Abstract
Bakgrunn
Serum carcinoembryonic antigen (SCEA) nivå kan være en indikator på sykdom. Faktisk er en forhøyet SCEA nivå en prognostisk faktor i kolorektal kreft (CRC) pasienter. Men de genetiske faktorer som bestemmer SCEA nivå i sunn og CRC befolkningen er fortsatt uklart. Dermed har vi undersøkt de genetiske markører assosiert med forhøyet serum SCEA nivå i disse to populasjoner og dens kliniske implikasjoner.
Metoder og funn
Genome-wide forening studie (GWAS) ble gjennomført i en kohortstudie med 4,346 friske mannlige voksne bruker Illumina Omni 1 M chip. Kandidat SNPs assosiert med forhøyet SCEA nivåer ble validert i 194 CRC pasienter på ABI Taqman plattform. Åtte kandidater SNPs ble validert i CRC pasienter. Den rs1047781 (chr19- FUT2) (A /T) var assosiert med forhøyet SCEA nivåer, og rs8176746 (chr9- ABO) ble assosiert med den regionale lymfeknutemetastaser i CRC pasienter. Den preoperative SCEA nivå var en risikofaktor for svulst tilbakefall i 5 år etter operasjonen (OR = 1,427, 95% KI: 1.005~1.843, P = 0.006). Det var også en av risikofaktorer for regional lymfeknutemetastase (OR = 2,266, 95% KI: 1.196~4.293, P = 0,012). Den SCEA nivå i rs1047781-T-bærere var høyere enn i A-operatører i CRC-pasienter uten lymfeknutemetastase (P = 0,006). Den regionale lymfeknutemetastaser hos pasienter med homozygot AA av rs8176746 var mer vanlig enn i de heterozygote AG bærere (P = 0,022). I tillegg rs1047781-JA og TT CRC pasienter viste en dårligere sykdomsfri overlevelse enn AA genotype bærere (P = 0,023).
Konklusjoner
Vi fant kandidat SNPs assosiert med forhøyet SCEA nivåer i både friske menn og CRC befolkningen. Rs1047781 (chr19- FUT2) kan være utsatt locus for tilbakefall av CRC i en befolkning fra Sør-Kina
Citation. Liang Y, Tang W, Huang T, Gao Y, Tan A, Yang X, et al . (2014) genetiske variasjoner som påvirker Serum carcinoembryonic Antigen Nivåer og status av regionale lymfeknuter hos pasienter med sporadiske tykktarmskreft fra Sør-Kina. PLoS ONE 9 (6): e97923. doi: 10,1371 /journal.pone.0097923
Redaktør: Jian-Xin Gao, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Kina
mottatt: 20 november 2013; Godkjent: 27 april 2014; Publisert: 18 juni 2014
Copyright: © 2014 Liang 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 finansiert av General Program av National Natural Science Foundation of China (30945204, 81072321, 81272853, 81360378, 81360099, 81370857, 30760243, 30460143 og 30560133), Kunnskapsdepartementet, Kina (Program for New Century gode talenter i University, NCET2009) , Key Program og universitet Talenter Highland Innovation team of Guangxi (2012012D003, GJR201147-09), leder Science and Technology Fund og Takle Program Guangxi (1116-1103, GKG1298003-07-01), Guangxi Natural Science Foundation (2011 GXNSFB018100, 2012GXNSFAA053152 , 2013GXNSFFA 019002), Guangxi Nature Sciences Grant (GuiKeGong 1104003A-7), Guangxi Provincial Department of Finance og utdanning (2009GJCJ150) og Guangxi helsedepartementet Medisin Grant (Z201018). Denne forskningen ble støttet delvis av russiske departementet for vitenskap Mega-stipend no.11.G34.31.0068; SJ O’Brien Principal Investigator, hadde ingen støtte kroppen noen innflytelse eller innspill til studiedesign, datainnsamling, analyse, tolking, eller skriving av rapporten
Konkurrerende interesser:. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer.
