PLoS ONE: associering mellem CASR polymorfier, Calcium Intake, og endetarmskræft Risk

Abstrakt

Sigt

Den aktuelle undersøgelse havde til formål at vurdere effekten af ​​kostindtag og calcium mulige interaktioner med

calcium-sensing receptor

(

CASR)

gen polymorfier på kolorektal kræftrisiko.

Metoder

i alt 420 kolorektal kræfttilfælde og 815 kontrolpersoner blev inkluderet i analysen. Calcium indtag blev undersøgt ved hjælp af en 103 element semikvantitativ mad frekvens spørgeskema, og fire enkelt nukleotid polymorfier (SNP) inden for

CASR

,

rs10934578

,

rs12485716

,

rs2270916

, og

rs4678174

, blev evalueret.

Resultater

Ingen SNPs var forbundet med kolorektal cancer risiko efter justering for kovariater. Samlet set ingen signifikant effekt modifikation af

blev påvist CASR

polymorfier på sammenhængen mellem calcium indtag og tyktarmskræft risiko. Men alle fire af polymorfier i

CASR

viste, betydeligt højere odds ratio for association med kolorektal cancer risiko i lav-calcium-indtag gruppen sammenlignet med high-calcium-indtag gruppe. I tilfælde af rs2270916, individer med CC genotype og lav calciumindtagelse viste øget kolorektal cancer risiko sammenlignet med deres modparter med TT genotype og højt indtag af calcium (OR = 2,11, 95% CI = 1,27-3,51).

konklusioner

personer med lavere indtag calcium udstillet en højere kolorektal cancer risiko sammenlignet med forsøgspersoner med samme genotype som havde højere indtag calcium. Vores resultater tyder på, at personer, som har lavt kostindtag calcium bør være opmærksomme på deres øgede strategier kolorektal cancer risiko- og forebyggelse

Henvisning:. Kim KZ, Shin A, Kim J, Park JW, Park SC, Choi HS, et al. (2013) associering mellem

CASR

Polymorphisms, Calcium Intake, og endetarmskræft Risk. PLoS ONE 8 (3): e59628. doi: 10,1371 /journal.pone.0059628

Redaktør: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, USA

Modtaget: November 26, 2012; Accepteret: 15 februar 2013; Udgivet: 28 Mar 2013

Copyright: © 2013 Kim 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 Basic Science Research Program for National Research Foundation of Korea, finansieret af Undervisningsministeriet, Science and Technology (2010- 0.010.276). 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

kolorektal cancer er en af ​​de mest almindelige cancere verdensplan [1], [2]. Forekomsten af ​​kolorektal cancer er steget i de fleste asiatiske lande, herunder Korea [3].

En række risikofaktorer er forbundet med kolorektal cancer, herunder kostfaktorer [4]. Tidligere undersøgelser har evalueret sammenhængen mellem daglig calcium eller mejeri fødeindtagelse og kolorektal cancer risiko [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]. Resultaterne af disse undersøgelser var inkonsekvent; Men en samlet analyse af 10 kohorteundersøgelser [6], og en meta-analyse af 60 observationelle studier [10] konsekvent vist positive sammenhænge mellem højt calcium indtag og reduceret kolorektal cancer risiko.

En række tidligere undersøgelser fokuseret om virkningerne af genetiske polymorfier i relation til ernæring stofskifte, såsom

methylentetrahydrofolat reduktase

(

MTHFR

) [12], [13],

methionin syntase

(

MTR

) [14], [15], og

D-vitamin receptor

(

VDR

) genvarianter [16], [17], [18], [19], [20], [21].

MTHFR

677TT og 1298CC polymorfier synes at være forbundet med en reduceret risiko for CRC [12], [13]. Derudover en tagSNP i

MTR Hotel (rs4659744) var signifikant associeret med reduceret kolorektal cancer risiko [14]. For nylig har virkningerne af den

calcium-sensing receptor

(

CASR)

gen på kolorektal cancer også vundet opmærksomhed [22], [23], [24], [25]. Tidligere ekstracellulære eksperimenter har rapporteret, at

CASR

udtryk er involveret i colorectal carcinom differentiering ved at fremme e-cadherinekspression og undertrykke beta-catenin /TCF aktivering. [26], [27]. Flere undersøgelser har også evalueret gen-miljø (

CASR

og calcium indtag) interaktioner forbundet med kolorektal cancer risiko [22], [25]. Men den rolle

CASR

og calcium indtag i kolorektal cancer incidens er ikke fuldt forstået på grund af de relativt små stikprøvestørrelser og overbevisende resultater af disse undersøgelser.

