Abstract
Vitamin D-mangel har vært assosiert med flere vanlige sykdommer, inkludert kreft og blir etterforsket som en mulig risikofaktor for disse forholdene. Vi rapporterte den slående prevalens av vitamin D-mangel i Skottland. Tidligere epidemiologiske studier har rapportert en sammenheng mellom lav kosttilskudd vitamin D og endetarmskreft (CRC). Ved hjelp av en case-control studie design, testet vi sammenhengen mellom plasma 25-hydroxy-vitamin D (25-OHD) og CRC (2,001 tilfeller 2,237 kontroller). For å finne ut om plasma 25-OHD nivåer er årsaksmessig knyttet til CRC risiko, søkte vi kontrollfunksjonen instrumental variabel (IV) metoden i mendelsk randomisering (MR) tilnærming ved hjelp av fire enkeltnukleotidpolymorfi (rs2282679, rs12785878, rs10741657, rs6013897) tidligere vist å være forbundet med plasma-25-OHD. Lav plasma 25-OHD nivåer var assosiert med CRC risiko i rå modell (odds ratio (OR): 0,76, 95% konfidensintervall (CI): 0,71, 0,81, p: 1,4 × 10
-14) og etter justering for alder, kjønn og andre konfunderende faktorer. Ved hjelp av et allel poengsum som kombinerte alle fire SNPs som IV, var estimert årsaks effekt OR 1,16 (95% KI 0,60, 2,23), mens det var 0,94 (95% KI 0,46, 1,91) og 0,93 (0,53, 1,63) når du bruker en oppstrøms (rs12785878, rs10741657) og en nedstrøms allel score (rs2282679, rs6013897), henholdsvis. 25-OHD nivåer ble omvendt assosiert med CRC risiko, i samråd med nyere meta-analyser. Det faktum at dette funnet ikke ble kopiert når MR tilnærming ble ansatt kan skyldes svake instrumenter, noe som gir lavt strømforbruk for å demonstrere en effekt ( 0,35). Forekomsten og graden av vitamin D-mangel blant personer som bor i nordområdene er av stor betydning på grunn av sitt forhold til sykdom. For å belyse effekten av vitamin D på CRC kreftrisiko, er flere store studier av vitamin D og CRC risiko nødvendig og /eller bruk av alternative metoder som er mindre følsom for svake instrument restriksjoner
Citation. Theodoratou E , Palmer T, Zgaga L, Farrington SM, McKeigue P, Din FVN, et al. (2012) Instrumental Variabel Evaluering av årsaks Effekt av Plasma 25-Hydroxy-Vitamin D på tykktarmskreft risiko: En mendelsk Slump Analysis. PLoS ONE 7 (6): e37662. doi: 10,1371 /journal.pone.0037662
Redaktør: Siu Tim Cheung, University of Hong Kong, Hong Kong
mottatt: 29 november 2011; Godkjent: 23 april 2012; Publisert: 06.06.2012
Copyright: © 2012 Theodoratou 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 følgende tilskudd: Cancer Research UK Program stipend (C348 /A12076), Medical Research Council (G0000657-53203) og Scottish Executive-Chief Scientist kontor (CZH /4/529, CZB /4/449), og et Senter Grant fra CORE som en del av fordøyelses Cancer Campaign. Dr. Theodoratou er finansiert av Cancer Research UK Fellowship C31250 /A10107. Dr. Palmer er finansiert av MRC sentrum tilskuddet G0600705. Dr. Zgaga er støttet av United States National Institute for Helse- National Cancer Institute U19 program stipend (1U19CA148107-01) som en del av corect konsortiet. 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
Vitamin D kan svelges eller syntetisert i huden fra inaktive forløpere gjennom handling av UV sollys. Sin aktive form, 1,25 (OH)
2D (1,25 (OH)
2D
2 og /eller 1,25 (OH)
2D
3) er produsert etter to hydroksyleringsmønstre trinn i lever og nyrer (figur 1) [1]. Forekomsten av vitamin D-mangel i Skottland er høy på grunn av høy nordlig breddegrad, ofte overskyet vær (mangel på sollys svekker vitamin D syntese i vintermånedene), innendørs orientert livsstil og dårlig kosthold, og så rutine vitamin D og kalsium-tilskudd for housebound ( 65 år) anbefales [2]. I en fersk studie av over 2000 friske personer som bor i Skottland, fant vi at 77,5% av individene var vitamin D-mangel [3]. Selv om Reference næringsinntaket (RNI) av vitamin D ved Scientific Advisory Committee on Nutrition i Skottland for personer over 65 år gamle er 10 ug per dag [4], er det en stor variasjon av det anbefalte daglige kvoter (RDA) av forskjellig forskergrupper og institusjoner [5] – [8]