Innledning
tykktarms~~POS=TRUNC kreft~~POS=HEADCOMP (CRC) er den fjerde vanligste kreftformen hos menn og den tredje vanligste hos kvinner over hele verden. Det står for anslagsvis 1,2 millioner nye krefttilfeller og over 630 000 kreftdødsfall per år [1]. Forekomst og dødelighet av CRC steg raskt i Kina siden 1990-tallet [2]. Sporadisk CRC er den vanligste som oppstår i fravær av familiehistorie, påvirker generelt eldre befolkning, og vanligvis presenterer som et isolert kolon eller rektum lesjon. Kurativ kirurgi er den viktigste metode for behandling. Men 5-års overlevelse etter reseksjon er bare 60,8% i Kina. Omtrent 50% av disse pasientene vil gjennomgå svulst tilbakefall og dø [3]. Prognosen er påvirket av faktorer som røyking, alder, kjønn og rase, varighet av symptomer, tilstedeværelse av tarmobstruksjon, tumor beliggenhet, blodoverføring og kvaliteten på kirurgisk inngrep [4].
carcinoembryonic antigen ( CEA) nivå kan være forhøyet i serum hos personer med ikke-neoplastiske sykdommer, ondartede tumorer eller kreft. Således en forhøyet nivå CEA er en uavhengig prognostisk faktor i CRC-pasienter uavhengig av dens Dukes fase og histologisk klasse [5]. I den friske befolkningen, kan serum CEA nivåer påvirkes av miljømessige og genetiske faktorer som alder, røyking, narkotika, sykdom, kjønn og rase [6] – [8]. Men hos pasienter med CRC, flere mekanismer som bestemmer serum CEA nivå fortsatt er uklart.
Genome mutasjoner assosiert med forhøyet CEA nivå i CRC er til stede i selve svulsten, slik at slike mutasjoner kan ikke bli servert som en genetisk markør for CEA nivå for diagnostiske formål [9]. Derfor denne studien ble gjennomført i to faser: at fase én, ble et genom-wide forening studie utført for å identifisere loci knyttet til serumnivået av CEA hos friske kinesiske menn fra en kohort som deltok i Fang området Mann Helse og eksamen Survey (FAMHES) (denne delen har blitt slått sammen med andre kohorter og delvis i andre [10], [11]). I fase to, sammenhengen mellom kandidat SNPs funnet fra fase en GWAS og preoperative CEA nivåer og prognosen for pasienter med CRC ble analysert. Basert på denne design, vi prøvde å utforske i denne studien sammenhengen mellom polymorfismer og prognosen for CRC etter radikal operasjon på grunn av utsatt loci assosiert med forhøyet SCEA nivå.
Metoder
Fase én studien
Et genom-wide forening studie ble utført for å identifisere loci knyttet til serumnivået av CEA hos friske kinesiske menn fra FAMHES kohort (forsøket og resultatene ble beskrevet i tekst S1, Bord S1, S2, S3 og figur S1).
fase to studie
pasienter med sporadisk kolorektal kreft.
Ett hundre og nitti-fire kolorektal karsinom pasienter som oppfylte kriteriene for innmelding ble rekruttert fra pasienter som gjennomgår kurativ reseksjon mellom mars 2008 og februar 2012 ved Institutt for Anal og tykktarms Surgery, en
st Affiliated Hospital of Guangxi Medical University. Alle svulster i studien var adenokarsinom, og de patologiske diagnoser ble bekreftet uavhengig av to dyktige gastrointestinale patologer. Alle pasientene var fraværende av symptomer som alvorlig blødning, forstoppelse eller infeksjon. Ingen av dem hadde noen preoperativ radio kjemoterapi. Alle pasientene ble behandlet med postoperativ kjemoterapi protokoll basert på NCCN Clinic Practice Guideline i Oncology. Skriftlig informert samtykke var nødvendig fra alle pasienter. De ble fulgt opp til 51 måneder, og i slutten var det 57 pasienter med tumor tilbakefall (median overlevelse: 48 måneder, Område: 7~62 måneder). Denne studien ble godkjent av etisk komité i Guangxi Medical University. Baseline karakteristikker av deltakerne ble oppsummert i tabell S4.
Genotyping av kandidat SNPs i CRC-pasienter.
Ni kandidat SNPs fra de 25 SNPs som nådde genom-wide betydning ble valgt for genotyping i CRC pasienter : rs8176746 (chr9- ABO), rs1047781 (chr19-FUT2), rs3760775 (chr19-FUT6), rs441810 (chr21-FAM3B), rs12608544 (chr19-DBP), rs3786749 (chr19- SULT2B1), rs2071699 (chr19- FUT1), rs507666 (chr9- ABO) og rs687289 (chr9- ABO).
