PLoS ONE: Genetisk variation i Key Genes i prostaglandin E2 Pathway (COX-2, HPGD, ABCC4 og SLCO2A1) og deres involvering i kolorektal cancer Development

Abstrakt

De pro-kræftfremkaldende virkninger af prostaglandin E2 (PGE

2) i colon slimhinde er ikke kun reguleret af satserne mellem cyclooxygenase-2 (COX-2) biosyntese og 15-Hydroxyprostaglandin dehydrogenase (15-PGDH) -afhængig nedbrydning, men også de steady state niveauer af PGE

2 i ekstracellulær mikromiljø, vedligeholdes af de vigtigste specifikke prostaglandin transportører, at multiresistens Protein (MRP4) (efflux carrier) og prostaglandin Transporter (PGT) (tilstrømning carrier). For at forstå det bidrag af genetisk variation i gener, der koder for COX-2/15 PGDH /MRP4 /PGT proteiner i CRC udvikling, vi gennemførte et hospital-baseret case-kontrol undersøgelse med 246 CRC patienter og 480 cancer-fri kontrol. I alt 51 tagSNPs blev karakteriseret ved hjælp af Sequenom platformen gennem multiplex forstærkning efterfulgt af massespektrometrisk produkt separation eller allel diskrimination ved hjælp af real-time PCR. Syv tagSNPs var impliceret i CRC udvikling: rs689466 i

COX-2

genet, rs1346271 og rs1426945 i 15-PGDH, den rs6439448 og rs7616492 i PGT og rs1751051 og rs1751031 i MRP4 kodning gener. Efter en stratificeret analyse en målbar gen-miljø interaktion blev bemærket mellem rs689466 og rygevaner, med enkeltpersoner nogensinde-rygere bærere af rs689466 GG homozygot genotype, der har en næsten 6 gange øget modtagelighed for CRC debut (95% CI: 1,49-22,42,

P

= 0,011). Endvidere multifactor dimensionalitet reduktion (MDR) analyse identificerede en samlet fire-faktor bedste gen-gen-interaktiv model, herunder rs1426945, rs6439448, rs1751051 og rs1751031 polymorfier. Denne model havde den højeste cross-validering konsistens (10/10,

P

0,0001) og en nøjagtighed på 0,6957 og blev yderligere forbundet med en 5-fold øget risiko for CRC udvikling (95% CI: 3,89 -7,02,

P

0,0001). Afslutningsvis specifikke lav penetrans gener i pro-kræftfremkaldende PGE

2 pathway synes at modulere den genetiske modtagelighed for CRC udvikling. En klarere forståelse på CRC ætiologi gennem identifikation af biomarkører for kolorektal carcinogenese kunne give en bedre definition af risikomodeller, der er mere tilbøjelige til at drage fordel af målrettede forebyggende strategier for at reducere CRC byrde

Henvisning:. Pereira C, Queirós S , Galaghar A, Sousa H, Pimentel-Nunes P, Brandão C, et al. (2014) Genetisk variation i Key Genes i prostaglandin E

2 Pathway (

COX-2, HPGD, ABCC4

og

SLCO2A1

) og deres involvering i kolorektal cancer Development. PLoS ONE 9 (4): e92000. doi: 10,1371 /journal.pone.0092000

Redaktør: Kjetil Tasken, Universitetet i Oslo, Norge

Modtaget: November 25, 2013; Accepteret: 15 Februar 2014; Udgivet: 2 April, 2014

Copyright: © 2014 Pereira 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 understøttet af en forskningsbevilling fra den portugisiske Institut for Onkologi i Porto. Desuden CP er en modtager af en ph.d.-stipendium (SFRH /BD /64805/2009) fra FCT-Fundação para a Ciência e Tecnologia, medfinansieret af Europæiske Socialfond (ESF) under menneskelige potentiale Operation Programme (POPH) fra nationale strategiske referenceramme (NSR). 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 læst tidsskriftets politik og har følgende konflikter: RM er en PLoS ONE Editorial Board medlem. Dette ændrer ikke forfatternes overholdelse PLoS ONE Redaktionelle politikker og kriterier.

