Abstract
Bakgrunn
Akkumulert bevis har indikert at ataksi-telangiectasia mutert (ATM) gen-polymorfismer er nært knyttet til lungekreft. Vi forsøkte å utforske den prognostiske verdien av rs189037 (G A)., En av minibank enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs), og finne ut om det innebærer i risikoen for lungekreft hos kinesiske Han-folk
Metoder
i denne sykehusbasert matchet case-control studie har 852 lungekreftpasienter og 852 friske kontroller er satt i forhold til å analysere sammenhengen mellom rs189037 og lungekreft på kinesisk. De enkeltnukleotidpolymorfi ble bestemt av TaqMan real-time PCR og vi brukte SPSS programvare for å utføre de statistiske analysene.
Resultater
Folk bærer variant AA genotype av rs189037 hadde høyere risiko for lungekreft (justert OR: 1,56) enn de som bærer GG genotype. Etter analysering av data henholdsvis fra forskjellige grupper dividert med kjønn og røyking status, observerte vi at risikoen effekten av AA genotype på lungekreft var signifikant hos kvinner, ikke-røykere og kvinnelige ikke-røykere, så vel som risikoen virkningen av GA genotype hos mannlige røykere. Sammenlignet med ikke-røykere bærer GG genotype, røykere med minst en A allel hadde høyere risiko for å utvikle lungekreft enn de med GG genotype (justert OR: 3,52 vs. justert OR: 2,53).
Konklusjoner
Denne studien antydet at rs189037 (G A) polymorfisme er assosiert med lungekreft i kinesiske Han befolkningen. AA genotype og A allel kan være farlige lungekreft signaler i kinesisk og gjøre bidrag til diagnostisk og behandling verdi
Citation. Liu J, Wang X, Ren Y, Li X, Zhang X, Zhou B (2014) effekt av enkeltnukleotidpolymorfi Rs189037 i ATM Gene på risikoen for lungekreft i kinesisk: En case-control studie. PLoS ONE 9 (12): e115845. doi: 10,1371 /journal.pone.0115845
Redaktør: Ramon Andrade de Mello, Universitetet i Algarve, Portugal
mottatt: 7 august 2014; Godkjent: 29 november 2014; Publisert: 26.12.2014
Copyright: © 2014 Liu et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. Den forfatterne bekrefter at alle data som underbygger funnene er fullt tilgjengelig uten restriksjoner. Alle relevante data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Denne studien ble støttet av tilskuddet no. 81272293 fra National Natural Science Foundation i Kina; BZ mottatt finansiering. 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
Lungekreft er en av de mest dødelige kreftformer og forblir en ledende årsak til kreft dødsfall i mange land. Selv om røyking er ansett for å være en vanlig årsak til lungekreft, globale kreft statistikk sier at 25% av alle lungekrefttilfeller i verden er ikke på grunn av røyking, inkludert 15% av mannlige lungekrefttilfellene og 53% kvinnelige lungekrefttilfellene [1] , noe som antyder at det er individuelle variasjoner omtrent lungekreft kreftfremkallende. For kinesere, forekomsten av lungekreft øker med 1,63% per år, 1,30% for menn og 2.34% for kvinner [2]. Vurderer en stor andel av kvinnene er fortsatt ikke-røykere, mange forskere antar miljø og livsstil er disponert årsakene blant kvinner [3] – [5]. Imidlertid bare en del av individer eksponert for karsinogen utviklet lungekreft, noe som innebærer at det kan være genetiske faktorer som fører til en økt mottakelighet for kreft. Genom-wide assosiasjonsstudier (GWAS) antyder at enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i ulike gener som ligger på flere kromosomer er forbundet med risiko for lungekreft [6] -. [9]
Ataxia-telangiectasia mutert (ATM) protein er et 370 kDa serin /treonin kinase [10], men bare flere domener er klart påvist. ATM er generelt antatt å være konstant med cellene for å holde konstitutivt uttrykker, er det foreslått å være involvert i DNA-skade Response (DDR) svei som trigges av omfattende DNA-skade [11]. ATM fungerer som vaktmester av det genomiske helse, slik at den kan aktiveres av genomiske fornærmelser [12]. Som en sentral del i DNA skade respons, er ATM involvert i DNA-reparasjon, celle arrest, kromatin remodeling og celle apoptose [13]. I tillegg spiller det en rolle i oksidativt stress og cellenes stoffskifte. Derfor synes ATM som et behandlingsprogram for celle skjebne via dens store underlag. Kobling analyse oppdager at ATM genet ligger på kromosom 11q22-23 transkripsjoner mRNA med en kodende sekvens av 9168 bp [14], og det er ansvarlig for ataksi telangiectasia, en autosomal recessiv arv lidelse. Epidemiologiske studier har vist at ATM gen polymorfismer er relatert til kreftrisiko blant annet lungekreft, brystkreft, glioma og bukspyttkjertelkreft [15].
