Krooninen sairaus

tiivistelmä

Autophagy on keskeinen prosessi säätelyyn solujen eloonjäämistä, solukuolemaa ja lisääntymistä ja on tärkeä rooli syövän synnyssä, kuten kilpirauhasen syöpä. Geneettinen vaihtelu autophagy komponentit on osoitettu vaikuttavan kykyä panna täytäntöön autophagy ja liittyy alttius sairauksille, etenemistä ja tuloksia. Esillä olevassa tutkimuksessa olemme arvioineet geneettistä vaihtelua autophagy geeneistä vaikuttaa alttiuteen kehittää kilpirauhassyöpä, taudin etenemistä ja /tai potilaiden hoitotuloksiin. Tulokset osoittavat, että potilaat kuljettavat

ATG5

yhden nukleotidin polymorfismit rs2245214 on suurempi todennäköisyys kehittää kilpirauhassyövän (OR 1,85 (95% CI 1,04-3,23), P = 0,042). Sen sijaan ei ole merkittäviä eroja ei voitu havaita, että muita geneettisiä variantteja tutkittu kannalta kilpirauhaskarsinoomaa alttius. Lisäksi yksikään valitun geneettisiä variantteja, jotka liittyvät kliinisten parametrien taudin etenemisen ja tuloksista. Lopuksi geneettinen vaihtelu

ATG5

, keskeinen toimija autophagy prosessissa, on todettu olevan yhteydessä lisääntyneeseen alttiuteen kilpirauhasen syöpä, osoittaa rooli autophagy kilpirauhasen karsinogeneesissä.

Citation : Plantinga TS, van de Vosse E, Huijbers A, Netea MG, Joosten LAB, Smit JWA, et al. (2014) Role of Genetic variaatiot Autophagy geenien herkkyys Non-Medullary kilpirauhassyövän ja Potilaat tulos. PLoS ONE 9 (4): e94086. doi: 10,1371 /journal.pone.0094086

Editor: David L. Boone, University of Chicago, Yhdysvallat

vastaanotettu: 13 joulukuu 2013; Hyväksytty: 10 maaliskuu 2014; Julkaistu: 16 huhtikuu 2014

Copyright: © 2014 Plantinga 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: TSP oli tukee Veni avustus Alankomaiden järjestön tieteellisen tutkimuksen (NWO). MGN tukivat Vici avustus Alankomaiden järjestön tieteellisen tutkimuksen (NWO). 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

epiteelisolujen peräisin ei-medullaarinen kilpirauhassyöpä (NMTC) on yleisin hormonitoimintaa maligniteetti nousevalla esiintyvyys on viime vuosikymmeninä joista papillaarisen kilpirauhaskarsinoomaa (PTC) ja follikulaarinen kilpirauhasen karsinooma (FTC) muodostavat suuren enemmistön tapauksia [1] – [3]. Vaikka jotkut kasvain-alkutapahtumat ja herkkyys tekijät on tunnistettu (säteilyaltistusta, useat geneettiset tekijät, kuten geneettinen rearrarangements tai mutaatioita

RET

,

PTEN

ja

APC

) [4], patogeneesissä NMTC ei ole täysin ymmärretty. Parempi käsitys taustalla molekyylitason mekanismeja kehittämiseen NMTC voisi tarjota diagnostisia ja prognostisia välineitä, ja se voisi olla potentiaalinen uusi kohdemolekyylit hoitoa.

Lisääntyvä todistusaineisto viittaa siihen, että autophagy on tärkeä rooli patofysiologia pahanlaatuinen prosessi. Autophagy on monimutkainen prosessi automaattisen ruoansulatus olosuhteissa solustressiä, hypoksia tai energian puute. Kun aktivointi, joka on autophagosome on muodostettu, joka nielaisee solun komponentteja, kuten organellit, ribosomit ja proteiiniaggregaatit, jotka myöhemmin hajoavat fuusioimalla autophagosome kanssa lysosomissa. Näitä hajoamistuotteita voidaan käyttää uudelleen rakentamiseen makromolekyylien ja solujen energia-aineenvaihdunnan [5] – [7]. Lisäksi autophagy on tärkeä rooli sääntelyn solukuoleman, solujen erilaistumista, solusyklin pidätyksen, ja modulaatio tulehduksen [8]. Autophagy voi olla sekä ennaltaehkäisevää ja myynninedistämiseen vaikutuksia kasvainten synnyssä, joka on luultavasti riippuu tyypistä autophagy aloittamisesta, tuumorisolun tyyppi ja vaihe kasvaimen kehityksen [9], [10]. Siksi on tärkeää tunnistaa ne mekanismit, jotka säätelevät autophagy pahanlaatuiseen transformoiduissa soluissa.