DNA ble ekstrahert fra tykktarmen slimhinnene ved hjelp av en DNA Extraction Kit (Tiangen, Kina). PCR plattform (STEPONE PLUS ∧TM, Applied Biosystems. Foster City, CA) ble brukt til å utføre allel er genotyping. Automatisk SNP genotyping ble drevet av StepOne Plus ∧TM versjon 2.2 system (Applied Biosystems Foster City, CA.); kvalitetskontroll av kriteriene som ble anvendt var den samme som i GWAS. Detaljene i eksperimentet er beskrevet i tekst S1 og Table5.
Kjemoterapi.
Ifølge risikoen for post-operasjon tilbakefall, noen pasienter på scenen IIand alle stadium III pasienter fikk minst en syklus av Oxalipatin, Fluorouracil, og Leucovorin (FOLFOX regiment) som adjuvant behandling i vår studie. Pasienter med alder ≥ 70 år ikke fikk adjuvant behandling. Bivirkninger ble vurdert ved hjelp av Common Toxicity Criteria av National Cancer Institute versjon 2.0. Kjemoterapi ble stoppet da det var hjerte- eller neurocerebellar bivirkninger eller grad 3 eller 4 allergisk reaksjon.
Oppfølging.
Pasientene i vår studie ble vurdert hver seks måneder etter operasjonen. Tilbakefalls ble bestemt på grunnlag av fysisk undersøkelse, brystet røntgen, ultralyd abdomen eller computertomografi, koloskopi, CEA nivå deteksjon, og om nødvendig, cytologic analyse eller biopsi. Cut-off date med analysen var 20 juni 2013; Varigheten av oppfølgingen ble definert som antall måneder fra drift til cut-off date. Den sykdomsfri overlevelse ble målt fra tidspunktet for operasjonen til tilbakefall av svulsten.
Statistiske analyser.
parametriske statistikk ble brukt i univariat analyse. Multivariable modeller ble bygget av logistisk regresjonsanalyse. Kaplan-Meier estimatorene ble benyttet ved beregning av overlevelse funksjon; log-rank test ble anvendt for å bestemme overlevelses forskjeller mellom individuelle grupper. SPSS v.17.0 program ble brukt for analyse og en P-verdi. 0,05 ble ansett som statistisk signifikant
Resultater
Faktorer som påvirker SCEA nivåer i friske befolkningen
Generelt lineær regresjon modell, alder (Beta = 0,003, P 0,0001), total mengde sigaretter (Beta = 0,004, P 0,001) og BMI (Beta = -0,005, p = 0,006) var signifikant assosiert med CEA nivå (tabell 1) . R
2 i denne modellen var 0,07 (F = 51,834, ANOVA).
Genotyping i CRC pasienter
Kandidaten SNPs som brukes til å genotype for 194 CRC pasienter med adenokarsinom og de genotyping resultatene ble oppført i tabell S6.
Risikofaktorer faktorer~~POS=HEADCOMP for forhøyet CEA nivåer i CRC pasienter
de univariate analyser viste at preoperativ CEA nivået var signifikant forskjellig fra status av regionale lymfeknuter og fjernt organmetastaser (positive vs negative: 5,36 vs 3,41 ng /ml; P = 0,011; 11,87 vs. 3,60 ng /ml; P = 0.033 kroner.). Preoperativ CEA nivået ble heller ikke assosiert med faktorer som alder, kjønn, røyking, alkohol drikking, tumorstørrelse og celledifferensiering (tabell 2).
