PLoS ONE: polymorfier i ERCC1 og XPF Gener og Risiko for mavekræft i en østlige kinesiske Population

Abstrakt

Baggrund

Arvelige funktionelle enkelt nukleotid polymorfier (SNP) i DNA-reparation gener kan ændre DNA-reparation kapacitet og dermed bidrage til kræftrisiko

Metoder

Tre

ERCC1

funktionelle SNPs. (rs2298881C A, rs3212986C A og rs11615G A) og to

XPF

/

ERCC4

funktionelle SNPs (rs2276466C G og rs6498486A C) blev genotype for 1125 gastrisk adenocarcinom tilfælde og 1196 kræft-fri kontrol ved Taqman analyser. Odds ratio (OR) og 95% konfidensintervaller (CI) blev anvendt til at estimere risiko foreninger, og falsk-positive rapport sandsynligheder (FPRP) blev beregnet til vurdering af væsentlige resultater.

Resultater

ERCC1

rs2298881C og rs11615A variant genotyper var forbundet med øget risiko mavekræft (justeret OR = 1,33, 95% CI = 1,05-1,67 for rs2298881 AC /CC og justeret OR = 1,23, 95% CI = 1,05-1,46 for rs11615 AG /AA, sammenlignet med deres fælles genotype AA og GG, henholdsvis). Patienter med 2-3

ERCC1

risiko genotyper havde signifikant øget risiko (justeret OR = 1,56, 95% CI = 1,27-1,93), sammenlignet med dem med 0-1

ERCC1

risiko genotyper, og denne risiko var mere markant i undergrupper af aldrig drikker, ikke-gastrisk Cardia adenocarcinom (NGCA) og klinisk fase i + II. Alle disse risici blev ikke observeret for

XPF

SNPs.

Konklusioner

Disse resultater tyder på, at funktionel

ERCC1

SNPs kan bidrage til risikoen for mavekræft. Større og veldesignede studier med forskellige etniske befolkningsgrupper er nødvendige for at validere vores resultater

Henvisning:. Han J, Xu Y, Qiu L-X, Li J, Zhou X-Y, Sun M-H, et al. (2012) polymorfier i

ERCC1

og

XPF

Gener og Risiko for mavekræft i en østlige kinesiske befolkning. PLoS ONE 7 (11): e49308. doi: 10,1371 /journal.pone.0049308

Redaktør: Xiao-Ping Miao, Huazhong Universitet for Videnskab og Teknologi, Kina

Modtaget: Juli 18, 2012; Accepteret: 8 oktober 2012; Udgivet 15. november, 2012 |

Copyright: © 2012 Han 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 forskning blev støttet af midler fra Kinas tusinde Talenter Program på Fudan University og bevillingen fra Sundhedsministeriet (tilskud nummer 201.002.007). 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

Gastrisk kræft er den anden hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald på verdensplan, med en anslået næsten en million nye tilfælde, der tegner sig for 10% af alle kræftrelaterede dødsfald i 2008 og ca. 40% af alle tilfælde forekom i Kina [1], ranking den tredje mest almindelige kræftform i Kina [2]. Til dato ætiologien af ​​mavekræft er fortsat uklart, om end i øjeblikket foreslåede risikofaktorer omfatter rygning og mangler ved kosten [3], [4], gastroøsofageal refluks og fedme [5], høj BMI [6], og

Helicobacter pylori Hotel (

H. pylori

) infektion [7]. Det er sandsynligt, at genetisk variation også kan påvirke modtagelighed for gastrisk cancer [8].

