Krooninen sairaus

tiivistelmä

Genome-laajuinen yhdistys tutkimukset (GWAS) ovat tunnistaneet 19 riski liittyvät muunnelmat peräsuolen syöpään. Koska useimmat näistä riskin varianttien asuvat ulkopuolella koodausalueissa geenien teimme

cis

-ilmaisu polygeeninen ominaisuus (

cis

-eQTL) analysoi selvittämään mahdollisia sääntelyyn toimintoja ilmaisun naapurimaiden geenejä. Neljäkymmentä mikrosatelliitti vakaa ja CpG-saarekkeen methylator fenotyyppi-negatiivinen Kolorektaalituumorien ja pariksi viereisen normaali paksusuoli kudoksia käytettiin genominlaajuisten SNP ja geeniekspressioprofilointi. Huomasimme, että kolme riski variantteja (rs10795668, rs4444235 ja rs9929218 käyttäen lähes täydellinen välityspalvelimia rs706771, rs11623717 ja rs2059252, vastaavasti) liittyivät merkittävästi (FDR

q

-arvo ≤0.05) kanssa ekspressiotasot lähistöllä geenien ( 2 Mb ylä- tai alavirtaan). Havaitsimme välisestä assosiaatiosta alhaisen peräsuolen syövän riskin alleeli (A) rs10795668 klo 10p14 ja lisääntyneen ilmentymisen

ATP5C1

(

q

= 0,024) ja välillä peräsuolen syövän suuri riski alleeli (C ) ja rs4444235 klo 14q22.2 ja lisääntyneen ilmentymisen

DLGAP5

(

q

= 0,041), sekä tuumorinäytteissä. Kolorektaalisyöpä alhaisen riskin alleeli (A) rs9929218 at 16q22.1 liittyi merkittävää vähenemistä ilmentymisessä sekä

NOL3

(

q

= 0,017) ja

DDX28

(

q

= 0,046) viereisessä normaalissa paksusuolen kudosnäytteitä. Neljästä geenit,

DLGAP5

ja

NOL3

on aiemmin raportoitu olevan rooli paksusuolen syövän synnyn ja

ATP5C1

ja

DDX28

ovat mitokondrioiden proteiineja osallistuvat solujen aineenvaihduntaan ja jako, vastaavasti. Yhdistelmä GWAS havainnoista ennen toiminnallisia tutkimuksia, ja

cis

-eQTL analyysit kuvataan tässä ehdottaa otaksuttu toiminnallista toimintaa kolmen peräsuolen syövän GWAS havaittu riski loci kuin ekspressiota sääteleviä viereisen geenejä.

Citation: Loo LWM, Cheng I Tiirikainen M, Lum-Jones A, Seifried A Dunklee LM, et al. (2012)

cis

-ilmaisu QTL analyysi Perustettu peräsuolen syövän riski Vaihtoehdot Colon kasvaimet ja vieressä Normaali Tissue. PLoS ONE 7 (2): e30477. doi: 10,1371 /journal.pone.0030477

Editor: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, Yhdysvallat

vastaanotettu: 1. syyskuuta 2011; Hyväksytty: 16 joulukuu 2011; Julkaistu: 17 helmikuu 2012

Copyright: © 2012 Loo et al. 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 National Cancer Institute, National Institutes of Health alle RFA # CA-95-011; ja läpi yhteistyösopimuksia Havaijin yliopiston peräsuolen syövän perhe Registry (U01 CA074806), Mayo Clinic Cooperative Family Registry for Colon Cancer Studies (U01 CA074800), Ontario rekisterin Tutkimukset Familial peräsuolen syövän (U01 CA074783), University of Southern California Perinnöllinen paksusuolen ja peräsuolen neoplasia Collaborative Group (U01 CA074799), ja jäsenet Colon Cancer Family Registry ja proteaasinestäjien Lisäksi tämä työ oli osittain tukevat avustuksen 5U24 CA074806 ja Affymetrix Collaborations Cancer Research Program. 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

