Abstract
Innledning
microRNAs (mirnas) regulerer messenger RNA (mRNA) og som sådan har vært innblandet i en rekke sykdommer, inkludert kreft. Mirnas regulere mRNA ved binding av miRNA 5′-frø-sekvens (~ 7-8 nukleotider) til de mRNA 3 «UTR; polymorfismer i disse regionene har potensial til å endre miRNA-mRNA-target foreninger. SNPs i miRNA gener samt miRNA-målgener har blitt foreslått å påvirke kreftrisiko gjennom endrede miRNA uttrykket nivåer.
Metoder
miRNA-SNPs og miRNA-target gen-SNPs ble identifisert gjennom litteraturen. Vi brukte SNPs fra Genome-Wide Association Study (GWAS) data som ble matchet til personer med miRNA uttrykk data generert fra en Agilent plattform for tykktarmskreft og ikke-kreft sammenkoblede vev. Disse prøvene ble brukt for å evaluere 327 miRNA-SNP par for assosiasjoner mellom SNPs og miRNA uttrykk nivåer samt for SNP foreninger med tykktarmskreft.
Resultater
Tjueto mirnas uttrykt i ikke- svulstvev var signifikant forskjellig av genotype og 21 SNPs var assosiert med endret tumor /non-tumor differensial miRNA uttrykket over genotyper. To mirnas var assosiert med SNP genotype for både ikke-tumor og tumor /ikke-tumor differensial uttrykk. Av de 41 mirnas signifikant assosiert med SNPs alle, men sju var signifikant forskjellig uttrykt i tykktarm svulstvev. To av de 41 SNPs signifikant assosiert med miRNA uttrykk nivåer var assosiert med tykktarmskreft risiko: rs8176318 (
BRCA1
), OR
AA 1,31 95% KI 1,01, 1,78, og rs8905 (
PRKAR1A
), OR
GG 2,31 95% KI 1,11, 4,77.
Konklusjon
av de 327 SNPs identifisert i litteraturen som viktig på grunn av sitt potensial regulering av miRNA uttrykk nivåer 12,5% hadde statistisk signifikant assosiasjoner med miRNA uttrykk. Men bare to av disse SNPs var signifikant assosiert med tykktarmskreft
Citation. Mullany LE, Wolff RK, Herrick JS, Buas MF, Slattery ML (2015) SNP Regulering av mikroRNA Expression og påfølgende Colon Cancer Risk. PLoS ONE 10 (12): e0143894. doi: 10,1371 /journal.pone.0143894
Redaktør: Geraldo A. Passos, Universidade de São Paulo, Brasil
mottatt: 16 september 2015; Godkjent: 10 november 2015; Publisert: 02.12.2015
Copyright: © 2015 Mullany 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: Basert på undertegnet samtykkeerklæringer av deltagerne, kan disse dataene kun bli lansert for formål nevnt i samtykkeskjemaet. Data forespørsel rettes til Dr. Slattery som skal gjennomgå og fullføre som passer. GWAS SNP data blir lastet opp til dbGaP av Fred Hutchinson Cancer Research Institute for både Utah og Minnesota fag (dataregister nummer ennå ikke tilgjengelig)
Finansiering:. Midler til denne studien ble mottatt av National Cancer Institute ( https://www.cancer.gov). Stipend tallene er: CA163683 og CA48998. Finansieringen ble mottatt av MLS. 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
microRNAs (mirnas) er små, ikke-kodende regulatoriske RNA-molekyler [1-5] som har evnen til å endre genekspresjon og således biologisk reaksjonsvei funksjon. Mirnas har vært forbundet med flere sykdommer, inkludert tykktarmskreft og overlevelse [6-8]. Betydningen av miRNAs i kreftfremkallende prosessen er under intens studie. Det er blitt foreslått at SNP’er lokalisert i miRNA genloci og vist å være assosiert med kolorektal kreft kan være i drift ved sin innflytelse på miRNA ekspresjonsnivåer [9]. Andre har foreslått at SNP’er innenfor miRNA målgener (dvs. mRNA-er) kan påvirke miRNA binding av disse genene gjennom endring av miRNA bindingssetene innenfor mRNA, forårsaker endret ekspresjon av mRNA [10]. Moden miRNA nivåer har blitt foreslått å være korrelert med tilstedeværelse av sine mål mRNA
in vitro
innen modellorganismer [11], og som sådan, kan SNPs innenfor målgener endre miRNA uttrykk på grunn av endrede mRNA nivåer. Således, det er også blitt foreslått at SNP’er innenfor miRNA målgener (mRNA) som er forbundet med sykdomsrisiko kan være i drift ved sin innflytelse på mirnas. Flertallet av miRNA regulering skjer gjennom bindingen av miRNA frø region (~ 7-8 nukleotider på 5′-UTR ende av miRNA) til 3′-UTR av mRNA [12]; som sådan, kan SNPs i 3 «UTR av miRNA-målgener skape eller ødelegge miRNA bindingssteder [10], og er av spesiell interesse for denne undersøkelsen.
