Abstract
Nyere studier av 25-hydroksyvitamin D (25 (OH) D) nivåer og bukspyttkjertel kreft har foreslått en mulig rolle for vitamin D vei i etiologien av denne dødelig sykdom. Varianter i vitamin-D relaterte gener er kjent for å påvirke 25 (OH) D-nivåer og funksjon, og det er ukjent om disse variantene kan påvirke bukspyttkjertelkreft risiko. Sammenhengen mellom 87 enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i 11 gener ble evaluert i Ontario Pancreas Cancer Study, en populasjonsbasert case-control studie. Bukspyttkjertelkreft tilfeller med patologi bekreftet adenokarsinom ble identifisert fra Ontario Kreftregisteret (n = 628) og kontroller ble identifisert gjennom tilfeldig oppringing (n = 1193). Alder og kjønn justert odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (KI) ble estimert ved multivariate logistisk regresjon. SNPs i
CYP24A1
,
CYP2R1
, kalsium sensing reseptor (
CASR
), vitamin D bindende protein (
GC
), retinoid X reseptor alfa (
RXRA
) og megalin (
LRP2
) gener var signifikant assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko. For eksempel ble bukspyttkjertelen kreftrisiko omvendt assosiert med
CYP2R1
rs10741657 (AA versus GG, OR = 0,70; 95% KI: 0,51 til 0,95) og positivt med
CYP24A1
rs6127119 (TT versus CC . OR = 1,94; 95% KI: 1,28 til 2,94). Ingen av foreningene var statistisk signifikant etter justering for multiple sammenligninger. Vitamin D pathway genvarianter kan være forbundet med bukspyttkjertel kreftrisiko og fremtidige studier er nødvendig for å forstå hvilken rolle vitamin D i tumorigenesis og kan ha implikasjoner for kreft-forebyggende strategier
Citation. Anderson LN, Cotterchio M Knight JA, Borgida A, Gallinger S, Cleary SP (2013) genetiske varianter i vitamin D Pathway Gener og Fare for Pancreas Cancer; Resultater fra en populasjonsbasert case-control studie i Ontario, Canada. PLoS ONE 8 (6): e66768. doi: 10,1371 /journal.pone.0066768
Redaktør: Xiao-Ping Miao, MOE Key Laboratory for miljø og helse, School of Public Health, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Kina
mottatt: 19 mars 2013; Godkjent: 10 mai 2013; Publisert: 24 juni 2013
Copyright: © 2013 Anderson 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 prosjektet ble støttet av midler fra Robert Elliott og Paul Wilson fondet, Canadian Institute for Health Research (MOP119412), National Institutes of Health (R01 CA97075, som en del av PACGENE konsortium), og National Cancer Institute, National Institutes of Health etter RFA antall CA-95-011, Ontario registeret for studier av familiær tykktarmskreft (U01 CA074783), og gjennom samarbeidsavtaler med medlemmer av tykktarmskreft Family Registeret (CFR) og Prinsipp etterforskere, og National Cancer Institute of Canada ( innvilge nummer 13304). Innholdet i dette manuskriptet ikke nødvendigvis gjenspeiler synspunktene eller retningslinjer fra National Cancer Institute eller noen av de samarbeidende sentre i CFR, heller ikke omtale av handelsnavn, kommersielle produkter, eller organisasjoner innebærer godkjennelse av den amerikanske regjeringen eller CFR . 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
Pancreas kreft har en dårlig prognose med en fem-års overlevelse på mindre enn 6%. De få veletablerte risikofaktorer for bukspyttkjertelen kreft inkluderer familiehistorie, røyking og fedme [1] med noen handlekraftige mål for sykdomsforebygging. Genetiske studier har identifisert sjeldne høyt penetrant mutasjoner i visse gener, men den genetiske grunnlag av flertallet av kreft i bukspyttkjertelen er ukjent [2]. Nye genom-wide assosiasjonsstudier (GWAS) har identifisert flere loci assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko, inkludert en på kromosom 13q22.1 som har vært vist i både europeiske og kinesiske populasjoner [3], [4].