Hos pasienter uten regionale lymfeknuter metastase, undergrupper med rs1047781 (chr19- FUT2) aT og TT-allelet hadde en betydelig høyere CEA nivå enn AA bærere (AA: 1,73 ng /ml, aT: 3,49 ng /ml og TT: 4,11 ng /ml; P = 0.006). Men forskjellen var ikke signifikant i CRC pasienter med lymfeknute eller fjern metastase organ (AA vs AT: P = 0,686, AA vs. TT: P = 0,202, AT vs. TT: P = 0,139, respektivt). J-T test viste at TT allel gruppen hadde en høyere SCEA nivå mens AA hadde lavest (P = 0,011). Andre kandidat SNPs var ikke forbundet med CEA nivåer i CRC pasienter (Tabell 3). For rs1047781 (chr19- FUT2) ble allel genotype TT assosiert med høyest SCEA nivå, og forskjellen i SCEA nivået mellom allelet T transportører og homozygot AA var signifikant forskjellig (AA vs AT: P = 0,008; AA vs. TT: P = 0,006; AT vs TT. P = 0,787, henholdsvis) (tabell 4)
Risikofaktorer faktorer~~POS=HEADCOMP for metastase i CRC pasienter
hastigheten av regional lymfeknute (RLN) metastaser i allel gruppen aT var høyest i de tre undergrupper av rs1047781 (AA: 12,8%, aT: 19,6%, TT: 9,0%; AA vs aT: P = 0,961, AA vs. TT: P = 0,046, AT vs TT: P 0,001; henholdsvis). Satsene for fjernt organ metastaser i de tre allele undergrupper av rs1047781 var ikke signifikant forskjellig (AA vs AT: P = 0,651; AA vs TT: P = 0,607; AT vs TT: P = 0,888, henholdsvis) (tabell 4 ). Hyppigheten av RLN metastaser var signifikant forskjellig i de allele undergrupper av rs8176746 (chr9-ABO) (P = 0,022).
Risikofaktorer for sykdomsfri overlevelse i CRC pasienter
Logistic regresjonsanalyse avslørte at alder, preoperativ CEA nivå og T trinn (tumorinvasjon) ble risikofaktorer for regionale lymfeknuter metastaser (tabell 5). Preoperativ CEA Nivået var også risikofaktor for svulst tilbakefall i 5 år etter radikal operasjon (tabell 6). Sannsynligheten for å overleve var høyere i gruppen av regionale lymfeknuter negative enn positive for metastasering, og var lavere i gruppen med preoperativ CEA nivå ≥ 5 ng /ml enn de med mindre enn 5 ng /ml. Forskjellene var statistisk signifikant (figur 1, 2). SNPs knyttet til CEA nivå og regionale lymfeknutemetastaser, rs1047781 (chr19- FUT2) og rs8176746 (chr9- ABO), var ikke de uavhengige bidragsytere til sykdomsfri overlevelse (figur 3, 4). Vi brukte en kombinasjon av SNPs (rs1047781 og rs8176746) som genetisk markør i overlevelsesanalyse og sykdomsfrie ganger var signifikant forskjellig mellom rs1047781-AA og rs1047781 (AT + TT) genotype bærere blant rs8176746 (AA + AG) bærere (P = 0,023) (figur 5). Men forskjellen var ikke bestemt blant rs8176746-GG bærere
Svulsten fritt gangen var annerledes mellom CRC pasienter med og uten lymfeknutemetastaser (
p
0,001)..
svulsten fritt gangen var annerledes mellom CRC pasienter med preoperativ CEA nivåer på 5 og ≥5 ng /ml (
p
= 0,001)
.
med rs1047781 (chr-19 FUT2), sykdom-fri tid for CRC pasienter gruppert etter allele genotyper (AA, aT og TT) var ikke signifikant forskjellig (
p
= 0,066).
med rs8176746 (chr-9 ABO), sykdom-fri tid for CRC pasienter gruppert etter allele genotyper (AA og AG) var ikke signifikant forskjellig (
p
= 0,366). Individer med genotype GG ble ekskludert (n = 2).
Forsøkspersonene ble delt inn i 2 grupper av genetisk maker (rs1047781 + rs8176746). Gruppe 1 ble rs1047781 (AA) + rs8176746 (AA + AG) og gruppe 2 var rs1047781 (AT + TT) + rs8176746 (AA + AG). Den sykdomsfri tiden av undergruppene var signifikant forskjellig (
p
= 0,023).
