PLoS ONE: p21 rs3176352 G & gt; C og P73 rs1801173 C & gt; T polymorfier er forbundet med en øget risiko for kræft i spiserøret i en kinesisk Population

Abstrakt

Målsætning

Kræft i spiserøret var den femte mest almindeligt diagnosticeret kræft og den fjerde hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald i Kina i 2009. Genetiske faktorer kan spille en vigtig rolle i esophageal planocellulært karcinom (ESCC) carcinogenese.

Design og metoder

for at vurdere effekten

p21

,

p53

,

TP53BP1

og

P73

enkelt nukleotid polymorfier (SNPs) om risikoen for ESCC gennemførte vi et hospital baseret case-kontrol undersøgelse. I alt 629 ESCC tilfælde og 686 kontroller blev rekrutteret. Deres genotyper blev bestemt ved hjælp af ligation påvisning reaktion (LDR) metode.

Resultater

Når det

p21

rs3176352 GG homozygot genotype blev anvendt som referencegruppe, CC genotype blev forbundet med en signifikant øget risiko for ESCC. Når

P73

rs1801173 CC homozygot genotype blev anvendt som referencegruppe blev CT-genotypen associeret med en signifikant øget risiko for ESCC. Efter Bonferroni korrektion, for

p21

rs3176352 G C,

s

korrekt var stadig signifikant. For de øvrige seks SNPs i alle sammenligning modeller, blev ingen sammenhæng mellem de polymorfier og ESCC risiko observeret

Konklusioner

p21

rs3176352 G . C og

P73

rs1801173 C T SNPs er forbundet med øget risiko for ESCC. For at bekræfte de nyeste resultater, er yderligere, større undersøgelser og vævsspecifikke biologisk karakterisering kræves

Henvisning:. Zheng L, Tang W, Shi Y, Chen S, Wang X, Wang L, et al. (2014)

p21

rs3176352 G C og

P73

rs1801173 C T polymorfier er forbundet med en øget risiko for kræft i spiserøret i en kinesisk Befolkning. PLoS ONE 9 (5): e96958. doi: 10,1371 /journal.pone.0096958

Redaktør: Ralf Krahe, University of Texas MD Anderson Cancer Center, USA

Modtaget: Januar 13, 2014 Accepteret: April 12, 2014; Udgivet: 12. maj 2014

Copyright: © 2014 Zheng 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 delvist understøttet af National Natural Science Foundation of China (81370001, 81371927, 81101889, 81000028), Jiangsu-provinsen Natural Science Foundation (BK2010333, BK2011481), Social Development Foundation Zhenjiang (SH2010017) og Changzhou Young Talents og Science-Technology Foundation of Health Bureau (QN201102) og Affiliated Folkets Hospital i Jiangsu University fond (Y200913). 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

Som den fjerde hyppigste årsag til kræftdødsfald og den femte mest almindelige diagnosticeret kræft i Kina i 2009 [1], den 5-årige overlevelsesrate for kræft i spiserøret er meget fattige og konti kun 12,3% i 23 europæiske lande [2]. Mere end 90% esophageal kræftformer er esophageal pladecellecarcinom (ESCC). Ud over miljømæssige risikofaktorer som rygning og druk, single nukleotid polymorfier (SNP) som genetiske faktorer kan spille en vigtig rolle i ESCC carcinogenese [3].

Tumor suppressor protein p53 ofte muteret i forskellige typer af cancertyper og er impliceret i celleproliferation og tumorudvikling [4].

p53

genet er på kromosom 17p13.1. Et godt studeret

p53

polymorfi, Arg72Pro (rs1042522 C /G, R /P) er blevet rapporteret at have funktionelle betydning [5], [6]. Sammenlignet med Arg vildtypeproteinet, Pro variant allel kodede protein er mere effektivt til at inducere nuklear DNA reparation gener ekspression [7]. Polymorfi

p53

rs1042522 G C har været forbundet med risiko for mange former for kræft [8]