vitamin D, fra kosten og soleksponering, har vært assosiert med redusert risiko for flere kreftformer, inkludert tykktarm, prostata og bryst [5], [6], [7], [8]. Laboratoriestudier gi støtte til biologiske mekanismer som forklarer hvordan vitamin D kan redusere risikoen for kreft [9], [10], [11]; som et resultat, har det vært betydelig interesse for vitamin D som en kreftforebyggende strategi. Sammenhengen mellom vitamin D og bukspyttkjertel kreft er i konflikt med den nylige utgivelsen av to store samlestudier; en antyder økt risiko for bukspyttkjertel cancer assosiert med høye nivåer av sirkulerende 25-hydroksyvitamin D (25 (OH) D) [12], og den andre som tyder på en invers sammenheng mellom 25 (OH) D og bukspyttkjertel kreftrisiko [13]. Studier av kosttilskudd vitamin D-inntak [14], [15] og spådd vitamin D-nivåer [16], [17] og bukspyttkjertelkreft risiko har gitt inkonsistente resultater.
Flere gener som er involvert i vitamin D-aktivitet, og GWAS har identifisert polymorfismer i betydelig grad i forbindelse med 25 (OH) D-konsentrasjoner [18], [19]. Arve estimater for 25 (OH) D område 28-77% [20], [21], [22]. Vitamin D relaterte genetiske varianter har blitt undersøkt i forhold til risikoen for andre kreftformer, inkludert prostata, bryst og tykktarm med noe svar [23]. Siden genetisk variasjon i vitamin D-relaterte gener påvirker langtids serum vitamin D-nivåer og flere varianter har blitt uavhengig assosiert med andre kreftformer, hypotese vi at variasjonen innen vitamin D-relaterte gener kan være assosiert med kreft i bukspyttkjertelen. Siden ingen tidligere studier har evaluert varianter i vitamin D-metabolisme gener og bukspyttkjertelen kreftrisiko vi benyttet data fra Ontario Pancreas Cancer Study [24] for å evaluere disse foreningene.
Materialer og metoder
Etikk Statement
denne studien ble godkjent av Forskningsetiske styrene ved Universitetet helsenett og Mount Sinai Hospital, Toronto, Canada.
studie~~POS=TRUNC
data for denne studien ble innsamlet som delen av Ontario Pancreas Cancer Study, en populasjonsbasert case-control studie. The Ontario Pancreas Cancer Study er medlem av kreft i bukspyttkjertelen Case-kontroll Consortium (PanC4) og er en av syv steder som bidrar til kreft i bukspyttkjertelen Genetic Epidemiology Consortium (PACGENE) [24], [25].
Rekruttering av saker og kontroller
patologi bekreftede bukspyttkjertelen krefttilfeller med en første bekreftede adenokarsinom i bukspyttkjertelen eller adenokarsinom metastaser i provinsen Ontario ble identifisert fra Ontario kreft~~POS=TRUNC fra 2002-2009 ved hjelp av rask tilfelle konstatering. Saker med nevroendokrine svulster og andre ikke-adenocaricoma histologier ble ekskludert fra studien. Atten deltagerne hadde et familiemedlem i studiet og ni av disse tilfellene ble tilfeldig ekskludert fra hver familie å eliminere beslektede individer. Populasjonsbaserte kontroller ble rekruttert som en del av Ontario Familiær Colorectal Cancer Registry (OFCCR) gjennom tilfeldige siffer oppringingsmetoder og Finansdepartementet Eiendom Assessment Database under 2002-2003. Kontrollene hadde ingen personlig historie med bukspyttkjertelen eller tykktarmskreft.
Datainnsamling
Cases og kontroller gjennomført sendt selvadministrert personlige historie Spørre som har samlet informasjon om en rekke emner, inkludert medisinsk historie og livsstilsfaktorer . Etablerte bukspyttkjertelen kreft risikofaktorer, blant annet røyking, kroppsmasseindeks (BMI) og familiehistorie med bukspyttkjertelen kreft, har vært assosiert med økt bukspyttkjertelen kreftrisiko i denne studien [24]. Blod ble oppsamlet fra begge tilfeller og kontroller. DNA ble isolert fra lymfocytter ved hjelp av fenol-kloroform ekstraksjon eller spin kolonner (Qiagen, Valencia, CA) og lagret ved 4 ° C.
