PLoS ONE: Sammenslutningen af ​​Alpha B-crystallin genotyper med Oral Cancer modtagelighed, Survival, og Gentagelse i Taiwan

Abstrakt

Baggrund

Alpha B-crystallin (CRYAB) er et protein, der fungerer som “molekylære chaperone” bevare intracellulær arkitektur og cellemembran. Også CRYAB er stærkt antiapoptotisk. Unormal CRYAB udtryk er en prognostisk biomarkør for oral cancer, mens dens genomiske variationer og foreningen med carcinogenese aldrig blevet undersøgt.

Metode /Finde

Derfor har vi en hypotese, at

CRYAB

single nukleotid polymorfier kan være forbundet med oral cancer risiko. I dette hospital-baseret undersøgelse, sammenslutningen af ​​

CRYAB

A-1215G (rs2228387), C-802G (rs14133) og intron2 (rs2070894) polymorfier med oral cancer i en Taiwan befolkning blev undersøgt. I alt blev 496 mundtlige kræftpatienter og 992 alders- og køns- matchede raske kontrolpersoner genotypebestemmes og analyseret. Et væsentligt anderledes frekvens fordeling blev fundet i

CRYAB

C-802G genotyper, men ikke i A-1215G og intron2 genotyper, mellem de orale kræft og kontrolgrupper.

CRYAB

C-802G G allelen tillagt en øget risiko for kræft i mundhulen (

P

= 1,49 × 10

-5). Patienter der bærer CG /GG på

CRYAB

C-802G var af lavere 5-års overlevelse og højere recidivraten end CC (

P

0,05).

Konklusion /betydning

Vores resultater giver det første bevis på, at G-allel af

CRYAB

C-802G er korreleret med oral cancer risiko og denne polymorfi kan være en nyttig markør for oral cancer tilbagefald og overlevelse forudsigelse for klinisk henvisning

henvisning:. Bau DT, Tsai CW, Lin CC, Tsai RY, Tsai MH (2011) Sammenslutningen af ​​

Alpha B-crystallin

genotyper med Oral Cancer modtagelighed, Survival, og Gentagelse i Taiwan. PLoS ONE 6 (9): e16374. doi: 10,1371 /journal.pone.0016374

Redaktør: Songtao Shi, University of Southern California, USA

Modtaget: September 18, 2010; Accepteret: 18. december 2010; Udgivet: 7 September, 2011

Copyright: © 2011 Bau et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Denne undersøgelse blev støttet af forskningsbevillinger fra National Science Council (NSC 98-2320-B-039-010-MY3) (https://nscnt12.nsc.gov.tw/RS09/Modules/Personal/Personal_Researcher_index.aspx). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Oral cancer, som er en førende årsag til død og vansiring i hele verden [1] – [4], har rangeret på 4

th kræft i taiwanske mandlige befolkning [5]. Der er et presserende behov for at udvikle rutinemæssige præoperative markører til overs patienter med dårlig prognose efter operation eller anden behandling, og på den anden side, at identificere patienter med risiko for tidlig recidiv og begrunde profylaktisk hals dissektion og adjuverende samtidig kemostråleterapi såvel som dem, der kunne drage fordel fra forskellige behandlinger uanset deres tumorstørrelse eller iscenesættelse. De, der er identificeret større risiko for oral cancer tilbagefald og /eller metastase skal opdages tidligere og fulgt op oftere for at nyde længere liv med udviklingen af ​​nyttige markører for prognose forudsigelse.

Alpha B-crystallin (CRYAB ) er et medlem af den lille varmeshockprotein (sHSP) -familien og en molekylær chaperone udtrykt i forskellige væv [6], [7]. De seneste oplysninger har fastslået, at CRYAB præsenterer ikke kun i øjet, men også i hjerte, hud, hjerne, rygmarv, og lungevæv [6], [8]. I pattedyr er der tre klasser af crystalliner: alpha, beta og gamma, hver bidrager ligeligt til den samlede masse af linsen. Fra proteomik eller proteinniveau undersøgelser er det for nylig blevet erkendt, at CRYAB kan spille en rolle i udvikling af cancer. I 2005 er det rapporteret, at

CRYAB

blev nedreguleret på mRNA niveau fra orale kræftpatienter sammenlignet med normal mundslimhinden [9]. Men i modsætning til den meget udtryk i normal mundslimhinden, patienter med negativt eller lavere CRYAB påvist i deres tumorsites havde bedre sygdomsfri overlevelse end de patienter, hvis tumorer farves kraftigt. Tværtimod blev det rapporteret, at fra et proteomics screening i Taiwan, CRYAB var signifikant opreguleret i den primære væv fra orale kræftpatienter [10]. I 2010 blev lignende resultater rapporteret i en mus oral cancer model via samtidigt 8-ugers behandling med 4-NQO (200 mikrogram /ml) og arecolin (500 mikrogram /ml) [11]. Trods uenighederne rejst mellem forskellige etik og befolkninger undersøgte, den genomiske status

CRYAB

og forbindelsen mellem dens genotype og klinisk resultat er stort set ukendt.