Genome-laajuinen yhdistys tutkimukset (GWAS) paksusuolisyövän on paljastunut 19 yhteisiä geneettisiä variantteja 14 loci jotka edistävät paksusuolen syövän riskiä [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]. Kaikki paitsi yksi (rs10936599) näiden riskien varianttien asuvat introni, intergeenisessä tai geeni-desert alueilla (taulukko 1) ja voivat toimia markkereina syy variantteja, jotka säätelevät lähialueiden tai kaukaisia ​​geenejä. Siten nykyinen haasteena on selvittää, miten nämä riski variantit nimenomaan kehitykseen vaikuttavat peräsuolen syöpä. Yksi lupaava lähestymistapa on arvioida näitä variantteja niiden yhdistykset ero geenien ilmentyminen koska transkriptio runsaus voi toimia hyödyllisenä väli- fenotyyppi selvittämisessä välisen geneettinen lokus ja kliininen fenotyyppi [8].

geeniekspressiotasot ovat erittäin periytyvä [9], [10], [11] ja ero geeniekspressiota voidaan kartoitetaan tiettyyn geneettinen lokus ilmauksena polygeeninen ominaisuus (eQTL) vaikuttavat lähellä (

cis-

) tai kaukana (

trans-

) geenejä [12], [13]. Todellakin, GWAS riski loci on raportoitu olevan rikastunut eQTLs, perehdyttäisi mahdolliset mekanistinen vaikutuksista sekä elintarvikkeen löytää uusia variantteja, jotka voivat selittää periytyvyys taudin [14]. Vaikka useat aikaisemmat eQTL tutkimukset on tehty lähes yksinomaan lymfoblastisolulinjoissa [12], [15], [16], muutama viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, kudosspesifisiä assosiaatiot geneettisiä variantteja ja geenien ilmentymisen [17], [18], [19]. Syövän riski loci, The eQTL yhdistysten havaittu peräisin kudoksen synnyttää kasvaimen odotetaan olevan enemmän informatiivinen [20].

paljastaa, onko vahvistettu riski variantteja ja peräsuolen syöpä vaikuttaa ilmaus viereisen geenien differentiaalisesti by genotyyppi, teimme

cis

-eQTL analyysi GWAS-tunnistetut peräsuolen riski variantteja käyttämällä pariksi paksusuolen viereisen normaalin ja kasvainkudoksen kerätyistä näytteistä 40 paksusuolensyöpä potilaille. Tämä on ensimmäinen tutkimus suorittaa

cis

-eQTL analyysi vierekkäisten normaali ja kasvainkudoksen välillä yhtenäiselle molekyyli- ominaista Kolorektaalituumorien (MSS ja CIMP-negatiivinen).

Materiaalit ja menetelmät

Ethics lausunto

hyväksyntä tässä tutkimuksessa saatiin mukaisesti paikallisten Institutional Review Board (IRB) vaatimukset kaikissa osallistuvissa keskuksissa. Kaikki koehenkilöt mukana tässä tutkimuksessa allekirjoitti tietoisen kirjallisen suostumuksen.

oppiaineista ja Kudosnäytteiden

Pakastemarjat, paksusuolen adenokarsinoomien ja pariksi viereisen normaalia kudosta kerättiin kolmesta kohdasta (Mayo Clinic, Mount Sinai, ja Cleveland Clinic) osallistuvien tahojen peräsuolen syövän perhe Registry (C-CFR) [21] ja testattu mikrosatelliittien epävakaus (MSI) ja CpG-saarekkeen methylator fenotyyppi (CIMP). Näytteitä 40 microsatellite vakaa (MSS) /CIMP-syöpäkasvain, yleisin muoto paksusuolensyöpä, ja niiden pariksi viereisen normaalin kudosnäytteet (yhteensä 80 näytettä) käytettiin tässä tutkimuksessa. 40 potilasta olivat eurooppalaisten syntyperää joiden keski-ikä diagnoosin 57 vuotta.

DNA ja RNA: n eristäminen

Kaikki kasvain näytteet leikeltiin ja värjättiin hematoksyliinillä ja eosiinilla, sitten tarkistaa patologi määrittää kasvainsolun sisältöä. Kasvaimen näytteitä käytettiin tutkimuksessa oli 70% kasvainsolun sisältöä. Genomisen DNA: n ja kokonais-RNA uutettiin näistä kudosnäytteistä käyttämällä QIAGEN AllPrep DNA /RNA Mini Kit (QIAGEN, Valencia, CA) ja noudattamalla valmistajan suositusten mukaisesti.

