensielt beskyttende mot eggstokkreft faktisk er forbundet med mistenkelig TVU funn som økt ovarial volum eller komplekse cyster som gradvis oppstår over flere tiår og ble oppdaget ved første TVU skjermen.
biologi av eggstokkreft utvikling er ikke godt forstått. Det har blitt foreslått at uopphørlig eggløsning, i forbindelse med gjentatte avbrudd og mikro traumer av ovarial overflate epitel, kan føre til initial transformasjon [18]. Andre teorier antyder at hormonell stimulering av epitel, spesielt av østrogener og østrogen metabolitter, kan initiere kreftutvikling [19]. Det er nå økende bevis for at minst en undergruppe av eggstokkreft kan oppstå i egglederen og implantat i eggstokkene tidlig [20].
Ovarian abnormiteter forbundet med SNPs på 9p22 locus kan beskytte mot kreft utvikling ved å forstyrre disse kreftfremkallende mekanismer, f.eks ved å redusere antallet levetid ovulations eller ved å modulere eksponering av ovarievev til endogene eller eksogene hormoner. Cyster på eggstokkene kan hindre implantasjon av tidlig transformerte cellekloner avledet fra egglederen. Videre, selv om vi ikke fikk se noen bevis i PLCO, vi kan ikke utelukke at den reduserte eggstokkreft risiko forbundet med disse SNPs er relatert til hyppigere oophorectomies følgende mistenke TVU resultater, snarere enn en direkte biologisk mekanisme.
Hvis 9p22 locus er assosiert med falske positive eggstokkreft screening resultater, kan genotyping ha innvirkning på tolkningen av TVU resultater.
En fersk studie viste at kreftrelaterte SNPs kan påvirke prostata estimater kreftrisiko knyttet til prostata spesifikt antigen-nivåer [21]. I en studie av brystkreft risikomodeller, 10 vanlige genetiske varianter assosiert med brystkreft hadde tilsvarende ytelse som Gail modell basert på klinisk til å forutsi risikoen for brystkreft, men legger til SNPs til de kliniske data bare beskjedent bedre risikostyring prediksjon [22] . Replikering av våre funn i andre studier, vurdering av risikofaktorer knyttet til 9p22 locus og utvidelse av eggstokkreft krefttilfeller er nødvendig for å forstå det komplekse forholdet mellom screening misdannelser og eggstokkreft kreftutvikling, og for å vurdere om dette locus kan påvirke risikoen lagdeling av TVU screening . Videre er detaljert kartlegging av regionen for å identifisere selve «at risk» og beskyttende haplotyper.
Takk
Forfatterne takker Dr. Philip Prorok, Division of Cancer Prevention, National Cancer Institute den Screening Senter etterforskere og ansatte i prostata, lunge, Colorectal, og ovariesyndrom (PLCO) Cancer Screening Trial, Mr. Tom Riley og ansatte, Information Management Services, Inc., Ms Barbara O’Brien og ansatte, Westat, Inc ., Mr. Tim Sheehy og ansatte, DNA Extraction og stillas Laboratory, SAIC-Frederick, Inc, og Ms. Jackie Kongen og ansatte, BioReliance, Inc. viktigst, erkjenner vi deltagerne for deres bidrag til å gjøre denne studien mulig.
