PLoS ONE: Undersøgelse Flere kandidatgener og næringsstoffer i folatmetabolismen Pathway to Detect Genetiske og ernæringsmæssige risikofaktorer for Lung Cancer

Abstrakt

Formål

folatmetabolismen, med dens betydning for DNA-reparation tilvejebringer en lovende region for genetisk undersøgelse af risikoen lungekræft. Projektet undersøger gener (

MTHFR

,

MTR

,

MTRR

,

CBS

,

SHMT1

,

Tyms

), folat stofskifte relaterede næringsstoffer (B-vitaminer, methionin, cholin og betain) og deres interaktion gen-næringsstoffer.

Metoder

Vi analyserede 115 tag enkelt nukleotid polymorfier (SNP) og 15 næringsstoffer fra 1239 og 1692 ikke-spansktalende hvide, histologisk bekræftet lungekræfttilfælde og kontroller, henholdsvis ved hjælp af stokastisk søgning med variabel valg (en Bayesian model gennemsnit tilgang). Analyserne blev stratificeret efter nuværende, tidligere og aldrig ryge status

Resultater

Rs6893114 i

MTRR

(odds ratio [OR] = 2,10;. 95% troværdig intervallet [CI ]: 1,20-3,48) og alkohol (drikker vs. ikke-drinkers ELLER = 0,48; 95% CI: 0,26-0,84) var forbundet med risiko for lungekræft hos rygere. Rs13170530 i

MTRR

(OR = 1,70; 95% CI: 1,10-2,87) og to SNP * interaktioner næringsstoffer [betain * rs2658161 (OR = 0,42; 95% CI: 0,19-0,88) og betain * rs16948305 ( OR = 0,54; 95% CI: 0,30-0,91)] var forbundet med risiko for lungekræft i tidligere rygere. SNPs i

MTRR Hotel (rs13162612, OR = 0,25; 95% CI: 0,11-0,58; rs10512948, OR = 0,61; 95% CI: 0,41 til 0,90; rs2924471, OR = 3,31; 95% CI: 1.66- 6,59), og

MTHFR

(rs9651118, OR = 0,63; 95% CI: 0,43-0,95) og tre SNP * interaktioner næringsstoffer (cholin * rs10475407, OR = 1,62; 95% CI: 1,11-2,42; cholin * rs11134290, OR = 0,51; 95% CI: 0,27-0,92, og riboflavin * rs8767412, OR = 0,40; 95% CI: 0,15-0,95) var forbundet med risiko lungekræft hos ikke rygere

konklusioner

Denne undersøgelse identificeret mulige næringsstoffer og genetiske faktorer relateret til folatmetabolismen forbundet med risiko lungekræft, som potentielt kan medføre ernæringsmæssige tiltag skræddersyet af rygning status for at reducere risikoen for lungekræft

Henvisning:. Swartz MD , Peterson CB, Lupo PJ, Wu X, Forman MR, Spitz MR, et al. (2013) Undersøgelse af flere kandidatgener og næringsstoffer i folatmetabolismen Pathway to Detect Genetiske og ernæringsmæssige risikofaktorer for lungekræft. PLoS ONE 8 (1): e53475. doi: 10,1371 /journal.pone.0053475

Redaktør: Yan Gong, University of Florida, USA

Modtaget: 23, 2012; Accepteret: November 28, 2012; Udgivet: 23 Jan 2013

Copyright: © 2013 Swartz 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:. Forfatterne vil gerne anerkende den finansieringskilder National Cancer Institute (NCI) award K07-CA 123.109, og R03 CA141998 (MDS PI), NCI award R01 CA55679 (Lung Cancer Study, fRU PI). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at publis eller preaparation af dette manuskript

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

Introduktion

Lungekræft tegnede sig for 15% af alle kræftdiagnoser i 2010 og 28% af alle kræftdødsfald [1]. Desuden den samlede 5-års overlevelse forbliver på 15% for alle stadier af lungekræft kombineret [1]. Mens ryge cigaretter er den dominerende risikofaktor for lungekræft, kun en brøkdel af rygere nogensinde udvikle sygdommen [2], hvilket antyder, at lungekræft udvikling afhænger af andre faktorer, mest sandsynlige genetiske og andre miljøfaktorer (f.eks diæt) [2] [3], [4]. Forskning tyder på, at kosten folat status [5], [6] og variation i gener, der omfatter folat metaboliske vej [7], [8], [9], [10], [11] kan være forbundet med risiko lungekræft.