vitamin D har vært ansett relevant for skjelettsykdommer og kalsium metabolisme, men det er økende bevis for at vitamin D-mangel kan være en risikofaktor for kreft. , kardiovaskulære, metabolske, smittsomme og autoimmune sykdommer [3]. Spesielt kan vitamin D påvirke kolorektal kreft (CRC) risiko via dets binding til vitamin D-reseptor (VDR) [9] påvirke celledeling, differensiering, apoptose og angiogenese [10], [11], eller som påvirker insulinresistens [12] . Resultater fra case-control og kohortstudier er mangelfulle, men resultater fra kohortstudier som måler 25-hydroxy-vitamin D (25-OHD) i blod eller serum er mer konsekvent indikerer en invers assosiasjon med CRC [13] – [15] .
Etablering av årsakssammenhenger mellom miljømessige eksponeringer og vanlige sykdommer ved hjelp av konvensjonelle metoder for observasjonsstudier er problematisk på grunn av uløste confounding, omvendt kausalitet og utvalgsskjevhet [16]. Teorien underbygger mendelsk randomisering (MR) tilnærming er basert på tilfeldig utvalg av alleler på tidspunktet for kjønnsdannelse, noe som tilsvarer en randomisert kontrollert studie der folk er tilfeldig fordelt til terapeutiske intervensjoner. De viktigste konseptet av en MR undersøkelse er basert på tre forhold: genotype-mellom fenotype; middels fenotype-sykdom; genotype-sykdom [17], [18], og den kan brukes til å identifisere årsaks miljømessig risikofaktorer uten de mange potensielle problemer med observasjons epidemiologi [19]. MR tilnærmingen kan også styrke kausale konklusjoner ved å begrense omvendt årsaksproblemer (biologisk, gjennom eksponering oppdrag, på grunn av rapporterings skjevhet), utvalg skjevhet og regresjon fortynning skjevhet [19]. Figur 2 viser hvordan dette begrepet er brukt til å informere årsaks slutning.
Instrumental variable modeller bruker foreninger C og A for å estimere den kausale effekten av en risikofaktor på et utfall (B).
den analytiske metode som anvendes her for MR er den instrumentelle variable (IV) modell, hvor genetisk variant blir behandlet som et instrument som antas å være assosiert med sykdommen kun gjennom sin forbindelse med den mellomliggende fenotypen [18]. Dette krever for det første identifisering av en eller flere genetiske varianter (typisk en enkeltnukleotidpolymorfi eller SNP) som IV som er kjent fra publiserte data for å være assosiert med fenotypen [18]. De tre viktigste forutsetningene MR tilnærming er: a) genotypen er knyttet til fenotype; b) genotype er uavhengig av målte og umålte confoundere; og c) at effekten av genotype på resultatet formidles kun gjennom mellom fenotype (ingen pleiotropi) [17], [18].
I denne studien har vi satt ut for å vurdere forholdet mellom CRC, plasma 25-OHD nivåer og genotype på 4 genetiske loci merking gener involvert i vitamin D metabolismen (tabell S1), og som tidligere har vist seg å være assosiert med plasma vitamin D-nivåer i en samlet meta-analyse av Genome Wide Association Studies [20]. For å anslå om det er en årsakssammenheng mellom plasma 25-OHD og CRC risikoen gjaldt vi kontrollfunksjonen IV estimator.
Metoder
Etikk erklæringen
Etisk godkjenning for den SOCCS studien ble innhentet fra multiforskningsetiske komité for Scotland (referansenummer 01/0/05) og fra forskning og utvikling Office of NHS Lothian (referansenummer 2003 /W /GEN /05).