Vi er i en unik posisjon til å vurdere om SNPs i miRNA genloci og SNPs i miRNA mål gener påvirker miRNA uttrykket i tykktarm vev, og i sin tur undersøke om de samme variantene påvirker risikoen for tykktarmskreft. For å teste hypotesen om at SNPs endre miRNA uttrykk nivåer, bruker vi ikke-svulstvev og vurdere forskjeller i uttrykk på tvers av genotype. Imidlertid, siden en SNP kunne forandre miRNA ekspresjonsnivåer likt i både tumor og ikke-tumorvev, slik sammenheng ville ikke nødvendigvis bidrar til kreftrisiko. For å avgjøre om SNPs er assosiert med kreftfremkallende prosessen gjennom miRNA regulering, vurderer vi også om miRNA uttrykket er forskjellig på tvers av genotyper mellom tumor og ikke-tumorvev. I tillegg vurderer vi om mirnas som er knyttet til SNPs er forskjellig uttrykt i colontumorer. Til slutt vurderer vi sammenhengen mellom SNPs assosiert med miRNA uttrykk og risikoen for tykktarmskreft.
Metoder
Study befolkningen
Studiepopulasjonen besto av personer som tidligere har registrert seg i en studie av kosthold, livsstil, og tykktarmskreft ved University of Utah og Kaiser Permanente Medical Research Program (KPMRP) [13] for hvem GWAS data samt miRNA fra både svulsten og ikke-svulstvev var tilgjengelig, og på Twin Cities byområde i Minnesota for GWAS data (tabell 1). Forsøkspersonene inkludert hendelsen tilfeller av tykktarmskreft i alderen 30 og 79 som var ikke-spanske hvite, spanske, eller African American, og var i stand til å gi en signert informert samtykke før deltakelse i studien. Studien ble godkjent av University of Utah Institutional Review Board for mennesker.
miRNA behandling
RNA (miRNA) ble ekstrahert fra formalinfiksert parafin innebygd vev. Vi vurderte lysbilder og tumor blokker som ble utarbeidet over varigheten av studien før den tiden av miRNA isolasjon for å fastslå deres egnethet. Studien patolog anmeldt lysbilder å avgrense tumor og ikke-svulstvev. Celler ble dissekert fra 1-4 sekvensielle seksjoner på anilin blå farget lysbilder ved hjelp av en H E lysbilde for referanse. Totalt RNA inneholdende miRNA ble ekstrahert, isolert og renset ved anvendelse av RecoverAll totale Nucleic Acid isolasjonskit (Ambion); RNA avkastning ble bestemt ved hjelp av en Nanodrop spektrofotometer. 100 ng total RNA ble merket med Cy3 og hybridisert til Agilent menneskelige miRNA microarray V19.0 og ble skannet på en Agilent Surescan microarray skannermodell G2600D. Agilent Menneskelig microarray ble generert ved hjelp av kjente miRNA sekvens informasjon samlet i Sanger miRBase database v19.0. Den microarray inneholder prober for 2006 unike menneskelige mirnas, med ett til fire unike prober for hvert av de kjente miRNAs. Den miRNA matrisen inneholder 60.000 unike menneskelige sekvenser og gjennomsnitt 30 replikater per probe sekvens. Data ble hentet fra det skannede bildet ved hjelp av Agilent Feature Extract