Essential komponentit autophagy prosessissa ovat evoluution hyvin säilyneitä ATG proteiineja, joista yli 30 on tällä hetkellä havaittu hiivojen [11 ], [12]. Yhteinen ituradan geneettisiä variantteja sisällä geenejä, jotka koodaavat autophagy komponenttien äskettäin osoitettu liittyvän ihmisen sairauksia, jotka vaihtelevat tulehduksellinen suolistosairaus [13] – [15] neurodegeneraatioon [16], tartuntataudit [17], [18] ja allergia [ ,,,0],19]. Huolimatta sen keskeinen rooli syövän taudin alkamisen ja etenemisen, rooli yhteisten ituradan geneettisen vaihtelun sisällä autophagy järjestelmä syöpäalttiutta, erityisesti NMTC, on paljolti hyödyntämättä. Viime aikoina olemme kuvattu, että geneettinen muunnos autophagy geeni

ATG16L1

on merkittävä vaikutus alttiuteen NMTC [20]. Tässä tutkimuksessa olemme laajentaneet Päämääränä tutkimus voidaan arvioida yhdistyksen paljon laajempi valikoima geneettisiä variantit autophagy geenien kanssa alttiuden NMTC, etenemisen ja lopputuloksen.

Materiaalit ja menetelmät

etiikka selvitys

tutkimus hyväksynyt eettinen komitea Radboud University Medical Centre, Nijmegen, Hollanti. Kaikki potilaat antoivat tietoon perustuvan suostumuksen. Tutkimus on suoritettu noudattaen Helsingin julistuksen.

kilpirauhaskarsinoomaa potilaiden

Kaikki potilaat, joilla histologisesti varmennettu ei-medullaarinen epiteelisolujen peräisin NMTC jotka kävivät poliklinikalla osastolla of Endocrinology Department of Internal Medicine, Radboud University Medical Centre, Nijmegen, Hollanti, pyydettiin osallistumaan geenitestausta. Rekrytointi potilaista käytiin marraskuussa 2009 ja kesäkuussa 2010. Ensisijainen hoito potilaiden koostui kokonaan tai lähes kokonaan kilpirauhanen kaikissa potilaiden, ja modifioitu radikaali imusolmuke dissections potilailla, joilla on vahvistettu solmukohtien etäpesäkkeitä. Tämän jälkeen ablaatio radioaktiivisen jodin (I

131, RAI) jäljelle kilpirauhaskudoksen 4-6 viikkoa leikkauksen jälkeen. Tarvittaessa potilaita hoidettiin useita kertoja RAI päästä peruuttamista. Alkuperäinen lääke määriteltiin havaittavan kilpirauhasta stimuloivan hormonin stimuloidaan tyreoglobuliinin (Tg) ilman anti-Tg-vasta-aineita ja ei näyttöä paikallista alueellista sairaus tai kaukana etäpesäke on koko kehon jodi skannaukset (WBS) ja /tai kaulan ultraäänitutkimus kokeet kuudesta yhdeksän kuukauden kuluttua RAI ablaation. Kasvaimen uusiutumisen määriteltiin uusia todisteita paikallista alueellista sairaus tai kaukana etäpesäke onnistuneen ensisijainen hoito. Tämänhetkinen tautitilanne määriteltiin ”remissiossa” tapauksessa havaita Tg puuttuessa anti-Tg-vasta-aineita ja ei näyttöä paikallista alueellista sairaus tai kaukaisia ​​etäpesäkkeitä viime seurantakäynnin. Pysyvät tautitilanne määriteltiin havaittavan Tg ja /tai näyttöä paikallista alueellista sairaus tai kaukaisia ​​etäpesäkkeitä.

Demografiset ja kliinisiä tekijöitä (kasvainhistologiaa ja TNM lavastus), käsittely (lukumäärä RAI terapiaistuntojen, kumulatiivinen RAI annos ), seuranta-ajan, määrä uudelleen toimintaan ja ulkoista sädehoitoa, tarvittaessa haettiin potilaan potilastiedot (taulukko 1). Alankomaiden Väestöpohjaisissa kontrolliryhmä koostui 189 terveen kontrollin (48% naisia, keski-ikä 61 ± 10 (SD) vuotta), joilla ei ole todisteita kilpirauhassyövän tai muiden pahanlaatuisten kasvainten.

