Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

esiintyvyys keuhkosyöpä Kiinassa tullaan maailman korkein, jos sallitaan jatka uncurbed. Purkamaan sen genetiikasta, pyrimme tutkimaan yhdistys kolme hyvin tunnettu nonsynonymous polymorfismien

XRCC1

(Arg194Trp ja Arg399Gln) ja

XRCC3

(Thr241Met) geenit keuhkosyöpä riski Koillis kiinalainen.

Menetelmät /Principal havainnot

tutkimus sairaala-pohjainen suunnittelu, johon kuuluu 684 potilasta keuhkosyöpää ja 604 syöpää vapaa valvontaa. Genotyypitys suoritettiin käyttäen PCR-LDR (ligaasia detektioreaktiot) menetelmällä. Tiedot analysoitiin R kielen ja multifactor dimensionality vähennys (MDR) ohjelmisto. Yhden lokuksen analyysin tunnistettu merkitys genotyyppi jakaumat polymorfismin Arg194Trp (P = 0,002) ja Arg399Gln (P = 0,017) ja alleelin jakaumat Thr241Met (P = 0,005). Kantajia 399Gln /Gln genotyyppi 147% lisääntynyt riski verrattuna ei-kantajia (riskisuhde (OR): 2,47; 95%: n luottamusväli (95% CI): 1,48-4,13; P 0,001). Sillä Thr241Met, merkitys säilyi alle alleelinen (OR = 1,63; 95% CI: 1,14-2,33; p = 0,005), lisäaine (OR = 1,64; 95% CI: 1,16-2,32; p = 0,005) ja hallitseva (OR = 1,67; 95% CI: 1,17-2,38; p = 0,004) malleja. Kuitenkin yleisen alleelin yhdistelmiä oli samanlainen taajuus välillä potilaiden ja verrokkien. Vuorovaikutuksessa analyysi, yleinen paras MDR mallin mukana Arg399Gln ja Thr241Met polymorfismien, joiden maksimaalinen testaus tarkkuus 63,18% ja maksimaalinen rajat validointi johdonmukaisuus 10 10 (P = 0,0175).

Johtopäätökset

Tutkimuksemme merkittävästi osoitti itsenäinen ja synergistisen osuus

XRCC1

Arg399Gln ja

XRCC3

Thr241Met polymorfismien keuhkosyöpään alttius koillisosassa kiinalainen.

Citation: Guo S Li X, Gao M, Li Y, Song B, Niu W (2013) suhde

XRCC1

ja

XRCC3

geenipolymorfismien ja Lung Cancer Risk Koillis Chinese. PLoS ONE 8 (2): e56213. doi: 10,1371 /journal.pone.0056213

Toimittaja: Surinder K. Batra, Yhdysvallat

vastaanotettu: 11 kesäkuu 2012; Hyväksytty: 10 tammikuu 2013; Julkaistu: 08 helmikuu 2013

Copyright: © 2013 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

on arvioitu, että Kiinan on maailman korkein esiintyvyys keuhkosyöpä, sen kuolleisuus arvioidaan ylittävän miljoona vuoteen 2025 mennessä, jos niiden annetaan jatkua uncurbed [1]. Tupakointi ja ionisoivasta säteilystä muodostavat yhteisen kannustimet keuhkosyöpään, ja ne pidetään myös laukaisevia tekijöitä DNA vaurioita. Konvergoituvat linjat todisteet viittaavat siihen, että syöpä voidaan käynnistää DNA-vaurioita, jotka, jos ei korjata, voi aiheuttaa virheitä DNA-synteesin aikana. Siksi yksilöiden perinnöllinen heikentynyt DNA: n korjaukseen valmiudet ovat usein kohonnut riski sairastua syöpään [2]. Useimmat DNA-vaurioita voidaan poistaa DNA: n korjaukseen entsyymit, ja niiden X-ray korjaus rajat täydentää proteiini 1 ja 3 (XRCC1 ja XRCC3) on lueteltu kaksi lupaavaa ehdokasta.