programvare v.11.5.1.1. Data ble pålagt å passere strenge QC parametrene fastlagt av Agilent som inkluderte tester for overdreven bakgrunn fluorescens, overdreven variasjon mellom sonde sekvens gjentak på tabellen, og tiltak av den totale genet signal på tabellen for å vurdere lavt signal. Hvis prøvene ikke klarte å oppfylle kvalitetskravene for noen av disse parametrene, prøven ble re-merket, hybridisert til matriser, og skannet. Hvis prøven sviktet QC vurdering en gang prøven ble ansett for å være av dårlig kvalitet og den enkelte ble ekskludert fra nedstrøms analyse. For å minimere forskjeller som kan tilskrives rekken, mengden av RNA, plassering på tabellen, eller andre faktorer som feilaktig kan påvirke uttrykket, er total genet signal normalisert ved å multiplisere hver prøve med en skaleringsfaktor stratifisert etter svulst nettstedet. Innenfor hver tumorlokalisering, skaleringsfaktoren [14] (https://genespring-support.com/files/gs_12_6/GeneSpring-manual.pdf) er medianen av 75
th persentiler av alle prøvene delt på individ 75
th persentil for hver prøve.
Vi viser til mirnas med standard nomenklatur brukt i miRBase databasen [15]. I denne notasjonen, de tre første bokstaver betegner organismen, og disse blir etterfulgt av et unikt nummer. Nummeret er etterfulgt av en bindestrek og nummer (dvs. -1) hvis mer enn én loci koder for miRNA. En bokstavindeks angir nært beslektede miRNAs. Hvis to mirnas er kodet av den samme forløper-produkt og deretter mindre produkt er tilordnet suffikset (*). Hvis dominerende /mindre produkt status ikke er kjent, suffikset -5p og -3p blir brukt til å betegne 5 «og 3» arm respektivt. Ett eksempel ville være, la-7 kan bli rapportert i litteraturen tidligere, men siden da la-7 er ytterligere avgrenset til flere nært beslektede modne sekvenser og genomiske loci, inkludert la-7a-3p, la-7a-5p, og la-7b-3p.
Vi har tidligere testet påliteligheten av Agilent Microarray over tid, gjentatt åtte svulsten og fem matchet normale prøver (for totalt 13 prøver) som hadde skannet i løpet av studien , og fant repeterbarhet korrelasjonskoeffisient på 0,98 [16]; forrige sammenligning av Agilent miRNA uttrykk for utvalgte mirnas til at generert av qPCR viste 100% enighet i både retning av endring og fold change [17].
GWAS
Blod ble tatt for deltakere som ga informert samtykke; disse deltakerne inkludert de fra de nevnte studie ved University of Utah, KPMRP, og i Twin Cities storbyområdet i Minnesota [13]. GWAS data ble oppnådd ved hjelp av Illumina HumanHap 550K, 610K som en del av Gecco studien og har blitt beskrevet tidligere [18]. Imputation å HapMap2 Slipp 24 ble utført ved hjelp av MACH som ble tilregnet HapMap Slipp 22 bruker BEAGLE. GWAS eksempler hentet fra Utah og Minnesota blir lastet opp i NCBI er dbGaP (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gap) ved Fred Hutchinson Cancer Research Center.
