PLoS ONE: Funktionelle Polymorphisms af CHRNA3 Forudse Risiko for kronisk obstruktiv lungesygdom og lungekræft i Chinese

Abstrakt

For nylig har flere genom-dækkende forening undersøgelser (GWAS) identificerede mange modtagelige enkelt nukleotid polymorfier (SNPs) for kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) og lungekræft, som er to nært beslægtede sygdomme. Blandt disse SNP’er, er nogle af dem deles af begge de sygdomme, hvilket afspejler der er mulig genetisk lighed mellem sygdommene. Her testede vi den hypotese, at om disse delte SNPs er fælles indikator for risici eller prognose af KOL og lungekræft. To SNP’er (rs6495309 og rs1051730) placeret i nicotinacetylcholinreceptor alfa 3 (

CHRNA3)

gen blev genotype i 1511 patienter med KOL, 1559 lungekræfttilfælde og 1677 kontroller i de sydlige og østlige kinesiske befolkningsgrupper. Vi fandt, at rs6495309CC og rs6495309CT /CC variant genotyper var forbundet med øget risiko for KOL (OR = 1,32, 95% C. I. = 1,14-1,54) og lungekræft (OR = 1,57; 95% CI = 1.31-1.87), hhv. Den rs6495309CC genotype bidraget til en hurtigere nedgang i den årlige Tvungen ekspirationsvolumen i et sekund (FEV1) i begge KOL tilfælde og kontroller (

P

0,05), og det var forbundet med fremskredne stadier af KOL (

P

= 0,033); de rs6495309CT /CC genotyper tillagt en dårlig overlevelse for lungekræft (HR = 1,41, 95% CI = 1,13-1,75). De luciferaseassays viste desuden, at nikotin og andre tobaksvarer kemikalier havde forskellige virkninger på luciferaseaktiviteten af ​​rs6495309C eller T alleler. Men ingen af ​​disse effekter blev fundet for en anden SNP, rs1051730G A. Dataene viser en statistisk sammenhæng og foreslå biologisk plausibilitet, at rs6495309T C polymorfi bidraget til øgede risici og dårlig prognose for både KOL og lungekræft

Henvisning:. Yang L, Qiu F, Lu X, Huang D, ma G, Guo Y, et al. (2012) Funktionelle Polymorphisms af

CHRNA3

Forudsige Risiko for kronisk obstruktiv lungesygdom og lungekræft på kinesisk. PLoS ONE 7 (10): e46071. doi: 10,1371 /journal.pone.0046071

Redaktør: Raju Reddy, Emory University, USA

Modtaget: 19. april, 2012; Accepteret: August 27, 2012; Udgivet: 3 oktober 2012

Copyright: © Yang 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 National Natural Scientific Foundation of China giver 30671813, 30872178, 81072366 (JCL), og dels af 81.170.043 (PXR), 81.001.278 (Y. Zhou), 30.872.142 (WDJ); Guangdong Provincial højtstående eksperter Tilskud 2010-79 (JCL); Changjiang Scholars og Innovative Research Team i University tilskud IRT0961 og Guangdong naturvidenskab fundament hold tilskud 10351012003000000 (NSZ). 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

KOL og lungekræft er de mest slående stigende lungesygdomme med rækker af fjerde årsag til død og den første cancer-relaterede dødsfald på verdensplan, henholdsvis [1], [2]. Rygning er den største risikofaktor for begge sygdomme, omkring 20-30% af rygerne udvikler KOL og 10-15% af rygere udvikler lungekræft [3], [4]. Flere almindelige patologiske mekanismer, der involverer i begge sygdomme er blevet foreslået, især den langsigtede inflammatorisk proces [5], [6] og epithelial- mesenkymale overgang (EMT), som menes at forårsage lunge carcinogenese i KOL periode [7] , hvilket afspejler KOL en risikofaktor for lungekræft [8]. Fordi både KOL og lungekræft er arvelige, kan de genetiske egenskaber giver dem denne dobbelte modtagelighed overlapper [9].