P21 (WAF1 /Cip1 /CDKN1A), en ikke-specifik CDK inhibitor og en nøgle. mediator af G0-G1 cellecyklusstandsning, opreguleres ved vildtype p53. p21 funktioner under gen reparation og angiogenese [9]. Standsning af cellecyklus ved G1-S-fasen restriktion punkt medieres gennem p21 opregulering induceret af p53, og den tilknyttede G1 cycliner-cdk2-komplekser inhibering [10]. I p53-deficiente celler, p21 interagerer med prolifererende cellekerneantigen (PCNA) og forårsager både G1 og G2 cellecyklusstandsnings [11]. Ved inhibering PCNA-afhængig DNA-replikation, kan p21-ekspression undertrykke tumorvækst og mismatch reparation in vitro [12].

p21

koder en 21-kDa protein, er beliggende på kromosom 6p21.2 og består af tre exoner og to introner [13].

Tumor protein 53-bindende protein 1 (TP53BP1) interagerer specifikt med

p53

og deltager i både DNA-reparation og cellecyklus kontrol. Ved at samarbejde med skader sensorer og signal transducere, TP53BP1 hjælper mægle DNA skader checkpoint [14].

P73

aktier strukturelle og funktionelle ligheder med

p53

.

P73

er placeret på 1p36.33, kortlægning til en region, der ofte slettet i kræft [15]. P73 aktiverer transskription af p21 og p53-responsive gener, der deltager i cellecykluskontrol, DNA-reparation, apoptose og hæmmer cellevækst i et p53-lignende måde ved at inducere apoptose eller G1 cellecyklusstandsning [16], [17]. Dette antyder, at p73 har tumor-suppressor-funktioner. Ellers

P73

gen har nogle væsentlige forskelle fra p53. I modsætning til p53-deficiente mus, der mangler

P73

viser ingen øget modtagelighed for spontan tumorigenese [18].

Genetiske variationer i p53 pathway-gener, såsom

p21

,

p53

,

TP53BP1

og

P73

, kan bidrage til udviklingen af ​​ESCC. I et hospital-baseret case-kontrol undersøgelse, vi udførte genotype analyser af otte funktionelle

p21

,

p53

,

TP53BP1

P73

SNPs i 629 ESCC tilfælde og 686 kontroller i en kinesiske befolkning.

Materialer og metoder

Etisk godkendelse af forsøgsprotokollen

data er blevet deponeret i Støtte Information filer. Med hensyn etisk adfærd forskning med menneskelige forsøgspersoner og /eller dyr, vi overholdt World Medical Association Helsinki-erklæringen. Gennemgangen Bestyrelse Jiangsu University (Zhenjiang, Kina) godkendte dette hospital-baseret case-kontrol undersøgelse. Skriftligt informeret samtykke blev leveret af alle fag i undersøgelsen.

Patienter og kontroller

Mellem oktober 2008 og december 2010 fra Affiliated Folkets Hospital i Jiangsu Universitet og Tilknyttede Hospital i Jiangsu University (Zhenjiang , Kina), blev 629 forsøgspersoner med kræft i spiserøret rekrutteret efter hinanden. Ved patologiske midler, blev alle tilfælde af kræft i spiserøret diagnosticeret som ESCC. Eksklusionskriterier var: patienter, som tidligere havde kræft; enhver metastaseret cancer og strålebehandling eller kemoterapi. 686 patienter uden kræft blev matchet til de tilfælde med hensyn til alder (± 5 år) og køn, som kontroller. Kontrollerne blev rekrutteret fra de to ovenfor nævnte hospitaler på samme tid periode. De fleste af kontrollerne blev behandlet for traumer (herunder 612 traumepatienter, 45 smittefarlige patienter sygdom og 29 hypertension patienter).