Valg av miRNA-relaterte SNPs
Et litteratursøk ble gjennomført for å identifisere alle miRNA-relaterte SNPs vist seg å være assosiert med følsomhet for alle typer kreft, og mer spesifikt til tykktarmskreft [9,19-51]. Vi ekskluderte SNPs fra hensynet til at mislykkede Illumina kvalitet tiltak eller prosedyrer for kvalitetskontroll standard [52]. Spesielt SNPs ble ekskludert hvis noen av følgende kriterier ble oppfylt: i) Illumina GenTrain poengsum 0.6 eller klynge separasjon 0,4; ii) uharmoniske genotype samtaler i noen par dupliserte studieprøver; iii) mendelsk feil i det ene av de HapMap QC trioer eller et lite antall familier identifisert i BEACON data; iv) betydelig avvik fra Hardy-Weinberg Equilibrium (P 10
4)
Statistical Analysis
datastrøm undersøkelsen er vist i figur 1, og illustrerer den sekvens som fører til den endelige. analyse av miRNAs og deres relaterte SNP. Vår Utvalget besto av 344 pasienter som hadde både miRNA data og GWAS data og 1.115 saker og 1.173 kontroller med SNP data for kolon risikovurdering. Vi startet med en total 559 miRNA-SNP par. Disse parene ble utvidet til å omfatte spesifikke miRNA terminologi (dvs. 3p, 5p, etc) for å gi 835 miRNA-SNP parene for evaluering. Fra dette tallet, utelukket vi mirnas som ikke ble uttrykt i det minste en tykktarm prøve forlater 622 par. Vi ytterligere ekskludert noen SNPs som vi ikke har GWAS informasjon, slik at 552 par. Vi har også utelatt SNPs som ikke har variasjon (dvs. få med mindre allel i vårt utvalg), forlater 548 par. Vår endelige analysen inkluderte 327 parene etter at vi ytterligere ekskludert eventuelle mirnas, og tilhørende SNP, som ikke har uttrykk i ikke-tumor kolon vev hos minst 5% av befolkningen.
Vi utnyttet ulike bioinformatikk. DbSNP (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/) ble benyttet for å identifisere SNP Opplysninger: alle SNP kromosom koordinater er fra forsamlingen GRCh37 (GRCh37.p13). Ensembl sin Variant Effect Predictor (VEP) verktøyet ble utnyttet gjennom Ensembl GRCh37 nettstedet (https://grch37.ensembl.org/info/docs/tools/vep/index.html) for å gi variant plassering og virkning. VEP ble benyttet ved bruk av alle standardinnstillingene. Alle SNPs ble funnet i VEP. MiRNASNP v2.0, basert på miRBase bygge 19 og dbSNP versjon 137 (https://bioinfo.life.hust.edu.cn/miRNASNP2/index.php) [53] ble benyttet for å identifisere spådd tapt og vunnet regulerer mirnas som resultatet av 3 «UTR endringer i mRNA gener på grunn av SNPs assosiert med tykktarmskreft risiko. Disse mirnas ble så også evaluert med tilhørende SNP’er for betydelige endringer i miRNA uttrykk.
Vi evaluerte miRNA ekspresjon i begge ikke-tumor tarmvev og uttrykk forskjeller mellom tumor og ikke-tumorvev for å oppnå en bedre forståelse av hvordan SNPs forholder seg til miRNA uttrykket. Ser vi på ikke-svulstvev tillatt oss å evaluere effekten av SNP på miRNA uttrykk. En SNP forbundet med miRNA uttrykk på tvers av genotyper i ikke-svulstvev kan påvirke grunnlinjen uttrykk nivået av miRNA, men ikke påvirker kreftrisiko dersom det like endret miRNA uttrykket i svulster. Dermed ble endringer i uttrykk mellom svulsten og ikke-svulstvev evaluert på grunn av deres potensielle betydning for kreftfremkallende prosessen.