Denne case-kontrol undersøgelse havde til formål at udforske sammenhængen mellem

CASR

varianter med daglige indtag af calcium og tyktarmskræft risiko i Korea. Vi undersøgte de vigtigste virkninger af

CASR

om tarmkræft efter køn og kræft sites. Så vi evalueret mulig gen-miljø interaktioner mellem

CASR

polymorfier og daglige indtag af calcium i forbindelse med kolorektal kræftrisiko.

Materialer og Metoder

Undersøgelse Deltagere og dataindsamling

Alle deltagere forudsat skriftligt informeret samtykke til deltagelse, og undersøgelsen protokollen blev godkendt af Institutional Review Board of National Cancer center. Kvalificerede kolorektal cancer patienter blev rekrutteret fra Center for tarmkræft, National Cancer Center i Korea fra august 2010 til december 2011. Blandt 702 støtteberettigede kolorektal kræftpatienter, 671 patienter blev kontaktet, og 554 blev enige om at deltage i undersøgelsen. Patienter fra hvem blodprøver ikke blev opnået, eller som ikke har færdiggjort et struktureret spørgeskema blev udelukket fra analysen. Som et resultat, 420 kolorektal cancer patienter forblev i den endelige analyse. Støtteberettigede kontroller blev rekrutteret fra marts 2010 august 2011 Fra blandt patienter, der besøgte Center for tidlig opsporing og forebyggelse af National Cancer Center, Korea, til regelmæssig helbredsundersøgelse. Blandt 4,514 støtteberettigede kontroller, 3687 enige om at deltage i undersøgelsen; 1.014 deltagere, der ikke gennemfører en selvadministreret spørgeskema blev udelukket. De resterende 2.673 deltagere blev 01:02 matches med 420 kolorektal kræftpatienter efter køn og 5-års aldersgruppen, og 960 individer blev valgt. Blandt disse 960 kontroller, 145 hvis Blod prøver blev ikke opnået, blev udelukket. Således blev oplysninger fra 1.235 deltagere (420 tilfælde og 815 kontrol) overvejes i den endelige analyse. Oplysninger om den samlede energi og calcium indtag var tilgængelige fra 1188 af disse emner til optagelse i analyserne at vurdere den samlede virkning af calcium indtag og

CASR

polymorfier på kolorektal cancer.

Oplysninger om emnet alder , uddannelsesniveau, rygning og alkohol drikkevaner, husstandsindkomst, menopausale status (kun kvinder) og historie hormonpræparater (postmenopausale kun kvinder) blev opnået ved spørgeskema. Kræften site blev klassificeret som proksimale colon, distal colon eller rektum for hver patient. Emne højde og vægt blev målt, og body mass index (BMI) blev beregnet.

Den regelmæssige indtagelse af hver undersøgelse deltager blev optaget med en semi-kvantitativ mad frekvens spørgeskema (SQFFQ). Pålideligheden og gyldigheden af ​​FFQ blev påvist i en tidligere rapport [28]. Den FFQ bestod af 103 fødevarer, og deltagerne blev bedt om at indberette de gennemsnitlige frekvenser og portionsstørrelser af de fødevarer, de spiste i det foregående år. For hver af de 103 fødevarer, blev næringsstof mængde pr 100 g måles og konverteres til daglige indtag af næringsstoffer.

CASR

Genotypning (TaqMan Assay)

På baggrund af litteraturen , fire SNP’er af

CASR Hoteller, som viste en forening med kolorektal kræftrisiko blev udvalgt til analyse [22], [24]. Genotypebestemmelse af

CASR

polymorfi (rs10934578, rs12485716, rs2270916, rs4678174) blev screenet under anvendelse af TaqMan fluorogene 5′-nuklease-assay (ABI, Foster City, CA, USA). Polymerasekædereaktionen (PCR) blev udført i en 5 pi reaktion indeholdende 10 ng genomisk DNA, 2,5 pi TaqMan Universal PCR Master Mix, og 0,13 pi 20X Assay Mix (Assay ID C___2684958_10). De termiske cykling var som følger: 50 ° C i 2 minutter for at aktivere uracil N-glycosylase og forhindre overførsel kontaminering, 95 ° C i 10 minutter for at aktivere DNA-polymerasen, efterfulgt af 45 cykler af 95 ° C i 15 s og 60 ° C i 1 min. Alle PCR-assays blev udført i 384-brønds plader i en Dual 384-Well GeneAmp PCR System 9700 (ABI, Foster City, CA, USA), og de endpoint fluorescerende aflæsninger blev foretaget ved en ABI PRISM 7900 HT Sequence Detection System (ABI, Foster City, CA, USA). Dobbelte prøver og negative kontroller blev inkluderet for at sikre genotype nøjagtighed.