MSI ja CIMP Testing

MSI tila oli määritetään määrittämällä 10 microsatellite loci (

BAT25

,

BAT26

,

BAT40

,

BAT24C4

,

D5S346

,

D17S250

,

ACTC

,

D18S55

,

D10S197

, ja

MYCL

) aikaisemmin kuvatulla [22]. Kasvaimet luokiteltiin MSS jos ei markkereita näytteillä epävakautta. Sillä CIMP testaus, kasvaimen DNA käsiteltiin natriumbisulfiitin ja analysoitiin käyttäen automaattista reaaliaikainen PCR-pohjainen MethyLight määritys tunnistaa metyloitu CpG sivustoja promoottorialueet perustettu viiden geenin paneeli CIMP (

CACNA1G

IGF2

,

NEUROG1

,

RUNX3

, ja

SOCS1

) ja promoottori alueella

MLH1

. CIMP tila ilmoitettiin aiemmin kuvattu [23]. Kasvaimet luokiteltiin CIMP negatiivinen jos promoottori hypermetylaation löydettiin ≤2 geenien viiden geenin paneeli ja jos ei ole

MLH1

promoottori DNA methyation.

Microarray Analysis

Geenien ilmentyminen profiileja koolontuumoreissa ja viereisen normaalia kudosta arvioitiin Affymetrix GeneChip- Human eksoni 1.0 ST Array (Affymetrix, Santa Clara, CA); GEO Liittymisnumero GSE31737. Ribosomi-RNA: ta (rRNA) poistettiin kokonais-RNA käyttämällä RiboMinus Human /hiiri transcriptome Isolation Kit (Invitrogen Carlsbad, CA). Sen jälkeen rRNA vähentäminen, Affymetrix GeneChip- Whole Transcript (WT) Sense Tavoite Merkinnät määritys tuotettiin vahvistetaan ja biotinyloitua sense-juosteen DNA tavoitteet hybridisaatio on GeneChip- Ihmisen eksonin 1.0 ST Arrays, seuraavat valmistajan suositusten.

Perimän DNA uutettiin normaalista paksusuolikudos (n = 34) tai verestä (n = 6) näytteet ja genotyyppi käyttäen Affymetrix genominlaajuisia Human SNP 6,0 Array. Lyhyesti, DNA-näytteet käsiteltiin, merkitty ja hybridisoitiin mukaisesti valmistajan suositusten mukaisesti. Kaikki paneelit skannattiin The GeneChip® Scanner 3000 7G käyttäen Affymetrix GeneChip- komentokonsoli (AGCC) Ohjelmisto mittaamaan fluoresoivan signaalin voimakkuudet kussakin anturi sijainti. Keskimääräisten korko 80 näytteissä oli 99,6%.

valinta riskin vaihtoehtojen CRC

pidetään kaikissa 19 vahvistettu riski variantteja paksusuolisyövän ilmoittamat genomin laajuinen yhdistys tutkimukset marraskuuhun, 2010 (taulukko 1) [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]. Genotyyppi tiedot 12 19 variantteja ei ollut saatavilla Affymetrix 6,0 array (taulukko 1). Kullekin näistä 12 variantteja ei array, proxy valittiin joukosta kirjoitetun SNP tietyllä alueella 20 kb ylä- tai alavirtaan riskin alleelin, joka oli korkein LD (r

2≥0.90) kanssa riski variantti keskuudessa HapMap CEU (https://gvs.gs.washington.edu/GVS/). Koska rs10411210 at 19q13.1 ei ole hyväksyttävää proxy (r

2 0,90) on Affymetrix 6,0 array, se suljettiin, jolloin yhteensä 18 riskien varianttien analysoitavaksi.

Real- Time PCR Validation

Tekninen validointi geeniekspressioprofiilien suoritettiin 20 kasvaimen vieressä normaalia parien sisältyy mikrosirulla määrityksissä. Real-Time kvantitatiivinen PCR (qPCR) suoritettiin geenien havaittiin differentiaalisesti ilmaistaan ​​geneotype tässä tutkimuksessa (

ATP5C1

,

DLGAP5

,

NOL3

,

DDX28

) ja neljän geenien (

APC

,

MACC1

,

DCC

, ja

DSc2

) aiemmin tunnistettu ekspressoitua eri in Kolorektaalituumorien. Lyhyesti, cDNA: ta valmistettiin jopa 2 ug käsittelemättömän kokonais-RNA käyttäen High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems Foster City, CA). Real-Time qPCR, 21-25 ng cDNA (perustuen RNA tulo) ajettiin 384-kuoppaisen PCR levyt kolmena kappaleena käyttämällä 1 x TaqMan geeniekspression määrityksiä ja TaqMan Universal PCR Mastermix suositellulla terminen profiileilla 7900HT Fast Real -Time PCR System (Applied Biosystems Foster City, CA).