Folat har vist sig at være et vigtigt næringsstof for DNA-syntese, reparation, og methylering [8] og derfor kan påvirke kræftrisikoen. Undersøgelser har vist, at lav folat indtag er forbundet med forøgede DNA-strengbrud, nedsat DNA-methylering og reduceret DNA-reparation kapacitet [12]. Høj kosten folat indtag (defineret som over medianen kontrol indtag niveau) er forbundet med en reduktion i risiko for lungekræft blandt tidligere rygere 40%, efter justering for alder, køn, etnicitet, samlede energiindtag, BMI, familie historie af rygning , pakke år røget, og alkoholforbrug [13]. Den beskyttende effekt af øget folatindtaget synes også at holde blandt nuværende rygere [14]. For nylig er der fundet forhøjet serum niveauer af vitamin B

6 og methionin at tilbyde forskellige niveauer af beskyttelse mod lungekræft for aldrig tidligere og nuværende rygere [6].

Bortset fra kosten folat, gener i folat metaboliske vej er også blevet forbundet med risiko lungekræft. Folat gener impliceret i risiko lungekræft omfatter methylentetrahydrofolat reduktase (

MTHFR

) [7]; thymidylatsyntase (

Tyms

) [10], [15]; serin hydroxymethyltransferase 1 (

SHMT1

) [11]; og cystathionin β-syntase (

CBS

) [8]. Andre formodede gener omfatter methionin syntase (

MTR

) og methionin syntase reduktase (

MTRR

); dog har resultaterne for disse gener været tvetydige [7].

Denne undersøgelse undersøger roller folat status, ernæring, gener og interaktioner gen-næringsstoffer i folat metaboliske vej i risiko lungekræft. Tidligere vurderinger af sammenhængen mellem folat status og lungekræft har fokuseret på ernæring, uden hensyntagen til genetiske polymorfier, og studier, der har vurderet gener i folat metaboliske vej inkluderet kun små paneler af enkelt nukleotid polymorfier (SNP). Den aktuelle undersøgelse undersøger flere SNPs i vigtige folat gener, mens undersøger også indtagelsen af ​​B-vitaminer, folat, methionin, betain og cholin, der giver mulighed for den fælles vurdering af virkningerne af kost og genetiske status og parvise interaktioner gen-næringsstoffer på lunge kræftrisiko.

Denne undersøgelse bruger en mere kraftfuld tilgang end standard metoder til påvisning af gener og næringsstoffer, der er forbundet med lungekræft, kendt som stokastisk søgning med variabel udvælgelse (SSVS) [16], [17]. SSVS, en form for Bayesian model udligning, søger tilfældigt gennem alle mulige modeller, styret af data, til at identificere de mest sandsynlige risikofaktorer tegner sig for usikkerheden på variable udvalg [17]. Vi ansat stokastisk søgning her for flere grunde. For det første har sådanne stokastiske søgemetoder været effektive i at analysere SNP data, især i genetiske forbindelsesundersøgelser (fx [17], [18], [19], [20], [21]). For det andet har Simuleringsundersøgelserne hjælp af case-kontrol design vist, at SSVS har en større nøjagtighed at inddrive den “sande model” end standard variable udvælgelsesmetoder, såsom fremad, bagud eller trinvis udvælgelse [17]. For det tredje har andre forskere vist, at SSVS hæver sig straffet sparsomme regression [22] og standard lasso teknikker [23], især i problemer undersøger mange SNPs hvor derefter antal SNPs og interaktioner er større end stikprøve størrelse [23], [24], [25].

Metoder

Etik Statement

Denne undersøgelse blev godkendt af både MD Anderson og The University of Texas Health Science center på Houston Institutional Review Boards (IRB) . The University of Texas Health Science Center på Houston IRB er også den styrende IRB for UT School of Public Health, som medlem skole fra University of Texas Health Science Center på Houston. Denne undersøgelse er involveret sekundær analyse af de identificerede data. Den oprindelige dataindsamling blev givet samtykke ved skriftlig informeret samtykke, der diskuterede sådanne analyser.