Kandidat Gene og SNP Selection
Vi valgte kandidat vitamin D pathway gener fra den omfattende vitamin D litteratur og to siste GWAS [18], [19]. Funksjonelle kandidat SNPs innenfor disse genene ble valgt for inkludering og ytterligere merking SNPs ble identifisert ved hjelp av HapMap fase 3 utgivelsen 2 data. Tag SNP’er ble valgt ut for hvert gen ved hjelp av den parvise valgmetoden i CEU populasjonen og spesifisere mindre allel frekvens (MAF) 10% og koblingsulikevekt (LD) R «sup> 2 0,80; kandidat SNPs identifisert a priori ble spesifisert som inklusjonskriteriene i koden SNP utvalget. I alt ble 87 SNPs i 11 gener (tabell 1) som inngår i denne studien. Genotyping ble utført ved Clinical Genomics Centre (Toronto, Canada) bruker MassARRAY® iPLEX Gold Sequenom Platform (Sequenom, USA; www.sequenom.com). Genotypene ble analysert ved hjelp av Sequenom MassArray Typer v3.4 programvare og visuell vurdering av dataene ble anvendt for bekreftelse. Ti deltagerne ble ekskludert som genotyping mislyktes for 10% av SNPs. Alle platene holdt positive og negative kontroller og 10% av prøvene ble genotypet i duplikat som interne kontroller. Den prosentvise avtalen var . 95% for alle duplikater
Statistical Analysis
Alder og kjønnsjustert odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (KI) ble estimert ved hjelp av logistisk regresjon. Vi evaluerte effekten av eksklusive ikke-kaukasiske deltagerne fra analyse; var det imidlertid ingen vesentlige forskjeller i effektestimatene og derfor resultatene er presentert for alle deltagerne til sammen. Alle statistiske analyser ble utført ved bruk R versjon 2.14.1 og Hardy Weinberg likevekt (HWE) ble evaluert ved å bruke R Genetics pakken [26]. Alle statistiske tester var tosidig med et statistisk signifikansnivå på p. . 0,05
Denne studien ble godkjent av Forskningsetiske styrene ved Universitetet helsenett og Mount Sinai Hospital, Toronto, Canada
Resultater
Tabell 2 beskriver studiepopulasjonen. Kontrollene var alder og kjønn tilpasset saker og gjennomsnittsalderen for begge tilfeller og kontroller ble 64 år og 52% var menn. Blant de kontrollene 94% var kaukasiske versus 84% av tilfellene. Både BMI og familiehistorie med bukspyttkjertelen kreft var signifikant assosiert med økt bukspyttkjertelen kreftrisiko. MAF og test for HWE blant kontrollene, er vist i tabell 3 for hver SNP; betydelig avvik fra HWE (P 0,05) ble oppdaget for fire VDR SNPs (rs1989969, rs2238136, rs2238135, og rs2853564) og en CYP2R1 SNP (rs11023374) og dette endret seg ikke når analysene ble begrenset til kaukasiere bare; derfor ekskludert vi disse fem SNPs fra alle påfølgende analyser.
Resultatene er vist i tabell 3 for analyse ved hjelp av en log-additiv modell. Ved hjelp av en log-additiv modell, ble flere SNPs i CYP24A1 (rs4809958, rs6013905, og rs6127119) og CYP2R1 (rs10741657, rs12794714, og rs2060793) og en SNP i både CASR (rs3804592) og LRP2 (rs3944004) forbundet med betydelige endringer i bukspyttkjertelen kreftrisiko (tabell 3); ujusterte p-verdiene for disse foreningene varierte 0,011 til 0,050. Etter justering for multiple sammenligninger, ingen av foreningene var statistisk signifikant på p. 0,05
Tabell 4 presenterer resultatene av analysen av genotype kategorier, ikke anta en additiv modell, for hver SNP hvor minst en genotype (heterozygote eller mindre homozygot) hadde en 95% CI som ikke overlapper 1.0. Når analysert av genotype var det signifikante sammenhenger for 23 av de 87 SNPs evaluert, mer enn det som forventes ved en tilfeldighet alene på p 0,05 selv med tanke på at noen av SNPs er i LD. Dessuten er medvirkning av 7 av 11 gener, noe som antagelig er uavhengige, er høyere enn hva som ville være forventet ved en tilfeldighet. Disse foreningene skjedde i
CASR, CYP24A1, CYP2R1, GC, LRP2, RXRA
, og
VDR
gener. I samsvar med funnene fra logg-additive modeller, flere SNPs i
CYP24A1 Hotell og
CYP2R1
var signifikant assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko, inkludert
CYP24A1
rs6127119 (TT versus CC . OR = 1,94; 95% KI: 1,28 til 2,94) og
CYP2R1
rs10741657 (AA versus GG, OR = 0,70; 95% KI: 0,51 til 0,95). Fire SNPs i LRP2, inkludert rs3944004 (GG versus TT, OR = 1,93; 95% CI: 1.25-2.97), ble også signifikant assosiert med risiko. Ingen signifikante assosiasjoner ble observert i
CUBN, CYP27B1, DHCR7
, og
NADSYN1
gener.