tilastollinen analyysi

kunkin 18 vaaraa variantteja tarkastellaan,

cis

-eQTL analyysi suoritettiin tutkia yhdistyksen välillä SNP genotyyppien ja geenin ilmentyminen kaikki lähellä geenien (vajaan 2 Mb alku- ja loppupään kunkin SNP). Kukin SNP tutkittiin yhteistyössä hallitseva ja hallitseva mallia käyttäen raportoitu pääalleelille eurooppalaisten keskuudessa vertailukohtana alleeli. Riskin variantteja, joilla on genotyyppi luokka on alle 2 näytettä ei ole esitetty. Genominlaajuisten geeniekspressiota arvot olivat log

2-muunnetaan ja normalisoitu käyttämällä Tukeva Multi-array Analysis (RMA), käyttäen mediaani puola yhteenvetoa [24]. Otteen ilme arvo kullekin geeni harkita perustui keskiarvo probeset intensiteetin että geeni. Tunnistaa

cis

-genes liittyy differentiaalikaavojen SNP genotyyppi, monimuuttujamenetelmin kovarianssi (ANCOVA) suoritettiin korjattuna kasvaimen vaiheen ja määritys erän. Benjamini ja Hochberg vääriä löytö määrä (FDR) korjausta käytettiin korjaamaan geenien lukumäärän testattu 4 Mb välein kartoitettu kutakin Riskimuodon [25]. Spearmanin testaus tehtiin validoimiseksi korrelaatio microarray ja qPCR määrityksissä. Partek Genomics Suite 6.5 -ohjelmisto (St. Louis, MO) käytettiin microarray ja tilastotietojen analyysejä.

Tulokset

Meidän vedostulostus 40 pariksi MSS ja CIMP-negatiivisten Kolorektaalituumorien ja viereisten normaaleissa kudoksissa, tunnistimme 50 geenejä, jotka ilmentyvät differentiaalisesti genotyypin 11 18 riskin variantit tutkittu (

p

-arvot 0,05, taulukko S1). Korjaamisen jälkeen usean testaus, neljä geenejä (

ATP5C1

,

DLGAP5

,

NOL3

,

DDX28

) tunnistettiin osoittamaan tilastollisesti merkitsevää eroa ilmentymisen tasot kasvaimeen tai viereisen normaalin paksusuolen kudoksen yhtä tai useampaa kolmesta genotyypin luokat rs10795668 (10p14), rs4444235 (14q22.2), tai rs9929218 (16q22.1) (globaali testi: FDR

q

-arvon 0,05, taulukko 2). Sillä rs10795668 on 10p14, havaitsimme merkittävää eroa geeniekspressiotasot genotyypin kasvaimia varten koodaavan geenin gamma-alayksikön F1 monimutkainen mitokondrioiden ATP-syntaasi (

ATP5C1

;

q

-arvo = 0,024). Sen sijaan ei ollut eroa geeniekspressiotasot genotyypin varten

ATP5C1

tai lähellä olevat geenit viereisillä normaalissa paksusuolen kudoksessa tähän variantin. Vastaavasti rs4444235 at 14q22.2, havaitsimme merkittävää eroa geeniekspressiotasot genotyypin varten

Drosophila

homologi levyjä, suuri liittyvän proteiinin 5 (

DLGAP5 q

-arvo = 0,041), kun verrataan geeniekspressiotasot tuumorikudoksessa, mutta ei viereiseen normaaliin kudokseen. For rs9929218 at 16q22.1, kaksi geeniä havaittiin olevan eroa ilmaisun tasoilla genotyyppi: nucleolar proteiini 3 (

NOL3

;

q

-arvo = 0,017) ja DEAD laatikko polypeptidi 28 (

DDX28

,

q

-arvo = 0,046), viereisissä normaalia, mutta ei kasvain kudosta.

genotyyppispesifinen vertailuja kolmen riskin variantteja kanssa

cis

-eQTL yhdistysten on esitetty taulukossa 2 ja kuviossa 1. havaittiin tilastollisesti merkittävä voimistunutta ilmentymistä