Statistisk analyse ble utført i tre etapper. Først vurderte vi miRNA uttrykket for lineær trend over genotyper justering for alder, studiesenter og sex ved hjelp av en lineær regresjonsmodell. P-verdiene ble generert fra bootstrap metoden [54] ved å skape en fordeling av 10.000 β koeffisienter av genotypene og evaluere H
0: β = 0 g H
1: ß ≠ 0 bruker R 3.1.2 (cran.r-project.org). All statistisk analyse ble utført ved hjelp av miRNA uttrykket data som var både normalisert og log2 forvandlet. De gjennomsnittlige uttrykk rapportert i tabellene 2, 3 og 4 er normalisert, men ikke log2 forvandlet for å presentere dataene på en mer intuitiv måte. All påfølgende analyse ble utført i SAS 9.4 4 (SAS Institute, Cary, NC). Vi rapporterer rå p-verdier, siden hver sammenkoblet analyse ble spesielt hypotese, samt en justert p-verdi, tatt i betraktning alle 327 sammenligninger gjort ved hjelp av falske funnraten (FDR) [55]. Dernest evalueres vi mirnas og SNPs fra tidligere identifiserte par for å fastslå deres tilknytning til tykktarmskreft. I denne analysen evaluert vi differensial miRNA uttrykk mellom tumor og ikke-tumor tarmvev for å bestemme om miRNA ekspresjon ble uttrykt forskjellig i colontumorer. Vi brukte en paret t-test for denne analysen og beregnede P-verdier ved hjelp av 10.000 bootstrap prøver. Til slutt, evaluert vi tykktarmskreftrisiko forbundet med SNPs som betydelig påvirket miRNA uttrykket med logistisk regresjonsanalyse. Vi rapporterer odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (KI) som har blitt justert alder, kjønn og studiesenteret.
Resultater
Før til justering for multiple sammenligninger ble seks SNPs innenfor miRNA gener og 16 SNPs innenfor miRNA-målgener forbundet med forskjellig uttrykt mirnas i ikke-tumor colonic vev av genotype (tabell 2). Tolv av de 16 miRNA-målet genet SNPs var innenfor 3 «UTR. Etter justering for multiple sammenligninger, ingen av de identifiserte foreninger fortsatt statistisk signifikante.
Seks SNPs innenfor miRNA gener og 15 SNPs innenfor miRNA-er rettet mot gener ble identifisert som å være assosiert med differensial miRNA nivåer mellom svulst og ikke-svulstvev (Tabell 3); 12 av de 15 SNP innenfor miRNA-målgener forekom i det 3′-UTR. Som ble sett med de ikke-kreftforeninger, disse miRNA-SNP foreninger var ikke signifikant etter justering for multiple sammenligninger.
Videre evaluering av miRNAs som ble betydelig påvirket av SNPs før justering for multippel sammenligning i enten ikke- tumorvev eller ved sammenligning av forskjellene mellom tumor /ikke-tumor (se tabellene 1 og 2 henholdsvis) viste at alle unntatt de syv mirnas var signifikant forskjellig uttrykt mellom tykktarm tumor og ikke-tumorvev (tabell 4). Av de mirnas forbundet med SNP’er i ikke-tumor vev (tabell 2), ble ni miRNA statistisk signifikant nedregulert i tumorvevet, og seks ble oppregulert. Evaluering av miRNAs forbundet med SNPs i tabell 3 (uttrykt forskjellig på tvers av genotype mellom tumor /ikke-tumor vevstyper) viste at seks ble statistisk signifikant oppregulert og seks ble nedregulert i svulstvev i forhold til ikke-svulstvev. To av de tre mirnas som ble sett i begge tabellene 1 og 2, HSA-MIR-146a-5p og HSA-MIR-25-3p, var begge statistisk signifikant oppregulert i svulstvev i forhold til ikke-svulstvev (tabell 4).
Evaluering av assosiasjoner mellom tykktarmskreft og SNPs som var signifikant assosiert med miRNA uttrykk nivåer viste to SNPs som var også signifikant assosiert med økt risiko for tykktarmskreft (tabell 5). Innen 3 «UTR av
BRCA1
, den homozygot variant genotype av rs8176318 var assosiert med økt risiko for tykktarmskreft (OR
AA 1,34 95% KI 1,01, 1,78. Det tilhørende miRNA, HSA-speil 525-5p, ble ikke uttrykt i en stor del av befolkningen med homozygot sjeldne genotype, og derfor forskjeller i ekspresjon på tvers genotyper kan tilskrives reduksjonen i prosent uttrykker et annet SNP, rs8905, innenfor det 3′-UTR. av
PRKAR1A
var assosiert med over en todelt økt risiko for tykktarmskreft (OR
GG 2,31 95% KI 1,11, 4,77). en tredje SNP, rs276466, var assosiert med økt risiko for tykktarmskreft med heterozygot genotype (OR
AG 1,21 95% KI 1,02, 1,44), og ikke den homozygot sjelden genotype og derfor kan være en falsk forening.