Undersøgelse Befolkning

Undersøgelsen bestod af histologisk bekræftet lungekræfttilfælde (n = 1239) og kontroller (n = 1692 ) diagnosticeret mellem 1995 og 2007 fra en igangværende lungekræft case-kontrol undersøgelse foretaget på University of Texas MD Anderson cancer center. Nærmere oplysninger om rekruttering til moderselskabet undersøgelsen er blevet offentliggjort andre steder [26], [27]. Kort fortalt blev nydiagnosticerede tilfælde af lungekræft rekrutteret fra patienter på MD Anderson Cancer Center. Controls (enkeltpersoner uden en tidligere diagnose af kræft, undtagen ikke-melanom hudkræft) blev rekrutteret fra Kelsey-Seybold klinikker, den største private læge gruppe i Houston, Texas. Den samlede rekruttering var omkring 75%.

Diætmad og demografiske data

Dietary oplysninger, demografiske faktorer, og rygning historie blev opnået ved en personlig samtale. Trænede interviewere administreret en fødevare frekvens spørgeskema (FFQ), som er en modificeret udgave af National Cancer Institute helbred vaner og historie Spørgeskema [28]. Den FFQ anmodet sædvanlige indtagelse for forud for interviewet året og omfattede en åben mad sektion og adfærdsmæssige-relaterede kosten spørgsmål om restaurant spisning og tilberedning af mad. Gyldigheden af ​​Block FFQ er blevet beskrevet på tværs af forskellige befolkningsgrupper [29], [30], [31]. Spørgeskemaet blev modificeret til moderselskabet undersøgelse til at omfatte etniske fødevarer almindeligt forbruges i større byområdet i Houston, Texas. Den anslåede indtag af flere næringsstoffer og drikkevarer i kontroller var sammenlignelig med den rapporteret af voksne, der deltog i den nationale sundhed og ernæring Undersøgelse Survey (NHANES), 1999-2000 [32], [33], [34].

i den aktuelle undersøgelse, begrænser vi vores analyse til ikke-spansktalende hvide for at sikre en tilstrækkelig stor stikprøve at stratificere ved at ryge status og minimere confounding på grund af befolkningens lagdeling. Vi har også fokus på denne population til at holde vores følgeslutning overensstemmelse med den tidligere studerede Spitz model for ikke-genetisk risiko for lungekræft [35].

Spørgsmål med flere fødevarer på FFQ blev vægtet for hver enkelt mad element ved indtagelse af denne mad i NHANES populationen (som i [36]). Derefter blev det næringsstof indholdet af hver fødevarer fremstillet af det amerikanske Department of Agriculture National Nutrient Database for Standard Reference Slip 21 (USDA SR21) [37]. Således blev vægtede gennemsnit af de enkelte fødevarer i flere fødevarer samt elementer med en mad knyttet til USDA SR21 at beregne indtag af næringsstoffer. Vi bestemt det daglige indtag af næringsstoffer af følgende makro- og mikronæringsstoffer: energi, kulhydrat, fedt, protein, betain, cholin, methionin, folat, pantotensyre (vitamin B

5), niacin (vitamin B

3) , riboflavin (vitamin B

2), thiamin (vitamin B

1), vitamin B

6, og vitamin B

12. Alle næringsstoffer værdier blev justeret for samlede energiindtag pr metoden til Willett og Stampher [38].

I vores analyse, alkoholforbrug rapporteret på FFQ blev først dikotomiseret i ikke-drikkende (rapporteret 0 drikkevarer på FFQ ) versus drikkende (rapporteret nogen drikke). Efter signifikans blev vurderet, vi senere kategoriseret alkohol til: nondrinker, 0,1-4,9 g /dag, 5,0-14,9 g /dag, 15 til 29,9 g /dag, og mere end 30 g /dag som i [39] til sammenlignende diskussion formål . Vi kategoriseret rygning status som aldrig (røget færre end 100 cigaretter i deres levetid), tidligere (røget mindst 100 cigaretter i deres levetid, og afslut mere end 1 år forud for at studere indskrivning), eller strøm (i øjeblikket ryge eller stoppe mindre end 1 år før inklusionen) rygere [35]. Familiehistorie med rygning-relateret cancer i en første grads slægtning blev inkluderet i analysen på grundlag af et ja /nej svar. For alle rygere, vi beregnede pack år. For tidligere rygere, vi derudover beregnede år siden ophør. For aldrig og tidligere rygere, indspillede vi udsættelse for tobaksrøg, defineret som eksponering for en andens cigaretrøg på arbejde eller hjemme på en regelmæssig basis, som beskrevet i [35].