ATP5C1

kasvaimissa potilaiden homotsygoottisia A-alleelin (

q

-arvo = 0,006) klo rs10795668 (10p14) verrattuna viite genotyyppi (GG). Sillä rs4444235 (14q22.2), kasvainten potilaista, jotka olivat homotsygoottisia C-alleeli oli merkittävästi korkeammat ilmaisun

DLGAP5

verrattuna kasvaimia, joilla on viite-genotyyppi (TT) (

q

-arvo = 0,014). For rs9929218 (16q22.1), genotyyppi erityinen lauseke

NOL3

ja

DDX28

viereisessä normaalissa paksusuolen kudoksessa merkittävästi vähentynyt potilailla, heterotsygoottinen A-alleelin verrattuna niihin viitteellä genotyyppi (GG) (

q

-arvo = 9,34 x 10

-5 ja

q

-arvo = 4,15 x 10

-4, vastaavasti).

Rasiakuvaajat normalisoitua geenin ilmentymisen tasoa

ATP5C1

,

DLGAP5

,

NOL3

,

ja DDX28

varten pariksi viereisen normaalissa paksusuolen kudoksessa (n = 40) ja paksusuolen kasvainkudoksen (n = 40). Jokainen piste edustaa normalisoidun RNA ekspressiotasot yksittäisen. Mediaani geeniekspression tasolla kunkin genotyypin erityisen ryhmän osoitetaan linja sisällä jokainen laatikko sisällä kuvaaja.

p

-arvon osoittaa merkitys globaalin testin verrataan ilmaisun poikki genotyypit. Jos p-arvot olivat merkittäviä (

p

-value≤0.05), FDR

q

-arvot toimitettiin, osoittaa merkitys korjauksen jälkeen monivertailuja.

johtuen pienestä useita aiheita, jotka olivat homotsygoottisia peräsuolen syöpä pieniä alleeleja, me katsotaan myös geeniekspressiotasot näytteissä jotka toteutetaan joko yksi tai kaksi kappaletta pieniä alleelin, verrattuna viite genotyyppi (viimeinen sarake Taulukko 2). Kasvain näytteitä, joilla on yksi tai kaksi kopiota pieniä alleelin (s) (kaikki A) rs10795668, verrattuna GG-genotyyppi, osoitti voimistunutta ilmentymistä

ATP5C1

on 10p14 (

q

-arvo = 0,004). Samoin kasvaimen näytteitä, joilla on yksi tai kaksi kopiota pieniä alleelin (s) (kaikki C) rs4444235 (14q22.2), ilmentyminen

DLGAP5

nostettiin verrattuna tuumoreihin TT genotyyppi (

q

-arvo = 0,032). Ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa ilmentymisen

NOL3

ja

DDX28

kasvain- tai viereiseen normaaliin kudokseen, kun verrataan potilailla, joilla on yksi tai kaksi kopiota pieniä alleelin (s) (A) vastaan ne, joilla oli GG-genotyyppi rs9929218 on 16q22.1 (taulukko 2).

neljästä geenistä, jotka olemme määritelleet voidaan ilmentää eri tavalla suhteessa kolmeen riski variantteja on osoitettu olevan rooli syöpään liittyvien mekanismeja, kuten solujen aineenvaihduntaan ja lisääntymistä, ja apoptoosin [26], [27], [28], [29]. Siksi vertasimme ekspressiotasot neljän

cis

-regulated geenit (

ATP5C1

,

DLGAP5

,

DDX28

,

NOL3

) välillä kasvainten ja viereisten normaalissa paksusuolen kudoksessa. Kaikki neljä geenit ilmentyvät differentiaalisesti kasvaimissa verrattuna viereisiin normaalin paksusuolen kudosnäytteistä. Ilmaisu taso

ATP5C1

(

p

-arvo = 0,005) oli alhaisempi kasvaimissa, kun taas ekspressiotasot

DLGAP5

(

p

– arvo = 7,80 x 10

-7),

DDX28

(

p

-arvo = 0,016) ja

NOL3

(

p

-arvo 0,044) olivat korkeampia kasvaimissa verrattuna viereisiin normaaliin paksusuolen kudosta (kuvio 2).

Rasiakuvaajat geeni-ilmentymisen tasot

ATP5C1

,

DLGAP5

,

NOL3

,

ja DDX28

pariksi viereisen normaalissa paksusuolen kudoksessa ja paksusuolen kasvainkudoksen (n = 40 paria). Merkitys differentiaalikaavojen osoitetaan

p

-arvo.