Genotyping

laskimoverta peräisin cubital vein kaikkien osallistujien 10 ml EDTA-putkiin (Monoject). DNA eristettiin kokoverestä käyttäen eristyspakkausta Puregene (Gentra Sytems, MN, USA), mukaisesti valmistajan protokollaa. Coding kuin synonyymi yhden emäksen monimuotoisuus (SNP) ja muutama SNP transloimattomat alueilla analysoitiin geenien valittiin perustuen aiemmin julkaistu assosiaatioita ihmisen sairauksien ja /tai tunnettua toiminnallista vaikutuksia proteiinien toimintaa tai geenin ilmentymisen. Yhteensä 10 SNP

ATG2B

,

ATG5

,

ATG10

,

IRGM

,

LAMP1

,

LAMP3

ja

WIPI1

genotyypattiin (taulukko 2) kanssa käyttämällä massaspektrometriaa genotyypitys alustalla. Kaikki SNP ovat Hardy-Weinberg tasapainon sekä potilaiden ja kontrolliryhmiin. Laadunvalvonta suoritettiin monistamalla näytteitä sisällä ja välillä levyt ja sisällyttämällä positiivisen ja negatiivisen kontrollin näytteitä.

Tilastollinen

Ero genotyyppi taajuuksien välillä potilaiden ja ohjaus ryhmä analysoitiin määräävässä, geeni annostus ja väistyvä malli logistisen regressiomallin. Vaikutus genotyyppien epiteeli- johdettu NMTC herkkyys arvioitiin laskemalla kertoimet suhteet (syrjäisimpien) ja niiden 95%: n luottamusväli (95% CI) käyttäen samaa tilastollisia menetelmiä. Olemme myös suorittaa χ

2 analyysiä, ja tarvittaessa logistista regressiota, onko kasvaimen kokoa, kumulatiivinen RAI annos, useita RAI hoitojen tautinsa jälkeen kilpirauhanen plus radio-ablaatio (jos on) ja virran tautistatuksen liittyi genotyyppi analysoitiin autophagy geenejä. Seuraavat muuttujaa: 1) kasvaimen koon tehtäessä diagnoosia luokiteltu 6

th painos UICC TNM luokittelu [21]; 2) määrä RAI hoitojen (myös RAI ablaatio) kuin 0-1 hoidot (esim. Ei RAI ablaation tai yksinomaan ablaatio kilpirauhasjäämien jälkeen (lähes) koko kilpirauhanen) tai ≥2 hoidot; 3) kumulatiivinen RAI annostus kuin 0-3,7 GBq (0-100 mCi), 3,8-7,4 GBq (101-200 mCi) tai 7,4 GBq ( 200 mCi); 4) tautitilanteesta ablaation jälkeen kun remission tai jatkuvaa ja 5) tämän taudin aseman peruuttamista, pysyvä tai toistuva (oltua aiemmin dokumentoitu remission).

testaamiseksi Kolmea eri genotyyppiryhmien (homotsygoottinen villi tyyppinen (vanha), heterotsygoottinen, homotsygoottinen variantti (johdettu)) keskimääräisessä ikä diagnoosin, sukupuoli jakelu tai kasvainhistologiaa (mahdollisten sekoittavien tekijöiden), yksisuuntainen ANOVA ja Pearson χ

2 analyysiä käytettiin tarvittaessa. Kaikki tilastolliset analyysit tehtiin SPSS ohjelmistopaketti (versio 20.0). Kaiken tilastolliset testit olivat kaksipuolisia ja p-arvo alle 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevä.

Tulokset

Geneettinen alttius analyysi

Valitse kaikki potilaat, joilla NMTC käyneiden poliklinikalla Radboud University Medical Centre, Nijmegen, Hollanti välillä marraskuussa 2009 ja kesäkuussa 2010 139 potilasta (104 naista, keski-ikä 38,9 ± 12,8 (SD) vuotta ajankohtana verinäytteitä) suostui osallistumaan tutkimukseen. Kliininen ja demografiset ominaisuudet NMTC potilaista on esitetty taulukossa 1. Mitään tilastollisesti merkittäviä eroja ei havaittu potilailla, joilla on eri autophagy geneettinen variantti genotyypit suhteen keskimääräinen ikä diagnoosin, sukupuolesta tai kasvainhistologiaa (tuloksia ei ole esitetty).

tilastollinen analyysi autophagy geneettisiä variantteja NMTC alttius osoitti tilastollisesti merkitsevä Assocation kanssa