Study Befolknings
Vi studerte en undergruppe av 2,001 saker og 2,237 kontroller fra en case-control studie av CRC (Study av tykktarmskreft i Skottland, SOCCS). Vi forsøkte å rekruttere alle hendelsen tilfeller (1999-2006) av adenokarsinom colorectum presenterer for kirurgiske avdelinger i Skottland (18-79 år). Utelukkelser var pasienten død før konstatering, pasienten for syk til å delta, tilbakevendende tilfeller, eller pasienten ute av stand til å gi informert samtykke på grunn av lærevansker eller andre medisinske tilstander. Vi rekrutterte ca 40% av alle nye situasjoner i Skottland i løpet av studieperioden. I samme periode kontrollene ble trukket tilfeldig fra en populasjonsbasert register (samfunnet helse index) og invitert til å delta. Deltakelse blant de nærmet seg var ca 58% for saker og anslagsvis 57% for kontroller. Mer enn 99% av deltagerne var hvite kaukasiske (se [21] for ytterligere rekruttering detaljer).
Fagene gjennomført en spørreundersøkelse med livsstil og kreft informasjon og de ble bedt om å rapportere sin status ett år før diagnosen eller rekruttering, herunder opplysninger om deres generelle medisinske historie, fysisk aktivitet, røyking status, inntak av noen vanlige inntak av aspirin og NSAIDs, høyde, vekt og livvidde ble registrert. I tillegg en semi-kvantitativ mat frekvens spørreskjema (Scottish Collaborative Gruppe FFQ, versjon 6.41) ble fullført av deltakerne (https://www.foodfrequency.org), som besto av 150 matvarer og enkeltpersoner ble bedt om å beskrive mengden og hyppigheten av hver mat på listen de har spist et år før diagnose eller rekruttering. Ytterligere informasjon om spørreskjemaene ble presentert i detalj tidligere [21]. I tillegg ble hver rekruttert gjenstand kreft tildelt en amerikansk Joint Committee on Cancer (AJCC) scenen avledet fra en syntese av kliniske, patologiske og bildebehandling informasjon [22]. Til slutt, for en undergruppe av krefttilfellene (1423, av dem 1376 med 25-OHD målt) var det informasjon om symptomer de hadde utviklet før rekruttering. Vi gruppert tilfellene i fire kategorier: (1) symptomer (190 tilfeller), (2) milde symptomer (290, inkludert: endring i avføringsmønster, forstoppelse, periodevis diaré og forstoppelse, hyppigere avføring, diaré, løs avføring, overskytende vind, slim i avføringen og ubehag i magen) og (3) alvorlige symptomer (220, inkludert rektal blødning, oppkast, vekttap, tap av energi, tap av appetitt og kvalme) og (4) begge, milde og alvorlige symptomer (676) .
Familiehistorie risiko ble fastsatt i henhold til de skotske executive-kreft retningslinjer (https://www.sehd.scot.nhs.uk/), kriteriene for høy familiehistorie risikoen for tykktarmskreft er: 1) minst tre familiemedlemmer som påvirkes av kolorektal kreft eller i det minste to med kolorektal kreft og en med livmorkreft hos minst to generasjoner; en affektert forhold må være 50 år gammel på diagnose og en av de pårørende må være en første grad slektning av de to andre; eller 2) nærværet av HNPCC syndrom; eller 3) uprøvde første grad slektninger av kjente bærer genet. Kriteriene for moderat risiko er: 1) en første grad slektning rammet av tykk- og endetarmskreft når alderen 45 år gammel; eller 2) to berørte første grad slektninger med ett alderen 55 år gammel; eller 3) tre berørte slektninger med kolorektal eller livmorkreft, som er første grad slektninger av hverandre og en førstegradsslektning av konsulent. Individer som ikke oppfyller alle kriteriene ovenfor er klassifisert som lav familiehistorie risiko (Scottish Executive-kreft retningslinjer). For denne analysen familie historie ble kodet som lav vs. medium /high familiehistorie med CRC.