Diskusjoner
det har vært antydet at SNPs assosiert med risiko for tykktarmskreft kunne fungere gjennom virkningene på miRNA regulering [9]. i denne studien undersøkte vi SNPs innen miRNA gen og miRNA-target genområder som tidligere er rapportert i litteraturen som i forbindelse med kreft, for å evaluere hvis disse SNPs påvirke miRNA uttrykk og endre tykktarmskreftrisiko. Av de 327 SNP /miRNA parene evaluert, ble 22 SNPs assosiert med signifikant (P 0,05) forskjeller i miRNA uttrykk i ikke-svulstvev av genotype, og 21 SNPs ble assosiert med betydelig differensial miRNA uttrykket mellom svulst og ikke-svulstvev av genotype. Evaluering av disse SNPs med tykktarmskreft viste bare to SNPs var signifikant assosiert med tykktarmskreft risiko. Dette tyder på at flertallet av hypoteser om assosiasjoner ikke støttes når evalueres direkte med miRNA data
To SNPs i miRNA-målgener ble identifisert som assosiert med økt risiko for tykktarmskreft.; disse SNPs var også forbundet med statistisk signifikant gjennomsnittlig differensial miRNA uttrykket over genotyper. Av disse rs8176318, som ligger i 3 «UTR av
BRCA1 Hotell og spådd til å bli en bindingssetet for HSA-MIR-525-5p når G-allelet (eller C i våre data) er til stede [21] , var assosiert med en lineær nedgang i HSA-MIR-525-5p uttrykk i ikke-svulstvev når man sammenligner homozygot vanlige (CC) for å homozygot sjeldne genotyper (AA). MiRNA HSA-MIR-525-5p også ble nedregulert i tumor sammenlignet med ikke-svulstvev (p = 0,0044) og rs8176318 var signifikant assosiert med en økning i risikoen for tykktarmskreft (OR
AA 1,34 95% KI 1,01, 1,78). Denne varianten har blitt rapportert som blir assosiert med redusert
BRCA1
uttrykk, økt risiko for brystkreft, og større sannsynlighet for å ha stadium IV brystkreft [56]. Expression nivåer av denne miRNA er noe lav, og kan derfor mindre presis, men sammen disse funnene kan støtte påstanden om at SNP rs8176318 bidrar til forekomst og progresjon av noen bryst og tykktarm kreft gjennom endret miRNA regulering innenfor disse vev.
Vi har også identifisert en annen SNP, rs8905, i 3 «UTR av
PRKAR1A
, som var signifikant assosiert med redusert uttrykk i tumorer i forhold til ikke-svulstvev av miRNA som mål
PRKAR1A
, HSA-MIR-214-3p, i fagene av homozygot vanlige (TT) genotype sammenlignet med heterozygote og homozygote sjeldne (TG, GG henholdsvis) genotyper. I tillegg var det en mye høyere prosentandel av ikke-tumorvev ikke uttrykke HSA-MIR-214-3p i heterozygote genotype i forhold til TT (vanlig) genotype, og til og med mindre ekspresjon ble observert for homozygot sjeldne genotype. Hsa-MIR-214-3p ble statistisk signifikant oppregulert i tumor versus ikke-tumorvev, og SNP rs8905 ble sett på som betydelig øker risikoen for tykktarmskreft (OR
GG 2,31 95% KI 1,11, 4,77). I dette tilfellet, er det sannsynlig at endring av miRNA uttrykket er forårsaket av SNP og dette bidrar direkte til kolon svulsten risiko.