Vahvista luotettavuuden microarray tulosten teimme tekninen validointi käyttäen qPCR testaus geeniekspression tasojen 20 tapausta jäljellä RNA, ulos 40 alkuperäisen tapauksissa sekä viereisen normaalin ja kasvainkudoksen näytteitä. Spearman n Rank Order korrelaatiokertoimet neljän geenien tunnistettu

cis

-eQTL analyysi kudostyyppi (kasvain tai normaali), jossa genotyyppispesifinen differentiaalikaavojen havaittiin olivat

ATP5C1 r

s

= 0,39;

DLGAP5 r

s

= 0,68;

NOL3 r

s

= 0,11;

DDX28 r

s

= 0,22. Ylimääräisenä tekninen validointi askel, me analysoitiin neljä geenejä (

APC

,

MACC1

,

DCC

, ja

DSc2

), joka on aiemmin perustettu on ilmennetty eri väliin kasvain ja viereisten normaalia kudosta kolorektaalisyövässä [30], [31], [32], [33]. Löysimme hyvä korrelaatio (Spearmanin rho korrelaatio,

r

s

0,5) vuonna geeniekspressioprofiilien kaikkien neljän geenien välillä microarray ja qPCR määrityksissä. Erityisesti pienempi ilmentyminen

APC

,

DCC

, ja

DSc2

ja korkeampi ilmentyminen

MACC1

havaittiin kasvaimen näytteissä suhteessa pariksi viereiseen normaaliin kudokseen sekä microarray ja qPCR määrityksissä. Nämä tekniset validointidataa tukevat luotettavuutta havaintomme perustuu geenien ilmentymisen mikrosirulla tuloksia.

Keskustelu

tutkimuksessa selvitettiin 18 19 GWAS identifioitu peräsuolen syövän riskiä variantteja yhdessä ilmaisun naapurimaiden geenien (vajaan 2 Mb alku- ja loppupään SNP) 40 potilaalla, joilla MSS ja CIMP-negatiivinen paksusuolensyöpä, tuoreista pakastettu pariksi vieressä normaalin ja paksusuolen kasvain näytteet (kuva S1). Havaitsimme neljästä geenistä (

ATP5C1

,

DLGAP5

,

NOL3

, ja

DDX28

) kolmella riski lokusten tilastollisesti merkitsevä ero geenien ilmentyminen tasot genotyypin.

ATP5C1

koodaa gamma alayksikköä katalyyttinen ydin (F1) mitokondriaalisen ATP nopaliinisyntaasin, entsyymi monimutkainen vastaavan ATP synteesissä, tiedetään olevan keskeinen rooli solujen hengitystä. Yhteinen tapahtuma kasvainsoluissa on aineenvaihdunnan siirryttäessä hengitystä (mitokondrioissa) glykolyysistä (sytosoliin), jota usein kutsutaan nimellä ”Warburg vaikutus” [34], [35]. Useita mekanismeja voi panna kytkin, joista yksi on vähentynyt ilmentyminen beta-alayksikön ATP-syntaasi (F1) (

ATP5B

), mikä johtaa häiriöihin katalyyttinen tehtävä ATP-syntaasi kompleksi, tapahtuma, joka on aiemmin havaittu useita syöpätyyppejä [26], [29]. Kasvaimen analysoidut näytteet tässä tutkimuksessa havaitsimme lisääntyminen ekspressiotasot

ATP5C1

, joka oli merkitsevästi yhteydessä A-alleelin rs10795668. A-alleelin on liittynyt vähentynyt paksusuolisyövän riskin (OR = 0,89;

p

= 2,5 × 10

-13) aiemmassa GWAS [6]. Siten lisääntynyt ilmentyminen

ATP5C1

liittyy A-alleelin olisi johdonmukaista säilyttää toimintaan ATP syntaasin ja Soluhengitys ja mahdollisesti estämällä kasvaimen etenemiseen paksusuolisyövän.