Introduktion

Kolorektal cancer (CRC) er den mest udbredte malignitet i udviklede regioner, der tegner sig for over 13% af alle diagnosticerede tilfælde (728.550 tilfælde) og 11% af alle kræftrelaterede dødsfald i 2008 (320,279 dødsfald) [1]. Byrde CRC er stigende som en afspejling af befolkningstilvækst og aldring, også som en øget vedtagelsen af ​​cancer-associeret “vestlig” livsstil [2]. Så er gennemførelsen af ​​befolkningsbaserede CRC screening retningslinjer med fokus på detektering og fjernelse af forstadier til kræft stærkt anbefales til en vellykket fald i CRC incidensrater [3]. Desværre overholdelse satser er langt fra ønskeligt og betydeligt lavere end rapporteret for andre anbefalede forebyggende strategier [4], som kompromitterer virkningen af ​​disse tilgange i CRC forebyggelse. Dette kan give begrundelse ikke kun målrettet screening, men også forfølgelsen for alternative og /eller supplerende strategier, nemlig brugen af ​​chemoprevention at reducere denne kræftform byrde.

En gruppe af forbindelser med omfattende data støtte deres forebyggende rolle i cancer indtræden omfatte de ikke-steroide anti-inflammatoriske lægemidler (NSAID), påviseligt reducerer den relative risiko for at udvikle CRC med 40-50%, hovedsagelig ved at målrette cyclooxygenase-2 (COX-2) enzym [5] – [7].

COX-2 er et immediate-early respons-gen, som tidligere vist at være opreguleret i 40-50% af colorektale adenomer og 85% af CRC, der fører til det ekstracellulære mikromiljø akkumulering af prostaglandiner (PG’er) [ ,,,0],8]. COX-2-afledte PGE

2, den største PG produceres i kolorektale tumorer, spiller en afgørende bidrag til kendetegnende for kræft, ved at stimulere celledeling, invasiv og migration, øge angiogenese, unddrage apoptose og modulere immunrespons antitumor [ ,,,0],9]. COX-2 har en fysiologisk antagonist i 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase (15-PGDH), der kataboliserer PGE

2 til en inaktiv keto forbindelse [10]. 15-PGDH er højt udtrykt i normal slimhinde og en af ​​de mest nedregulerede gener i kolorektale tumorer, som er en potent

in vivo

suppressor af colon neoplasi ved at nedsætte katabolismen af ​​PGE

2 [11] , [12]. Desuden er lav 15-PGDH niveauer forbundet med resistens over for COX-2 hæmmer Celecoxib kemoforebyggende virkninger i kolorektal tumorer udvikling, styrke virkningen af ​​tabet af 15-PGDH udtryk i kolorektal carcinogenese [13]. Uanset, de biologiske virkninger af COX-2 /PGE

2 sti er ikke kun reguleret af satserne mellem COX-2 biosyntese og 15-PGDH-afhængige nedbrydning, men også steady state niveauer af PGE

2 i ekstracellulær mikromiljø, reguleret af de vigtigste specifikke prostaglandin transportører [14], [15]. Den multilægemiddelresistens-associeret protein 4 (MRP4) er ansvarlig for at eksportere PGE

2 i det ekstracellulære miljø, hvor en overflod af veje vil blive aktiveret ved binding til specifikke G-protein-par receptorer [14]. På den anden side er den aktive optagelse tilbage ind i cytoplasmaet, hvor PGE

2 vil blive inaktiveret ved 15-HPGD, udført ud ved prostaglandin transporter (PGT) [15]. Faktisk Holla og kolleger [16] rapporterede, at PGT og MRP4 mRNA-niveauer omvendt reguleres i human CRC, med PGT udtryk bliver nedreguleret og MRP4 overudtrykt i CRC væv og cellelinjer, der fører til højere niveauer af PGE ekstracellulært dermed opregulering

2 virkningerne af COX-2 /PGE

2 vej.

for ti år siden udgivelsen af ​​den første humane genom udkast tilladt en dybere viden om arkitektur og funktion af det menneskelige genom, fremhæver relevansen af ​​fælles genetiske variationer på sygdom tilblivelse. I CRC, familiens historie er en veletableret ætiologisk faktor, kaste nogle spor for inddragelse af lave penetrans gener i sin onkogenese [17].