Våre data gjorde støtte noen av litteraturen i form av SNP og miRNA foreninger. I en fersk studie, to SNPs innenfor promoter-regionen i HSA-MIR-143/145, rs353292 og rs353293, var signifikant assosiert med økt risiko for tykktarmskreft (CRC) i en hovedsakelig kinesiske befolkningen [9]. Ettersom disse SNPs er i promoterregionen av mirnas, Li et al. foreslått at mekanismen ved hvilken disse SNPs økt risiko CRC var gjennom ekspresjon av HSA-miR143 /145 [9]. I vår undersøkelse ble både rs353292 og rs353293 forbundet med differensial uttrykk for HSA-MIR-145-3p og HSA-MIR-143-5p mellom genotyper mellom svulst og ikke-tumorvev (Tabell 3). I begge tilfeller, miRNA uttrykket var større blant personer med to kopier av felles allelet (dvs. homozygot felles genotype) i ikke-svulstvev. Å ha en kopi av varianten allel resulterte i en reduksjon i miRNA ekspresjon i tumorvev sammenlignet med ikke-tumorvev. Av disse to, var HSA-MIR-145-3p signifikant forskjellig uttrykt mellom svulst og ikke-svulstvev, men ingen av disse SNPs var signifikant assosiert med kreft i tykktarmen.
Dikaiakos et al. [44] rapporterte høyere forekomst av CRC blant personer med CC genotype og med C-allelet av rs2910164, som er i forløperen miRNA regionen HSA-MIR-146a, og foreslo at denne økte risikoen er knyttet til endringer i miRNA uttrykket og endringer i sin struktur [44]. Vi observerte at MIR-146a blir uttrykt forskjellig på tvers genotyper av rs2910164 for ikke-tumorvev, så vel som mellom tumor og ikke-tumorvev. I tillegg uttrykk for HSA-MIR-146a-5p ble statistisk signifikant oppregulert i svulstvev sammenlignet med ikke-svulstvev, noe som tyder på at dette SNP kan påvirke miRNA uttrykk. Men i motsetning til Dikaiakos vi ikke se at dette SNP ble assosiert med kreft i tykktarmen.
I en gjennomgang av Ryan et al. [20],
AFF1
rs17703261 og
KIAA0423 plakater (eller
FAM179B
) rs1053667, var signifikant assosiert med ikke-spesifisert kreftrisiko. I dette arbeidet,
AFF1
rs17703261 ble omvendt assosiert med kreftrisiko (OR for A /T var 0,34 95% KI 0,20, 0,58) og
KIAA0423
rs1053667 var direkte forbundet med kreftrisiko ( OR for C /T var 3,29 95% KI 1,72, 6,32) [20]. De mirnas som er rettet mot
AFF1
er HSA-Mirs-19a, -19b, -585 og -648. I vår studie identifiserte vi en betydelig reduksjon i uttrykket av HSA-MIR-648 i homozygot sjeldne (TT) genotype i ikke-svulstvev. I tillegg har vi funnet at ekspresjonen av denne miRNA er betydelig nedregulert i tumorvev sammenlignet med ikke-tumorvev. Vi har imidlertid ikke observere en sammenheng mellom
AFF1
rs17703261 med risiko for å utvikle tykktarmskreft. De mirnas som ble identifisert som målretting
KIAA0423
i Ryan et al. var HSA-Mirs-19a og -19b. Vi identifiserte betydelig lavere ekspresjon av HSA-MIR-19b-3p i heterozygote genotype sammenlignet med den homozygote felles genotype i ikke-tumor colonic vev. Vi fant også uttrykk for dette miRNA å bli oppregulert i tumor versus ikke-tumorvev. Men rs1053667 var ikke forbundet med risiko for tykktarmskreft.
Wu et al. [43] undersøkte flere SNPs innenfor 3 «UTR av gener i B7 /CD28 signalveien, er involvert i T-celle stimulering, inkludert rs7628626 (
CD80
), rs1305 (
VTCN1
), og rs44044254 og rs1559931 (
ICOS
). I sin studie fant de en økt risiko for CRC med homozygot sjelden genotype av rs1305 og en redusert risiko for CRC med codominant og dominerende modellen for rs4404254 og rs1559931. Vi så litt redusert, ikke-signifikant risiko for alle disse SNPs med kreft i tykktarmen.