ATG5

rs2245214 yhden emäksen monimuotoisuus. Analyysi soveltamalla hallitseva malli osoitti suurentunut CG /GG-genotyyppi diagnosoimiseksi NMTC verrattuna CC-genotyyppi (OR = 1,85, P = 0,042), kun taas tilastollisesti merkitseviä saavutettiin joko väistyvä mallia tai geeni annostus malli (tuloksia ei ole esitetty). Muiden autophagy perimä tutkittu, ei tilastollisesti merkitseviä eroja havaittiin koskevat alttius kehittää NMTC minkään yhdistyksen mallien testattu eli resessiivinen, geeni annostus ja hallitseva mallit (taulukko 3 ja tuloksia ei esitetty).

genotyyppi – fenotyyppi yhdistysten

sisällä NMTC potilaan kohortin yhdistysten välillä genotyypin ja kasvaimen kokoa (T vaihe), määrä I

131 hoidot, kumulatiivinen I

131 annosta, tautinsa jälkeen ablaatio ja nykyinen tautitilanne arvioitiin käyttäen Pearsonin χ

2 analyysiä. Sillä

ATG5

rs2245214 yhden emäksen monimuotoisuus tulokset on esitetty taulukossa 4. ei ollut tilastollisesti merkittäviä eroja potilaiden eri genotyyppiryhmien suhteen TNM pysähdyspaikan, määrä RAI hoitoja, kumulatiivinen RAI annos ja nykyinen tautitilanne (taulukko 4). Lisäksi ei yhdistysten havaittu mitään muita tutkittuja autophagy geneettisiä variantteja näillä kliinisten parametrien (tuloksia ei ole esitetty).

Keskustelu

Tämä tutkimus suoritettiin tutkia yhteisten geneettisiä variantteja ihmisen autophagy geenit liittyvät NMTC alttius, vakavuus ja /tai kliinisten tulosten. Huomasimme, että yksi valituista perimä,

ATG5

rs2245214 yhden emäksen monimuotoisuus, liittyy merkittävästi NMTC alttius, mutta ei NMTC vakavuus tai sairaus. Lisäksi yksikään muista valituista autophagy SNP: itä, jotka liittyvät joko alttius NMTC, sairauden vakavuudesta tai kliininen tulos.

Kaikki tutkitut proteiinit ovat mukana autophagy koneita, jotkut alkuvaiheessa autophagosome muodostus (ATG2B, ATG5, ATG10, IRGM ja WIPI1), toiset myöhään vaiheessa autophagosome-lysosomifuusio (LAMP1 ja LAMP3) [22], [23]. Tässä prosessissa autophagosome muodostumisen, ATG5 rekrytoimista osallistua suuri proteiinikompleksi yhdessä ATG12 ja ATG16L1 koota kaksinkertainen ympäröivän kalvon autophagic lastin [24], [25]. Autophagy on aktiivinen-tasojen kaikissa solutyypeissä, jossa uskotaan pelata siivous rooli kierrätykseen solunsisäisten komponenttien.

kannalta syövän, rooli autophagy on monimutkainen ja riippuu syövän ja vaiheessa taudin. Viat autophagy voivat välittää syövän synnyn kautta kertymistä proteiinia aggregaatit ja vaurioituneet organelles. Toisaalta, apoptoottisten-kompetentteja soluja autophagy on cytoprotective, koska nämä solut riippuvat autophagy kattamiseksi lisääntynyt energiankulutus [9]. Huolimatta tärkeä rooli autophagy varten patogeneesin syövän, yllättävän vähän tiedetään geneettistä vaihtelua autophagy geenien ja sen vaikutus syövän synnyn. Esillä olevassa tutkimuksessa arvioimme vaikutus laajan geneettisiä variantteja autophagy geenejä alttius ja hoitotuloksia eriytetyn epiteelisolujen peräisin NMTC.

Tämä geneettinen yhdistys tutkimus paljasti, että G-alleelin

ATG5

rs2245214 SNP liittyy lisääntynyt alttius kehittää NMTC. Sen sijaan tämä

ATG5

SNP ei liittynyt NMTC vakavuus ja tulokseen kuin heijastuu TNM pysähdyspaikan, kumulatiivinen RAI annos ja sairaus pysyvyys. Se, että perimä muiden valittujen autophagy geenit eivät liity NMTC alttiuteen ja vakavuus meidän kohortissa NMTC potilaat voivat osoittaa, että joko nämä proteiinit eivät ole näkyvä rooli NMTC karsinogeneesissä tai seurauksia perimä toimintaa varten vastaavat proteiinit on suhteellisen rajallinen. Kuitenkin replikointi tutkimukset muissa NMTC kohortit tulisi suorittaa vakaasti osoittaa puute yhdistyksen näiden geneettisiä variantteja kanssa NMTC alttiuteen ja vakavuus.