DLGAP5

, joka tunnetaan myös nimellä

hURP

(hepatooma säädelty proteiini), koodaa mikrotubuluksia sitova proteiini mukana muodostumista ja toimintaa mitoosi karojen [36], [37], ja sen uskotaan olevan solu sykli säädin ja kohde Aurora kinaasin [38], [39]. Yli-ilmentyminen

DLGAP5

on liittynyt vapauttamisen karan kuidun muodostumista ja toiminta mitoosin aikana [38]. Lisäksi on raportoitu, että

DLGAP5

voi olla rooli kantasolujen ylläpitoon ja eloonjäämistä ja on havaittu olevan yli-ilmentynyt kolorektaalisyövässä soluihin [27], [28], [40]. C alleeli rs4444235 on aiemmin raportoitu GWAS lisäävän paksusuolen syövän riskiä (OR = 1,11;

p

= 8,1 × 10

-10) [3]. Meidän havainto, että C-alleeli liittyy lisääntynyt

DLGAP5

ilmentyminen kasvaimissa, viittaa mahdollinen mekanismi, jolla tämä alleeli voi edistää syövän etenemiseen peräsuolen syövän. Lisäksi toteamme, että rs4444235 on osoitettu olla merkittävästi vahvempi yhdessä MSS-alatyyppejä paksusuolisyövän [3], joka oli molekyyli alatyypin kasvaimen näytteiden mukana tutkimuksessamme.

DDX28

koodaa DEAD laatikko proteiinin RNA helikaasiaktiivisuutta. Vaikka

DDX28

ei nimenomaisesti ole raportoitu olevan rooli kolorektaalisyövässä, muut DEAD laatikko RNA helikaasit on osoitettu yliekspressoituvan Kolorektaalituumorien, mikä osoittaa toiminnon RNA helikaasit kasvainten synnyssä [41], [42 ], [43].

NOL3

geenin, joka tunnetaan myös nimellä ARC (apoptoosin repressorin kaspaasi rekrytointi domain) koodaa anti-apoptoottisen proteiinin, joka säätelee p53 ja kaspaasien 2 ja 8 [44], [45]. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että

NOL3

säädellään aktivoidaan N- ja H-Ras, ja on yli-ilmentynyt kolorektaalisyövässä [41], [46], [47]. Havaitsimme myös

NOL3

yliekspressoituvan kasvain verrattuna viereiseen normaaliin kudokseen. Lisäksi meidän

cis

-eQTL analyysi osoitti yhdistys vähentynyttä ilmentymistä sekä

DDX28

ja

NOL3

viereisissä normaalissa paksusuolen kudoksiin yksilöiden kuljettaa A-alleelin, erityisesti tapauksissa GA genotyyppi rs9929218. Yhdessä sen toteamuksen kanssa, että A-alleelin rs9929218 liittyy pienentynyt paksusuolisyövän riskin (OR = 0,91;

p

= 1,2 × 10

-8) [3], havaintomme yhdistyksen välinen alleeli ja laski

DDX28

ja

NOL3

ilmentymistä viereiseen normaaliin kudokseen viittaa siihen, että nämä geenit voivat alentaa riskiä paksusuolen syöpien toimimalla estämään varhaista tapahtumia peräsuolen syövän synnyn. Meidän löydökset voivat myös korostavat opiskelun normaalia kudosta, lisäksi kasvainkudoksen, vuonna eQTL tutkimuksissa syövän.

Mielenkiintoista, differentiaalisesti ilmentyvien geenien tunnistettu tässä tutkimuksessa eivät olleet geenejä suoraan naapurissa GWAS riski variantteja. Esimerkiksi rs10795668,

GATA3

on lähinnä naapurimaiden geeni, mutta emme noudata mitään merkittävää yhteyttä erilainen ekspressio on

GATA3

ja tämän SNP: n genotyypin (

p

-arvon 0,05). Samoin rs4444235 ja

BMP4

, joita erottavat alle 10 kb, ja rs9929218 joka sijaitsee introni

CDH1

, havaitsimme ole yhteyttä genotyypin ja geenin ilmentymisen. Tuoreessa tutkimuksessa, Carvajal-Carmona et al. kertoi hieno kartoitustutkimuksen peräsuolen syövän riskiä alleeleissa 8q23.3 ja 16q22.1 [48]. He myös löytänyt mitään yhdessä geenien ilmentyminen lähimmistä geenin, kuten

EIF3H

ja

CDH1

vuonna monosyyttisolulinjoissa, vastaavasti, mutta löytää yhdessä kauempana geenejä, kuten

UTP23

for rs16892766 at 8q23.3 ja

ZFP90

varten rs2059254 at 16q22.1 [48]. Tutkimuksessamme paksusuolen kudosnäytteiden, myös havaittu yhdistyksen (

p

= 0,03) ja

ZFP90

ekspressiotasot ja riskin alleelin 16q22.1 (taulukko S1); mutta yhdistys ei ollut enää merkittävää jälkeen säädöt monivertailuja. Nämä tulokset, sekä muiden tutkimusten [3], [12], [15], [49], viittaavat siihen, että riski vaihtoehtoa ei ensisijaisesti säädellä geenejä, jotka ovat lähimpänä. Pikemminkin transkription sääntelymekanismeja vaikutti alleeliset tila voi liittyä monimutkaisia ​​chromatin vahvistuksen tilat ja toiminta kudoksessa eri yhteyksissä.