DNA-reparation er vigtige for opretholdelsen af ​​stabilitet og integritet humane genom. Hos mennesker er der mindst fem store DNA-reparationsveje, der består af mere end 130 gener, hvoraf nukleotidet excision reparation (NER) pathway fjerner en lang række DNA-læsioner, herunder voluminøse addukter, tværbindinger, oxidativ DNA-skade, alkylerende skader og thymidin dimerer [9] – [11]. Desuden har mindst syv xeroderma pigmentosum (XP) komplementeringsgrupper grupper blevet identificeret, som er det hastighedsbegrænsende dem i NER mekanisme [12]. For eksempel excision reparation cross-gratis gruppe 1 (

ERCC1

) gen koder for et underenhed af NER kompleks kræves til indsnit trinnet NER. Endnu vigtigere er, at de ERCC1 protein danner en heterodimer med den XPF endonuclease (også kendt som ERCC4) katalyserer 5’indsnit i processen med udtagelse af DNA læsion [13]. Da ERCC1 protein er afgørende for NER og kan påvirke genomisk ustabilitet, variationer i

ERCC1

sandsynligvis spille en vigtig rolle i opretholdelsen af ​​genomisk stabilitet, som afbrydes i carcinogenese [14], [15].

Tre fælles

ERCC1

varianter, nemlig rs11615, rs321986 og rs3212961, er blevet undersøgt tidligere, fordi de er sandsynligvis funktionelle [16]. Konkret rapporterede to case-kontrol studier sammenhængen mellem

ERCC1

rs11615 variant genotyper og gastrisk kræftrisiko, herunder en undersøgelse af 126 sager [17] og en anden af ​​314 sager [18] i italienske populationer. For sammenhængen mellem

ERCC4

polymorfier og kræftrisiko, tidligere undersøgelser har hovedsageligt fokuseret på en funktionel SNP rs1800067G . A, og kun få case-control studier rapporteret på mavekræft til dato [19], [20]

for yderligere at vurdere de sammenslutninger af

ERCC1

ERCC4

polymorfier med gastrisk kræftrisiko, vi gennemført en case-kontrol undersøgelse fra genotype fem potentielle funktionelle SNPs, tre i

ERCC1

og to i

ERCC4

i en østlige kinesiske Han-befolkning på 1125 gastriske kræfttilfælde og 1196 kræft-fri kontrol.

Materialer og Metoder

undersøgelse Befolkning

emnerne blev rekrutteret fra en igangværende case-kontrol undersøgelse som tidligere [21] beskrevet. Denne undersøgelse omfattede 1125 ubeslægtede etniske Han kinesiske patienter med nyligt diagnosticeret og histopatologisk bekræftede primære gastrisk adenocarcinom rekrutteret fra Fudan University Shanghai Cancer Center (FUSCC) mellem januar 2009 og marts 2011. Alle patienterne var fra det østlige Kina, herunder Shanghai, Zhejiang, Jiangsu og de omkringliggende regioner. Fordi gastrisk adenocarcinom tegner sig for næsten 98,5% af alle mavecancerpatienter set på vores hospital, vi udelukket fra at deltage de patienter, der havde interstitialoma, gastrisk adenosquamøst carcinom, pladecellecarcinom, metastaseret kræft fra andre organer eller enhver histopatologisk diagnose bortset gastrisk adenocarcinom. Yderligere 1196 kontrol af alders- (± 5 år) og køn-matchede kræft-fri etniske han-kinesere med skriftligt informeret samtykke blev rekrutteret fra Taizhou Longitudinal (TZL) undersøgelse foretaget på den samme periode i det østlige Kina, som blev godkendt af Menneskelig etiske komité for Fudan University som tidligere [22] beskrevet. Alle blodprøver fra patienter med gastrisk adenocarcinom blev leveret af vævsbanken af ​​FUSCC. Alle patienter havde underskrevet en skriftligt informeret samtykke til at donere deres biologiske prøver til vævsbanken af ​​FUSCC. Svarprocenten var ca. 91% for tilfælde og 90% for kontrol. Denne forskning protokol blev godkendt af Institutional Review Board of FUSCC

SNP Valg og Genotypning

Vi valgte potentielt funktionelle SNP’er af interesse ved hjælp af NCBI dbSNP databasen og SNPinfo med følgende kriterier:. ( 1) den mindre allel frekvens rapporteret i HapMap var ≥5% for kinesiske fag; (2) påvirker transkriptionsfaktor bindingssted (TFBS) aktivitet i det formodede promotorområde; (3) påvirker microRNA (miRNA) bindingssted aktivitet; og (4) ikke medtaget i den offentliggjorte GWASs. For