For nylig har elleve genom-dækkende forbindelsesundersøgelser (GWAS) rapporterede flere modtagelighed loci for KOL og lungekræft [ ,,,0],10] – [20]. Blandt dem blev fem studier udført for KOL i hvide som norsk, europæiske amerikanere, ikke-spansktalende amerikanere [10] – [14], og seks blev udført for lungekræft i forskellige befolkningsgrupper, herunder japansk, koreansk, kinesisk, amerikanere af europæisk afstamning og britiske [15] – [20]. Bemærkelsesværdigt, har alle disse undersøgelser viste, at de enkelte nukleotid polymorfier (SNP), blev placeret i nikotin acetylcholin receptor gener (

CHRNA3

,

CHRNB4

,

CHRNA5

), som blev kortlagt til kromosom 15 Q25 deles af de to sygdomme [10], [11], [14] – [18]. For eksempel, en GWAS udføres i det norsk ved hjælp Illumina s HumanHap550 genotype Bead Chip rapporteret, at SNP rs1051730 af

CHRNA3

var signifikant associeret med KOL risiko (

P

= 5,74 × 10

– 10) [11], og en anden undersøgelse foretaget i amerikansk rapporteret, at SNP rs8042374 i 15 Q25 var modtagelighed loci for lungekræft (

P

= 7.75 × 10

-12) [16]. Imidlertid kan denne delte genetiske ætiologi simpelthen skyldes nicotine- afhængighed fordi disse SNP’er også er forbundet med rygning adfærd [21], [22]. Alligevel blev der rapporteret kontroversielle fund i aldrig rygere. Studier i amerikanske og britiske populationer viste, at disse SNPs ikke var forbundet med risiko for lungekræft hos ikke rygere, men undersøgelser i andre europæiske, japanske og kinesiske befolkningsgrupper rapporteret en signifikant sammenhæng i aldrig rygere [17], [23] – [25 ]. Det er sandsynligt, fordi der var passive rygere inkluderet som aldrig-rygere i disse undersøgelser, kan en sådan misklassifikation have forudindtaget foreningerne.

Genetiske effekter af nogle modtagelige SNPs kan variere mellem forskellige etniske grupper. En nylig kinesisk undersøgelse rapporterede, at de to mest betydningsfulde kausale SNPs (dvs. rs1051730, rs8034191) deles af lungekræft og KOL i de europæiske befolkninger ikke var forbundet med risiko for lungekræft i kinesiske befolkning [25]. De fandt en funktionel SNP (rs6495309) i

CHRNA3

gen, udøvede en effekt på regulering af genekspression, hvilket fører til en øget risiko lungekræft. Interessant nok var dette SNP også forbundet med KOL risiko i nordmændene [11]. Imidlertid har ingen undersøgelse undersøgte disse SNPs i KOL i kinesiske befolkning.

KOL og lungekræft er nært beslægtede, at samtidig studere disse modtagelige SNPs i begge sygdomme vil afsløre de genetiske mekanismer, som deles af disse sygdomme, der kan forklare hvorfor lungekræft incidens er høj i KOL-patienter. Endvidere er rygning altid forbundet med dårlig prognose af COPD og lungekræft [26], [27], kan disse SNP’er af nikotin-relaterede gener har nogle virkninger på prognose af COPD eller lungekræftpatienter. Derfor, i aktuelle undersøgelse, undersøgte vi foreningerne mellem to SNP’er (rs1051730 og rs6495309) i

CHRNA3

gen og risiko samt prognose af KOL og lungekræft i de sydlige og østlige kinesiske befolkningsgrupper. Vi analyseret yderligere funktionalitet af disse polymorfier med biologiske assays.