ABO genotyper og serum CEA nivåer
distribusjon av CEA nivåer ved ABO blod allel typen var signifikant forskjellig hos friske personer (BB BO AB OO AO AA, P = 1.47E-26). Selv om det ikke er statistisk signifikant (p = 0,458), også fant vi en lignende trend i CRC pasienter (B A). (Figur 6, 7)
CEA nivåer av mannlige FAMHES fag gruppert etter ABO grupper genotypene var signifikant forskjellig (p = 1.47E-26).
serum CEA nivåer av pasienter med CRC gruppert etter blodtype allele genotyper var representert ved median og det var ikke signifikant forskjellig (χ
2 = 3,63, p = 0,458). Geneotype AO var fraværende; A1 og A2 ble inkludert i en allelisk type. ABO-blodtype ble bestemt før operasjonen.
Diskusjoner
Faktorer som påvirker Serum CEA nivåer i friske befolkningen
Til støtte for en tidligere rapport om friske frivillige i USA, fant vi at sigarett-røyking er assosiert med CEA nivåer [12]. Videre, når det røykestatus er videre kvantifisert ved mengden av sigaretter (en pakke per år), en trend i sammenhengen mellom røyking gradering og CEA nivåer var statistisk signifikant. Langvarig eksponering for kreftfremkallende fra sigarett-røyking bidrar til en rekke kreftformer, som for eksempel ikke-små-celle lungekreft, kreft i bukspyttkjertelen og kreft i munnhulen [13], [14]. I tillegg har noen studier har rapportert at en forhøyet CEA nivå forbundet i slike maligniteter [15] – [17]. Derfor forhøyet CEA nivå kan reflektere risikoen for svulst.
Det har blitt rapportert at CEA nivåene øker med aldring i Frankrike og nederlandske populasjoner [18], [19]. Men trenden for høyere CEA nivåer i eldste ikke nødvendig korrelerer med en høyere risiko for ikke-neoplastiske sykdommer eller kreft [20]. Våre funn av sammenhengen mellom forhøyet CEA nivå og aldring hos menn fra Fang området støtter forestillingen om at alder er en faktor som påvirker CEA nivå på tross av forskjellene i befolkningen og området. Interessant, i mannlige røykere ble bidraget av alder til CEA nivåer dempes.
Vi fant i denne studien en negativ sammenheng mellom BMI og CEA nivå i friske mannlige kinesisk. Det er derfor nødvendig å vurdere BMI når drive GWAS i denne populasjonen. Tilsvarende Park JS et al. rapporterte at økt BMI er assosiert med lavere CEA-konsentrasjoner i CRC-pasienter [21]. Epidemiologiske studier har også funnet en sammenheng mellom fedme og endetarmskreft [22].
In vitro
studier har avdekket at fettceller kan fremme veksten av flere tykktarmskreft cellelinjer [23]. Derfor har det blitt antatt at selv om CEA fremstilles av epitel-celler, kunne fettvev påvirke sekresjonen av CEA i andre vev
via
forskjellige cytokiner og adipocytokines.
HBV-infeksjon er forbundet med risikoen for leverkreft [24]. Men det er ingen direkte bevis for sammenheng mellom HBV-infeksjon og fordøyelses maligne lidelser som kreft i bukspyttkjertelen og gastrointestinal kreft [25]. I denne studien ble statistisk analyse viste at det ikke var noen signifikant forskjell i serum CEA-nivåer mellom grupper som er positiv eller negativ for HBsAg. Derfor vi ikke utelukke prøvene positive for HBsAg fra GWAS analyse. Økt nivå av CEA har blitt funnet hos pasienter med alkoholholdige leversykdommer eller pasienter med lidelser i luftveiene og /eller gastrointestinale traktater [26] – [28]. Men sammenhengen mellom alkohol-drikking og CEA nivåer var ikke avgjørende i denne studien. Derfor er alkohol-drikking ikke en begrunnelse faktor i GWAS analyse. Det har blitt rapportert at serumnivåene av CEA varierte mellom ulike etniske-grupper [29]. Slik ekskluderer etniske spesifikke genetiske faktorer, vi også begrenset antall Han deltakere i GWAS.