COX-2

gen er genetisk polymorf og var målet for en række genetiske associationsstudier, implicerer inddragelse af tre polymorfi i

COX-2

genet på kolorektal tumorer udvikling (rs20417, rs699466 og rs5275, også kendt som -765G C, -1195A G og 8473T C), selv om det ikke altid konsekvent [18]. I en indledende undersøgelse, rapporterede vi en øget modtagelighed for CRC udvikling G allel bærere af rs689466A . G polymorfi i

COX-2

promotor s [19]

Hoeft og kolleger [20] først identificeret to tagging enkelt nukleotid polymorfier (tagSNPs), de rs8752 og rs2612656 i

HPGD

gen, der koder for den 15-PGDH protein, som øget følsomhed markører for CRC udvikling. For nylig, Thompson og kolleger [21] observeret en 40% øget risiko forbundet med rs2555639 SNP placeret på 17.74 kb opstrøms 5’UTR i

HPGD

gen, der blev yderligere valideret i replikation sæt.

med undtagelse af en to-faset case-kontrol undersøgelse i en spanske befolkning [22] ingen tidligere undersøgelse spurgte rolle fælles genetiske varianter i MRP4 og PGT kodning gener (

ATP-bindende kassette Sub-familie C-medlem 4

(

ABCC4

) og

solut luftfartsselskab organisk aniontransporter familie, medlem 2A1

(

SLCO2A1

), henholdsvis) i CRC tilblivelse. Hverken rettet den kombinerede virkning af SNP’er i disse fire gener med afgørende roller i modulering af niveauerne af PGE

2 ekstracellulært. Så i denne case-kontrol undersøgelse vi udforsket sammenslutninger af 51 almindelige genetiske variationer i

COX-2 /HPGD /ABCC4 /SLCO2A1

PGE

2 pathway gener med CRC debut.

Materialer og metoder

Sample size Estimation

Vi skønnede, at prøvens størrelse kræves for at detektere en Odds Ratio (OR) lig med eller over 1,70 er 200 patienter og 400 kontroller (02:01 forhold) at opnå en statistisk styrke på 80%, med et signifikansniveau på 5%, for polymorfier med en frekvens overlegen til 15%. (Epi Info version 6, Centers for Disease Control, Atlanta, Georgia). I betragtning af at r

2, bruges til at vælge de tagSNPs, er omvendt relateret til størrelsen af ​​hvilken prøven størrelse skal øges i en undersøgelse design, for ar

2 på 0,8 vi havde brug for at øge vores stikprøver ved 25 .%

undersøgelse Befolkning

Denne ikke-matchede hospital-baseret case-kontrol undersøgelse omfattede 726 deltagere: 246 histologisk bekræftede CRC patienter og 480 cancer-fri kontrol, fra den nordlige region i Portugal og indplaceres på

Instituto Português de Oncologia do Porto Hotel (IPO-Porto).

skriftligt informeret samtykke blev opnået fra alle rekrutterede deltagere før deres optagelse i studiet, i henhold til Helsinki-deklarationen. Dette forskningsprojekt blev godkendt af den etiske komité i IPO-Porto (ref. 0084/08) og

Comissão Nacional de protecção de Dados Hotel (ref. 6619/2011), som er den portugisiske databeskyttelsesmyndighed.

gruppe Control.

i denne gruppe blev individer mellem 50 og 75 år uden nogen kliniske tegn på CRC eller anden onkologisk malignitet tilfældigt rekrutteret fra blodet donorens service på IPO-Porto mellem juli 2005, og februar 2008.

CRC patienter gruppe.

patienter med histologisk bekræftet CRC nyligt diagnosticeret fra januar 2002 og i september 2007, blev indrulleret i denne undersøgelse. Disse patienter blev udvalgt fra en koloskopi database fra Gastroenterology Department, i alderen 50 til 75 år, uden tidligere historie af inflammatorisk tarmsygdom eller arvelige syndromer og som var planlagt til en opfølgning konsultere på

Serviço de Gastrenterologia

eller

Unidade de Digestivos dele på IPO Porto mellem marts og maj 2008.

To hundrede og fyrre syv CRC patienter blev inkluderet ud af 387 forventes at blive ansat. Under ansættelsen eller bagefter ved telefoninterview patienter blev bedt om at huske deres livsstil vaner (rygning adfærd, BMI, etc.) i det foregående år af CRC diagnose. Medicinske journaler blev gennemgået for at udtrække de klinisk-patologiske variabler (fase, tumor kvalitet, tilstedeværelsen af ​​synkrone og metachronous læsioner) og udelukke misklassifikation bias.