Ved hjælp af en pre-testet spørgeskema, uddannede interviewere spørgsmålstegn hvert emne personligt og fået demografiske data oplysninger ( fx alder, køn) og beslægtede risikofaktorer (såsom tobaksrygning og alkoholforbrug). Venøse blodprøver (2 ml) blev opsamlet efter interviewet fra hvert individ. Definitionen af ​​”rygere” røg en cigaret om dagen for 1 år. Definitionen af ​​”alkohol drikker” var forbruget ≥3 alkoholiske drikkevarer om ugen for 6 måneder

Isolation af DNA, SNP’er udvælgelse og genotypning ved ligation påvisning reaktion (LDR)

Fra hele. blod blev genomisk DNA isoleret [19]. Udvælgelsen 8 SNPs var baseret på tidligere publicerede artikler med funktionel overvejelse [20], [21], [22], [23]. Med teknisk støtte fra Shanghai Biowing Applied Biotechnology Company blev prøverne genotypebestemmes hjælp LDR metoden [24]. I 160 (12,17%), tilfældigt udvalgte prøver med høj DNA kvalitet, blev gentagne analyser gjort for kvalitetskontrol.

statistiske analyser

Brug af

χ

2 test , mellem cases og kontroller, fordelingerne af demografiske karakteristika, udvalgte variable og genotyper af

p21

,

p53

,

TP53BP1

og

p73

varianter forskelle blev evalueret. Brug logistisk regressionsanalyse, sammenhængen mellem de otte SNPs og risiko for ESCC blev anslået til rå yderste periferi og justeres yderste periferi, når der korrigeres for alder, køn, rygning og drikke status. På grund af antallet af sammenligninger, blev korrektionen procedure Bonferroni anvendt. Ved en goodness-of-fit

χ

2 test blev Hardy-Weinberg ligevægt (HWE) testet for at sammenligne de observerede genotypefrekvenser til de forventede dem blandt kontrolpersoner. Med SAS 9.1.3 (SAS Institute, Cary, NC, USA) blev alle statistiske analyser udført.

Resultater

Karakteristik af den undersøgte population

Cases og kontroller ‘ karakteristika er sammenfattet i tabel 1. Ved

χ

2 tests, er de tilfælde og kontroller tilstrækkeligt matchet på alder og køn. Mellem de tilfælde og kontrollerne, var signifikant forskel detekteret på at ryge og drikke status, som er vist i tabel 1. Den primære information til otte genotype SNPs var i tabel 2. konkordansen satser for gentagne analyser var 100% undtagen

p21

rs3176352 G C (158/160, 98,75%). For alle SNP’er, mindre allel frekvens (MAF) i vores kontroller var magen til MAF for kinesisk i databasen. I kontrollerne, for disse otte polymorfier, de observerede genotypefrekvenser var alle i HWE (tabel 2).

Foreninger mellem p21, p53, TP53BP1 og P73 polymorfier og risikoen for ESCC og genotype kombination analyse

Når

p21

rs3176352 GG homozygot genotype blev anvendt som referencegruppe, GC genotypen var ikke forbundet med risiko for ESCC; CC-genotypen var forbundet med en signifikant øget risiko for ESCC (CC vs. GG: justeret OR = 1,61, 95% CI = 1,18-2,20,

s

= 0,0030). I den dominerende model,

p21

rs3176352 GC /CC varianter blev ikke forbundet med risiko for ESCC, sammenlignet med den

p21

rs3176352 GG genotype. I recessive model, når de

p21

rs3176352 GG /GC genotyper blev brugt som referencegruppe blev CC homozygote genotype associeret med en 63% øget risiko for ESCC (CC vs. GG /GC: justeret OR = 1,63, 95% CI = 1,23-2,15,

s

= 0,0006) (tabel 3).

Når det

P73

rs1801173 CC homozygot genotype blev brugt som referencegruppe blev CT-genotypen associeret med en signifikant øget risiko for ESCC (CT vs. CC: justeret OR = 1,39, 95% CI = 1,10-1,76,

s

= 0,006); TT genotypen var ikke forbundet med risiko for ESCC. I den dominerende model, blev

P73

rs1801173 CT /TT varianter associeret med en signifikant øget risiko for ESCC (CT /TT vs. CC: justeret OR = 1,37, 95% CI = 1,10-1,72,

s

= 0,006) sammenlignet med

P73

rs1801173 CC genotype. I recessive model, når den

P73

rs1801173 CC /CT genotyper blev brugt som referencegruppe, TT homozygot genotype var ikke forbundet med risiko for ESCC (tabel 3).