Mange epidemiologiske statistiske undersøkelser har trukket et bredere bilde for å produsere et forhold mellom ataxia- telangiectasia mutasjon og forekomsten av ulike kreft [14], [16]. Utsatt for DNA-ødeleggende midler, vil en rekke cellulære responser og reparasjon av veier i normale celler bli utløst, men evnen til å reparere DNA-skade i ATM-mangel celler ville bli redusert. Som flere tidligere studier betydelig støtte sammenhengen mellom ATM signalveien og lungekreft mottakelighet, vi gjorde en videre forskning med fokus på ATM-genet polymorfi og sin tilknytning til risikoen for lungekreft. Vi undersøkte fordeling av rs189037 genotyper i saker og kontrollgrupper for å bekrefte om det bidrar til lungekreft i kinesiske Han befolkningen.
Materialer og Metoder
forsøkspersonene
navnet på etikkutvalg er Kina Medical University etiske komité og vi innhentet etikk godkjenning. Vi har lastet opp en formell skriftlig frafalle etikk godkjenning til systemet. Alle andeler gitt skriftlig samtykke form, og deres familiemedlemmer også signert samtykkeskjema. Etikkomiteen godkjent vårt samtykke prosedyre.
I denne sykehusbasert case-control studie rekrutterte vi 852 lungekreftpasienter med histologisk bekreftet diagnoser. Pasienter bør oppfylle følgende kriterier:
1. Alle saker bør møtes lungekreft diagnostiske kriterier kunngjort av Verdens helseorganisasjon (W.H.O) i 2004
2. De bør være primær lungekreft
3. De har ikke brukt cellegift eller strålebehandling
I samme periode ble 852 friske kontrollpersoner uten tegn til lungene eller andre kreftformer tilfeldig rekruttert fra en medisinsk undersøkelse senter i samme sykehus. Deltakerne var urelaterte etniske Han-kinesere og signert informert samtykke. Ansikt-til-ansikt intervjuer med pasienter og friske kontrollpersoner ble utført av to trente intervjuere, innsamlet informasjon, inkludert demografiske data (navn, kjønn, alder, etc.) og røykestatus. All informasjon ble angitt av Epi-info programvare etter gjentatt kontroll og strenge koding.
Genotyping
DNA ble ekstrahert fra 1 ml prøver av fullblod ved hjelp av standard fenol-kloroform metoder. Genotyping ble utført på et Applied Biosystems 7500 FAST Real-Time PCR System (Foster City, CA, USA) med en TaqMan SNP genotyping analysen (Affymetrix Inc., Cleveland, Ohio, USA). Hver reaksjonsblanding (10 ul) inneholdt 5 ul TaqMan genotyping konsentrat-blanding, 0,5 ul primere og prober (Applied Biosystems), 2,5 pl vann og 2 pl DNA (15-25 ng /ul). Termiske sykkelforhold var 95 sykkelforholdene dager Biosystems), 2,5 n et Applied Biosystems 7500 FASmin. Duplikater av 10% av prøvene ble re-testet for kvalitetskontroll. For å bekrefte genotyping resultater og vurdere reproduserbarhet, ble 10% dupliseres prøvene sekvensert tilfeldig, og disse resultatene var 100% konkordant.
Statistisk analyse
chi-squared test ble benyttet for å undersøke forskjeller mellom pasienter og kontroller. Hardy-Weinberg likevekt ble testet ved hjelp av en Pearson chi-squared test. Den odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (95% KI) ble oppnådd ved logistisk regresjon metode for å fastslå sammenhenger mellom rs189037 polymorfisme, og forekomsten av lungekreft på kinesisk. Alle analyser ble utført ved hjelp av SPSS 13.0 programvare (SPSS, Inc. Chicago, IL, USA), og en P 0,05 ble ansett for å være statistisk signifikant
Resultater
Denne studien omfattet 852 lunge. krefttilfeller og 852 kontroller, som var alle etniske Han-kinesere.