Prøvetagning og biologisk Processing

Blodprøver blev indsamlet ved hjælp standard venepunkturteknik med EDTA indeholder rør. DNA blev ekstraheret fra perifere blodleukocytter vha QIAamp DNA Blood Mini Kit (Qiagen, Hilden, Tyskland) ifølge producentens instruktioner.

For patienter ikke give en blodprøve blev DNA ekstraheret fra formalinfikseret paraffin indlejrede (FFPE) blokke fra Patologisk Institut på vores institut. To til fire 10 um tykkelse sektion blev anvendt i hver ekstraktion afhængigt af størrelsen af ​​væv område (1,5-3 cm

2). Kort fortalt blev CRC vævsprøver fra hver glasplade skrabet, med en ren barberblad, ned i en 1,5 ml mikrocentrifugerør. Prøverne blev deparaffinised i xylen i 10 minutter, ved stuetemperatur, efterfulgt af centrifugering ved 14.000 g-16.000 g i 3 minutter. De væv pellets blev derpå rehydreret med 1 ml absolut ethanol efterfulgt af centrifugering ved 14.000 g-16.000 g i 3 minutter, og supernatanten blev kasseret. Dette trin blev gentaget to gange. Derefter blev røret opretholdt åben i 15 minutter for at afdampe eventuelt tilbageværende ethanol. Yderligere skridt DNA isolation blev udført ved hjælp af GRS Genomisk DNA Kit – Tissue, i overensstemmelse med producentens protokol (GRiSP, Porto, Portugal)

DNA blev kvantificeret ved hjælp af NanoDrop 1000 spektrofotometer (Thermo Fisher Scientific, Wilmington. , DE, USA) og opbevaret ved -20 ° C indtil genotype undersøgelse. DNA-kvalitet blev bestemt ved at måle den optiske densitet (OD) 260/280 ratio.

Validering af DNA Genotypning udvundet FFPE Prøver

For at vurdere, om DNA isoleret fra FFPE sektioner er pålidelig for retrospektiv genotype vi sammenlignede genotyper af 20 somatiske DNA udvundet fra FFPE prøver at kønscellelinie DNA isoleret fra frisk perifert blod fra de samme patienter. De genotyper var meget overensstemmende (100%).

Polymorphisms Selection

Ved hjælp af en tagSNP tilgang blev de genetiske varianter hentet fra et sæt fælles SNPs i den kaukasiske population af HapMap projekt (CEU) . Genome Variation Server (version 7.00) blev anvendt til at inddrive tagSNPs opfange variationer (1) med en mindre allel frekvens lig med eller over 15%; (2) i den kodende region af generne plus 2 kb opstrøms og nedstrøms og (3) med en r

2 overlegen i forhold til 0,8. I alt 140 tagSNPs blev taget til fange: 6, 15, 31 og 88 tagSNPs i

COX-2

,

HPGD

,

SLCO2A1

og

ABCC4

gener, henholdsvis. Vi yderligere valgt SNP’er med høj sandsynlighed for genotypebestemmelse succes ved hjælp af Sequenom platform, (Sequenom, San Diego, CA). Kort fortalt blev tagSNPs prioriteret som følger: Først blev alle ikke-enkeltfødte tagSNPs eller enkeltfødte med forventet funktionel eftervirkning (FuncPred software) testet. TagSNPs med lav genotype scoringer blev erstattet med repræsentative varianter; og endelig ikke-signifikante enkeltfødte blev inkluderet i array design. I alt 55 SNPs lykkedes konverteret til Sequenom platformen.

Desuden har vi inkluderet også polymorfier, der tidligere var forbundet med kolorektale tumorer udvikling og havde en mindre allel frekvens lig med eller over 15%, der ikke konverterede til den Sequenom platform: rs20417, rs689466 og rs5275 i

COX-2

og rs2612656 og rs2555639 i

HPGD

gener

Genotype Karakterisering

TagSNP genotypning var. udført under anvendelse MassARRAY IPLEX Gold teknologi (Sequenom, San Diego, CA) baseret på multiplex amplifikation efterfulgt af massespektrometrisk produkt separation. Denne teknik blev gennemført ud af

Unidade de Genómica /Serviço de Genotipagem do Instituto Gulbenkian de Ciência.