Måling av Plasma 25-OHD
væskekromatografi-tandem massespektrometri (LC-MS /MS ) metode ble anvendt for å måle 25-hydroksyvitamin D3 og D2. Dette notatet presenterer 25-OHD (totalt 25-OHD2 og 25-OHD3); Men de fleste av våre prøver inneholdt ingen D2 ( 3 ng /ml). Den nedre deteksjonsgrense ved LC-MS /MS-metode ble 4 ng /ml for D3 [23]. LC MS /MS metode ble utført etter standard protokoller og hensiktsmessige prosedyrer for kvalitetskontroll (inkludert flere målinger av samme prøve fra vår kohort og standardisering mot standard referansemateriale, SRM 972), og det har vært vurdert som den foretrukne 25-OHD målemetode for befolkningsstudier av et internasjonalt ekspertpanel [23]. Flere detaljer om denne metoden kan finnes andre steder [23], [24]. For analyse 25-OHD målinger ble standardisert for å fjerne den fremtredende virkning av måneden når blodet ble tatt på den 25-OHD konsentrasjon, som beskrevet i detalj i Zgaga et al [3].
genotyping data
DNA-prøver ble nøyaktig kvantifisert ved Pico-GreenTM og kvalitetskontrollert før forsendelse. Genotyping ble foretatt ved hjelp av TaqMan i Wellcome Trust Clinical Research Facility (WTCRF) i Edinburgh. 2000 fag for de rs2282679 ble genotypet som en del av en matrise-basert kandidat genet tilnærming, ved hjelp av Illumina infinium I Custom array plattform og fremført av Illumina (San Diego). Case og kontroll DNA-prøver ble lagret, genotypet og analysert på samme måte. I tillegg til å unngå potensiell systematisk batch-til-batch variasjon eller skjevhet ble prøver anonymisert som til hengivenhet status og ble tilfeldig fordelt i platene. Data ble utsatt for Illumina eller WTCRF kvalitetskontrollen. Forutsetninger for Hardy-Weinberg likevekt (HWE) ble testet ved hjelp av en chi-squared test.
Statistical Analysis
statistikkpakke som ble brukt var Stata versjon 11.0 (Stata Corp, College Station, Texas). Deltakerne ble delt inn i kvintilene basert på den kombinerte fordelinger av saker og kontroller. Logistisk regresjon modeller ble brukt til å beregne styrken på sammenhengen mellom CRC risiko og vitamin D i plasma. Foreningene ble testet i tre logis regresjonsmodeller (råolje modell, modell I og modell II). Modellen jeg ble korrigert for alder og kjønn og modell II ble korrigert for alder, kjønn, Carstairs Berøvelse Index, energi (MJoules /dag), røyking (ikke-røyker, tidligere røyker og nåværende røyker), body mass index (BMI, kg /m
2, kontinuerlig), vanlige NSAID inntak (ja vs. nei), familiehistorie (lav vs. middels /høy) for kreft og fysisk aktivitet (timer med sykling og andre sportsaktiviteter, 4 grupper). Vi testet også foreningen etter sex, stadium av kreft ved diagnose (AJCC), tilstedeværelse av symptomer og tid mellom diagnose og rekruttering lagdeling. I tillegg sammenhengen mellom CRC og rs2282679, rs12785878, rs10741657 og rs6013897 ble testet. Datasett for denne analysen var større, og det omfattet alle SOCCS deltagerne for hvem genotyping av utvalgte SNPs var vellykket (opp til 5449). Vi testet også interaksjon mellom genotypen og vitamin D plasmanivåer på CRC ved å sammenligne en modell med og uten kryssledd mellom de to variabler, ved hjelp av en sannsynlighetsforhold test. Forutsetninger for Hardy-Weinberg likevekt ble testet med en chi-squared test.
For å estimere årsaks odds ratio vi brukt kontrollfunksjonen IV estimator for en 3-nivå kategorisk instrument Z kodet 0, 1, 2 (SNP ) et kontinuerlig mellomliggende fenotype X (plasma 25-OHD
3) og et binært resultat Y (CRC). Den første fasen av styrefunksjon er en lineær regresjon av den mellomliggende fenotypen (X) på instrumentet (e) (Z), som genererer forutsagte verdier for den mellomliggende fenotypen. Den andre fasen er en logistisk regresjon av utfallet (Y) på den anslåtte verdier av den mellomliggende fenotype inkludert de estimerte residualene fra den første fasen lineær regresjon i det andre trinnet logistisk regresjon [25]. Begrunnelsen er at de første-trinns rest kan være korrelert med umålte konfunderende faktorer. I tillegg til en grov modell, vi også korrigert for alder og kjønn. Styrken av de anvendte instrumenter ble evaluert ved hjelp av F-statistikk fra det første trinn lineær regresjon, med verdier som er lavere enn 10 tatt som bevis for en svak instrument [26]. Til slutt, søkte vi fire ekstra IV estimatorer som er presentert og beskrevet i tilleggsmateriale (Methods S1).