For at forstå den genomiske rolle

CRYAB

i oral cancer, har vi valgt tre enkelt nukleotid polymorfier (SNP) af

CRYAB

, A-1215G (rs2228387), C-802G (rs14133), intron 2 (rs2070894), og undersøgte deres genotypisk fordeling i en stor taiwansk oral cancer befolkning. Desuden er de to kliniske resultater bidrager til den højeste dødelighed af kræft i mundhulen, metastaser og tilbagefald, blev analyseret for deres sammenslutninger med

CRYAB

genotyper.

Resultater

kliniske karakteristika af oral cancer-patienter og kontroller er vist i tabel 1. Der var ingen signifikant forskel mellem de to grupper i deres alder og køn, mens patienterne er meget højere udsat for de miljømæssige risikable faktorer for oral cancer i Taiwan, rygning, alkohol drikke og betel quid tygge vaner (tabel 1). Hyppigheden af ​​genotyperne og alleler for

CRYAB

A-1215G, C-802G, og intron 2 for deltagerne er vist i tabel 2. Genotype distribution af forskellige genetiske polymorfier af

CRYAB

C-802G er signifikant forskellig mellem orale kræft og kontrolgrupper (

P

0,05), mens de for A-1215G eller intron 2 var ikke signifikant (

P

0,05) ( tabel 2). Også de allele fordelinger af

CRYAB

C-802G (

P

= 1,49 * 10

-5, OR = 1,51, 95% CI = 1,25-1,83), ikke dem af A-1215G (

P

= 0,8593, OR = 0,91, 95% CI = 0,31-2,62) eller intron2 (

P

= 0,1366, OR = 1,16, 95% CI = 0.95- 1.41), viser sig at være associeret med modtagelighed for oral cancer (tabel 2). For at opsummere, G-allel og GG eller CG genotype

CRYAB

C-802G er forbundet med oral cancer risiko og kan være biomarkører for oral påvisning kræft. Det repræsentative PCR-baseret begrænsning analyser til

CRYAB

C-802G polymorfier er vist i figur 1.

M: 100 bp DNA størrelse markør, G /G: enzym ufordøjelig homozygot, C /G: heterozygot, og C /C:. enzym fordøjelige homozygot Vejviser

for at vurdere den prognostiske værdi af

CRYAB

genotyper, forholdene mellem sygdomsfri overlevelse , gentagelse, metastaser og

CRYAB

C-802G genotyper blev analyseret. Først de orale kræftpatienter bærer

CRYAB

C-802G CG haft en betydelig tendens til nedsat sygdomsfri overlevelse, og patienterne bærer

CRYAB

C-802G GG havde den korteste sygdoms- overlevelse periode (figur 2). Den korte sygdomsfri kan primært afspejler lokalt recidiv. Mere end 80% (30 af 37) af patienterne, der transporterer

CRYAB

C-802G GG havde nodal tilbagevenden uden en avanceret N stadium (N0-1) ved den første diagnose. Interessant, vil patienterne have hyppige tilbagefald og høje sekundære primære tumor satser inden for de følgende fem år. For det andet, sammenlignet med dem med CC genotype, patienterne bærer

CRYAB

C-802G CG eller GG genotype havde en højere gentagelse sats inden for de følgende fem år (

P

= 0,228, OR = 2,08 , 95% CI = 1,11-3,92), men ikke en højere metastaser sats (tabel 3).

Statistisk analyse blev udført ved log-rank test.