Genetic vaihtelu

ATG5

on aiemmin yhdistetty systeemistä punahukka (sama SNP) [26], [27], astma [19] ja neurodegeneratiivinen sairaus [28], mikä osoittaa merkittävää roolia ATG5 ihmisten terveyden ja sairauden. Kuitenkin seurauksia näillä geneettistä vaihtelua on

ATG5

varten proteiinin toiminnalle ovat vielä tuntemattomia ja takaa lisätutkimuksissa voidaan viitata myös aiemmin raportoitu ei-autophagic toimintoja ATG5 [29], [30].

edellisen raportin geneettisen yhdistyksen

ATG16L1

T300A polymorfismi (rs2241880) kanssa NMTC herkkyys ja vakavuus [20] on nyt pidennetään osoitti yhdistyksen

ATG5

rs2245214 polymorfismi kanssa NMTC alttius esillä olevassa tutkimuksessa, joka vahvistaa roolia autophagy in NMTC synnyssä. Huomattavaa on, että mitään lisäainetta vaikutukset kaksi SNP

ATG5

ja

ATG16L1

havaittiin, mikä osoittaa, että molemmat SNP toimia itsenäisesti. Mielenkiintoista, molemmat rooli autophagy vuonna NMTC ja terapeuttisten mahdollisuuksien kohdistaminen autophagy varten NMTC kohtelun vahvistunut muissa tutkimuksissa [10], [31] – [33].

Monet tutkimukset ovat osoittaneet merkittävää roolia autophagy in NMTC synnyssä, joka edustaa yksi merkittävimmistä alavirtaan polkuja usein poikkeavasti säännellyn RAS /RAF /MEK /ERK ja PI3K /Akt /mTOR reittejä NMTC, mikä inaktivaatio autophagy koneen [34], [35]. Mukaisesti näissä tutkimuksissa, aktivoituminen autophagy estämällä mTOR kinaasin tuloksia resensitization on NMTC on kemo- ja sädehoidon [33]. Sen sijaan on myös vastakkaiset vaikutukset signaloinnin näiden onkogeenien on kuvattu, jotka aktivoivat pohjapinta autophagy, osoittaa monimutkainen ja kontekstisidonnaisia ​​vaikutuksia näiden reittien on autophagy [36] – [38]. Geneettistä vaihtelua on autophagy geenien johtaa joko vähemmän tai enemmän toiminnallisia autophagy koneet voivat myöhemmin johtaa poistetun terapiassa herkkyys ja lisääntynyt Karsinogeneesin tarjoaa mahdollisen mekanismin taustalla havaittu geneettisiä kytkentöjä. Lisätutkimukset ovat perusteltuja leikellä roolin autophagy joko edistää tai estämään syövän synnyn ja hoito herkkyys yhteydessä NMTC alatyyppejä tunnistaa tehokkaimmat kohdistettuja hoitomuotoja.

Tärkeä seikka on tutkittava, että korjaus useiden testaus tässä tutkimuksessa. On otettava huomioon, että hakiessaan korjaus useita testaus, tilastollinen merkitys

ATG5

rs2245214 SNP yhdessä NMTC herkkyys katoaa. Toinen rajoitus, joka on otettava huomioon, on puuttuvat tiedot pisteet kliinistä arviointia TNM stageing, joka on pienentänyt tilastollinen voima osoittaa merkittäviä eroja. Saatu tieto tässä tutkimuksessa siis vahvistettava suuremmissa mahdollisille kohortteja jotta tehdä lopullisia johtopäätöksiä lopullista asemaa geneettisten polymorfismien kuvata tässä. Tästä huolimatta on kuitenkin tärkeää todeta, että aikaisempi yhdistyksen välillä

ATG16L1

ja NMTC antaa epäsuoraa tukea havainnot tässä tutkimuksessa.

Yhteenvetona olemme tunnistaneet

ATG5

rs2245214 geneettinen variantti kuin geneettinen alttius tekijä kilpirauhasen syövän synnyn. Nämä havainnot korostavat terapeuttista potentiaalia modulaation ATG5 ja ATG16L1, todennäköisesti osana autophagy koneen, uutena hoidon strategia NMTC potilaille.