SNP Valg og Genotypning

Vi valgte 293 SNPs tværs generne i folatmetabolisme pathway. Den fulde panel af SNP’er genotype, deres funktion og placering er angivet i tabel S1. Disse SNPs består af alle dem, der er anført i HapMap og National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) SNP databaser som medlemmer af ovennævnte gener i folatmetabolismen vej. Vi betragter en SNP at tilhøre et gen, hvis det er placeret inden for 500 kilo basepar (kb) af genet. Ingen andre gener med kendt funktion i folatmetabolismen har været impliceret i risiko lungekræft, så vi fokuserer vores analyser på dette sæt. Således blev vores custom chip sammensat af SNP’er fra disse gener i folat-vejen. De udvalgte SNP’er blev genotypebestemt ved anvendelse af tilpassede iSelect Infinium Beadchip design sammenholdt med SNPs for andre projekter.

Deltagernes genomisk DNA blev ekstraheret fra perifere blodlymfocytter og opbevaret ved -80 ° C indtil anvendelse. Vi genotypet SNPs fra case og kontrol DNA-prøver ved hjælp Illumina s BeadXpress platform i henhold til standarden 3 dage protokol. Genotyper blev autocalled hjælp af BeadStudio software. SNPs med genotype opkald satser på mindre end 95% eller SNPs med en mindre allel frekvens mindre end 0,01, eller mangler på tværs af vores datasæt blev udeladt fra vores analyse mere end 10% (39 SNPs fjernet). En chi-square test bekræftede, at mønstret for manglende observationer for hver SNP var uafhængig af den hengivenhed status af emnerne. For multivariable analyse blev individer mangler SNPs fjernet, og 2,225 individer (1175 tilfælde, 1050 kontroller) forblev i analysen.

Når datasættet blev reduceret til genotyper ikke mangler SNPs, vi reduceret dimensionalitet og kollinearitet ved empirisk at vælge tag SNPs anvendelse af fremgangsmåden ifølge Carlson et al. [40], med en tærskel på r

2 = 0,8. Vi valgte repræsentative tag SNPs, der var i exoner, eller tidligere nævnte i tidligere undersøgelser, når de foreligger. Vi undersøgte Hardy-Weinberg proportioner for tag SNPs hjælp Plink [41], og alle tag SNPs blev fundet at være i Hardy-Weinberg ligevægt ved 0,001 niveau.

Statistisk analyse

Kontinuerlig demografiske variabler blev sammenlignet under anvendelse to stikprøver t-tests; næringsstoffer variabler blev sammenlignet ved hjælp af Wilcoxon rank-sum test; og kategoriske demografiske variabler blev sammenlignet med Pearsons chi-square test. For model udvælgelse, vi brugte en Bayesian model gennemsnit metode kaldet stokastisk søgning med variabel udvælgelse (SSVS) [16] anvendes på logistisk regression [17], [20]. SSVS bruger Markov Chain Monte Carlo (MCMC) metoder at søge gennem alle mulige modeller til at identificere fælles genetiske og kosten virkninger på risiko lungekræft. Disse metoder har vist sig at være mere kraftfuld end traditionelle trinvise udvælgelsesmetoder [17], [20]. SSVS har to niveauer af kendte distributioner: den kendte af modellen koefficient eller odds ratio, som omfatter en korrelation matrix for genetiske faktorer defineret af bindingsuligevægt (LD), og den kendte til sandsynligheden for selektion for hver variabel [17], [20 ].

Prior Distribution.

for at overholde fuldt Bayesianske metoder, vi modelleret forudgående korrelationen mellem tag SNPs, der skal analyseres ved hjælp af parvise r

2 værdier fra NIEHS Environmental Genome Projekt [42], uden for vores data. SNP’er mere end 400.000 basepar eller fra hinanden fra forskellige kromosomer antages at være uafhængige. Som et pålideligt estimat for korrelation af næringsværdier ikke kunne eksternt defineret, de Priors for kosten koefficienter var uafhængige normalfordelinger centreret ved 0 [17]. Vi antog gen-miljø uafhængighed og modelleret de priors for koefficienterne for de gener og ernæringsmæssige kovariater som ukorrelerede. Vi brugte også en forudgående sandsynlighed for inklusion på 0,5 for hver variabel, som har vist sig at bedste kontrol for både falsk positive og falsk-negative resultater, når den forudgående information for alle risikofaktorer muligvis ikke tilgængelige [17].

gebyr Variabler og Ekstra Kovariater.

