Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Keuhkosyöpä on yleisin syy syöpään liittyvien kuolemien maailmanlaajuisesti. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia yhdistyksen viiden laajasti tutkittu polymorfismien

PTGS2

(rs689466, rs5275, rs20417) ja

CYP2E1

(rs2031920, rs6413432) geenit keuhkosyöpään riskiä suuri Koillis Kiinan väestön.

Menetelmät /Principal havainnot

Tämä on sairaala-pohjainen tapauskontrollitutkimuksessa mukana 684 potilasta, joilla keuhkosyöpä ja 604 syöpää vapaa valvontaa. Genotyypitys suoritettiin käyttäen PCR-LDR-menetelmällä. Aineisto analysoitiin Haplo.stats ja MDR-ohjelmia. Oli merkittäviä eroja potilaiden ja verrokkien in alleeli /genotyyppi jakaumien rs5275 (

P

= 0,002 /0,003) ja rs6413432 (

P

= 0,037 /0,044), samoin kuin genotyyppi jakaumat of rs689466 (

P

= 0,02). Riski keuhkosyöpään liittyy rs5275-C mutantti alleeli väheni 60% (95% CI [luottamusväli]: ,21-+0,74;

P

= 0,004) alle resessiivinen mallia. Harjoittajien rs689466-G mutantti alleeli oli 28% (95% CI: ,57-0,92;

P

= 0,008) pienensi riskiä sairastua keuhkosyöpään suhteessa AA genotyyppi harjoittajille. Vuonna haplotyyppianalyysissä, haplotyyppi GCCT (järjestyksessä rs689466, rs5275, rs2031920 ja rs6413432) pieneni kertoimella keuhkosyöpään 28% (95% CI: 0,51-0,93;

P

= 0,019) säätämisen jälkeen sekoittavia tekijät, kun taas haplotyyppi ATTT oli 1,49-kertainen (95% CI: 1,21-1,79;

P

= 0,012) lisääntynyt riski keuhkosyöpään. Käyttäen MDR menetelmä, yleinen paras malli myös rs5275, rs689466 ja rs6413432 polymorfismien tunnistettiin maksimaalisen testaus tarkkuus 66,1% ja maksimaalinen rajat validointi johdonmukaisuus 10 10 (

P

= 0,003).

Johtopäätökset /merkitys

Meidän tulokset osoittivat mahdollisesti synergistinen yhdistys

PTGS2

ja

CYP2E1

polymorfismien kanssa perimmäinen syy keuhkosyövän koillisosassa kiinalainen.

Citation: Guo S, Li X, Gao M, Kong H, Li Y, Gu M, et al. (2012) Synergistinen ry PTGS2 ja CYP2E1 geneettisten polymorfismien kanssa Lung Cancer Risk Koillis Chinese. PLoS ONE 7 (6): e39814. doi: 10,1371 /journal.pone.0039814

Editor: Sai Yendamuri, Roswell Park Cancer Institute, Yhdysvallat

vastaanotettu: 14 maaliskuu 2012; Hyväksytty: 27 toukokuu 2012; Julkaistu: 25 kesäkuu 2012

Copyright: © 2012 Guo et ai. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä työ tukivat Shanghai Rising Star Program (11QA1405500), ja National Natural Science Foundation of China (30900808). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Keuhkosyöpä on yleisin syy syöpään liittyvien kuolemien maailmanlaajuisesti. Vähentäminen tupakan kulutusta on tällä hetkellä merkittävä strategia vähentää keuhkosyöpä taakkaa. Kuitenkin tunnistaminen liittyvien geenien aiheuttavat taudin voisi edistää löytää taustalla olevien mekanismien ja johtaa kattavaan ehkäisystrategian sekä täsmähoitoihin [1]. Jotkut yksilöt ovat alttiimpia keuhkosyöpään kuin toiset ja tietämystä selitys tälle yksilöiden välisiä eroja alttius on tärkeä varten kehitetään menetelmiä, joilla voidaan ennustaa riski [2]. Vaikka yhteinen perimä mukana keuhkosyöpä on todettu genomin laajuinen yhdistys tutkimukset, yksityiskohtaista tietoa geneettiset tekijät on vielä selvittämättä. Näyttää siltä, ​​että harvinaisempia geneettiset variantit ovat todennäköisesti muodostavat suurimman yksittäisen herkkyys [1]. Ehdokas geeni lähestymistapa, joka käsittelee aiemmin tunnistettu geenejä, joiden ajatellaan osallistua taudin patofysiologia, on edelleen työskentelee hyödyllisenä välineenä.