Diskusjoner
Funnene i denne studien antyder at polymorfismer i vitamin D-forbindelse pathway gener kan være forbundet med bukspyttkjertelen kreftrisiko. Det har vært mye teori om at vitamin D kan redusere risikoen for kreft, men basert på nyere publiserte data på sammenhengen mellom vitamin D og kreft i bukspyttkjertelen risiko er uklart [27]. Funn fra en stor samlestudie av 25 (OH) D og bukspyttkjertel kreftrisiko har reist bekymring for at høye nivåer av vitamin D kan være forbundet med økt bukspyttkjertelen kreftrisiko [12]; imidlertid, er invers assosiasjoner er observert i en etterfølgende sammenslått studie av 25 (OH) D [13] og noen studier av dietetisk inntak av vitamin D [14] og predikerte vitamin D-status [16], [17]. Til tross for disse motstridende funn, har ingen tidligere studier undersøkt sammenhengen mellom genetiske varianter som kan påvirke 25 (OH) D-nivåer og bukspyttkjertelen kreftrisiko.
Selv om ingen av våre foreninger var signifikant etter justering for multiple sammenligninger, mindre homozygote i flere SNPs i
CYP2R1
genet, inkludert rs10741657, rs2060793, rs12794714, var assosiert med en 20-30% endring i bukspyttkjertelen kreftrisiko. Disse CYP2R1 SNP’er var signifikant assosiert med 25 (OH) D-nivåer i to uavhengige GWAS [18], [19]. I samsvar med vitamin D kreft forebygging hypotese, den mindreårige homozygot av rs10741657 forbundet med økt 25 (OH) D-nivåer og redusert risiko for 25 (OH) D-mangel [18], var assosiert med redusert bukspyttkjertelen kreftrisiko i denne studien (AA versus GG, OR = 0,70; 95% KI: 0,51 til 0,95). Sju av de 18 SNPs evaluert i
CYP24A1
genet, som er involvert i nedbrytningen av 25 (OH) D og den aktive 1,25-dihydroksyvitamin D, ble assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko. For eksempel
CYP24A1
rs6127119 TT versus CC genotype var positivt assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko (OR = 1,94; 95% KI: 1,28 til 2,94). Noen SNP’er i vitamin D-reseptor-genet ble knyttet til bukspyttkjertelen kreftrisiko; imidlertid, alle var tilnærmet signifikant. Den heterozygote for en
GC plakater (vitamin D bindende protein) SNP ble assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko.
Andre gener med polymorfismer signifikant assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko inkludert
LRP2, CASR
og
RXRA
.
LRP2 plakater (megalin) genet er involvert i celle opptaket av vitaminer [28], deriblant vitamin D, og varianter i
LRP2
har tidligere vært forbundet med prostata kreft risiko [29]; Selv om denne mekanismen kan skyldes endret opptak av androgener [29].
LRP2
rs3944004 mindre homozygot var signifikant assosiert med en nesten dobling i bukspyttkjertelkreft risiko (GG versus TT, OR = 1,93; 95% 1,25 til 2,97).
