PLoS ONE: Fase I Metaboliske Gener og risikoen for lungekræft: Flere polymorfier og mRNA Expression

Abstrakt

polymorfier i gener, der koder for enzymer, der aktiverer tobak lunge kræftfremkaldende stoffer kan generere inter-individuelle forskelle i risiko lungekræft. Tidligere undersøgelser havde begrænset stikprøvestørrelser, dårlig eksponering karakterisering, og et par enkelt nukleotid polymorfier (SNP) testet i kandidatgener. Vi analyserede 25 SNPs (nogle tidligere uprøvede) i 2101 primær lungekræft tilfælde og 2120 befolkningsgrupper kontrol fra Miljø og genetik i Lungekræft Ætiologi (EAGLE) undersøgelse fra seks fase I metaboliske gener, herunder cytokrom P450, mikrosomal epoxidhydrolase og myeloperoxidase. Vi evaluerede de vigtigste genotype effekter og genotype-ryger interaktioner i risikoen for lungekræft generelt og i de større histologiske undertyper. Vi testede den kombinerede virkning af multiple SNPs på risiko lungekræft og på genekspression. Resultaterne blev prioriteret på grundlag af betydning tærskler og sammenhæng på tværs af forskellige analyser, og tegnede sig for flere test og forhåndsviden. To haplotyper i

EPHX1

var signifikant forbundet med risiko for lungekræft i den samlede population. Desuden

CYP1B1

CYP2A6

polymorfier blev omvendt forbundet med adenocarcinom og pladecellekræft risiko hhv. Desuden er sammenhængen mellem

CYP1A1

rs2606345 genotype og lungekræft blev ændret betydeligt ved intensiteten af ​​cigaretrygning, hvilket tyder på en slave dosis-respons-mekanisme. Endelig stigende antal varianter på

CYP1A1 /A2

gener viste betydelig beskyttelse i aldrig rygere og risiko i nogensinde rygere. Resultaterne blev støttet af differential genekspression i ikke-tumor lunge vævsprøver med nedregulering af

CYP1A1

i aldrig rygere og opregulering i rygere fra

CYP1A1 /A2

SNPs. De signifikante haplotype foreninger understrege, at effekten af ​​flere SNPs kan være vigtige trods null enkelt SNP-foreninger, og garanterer overvejelse i genom-dækkende forening undersøgelser (GWAS). Vores resultater understreger nødvendigheden af ​​post-GWAS fine kortlægning og SNP funktionel vurdering for yderligere at belyse kræft risiko foreninger

Henvisning:. Rotunno M, Yu K, Lubin JH, Consonni D, Pesatori AC, Goldstein AM, et al . (2009) Fase I Metaboliske Gener og risikoen for lungekræft: Multiple polymorfier og mRNA Expression. PLoS ONE 4 (5): e5652. doi: 10,1371 /journal.pone.0005652

Redaktør: Ulrich Zanger, Dr. Margarete Fischer-Bosch Institut for Klinisk Farmakologi, Tyskland

Modtaget: Februar 2, 2009; Accepteret: April 24, 2009; Udgivet: 21. maj 2009

Copyright: © 2009 Rotunno 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 støttet af Intramural Research Program for National Institutes of Health, National Cancer Institute, Division of Cancer Epidemiologi og Genetik. AWB blev støttet af U01 DA020830. 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

Lungekræft er den anden mest almindelige malignitet og har den højeste kræft dødelighed på verdensplan, med en anslået 161,840 personer forventes at bukke under for sygdommen i 2008 i USA [1]. Tobaksrygning er den dominerende kausale faktor for lungekræft; dog færre end 20% af cigaretrygere udvikle [2] sygdom, hvilket antyder, at arvelige genetiske faktorer også kan være vigtige risikofaktorer. Genetisk variation på tobak kræftfremkaldende enzymer kan føre til inter-individuelle forskelle i niveauet af intern kræftfremkaldende dosis og til differential risiko for personer med lignende eksponeringer [3]. Af denne grund, gener, der koder enzymer aktiverer skadelige kemikalier er egnede kandidater til lungekræft modtagelighed undersøgelser og er blevet intensivt studeret [4]. Ikke desto mindre er de tilgængelige publicerede data giver generelt inkonsistente resultater [5], på grund af befolkningens heterogenitet, lav stikprøvestørrelse, dårlig karakterisering af eksponeringen, og et par polymorfier testet med lav effekt til at løse tilstedeværelsen af ​​deres fælles virkninger.