Tässä tutkimuksessa prostaglandiini-endoperoksidisyntaasi 2 (PTGS2) ja sytokromi P450, perhe 2, subfamily E-polypeptidi 1 (CYP2E1) valittiin kandidaattigeenit alttiita keuhkosyöpään perustuu kriittisen osallistumisesta mekanismi keuhkojen syövän synnyn [3], [4].

PTGS2

on erittäin indusoituva geeni aktivoi sytokiinien, kasvutekijöiden, onkogeenien ja kemiallisten syöpää aiheuttavien aineiden [5]. Funktionaaliset tutkimukset viittaavat siihen, että PTGS2 on rooli syövän synnyssä ja yli-ilmennetään monissa ihmisen maligniteettien [6], [7], erityisesti keuhkojen adenokarsinooma ja okasolusyöpä [8], [9]. CYP2E1 on etanoli- ja huumeiden metaboloivien entsyymi, joka voi aktivoida prokarsinogeenien ja maksalle, ja tuottaa reaktiivisia happiradikaaleja [10], [11]. Lisäksi CYP2E1 voi aktivoida ihmisen syöpää aiheuttavia aineita, kuten bentseeni ja N-nitrosamiinien löydetty tupakansavun [12], [13]. Johtuen näiden tärkeitä toimintoja, PTGS2 ja CYP2E1 geenejä tutkittiin loogisina ehdokkaita keuhkosyöpään herkkyys.

Useat tutkimukset ovat arvioineet yhdistys polymorfismien PTGS2 ja CYP2E1 geenien keuhkosyöpä; Kuitenkin tulokset ovat olleet ristiriitaisia, ja biologiset vaikutukset perustuvat tilastollinen päättely on edelleen vaikeasti. Kun otetaan huomioon etnisten eroavaisuudet geneettiset vaikutukset monimutkaisia ​​sairauksia ja että geneettiset markkerit ehdotettujen geeni-tauti yhdistysten vaihtelevat taajuuden poikki populaatiot, arvioimme viisi laajalti tutkittu polymorfismien

PTGS2

(rs689466, rs5275 , rs20417) ja

CYP2E1

(rs2031920, rs6413432) geenien suuri Koillis Kiinan väestö tutkia näiden yhteenliittymiä, sekä erikseen ja yhdessä, keuhkosyöpä riski.

Methods

Tutkimuskanta

Tämä oli sairaalan johdolla tapauskontrollitutkimuksessa joihin osallistui yhteensä 1286 aiheita Koillis Kiinan (Harbin kaupunki, Heilongjiangin maakunta). Kaikki koehenkilöt olivat paikallisia asukkaita Han laskeutuminen. Oli tutkittavassa populaatiossa 684 potilasta kliinisesti diagnosoitu keuhkosyöpä ja 602 samanikäisiin syöpää vapaa valvontaa. Tutkimuksen hyväksyi eettinen komitea Harbin Medical University, ja mukaisesti toteutettiin Helsingin julistuksen periaatteita. Kaikki koehenkilöt allekirjoittivat kirjallinen lupa.

Diagnoosikriteereiden ja demografiset ominaisuudet

Keuhkosyöpä diagnosoitiin keuhkokuva ja joko korkean resoluution tietokonetomografia (CT) tai parannettu TT tai PET-CT-ja oli patologisesti vahvistanut koepala. Kliiniset alatyyppejä keuhkosyövän koostui okasolusyöpä, adenokarsinooma, pienisoluinen syöpä ja määrittelemätön keuhkosyöpä. Ikä ja sukupuoli kirjattiin kun tutkittavat palvelukseen. Kehon paino kiloina ja metreinä mitattiin laskea painoindeksi (BMI, kg /m