Sekä biologiset ja biokemialliset tiedot osoittavat suoran roolia XRCC1 ja XRCC3 DNA: n korjaukseen. Erityisesti XRCC1 voivat stimuloida DNA kinaasilla vaurioitunut DNA: n päähän, ja siten nopeuttaa koko korjausreaktio [3]. Ihmisen fibroblastit, XRCC1, vuorovaikutuksessa DNA-ligaasi-III: n, todettiin paikallistaa nukleotidin poisto korjaus komponentit [4]. Vastakohtana XRCC3 toiminta ei rajoitu aloittaa homologisen rekombinaation ja laajennettava myöhemmissä vaiheissa muodostumista ja resoluutio välituotteiden, mahdollisesti stabiloimalla heterodupleksi DNA [2]. Huolimatta vahvasta biologinen perusteet osallistumista XRCC1 ja XRCC3 DNA: n korjaukseen tai stabilointi, viimeaikaiset havainnot genomin laajuinen yhdistys tutkimukset keuhkosyöpään ei havainnut mitään positiivisia signaaleja tai reunustavat niiden koodaavat geenit. Vaikka kandidaattigeeni lähestymistapa, joka käsittelee ennalta määritellyissä geenejä, joiden ajatellaan nauttimaan taudin patofysiologiaan, ei voida korvata genominlaajuisia lähestymistapa, se on tärkeä vaihtoehtoisen strategian purkaa genetiikasta monimutkainen sairaus [5].

tässä tutkimuksessa olemme pyrkineet tutkimaan yhdistys kolme hyvin tunnettu nonsynonymous polymorfismien

XRCC1

(rs1799782:Arg194Trp ja rs25487:Arg399Gln) ja

XRCC3

(rs861539:Thr241Met) geenit jossa keuhkosyövän riskiä on Koillis Kiinan väestön.

Methods

Tutkimuskanta

tutkimus sairaala-pohjainen suunnittelu ja mukana yhteensä 1286 osallistujaa kiinalaista syntyperää kuten aiemmin on raportoitu [6], [7]. Yksityiskohtaisesti kaikki aiheet rekrytoitiin kolme sairaalaa Harbin, Heilongjiangin maakunnassa, ja he olivat asukkaiden Han laskeutuminen. Kaikki osallistujat olivat koki joko tietokonetomografia (CT) tai parannettu CT tai positroniemissio- tietokonetomografiaa (PET) -CT skannaus, joka vahvistettiin kliinisen lääkäreiden keuhkosairauksien. Ne, jotka olivat herkkiä keuhkosyöpä oli edelleen patologisesti vahvistettu biopsialla, ja ne, joilla on normaali CT tai parannettu TT tai PET-TT tuloksia käsiteltiin syöpää vapaa tarkastuksia tässä tutkimuksessa. Keuhkosyöpä kliinisesti luokiteltiin okasolusyöpä, adenokarsinooma, ja pienisoluinen syöpä.

keuhkosyöpä ryhmän mukana 684 satunnaista vanhemmilla potilailla 57,24 (keskihajonta: 9.84) vuotta. Muut osallistujat (n = 602) on muodostettu samanikäisiin (56,8 (9,95) vuotta) syöpää vapaa valvontaa. Tämä tutkimus oli protokollia hyväksymän eettisen komitean Harbin Medical University, ja suoritettiin mukaan Helsingin julistuksen periaatteita. Kaikki osallistujat allekirjoittivat tietoisen kirjallisen suostumuksen.