diskussion

undersøgelsen havde til formål at undersøge sammenhængen af ​​

CRYAB

genotyper og clinicopathopogical variationer i Taiwan cancer oral patienter. Det er for nylig blevet erkendt, at CRYAB protein kan spille en rolle i oral cancerudvikling. I tidligere litteratur, blev det rapporteret, at CRYAB var signifikant overudtrykt i det primære væv fra orale kræftpatienter i Taiwan [10]. I 2010 i en tunge kræft musemodel udføres ved samtidigt 8-ugers behandling med 4-NQO (200 ug /ml) og arecolin (500 ug /ml) og trække i de følgende 20 uger, cellerne i tumorstederne havde højere udtryk for CRYAB end counterpart celler af sham-behandlede mus [11]. Men der var også nogle resultater udfordrende denne opregulering forening [9], [12]. Dette kan skyldes, at forskellige populationer af forskellige etik, genetisk baggrund, kulturer og miljø eksponering blev undersøgt. Fra synspunkter celle-line baserede undersøgelser blev det påvist, at overekspression af CRYAB i transformerede immortaliserede humane mammae epitelceller viste neoplastiske funktioner og luminale vækst, og disse ændringer blev hæmmet, når CRYAB udtryk blev stille ved hjælp RNA-interferens [13]. Overekspression af CRYAB i humane mammae epitelceller også dannet invasive brystcarcinomer i nøgne mus, inducerede epidermal vækstfaktor og forankringsuafhængig vækst, øget cellemigration og invasion, og aktiverede mitogenaktiveret proteinkinase /ekstracellulært signal-reguleret kinase (MEK /ERK ) pathway, hvilket antyder, at CRYAB kunne betragtes som onkoprotein [14]. Men der er endnu ikke nogen undersøgelse udført fra DNA-niveau for at undersøge den vigtige rolle,

CRYAB

i carcinogenese.

Baseret på den tidligere differential udtryk beviser, vi var stærkt interesserede og valgte tre SNP’er af

CRYAB

, to på promotorområdet (A-1215G og C-802G) og en ved intron 2 (intron2), for at undersøge deres foreninger med oral cancer risiko og prognose. Vi fandt, at

CRYAB

C-802G polymorfi, ikke A-1215G eller intron2, var forbundet med øget risiko for kræft i mundhulen (tabel 2), og den lokale recidiv rate (tabel 3). Også de orale kræftpatienter transporterer GG eller CG på det polymorfe websted havde lavere 5-års overlevelse end dem, der udfører homologe CC (figur 2). Interessant, patienterne bærer GG på

CRYAB

C-802G blev registreret til at have langt hyppigere tilbagefald og anden primære satser. Dette kan indikere, at

CRYAB

C-802G kunne være en predicator for kræft i mundhulen progression retning. Muligvis den genetiske polymorfi direkte påvirker den differentierede mønstre af CRYAB protein, ved udtryk og /eller funktionelle niveauer, og indirekte ubalancer normale funktioner andre CRYAB gener og proteiner, hvilket kan resultere i den mundtlige carcinogenese. Samtidig kan ændringen af ​​CRYAB proteinekspression i den ekstracellulære matrix forårsage små ændringer i mikromiljøet nær den primære oral tumor, for tilbagefald, men ikke for metastase. Dette kan begrundes med den rolle, CRYAB i tyrosinkinase signalering, som let kunne ændres i kræftceller. Den reducerede udtryk for CRYAB er først rapporteret at være forbundet med en negativ prognose i 2003 [15].

Ca. 10% af den tidlige fase hoved og hals pladecellekræft patienter udvikler locoregional recidiv og 15% til 25 % udvikle anden primære tumorer inden for 5 år fra første diagnose [16], [17]. Som diagnostiske og terapeutiske metoder fortsætte med at udvikle, evnen til præcist at forudsige anden primære tumor /recidiv i den tidlige fase mundtlige kræftpatienter vil lette intensiv overvågning eller målrettet indgreb for højrisikopatienter og derved reducere mortalitet og morbiditet. I denne undersøgelse, at patienterne bærer

CRYAB

C-802G CG eller GG genotype viste sig at have en højere gentagelse sats inden for de følgende fem år, men ikke en højere metastaser sats (tabel 3).

forekomsten af ​​anden primære tumorer kan skyldes de subtile forandringer af mikromiljøet, der er blevet akkumuleret for at nå grænsen for tumorigenese i patienter af risikofyldte genotyper, såsom GG ved

CRYAB

C-802G. Den funktionelle undersøgelse af denne SNP, og hvordan CRYAB protein interagerer med proteiner i ekstracellulær matrix i mundtlig carcinogenese også brug for yderligere undersøgelser. I fremtiden kollektive beviser fra større og forskellige årgange ved hjælp af denne SNP kan bidrage til oral cancer iscenesættelse, resultatet retning forudsigelse, og mere effektiv og integrativ strategi.

Det er første fandt, at SNP ved promotor-regionen i

CRYAB,

C-802G, er forbundet med oral cancer modtagelighed, tilbagefald, og 5-års sygdomsfri overlevelse, men ikke metastaser. Da dårlig lokal-regional kontrol og nem gentagelse er de vigtigste årsager til behandlingssvigt i oral cancer terapi, kan resultaterne af denne undersøgelse give mere forudsigende vejledning information til ikke blot at forebygge, men pleje, terapi og opfølgning af disse patienter højere risiko for kræft tilbagefald og lavere 5-årige overlevelsesrate.