Det har vært antydet at miRNA ekspresjonsnivåer er assosiert med ekspresjon av deres tilsvarende målgener, og at tilstedeværelsen av målgener forhindrer miRNA degradering av nukleaser [11]. For å undersøke dette forholdet, brukte vi miRNASNP v2.0 å evaluere SNPs i 3 «UTR av mRNA for endringer i spådd miRNA regulering. Mange av SNP diskutert tidligere hadde dokumentert forutsagt tap eller vinning av miRNA målretting basert på endringene SNP gjør i den 3 «UTR av mål-mRNA, og dermed den bindende region av miRNA. Et eksempel på denne endringen er SNP i
AFF1
, rs17703261 som er spådd å forårsake tap av målretting av HSA-MIR-648. Dette miRNA er litt nedregulert i tumor sammenlignet med ikke-tumorvev i våre data. Homozygot sjelden genotype har vesentlig mindre uttrykk for HSA-MIR-648 enn de andre genotyper. Andre eksempler er
SLC10A7
rs105760 og
KIAA0423
rs1053667, som er anslått til å føre til tap av målretting av HSA-MIR-25-3p og HSA-Mir-19b-3p, henholdsvis. Rs1053667 og rs105760 var assosiert med redusert ekspresjon i tumor sammenlignet med ikke-tumorvev av den anslåtte tapte mirnas med den varianten allelet. Et annet eksempel, rs9874 (
SELS)
er spådd å forårsake en opparbeidet målretting av HSA-MIR-181a-5p, og vi ser en økning i gjennomsnittlig uttrykk mellom svulst og ikke-svulstvev med varianten allelet. I tillegg
BRCA1
rs8176318, er spådd å ha en gevinst på funksjon for HSA-MIR-20a-3p. Vi vurderte dette miRNA /SNP par og ikke se en sammenheng mellom den antatte fått miRNA og dette SNP. Men som nevnt tidligere,
BRCA1
rs8176318 var forbundet med G allel spesifikke (C i våre tabeller) miRNA HSA-MIR-525-5p og vi fikk se en reduksjon i uttrykket av HSA-MIR-525 5p i ikke-tumorvev med variant-allelet, så vel som et senket nivå av midlere miRNA ekspresjon i tumorvev sammenlignet med ikke-tumorvev. Disse resultatene ville støtter teorien om at et tap av nærværet av målet (som et resultat av SNP) fører til en reduksjon i nivået av ekspresjon miRNA.
Det er flere hensyn ved vurdering av resultatene. Først blir vår studie består av tykktarm kreft tilfeller mens mange studier inkluderte både tykktarm og endetarmskreft tilfeller. Forskjeller i foreninger med kreft kan variere basert på forskjellene i tilfeller definisjon. Våre funn belyse kompleksiteten av miRNA regulering, særlig rolle SNP i den kreftfremkallende prosess som innebærer miRNA. Mirnas er involvert i reguleringen av flere gener, og, selv om SNP’er assosiert med mirnas, kan påvirkning av mirnas på andre gener bestemme tilknytning til kreft. For eksempel, HSA-miRNA-25-3p, sammen med sin regulering av
SLC10A7
, er assosiert med
MCM7
,
MIR106B
,
MIR25
MIR93 Hotell og
AP4M1 Hotell og flere SNPs, rs105756, rs999885, og rs1527423. Dette kan gjøre tolkningen av resultatene vanskelig. Mens det er studie begrensninger, er en stor styrke med denne studien evnen til å vurdere en hypotese SNP /miRNA foreninger og evaluere tilhørende SNPs og mirnas med tykktarmskreft.
Av de 327 unike SNP-miRNA parene bare evalueres 41 var forbundet med miRNA ekspresjonsnivåer. Av disse ble bare to SNPs assosiert med tykktarmskreft risiko. Mens det har vært en teori om at SNPs i miRNA regioner kan påvirke kreftrisikoen gjennom miRNA regulering, våre data tyder på at slike foreninger er relativt sjelden ved vurdering av tykktarmskreft.
bekreftelser
Innholdet i dette manuskriptet er utelukkende ansvaret til forfatterne og ikke nødvendigvis representerer den offisielle syn av National Cancer Institute. Vi ønsker å takke Ulrike Peters for tilsyn og finansiering knyttet til GWAS data, Erika Wolff og Michael Hoffman for miRNA behandling, og Sandie Edwards for sin innsats i totale studie overvåking og svulstvev samling