Da rygning er en veletableret risikofaktor for lungekræft, cases og kontroller blev frekvens modsvares af rygning status i den oprindelige undersøgelse design. Således har vi stratificeret fag i tre grupper baseret på rygevaner: aldrig rygere, tidligere rygere og nuværende rygere som i Spitz et al. [35]. Andre ikke-genetiske risikofaktorer for lungekræft, som er blevet etableret som væsentlig indgik i hver model efter fremgangsmåden i Spitz et al. [35], og var ikke underlagt variabel valg. For aldrig rygere, vi indgår køn, alder, familie historie af kræft, og udsættelse for tobaksrøg. For tidligere rygere, vi indgår køn, alder, familie historie af kræft, og en faktor angiver, om emnet stoppet med at ryge før alder 40, i alderen 40 og 53, eller i en alder 54 eller senere, er valgt for sin stærkere association med risiko lungekræft end pakkeår røget (som beskrevet i [35]). For rygere, vi indgår køn, alder, familie historie af kræft, og en faktor der angiver, om pakke år røget var mindre end 27, mellem 27 og 53, mellem 54 og 82, eller 83 eller højere, som i [35]. Genotyper blev kodet additivt, hjælp homozygot for den store allel som reference genotype.

Markov Chain Monte Carlo Analysis.

Alle MCMC beregninger blev afsluttet ved hjælp WinBUGS [43], R og R2WinBUGS pakken [44] for at forberede data (kategorisering, ren mangler, lagdeling) og til at beregne posterior inferens. Vi kørte to kæder med forskellige startværdier for 300.000 iterationer og brugt de sidste to tredjedele af iterationer at estimere vores bageste mængder for at sikre konvergens til den stationære fordeling, som beskrevet i [45]. De to kæder til hvert stratum viste sig at have meget høje korrelationer, hvilket indikerer, at de konvergeret til den samme model, og blev samlet til inferens

Den statistiske analyse fortsatte i tre faser (se figur 1):. I fase 1, identificerede vi de tag SNPs og næringsstoffer, der skal analyseres. Fase 2 bestod af en stokastisk søgning af SNP’er og en separat stokastisk søgning af næringsstoffer til skærmen for lovende SNP’er og næringsstoffer. Eventuelle SNP’er og næringsstoffer med en posterior sandsynlighed for inklusion større end 0,35 fortsatte med at iscenesætte 3 [17], [46]. I fase 3, søgte vi i fællesskab gennem SNP’er og næringsstoffer og deres tilsvarende SNP og næringsstoffer interaktioner for disse SNPs og næringsstoffer, fortsatte til fase 3. interaktioner gen-næringsstoffer bestod af den parvise produkt af hver SNP additivt kodet og næringsstof som sammenhængende variabel. For fase 3-modellen, valgte vi gener, næringsstoffer og interaktioner med en marginal Bayes faktor større end 3, som angiver moderat evidens for forening [47] (marginale Bayes faktorer blev beregnet svarende til SNP specifikke Bayes faktor i [48], er baseret på de marginale sandsynligheder for inklusion). Foruden beregning af Bayes faktor, vi beregnes også den forventede falsk opdagelse sats, som defineret i [49]. The Bayes faktor 3 eller derover falder også sammen med styring af falsk opdagelse sats på mindre end 0,15. Vi skønnede odds ratio (OR) ved hjælp af bageste model gennemsnit koefficienter, betingede på inklusion og deres 95% troværdige intervaller (95% CI), som i [20].

Denne figur viser strømmen af ​​analysen. Vi analyserede SNP’er og næringsstoffer parallelt, ved hjælp af stokastisk søgning metodik i fase 2. Derefter de vigtigste SNPs og næringsstoffer blev i fællesskab undersøgt sammen med interaktioner de gen-næringsstoffer i fase 3, igen ved hjælp af stokastisk søgning metodik.