Alle polymorfier ikke indgår i tagSNPs analyse blev karakteriseret gennem allel diskrimination (Real-Time Polymerase Chain Reaction) ved hjælp af validerede TaqMan® SNP genotypebestemmelse assays (C___2517145_20, C___7550203_10, C___15909858_20, C___16038735_10 for rs689466, rs5275, rs2612656 og rs2555639 henholdsvis) med undtagelse af polymorfi -765G C (rs20417), som custom designet (Applied Biosystems, Foster City, Californien, USA). Allel diskrimination blev udført ved at måle endepunkt fluorescens hjælp ABI PRISM Sequence Detection System (Applied Biosystems, Foster City, Californien USA).

Kvalitetskontrol

genotyper blev udelukket fra analysen, hvis nogen af følgende kriterier blev anvendt: ring rate ringere end 0,90; konkordans rate ringere end 0,95 og Hardy-Weinberg ligevægt (HWE) med

P

0,05. Datoer skabeloner blev inkluderet i hver 96 og 384-brønds plader for at sikre forurening-fri resultater. To forskere udførte genotypen fortolkning selvstændigt og fem til ti procent af alle prøver blev tilfældigt udvalgt og re-forelagt en ny genetisk karakteristik at bekræfte genotyperne.

Statistisk analyse

For genetisk fordeling analyse , Hardy-Weinberg ligevægt blev testet ved Pearsons goodness-of-fit test til at sammenligne observeret versus den forventede genotype fordeling blandt kontrolpopulationen.

Dataanalyse blev udført under anvendelse af computersoftware IBM Statistiske Package for Social Sciences-SPSS (IBM Corp., Armonk, New York, USA) til Macintosh (version 19,0). Chi-square-analyse blev anvendt til at sammenligne kategoriske variabler, anvendelse af en 5% signifikansniveau. Ikke-parametriske tests blev anvendt til at sammenligne middelværdier. Odds ratio (OR) og dets 95% konfidensinterval (CI) blev beregnet som et mål for sammenhængen mellem de genetiske varianter og risikoen for udvikling af CRC. Kovariater vist sig at variere mellem gruppens populationer blev inkluderet i logistisk regressionsanalyse. Gene-miljø interaktion analyse blev udført ud ved stratificere data overvejer køn, rygevaner og body mass index (BMI). Desuden blev en bootstrap resampling anvendt til at undersøge stabiliteten af ​​risikoestimater (1000 gentagelser). Endvidere blev det falske positive rapport sandsynlighed (FPRP), der anvendes til at bekræfte noteworthiness af væsentlige resultater, ifølge undersøgelsen af ​​Wacholder og kolleger [23]. Tærsklen for FPRP blev fastsat til 0,5 under en tildelt forudgående sandsynlighed i området fra 0,01 til 0,25 til opdage en OR på 1,5

Haplotype analyse blev udført på et gen-niveau ved hjælp af SNPStats software (www http:.. //bioinfo .iconcologia.net /SNPstats). De haplotypefrekvenser blev estimeret ved hjælp af gennemførelsen af ​​EM-algoritmen kodet ind i

haplo.stats

pakke. Den hyppigste haplotype blev automatisk valgt som reference kategori. For

HPGD

,

SLCO2A1

ABCC4

gener de haplotype blokkene blev bygget overvejer de mest meningsfulde polymorfier.

Reduktionen multifaktor dimensionalitet open source (MDR) software (version 3.0.2) (www.epistasis.org) blev anvendt til vurdering af potentielle gen-gen interaktioner mellem SNPs med statistisk signifikant indvirkning på CRC genetisk modtagelighed. Fitness af et MDR-modellen blev estimeret ved at bestemme nøjagtigheden afprøvning og dens krydsvalidering konsistens (CVC). Ved hjælp af en 10-fold krydsvalidering metoden dataene blev opdelt i 10 sæt, hvor 9 delmængder blev uddannelse sæt og en delmængde var en test sæt. Derfor er CVC er et mål for, hvor mange gange på 10 afdelinger af datasæt den bedste model blev ekstraheret. Den fælles bedste model har normalt den maksimale nøjagtighed og CVC test. Statistisk signifikans blev vurderet ved anvendelse af en 1000 gange permutation test til sammenligning observerede test nøjagtigheder med dem, der forventes under nulhypotesen af ​​null association. Permutation test korrigeret for flere test ved at gentage hele analysen på 1000 datasæt, der var i overensstemmelse med nulhypotesen.