S1 tabell presenterer genotypen fordelingen av ATM SNP rs189037 og dets assosiasjoner med lungekreft risiko i denne kinesiske Han befolkningen. I den totale befolkningen, ble rs189037 funnet å være signifikant assosiert med risiko for lungekreft. Frekvensen av den GG, GA og AA-genotyper av rs189037 var 25,5, 53,1, 23,5% i de tilfeller og 31,0, 50,9, 18,1% i kontroller, respektivt. Justering oddsratioet for alder, kjønn og røyking faktor, ble en betydelig økt risiko for lungekreft observert blant deltakerne med homozygot variant genotype (AA) (justert OR: 1,56, 95% KI: 01.18 til 02.08), sammenlignet med homozygot vill type (GG). Videre ble lignende signifikant sammenheng observert i kvinnelige befolkningen, sammenlignet med de kvinner som bærer GG genotype, justert OR (95% KI) av kvinner med AA genotype var 1,75 (1,14 til 2,68), noe som betyr rs189037 AA genotype kan være en risikofaktor av kinesisk kvinnelig lungekreft, mens fantes ingen slik effekt blant menn (P 0,05).
henholdsvis studert sammenhenger mellom minibank rs189037 og risikoen for lungekreft hos ikke-røykere og røykere. I røyking befolkningen (S2 Table), GG, GA og AA genotyper av rs189037 var 25,2%, 52,2%, 22,6% i saker og 31,9%, 47,3%, 20,9% i kontrollgruppen. Vi fant at mannlige røykere bærer rs189037 GA genotype viste en økt risiko sammenlignet med mannlige røykere bærer homozygot villtype (GG) (justert OR: 1,63, 95% KI: 1,04 til 2,55), men ingen signifikant sammenheng ble funnet i generelle røykere eller kvinnelige røykere (P 0,05). I røykfrie befolkningen (S3 Table), genotype distribusjon av rs189037 GG, GA, AA type var 25,9%, 49,6%, 24,5% i saker og 30,6%, 52,7%, 16,8% i kontrollgruppen. Etter at vi analysert data i ikke-røykere, vi fant rs189037 AA genotypen bærere viste en økt risiko for lungekreft sammenlignet med homozygot villtype (GG) hos ikke-røykere (Justert OR: 1,73, 95% KI: 1,18 til 2,52) . Separate analyser viste at risikoen for lungekreft effekten av AA genotype var betydelig hos kvinnelige ikke-røykere (Justert OR: 1,86, 95% KI: 01.08 til 03.21)., Men ingen fornuft i mannlige ikke-røykere
som vist i S4 tabell, antok vi ikke-røykere bærer villtype GG genotype av rs189037 som en referanse, og vi har funnet om røykerne bære en allele eller ikke, de alle hadde en økt risiko for lungekreft. Hva mer er, røykere som bærer minst én A allel hadde en 1,39 ganger økt risiko for å utvikle lungekreft enn røykere som frakter GG genotype (justert OR: 3,52 vs. justert OR: 2,53).
Diskusjoner
Det er ikke bare svært mange av, men også ulike typer etiologi ved lungekreft, men ikke alle er klar nå. For kinesere, er forekomsten av lungekreft øker per år. Vi gjorde dette case-control studie for å grave ut sammenhengen mellom ATM enkeltnukleotidpolymorfi (SNP) rs189037 og lungekreft i en kinesisk befolkning, som støttet at genetisk faktor spilt en viktig rolle i enkelte lungekreft mottakelighet.