Her behandlet vi disse spørgsmål i analysen af ​​kandidatgener i fase i Metabolisme og lungekræft modtagelighed, at drage fordel af en stor stikprøve og detaljeret epidemiologiske og kliniske oplysninger om miljø og Genetik i lungekræft Ætiologi (EAGLE) undersøgelse [6 ]. Desuden er vi integrerede resultater på polymorfier med data om udtryk fra de samme gener, og de samme emner, for første gang i forbindelse med en befolkningsundersøgelse af fase I metaboliske gener og lungekræft.

Vi udforskes rolle 25 single-polymorfier (SNP), der dækker vigtige gener involveret i aktivering af kræftfremkaldende stoffer fra cigaretrygning: cytochrom P450 (

CYP1B1

,

CYP1A1

,

CYP1A2

, og

CYP2A6

), mikrosomal epoxidhydrolase (

EPXH1

), og myeloperoxidase (

MPO

). Vi inkluderede også SNPs ikke analyseret tidligere, hvilket giver bred loci dækning i områder, der tidligere dublerede.

Kandidat gener

Mange af de kemiske carcinogener i tobaksrøg er medlemmer af aromatiske kulbrinter (PAH) familie [7]. Cytokrom P450 enzymer aktiverer PAH’er [8] for at epoxid mellemprodukter, som omdannes af epoxidhydrolase til kræftfremkaldende diol-epoxider, der interagerer med DNA eller proteiner til at danne addukter. I human lunge for eksempel Benzo [a] pyren (B [a] P) – et stort kræftfremkaldende bestanddel i tobaksrøg – først metabolisk aktiveret af cytochrom P450 1A1 (

CYP1A1

) og cytochrom P450 1B1 (

CYP1B1

) at danne B [a] P-7,8-dihydroepoxide, som yderligere hydrolyseret af mikrosomal epoxidhydrolase (

EPHX1

) til (F) benzo [a] pyren-trans 7,8-dihydrodiol. Denne forbindelse er yderligere metaboliseres af

CYP1B1

at danne benzo [a] pyren-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxid [9], den mest mutagene og kræftfremkaldende metabolit.

CYP1A1

CYP1B1

er overudtrykt i en lang række humane cancere, herunder bryst-, tyktarms-, lunge-, hjerne- og testikelkræft [10], [11]. Rygning kan inducere

CYP1A1

CYP1B1 Salg proteiner op til 10 gange højere niveauer, navnlig i patienter (ca. 10% af den almindelige befolkning), som er mere følsomme over for enzyminduktion [12] . Polymorfier i

CYP1A1

(chr15q24.1) er den hyppigst undersøgt i forhold til lungekræft [13] – [17], men resultaterne er begrænset til kun et par SNPs (rs4646903, rs1048943, og rs1799814), som er hyppigere i asiatiske end i kaukasiske populationer. Funktionelle undersøgelser for disse SNPs har forudsagt en forøget katalytisk aktivitet og højere niveauer af hydrofobe DNA addukter [18]. I umiddelbar nærhed og stærk koblingsuligevægt med

CYP1A1

er cytochrom P450 1A2 (

CYP1A2

) gen, kendetegnet ved en lignende aktivitet [19]. Vores undersøgelse omfattede 8 SNPs fra

CYP1A1 /A2

ikke tidligere undersøgt i case-kontrol studier af lungekræft, og nogle af disse SNPs blev ikke inkluderet i de platforme, som anvendes til de seneste genom-dækkende associationsstudier (GWAS ) [20] – [24].

CYP1B1

genet er lokaliseret på chr2p22.2 og kendetegnet ved mindst 178 SNPs (ncbi.nlm.nih.gov/dbSNP~~number=plural), herunder 4 fælles SNPs, der koder aminosyresubstitutioner ved codon 48, 119, 432 , og 435. Disse fire fælles aminosyrevarianter ændrer katalytisk aktivitet afhængigt af substratet, f.eks stige for estradiol hydroxylering [25] og falde for B [a] P epoxidering og phenylimidazo-pyridin metabolisme [26]. Relativt få studier har rapporteret om

CYP1B1

polymorfier og lungekræft modtagelighed med inkonsistente resultater [27] – [30]. Vi valgte 7 SNPs i