LRP2
knockout mus utviser vitamin D og østrogenmangel [30], men ingen studier har evaluert hvis
LRP2
modifiserer sammenhengen mellom vitamin D og bukspyttkjertel kreft. Når analysert av genotype, noen SNPs i
CASR Hotell og
RXRA
var assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko; men bare en var signifikant i logg-additive modeller. Polymorfismer i kalsium- føle reseptorgenet [19], [31], [32] og RXRA [33] har vært assosiert med kolorektal kreftrisiko, men så vidt vi vet er ingen tidligere studier har undersøkt disse genene i forhold til bukspyttkjertelen kreftrisiko.
Vi har presentert resultatene fra vår studie analysert ved hjelp av både log additiv modell og av genotype kategorier. Det er ikke kjent om de biologiske virkningene av SNP studert følge en additiv-modell, og det er derfor usikkert om denne begrensningen er hensiktsmessig; mens den generelle genotype modellen ikke gjøre noen antagelser om arve. Når analysert av genotype, betydelige odds observert for heterozygoter av flere varianter, men ikke for de mindre allel homozygote. Disse funnene tyder på at en additiv modell ikke kan være en god løsning for alle varianter. Mens det er mulig at det er en biologisk effekt av heterozygoter, virker det sannsynlig at små tall blant mindre allel homozygote observert i mange varianter begrenset vår evne til å oppdage signifikante assosiasjoner i disse genotypene.
Den mekanismen som variasjon i vitamin D-gener kan påvirke kreft i bukspyttkjertelen risiko er usikkert. Variantene kan modifisere risikoen for kreft i bukspyttkjertelen via modulering av serum vitamin D-nivåer eller ved å endre cellulær aktivitet av vitamin D. Laboratoriestudier har vist at vitamin D arrestert tumorcellevekst og induserer apoptose i tillegg til andre kjemopreventive mekanismer [8]. Påvirkningen av miljø avledet vitamin D på disse funnene kan ikke utelukkes, og større studier vil være nødvendig for å vurdere gen-miljø interaksjoner. Selv om vi presenterer resultatene av flere nye foreninger, kan vi ikke utelukke at noen av disse foreningene kan skyldes en tilfeldighet, og muligheten for genetisk pleiotropi og koblingsulikevekt. Fremtidige studier er nødvendig med et større utvalg for å bekrefte resultatene som vi presenterer her. Videre var vi ikke i stand til å justere for genetisk opphav i vår studie, og selv om våre resultater ikke endre seg vesentlig når ikke-kaukasiere ble ekskludert, fremtidige studier bør videre vurdere muligheten for befolkningen lagdeling.
Denne studien er den første å vurdere sammenhenger mellom gener involvert i vitamin D sti og bukspyttkjertelen kreftrisiko. Våre funn tyder på at gener som er kjent å være forbundet med 25 (OH) D er forbundet med bukspyttkjertelen kreftrisiko og at polymorfismer i flere gener som er involvert i vitamin D-aktivitet kan være forbundet med bukspyttkjertelen kreftrisiko. Det er mulig at de sistnevnte genetiske varianter endre sammenhengen mellom 25 (OH) D og bukspyttkjertel kreft risiko og gen-miljø interaksjoner kan forklare de tidligere inkonsistente funn. Varianter i vitamin D-relaterte gener kan påvirke bukspyttkjertelkreft ved å modifisere langvarig serum 25 (OH) D-nivåer eller ved å endre ekspresjonsnivåer i vitamin D-responsive gener gjennom endringer i den cellulære aktiviteten til vitamin D. En rekke vanlige kreftformer har vist økt risiko med lav vitamin D-nivåer, som fører mange til å foreslå vitamin D-tilskudd som strategi for å redusere risikoen for disse maligniteter. Med den nylige forslag om at høy vitamin D-nivåer kan være assosiert med økt kreft i bukspyttkjertelen risiko, kan klarlegging av genetisk påvirkning av vitamin D aktivitet og kreft i bukspyttkjertelen være avgjørende for å forstå denne sammenheng og kan ha viktige implikasjoner på kreft-forebyggende strategier sentrert på vitamin D.
takk
forfatterne ønsker å takke Darshana Daftary på Ontario Familiær Colorectal Cancer Registry og Teresa Selander på Biospecimen Repository, Mount Sinai Hospital, Toronto, for deres hjelp i data innsamling og prøveutvinning.