Sample Size for SNP analyse

Der var 763 rygere med komplet genotype og kovariat data:. 406 tilfælde og 357 kontroller. Der var 719 tidligere rygere: 453 tilfælde og 266 kontroller og 743 aldrig rygere:.. 316 cases og 427 kontroller

Sample Size for Nutritional Analysis

Der var 545 rygere med fuld ernæringsmæssige og kovarianteffekter data til rådighed: 250 tilfælde og 295 kontroller. Der var 547 tidligere rygere: 319 tilfælde og 228 kontroller, og der var 685 aldrig rygere:.. 279 tilfælde og 406 kontroller

Fastsættelse af det endelige model

Følgende stikprøvestørrelser afspejler antallet af forsøgspersoner med tilgængelige genotype og ernæringsmæssige data. Af de nuværende rygere, der var 577 forsøgspersoner med 263 tilfælde og 314 kontroller, i hvem vi undersøgte 12 SNPs og 2 ernæringsmæssige variable og 24 interaktion vilkår. Af de tidligere rygere, der var 572 forsøgspersoner med 337 tilfælde og 235 kontroller, i hvem vi undersøgte 14 SNPs og 7 ernæringsmæssige variable og 96 interaktioner. For aldrig rygere, prøvens størrelse var 743, med 304 tilfælde og 439 kontroller, og vi undersøgte 26 SNPs og 6 ernæringsmæssige variable og 150 interaktioner. Meget collinear interaktioner blev droppet fra udvælgelsesprocessen (2 interaktioner for tidligere rygere, og 6 interaktion vilkår for aldrig rygere).

Resultater

Vi sammenfatter udvalgte demografiske variabler og ernæringsmæssige variabler i vores studiepopulation i tabel 1. Der var lige dele mandlige og kvindelige tilfælde (50,5% versus 49,5%, henholdsvis), men lidt færre mænd (46,7%) end kvindelige kontroller (53,3%). Gennemsnitsalderen for sager var signifikant højere end den gennemsnitlige alder af kontrollen (63,5 år versus 57,2 år, s 0,001). Vores stikprøve havde en højere andel af tidligere og nuværende rygere i de tilfælde (72,4%) end i kontrollerne (58,8%). Sager, der har røget havde signifikant flere pack år end kontroller (betyder 78,3 pack år versus gennemsnitlige 59,0 pakke år, s 0,001). (Vores analyser blev stratificeret efter rygning status og justeret for pakke år.) Flere kontroller (41,1%) blev aldrig rygere end tilfælde (27,5%). Nuværende og tidligere rygere rapporterede udsættelse for tobaksrøg på tæt på lige store andele af sager og kontroller (68,2% versus 68,5%, henholdsvis), og signifikant flere tilfælde end kontroller rapporteres der har mindst en slægtning med en rygning-relateret kræft (30,3% versus 21,2%, henholdsvis).

Kun et par kostfaktorer afveg betydeligt fra cases og kontroller. I betragtning af de median gram alkohol beruset, tilfælde rapporteret signifikant mindre drikke (median = 0,27 g) end kontroller (median = 0,82 g). Tilfælde rapporteret spise betydeligt mindre protein (median = 73,58 g) end kontroller (76,43 g). Tilfælde også rapporteret signifikant mindre betain (median = 48,94 mg), methionin (median = 1480,22 mg), niacin (median = 21,99 mg), vitamin B

6 (median = 5,43 mg) og vitamin B

12 ( median = 5,26 mcg) end kontroller (medianer = 53,20 mg, 1554,95 mg, 22,67 mg, 2,07 mg, 5,42 mcg henholdsvis).

startskærm for genotyper

Vores første skærmbillede for SNPs forbundet med lungekræft stratificeret ved at ryge status er angivet i tabel S2. Disse SNP’er med en PPI på over 35% blev yderligere analyseret i den endelige model, der i fællesskab overvejet gener og ernæring. Blandt de nuværende rygere, vi identificeret 12 SNPs til yderligere overvejelse: 2 SNPs fra