Av notatet, har vi funnet at alder, røyking og fedme å være de epidemiologiske faktorer som påvirker serum CEA nivåer. Likevel kraften i livsstil eller miljømessige faktorer i modellen var svak fordi koeffisienten var bare 0,070.
genetisk variant forbundet med CEA nivå i sunne bestander
Det var 25 SNPs assosiert med CEA nivåer ved genomet bredt nivå basert på analyse ved hjelp av multippel lineær regresjonsmodell. De biologiske funksjoner av disse SNPs ble oppført i tabell S8 og gener involvert (bortsett rs8111500) var
FUT1, FUT2, FUT3, FUT6, ABO, DBP, CA11, RPL18, SULT2B1, etter og
FAM83E. Bedrifter Den gener
FUT1, FUT2, FUT3, FUT6, DBP, CA11, RPL18, FAM83E
er lokalisert i regioner 19p13.3 og 19q13, mens ABO ligger i 9q34.2.
FUT1, FUT2, FUT3, FUT6 Hotell og
ABO
er gener som er involvert i biosyntesen sti ABH og Lewis histo-blodtypeantigener. De fem gener koder glycosyltransferases som katalyserer trinnvis tilsetning av spesifikk monosakkarid enhet i biosyntesen prosessen
Den sterkeste CEA nivå-forbundet SNP ble rs1047781 på 19q13, en missense endring (A- . T, Ile- Phe) i
FUT2
gen som koder for en fucosyltransferase katalysering av produksjonen av H-antigenet, og bestemmer sekresjon status for ABO og Lewis histo-blodgruppeantigener. Det ble rapportert at T-allelet av denne SNP representerer en
de facto
inaktivert mutant av
FUT2
enzym og ble årsaksmessig forbundet med den ikke-secretor fenotype i en japansk befolkning [30]. Men de direkte eksperimentelle bevis som støtter biologi sammenhengen mellom ulike former for ABO, Lewis histo-blodtypeantigener og CEA nivåer er fraværende. Noen studier har gitt indirekte bevis på at A-antigenet kodet gruppe av ABO er til stede på CEA-molekyler [31], og at determinantene A, B og H-antigener og for CEA delte samme glykoprotein bærermolekyler [32]. Således kan det spekulert i at de genetiske polymorfismer av forskjellige CEA antigen-syntetisering glycosyltransferases kan modifisere sukker grupper av CEA-molekyler, noe som fører til varierende stabiliteten for CEA-molekyler i blodet, eller alternativt som resulterer i ulike deteksjonsfrekvenser etter den gitte CEA målemetoden .
Vi fant åtte SNPs ligger i
ABO
genet, som koder for en acetyl-galactosaminyltransfer- ase som bestemmer ABO blodtyper. Basert på data fra Seattle SNPs (http:. //pga.mbt Washington.edu) samt blodtype Antigen Mutation Database (. Www.ncbi nlm.nih.gov), en tilknyttet studien viste at rs507666 er et surrogat for type A1 histo-blodgruppeantigenet, er rs687289 en markør for den O-allelen, er rs8176746 en markør for B-allel og rs8176704 er en markør for A2-allelet [33]. Dette interessant funn kan støtte sammenhengen mellom CEA nivåer og
ABO
genet i CRC pasienter; Dette resultat er vist i figur 6 og 7.
Videre er det ABO histo-blodgruppetypen vært forbundet med en rekke sykdommer som karakteriseres ved forhøyede serumnivået av CEA, så som Helicobacter pylori-infeksjon, kreft i mage-tarmkanalen, brystcancer, pulmonal cancer og [34], [35]. ABO-blodtypen gruppe som oppviser et høyt nivå SCEAs kan antyde en høy risiko for disse sykdommene i ABO bæreren befolkning [36], [37]. På grunn av mangel på kunnskap om CEA molekylær syntese, er det vanskelig å gjøre ytterligere bioinformatikk analyse i tillegg til at for
ABO Hotell og
FUT
gener.
Formålet med vår fase en studie var å finne loci som skal brukes for å velge kandidat loci for SNP genotyping i CRC-pasienter. Vi utledes at SNPs var assosiert med forhøyet SCEA nivåer i sunn og CRC befolkning fra samme region. Derfor kandidat SNPs ble fastsatt basert på rangering av genom-wide
P
-verdi og plassering av gener som er relevante for ABO blodtype. Rs8176746, rs376077, rs12608544, rs3786749, rs2071699, rs441810 og rs507666 ble senere inkludert i genotyping av CRC-pasienter.