Metoder

Undersøgelse Emner

Vi gennemførte to hospitalsbaserede case-kontrol studier i sydlige og østlige kinesiske befolkningsgrupper. Kort fortalt den sydlige kinesiske befolkning omfattede 1025 KOL-patienter, 1056 lungekræftpatienter og 1061 normale kontroller blev anvendt som en opdagelse sæt og den østlige kinesiske befolkning inkluderet 486 KOL-patienter, 503 lungekræfttilfælde og 616 kontroller blev brugt som en validering sæt. De lungekræftpatienter er blevet beskrevet tidligere [28] – [31]; Definition af KOL var ifølge det globale initiativ for kronisk obstruktiv lungesygdom [2], kontrollerne var normal lungefunktion og var alder (± 5 år) og køn frekvens-matchet med KOL sager. Endvidere var der 510 lungekræftpatienter fra det sydlige Kina og 296 sager fra det østlige Kina, der havde fuldstændige overlevelse Resultater data for døden direkte forårsaget af lungekræft eller efterladte og 116 KOL-patienter og 357 kontroller havde mindst fire års opfølgning mellem 2002 og 2010 med årlige spirometriske opdagelser [26], [32], [33]. Alle deltagerne var etniske han-kinesere og de delte ingen slægtskab med hinanden, og ingen havde blodtransfusion i de sidste 6 måneder. Deltageren blev bedt om at levere data om rygning status, præ-eksisterende KOL og andre faktorer, og at donere 5 ml perifert blod efter et informeret samtykke blev opnået fra alle deltagere i skriftlig form. Yderligere detaljer på prøver rekruttering og definitionen af ​​rygning status og andre faktorer i tillæg S1 og andre steder [28] – [30], [34]. Undersøgelserne blev godkendt af de institutionelle anmeldelse bestyrelser Guangzhou Medical University (etiske komité Guangzhou medicinske universitet: GZMC2007-07-0676) og Soochow University (etiske komité af Soochow University: SZUM2008031233).

SNP Valg og Genotypebestemmelse Analyse

Baseret på data fra offentliggjorte GWAS i KOL eller lungekræft, vi oprettet en database med indberettede SNP’er og

P

værdier for hver forening for sygdommene, og vi søgte den delte loci af begge sygdomme med self-made excel-fil (File S1). Syv SNP’er blev identificeret (dvs. rs1051730, rs1394371, rs1996371, rs4887077, rs6495309, rs667282 og rs8034191, figur S1). Alle disse SNPs var placeret i kromosom 15 Q25, og fem SNP’er (rs1051730, rs1394371, rs1996371, rs4887077 og rs8034191) var i stærkt koblingsuligevægt (LD) med hinanden (D ‘= 1,00, r

2 0,80), og de to andre SNPs rs6495309, rs667282 var også i stærkt LD (D ‘= 0,90, r

2 = 0,71) (figur S2). Derfor valgte vi to SNPs (rs1051730G A: Y215Y; rs6495309T C: -2109 bp til transskription indledende websted ATG). Som repræsentative SNPs, der dækker den genetiske information på over alle rapporterede GWAS SNPs

SNP genotypning blev udført ved PCR-RFLP-metoden. Kort fortalt primere [5’GCC ATC ATC AAA GCC CCA GGC TT-3 ‘(fremad) og 5’GGC AGG TAG AAG ACG AGC AC-3’ (tilbage)] og enzymet

Dra

I (New England Biolabs, Ipswich, MA, USA) blev anvendt til at identificere rs1051730G A genotyper. Primere [5’CTC CTG GCA TTC AGC AAA-3 ‘(fremad) og 5’AGG CGG CAG ATC ACC TAA-3’ (tilbage)] og enzymet

NLA

III (New England BioLabs) blev anvendt til at identificere rs6495309T C genotyper. 10% prøver blev udvalgt tilfældigt til at udføre gentagne assays for hver SNP, og resultaterne var 100% overensstemmende. Vi har også tilfældigt udvalgt 100 prøver til direkte sekventering for at bekræfte genotypebestemmelse resultater, og resultaterne var også 100% overensstemmende (figur S3).

luciferaseassays

To luciferase reporter plasmider indeholdt

CHRNA3

promoter region med enten rs6495309T eller C-allelen blev begavet fra Dr. Cheng Wu og Zhibin Hu [25]. Vi har registreret SNP’eme ‘virkninger på promotoraktivitet i værtscellerne under behandling af tobak ekstrakt eller tobak kemiske carcinogener [dvs nikotin, nikotin-afledt nitrosamin keton (NNK) eller Benzo [a] pyren (B (a) P) ]. Tobaksekstrakt var self fremstillet som beskrevet af Nakamura et al. [35]. Kort fortalt blev smog af to tændte cigaretter indsamlet af en sprøjte-pumpe og blev sendt til 50 ml DMEM-F12. Efter forsegling og fuldstændig blanding blev 1 M NaOH anvendes til at indstille dens pH til 7,4 og filtrere membran (porestørrelse: 0,22 um) blev anvendt til at fjerne bakterier. Vi podet 5 x 10