Resultater
Nivåer av Plasma 25-OHD og CRC
tykktarms kreftrisiko var assosiert med lavere nivåer av plasma 25-OHD i grov modell (Odds ratio (OR): 0,76, 95% konfidensintervall (KI): 0,71, 0,81, p: 1,4 × 10
-14), etter justert for alder og kjønn (OR: 0,75, 95% KI: 0,70, 0,81, p: 9,1 × 10
-15) og etter justering for alder, kjønn, Carstairs Berøvelse Index, energi, røyking, BMI, vanlige NSAID inntak , familiehistorie med kreft og fysisk aktivitet (OR: 0,75, 95% KI: 0,69, 0,81, p: 4,6 × 10
-12) (tabell 1). Den 25-OHD CRC foreningen var sterkere for menn (råolje modell: OR: 0,68, 95% KI: 0,62, 0,75, p: 1,1 × 10
-13) enn kvinner (råolje modell: OR: 0,84, 95% CI : 0,76, 0,93, p: 0,0009) (tabell S2). Den 25-OHD CRC foreningen var lik for tidlig (råolje modell: OR: 0,79, 95% KI: 0,72, 0,86, p: 2,0 × 10
-8) versus sent AJCC stadium (grov modell: OR: 0,74, 95 % KI: 0,68, 0,80, p: 5,8 × 10
-12, tabell S3). Videre er 25-OHD CRC foreningen var svakere for de CRC pasienter som hadde ingen symptomer på tidspunktet for diagnosen (grov modell: OR: 0,87, 95% KI: 0,73, 1,02, p: 0,09), sammenlignet med de med mild (råolje modell: OR: 0,80, 95% KI: 0,70, 0,91, p: 0,001) eller alvorlige symptomer (råolje modell: OR: 0,78, 95% KI: 0,67, 0,90, p: 0,001; Tabell S4). Til slutt, den 25-OHD CRC foreningen var lik for de CRC pasienter som ble rekruttert like etter diagnose (grov modell: OR: 0,77, 95% KI: 0,71, 0,83, p: 7,8 × 10
-5), sammenlignet til de som ble rekruttert senere (grov modell: OR: 0,76, 95% KI: 0,70, 0,83, p: 1,3 × 10
-10, tabell S5).
Genotype og Plasma 25 -OHD Levels
Det var ingen bevis for avgang fra HWE for alle fire SNPs: rs2282679 p-verdi = 0,25, rs12785878 p-verdi = 0,78, rs10741657 p-verdi = 0,07 og rs6013897 p-verdi = 0,52. A-allel av rs2282679 og T-allelet av rs12785878 var assosiert med høyere nivåer av plasma 25-OHD (tabell 2). Spesielt fant vi at rs2282679 og rs12785878 genotyper var assosiert med en redusert risiko for 25-OHD mangel definert som 10 ng /ml (rs2282679: for hver A-allelet OR = 0,88, 95% KI 0,80, 0,98, p = 0,02 ; rs12785878: for hver T-allelet OR = 0,89, 95% KI 0,79, 1,00, p = 0,05; rs10741657, tabell 2). Disse foreningene var ikke annerledes når vi begrenset analysen bare i kontrollene (data ikke vist).
Genotype og CRC
Totalt var det ingen bevis for en sammenheng mellom noen av fire SNPs og CRC risiko (Tabell 3). Når vi stratifisert etter plasma 25-OHD nivåer ble rs10741657 SNP assosiert med en redusert CRC risiko for de med lav plasma 25-OHD nivåer (per A-allelet OR = 0,88, 95% KI 0,75, 1,02, p = 0,09) og med økt CRC risiko for de av høy plasma 25-OHD nivåer (OR = 1,12, 95% KI 0,98, 1,27, p = 0,09), med en p-verdi på interaksjon (p = 0,05).