Genetisk variasjon forbundet med serum CEA nivåer i CRC pasienter
For å estimere heterogenitet, ble potensielle ikke-genetiske confounders påvirker CEA nivåer i sunne bestander analysert i CRC pasienter først og avslørte at status for lymfeknutemetastase var en betydelig bidragsyter. Lagdeling analyse viste at rs1047781 (chr19- FUT2) var den tilhørende loci i CRC-pasienter. Dette tyder på at det kan være confounders i tillegg til status for lymfeknutemetastase. I samsvar med resultatene fra GWAS analysen i friske befolkningen, den rs1047781 var utsatt locus for forhøyet CEA nivået i CRC pasienter. I friske befolkningen, CEA nivået av AA genotype var lavest og TT var høyest (data er justert for confoundere). Tilsvarende genotype AA bærere hadde de laveste CEA-nivåer i CRC-pasienter uten tumormetastase. Allelet T (tymin) til A (adenin) i rs1047781 er en missense mutasjon. Den andre studien i FAMHES viste rs1047781 å være et locus forbundet med vitamin B12-nivåer hos friske mennesker [38]. Dette ble imidlertid ikke fastslått i CRC befolkningen. Så langt har det ikke vært overbevisende bevis om Vitamin B12 og andre livsstilsfaktorer som påvirker CRC tilbakefall og overlevelse [39]. En
in vitro
eksperiment viste at CDX2 genet er assosiert med økningen i SLE
x /a uttrykk og undertrykkelse av FUT2 i tykktarmskreftceller i løpet av EGF /bFGF-induserte epitel-mesenkymale overgang (EMT) [40]. EMT er en kritisk fenotypisk endring i metastatiske kreftceller. Vi observerte at AT og TT-genotyper av rs1047781 (FUT2), og ikke AA genotype, er assosiert med høyere serum CEA nivåer. Interessant, CRC pasienter med T-allele oppviste en forskjellig prognose fra de med AA genotype. Resultatene tyder på at CDX2 kan være inaktivt allel i T bærere, noe som resulterer i en forskjell på uttrykk mellom FUT2 og CEA. Allelet T bærer kan være utsatt for metastase på et tidlig stadium av CRC og tumorresidiv i fremtiden. Det ble rapportert at β1, 3- Galactosyltransferase er nedregulert i kolon adenokarsinomer og forårsaker CEA uttrykker med fravær av type 1 kjede [41], men forholdet mellom FUT2 og CEA var fremdeles ukjent. Derfor laboratorium bevis er nødvendig for å bevise om denne polymorfisme er biologisk funksjonell [42].
Risikofaktorer for preoperativ CEA nivåer og tumorresidiv i CRC pasienter
En alder, røyking, alkohol drikking og fedme var confounders for serum CEA nivåer i friske mennesker. Blant CRC pasienter, status for metastaser i regionale lymfeknuter og fjerntliggende organer var hoved confounders av preoperativ CEA nivåer i vår studie. For å teste om svulst størrelse er en confounder [43], i vår studie, ble sammenhengen mellom tumorstørrelse og pre CEA nivåer undersøkt ennå foreningen var ikke signifikant (se Figur S2). BMI er påvirket av stigende alder mer enn 20 år gamle, og det er ikke en uavhengig variasjon i vår analyse [44]. Litteraturen rapportert at alder, fedme, alkoholinntak og sigar røyking var uavhengige risikofaktorer for prognosen for CRC. Alder (spesielt ≥75 år.) Er den viktigste risikofaktoren for pasienter med CRC uavhengig av type terapi og karakteren av tumorstadium [45].
For pasienter som gjennomgikk kurativ reseksjon, prognosen for eldre pasienter (≥ 75 år.) var også dårligere enn de yngre (25~75 år) [46]. Men vi fant ikke denne foreningen i vår befolkning. Prospektive studier antydet at røyking er assosiert med dødelighet av CRC [47]. Foreslått mekanisme av denne patogenesen er via DNA-skade forårsaket av karsinogener av sigarrøk [48], [49]. Fedme og den tilhørende kronisk systemisk betennelse og metabolske endringer er risikofaktorer for CRC [50]. Det ble rapportert at kjønn er også en potensiell faktor som påvirker prognosen for CRC, men bare hos pasienter i alderen 40 år [51]. Dermed har vi vurdert at det er inkluderende og ikke ta det som en confounder i relevante analyser.
genetisk variant forbundet med tumorresidiv i CRC pasienter
De økning av CEA nivåer i sunne og CRC populasjoner kan foreslå biologisk sammenheng mellom syntese av ABH antigen og CEA. Selv om preoperative CEA nivåer var assosiert med ABO allele genotyper og tumorresidiv, sykdomsfrie perioder med grupper med blodtyper A og O var ikke signifikant forskjellig i overlevelsesanalyse (Figur S3). Dette resultatet også antydet at ABO blodtyper ikke var biomarkører for tumorresidiv prediksjon.