2). Asema tupakoinnin ja alkoholin juominen määriteltiin aikaan kyselyn. Tupakointi luokiteltiin ikinä tai tupakointi (vähintään yhden savukkeen päivässä). Juominen luokiteltiin ikinä tai nykyinen juominen. Täällä, nykyinen juominen viitataan kulutusta vähintään yksi alkoholijuoma viimeisten 30 päivän aikana.

genotyypin

Verinäytteet (2 ml) kerättiin ja genominen DNA uutettiin valkosolujen avulla TIANamp Veren DNA Kit (Tiangen Biotect [Beijing] Co., Ltd). Genotyypitys suoritettiin käyttäen PCR-LDR (ligaasi detektioreaktiot) menetelmä ABI 9600 järjestelmän (Applied Biosystems, USA) [14]. Pyöräily parametrit olivat seuraavat: 94 ° C 2 min; 35 sykliä, joissa 94 ° C 15 s; 60 ° C: ssa 15 s; 72 ° C 30 s; ja lopullinen ekstensiovaihe 72 ° C: ssa 5 min. Kutakin polymorfismi, kaksi spesifisiä koettimia syrjiä erityisiä emäksiä ja yksi yhteinen koetin syntetisoitiin. Yhteinen koetin leimattiin 3′-päähän 6-karboksi-fluoreseiini ja fosforyloitiin 5′-päähän. Reagoiva olosuhteet LDR olivat: 94 ° C 2 min, 20 sykliä 94 ° C 30 s ja 60 ° C: ssa 3 min. Reaktion jälkeen 1 ui LDR reaktiotuotteet sekoitettiin 1 ui ROX passiivinen viite ja 1 ui latauspuskuria, ja denaturoitiin sitten 95 ° C: ssa 3 minuutin ajan, ja jäähdytettiin nopeasti jäävedessä. Fluoresoiva tuotteet LDR erottuivat käyttäen ABI sekvensseri 377 (Applied Biosystems, USA).

Tilastollinen

Vertailut keuhkosyöpää potilaiden ja verrokkien suoritti parittomalla t-testillä jatkuvien muuttujien ja by χ

2 testi kategorisen muuttujia. Välttämiseksi brutto genotyypityksen virhe, kaikki polymorfismit tarkastettiin yhdenmukaisuus Hardy-Weinberg tasapainossa ennakoimattomia taulukko havaitaan-versus-ennusti genotyyppi taajuuksia käyttämällä Pearsonin χ

2 testiä tai Fisherin testiä. Genotyypit vertailtiin Logistinen regressioanalyysi alle oletusten lisäaineen, hallitseva ja resessiivinen malleja perintö, vastaavasti. Tilastollinen merkittävyys määritettiin

P

0,05.

haplotyyppifrekvenssit arvioitiin käyttäen haplo.em ohjelmaa, ja kerroinsuhde (syrjäisimmillä alueilla) ja 95%: n luottamusväli (CI) arvioitiin by haplo.cc ja haplo.glm ohjelmat mukaan yleistetty lineaarinen malli [15]. Lisäksi haplo.score mallintamiseen käytettiin yksilön fenotyyppi funktiona kunkin johdettua haplotyypin, joka on painotettu niiden arvioidun todennäköisyyden tilille haplotyypin epäselvyyttä. Haplo.em, haplo.glm, ja haplo.score toteutettiin käyttäen Haplo.stats (versio 1.4.0) kehittämä R kielen (https://www.r-project.org/). Tutkimus teho laskettiin PS (Power and Sample Size laskelmat) (versio 3.0).

Vuorovaikutus analyysi on suoritettu avoimen lähdekoodin MDR-ohjelmiston (versio 2.0) (www.epistasis.org) [16] , [17]. Kaikki mahdolliset yhdistelmät yhdestä neljään polymorfismien konstruoitiin käyttäen MDR rakentava induktio. Sitten Bayes luokitin yhteydessä 10-kertainen ristivalidointi käytettiin arvioida testauksen tarkkuus kunkin paras malli. Yksi paras malli oli maksimaalinen testaus tarkkuus ja ristivalidointi johdonmukaisuus, joka mittaa, kuinka monta kertaa 10 osastojen tietojen että paras malli löytyi. Tilastollinen merkitsevyys arvioitiin käyttäen 1000-kertainen permutaatio testi verrata havaittuun testaus tarkkuudet kanssa odoteta nollahypoteesi null -alueella. Permutation testaus korjaa useita testaus toistamalla koko analyysi 1000 aineistot, jotka ovat yhdenmukaisia ​​nollahypoteesi.