Materialer og metoder

Undersøgelse befolkning og prøvetagning

Fire hundrede og Ninety Six kræftpatienter diagnosticeret med oral kræft blev rekrutteret på ambulatorier i almen kirurgi mellem 2005-2008 ved China Medical University Hospital, Taichung, Taiwan, Kina. De kliniske karakteristika for patienter omfatter histologiske detaljer blev alle sorteres og defineret af ekspert kirurger. Alle patienter frivilligt deltog, gennemført en selvadministreret spørgeskema og forudsat perifere blodprøver. Dobbelt antal ikke-kræft raske frivillige som kontroller blev udvalgt ved at matche for alder, køn og nogle aflad efter indledende stikprøver fra Health Undersøgelse Kohorte af hospitalet. Kriterierne for kontrolgruppen udelukkelse inkluderet tidligere malignitet, spredt kræft fra andre eller ukendt oprindelse, og eventuelle familiære eller genetiske sygdomme. Begge grupper færdig et kort spørgeskema, som omfattede nogle aflad og de blev registreret. Vores undersøgelse blev godkendt af Institutional Review Board of China Medical University Hospital og skriftlig informeret samtykke blev opnået fra alle deltagere.

genotypebestemmelse analyser

Genomisk DNA fra orale kræft og sundhed kontrolpersoner var fremstillet ud fra perifere blodleukocytter bruger QIAamp Blood Mini Kit (Blossom, Taipei, Taiwan) og yderligere behandlet i overensstemmelse med tidligere undersøgelser [18] – [24]. Kort beskrevet blev følgende primere anvendt til

CRYAB

A-1215G (rs2228387): 5′-ACCTGTTGGAGTCTGATCTT-3 ‘og 5′-ATGCACCTCAATCACATCTC-3’; for

CRYAB

C-802G (rs14133): 5′-TTGACCATCACTGCTCTCTT-3 ‘og 5′-TTGGCAATGTGACACATACC-3’; for

CRYAB

intron 2 (rs2070894): 5′-GTCTAGAAGACTAAGTTAGG-3 ‘og 5′-AGAGAAGTCACAACTCAAGT-3’; Følgende cykliseringsbetingelser blev udført: en cyklus ved 94 ° C i 5 minutter; 35 cykler ved 94 ° C i 30 s, 55 ° C i 30 s og 72 ° C i 30 s; og en endelig forlængelse ved 72 ° C i 10 min. PCR-produkterne blev undersøgt efter fordøjelse med

Fau jeg

,

Fat Jeg

, og

DPN jeg

, restriktionsenzymer for A-1215G (klip fra 212 bp En type i 67 + 145 bp G type), C-802G (klip fra 363 bp G type i 85 + 278 bp C type), og intron 2 (klip fra 363 bp T-typen til 74 + 339 bp C-type), hhv.

statistiske analyser

I vores undersøgelse,

o

nly disse kampe med alle SNPs data (sag /styring = 496/992) blev udvalgt til den endelige analyse. For at sikre, at den kontrol blev anvendt, var repræsentative for den almindelige befolkning og for at udelukke muligheden for genotypning fejl, afvigelsen af ​​genotypefrekvenserne af

CRYAB

SNPs i kontrolpersoner fra dem, der forventes under Hardy-Weinberg ligevægt var vurderet ved hjælp af goodness-of-fit test. Pearsons tosidet Chi-square test eller Fishers eksakte test (når det forventede antal i en celle var mindre end fem) blev anvendt til at sammenligne fordelingen af ​​

CRYAB

genotyper mellem cases og kontroller.

Det primære resultat var sygdomsfri overlevelse. De endepunkter omfattede lokale kræft tilbagefald og metastaser. Opfølgning oplysninger var tilgængelige for alle patienter på det 5-års tidspunkt. Sygdomsfri overlevelse tid blev beregnet fra datoen for behandlingen indtil tidspunktet for tilbagefald, defineret som tilbagefald på samme sted eller påvisning af metastaser, herunder gentagelse i nakken lymfeknuder. Genotyperne blev kodet antager en allel dosis-effekt (CC vildtype = 0, CG heterozygot bærer af det muterede allel = 1, GG homozygot bærer af det muterede allel = 2). Sygdomsfri overlevelse kurver blev genereret af Kaplan-Meier-metoden og verificeres ved log-rank test. Betydningen niveau blev sat til

P

. 0,05