Demografiset ominaisuudet

ilmoittautuminen, ikä ja sukupuoli kirjattiin mukaan itse suunniteltu kyselylomake. Samaan aikaan, asema tupakointi ja alkoholin juominen oli myös määritelty. 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 määritys

2 ml laskimoverta otettiin jokaisen osallistujan ja genomista DNA uutettiin valkosolujen soluihin käyttäen TIANamp Veri DNA Kit (Tiangen Biotect (Beijing) Co., Kiina). Genotyypit tutkitaan polymorfismien määritettiin käyttäen PCR-LDR (polymeraasiketjureaktio-ligaasia detektioreaktiot) menetelmä, ABI 9600-järjestelmä (Applied Biosystems, USA) [8]. Monistaminen parametrit olivat 94 ° C 2 min, 35 sykliä 94 ° C: ssa 15 s, 60 ° C: ssa 15 s, 72 ° C: ssa 30 s, ja lopullinen ekstensiovaihe 72 ° C: ssa 5 min. Kaksi spesifisiä koettimia ja yksi yhteinen koetin syntetisoitiin jokaisen polymorfismin. Yhteinen koetin leimattiin 3′-päähän 6-karboksi-fluoreseiini ja fosforyloitiin 5′-päähän. Reagoiva olosuhteet LDR seurasi 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

Between-ryhmä vertailut tehtiin käyttämällä paritonta t-testiä jatkuvien muuttujien ja χ

2 testi kategorisen muuttujia. Hardy-Weinberg tasapaino tarkistettiin ennakoimattomia taulukko havaitaan-versus-ennusti genotyyppi jakamia χ

2 testiä tai Fisherin testiä. Logistinen regressioanalyysi nojalla oletuksia alleeliset, lisäaineen, hallitseva ja resessiivinen malleja perintö, vastaavasti. Tilastollinen merkittävyys julistettiin P 0,05.

Taajuuksia alleelin yhdistelmiä arvioitiin haplo.em ohjelmasta, ja kerroinsuhde (syrjäisimmillä alueilla) ja 95%: n luottamusväli (CI) arvioitiin haplo.cc ja HAPLO. glm ohjelmat mukaan yleistetty lineaarinen malli [9]. Haplo.em, haplo.cc ja haplo.glm 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).

analyysi vuorovaikutuksesta tutki polymorfismien toteutettiin avoimen lähdekoodin multifactor dimensionality vähennys (MDR) (versio 2.0 ) (www.epistasis.org) [10], [11]. Kaikki mahdolliset yhdistelmät yhdestä kolmeen polymorfismien rakennettiin käyttäen MDR rakentava induktio. Bayes luokitin yhteydessä 10-kertainen ristivalidointi käytettiin arvioitaessa testaus 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

Potilaille ja valvonta siinä samoilla ikäjakauma (P = 0,776). Miessukupuoli oli merkitsevästi suurempi potilailla kuin verrokeilla (p = 0,013), joten oli yleisyys tupakointi (P ​​ 0,005) tai juominen (P 0,005). Niistä keuhkosyöpäpotilaita, joilla on adenokarsinooma, okasolusyöpä, pienisoluinen syöpä ja määrittelemätön keuhkosyöpä oli 37,54%, 32,26%, 20,83%, ja 9,38%, vastaavasti. Perustaso ominaisuudet tutkimusväestöstä kuvattiin taulukossa 1.

Yhden lokuksen analyysin

genotyyppi jakaumat kolme tutki polymorfismien noudattanut Hardy-Weinberg tasapainon sekä potilaiden ja verrokkien ( P 0,05). Kuten taulukosta 2, on huomattavia eroja genotyyppi jakaumat Arg194Trp (P = 0,002) ja Arg399Gln (P = 0,017), ja alleelin jakaumat Thr241Met (P = 0,005). Perustuen teho laskentaan, tässä tutkimuksessa 684 potilasta ja 602 valvonta oli 80,2% voima havaita merkittävä alleeliyhteys varten Arg399Gln.