5 humane lunge cellelinjer, herunder 16HBE (en udødelig human bronchial epitel cellelinje), A549 (en human lunge-adenocarcinom-cellelinje) og H460 (en human lunge storcellet carcinom-cellelinie) i 24 brønde plader og transficeret dem med en pGL3-basisk konstrukt med rs6495309C eller T-allel. De tre cellelinier blev købt fra Cell Bank of Type Culture Collection of Chinese Academy of Sciences, Shanghai Institute of Cell Biology, Chinese Academy of Sciences. pRL-TK plasmid (Promega) blev co-transficeret som en normaliseret kontrol. Alle transfektioner blev udført in triplo. Efter at cellerne blev dyrket i 14 time blev en slutkoncentration på 10 uM nikotin, 100 nM NNK eller 1 uM B (a) P blevet tilsat til kulturerne henholdsvis [36]. Aktiviteterne i

CHRNA3-

pGL3 reporter med ildflueluciferase og den interne standard reporter med Renilla luciferase blev kvantificeret ved en Dual-Luciferase Reporter Assay System (Promega, Madison, WI, USA) efter 1 time behandling.

Statistisk Analyse

Chi-square test blev anvendt til sammenligning mellem grupper af kategoriske variable mellem cases og kontroller samt Hardy-Weinberg ligevægt test i kontrol. Foreninger mellem SNP’er og KOL samt lungekræft risici blev estimeret ved hjælp af en ubetinget logistisk regressionsmodel med justering for alder, køn, rygning status, og drikker status. Den bedste genetiske-effekt model for hver SNP på sygdomme risiko blev vurderet på grundlag af den mindste Akaike oplysninger kriterium (AIC) værdi [37]. 10.000 permutation tests blev anvendt til at estimere nøjagtig

P

værdier tilhørende

P

værdi for risiko KOL eller lungekræft. Stratificering analyse blev udført for at vise effekten af ​​mulige confounder faktorer på sammenhængen mellem CHRNA3 genotyper og lungesygdomme risiko, og gen-miljø interaktioner på KOL eller lungekræft risiko samt lungekræft overlevelse blev analyseret med en multiplikativ interaktion som når OR 11 OR 10 × OR 01, hvor OR 11 = OR når begge faktorer var til stede, OR 01 = OR når eneste faktor 1 var til stede, OR 10 = OR når kun faktor 2 var til stede [38]. Breslow-dages test blev anvendt til at analysere homogenitet mellem stratum-ORS i lagdeling analyse. Den effekt og stikprøvestørrelse Beregning (PS) software (https://biostat.mc.vanderbilt.edu/twiki/bin/view/Main/PowerSampleSize) blev anvendt til at beregne den statistiske styrke. En-vejs ANOVA test og den lineære regressionsmodel med justering for alder, køn, rygning status, og drikke status blev brugt til at analysere årligt fald af præ-bronkodilatator FEV1 af

CHRNA3

genotyper og de omkringliggende faktorer som alder , køn, rygning status, pack-år røget, drukket status, madlavning med kul, biomasse bruger, og KOL-stadier. Kaplan-Meier-metoden, log-rank test, og Cox proportionel risiko regressions model med justering for alder, køn, rygning status, histologi, stadier, kirurgi, kemoterapi og strålebehandling blev brugt til at vurdere virkningerne af

CHRNA3

genotyper samt de ovenstående omkringliggende faktorer og kliniske behandlinger på samlet overlevelse af patienter med lungecancer. Forskellen på luciferaseaktivitet blev analyseret ved Students

t

test. En to-halet

P

0,05 blev betragtet som statistisk signifikant, og SAS-software (version 9.1, SAS Institute, Cary, NC, USA) blev anvendt til alle analyser

Resultater

CHRNA3 genotyper og Risiko for KOL eller lungekræft

Demografi, udvalgte variable og kliniske oplysninger om KOL og lungekræftpatienter samt raske kontrolpersoner er præsenteret i tabel S1. Som vist, rygning status, pack-år røget, madlavning med kul, biomasse hjælp er fælles risikofaktorer for begge sygdomme (