Tulokset

Baseline ominaisuudet

Väestörakenne ja riskitekijöiden tutkimuksen väestö on koottu taulukkoon 1. asioissa ja verrokit hyvin yhteen iän. Miessukupuoli, tupakointi, alkoholin ja korkeamman BMI taso liittyi suurentunut riski keuhkosyöpään. Kaikista keuhkosyöpäpotilaita, alatyypin adenokarsinooma, okasolusyöpä, pienisoluinen syöpä, ja määrittämätön syöpä oli 37.54%, 32.26%, 20,83%, ja 9,38%, tässä järjestyksessä.

Yhden lokuksen analysointi

Mitä rs20417, taajuus mutatoitunut homozygoottisia oli nolla tässä tutkimuspopulaatiossa, vaikka sen vähäinen alleelin esiintymistiheys arvioitiin 7% Pekingissä Han-kiinalaiset, ja 41% nigerialaisten (HapMap tietokanta). Genotyyppi jakaumat neljän muun polymorfismien seurasi Hardy-Weinberg tasapainon kontrolliryhmissä (

P

0,05). Kuten taulukosta 2, merkittävä ero keuhkosyöpää potilaiden ja verrokkien havaittiin alleeli ja genotyyppi jakaumien rs5275 (P

alleeli = 0,002 ja P

genotyyppi = 0,003) ja rs6413432 (P

alleeli = 0,037 ja P

genotyyppi = 0,044) ja genotyyppi jakaumat rs689466 (P = 0,02). Perustuen teho laskentaan, tässä tutkimuksessa 684 potilasta ja 602 valvonta oli 83,8% voima havaita merkittävän yhdistys rs5275.

Erityisesti varten rs5275, riskejä mutantti alleeli tai genotyypin pieneni 27% (95% CI: 0,6-0,9;

P

= 0,002) alle lisäaine mallia, 25% (95% CI: ,59-,95;

P

= 0,017) alla hallitseva malli, ja 60% (95% CI: 0,21-0,74;

P

= 0,004) alle resessiivinen mallia. Mitä rs689466, kantajia mutantti G-alleelin oli 28% pienempi riski sairastua keuhkosyöpään (95% CI: 0,57-0,92;

P

= 0,008) verrattuna AA harjoittajat (taulukko 2). Merkittävä ero havaittiin varten rs6413432 yhdessä keuhkosyöpään alle lisäaine (OR = 0,82; 95% CI: 0,68-0,99;

P

= 0,042) ja hallitseva (OR = 0,75; 95% CI: 0,6 -0,95;

P

= 0,016) malleja. Mitään merkittävää yhdistys havaittu rs2031920 alle kolme geneettinen mallia.

genotyyppi-fenotyyppi analyysi

Kun otetaan huomioon erot antropometrisiä ominaisuuksien välillä keuhkosyöpää potilaiden ja verrokkien, oli kiinnostavaa tutkia niiden korrelaatio tutkittu polymorfismit. Havaitsimme merkitsevästi yhteydessä rs5275 ja sukupuolen (χ

2 = 6,07;

P

= 0,048) sekä rajatapaus yhdistys rs5275 tupakointiin (χ

2 = 5,16;

P

= 0,066). Ei merkittävää yhteyttä muiden polymorfismien kanssa antropometristen ominaisuudet havaittiin (tuloksia ei ole esitetty).

haplotyyppianalyysissä

haplotyyppifrekvenssejä neljästä polymorfismien tutki arvioitiin ja verrattiin tapausten ja kontrollien välillä (taulukko 3) . Taajuus haplotyypin ATTT (järjestyksessä rs689466, rs5275, rs2031920 ja rs6413432) oli merkitsevästi suurempi (