ERCC1

gen, valgte vi rs2298881C En, der kan påvirke TFBS aktivitet, foruden andre to vidt undersøgte potentielt funktionelle SNPs (rs3212986C A og rs11615G A, kan førstnævnte være forbundet med udskrift stabilitet ændringer, idet sidstnævnte kan være forbundet med mRNA niveauer ændringer). For

ERCC4

gen, valgte vi rs2276466C G og rs6498486A C; førstnævnte kan påvirke miRNA bindingssted aktivitet, mens sidstnævnte kan påvirke TFBS aktivitet som forudsagt af SNPinfo. Disse fem potentielt funktionelle SNPs erobrede også andre 49 SNPs i de nærliggende gener (Tabel S1 for

ERCC1

og tabel S2 for

ERCC4

) og blev genotype som tidligere beskrevet [21].

Statistisk analyse

Vi brugte χ

2 test til at sammenligne forskellene i frekvenserne af alleler og genotyper samt demografiske og andre kovariater mellem cases og kontroller. Den goodness-of-fit χ

2 test blev anvendt til at beregne Hardy-Weinberg ligevægt genotype fordelinger i kontrollerne. Vi beregnede rå og justerede odds ratio (OR) og 95% konfidensintervaller (CIS) ved univariate og multivariate logistiske regressionsmodeller, henholdsvis at evaluere associationer mellem genotyper og risikoen for gastrisk adenocarcinom med og uden justering for og stratificeret efter alder, køn , rygning /drikke status, primær tumor websted og klinisk fase. Vi udførte også homogenitet test til at påvise forskellen i risikoestimater blandt undergrupper. Fordi de valgte SNPs synes at være i den samme blok, blev haplotype analyse ikke foretaget.

Vi beregnede falsk-positive rapport sandsynlighed (FPRP) [23] for alle væsentlige fund. Vi sætter 0,2 som en FPRP tærskel og tildelt en forudgående sandsynlighed på 0,01 for at detektere en OR på 1,50 (for risiko effekter) eller 0,67 (for beskyttende virkninger) for en forening med genotyper, der undersøges. Kun signifikante resultater med en FPRP værdi 0,2 blev betragtet som bemærkelsesværdige foreninger

Vi udførte alle analyser med SAS-software (version 9.1, SAS Institute, Cary, NC)., Og alle statistiske tests var to-sidet, og

P

værdier mindre end 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant.

Resultater

Karakteristik af de patienter

distributioner af demografiske karakteristika for de emner præsenteres i tabel S3, og svarede til dem, der præsenteres i en tidligere rapport [21]. Kort fortalt den aktuelle case-kontrol undersøgelse omfattede 1196 kræft-fri kontrol og 1125 mavekræft sager, herunder 305 (27,1%) gastrisk Cardia adenocarcinom (GCA) og 820 (72,9%) NGCA, hvoraf 476 (42,3%) var af TNM fase i + II, og 649 (57,7%) var af fase III + IV efter 7

th Edition af AJCC [24].

associering mellem Valgte SNP’er og Gastric Cancer Risk

genotypen fordelinger af de fem udvalgte SNPs i cases og kontroller er vist i tabel 1. de observerede genotype distributioner blandt kontrollerne blev aftalt med Hardy-Weinberg ligevægt (