P

0,05 for alle)

hyppighedsfordeling af. genotyper af de to SNPs i personer blev præsenteret i tabel 1. i opdagelsen sæt, fandt vi signifikante associationer mellem rs6495309T C genotyper samt alleler, og begge sygdomme risici (

P

0,05 for alle). Ifølge den mindste AIC værdi, rs6495309CC genotypen udøvede en signifikant øget risiko for KOL under recessive genetiske model (OR = 1,33; 95% CI = 1,10-1,60;

P

= 0,003), mens rs6495309CT /CC genotyper var forbundet med risiko for lungekræft under dominerende genetiske model (OR = 1,51; 95% CI = 1,21-1,87;

P

= 2,2 × 10

-4). Der blev dog ikke signifikant sammenhæng mellem de to sygdomme og genotyperne eller alleler fundet for SNP rs1051730G A (

P

0,05 for alle).

Vi valideret kun foreningerne af rs6495309T C i det østlige kinesiske og resultaterne var konsekvente. Bærerne af rs6495309CC genotype havde en 1,32 gange øget KOL risiko (OR = 1,32, 95% CI = 1,02-1,71;

P

= 0,036) og rs6495309CT /CC genotyper havde en 1,66 gange øget lungekræft risiko (OR = 1,66, 95% CI = 1,21-2,26;

P

= 0,002). Foreningerne var homogene i to datasæt (KOL,

P

= 0,907; lungekræft,

P

= 0,549), er rs6495309CC og rs6495309CT /CC genotyper tillægges øget risiko for KOL (OR = 1,32, 95% CI = 1,14-1,54,

P

= 1,3 × 10

-4) og lungekræft (OR = 1,57; 95% CI = 1,31-1,87,

P

= 2,2 × 10

-7), (figur S4). I mellemtiden permutationen testen yderligere bekræftet over foreninger efter korrektion for 10.000 test resampling (korrigeret

P

= 0,001 for KOL

P

= 5,9 × 10

-6 for lungekræft, henholdsvis ).

KOL bidrager til en øget risiko for lungekræft, og dermed de negative genotyper kan have en additiv effekt på at øge risikoen for lungekræft med eksisterende KOL. I de individer med allerede eksisterende KOL, rs6495309C genotyper havde en intuitivt højere risiko for lungekræft (OR = 1,83, 95% CI = 1,04-3,21,

P

= 0,024) sammenlignet med de patienter uden eksisterende KOL (OR = 1,50, 95% CI = 1,24-1,81,

P

= 1,47 × 10

-5), men disse yderste periferi var ikke statistisk forskellige (Breslow-Day test:

P

= 0,364, data ikke vist).

stratificering analyse

Vi fusionerede de to populationer i lagdeling analyse for at øge undersøgelsen magt. Kun data for rs6495309T C polymorfi blev præsenteret, fordi rs1051730G A havde ingen yderligere positive resultater. Som vist i figur S4, der var betydelige forskelle på sammenhængen mellem de

CHRNA3

genotyper og den øgede risiko for KOL samt lungekræft i rygning status (Breslow-Day test:

P

= 0,043 for KOL

P

= 0,002 for lungekræft) som foreningerne var alle signifikant hos rygere (

P

0,05 for alle), men ikke i aldrig rygere (

P

0,05 for alle); og de var også betydning for risiko lungekræft (

P

= 0,028) og for KOL risiko med et grænsetilfælde signifikant (

P

= 0,098) i passive rygere. Desuden var der en signifikant højere risiko for lungekræft hos patienter med rs6495309CT /CC genotyper og passiv rygning fra forældre (OR = 3,53; 95% CI = 1,73-7,20;

P

= 0,001) sammenlignet med dem med ikke passiv rygning fra forældre (Breslow-Day test: alle

P

= 0,008) Men der var ingen signifikant forskel i effekten af ​​rs6495309T C efter alder, køn, drikke status, madlavning med kul, biomasse ved hjælp eller kliniske faser i begge sygdomme