Før du påfører MR tilnærmingen vi vurdert de IV forutsetninger. Den første (som genotype er knyttet til fenotype) ble oppfylt siden vi valgt ut fire SNPs som ble funnet å være knyttet til plasma 25-OHD nivåer i en samlet meta-analyse av Genome Wide Association Studies [20]. Den andre (genotype er uavhengig av målte og umålte confounders) ble testet ved å undersøke hvorvidt instrumentene var assosiert med en hvilken som helst av de målte forvirrende faktorer som kan påvirke forholdet mellom plasma 25-OHD nivåer og CRC (tabell S6), og, som forventet [ ,,,0],27], var det ingen bevis for en sammenheng mellom disse konfunderende faktorer og genotyper. Til slutt, den tredje forutsetningen (er effekten av genotype på utfallet mediert bare gjennom mellom fenotype) ble testet ved avhør av pleiotrope koblinger av gener og SNPs som vi nylig opprettet [28]. For alle SNPs var det ingen bevis for pleiotropi og de ble bare funnet å være knyttet til plasma vitamin D-nivåer.
Bruke rs2282679 som IV, estimert årsaks effekten av plasma 25-0HD på CRC risiko var 0,94 (95% CI 0,49, 1,83), og F-statistikk for rs2282679 fra det første trinn av IV-analyse var 15,80 i alders- og kjønnsjusterte analyse (tabell 4). Ved hjelp av rs12785878 som IV den kausale effekten var 1,23 (95% CI 0,60, 2,53), og F-statistikk for rs12785878 fra det første trinn av IV-analyse var 13,50 (tabell 4). Ved hjelp av rs10741657 som IV den kausale effekten var 0,89 (95% CI 0,40, 1,98), og F-statistikk for rs10741657 fra det første trinn av IV-analyse var 10,89 (tabell 4). Til slutt, ved hjelp av rs6013897 som det kausale IV effekt var 0,99 (95% CI 0,40, 2,45), og F-statistikk for rs6013897 fra det første trinn av IV-analyse var 0,98 (tabell 4). Resultatene av de andre IV estimatorene er presentert i tabell S7, S8, S9, og S10
Videre har vi kombinert disse fire SNPs å danne tre allel score:. 1) ett allel score som kombinerte alle fire SNPs, 2) en oppstrøms allel poengsum som kombinerte SNPs rs12785878 og rs10741657 og 3) en nedstrøms allel poengsum som kombinerte de SNPs rs2282679 og rs6013897. Vi brukte dette allelet score som IV. Årsaks effekt for den samlede allelet stillingen var 1,16 (95% KI 0,60, 2,23, F-statistikk 16,52), for oppstrøms allelet stillingen var 0,94 (95% KI 0,46, 1,91, F-statistikken 7,87) og for nedstrøms allelet poengsum var 0,93 (95% KI 0,53, 1,63, F-statistikk 12.67). (tabell 4)
Diskusjoner
Nivåer av Plasma 25-OHD og CRC
i denne studien , lave nivåer av plasma 25-OHD var assosiert med en høyere risiko for CRC i hele utvalget og etter stratifisering for sex, tumor stadium og alvorlighetsgraden av symptomene på presentasjonen. Disse resultatene er i samsvar med to siste meta-analyser av serum- eller plasma prospektive studier [14], [29]. I tillegg er en systematisk oversikt og meta-analyse på kolorektal adenom (CRA) viste en redusert risiko med både forekomst og gjentakelse av CRA for en økning på 25-OHD med 20 ng /ml [30]. Men en randomisert klinisk studie (RCT) (2686 gjennomsnittlig risiko fag) fant ingen effekt av vitamin D-tilskudd og forekomst av CRC [31]. Tilsvarende vil en andre RCT (kvinner Health Initiative -WHI) undersøker effekten av daglig kalsium og vitamin D-tilskudd i syv år viste ingen effekt på CRC forekomst hos postmenopausale kvinner [32]. Imidlertid bør det bemerkes at ingen av disse randomiserte kontrollerte studier ble konstruert og drevet for kreft som den primære resultat. I tillegg, re-analyse av WHI RCT fant at samtidig østrogenbehandling var en effekt modifier av kalsium og vitamin D-tilskudd og for kvinner som ikke ble tildelt østrogenbehandling kalsium og vitamin D-tilskudd redusert CRC risiko [33]. Data fra case-control og kohort studier som undersøker sammenhengen mellom kosttilskudd vitamin D-inntak og CRC er entydige [13].