Resultater

Beskrivelse af Study Befolkning

De karakteristiske træk af undersøgelsen befolkning er sammenfattet i tabel 1. sager var betydeligt ældre end kontroller med en median alder på 63 år (50-75) (vs. 58 år i kontroller (50-69),

P

0,001). Hannerne blev overrepræsenteret i begge grupper (60,1% vs. 65,4% i tilfælde, og kontroller, henholdsvis

P

= 0,159), og næsten 77% af deltagerne var overvægtige (

P

= 0,955). De fleste af deltagerne havde heller aldrig røget i enten kategori (37,4% i tilfælde og 39,7% i kontrol,

P

= 0,636).

genotypefrekvenser og Risk Skøn

Tre SNPs og fire prøver blev udelukket fra analysen på grund af genotype fiasko og fire SNPs blev droppet, fordi deres frekvenser afveg fra HWE (

P

0,05). I alt 51 SNPs blev inkluderet i estimatet risikoanalyse. De gennemsnitlige genotype opkald og overensstemmelsen satser var 99,02% og 99,3%, hhv. Beskrivelsen af ​​valgte SNP’er er vist i tabel S1.

Gennemsnitlig syv genetiske polymorfier tværs af de fire gener blev impliceret i colorektal carcinogenese, som kan observeres i tabel 2. AG og GG genotyper af den rs689466 polymorfi i

COX-2

genet overrepræsenteret i gruppen af ​​sager, der fører til en øget risiko for CRC mere mærkbar for homozygot GG selv om dette ikke var statistisk signifikant i den multivariate analyse (OR = 2,01; 95% CI: 0,93-4,35 ,

P

= 0,076). De rs1346271 og rs1426945 SNPs i

HPGD

gen var forbundet med en 32% og 44% nedsat risiko for CRC debut (95% CI: 0,47 til 0,96,

P

= 0,029 og 95% CI : 0,34-0,93,

P

= 0,026, for GC og AA homozygote bærere af rs1346271 og rs1426945 polymorfier, henholdsvis). Ud af de femten genetiske variationer analyseret i de

SLCO2A1

gen kun rs6439448 og rs7616492 polymorfier påvirket modtagelighed for CRC. Personer bærere af rs6439448 heterozygote AG genotype præsenterede en OR på 0,68 (95% CI: 0,47-0,99,

P

= 0,047). På den anden side, blev en dobbelt øget disposition bemærket for personer der bærer begge kopier af en allel af rs7616492 polymorfi (95% CI: 1,27-3,32,

P

= 0,003). Fokus på

ABCC4

gen blev en 1,76 forbedret modtagelighed observeret med AA genotype rs1751051 SNP og en beskyttelse var tydeligt for AG genotype bærere af rs1751031 polymorfi (OR = 0,68; 95% CI: 0,47-0,97,

P

= 0,032). Den bootstrap analyse støttede vores resultater (tabel 2). Den genotyper distribution af alle inkluderet SNP’er er rapporteret i tabel S2.

FPRP analyse viste, at de ujusterede signifikante sammenhænge observeret i tabel 2, beholdt deres betydning (FPRP≤0.5), når en tidligere sandsynlighed lig med eller overlegen i forhold til 0,10 blev betragtet, med undtagelse af rs689466 polymorfi (GG vs AA), der præsenterede en FPRP af 0.690, hvilket tyder på mulig skævhed i denne positive fund (data ikke vist).

Gene-miljø interaktion analyse

Efter en stratificeret analyse vi observeret, at med undtagelse af rs6439448 og rs1751051 polymorfier i

SLCO2A1

ABCC4

gen, henholdsvis alle andre varianter synes at have en sex-afhængige adfærd særlig relevant i mandlige bærere af GG genotype af

COX-2

rs689466 SNP (OR = 3,3; 95% CI: 1,23-9,09,

P

= 0,018) og AA homozygote for rs1426945 polymorfi i

HPGD

gen (OR = 0,38; 95% CI: 0,20-0,74,

P

= 0,004), som angivet i tabel 3.