Fordi der blev observeret en intuitivt signifikant interaktion mellem

CHRNA3

uønskede genotyper og risikoen for lungekræft (figur S4), vi yderligere viste interaktioner mellem SNP rs6495309T . C og rygning status med tre betingelser (nogensinde ryger, passiv ryger, rygning Avoider) på begge KOL og lungekræft risici i figur 1. Som vist, signifikante interaktioner mellem nogensinde rygning og rs6495309C genotyper blev observeret for risiko for begge sygdomme (

P =

0,048 for KOL

P =

0,003 for lungekræft), og mellem passiv rygning og rs6495309C genotyper på stigende risiko lungekræft (

P =

0,010). Hertil kommer, som vist i figur S4, passiv rygning fra forældre også interagerede med rs6495309CT /CC genotyper på at øge risikoen for lungekræft (

P

= 0,005) og KOL risiko med borderline signifikant (

P

= 0,051).

rygeren unddrager med rs6495309TT genotype er defineret som reference. Den rs6495309C variant genotype (r) interageret med rygning på risici for begge sygdomme, men kun interageret med passiv rygning på risiko lungekræft.

CHRNA3 genotyper og lungefunktionen

Som vist i figur 2, de rs6495309CC genotype luftfartsselskaber haft en betydelig højere gennemsnitlig årlig tilbagegang af præ-FEV1 end CT /CC genotyper i 116 KOL-patienter (CC: n = 36, -0,115 ± 0,086 L, CT /TT: n = 80, – 0.080 ± 0,059 L, Students

t

test:

P =

0,028, lineær regression test

P

= 0,023, figur 2A). Lignende resultat blev også observeret i 357 kontrolpersoner (CC: n = 115, -0,076 ± 0,077 L, CT /TT: n = 242, -0,095 ± 0,098 L, Students

t

test:

P

= 0,047, lineær regression test

P

= 0,045, figur 2B). Desuden rs6495309T C polymorfi var signifikant korreleret med KOL progression udstillet af KOL Guld stadier (

P

= 0,033)

A, Den gennemsnitlige årlige fald af præ-bronkodilatator FEV1 ved rs6495309T C genotyper i KOL-patienter. B, den gennemsnitlige årlige fald af præ-bronkodilatator FEV1 ved rs6495309T C genotyper hos raske kontroller. C, Kaplan-Meier overlevelse kurve for patienter med lungecancer ved rs6495309T C genotyper i Discovery sættet. D, Kaplan-Meier overlevelse kurve for patienter med lungecancer ved rs6495309T C genotyper i valideringen sættet. Den rs6495309CC variant genotype var forbundet med hurtigere fald af præ-bronkodilatator FEV1 i både KOL sager og kontroller, og rs6495309C genotyper tillagt en dårlig overlevelse for lungekræft.

Desuden, rygning status og pakke år røget var forbundet med den årlige nedgang af præ-bronkodilatator FEV1 i både KOL tilfælde og kontroller (

P

0,05), mens der anvender biomasse, KOL etaper havde en samme virkning i tilfælde og køn havde samme virkning i kontroller (

P =

0,032, tabel S2).

CHRNA3 genotyper og overlevelse af lungekræftpatienter

overlevelse analyse viste, at alder, rygning status, kliniske faser, kirurgisk operation, kemoterapi og radio strålebehandling blev alle signifikant associeret med overlevelse udfald af patienter med lungecancer (

P

0,05 for alle; tabel S3)

Som vist i tabel 2, et værre. overlevelse med en median overlevelsestid (MST) på 12 måneder blev observeret i rs6495309CT /CC genotyper luftfartsselskaber end 15 måneder i rs6495309TT genotype luftfartsselskaber i det sydlige Chinese (

P

= 0,026, figur 2C). Den Cox model analyse viste, at hazard ratio (HR) for rs6495309C genotyper på kræft død var statistisk signifikant (HR = 1,34, 95% CI = 1,03-1,74,

P

= 0,028). Resultaterne i det østlige Kina bekræftede yderligere disse resultater, hvor rs6495309 CT /CC genotyper luftfartsselskaber havde en meget lavere MST (13 måneder) end rs6495309TT genotype luftfartsselskaber med en 18 MST (Log-rank test:

P

= 0,025 COX model: HR = 1,55, 95% CI = 1,04-2,30,

P

= 0,028, figur 2D). Den samlede analyse af to populationer viste, at rs6495309CT /CC genotyper tillagt en 1.41-fold risiko død (95% CI = 1,13-1,75,

P

= 0,002) end rs6495309TT genotype for patienter med lungecancer.