Statistisk analyse

For at sammenligne generelle karakteristika mellem cases og kontroller, chi-square test og Students t-test blev udført. Chi-square tests blev anvendt til at undersøge fordelingen af ​​hver genotype mellem calcium indtag grupper. Først, vi udførte separate chi-square analyser for hver calcium indtag gruppe (lav gruppe indtag og højt indtag gruppe). Cut-off point for median calcium indtag var baseret på distribution i kontrolgruppen. Deltagere, hvis calcium indtag faldt under medianværdien blev klassificeret i den lave gruppe calcium indtag; de øvrige deltagere blev klassificeret i indtag gruppe på højt calcium. Derefter blev Mantel-Haenszel chi-square test, der anvendes til at evaluere kombinerede statistikker. Vi undersøgte de vigtigste virkninger af

CASR

på tyktarmskræft ifølge genetiske arv modeller, herunder tilsætningsstof, dominerende, og recessive modeller. At undersøge sammenhængen mellem

CASR

polymorfier og tarmkræft risiko ved kræft site, blev en polytomous logistisk regressionsmodel anvendes. Vi brugte logistiske regressionsmodeller til at beregne odds ratio for kolorektal kræftrisiko. Interaktion p-værdier blev beregnet under anvendelse af sandsynlighedsforhold fra chi-square fordelingsfunktion. SAS-version 9.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC) blev anvendt til alle analyser.

Resultater

De grundlæggende egenskaber og demografiske beskrivelser af undersøgelsens deltagere er præsenteret i tabel 1. Blandt de mandlige deltagere, forskelle i alder, højde, vægt, BMI, alkoholindtagelse status, uddannelse og husstandsindkomst blev observeret mellem patienter med tarmkræft og kontroller. I kvindelige forsøgspersoner, blev der observeret forskelle i højden, BMI, rygning status, alkohol status, uddannelsesniveau, og husstandsindkomst mellem patienter med forskellig kolorektal cancer status. Det viste sig også, at blandt de postmenopausale kvinder, kolorektal cancer patienter tog mere HRT end gjorde kontrolpersoner (p = 0,019, data ikke vist).

Tabel 1 viser også de emner samlede energiindtag , samlede indtag calcium og energi justeret samlede indtag calcium. Blandt alle fag, det samlede energiindtag var højere for kolorektal kræftpatienter, mens energi-justeret samlede indtag af calcium var højere for kontrolgruppen.

Alle 4 SNPs var i Hardy-Weinberg ligevægt og i overensstemmelse med genotypen fordeling i den asiatiske befolkning i HapMap. Sammenhængen mellem

CASR

polymorfier og tarmkræft er præsenteret i tabel 2, opdelt efter genetiske arv tilstand. Ingen SNPs viste signifikante effekter på kolorektal cancer efter justering for alder, køn, rygning status, alkoholindtagelse status, og månedlig husstandsindkomst. Ligeledes fandt vi ingen associationer mellem

CASR

varianter og kolorektal cancer websted, dvs. proksimal tyktarm, distal colon og rektum (tabel 3).

Tabel 4 viser de interaktion effekter mellem

CASR

genotyper og calcium indtag. Vi fandt ikke nogen overordnede interaktion effekter i vores analyser. Men alle 4 i

CASR

polymorfier undersøgt viste signifikante odds ratio for association med kolorektal cancer risiko i den lave gruppe calcium indtag sammenlignet med den højt calcium indtag gruppe efter justering for alder, køn, rygning status, alkoholindtagelse og månedlige husstandsindkomst. For rs2270916, deltagere, der havde CC genotype og lav calcium-indtagelse viste den højeste kolorektal cancer risiko blandt alle forsøgspersoner (OR = 2,11, 95% CI = 1,27-3,51), hvilket viser en forøget risiko i forhold til den høje calciumindtagelse gruppe med samme genotype.

diskussion

I denne undersøgelse, vi havde til formål at udforske virkningerne af

CASR

polymorfier og calcium indtag på kolorektal cancer. Så vidt vi ved, har nogle undersøgelser fokuseret på gen-miljø interaktioner mellem

CASR

varianter og kosten calcium indtag med hensyn til kolorektal cancer. Dette er den første undersøgelse, der viser effekten af ​​

CASR

gen polymorfier og

CASR

-Calcium indtagelse interaktioner i en koreansk befolkning med et betydeligt antal emner.

En række af tidligere undersøgelser har foreslået, at calcium kan beskytte mod colorectal cancer risiko ved at binde fedtsyrer og sekundære galdesyrer i colon lumen [29], [30], [31]. Denne aktivitet kan beskytte epitelceller fra mutagener i colon. Desuden er calcium involveret i intracellulære mekanismer, der påvirker celleproliferation og differentiering [32], [33], og calcium nedsætter epitelcelleproliferation direkte [34].

CASR

har været impliceret i mediere de anticarcinogenic effekter af calcium på kolorektal cancer [26], [27], [35], [36].