CYP1B1

gen, hvoraf 6 ikke tidligere undersøgt i forbindelse med lungekræft. Mikrosomal epoxidhydrolase (

EPHX1

gen, chr1q42.12) spiller en dobbelt rolle i metabolismen af ​​PAH’er og andre miljøgifte, afgiftning og bioaktivering afhængigt af underlaget. Det hydrolyserer reaktive forbindelser, såsom aren, alken, og alifatiske epoxider, som genereres af cytochrom P450 og anden fase I-enzymer til de tilsvarende dihydrodiols gennem

trans

tilsætning af vand [31]. På den anden side, kan mindre reaktive dihydrodiols fra PAH’er være substrater for yderligere omdannelse til dihydrodiol-epoxider såsom kræftfremkaldende benzo [a] pyren-7,8-diol-9,10 epoxid [32], [33].

EPHX1

synes at blive udtrykt i alle væv, men de højeste koncentrationer er fundet i leveren, gonader, nyrer, lunger og bronkiale epitelceller [34]. Ifølge NCBI s dbSNP database, er 119 SNP’er blevet identificeret i

EPHX1

gen region, hvoraf 20 er en del af HapMap databasen. Funktionelle udtryk undersøgelser er tilgængelige på et begrænset antal af disse polymorfier og viste effekter på hydrolase aktivitet i begge retninger [35] – [37]. Kun få studier har undersøgt sammenhængen mellem kodning

EPHX1

polymorfier og lungekræft modtagelighed, med forskellige resultater primært er begrænset til de to ikke-synonyme SNP’er rs1051740 og rs2234922, som rapporteret af Kiyohara

et al.

i deres gennemgang [38], og i nyere undersøgelser [39], [40]. Vi inkluderede 8 SNPs fra EPHX1 gen, hvoraf 7 ikke tidligere undersøgt i forbindelse med lungekræft. Den menneskelige cytochrom P450 2A6 (

CYP2A6

) er ansvarlig for metabolismen af ​​forskellige eksogene forbindelser, herunder nitrosaminer, aflatoksin B1 og andre miljøfremmede substrater [41]. Desuden

CYP2A6

katalyserer nikotin C-oxidation til cotinin, og den efterfølgende hydroxylering af cotinin til 3-OH-cotinin [42]. Flere genetiske polymorfier herunder punktmutationer og udeladelser er blevet rapporteret og undersøgt i forbindelse med lungekræft med modstridende resultater i populationer fra forskellige etniske grupper [43] – [45]. Især polymorfisme

CYP2A6

rs1801272 udvalgt til denne undersøgelse, der forårsager en aminosyre ændring fra

Leu

til

Hans

, har været genstand for tvist: undersøgelser fundet en beskyttende association med lungecancer og mængden af ​​cigaretrøg [46], som ikke er konsekvent replikeres. Myeloperoxidase (

MPO

gen, chr17q22) er en lysosomale enzym til stede i høje koncentrationer i human lunge på grund af rekruttering af neutrofiler [47], og aktiverer B [a] P [48] samt aromatiske aminer [49 ] i tobaksrøg og genererer kræftfremkaldende-fri radikaler [50]. En enkelt basesubstitution, -463G A, i promotorregionen af ​​

MPO

reducerer transskription aktivitet og DNA addukt niveauer i bronchoalveolære udskylninger af rygere [51]. Disse mekanismer har støttet beskyttende virkninger af

MPO

-463A allel mod lungekræft [52]. Dette har imidlertid muligt omvendt sammenhæng med risiko lungekræft forblev kontroversiel [53]. Derfor yderligere undersøgelse af virkningerne af dette

MPO

polymorfi på lungekræft er berettiget, og vi medtaget denne SNP i vores udvalg.