Desuden , en næsten 6-fold øget risiko blev observeret i nogensinde-rygere bærer GG genotype for

COX-2

rs689466 polymorfisme (95% CI: 1,49-22,42,

P

= 0,011 vs OR = 0,63; 95% CI: 0,13-3,08,

P

= 0,56 hos ikke-rygere). I modsætning hertil

ABCC4

rs1751051 AA genotypen syntes at føre til en højere følsomhed hos personer, der aldrig røget (OR = 2,32; 95% CI: 1,05-5,13, ​​

P

= 0,037). Den rs7616492 homozygot AA genotype af

SLCO2A1

gen spillet modsatrettede roller, når de overvejer samspillet med BMI (OR = 0,06; 95% CI: 0,01-0,69,

P

= 0,023 og OR = 2,18; 95% CI:. 1,00-4,77,

P

= 0,051 for personer med BMI 25 og overvægt (BMI≥25 kg /m

2), henholdsvis)

haplotypeanalyse

Fire fælles haplotyper blev beskrevet for

COX-2

gen, som kan observeres i tabel 4. det hyppigste haplotype, AGT, var til stede i 52% af kontroller og brugt som referere en. Blokken indeholder den rs689466 G allelen, GGT, var forbundet med en 51% øget følsomhed i overensstemmelse med den enkelte SNP analyse (95% CI: 1,10-2,06,

P

= 0,010). Selvom vi ikke bemærket nogen indflydelse rs5275 C allel i CRC risiko selvstændigt, bærere af AGC haplotype havde en 1,53 gange højere disposition for CRC (95% CI: 1,13-2,19,

P

= 0,008). Den AGAC haplotypen af ​​

HPGD

gen var den mest almindelige (30%) ud af de fem blokke. blev observeret en øget risiko for Enkeltpersoner transporterer blokkene, AGGC og ACGC, der indeholder rs1426945 G (OR = 1,70; 95% CI: 1,22-2,37,

P

= 0,002 og OR = 1,60; 95% CI: 1,04-2,44,

P

= 0,031, henholdsvis). At skabe sammenhæng, det modsatte rs1426945 AA genotypen tillagt en 40% reduktion risiko i SNP-analyse. Den haplotype TAGAAC af

SLCO2A1

gen, der indeholder den nedsatte risiko forbundet rs6439448 En allel og rs7616492 G allelen førte til en beskyttelse for CRC udvikling næsten 50% i forhold til personer, der bærer TCAAAC henvisningen blok. Det eneste fælles haplotype der omfatter rs1751051 En allel af

ABCC4

gen (AATTA) mere modtagelige for CRC debut med over to folder i modsætning til Tatta hyppigste haplotype. Ingen blok indeholdt rs1751031 G allelen.

Gene-gen Interaction Analysis

En udtømmende MDR-analyse blev udført ud til at evaluere alle mulige kombinationer af rs689466, rs1346271, rs1426945, rs6439448, rs7616492, at rs1751051 og rs1751031 polymorfismer vist være forbundet med CRC indtræden i den individuelle SNP-analyse. Som vist i tabel 5, observerede vi den højeste CVC (10/10) og nøjagtighed (0,6957) i de fire-faktor interaktion model, som viser en vekselvirkning mellem rs1426945

HPGD

polymorfi, rs6439448

SLCO2A1

SNP og rs1751051 og rs1751031 polymorfier i

ABCC4

gen. Dette gen-gen-interaktion var forbundet med en 5-fold øget risiko for CRC udvikling (95% CI: 3,89-7,02,

P

0,0001).

Diskussion

Tidlig screening og opfølgning af personer, der tidligere diagnosticeret med kolorektale adenomer er hjørnestenen i CRC forebyggelse [3]. Ikke desto mindre opfyldelsesgrad i lande med gennemførte befolkningsbaserede CRC retningslinjer screening er langt fra det ønskelige for en vellykket effekt i CRC forekomst [4]. Selvom regelmæssig brug af NSAID har været konsekvent effektivt i den primære forebyggelse af kolorektale tumorer og dets anvendelse er i øjeblikket kompromitteret af indtræden af ​​alvorlige gastrointestinale bivirkninger i gennemsnit risikogruppe [24]. Så udfordringen falder i identifikationen af ​​biomarkører, der kunne målrette højere risiko populationer for kolorektal screening og /eller kemopræventive strategier.