P

= 0,02) potilailla kuin verrokeilla jälkeen tilastollisen korjauksen, kun taas taajuus haplotyypin GCCT oli huomattavasti pienempi (

P

= 0,034) potilailla. Kun olet määrittänyt yleisin haplotyyppi ATCT ohjearvon, haplotyyppi GCCT vähentynyt kertoimella keuhkosyöpään 28% (95% CI: 0,51-,93;

P

= 0,019, tutkimus teho = 97,7%) säätämisen jälkeen iän , sukupuoli, tupakointi ja juominen. Sen sijaan haplotyypin ATTT oli 1,49-kertainen (95% CI: 1,21-1,79;

P

= 0,012, tutkimus teho: 82,1%) lisääntynyt riski.

Vuorovaikutus analyysi

tyhjentävä MDR analyysi, jossa arvioitiin kaikki mahdolliset yhdistelmät neljä tutkittu polymorfismien on yhteenveto taulukossa 4. Kunkin paras malli oli mukana sen testaus tarkkuus, ristivalidointi johdonmukaisuus ja merkittävä määrä määritettynä permutaatio testaus. Yleinen paras MDR malli mukana rs5275, rs689466, ja rs6413432 polymorfismit. Tämä malli oli maksimaalinen testaus tarkkuus 66,1% ja maksimaalinen rajat validointi johdonmukaisuus 10 ulos 10. Tämä malli oli merkitsevä 0,003 tasolla, mikä osoittaa, että malli tämä hyvä tai parempi havaittiin vain kolme kertaa ulos 1000 permutaatioiden ja oli siten epätodennäköistä alla nollahypoteesi null -alueella.

keskustelu

tässä tutkimuksessa löytyi huomattava yhteenliittymien

PTGS2

ja

CYP2E1

polymorfismien kanssa alttius keuhkosyöpä Koillis Chinese. Lisäksi, kuten epäillyn haplotyypin ja vuorovaikutuksen analyysit, löysimme mahdollisesti synergistinen vaikutus näiden kahden geenejä, mikä vahvistaa yhden lokuksen tuloksia ja edistää vahvan alttiutta keuhkosyöpään. Tietääksemme tämä on ensimmäinen tapaus-verrokki tutkimuksessa, jossa tutkittiin yhteisvaikutus

PTGS2

ja

CYP2E1

geenejä keuhkosyöpään.

Vaikka kandidaattigeeni lähestymistapa ei voi korvata genomin laajuinen yhdistys tutkimuksessa purkautuu genetiikan monimutkaisten ominaisuuksien, se on edelleen tärkeä vaihtoehtoisen strategian, erityisesti yhteydessä riittävän otoskoot, etninen homogeeninen populaatiot, ja kiinteät biologisia todisteita geenien osalta. Tuottaa vankkaa tietoa, on ehdotettu, että suuri otoskoko joihin 1000: lla kummankin ryhmän edellytetään [18]. Siitä huolimatta vain 684 potilasta ja 602 valvonta otettiin tässä tutkimuksessa, koska suuria eroja geneettinen jakaumia, a priori voima laskelma osoitti, että tämä tutkimus oli 80% teholla havaitsemaan loci realistisen vaikutus koko. Lisäksi meidän oppiaineista olivat etnisesti homogeeninen ja paikallisten asukkaiden Harbinin kaupungin, sivusto, jossa esiintyvyys keuhkosyöpä on suhteellisen korkea todennäköistä, koska sisäilman saasteita unventilated hiilivoimalan uunit [19]. Lisäksi genotyypit tutkitaan polymorfismien oli Hardy-Weinberg tasapainon valvonnan, mikä viittaa tulokset eivät todennäköisesti puolueellinen genotyypin virheitä tai väestön kerrostumista. Lisäksi valinta geenien ja polymorfismien perustui vahvaan biologiset, geneettiset ja epidemiologiset merkintöjen [20] – [23]. Ottaen kuitenkin huomioon monimutkaisuus keuhkosyöpä, alustavien tulosten olisi pidettävä hypoteesi tarvitse testata suuremmissa hyvin suunnitelluissa kokeissa.