Tarkat väistyvä malli, 399Gln /Gin genotyypin kantajia oli 147% lisääntynyt riski sairastua keuhkosyöpään suhteessa niihin, joilla 399Arg alleeli (95% CI: 1,48-4,13; P 0,001). Suhteelliset harvalukuisuuden 241Met /Met homotsygoottisia, paitsi väistyvä mallin merkitys saavutettiin alle alleelinen (OR = 1,63; 95% CI: 1,14-2,33; p = 0,005), lisäaine (OR = 1,64; 95% CI: 1,16 -2,32; p = 0,005) ja hallitseva (OR = 1,67; 95% CI: 1,17-2,38; p = 0,004) malleja.

alleelityypitys yhdistelmä analyysi

Parantaakseen tilastollinen voima havaita yritys yhdistys, me pidetään alleelin yhdistelmiä kolme tarkastellut polymorfismien tässä tutkimuksessa (taulukko 3). Kaiken taajuudet yleisimmistä alleelin yhdistelmä Arg-Arg-Thr (järjestyksessä Arg194Trp, Arg399Gln, ja Thr241Met) oli samanlainen potilaiden ja verrokkien (simuloitu P = 0,145), kun taas matalan penetrance alleelin yhdistelmä Arg-Gln Met erosivat merkittävästi (simuloitu P = 0.001), jossa 87,1% tilastollinen voima havaita tätä eroa. Ei ollut tilastollista merkitystä yleisen alleelin yhdistelmiä ennustaminen keuhkosyövän riskiä.

Vuorovaikutus analyysi

tyhjentävä MDR analyysi mahdollinen vuorovaikutus kolmesta tutki polymorfismien on koottu taulukkoon 4 . Kukin paras malli oli mukana sen testaus tarkkuus, ristivalidointi johdonmukaisuus ja merkittävä taso määräytyy permutaatio testaus. Yleinen paras MDR mallin mukana

XRCC1

geeni Arg399Gln ja

XRCC3

geeni Thr241Met polymorfismien, mikä vahvisti merkittäviä tuloksia meidän single-lokuksen analyysin. Tämä malli oli maksimaalinen testaus tarkkuus 63,18% ja maksimaalinen rajat validointi johdonmukaisuus 10 ulos 10. Tämä malli oli merkitsevä 0,0175 tasolla.

Keskustelu

Tässä tutkimuksessa olemme pyrkineet tutkimaan yhdistys kolme hyvin tunnettu nonsynonymous polymorfismien

XRCC1

ja

XRCC3

geenejä keuhkosyöpä Koillis Chinese. Pääasiallinen havainto oli

XRCC1

geeni Arg399Gln ja

XRCC3

geeni Thr241Met sinänsä olivat merkittäviä tukijoita keuhkosyöpään. Vaikka kaikki yhteisen alleelin yhdistelmiä tutkitaan polymorfismien oli samanlainen taajuus välillä potilaiden ja verrokkien, havaitsimme mahdollisia synergistinen vaikutus näiden kahden geenejä, mikä vahvisti merkittäviä tuloksia meidän single-lokuksen analyysin. Parhaan tietomme mukaan tämän tutkimuksen on ensimmäinen tutkimaan interaktiivinen vaikutus

XRCC1

ja

XRCC3

geenien keuhkosyöpään alttiuteen.

Vaikka kandidaattigeeni lähestymistapa voi vaihda genomin laajuinen yhdistys tutkimuksessa purkautuu genetiikasta monimutkainen sairaus, se on tärkeä vaihtoehtoisen strategian, erityisesti yhteydessä riittävän otoskoot, etninen homogeeninen populaatiot, ja kiinteät biologista merkitystä geenien osalta. On ehdotettu, että tuottaa vankkaa tietoa suuri otoskoko mukana yli 1000: lla kummankin ryhmän edellytetään [12]. Siitä huolimatta vain 684 potilasta ja 602 valvonta otettiin tässä tutkimuksessa, koska suuria eroja geneettinen jakaumia, a priori voima laskelma ehdotti, että tässä tutkimuksessa oli yli 80% teholla havaitsemaan loci realistisen vaikutus koko. Lisäksi tutkimuksemme osallistujat olivat etnisesti homogeeninen, ja olivat paikalliset asukkaat Harbin kaupunki, jossa esiintyvyys keuhkosyöpä on suhteellisen korkea todennäköisesti johtuen sisäilman saasteita unventilated hiilivoimalan uunit [13]. Lisäksi genotyypit tutkitaan polymorfismien tyytyväinen Hardy-Weinberg tasapainon sekä potilaiden ja verrokkien, mikä viittaa tulokset eivät todennäköisesti puolueellinen genotyypin virheitä tai väestön kerrostumista. Lisäksi valinta