I dette case-kontrol undersøgelse vurderede vi inddragelse af 51 tagSNPs i fire gener (

COX-2 /HPGD /SLCO2A1 /ABCC4

) med centrale roller i PGE

2 vej hos CRC udvikling. Vores resultater viser, at syv genetiske polymorfier er impliceret i kolorektal carcinogenese: Den rs689466A G i

COX-2

, den rs1346271G C og rs1426945G A i

HPGD

, den rs6439448C A og rs7616492G A i

SLCO2A1

og rs1751051T A og rs1751031A G i

ABCC4

gen

rs689466A . G i

COX-2

gen havde en synergieffekt i CRC onkogenese at øget med allel dosering, yderligere at styrke sin forårsagende rolle i udviklingen af ​​kræft. Den GG homozygot genotype øget modtagelighed for CRC debut med 2 gange og syntes at have en sex og rygevaner afhængige adfærd, med nogensinde-rygere, der har en næsten 6 gange øget genetisk disposition for CRC. Disse data følger vores tidligere observationer fra en foreløbig undersøgelse [19]. Endvidere to haplotyper indeholdende enten rs689466G (GGT) eller rs5275C alleler (AGC) førte til en stigning på risikoen for CRC 50%. Den manglende konsekvens observeret mellem epidemiologiske undersøgelser vedrørende rs689466A G SNP i forskellige etniske baggrunde eller kræftmodeller synes at antyde, at ikke kun befolkningen lagdeling og livsstilsvaner kan modulere denne polymorfi adfærd, men også dens indflydelse kan være celle, væv og patologisk konditionering afhængig [19], [25] – [29]. I virkeligheden, i en nyligt offentliggjort undersøgelse, vi rapporterede, at denne polymorfi placeret på -1195 nukleotider opstrøms exon 1 stigninger

COX-2

transkriptionel aktivitet på to tyktarmskræft cellelinjer [30]. Dette var også mærkbar i humane hepatoma cellelinier [31], men antagoniserer den øgede promotoraktivitet observeret for rs689466 A-allelen i gastriske cancercellelinier [25]. COX-2-overekspression er foreslået som en af ​​røg-induceret involverede veje i carcinogenese [32], [33]. Tobak indeholder mere end 60 identificerede kræftfremkaldende stoffer, og selv om nogle, såsom, nikotin og benzo [a] pyren, viste sig at udløse COX-2-ekspression gennem

b

adrenoceptorer og ERK1 /2 veje, henholdsvis patogenesen af ​​rygning relateret CRC stadig dublerede [34]. Yderligere funktionelle studier er nødvendige for at belyse karakteren af ​​dette gen-miljø interaktion

rs5275T . C polymorfi, sat til 8473 basepar fra exon 1 tidligere var forbundet med en øget risiko for kolorektal adenom og her med en højere modtagelighed for CRC i forbindelse med AGC haplotypen (vs AGT) [18]. Denne T-til-C substitution i 3’UTR blev vist sig at bidrage til COX-2-overekspression ved at afbryde MIR-542-3p:. MRNA interaktion og dermed reducere COX-2-mRNA henfald [35]

som allerede nævnt, COX-2 har en dominerende rolle i syntesen af ​​pro-kræftfremkaldende PGE

2 bioaktivt lipid og den vigtigste molekylære mål af NSAID’er. Faktisk Chan og kolleger [36] har bemærket, at aspirin forebyggende rolle var udelukkende effektiv i undergruppen af ​​coloncancerformer overudtrykker COX-2 enzymet. Så den genetiske variation i

COX-2

genet kan hjælpe med at forudsige individer har større risiko og forventes at blive udsat for højere niveauer af COX-2.

Udtrykket og aktivitet af 15-PGDH undertrykkes i kolorektal cancer og APC

min mus adenomer, hvilket fører til et fald i PGE

2 katabolisme, lokal væv akkumulering af PGE

2 og resistens over for Celecoxib kemoforebyggelse i colontumorer [11], [13] .

Vi var ikke i stand til at gengive i vores befolkning foreningerne rapporteret i tidligere undersøgelser [20], [21], [37].