Viime aikoina useat globaali meta-analyysit ovat tiivistetysti yksittäiset havainnot

PTGS2

ja

CYP2E1

geenien ja vahvisti merkittävästi suojaava vaikutus rs5275, rs2031920 ja rs6413432 mutanttialleelit keuhkosyöpään [4], [24], [25]. Nykyisessä tutkimuksessa tunnistimme, että kantajia mutantti alleelin rs689466, rs5275 ja rs2031920 olivat at huomattavasti pienempi riski keuhkosyöpään. Laajentaa havaintojen kerroimme potentiaalinen synergiavaikutus

PTGS2

ja

CYP2E1

geenien keuhkosyövän riskiä, ​​mikä heijastuu haplotyypin ja vuorovaikutuksen analyysit. Huolimatta marginaalinen yhdistys rs6413432 yhden lokuksen analyysin verrattuna haplotyyppi ATTA (järjestyksessä rs689466, rs5275, rs2031920 ja rs6413432), riski suuruus liittyy haplotyypin ATTT oli huomattavasti lisätä ja oli riippumaton perinteisistä riskitekijöistä, jotka osoittavat panos of rs6413432-T-alleelin keuhkosyöpään herkkyys. Kuitenkin, kun läsnä on rs689466-G ja rs5275-C-alleelit, riski-annetaan rooli rs6413432-T-alleeli oli merkittävästi heikennetty, joka esittää 28% pienempi haplotyypin G-C-C-T. Käyttämällä MDR menetelmää, joka on nonparametric ja geneettisesti malli-vapaa suunnittelussa [26], rakensimme yleinen paras malli kattaa polymorfismien rs5275, rs689466, ja rs6413432 vahvojen synergiavaikutuksia. Koska patofysiologisia mekanismia taustalla tällaisen vuorovaikutuksen ei vielä tiedetä, me spekuloida, että

PTGS2

ja

CYP2E1

geenit saattavat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa osansa keuhkojen syövän synnyn. Lisäksi otetaan huomioon erilaiset geneettiset profiilit, kuten ei-mutatoitunut rs20417 tutkimuksessamme väestö, on tarpeen perustaa riippumaton tietokanta geneettiset markkerit keuhkosyövän kussakin etninen ryhmä. Lisäksi genotyypitys tietoja

PTGS2

ja

CYP2E1

geenejä, joissa haplotyyppi ja synergia analyyttinen strategia helpottaisi tunnistamista joilla on suuri riski sairastua keuhkosyöpään jatkossa kliinisissä seulontaan.

Joitakin rajoituksia tulisi ottaa huomioon tuloksia tulkittaessa. Ensinnäkin poikkileikkauksen suunnittelu Tämän tutkimuksen voi estää huomautuksia syy, ja selviytymisen bias ei voitu sulkea pois. Toiseksi, me vain keskittyy viiteen polymorfismien

PTGS2

ja

CYP2E1

geenejä eikä kata koko genomisten sekvenssien geenien ja siten voimme alle arvioida geneettisiä vaikutuksia muiden geneettisten markkereita, Kolmanneksi tietoja verenkierrossa PTGS2 ja CYP2E1 tasot ovat käytettävissä, mikä tekee meistä kykenemättömiä vertaamalla niiden tasojen poikki genotyypit. Immunosytokemiallisessa analyysi PTGS2 ilmaisu on käynnissä voidaan havaita genotyyppi-fenotyyppi yhdistys [27]. Neljänneksi, otoskoko Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli suhteellisen pieni niin, että päätelmiä olisi validoitu enemmän asukkaita.

Yhteenvetona meidän havainnot osoittivat mahdollisesti synergistisen vaikutuksen välillä

PTGS2

ja

CYP2E1

geenien perimmäinen syy keuhkosyövän Koillis Chinese. Lisäksi tämä tutkimus jättää avoimeksi kysymyksen erilaisten geneettisten profiilien eri etnisten ryhmien. Tutkimus tarjoaa todisteet lisätutkimuksia siitä pathophysiological mekanismeista

PTGS2

ja

CYP2E1

geenien keuhkosyöpä.