CBS

gen, 7 SNPs fra

MTRR

, 2 SNPs fra

SHMT1

, og en SNP fra

Tyms

. I tidligere rygere, vi identificeret 14 SNPs: 3 SNPs fra

CBS

gen, 2 fra

MTHFR

, 1 fra

MTR

, 7 fra

MTRR

, og en fra

Tyms

. I aldrig rygere, vi identificeret 26 SNPs: 4 i

CBS

, 8 i

MTHFR

, 11 i

MTRR

, 1 i

SHMT1

, og 2 i

Tyms

.

startskærm for næringsstoffer

resultaterne fra vores indledende skærmbillede for potentielle næringsstoffer er forbundet med lungekræft er rapporteret i tabel S3, stratificeret af rygning status. Disse næringsstoffer med en PPI på over 35% blev yderligere analyseret i vores endelige model, der i fællesskab overvejet gener og ernæring. I de nuværende rygere, kun alkohol og vitamin B

6 blev identificeret til overvejelse i den endelige model. I tidligere rygere, vi identificeret alkohol, kulhydrater, protein, betain, methionin, thiamin, og vitamin B

12 for yderligere overvejelser. I aldrig rygere, de næringsstoffer til yderligere overvejelse var kulhydrater, protein, cholin, folat, riboflavin og thiamin.

Afsluttende Modeller

kollinearitet af variabler i vores endelige model blev kontrolleret ved hjælp af tag SNP udvælgelsesprocessen beskrevet ovenfor. Vi inkluderer LD matrix beskriver LD mellem de endelige udvalgte SNPs i tabel S4 (max r

2 0,63), og korrelationerne mellem de endelige udvalgte næringsstoffer i tabel S5 (max r

2 0,62). Simulation undersøgelser har vist stokastisk søgning at klare sig godt i tilstedeværelse af moderat kollinearitet størrelsesorden i størrelsesordenen 0,6 [20].

Aktuelle Rygere.

I de nuværende rygere,

MTRR

(rs6893114) og alkohol var forbundet med risiko lungekræft, efter justering for køn, alder, pakke år, og familiens historie (tabel 2).

MTRR

havde den højeste PPI, og den mindre allel af rs6893114 tillagt en fordobling i lungekræft risiko (OR = 2,10; 95% CI: 1,20-3,48). Som alkoholindtagelse syntes at være beskyttende blandt rygere (OR = 0,48; 95% CI: 0,26-0,84), vi yderligere undersøgt alkoholindtag bruge mere detaljeret kategorisering [39]: nondrinker, 0,1-4,9 g /dag, 5,0-14,9 g /dag, 15 til 29,9 g /dag, og mere end 30 g /dag. Vi beregnede en justeret odds ratio for hvert niveau (se tabel 3), ved hjælp af ikke-drikkende som reference kategori og justering for alder, køn, familie historie, pakke år, og

MTRR

variant. De to laveste drikke kategorier (lys og moderat drikke) viste et fald i risiko fra at drikke: 0,1-4,9 g /dag er forbundet med et fald på 39% i risikoen, (OR = 0,61; 95% CI: 0,40-0,93) og 5 -14,9 g /dag er forbundet med et fald på 42% i risiko (OR = 0,58; 95% CI: 0,34 til 0,99). Vi kunne ikke finde nogen tegn på interaktioner gen-næringsstoffer for rygere i vores data.

Tidligere Rygere.

For tidligere rygere, en SNP i

MTRR Hotel (rs13170530) viste tegn på en forening med risiko lungekræft efter justering for alder, køn, alder ved rygestop, og familiens historie. Vi fandt også en signifikant interaktion mellem betain og en variant i

MTRR

(rs2658161) og en variant i

Tyms

(rs16948305). Den mindre allel i

MTRR

(rs13170530) giver en stigning på 70% i risiko (OR = 1,70; 95% CI: 1,10-2,87). Selvom der ikke næringsstoffer primære virkninger betydelig, betain var en del af to meningsfulde interaktioner, der var både beskyttende blandt tidligere rygere: betain * rs2658161 (OR = 0,42; 95% CI: 0,19-0,88) og betain * rs169484305 (OR = 0,54, 95 % CI: 0,30-0,91). Således hver kopi af den mindre allel af rs2658161 forbedrer den beskyttende virkning af indtagelse mere betain. Nul kopier af de mindre allel resulterer i ingen reduktion i risiko, 1 allel resulterer i en reduktion i risiko per mg stigning i betain indtaget 58%, mens 2 kopier af den mindre allel resultat i 0,83% reduktion i risiko. Personer heterozygote for den mindre allel af rs169484305 modtager et fald i risiko for lungekræft per mg betain forbrugt 46%, mens de homozygote for de mindre allel har et fald i risiko 70%.