genotype, Plasma 25-OHD Nivåer og CRC
Et allel av rs2282679 og T-allelet av rs12785878 var assosiert med høyere nivåer av plasma 25-OHD. Disse resultatene er i samsvar med en GWAS undersøke genetiske determinanter av vitamin D-mangel [20]. Den rs2282679 SNP ligger i
GC
genet, som koder for et vitamin D bindende protein som binder og transporterer vitamin D (Figur 1) [20]. Den rs12785878 SNP ligger i
DHCR7
genet som koder for enzymet 7-dehydrokolesterol (7-DHC) reduktase, som omdanner 7-DHC til kolesterol. 7-DHC er en forløper for vitamin D
3. Mutasjoner i
DHCR7
kan føre til en redusert aktivitet i 7-DHC reduktase og derfor til høye nivåer av 7-DHC og vitamin D
3 (figur 1) [20]. Men de to andre SNPs (rs10741657, rs6013897) som også ble funnet å være sterkt assosiert med vitamin D-nivåer i vitamin D genom bredt forening studie var ikke forbundet med vitamin D-status i vår kohort. rs10741657 ligger i
CYP2R1
genet, som koder for et enzym antas å være involvert i 25-hydroksylering av vitamin D
3 til 25 (OHD) [20]. rs6013897 ligger i
CYP24A1
genet, som koder for et enzym som starter nedbrytningen av 1,25 (OH)
2D [20]. Bevisene for rollen som enzymer kodet av
CYP2R1 Hotell og
CYP24A1
er begrenset og ikke kopiert i andre kandidatstudier [20].
Ingen av de fire SNPs var assosiert med CRC risiko, selv om vi fant en interaksjon mellom 25-OHD nivåer og rs10741657. Resultatet av MR-analyse støttet ikke en årsakssammenheng mellom plasma 25-OHD og CRC risiko. Selv om det ikke er vesentlig, ble det omvendte forholdet bemerket når rs2282679 eller rs10741657 ble anvendt som instrument, men ikke når rs12785878 eller rs6013897. Resultatene forble inkonsekvent når de tre allel score av de fire SNP’er ble anvendt. Det faktum at den inverse krets som ble observert når vi har benyttet konvensjonelle epidemiologiske metoder var ikke replikeres når MR-metode ble anvendt kan skyldes flere grunner. Det er mulig at umålte eller latente variabler skamme foreninger og det er ingen sann effekt av vitamin D på CRC. En alternativ forklaring er at det kan være omvendt kausalitet mellom vitamin D og CRC, gitt at plasmaet av tilfellene ble samlet opp etter diagnose: det kan ikke utelukkes at lav plasma 25-OHD er konsekvensen av sykdommen eller et resultat av pasienter som blir sengeliggende og mangler eksponering for solen. Men når vi så på tilfeller med svært milde eller ingen symptomer eller tilfeller på svært tidlige stadier av sykdommen vi fortsatt observert en invers sammenheng mellom 25-OHD nivåer og CRC. I tillegg gis det biologiske potensialet av vitamin D har en årsakssammenheng med kreft, faktorer som påvirker ytelsen til IV estimatorene kan også forklare disse funnene.
Store begrensninger av konvensjonelle instrumentelle variable tilnærminger skyldes de strenge forutsetninger som må være oppfylt for metode for å være pålitelige. Det er sant at genotype er assosiert med fenotypen, men SNP’er som har blitt brukt som instrumenter er bare svakt forbundet til fenotype og forklare bare en liten del av trekk varians. Mens vi testet for vanlige confounders, er det mulig at skjult forvirrende fra umålte variabler påvirker analysen. Mens vi ser ingen sammenheng mellom genotype og utfallet, svakere pleiotrope koblinger kan ikke utelukkes med sikkerhet.