P

= 0.550 for rs2298881,

P

= 0,859 for rs3212986,

P

= 0.990 for rs11615,

P

= 0,288 for rs2276466, og

P

= 0,398 for rs6498486). Genotypen distributioner var signifikant forskellige for

ERCC1

rs2298881 (

P

= 0,037) og

ERCC1

rs11615 (

P

= 0,0496) mellem de tilfælde og kontroller, men ikke for de andre tre SNPs. Da rs2298881AA genotypen blev brugt som reference, blev C variant genotyper forbundet med en øget risiko for gastrisk adenocarcinom (justeret OR = 1,37, 95% CI = 1,08-1,74 for AC, justeret OR = 1,26, 95% CI = 0.98- 1,63 for CC og justeret OR = 1,33; 95% CI = 1,05-1,67 for AC /CC efter justering for alder, køn, rygning og drikkeri status); da rs11615GG genotypen blev brugt som reference, blev en variant genotyper forbundet med en øget risiko for gastrisk adenocarcinom (justeret OR = 1,25, 95% CI = 1,05-1,48 for AG, justeret OR = 1,13, 95% CI = 0.78- 1,63 til AA og justeret OR = 1,23; 95% CI = 1,05-1,46 for AG /AA). Ikke desto mindre blev der ikke foreninger med risiko for gastrisk adenocarcinom fundet for tre andre SNPs (tabel 1). Patienter med 2-3 risikofaktorer genotyper af

ERCC1

havde signifikant øget risiko (justeret OR = 1,56, 95% CI = 1,27-1,93) sammenlignet med dem med kun 0-1 risiko genotyper.

Stratificering Analyse

Vi evalueres yderligere sammenhængen mellem variant genotyper af tre udvalgte SNP’er af

ERCC1

og gastrisk kræftrisiko stratificeret efter undergrupper af alder, køn, rygning og drikkeri status, tumor websted og klinisk fase, under forudsætning af en dominant genetisk model baseret på resultaterne fra univariat analyse (tabel 2). De rs2298881 variant AC /CC genotyper var forbundet med en øget risiko (justerede periferi medmindre andet er angivet), der var mere tydelig hos kvinder (OR = 1,64, 95% CI = 1,05-2,56), aktuelle-rygere (OR = 1,49, 95% CI = 1,03-2,14), aldrig drikker (OR = 1,31, 95% CI = 1,00-1,71), NGCA (OR = 1,33, 95% CI = 1,03-1,71) og klinisk fase I + II (OR = 1,58, 95% CI = 1,15-2,18). Ganske lignende resultater blev fundet for rs11615 variant AG /AA genotyper, især i den yngre gruppe (OR = 1,34, 95% CI = 1,07-1,69), hunner (OR = 1,38, 95% CI = 1,02-1,88), aktuelle-rygere (OR = 1,38, 95% CI = 1,06-1,80), nogensinde drikker (OR = 1,67, 95% CI = 1,20-2,31), NGCA (OR = 1,23, 95% CI = 1,03-1,47) og klinisk fase I + II (OR = 1,33, 95% CI = 1,08-1,65). Når alle risikofaktorer genotyper blev kombineret til en ny variabel, fandt vi, at de patienter, der bærer 2-3 risiko genotyper havde en mere tydelig risiko i ældre gruppe (OR = 1,62, 95% CI = 1,19-2,20), kvinder (OR = 1.82, 95% CI = 1,22-2,72), aktuelle-rygere (OR = 1,76, 95% CI = 1,26-2,47), nogensinde drikker (OR = 1,75, 95% CI = 1,16-2,64), NGCA (OR = 1,59, 95% CI = 1,26-2,01) og klinisk fase I + II (OR = 1,78, 95% CI = 1,33-2,38). Men yderligere homogenitet tests foreslog ingen forskelle i estimaterne risiko blandt jordlagene uden statistisk bevis for samspillet mellem disse variabler og variant genotyper på risiko (data ikke vist).

De FPRP værdier på forskellige tidligere sandsynlighed niveauer for væsentlige resultater er vist i tabel 3. i en tidligere sandsynlighed på 0,01, under forudsætning af, at OR for specifikke genotype var 1,50 (risiko) eller 0,67 (beskyttelse), med statistisk styrke på 0,361, de FPRP værdierne var 0,007 for en sammenslutning af de

ERCC1

2-3 risikofaktorer genotyper, med en øget risiko for gastrisk adenocarcinom i alle personer. Vi fandt også en signifikant sammenhæng med gastrisk adenocarcinom risiko aldrig drikker, NGCA og klinisk fase I + II blandt de patienter med 2-3 risiko genotyper. Disse signifikante associationer blev betragtet som bemærkelsesværdigt, fordi sandsynligheden for en falsk-positivt resultat var 20%. I modsætning hertil blev der observeret større FPRP værdier for andre væsentlige sammenhænge mellem

ERCC

1 varianter og gastrisk adenocarcinom, hvilket tyder på nogle mulige skævhed i disse positive resultater.