Aldrig Rygere.

for aldrig rygere, 4 SNPs, tre i

MTRR

(rs13162612, rs10512948, rs2924471) og en i

MTHFR

(rs9651118), var forbundet med risiko lungekræft, efter justering for miljøet eksponering tobak, køn, alder og familiens historie. Den mindre allel for rs13162612 var forbundet med en 75% reduktion i risikoen lungecancer (OR = 0,25; 95% CI: 0,11-0,58), og rs10512948 var forbundet med et fald på 39% i risikoen lungecancer (OR = 0,61; 95% CI: 0,41-0,90). Den tredje SNP fra

MTRR

, rs2924471, var forbundet med en 3-fold øget risiko (OR = 3,31; 95% CI: 1,66-6,59). Foruden de genetiske vigtigste virkninger blev tre næringsstof af Gene interaktioner valgt: cholin * rs10475407, cholin * rs11134290 og riboflavin * rs876712. Den cholin * rs10475407 interaktion tillagt risiko (OR = 1,62; 95% CI: 1,11-2,41). Bliver heterozygote for den mindre allel af rs10475407 er associeret med en 62% øget risiko, og samtidig være homozygot for den mindre allel er associeret med en 2,6 gange stigning i risiko for hver mg forøgelse af cholin indtag. På den anden side, enkeltpersoner heterozygote for den mindre allel af rs11134290 havde et fald på 49% i risikoen (OR = 0,51; 95% CI: 0,27-0,92) for øget cholin indtag, mens de homozygote for den mindre allel havde en 74% reduceret risiko per mg øget indtag i cholin. Enkeltpersoner heterozygote for den mindre allel af rs876712 har en 60% nedsat risiko pr øget indtag i riboflavin, som stiger til 84% for dem, homozygot for den mindre allel (riboflavin * rs876712 SR = 0,40; 95% CI: 0,15-0,95).

diskussion

Denne undersøgelse identificeret forskellige ernæringsmæssige faktorer og genetiske faktorer relateret til folatmetabolismen der i fællesskab spiller en rolle i risiko lungekræft. Udførelse analyser stratificeret af rygning status (nuværende, tidligere og aldrig), fandt vi folat-relaterede kosten og genetiske faktorer, og interaktioner gen * næringsstoffer var forbundet med risiko for lungekræft i de nuværende, tidligere og aldrig rygere. Alkohol var forbundet med risiko for lungekræft hos rygere, mens interaktioner gen-næringsstoffer var forbundet med varierende risiko i tidligere og aldrig rygere. SNPs i

MTRR

var forbundet med risiko for lungekræft i de nuværende, tidligere og aldrig rygere, mens en variant i

MTHFR

var forbundet med risiko lungekræft hos ikke rygere. En ekstra SNP i

Tyms

blev fundet at interagere med betain til at påvirke risiko for lungekræft i tidligere rygere.

Nyere forskning har vist blandede resultater med hensyn til sammenhængen mellem alkohol drikke og risiko for lungekræft i ikke -Hispanic hvide [39], [50], [51], [52]. Beviser er mere konsekvent i aldrig rygere for ingen sammenhæng mellem alkohol og risikoen for lungekræft [50], der flugter med resultaterne af den aktuelle undersøgelse. For rygere, der er mindre dokumentation for sammenhængen mellem alkoholindtag og risikoen for lungekræft [51]. Nylige undersøgelser tyder på, at påvirkning af alkohol kan afhænge af typen af ​​alkohol indtages, citerer en mulig beskyttende virkning for vin og øget risiko for øl [52]. Andre undersøgelser viser en marginal, ikke-lineær sammenhæng mellem alkoholindtag og risikoen for lungekræft, med moderat indtagelse har en beskyttende virkning [39]. Den stærke bageste Sandsynligheden for alkohol ses her tyder på, at alkohol kan være forbundet med risiko for lungekræft hos rygere; Men denne undersøgelse ikke give nogen endelig beslutning om de medierende virkninger af rygning på forholdet mellem alkohol og risikoen for lungekræft.