Den negative genetiske effekt på lungekræft overlevelse blev derefter undersøgt i lagdeling analyse. Som vist i figur S5, sammenhængen mellem rs6495309CT /CC genotyper og dårlig lungekræft overlevelse var mere tydelig i mandlige, hos rygere, i undergrupper af mere pack-år røget, hos patienter med klinisk stadium I eller II, og hos patienter med skællede cellecarcinom type. Desuden var der ingen signifikant interaktion mellem rs6495309T C genotyper og miljømæssige faktorer på lungekræft overlevelse (

P

0,05 for alle).

Reporter Gene s Aktivitet

som vist i figur 3, bekræftede vi den højere reportergenaktivitet drevet af rs6495309C allel sammenlignet drevet af rs6495309T allelen [25], og tobaksekstrakt samt nikotin kunne inducere en højere promotoraktivitet for begge reportergener med rs6495309T eller C-allelen (

P

0,05 for alle cellelinjer). I mellemtiden kunne tobaksekstrakt og nikotin fremkalde en væsentlig højere øget luciferaseaktivitet drevet af rs6495309C allelen end drevet af T-allelen (Students

t

test:

P

0,05 for alle) . Desuden har vi også fundet, at NNK også moderat kunne øge transkriptionen aktivitet af rs6495309C konstruere end den rs6495309T konstruktion (

P

0,05 for alle). Der blev imidlertid ikke sådan virkning observeret under behandling af B (a) P.

A, 16HBE. B, A549. C, NCI-520. Kolonner, betyder fra tre uafhængige forsøg; barer, SD; og forskellen af ​​luciferaseaktivitet mellem C /T-allel og luciferaseaktiviteten niveauer ved kemisk behandling (luciferaseaktivitet med kemisk behandling – luciferaseaktivitet uden behandling) blev analyseret ved Students

t

test tobaksekstrakt, nikotin og NNK kunne fremkalde en væsentlig højere øget luciferaseaktivitet drevet af rs6495309C allelen end drevet af T-allelen

diskussion

Vores nuværende undersøgelse viste, at SNP rs6495309T . C i

CHRNA3

gen blev forbundet med en øget risiko og dårlig prognose for både KOL og lunge caner i kinesiske befolkningsgrupper. De rs6495309C variant genotyper (CC eller CT /CC) interageret med rygning på at øge risikoen for begge sygdomme, og potentielt med passiv rygning på risiko for lungekræft og KOL. Reporter assays viste, at nikotin og NNK, men ikke B (a) P kunne inducere en højere promotoraktivitet af rs6495309C allel end T-allel. Men for SNP rs1051730G A blev ikke signifikant sammenhæng observeret for hverken KOL eller lungecancer. Til vores bedste overbevisning, er dette den første undersøgelse for at afsløre SNP i

CHRNA3

gen blev forbundet med både KOL og lungekræft risici og prognose.

Den biologiske funktion af rs6495309C variant genotyper på stigende risiko lungekræft tidligere var blevet [25] beskrevet. Her viste vi, at rs6495309T C variation bidraget til en reduktion i de spirometriske fænotyper. Den hurtige nedgang i FEV1 er en markør for luftvejsobstruktion og anvendes til at vurdere sværhedsgraden af ​​luftvejsobstruktion [39], dette er i overensstemmelse med vores fund, at rs6495309CC genotypen var korreleret med værre KOL stadier. Undersøgelser har vist, at CHRNA3 forbundet med rygning afhængighed gennem høj ekspression af CHRNA3 i de centrale områder af hjernen [40], kan rs6495309CC genotype luftfartsselskaber forbruge flere cigaretter, hvilket fører til mere skade i lungefunktion [26], [41] . Konsekvent, lunge cancer patienter med de rs6495309C genotyper havde dårlig overlevelse, fordi rygning altid er forbundet med en nedsat overlevelse for lungekræft [27], og CHRNA3 funktioner til at fremme kemoterapi modstand gennem Akt-afhængig proliferation og NF-kappaB-afhængig overlevelse veje under stimulering af NNK [36], [42] – [44]. Tilsammen støttede vi at rs6495309T C polymorfi er en tilgængelig indikator for prognose af både COPD og lungekræft