CASR

ekspression detekteres i både den basolaterale og luminale overflader af tyktarmen, hvilket antyder, at dette gen er involveret i reaktionsvejen, som regulerer koncentrationen af ​​calcium i colon og i blodet [36], [37], [38]. Ifølge en gennemgang beskriver

CASR

molekylære vej i kolorektal cancer [36], calcium aktiverer bestemte signalveje, der deltager i cellevækst og differentiering via

CASR

, herunder fremme af E-cadherin ekspression og undertrykkelsen af ​​β-catenin og T-celle faktor-aktivering, samt aktiveringen af ​​p38 mitogenaktiveret proteinkinase kaskade [39]. Desuden laboratorieresultater antydede, at CASR kunne mediere pro-celle proliferative virkninger af lav intestinal calciumkoncentration [26], [35].

Resultaterne af den nuværende undersøgelse viste, at

CASR

polymorfier selv ikke var sandsynligt, at være korreleret med kolorektal cancer. Dette er i overensstemmelse med tidligere observationsstudier, der demonstrerede ingen sammenhæng mellem

CASR

polymorfier og kolorektal cancer [22], [25], selv om flere undersøgelser har rapporteret signifikante sammenhænge mellem SNPs i

CASR

og kolorektal kræftrisiko [23], [24], [40]. De SNPs, der var inkluderet i dette studie,

rs10934578

,

rs12485716

,

rs2270916

, og

rs4678174

, var ikke forbundet med den samlede kolorektal cancer i tidligere undersøgelser, selv om

rs12485716

rs2270916

var forbundet med proksimal tyktarmskræft risiko [22]. Disse foreninger med proksimal tyktarmskræft blev ikke kopieret i vores undersøgelse.

Rs4678174

blev demonstreret at have nogen relation med kolorektal cancer i to undersøgelser, der blev udført i europæisk [25], nordamerikanske, og Australien [24] befolkninger, hhv. Denne undersøgelse kunne tjene som et yderligere bevis fra en asiatisk population.

Vi fandt ingen overordnede interaktion effekter mellem

CASR

polymorfier og dagligt indtag af calcium på kolorektal cancer. Men blandt patienter med samme

CASR

genotyper, personer med lavere indtag calcium viste højere kolorektal cancer risiko end gjorde individer med højere indtag calcium. Til dato har ingen større undersøgelser vist interaktion effekter mellem calcium indtag og

CASR

polymorfier på kolorektal cancer. Tidligere undersøgelser, der analyserede interaktionseffekter mellem calcium indtag og

CASR

polymorfier bemærkede ingen foreninger med kolorektal cancer [22], [25]. Vores resultater er generelt i overensstemmelse med disse null foreninger; Men vi bemærket en betydelig stigning i kolorektal kræftrisiko i den lave gruppe calcium indtag sammenlignet med den højt calcium gruppe efter stratificering efter

CASR

risiko genotype. Selvom yderligere undersøgelse er nødvendig for fuldt ud at forstå, hvordan kosten calcium og

CASR

interagere at modulere kolorektal cancer carcinogenese, vores observationer tyder på, at personer, som har lavt kostindtag calcium bør være opmærksomme på deres kolorektal strategier kræft risiko- og forebyggelse.

Vores undersøgelse har flere begrænsninger. Fordi vi brugte kræft undersøgelse screenees som kontrol, kan de være sundere end den almindelige befolkning, selv om de blev rekrutteret fra hospitalet. Hertil kommer, at minimere den potentielle information skævhed mellem grupperne, intervieweren, der var ansvarlig for indsamling af data fra de fødevarer frekvens spørgeskema til sager blev også involveret i undersøgelsen for kontrollen. Vi inkluderede kun 4 SNPs i

CASR

i vores undersøgelse af de gen-only og gen-miljø interaktion virkninger på kolorektal cancer. For at vurdere virkningerne af

CASR

polymorfi og calcium indtag på kolorektal cancer, yderligere undersøgelser, som omfatter flere SNPs på

CASR

ville være påkrævet. Det til calcium indtag kriterium er en anden begrænsning af vores undersøgelse. Gruppering af calcium indtag var baseret på gennemsnitlig indtagelse værdi studiepopulation, anbefales ikke kosten kvoter (ADT) for koreansk befolkning. Men fordi vores calciumindtagelse kriterium var lavere end ADT [41], kan vi konkludere, at lavere indtag af calcium var sandsynligvis er en risikofaktor for tyktarmskræft.

Afslutningsvis vi demonstreret, at der er en øget risiko for kolorektal cancer hos personer med lavt indtag og calcium

CASR

polymorfier. Yderligere undersøgelser vil være forpligtet til at forklare de genetiske og gen-miljø effekter på kolorektal cancer i større stikprøvestørrelser og bruge ekstra

CASR

funktionelle regioner eller varianter. Det anbefales at øge calcium indtag til DRI niveau for at forhindre kolorektal cancer i Korea.