Vi jobber for tiden med nye instrumentale variable metoder for vurdering av kausalitet mellom 25-OHD konsentrasjoner og CRC, basert på plattformen for Bayesiansk analyse av komplekse statistiske modeller som bruker Markov kjede Monte Carlo metoder. Denne metoden forbedrer den klassiske mendelsk Randomisering tilnærming som gjør det mulig for pleiotrope koblinger mellom komponentene i modellen gjør det enkelt å inkludere andre kovariater og ikke avhengig så mye på styrken av instrumentene.
Den bredt program av genom bredt assosiasjonsstudier (GWAS), har gjort det mulig for MR studier for å bli mer gjennomførbart nå, som vanlige SNPs knyttet til ulike mellom fenotyper er identifisert [34]. Hittil i 2011 ble flere anvendte MR studier publisert undersøke årsakssammenhenger i et bredt spekter av sykdommer, inkludert kreft [35], koronar hjertesykdom [36], [37], diabetes [38], [39], psykiske lidelser [40 ] – [42], lungefunksjonen [43] og andre sykdommer [44], [45]. Noen av disse studiene replikert resultatene av de konvensjonelle metoder epidemiologiske og bekreftet kausalitet (eller ingen kausalitet) av mellomproduktet fenotype på utfallet [40], [44], [45]. En av de viktigste årsakene bak denne mangelen på replikering er det faktum at de genetiske instrumenter som benyttes er generelt svak og derfor kraften i MR-studier vil være utilstrekkelig [34].
Ifølge en fersk studie på størrelseskrav makt og prøve av MR studier basert på styrken av instrumentene, fant at MR undersøkelser vil kreve store (n 1000) og ofte svært store (n 10000) utvalgsstørrelser for å trekke kausale konklusjoner som er statistisk signifikant [34 ]. Basert på sine funn fra simulert analyserer de fleste av de publiserte MR-studier er under-drevet (se tabell S11 for en gjennomgang av de 11 MR studier publisert i 2011). Ved hjelp av simuleringer som presenteres i papir av Pierce et al [34] og regnskap for prøvestørrelse, styrke av de sysselsatte instrumenter og observerte effektstørrelse, regner vi med at størrelsen på utvalget i denne studien ga kraft ~0.35.
Konklusjon
Denne studien viser at høyere plasma 25-OHD nivåer er assosiert med en lavere CRC risiko, et funn som er forenlig med nyere metaanalyser av prospektive studier. Men dette funn ble ikke replikeres når MR-metode ble benyttet. Dette funn kan være på grunn av en mangel på en sann virkning av vitamin D på CRC eller på grunn av revers årsakssammenheng. Det kan også skyldes svake instrumenter og begrenset statistisk styrke. Mangelen på strømmen er et vanlig trekk ved mange MR-studier og derfor et nøye utvalg av instrumenter pluss en tilstrekkelig prøvestørrelse er nødvendig for denne fremgangsmåten for å være i stand til å gjøre kausale konklusjoner. Gitt omfanget av vitamin D-mangel blant personer som bor i høye breddegrader, et stort konsortium av lignende vitamin D og CRC studier og /eller bruk av alternative metoder som er mindre følsomme for svakt instrument skjevhet [46] er nødvendig å avgrense effekten av vitamin D på CRC kreft og andre kroniske sykdommer.
Hjelpemiddel Informasjon
Tabell S1.
Informasjon om SNP som ble brukt som Instrumentelle variable i MR-analyse.
doi: 10,1371 /journal.pone.0037662.s001 plakater (DOC)
Tabell S2.
logistisk regresjonsanalyse for sammenhengen mellom plasma 25-0HD på tykktarmskreft etter sex lagdeling.
doi: 10,1371 /journal.pone.0037662.s002 plakater (DOC)
tabell S3.
logistisk regresjonsanalyse for sammenhengen mellom plasma 25-0HD på tykktarmskreft etter stadium lagdeling.
doi: 10,1371 /journal.pone.0037662.s003 plakater (DOC)
Tabell S4.
logistisk regresjonsanalyse for sammenhengen mellom plasma 25-0HD på tykktarmskreft risiko etter stratifisering for tilstedeværelse av symptomer.
doi: 10,1371 /journal.pone.0037662.s004 plakater (DOC)
Tabell S5.