Logistisk regresjonsmodell viste at preoperativ CEA nivå, alder og dybden av tumorinvasjon var risikofaktorer som påvirker RLN metastasering. Også, preoperative CEA nivå var en viktig faktor som bidrar til risikoen for tumorresidiv i 5 år. Det er derfor interessant å utforske sammenhengen mellom SCEA-relevant SNPs og lymfeknutemetastase. Som vist i tabell 3, rs1047781-TT bærere hadde lavere CEA-nivåer og færre RLN metastaser, som støtter sammenhengen mellom CEA-nivåer og prognose. Siden rs8176746 var forbundet med lymfeknutemetastaser, ble en kombinasjon av rs1047781 og rs8176746 som genetiske markører for sykdomsfri overlevelse anvendt for videre analyse. Som foreslått av figur 3, rs1047781 (AT + TT) bærere hadde verre sykdomsfri overlevelse enn AA bærere. Det er i samsvar med de høyere CEA nivåer mellom mutant typen rs1047781 bærere.
Selv om disse SNPs kanskje assosierer med tumorresidiv i CRC, den totale overlevelsen av CRC pasienter var ikke signifikant forskjellig i 5 år når gruppert etter rs1047781 eller rs8176746 (figur S4, S5). Dette tyder på at total overlevelse av CRC pasienter ble påvirket av andre faktorer unntatt for svulst tilbakefall. Derfor er det verdt å teste om rs1047781 er en prognostisk markør for tumor tilbakefall blant CRC pasienter.
Overuttrykte av
CEA
genet (og
CEACAM6
) er funnet i en serie epiteliale maligniteter, inkludert CRC [52], [53]. Dette kan forstyrre colonocyte differensiering og fremme tykktarmskreftutvikling [54]. Høyere preoperative SCEA nivåer var assosiert med høyere risiko for CRC tilbakefall etter operasjoner. Dermed preoperative SCEA nivå kunne serveres som en selvstendig prognostisk faktor [55], [56], [57]. Mutasjonen i svulsten cellens
CEA
genet (PELPK motiv, Pro-Glu-Leu-Pro-Lys) kan indusere høye CEA nivåer ved sin leverclearance; mutasjon i PELK motivet kunne forandre strukturell stabilitet og bindingsaffinitet til Kupffer celle-reseptor i leveren [58]. I tillegg er bindingen resulterer i frigjøring av en rekke cytokiner som har potensial til å aktivere hepatisk sinusformet endotel [59] – [61]. Disse observasjonene innebærer at CEA kan være en tilrettelegger av levermetastaser, selv om direkte sammenheng mellom CEA nivå og lymfeknutemetastase er fraværende.
En annen studie identifisert rs10318 (GREM1), rs6983267 (POU5F1P1, DQ515897, MYC) og rs4464148 (SMAD7) tilknyttet klinikken utfall hos pasienter med stadium II og stadium III CRC behandlet med 5-FU-basert adjuvant kjemoterapi [62]. GREM1, BNIP2 og SMAD7 er signalmolekyler i TGF-β pathway. Overekspresjon av TGF-p-signalisering genene har blitt funnet i utviklingen av CRC [63]. Gitt den komplekse prosessen med CRC tilbakefall og metastasering, dette funnet foreslo det finnes andre genetiske risikofaktorer. Interessant nok ble det rapportert at CEA kan interagere med TGF-β reseptoren og inhiberer TGF-β signale direkte; selv forbedre overlevelse av kolorektal kreft celler i lokal kolonisering i dyrestudie [64].
Adjuvant behandling av CRC
I vår studie, noen CRC pasienter med stadium II og alle pasienter med stadium en. c.