Når

p21

rs1801270 CC homozygot genotype blev anvendt som referencegruppe blev AA-genotypen associeret med en signifikant nedsat risiko for ESCC. Når

TP53BP1

rs560191 GG /GC genotyper blev brugt som referencegruppe, CC-genotypen var forbundet med en signifikant nedsat risiko for ESCC (tabel 3). Logistisk regression analyser viste, at de

p21

rs2395655 G A,

p21

rs1059234 C T,

p21

rs762623 C A og

p53

rs1042522 G C polymorfismer var ikke forbundet med risiko for ESCC (tabel 2). Efter Bonferroni korrektion (antal multipel test = 32), for

p21

rs3176352 G C, den justeret

s

= 0,096 for CC vs. GG, justeret

p

= 0,0192 for CC vs. GG /GC. For

P73

rs1801173 C . T,

s

korrekt = 0,202 for CT vs. CC efter korrigeret for alder et al,

s

korrekt = 0,195 for CT /TT vs. CC. For resten 6 SNPs, i alle sammenligning modeller,

p

. 0,05

Når de

p21

rs3176352 CC genotype og

P73

rs1801173 CT /TT genotyper blev betragtet som risiko variant genotyper. Når ingen risiko variant genotype carrier gruppe blev anvendt som referencegruppe, den ene risiko variant genotype luftfartsselskab gruppe (justeret OR = 1,42, 95% CI = 1,12-1,80,

s

= 0,0035), og begge risiko variant genotyper luftfartsselskab gruppe (justeret OR = 2,47, 95% CI = 1,60-3,82,

s

0,0001) var forbundet med en signifikant øget risiko for ESCC

Stratificering analyser på p21. rs3176352 G C og P73 rs1801173 C T polymorfi og risikoen for ESCC

for at vurdere virkningerne af

p21

rs3176352 G C genotyper på ESCC risiko i henhold til forskellige alder, køn, rygning og alkoholindtagelse status; udførte vi lagdeling analyser. En signifikant øget risiko for ESCC associeret med

p21

rs3176352 G C polymorfi var tydeligt blandt alle undergrupper undtagen i kvindelige patienter efter stratificering (tabel S1). En signifikant nedsat risiko for ESCC associeret med

P73

rs1801173 C . T polymorfi var tydeligt blandt ældre patienter, kvindelige patienter og patienter, der aldrig drikker eller ryger (tabel S2)

Diskussion

i dette hospital-baseret case-kontrol undersøgelse af ESCC, vi fandt, at

p21

rs3176352 CC og

P73

rs1801173 CT /TT genotyper var forbundet med øget risiko for ESCC; positive resultater blev også observeret i genotype kombination analyse. Så vidt vi ved, er dette den første positive sammenslutning af

p21

rs3176352 G /C og

P73

rs1801173 C /T polymorfier med ESCC risiko.

P21 er en cyclin-afhængig kinase inhibitor. Det er blevet observeret, at i en lang række af cancere, er p21-ekspression ændres. Ved G1 fasen, p21 proteinet forstyrrer cellecyklusprogression [25], [26]. Binding af tumor suppressor protein p53 til p21-promotoren inducerende p21-ekspression [27]

P21 Salg rs3176352 G /C (IVS2 + 16 G C). Ligger i intron 2 af

p21

, 16 bp nedstrøms for splejsning site. Denne C-til-G overgangen forudsiges at påvirke

p21

messenger RNA-splejsning [28]. Choi

et al.