XRCC1

ja

XRCC3

geenien perustui vahvaan biologiset, geneettiset ja kliinistä näyttöä [2] – [4], [14] – [16], ja parantaa todennäköisyyttä tunnistaa sairauksia aiheuttavia alleeleja, nonsynonymous polymorfismit olivat parempina kuin todennäköisesti toiminnallisesti haitallisia seurauksia.

ylivoimaisesti useita meta-analyysit ovat tehneet yhteenvedon alttius

XRCC1

ja

XRCC3

geneettisten polymorfismien keuhkosyöpään [17] – [20]. Kaiken kaikkiaan ei ole merkittävää yhdistysten ilmoitettiin kaikkien tutkitaan polymorfismien ja keuhkosyövän kaikissa geneettisiä malleja, lukuun ottamatta kontrastin 194Arg /Trp kanssa 194Arg /Arg, mikä tuotti hämmästyttävän suojaava vaikutus [19]. Toisin kuin esillä yhden lokuksen tuloksia, oli 2,47-kertainen todennäköisyys kasvaa, että kantajia 399Gln /Gln genotyyppi saattaa keuhkosyövän suhteessa ei-kantajia. Lisäksi Thr241Met mutantti alleeli tai genotyyppi merkittävästi yliedustettuna potilailla, mikä viittaa mahdolliseen rooliin

XRCC3

geeni keuhkojen syövän synnyn. Lisäksi pidemmälle mahdollista merkitystä yksilön geneettisiä merkkejä, vuorovaikutus analyysi vahvisti tulokset meidän yhden lokuksen analyysin tunnistamalla mahdollinen synergistinen vaikutus välillä

XRCC1

ja

XRCC3

geenejä. Koska patofysiologisia mekanismia taustalla tällaisen vuorovaikutuksen ei vielä tiedetä, me spekuloida, että nämä kaksi geeniä saattavat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa osansa keuhkojen syövän synnyn. Kuitenkin, kun otetaan huomioon rajallinen näytteenotot mukana, tuloksemme on tulkittava varoen. Koska monimutkaisuuden vuorovaikutus geeni, nämä tulokset olisi edelleen testata eri rotuja. Siksi genotyypitys tietoja

XRCC1

ja

XRCC3

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

Joitakin rajoituksia olisi tunnustettava tulkittaessa tuloksemme. Ensinnäkin poikkileikkauksen suunnittelu Tämän tutkimuksen voi estää huomautuksia syy, ja selviytymisen bias ei voitu sulkea pois. Toiseksi, me vain keskittynyt kolmeen polymorfismien

XRCC1

ja

XRCC3

geenejä eikä kata koko genomisten sekvenssien geenien ja siten voimme alle vaikutusten arvioimiseksi muita geneettisiä markkereita , Kolmanneksi tietoja plasma tai kudoksen XRCC1 ja XRCC3 tasot ovat käytettävissä, mikä tekee meidät kykene vertaamalla niiden tasojen poikki genotyypit. Neljänneksi, otoskoko Tämän tutkimuksen ei ollut tarpeeksi suuri (n = 1286) ja tehdä selvää päätöstä, niin että päätelmiä olisi validoitu riippumaton väestön Kiinan ja muiden etnisten ryhmien. Siten emme voi hypätä siihen johtopäätökseen, kunnes toisin vahvistus tuloksemme on tehty.

Yhdessä Tutkimuksemme merkittävästi osoitti itsenäinen ja synergistisen osuus

XRCC1

geeni Arg399Gln ja

XRCC3

geeni Thr241Met polymorfismien keuhkosyöpään alttius Koillis Chinese. Käytännön syistä toivomme, että tämä tutkimus vahvistaa tausta tietoja jatkotutkinnan mekanismeihin

XRCC1

ja

XRCC3

geenien ja kehittäminen keuhkosyöpään.