Harvat muut tutkimukset ovat tarkastelleet suhdetta peräsuolen syövän riskiä varianttien ja geeniekspression läheisiin geenejä. COGENT tutkimuksessa tutkittiin kuusi GWAS riski variantteja niiden vaikutus ilmaus pieni joukko naapureina kandidaattigeenejä 90 CEU Hapmap, EBV-transformoituja lymfoblastoidisolulinjat (rs9929218 varten

CDH1

ja

CDH3

, rs4444235 varten

BMP4

, rs10411210 varten

RHPN2

, rs961253 varten

BMP2

, rs6983267 varten

c-MYC

, ja rs3802842 varten

LOC120376

) [3]. Mitään merkittävää yhdistysten löytynyt. Vaikka emme pystyneet arvioimaan rs10411210, emme samalla löytänyt assosiaatioita loput neljä variantteja ja differentiaali näiden geenien ilmentymistä ennen tai jälkeen korjausta useille testaukseen vierekkäisten normaalissa paksusuolen ja kasvainkudoksen (

p

-arvot 60% havaita 15%: n ero ilmaus poikki genotyyppien) sekä tarve replikointi tutkimuksissa suurempi otoskoko vahvistaa vaikutusta näiden riskien varianttien sääntelystä geenien ilmentyminen naapurimaiden geenejä. Merkittävin vahvuuksia tässä tutkimuksessa olivat sisällyttäminen vierekkäisten normaalia ja pahanlaatuista kudosta ja rajoitus homogeeninen ryhmä molekyyli- tunnettu Kolorektaalituumorien (MSS ja CIMP-negatiivinen).

Yhteenvetona tietomme osoittavat, että analysointi vaikutusten riskin alleelien geenien ilmentymisen hyvin tunnettu kasvaimia ja niiden pariksi viereisen normaali kudos on todennäköisesti erittäin informatiivinen. Lisätutkimuksia riskin varianttien ja ilmennetty eri geenit täytyy suorittaa vahvistaa meidän tuloksia, sekä laajentamalla analyysin muihin molekyylitason alatyyppeihin paksusuolisyövän ja puututaan mekanistinen tapahtumia kudosspesifisiä yhteydessä.

tukeminen Information

Kuva S1.

kulkukaavio

cis

-eQTL kolorektaalisen syövän riski variantteja. Vuokaavio hahmotellaan menettelyt analysoida vaikutusten riskin alleelien geenien ilmentymisen, geenien sisällä 4 Mb erilaisia ​​Riskimuodon, hyvin tunnettu Kolorektaalituumorien ja niiden pariksi viereisen normaalia kudosta.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0030477.s001

(TIF) B Taulukko S1.

Differentially ilmaisi liittyviä geenejä riski variantteja ja peräsuolen syöpä. Luettelo 50 geenien havaittiin olevan ilmentyvät eri genotyypin 11 18 riskin variantteja tutkittu (

p

-arvot 0,05) analyysissä 40 pariksi MSS ja CIMP-negatiivisten peräsuolen kasvain ja viereisten normaalit kudokset.

doi: 10,1371 /journal.pone.0030477.s002

(PDF) B

Kiitokset

sisältö käsikirjoituksen ei välttämättä edusta tai politiikan National Cancer Institute tai jollekin yhteistyökeskusten että CFR-, eikä mainita kauppanimiä, kaupallisia tuotteita, tai organisaatioiden merkitse, että Yhdysvaltojen hallitus tai CFR. Kiitämme myös osallistujille Colon Family rekisterin osallistuneita ymmärtämään paremmin geneettistä maksujen paksusuolensyöpä. Haluamme myös kiittää Affymetrix Cancer Research Program ja Drs. Gordon Okimoto ja Hansong Wang analyyttisen ohjausta.