Diskussion

I denne undersøgelse fandt vi, at

ERCC1

rs2298881C og rs11615A variant genotyper var forbundet med en udtalt øget risiko for gastrisk adenokarcinom, og at den øgede risiko forbundet med 2-3 risiko genotyper var mere tydelig i aldrig drikker, NGCA og klinisk fase I + II. Så vidt vi ved, er dette den første undersøgelse, at

ERCC1

intron rs2298881 C /A og kodende region rs11615 G /A polymorfier viste sig at være forbundet med gastrisk adenocarcinom risiko. Fordi ERCC1 spiller en kritisk rolle i NER, disse resultater er biologisk plausibelt.

ERCC1

er blevet kortlagt til kromosom 19q13.32, der består af 10 exons og koder for en 297 acetaldehyd ammoniak produkt, mens

ERCC4,

placeret på 16p13.12, består af 11 exons og koder en 916 acetaldehyd ammoniak produkt.

ERCC1

koder en subunit for NER kompleks, der var påkrævet for snittet trin i NER vej [15], [25]. Vigtigere, en heterodimer af ERCC1 /XPF katalyserer 5’indsnit i processen med udtagelse DNA-læsioner i rekombinatoriske DNA-reparation og i reparation af indbyrdes streng tværbindinger [26] – [28]. Således er det muligt, at funktionel

ERCC1

varianter kan også spille en rolle i kræftrisiko. For eksempel

ERCC1

Asn118Asn (rs11615) SNP er blevet rapporteret at være forbundet med nogle specifikke undertype af lungekræft samt tidlig debut af lungekræft [29]. Ligeledes

ERCC1

19007 C (rs11615) allel viste sig at være forbundet med en forhøjet risiko for lungekræft i asiatiske befolkningsgrupper [16]. Til dato, i de publicerede undersøgelser om sammenhængen mellem den

ERCC1

rs11615T C, rs3212986C A og rs3212961A C polymorfier og kræftrisiko [16], kun to undersøgelser fokuseret på

ERCC1

polymorfier og risiko for mavecancer, som begge studerede rs11615T C kun i et relativt lille Italien befolkningen, herunder on [17] med kun 126 gastriske kræfttilfælde og den anden af ​​kun 314 sager [18], men ingen af ​​disse to undersøgelser omfattede SNPs undersøgte i nærværende undersøgelse.