i den foreliggende undersøkelse har vi valgt og genotypede rs189037 i promoterregionen av ATM-genet lokalisert på 11q22-23, det er en statistisk signifikant sammenheng mellom rs189037 og risikoen for lungekreft i denne kinesiske Han populasjonen. Tilknytningen er forenlig med en vei-baserte analyser i 2012, Dong J et al. undersøkte 218 SNPs i 50 DNA-reparasjonsgener i 568 lungekreft overlevelse og fant 6 SNPs assosiert med lungekreft prognose, inkludert minibank rs189037, MRE11A rs11020802, ERCC2 rs1799793, MBD4 rs140693, XRCC1 rs25487 og PMS1 rs5742933 [8]. Sammenlignet med homozygot villtype (GG) i våre kinesiske folk, observerte vi deltakerne med homozygot variant genotype (AA) i ATM SNP rs189037 bidratt til økt risiko for lungekreft (justert OR: 1,56, 95% KI: 01.18 til 02.08). Flere tidligere studier har indikert at individer som bærer AA genotype av rs189037 hadde økt risiko for brystkreft [17] og oral cancer [18], noe som antydet at varianten aa genotype kan være en farlig signal for å utvikle malignances, og Xu L et al. påpekes at vill genotype GG av rs189037 var en beskyttende effekt mot differensiert tyreoideakreft (DTC) [19]. Vi antok at GG genotype kanskje også beskyttende genet mot lungekreft. I tillegg til ondartet svulst, AA genotype av rs189037 også har negative effekter på andre sykdommer, for eksempel, Xiong H et al. indikerte at AA type kunne forutsi alvorlig stråling lungebetennelse hos pasienter med ikke-småcellet lungekreft etter definitive strålebehandling [20]. Studiet av Li et al. viste at begge AA genotype og A-allelet var assosiert med økt risiko for idiopatisk Ikke-obstruktiv azoospermi (INOA) [21]. Det er imidlertid flere studier som konkurrerer med vår forskning. I de tidligste forskning om forholdet mellom rs189037 og lungekreft, Kim et al. invitert 616 lungekreftpasienter i koreansk befolkning og vurderte flere ATM genotyper separat, men ingen signifikant sammenheng ble funnet mellom denne polymorfisme og risikoen for lungekreft (P 0,05) [22]. I 2010 Lo et al. genotypede 9 SNPs i 730 lungekreftpasienter og 730 friske kontroller i Taiwan, men fant ikke sammenhengen mellom rs189037 og risikoen for lungekreft blant alle andeler (P 0,05) [23]. I 2013 Hsia et al. undersøkt 358 lungekreftpasienter og 716 kontroller i Taiwan, heller ikke de finner foreningen. De fant ingen genotype frekvens forskjell mellom lungekreft tilfellene og kontroller blant røykere (P 0,05) [24]. Disse motstridende resultater kan skyldes flere grunner. For det første, for de ulike forsknings befolkningen fra ulike områder, ulike typer miljøer og livsstil vil påvirke lungekreft mottakelighet. Dernest kan røykestatus modulere kreftrisiko lunge og være en confounder i foreningen. På toppen av dette, ble de fleste forskere begrenset av liten størrelse befolkningen. Når offentlig oppmerksomhet har blitt trukket til risikofaktorer, inkludert røyking eksponering, innemiljø og livsstil i kinesiske kvinner [5], [25], bør vi også betale mer oppmerksomhet til individuell genetisk faktor. I vår studie ble det observert signifikant sammenheng mellom rs189037 AA genotype og risikoen for lungekreft hos kinesiske kvinner (justert OR: 1,75, 95% KI: 1,14 til 2,68), men ikke i kinesiske menn. Dette viser at AA genotype kan være et farlig signal fra kinesisk kvinnelig lungekreft.
Vurderer røykestatus, vi studerte rs189037 i ikke-røykere og røykere hhv. Interessant, er vi på linje med Lo et al. om kreftrisiko lunge hos ikke-røykere [23], AA genotype bærere viste en økt risiko sammenlignet med villtype GG genotype hos ikke-røykere (justert OR: 1,73, 95% KI: 1,18 til 2,52). I flere separate analyser, har vi funnet at kinesiske kvinnelige ikke-røykere bærer AA genotype var mer sannsynlig å utvikle lungekreft enn andre bærer GG genotype, som er konsistent med den nylig publiserte resultatet av et annet team i vårt laboratorium, genotypet de rs189037 i 487 lunge kreftpasienter og 516 friske kontroller. Deres studie antydet at AA genotype kan være en risikofaktor for lunge adenokarsinom i kinesiske kvinnelige ikke-røykere uten matolje røyk eksponering (justert OR: 1,89, 95% KI: 1,03 til 3,49, P = 0,040) [26]. Det var en bemerkelsesverdig fenomen i vår studie fant vi ingen signifikant sammenheng mellom rs89037 og risikoen for lungekreft hos menn (P 0,05), men mannlige røykere bærer GA genotype hadde en økt forekomsten av lungekreft (justert OR: 1,63, 95% KI: 1,04 til 2,55). Vi observerte en økt kreftrisiko lunge hos kvinner bærer rs189037 AA genotype (justert OR: 1,75, 95% KI: 1,14 til 2,68), men kvinnelige røykere med variant genotype var ikke forbundet med risiko for lungekreft (P 0,05). Det er et generelt anerkjent faktum at røyking status påvirker i stor grad risikoen for lungekreft. Uansett rs189037 genotyper, ble risikoen for lungekreft hos røykere økt (GG typen Justert OR: 2,53, GA + AA type Justert OR: 3,52). Lungekreft effekten av et allel lagt til resultatet så at røykere med minst en A allel hadde en 1,39 ganger økt risiko for å utvikle lungekreft enn GG bærer. Tobakksrøyk er en kompleks blanding inneholdende en rekke mutagener og kreftfremkallende. SNPs av ulike gener kan delta i å påvirke dopamin belønningsmekanismer som følge av nikotin, kreftfremkallende metabolisme og avgiftning [27]. På molekylært nivå, kan både genet polymorfismer og kreftfremkall endre individuell mulighet for DNA-reparasjon, cellesykluskontroll og andre cellulære responser.