Viste, at

p21

rs3176352 G /C polymorfi syntes at være i bindingsuligevægt med Ser31Arg i en koreansk befolkning. Analyse af denne haplotype for lungekræft modtagelighed demonstrerede en beskyttende virkning, der var afhængig af antallet af variante alleler. I en tidligere undersøgelse med 80 esophageal kræftpatienter og 200 cancer-fri kontrol fra Ningxia Region Kina,

p21

rs3176352 G /C polymorfi ikke forbundet med kræft i spiserøret risiko [29]. En case-kontrol undersøgelse fra det nordøstlige Iran, med 126 tilfælde og 100 kontroller, blev udført for at afsløre sammenslutninger af

p21

polymorfier (rs1801270 og rs1059234) med ESCC risiko [30]. Dataene antydede, at disse to

p21

polymorfier, både alene og i kombination, er ikke ESCC genetiske modtagelighed biomarkører, der er enig med vores resultater.

P73, en p53 homolog, har nogle p53 lignende aktiviteter og spiller en vigtig rolle i modulering cellecyklussen, apoptose og DNA-reparation. I en høj forekomst region i Kina,

P73

polymorfier var ikke associeret med ESCC modtagelighed [31]. Men vores resultater er mere pålidelige på grund af de højere antal sager og kontroller.

P73

rs1801173 C /T polymorfi fortjener yderligere funktionel undersøgelse for at belyse ætiologien af ​​denne SNP og ESCC.

Hyppigheden af ​​genetiske polymorfier ofte varierer mellem etniske grupper. I den nuværende kinesiske undersøgelse, allelen hyppigheden af ​​

p21

rs3176352 C var 0.410 i 686 kontrolpersoner, hvilket er i overensstemmelse med de værdier rapporteret i SNP database for den kinesiske Han-(0,422) og japanske befolkningsgrupper (0,455) højere end den for Afrika syd for Sahara (0,233) befolkning og afrikanske amerikanske befolkning (0,250), og men lavere end den europæiske befolkning (0,758). Den allel frekvens

P73

rs1801173 T var 0,230 i 686 kontrolpersoner, hvilket er i overensstemmelse med de værdier rapporteret i SNP database for CHB + JPT (kinesisk Han + japansk) populationer (0,267), højere end den af Afrika syd for Sahara (0,102) befolkning og europæiske befolkning (0,150).

Denne case-kontrol undersøgelse havde flere begrænsninger. For det første fordi de patienter og kontrolpersoner blev indskrevet fra hospitaler, iboende skævhed kan have resulteret i falske resultater. For det andet kan de polymorfier vi studerede ikke give et samlet billede af

p21

,

p53

,

TP53BP1

og

P73

genetisk variation. Fin-mapping studier er påkrævet. For det tredje, på grund af den moderate stikprøvestørrelse og fravær af en validering kohorte, den statistiske styrke var begrænset. Endelig virusinfektioner og immune parametre oplysninger ikke var tilgængelige, og dermed magt vores analyser var begrænset.

Som konklusion, vores undersøgelse giver stærke beviser for, at

p21

rs3176352 G /C og

P73

rs1801173 C /T polymorfier kan bidrage til ESCC risiko. Vævsspecifikke biologiske karakterisering og replikation studier med større befolkningsgrupper er forpligtet til at bekræfte vores resultater.

Støtte oplysninger

tabel S1.

Stratificeret analyser mellem

p21

rs3176352 G C polymorfi og ESCC risiko efter køn, alder, rygning status og alkoholforbrug

doi:. 10,1371 /journal.pone.0096958.s001

( DOCX)

tabel S2.

Stratificeret analyser mellem

P73

rs1801173 C T polymorfi og ESCC risiko efter køn, alder, rygning status og alkoholforbrug

doi:. 10,1371 /journal.pone.0096958.s002

( DOC)

data S1.

Data p21, p53, TP53BP1 og P73 polymorfier

doi:. 10,1371 /journal.pone.0096958.s003

(SAV)

Tak

Vi sætter pris på alle patienter, der deltog i denne undersøgelse. Vi vil gerne takke Dr. Yiqun Chen (Biowing Applied Biotechnology Company, Shanghai, Kina) til teknisk support.