En præcis karakteristik af rygning eksponering er afgørende for succes identificere molekylære mekanismer involveret i tobak-relaterede lunge carcinogenese. Den EAGLE Undersøgelsen giver detaljeret karakterisering af tobaksrygning, herunder kvantitative oplysninger om den samlede eksponering og daglige indtag af cigaretrygning. Ved hjælp af denne information, vi evaluerede genotype-ryger interaktioner ved likelihood ratio test, og sammenlignet bidrag totale eksponering (pack-år) og intensitet (cigaretter om dagen) af rygning ved hjælp af lineære-eksponentiel model for at ryge overskydende odds ratio (EOR) [54]. Denne model tager hensyn til sammenhængen mellem de to ryger variabler ved at beskrive EOR per pakke-år, hvad angår levering på eksponering. Vores analyser omfattede også lagdelte grupper baseret på større lungekræft histologiske undertyper. Endvidere har vi testet, om den samlede risiko for lungekræft blev bestemt ved den kombinerede virkning af multiple SNPs inden det samme gen, på trods af eventuelle null virkninger i enkelt SNP sammenslutninger. Vi analyserede flere SNPs fællesskab og udførte gen haplotype analyse. Oplysningerne om genekspression var begrænset til en undergruppe af 44 forsøgspersoner med adenocarcinom, men kan bidrage til at afklare de biologiske mekanismer bag de målte sammenslutninger af lungekræft med polymorfier i fase I metaboliske gener. Vi prioriteret vores resultater baseret på en lav p-værdi (p-value≤0.01) og sammenhæng på tværs af forskellige analyser. For at løse problemer relateret til flere test og

a priori

viden overvejelser, vi beregnet den False Positive Report Sandsynlighed (FPRP) [55].

Resultater

Gene polymorfi og befolkningskarakteristika

De 25 SNPs valgt fra fase i metaboliske gener er vist i tabel 1. genet dækning er beskrevet i Supplemental Figur S1. Alle analyser blev begrænset til personer med mindst en genotype call rate 90% (dvs. 34 forsøgspersoner blev ekskluderet). Alle 25 SNPs bestået prøven for Hardy-Weinberg ligevægt genotype proportioner blandt de 2041 kontroller, med en p-værdi på 0,05, da tærsklen.

Tabel 2 viser hyppigheden fordelinger og lungekræft forening estimater for den vigtigste covariat, blandt de 4016 patienter inkluderet i undersøgelsen. Alder, køn og boligområde var relateret til sagen status, da frekvens matching på disse faktorer var i designet. Som forventet blev alle rygerelaterede variabler forbundet med lungekræft, med stigende risiko ved at øge ryger engagementer. Nylige tidligere rygere (op til 5 år) viste en højere risiko for lungekræft i forhold til de nuværende rygere. Dette er sandsynligvis et artefakt på grund af det faktum, at folk typisk rygestop grund af præ-kliniske symptomer på lungekræft snarere end en afspejling af voksende risici i dem, der rygestop [56]. I analyserne af genetisk forening tilføjede vi kovariat “år siden, stoppe med at ryge” til modellen, for at justere både for denne omvendte årsagssammenhæng og for dæmpningen af ​​risikoen over tid.

SNP og lungekræft risiko samlet og ved histologi

tabel 3 rapporter resultater med p

trend≤0.05 for de vigtigste effekt sammenhænge mellem hver SNP og risikoen for lungekræft generelt og ved histologi. Den komplette liste over resultater er rapporteret i Supplerende tabel S1

I adenocarcinom tilfælde. (Test for heterogenitet ved histologi: p

heterog = 0,066), den mindre allel af

CYP1B1

rs10175368 var signifikant beskyttende for lungekræft (OR = 0,8, 95% CI = 0,69-0,93, p

trend = 0,003) og en lignende beskyttende effekt var nominelt signifikant (dvs. p-value≤0.05) for

CYP1B1

rs9341266 polymorfi. Den kumulative antal varianter i

CYP1B1

rs9341266 og

CYP1B1

rs10175368 også tillagt en betydelig beskyttelse for lungekræft i adenocarcinom tilfælde kun (OR = 0,83, 95% CI = 0,74-0,94, p

trend = 0,002; test for heterogenitet ved histologi: p

heterog = 0,058), i overensstemmelse med de i to resultater fra enkelt SNP-analyser

CYP2A6

rs1801272 polymorfi var. signifikant associeret med en nedsat risiko for lungekræft i pladecellekræft tilfælde (OR = 0,47, 95% CI = 0,27-0,81, p

trend = 0,007; test for heterogenitet ved histologi: p

heterog = 0,045). Den beskyttende effekt var nominelt signifikant i den samlede population. Interessant nok blev den samme SNP signifikant associeret med et fald på cigaretrygning intensitet i kontroller (OR = 0,86, 95% CI = 0,78 til 0,94, p

trend = 0,0007).

Genotype-ryger interaktion

Vi gentog analyserne inden undergrupper defineret af rygning status (aldrig og nogensinde rygere) i alle tilfælde, og kontroller og særskilt på kun adenocarcinom tilfælde og alle kontroller (se tabel 4 for det indre SNP-analyse, og supplerende tabel S2 for den fælles SNP-analyse). De andre histologiske grupper inkluderet for få aldrig rygere til at udføre en meningsfuld analyse.