Ved eksperimentelt at eksponere de transficerede celler med plasmiderne til tobaksrelaterede kemiske komponenter, fandt vi, at nikotin. inducerede et højere promotoraktivitet af

CHRNA3

under kontrol af promotoren med rs6495309C allel end med T-allelen. Derfor er disse rs6495309C allel bærere er mere modtagelige for at være nicotine- afhængighed. Interessant, vi fandt også, at NNK tillægges en øget udskrift aktivitet især for

CHRNA3

promotor med rs6495309C allel. Fordi

CHRNA3

er også en receptor af NNK, kunne vi antage, at NNK modulerer den negative genetiske effekt af rs6495309C genotyper på at øge lungesygdomme risiko, fordi NNK kan forårsage genmutation, DNA-skader, aktivering af onkogener og tumor-relaterede signalveje [45], [46]

i lagdeling analyse, foreningerne mellem rs6495309C variant genotyper og KOL samt risikoen for lungekræft var alle signifikant hos rygere, men ikke i aldrig rygere.; de var også betydning for risiko lungekræft, og borderline betydning for KOL risiko i passive rygere, som var nye fund. Den CHRNA3 SNP’er er forbundet med rygning adfærd [21], [22]; det er tænkeligt, at rs6495309C variant genotyper interageret med stadigt rygning på stigende KOL og lungekræft risiko, og mellem variant genotyper og passiv rygning på stigende risiko lungekræft, på grund af den modulerende af tobak rygning på CHRNA3. Desuden ville de personer bliver passive rygere i barndommen (passiv rygning fra forældre) med rs6495309C genotyper står over for en mere mærkbar høj risiko for lungekræft samt KOL, hvilket afspejler en fare risiko for forældres rygning på børn sunde. Tidligere undersøgelser havde kontroversielle resultater af sammenhængen mellem

CHRNA3

SNPs og lungesygdomme risikerer i aldrig rygere [16], [17], [25], hovedsagelig på grund af bias fra forskellige passiv rygning status. Her viste vi, at foreningen var betydelige i passiv ryger, men ikke i røg avoider, hvilket tyder på, at CHRNA3 SNPs kun kan udøve deres genetiske effekt i rygning-relateret population.

Som vi ved, KOL og lungekræft er de mest markante ryge-relaterede sygdomme og KOL anses for at være en vigtig risikofaktor for lungekræft [8]. Her er denne funktionelle kausal SNP rs6495309T C deles af KOL og lungekræft, støttet en iboende sammenkædning af rygning effekt på disse sygdomme. Desuden ville KOL tilfælde med rs6495309C genotyper lide en intuitivt højere risiko for lungekræft, hvilket indikerer en mulig disposition af KOL-patienter til udvikling af lungekræft i disse genotyper luftfartsselskaber. Men undersøgelser dybt ind undersøge og kontrollen af ​​disse angivne genetiske markører til at forudsige risikoen for lungekræft i KOL-patienter er afgørende.

Den foreliggende undersøgelse har flere styrker. I tidligere undersøgelser lungekræft case-kontrol, kontrollerne var kræft-fri fag uden at udelukke de KOL-patienter [15], [16], [18], [19], [25], [33], og dermed disse undersøgelser kunne ikke undgå den mulige confounding skævhed på at vurdere sammenhængen mellem de genetiske varianter og risiko for lungekræft. Her i vores designet case-kontrol undersøgelse, kontrollerne var alle kræft-fri og med normal lungefunktion, som tilladt os at samtidig sammenligne KOL og lungekræft grupper med samme kontrolgruppe. En sådan undersøgelse design hjulpet os til at optrævle den iboende forbindelse mellem KOL og lungekræft. Desuden er vores studie havde stor statistisk styrke for både KOL og lungekræft association analyse (98,3% for lungekræft, 94,5% for KOL). Men der var også nogle begrænsninger, fordi det var et hospital-baseret case-kontrol undersøgelse, der skal være selektionsbias eller oplysninger bias.