Når vi kombineret disse tre valgt

ERCC1

SNPs, fandt vi, at patienter med 2-3 risiko genotyper betydeligt havde øget risiko for mavekræft sammenlignet med dem med 0-1 risiko genotyper. I den stratificerede analyse, vi fandt også, at effekten af ​​de rs2298881 AC /CC genotyper på kræftrisiko var mere tydelig i undergrupper af kvinder, aktuelle-rygere, aldrig drikker, NGCA og klinisk fase I + II, og at ganske lignende resultater var for rs11615 variant AG /AA genotyper, især i yngre, hunner, aktuelle-rygere, nogensinde drikker, NGCA og klinisk fase i + II. Men efter FPRP blev beregnet for disse betydelige resultater, kun resultaterne for aldrig drikker, NGCA og klinisk fase I + II forblev signifikant for patienter med 2-3 risiko genotyper. Derfor kan nogle af vores resultater fra den stratificerede analyse være tilfældige fund på grund af reducerede stikprøvestørrelser i undergrupperne. For eksempel fandt vi, at de nogensinde-drikkende haft en mere tydelig risiko (OR = 1,75, 95% CI = 1,16-2,64) end aldrig-drikkende (OR = 1,51, 95% CI = 1,18-1,93); dog baseret på beregningen FPRP risikoen fundet for de stadigt drikkende var ikke signifikant for en forudgående sandsynlighed på 0,01. Dette kan henføres til reduktion af stikprøvestørrelser, for der var flere aldrig-drikkende end nogensinde-drikkende i vores aktuelle undersøgelse. Tobaksrøg-relaterede kræftfremkaldende stoffer kan inducere forskellige former for DNA-skader, hovedsagelig fjernet af NER pathway [30]. Hvis udbedrede kan en sådan DNA-skader føre til mutationer og dermed indledningen af ​​carcinogenese. For eksempel kan DNA-addukter identificeret i føtalt blod øge efterfølgende risiko for at udvikle kræft i voksenalderen [31]. For rygere, kan virkningen af ​​genetisk ustabilitet på kræftrisikoen øges ved akkumuleret DNA skader forårsaget af fortsat cigaretrygning. Hunnerne kan være mere modtagelige for passiv rygning eller påvirket af indendørs luftforurening fra uventilerede kul-drevne ovne og fra madlavning dampe [32]. Mavekræft omfatter NGCA og GCA, og GCA er lokaliseret til gastroøsofageal krydset og adskiller sig fra NGCA i epidemiologi og kliniske funktioner [4], [33]. Endelig konstateringen af, at patienter med 2-3

ERCC1

risiko genotyper havde øget risiko for at få tidlige fase kræft kan antyde, at den observerede risiko kan være genetiske modtagelighed som årsag til carcinogenese af målet væv i stedet tumor progression, der kunne være drevet af yderligere mutationshændelser [34].

sammenfattende er dette stort hospital-baseret case-kontrol undersøgelse forudsat statistisk dokumentation for, at

ERCC1

rs2298881 og rs11615 SNP’er, men ikke

ERCC4

SNPs, var forbundet med gastrisk kræftrisiko i en østlige kinesiske befolkning, især for aldrig-drikkende, patienter med NGCA og tidlige kliniske faser. Men den foreliggende undersøgelse havde flere begrænsninger. Først blev patienterne udvalgt fra FUSCC der ikke har en veldefineret opland i de tilfælde i det østlige Kina som TZL studiet for kontrollen, som kan have selektionsbias og information bias. For det andet, kun tre mulige funktionelle SNPs af

ERCC1

og to af

ERCC4

blev undersøgt i den foreliggende undersøgelse, der ikke dækker alle SNPs i

ERCC1 /XPF

kompleks . Endelig havde vi ikke pålidelige og tilstrækkelige oplysninger om andre miljømæssige engagementer, såsom kostindtag, erhverv og

H. pylori

infektion, som følge af arten af ​​den retrospektive undersøgelse design. Fordi vores patienter var hovedsageligt fra østlige Kina, ville det være ideelt at have en multi-center baseret replikering at validere vores resultater. Uden en sådan replikation, bør vores resultater betragtes foreløbig. Med sådanne foreløbige resultater fra den foreliggende undersøgelse, vi håber, at flere kræft forskningscentre eller laboratorier i Kina og andre regioner i verden med en høj forekomst af mavekræft at validere vores resultater med større stikprøvestørrelser, mere fuldstændige oplysninger om indtagelse via kosten, erhverv og H. pylori infektion.

Støtte oplysninger

tabel S1.

SNP’er fanget af den valgte tre

ERCC1

funktionelle SNPs som forudsagt af SNPinfo software

doi:. 10,1371 /journal.pone.0049308.s001

(DOC)

tabel S2.

SNP’er fanget af de to valgte

ERCC4

funktionelle SNPs som forudsagt af SNPinfo software

doi:. 10,1371 /journal.pone.0049308.s002

(DOC)

tabel S3.

Frequency distribution af demografiske karakteristika for gastrisk kræfttilfælde og kræft-fri kontrol

doi:. 10,1371 /journal.pone.0049308.s003

(DOC)