Rs189037 er et enkelt nukleotid polymorfisme (SNP) som befinner seg i den promoter-regionen (ikke-kodende region) av ATM-genet. Rs189037 polymorfisme kan ikke direkte påvirke aminosyre koding av ATM protein. Slik at det er mulig å delta i skjøting, intervensjon, modifisering, dannelsen under endring av RNA-stabilitet og påvirker deretter ekspresjonsnivået av ATM-proteinet [17]. For å finne ut hvordan dette polymorphism regulerer ATM mRNA uttrykk, Tie Chen et al. analysert sekvensene rundt SNP rs189037 og viste at AP-2a binder til SNP området for å undertrykke transkripsjon ATM [28], i henhold til analyse ved bioinformatikk Leask et al. i 1991 [29]. Til dags dato har ATM-proteinkinasen er Straightly ansett for å være en DNA-skade sensor og en av terapeutiske mål for kreft [30]. Akkumulert bevis har vist at ATM protein er aktivert umiddelbart svar på DNA-dobbelttrådbrudd (DSB) forårsaket av enten genetisk programmert eller utseendet på utvalgte eksogene faktorer [31], [32]. Med det formål å rask og nøyaktig måte, og utbedring av skader i cellulær lesjon, blir signalet generert for å rekruttere ATM kinase til DSB områder og føre til fosforylering av flere ATM-substrater [32]. Celler har dannet komplekse molekylære nettverk til å sanse DSB sin og koordinere deres reparasjon. Personer som har mangler i ferdigheter ovenfor kan føre til celledød, somatiske mutasjoner og kreftfremkallende [31]. ATM fremmer rekombinasjon av DSB mellom og forhindrer ødelagte DNA slutter fra kromosom mutasjon [33]. ATM mutasjon fører til kreft-predisponerende genfeil ataksi-telangiectasia (A-T) som tilhører genomisk ustabilitet syndromer [34]. Akkumulert bevis har indikert at ATM gen polymorfismer er nært knyttet til lungekreft [35] – [37]. Dessuten kan potensielt funksjonelle polymorfismer i ATM-genet tjene som potensiell prediksjon biomarkør for kreft [8], Vi observerte sammenhengen mellom rs189037 polymorfisme i ATM-genet og lungekreft i en kinesisk Han befolkningen, noe som gir bevis for rs189037 å være en forutsigelse biomarkør for lungekreft. Følgelig, basert på data fra ulike typer SNPs, biosensorer kan være utformet [38] for å beskytte normalt vev fra cytotoksiske effekter i behandling, økt terapeutisk effekt av gentoksiske stoffer eller andre behandlinger.
Konklusjoner
i konklusjonen, vår forskning viste at ATM rs189037 enkeltnukleotidpolymorfi var assosiert med lungekreft i kinesiske Han befolkningen. AA genotype og A allel kan øke følsomheten for lungekreft. Vår studie gitt sterke bevis til videre forskning av stor bestand i forskjellige raser. Videre er bidraget fra minibank genmutasjoner til kreft mottakelighet anses en lysende lampe av kreft epidemiologi.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Table.
Genotype fordeling av ATM rs189037 og dets assosiasjoner med lungekreft
doi:. 10,1371 /journal.pone.0115845.s001 plakater (docx)
S2 Table.
Rs189037 genotype distribusjon og risikoen for lungekreft hos røykere
doi:. 10,1371 /journal.pone.0115845.s002 plakater (docx)
S3 Table.
Rs189037 genotype distribusjon og risikoen for lungekreft hos ikke-røykere
doi:. 10,1371 /journal.pone.0115845.s003 plakater (docx)
S4 Table.
Genotype fordeling av rs189037 og røyking og lungekreft
doi:. 10,1371 /journal.pone.0115845.s004 plakater (docx)
S1 data.
Innledende data av genotyping resultater
doi:. 10,1371 /journal.pone.0115845.s005 plakater (XLS)