Tre SNPs i chr15q24.1 regionen (

CYP1A1

/

A2

) viste en beskyttende virkning for lungekræft blandt aldrig rygere, men en tendens til øget risiko for lungekræft i nogensinde rygere, med en betydelig genotype-ryger interaktion for

CYP1A1

rs2606345 (p

interagere = 0,005) og en nominelt betydelig genotype-ryger interaktion for de to SNPs i

CYP1A2

.

Vi udforskes yderligere betydelige genotype-ryger interaktion i

CYP1A1

rs2606345 ved hjælp af lineære-eksponentiel model for at ryge overskydende odds ratio [54], og vurderet, om variationen i rygning risiko ved genotypen skyldes samspillet med rygning intensitet eller med samlede pakke-år, og om denne interaktion var til stede blandt andre kategorier af rygere som nuværende eller tidligere rygere. Resultaterne er vist i figur 1. EOR pr pakke-år i de nuværende rygere sammenlignet med aldrig rygere (figur 1A og 1B) steg til stigende antal cigaretter om dagen, og nåede et plateau for motiver bærer

CYP1A1

rs2606345 homozygot større allel (figur 1A), og i modsætning hertil stiger eksponentielt for motiver bærer

CYP1A1 Salg rs2606345 heterozygot eller homozygot mindre allel (figur 1B). Den samme analyse af EOR /pakke-år i tidligere rygere

versus

aldrig rygere (figur 1C og figur 1D) tilsvarende viste, at EOR stigning for cigaretter om dagen var lavere i homozygote store allel luftfartsselskaber (Figur 1C) end for heterozygot eller homozygote mindre alleler luftfartsselskaber (Figur 1D), men her EOR /pakke-år nåede et plateau blandt begge grupper af fag. Panel E i figur 1 rapporterer de estimerede afvigelser og p-værdier for genotypen-ryger interaktion blandt nuværende og tidligere rygere for modellen, herunder både interaktion vilkår mellem genotype og pakke-år, og mellem genotype og cigaretter om dagen, og for mellemliggende modeller, herunder enten interaktionen mellem genotype og pakke-år, eller interaktionen mellem genotype og cigaretter om dagen. Den overordnede genotype-ryger interaktion var stærkere blandt rygere (p

interagere = 0,009) end blandt tidligere rygere (p

interagere = 0,124). Blandt de nuværende rygere, gjorde fjernelsen af ​​pakke-år fra modellen ikke nedbrydes fit i forhold til den fulde model (p = 0,209), mens fjernelse af cigaretter om dagen gjorde nedbryde fit (p = 0,022), hvilket antyder, at de genotype interaktionseffekter resulterede fra cigaretter om dagen og ikke pakke-år.

Skøn over den lineære hældning parameter (EOR per pakke-år) og dens 95 procent konfidensinterval inden kategorier af rygning intensitet (firkantet symbol) og monteret lineær-eksponentiel odds ratio for kontinuerlig pack-år og cigaretter om dagen (fuldt optrukket linie) for

CYP1A1

rs2606345. Figuren viser resultater for T /T-genotypen i panel A og C, og for

T /G + G /G

genotyper i paneler B og D, blandt nuværende rygere (700

T /T

997

T /G + G /G

) (panel A og B) og tidligere rygere (640

T /T

855

T /G + G /G

) (panel C og D). Tabellen i panelet E rapporterer de estimerede afvigelser og p-værdier for genotypen-ryger interaktion blandt nuværende og tidligere rygere for modellen herunder både interaktion vilkår mellem genotype og pakke-år, og mellem genotype og cigaret om dagen, og for mellemliggende modeller, herunder enten interaktionen mellem genotype og pakke-år, eller interaktionen mellem genotype og cigaret om dagen. Den betydelige stigning i afvigelser i de nuværende rygere skyldes primært interaktionen af ​​genotypen med cigaretter om dagen og ikke med pakke-år; fjernelse af pakke-år fra modellen ikke nedbrydes fit i forhold til den fulde model (p = 0,209), mens fjernelse af cigaretter om dagen gjorde nedbryde fit (p = 0,022).

I den fælles analyse af flere SNPs stratificeret af rygning (Supplemental tabel S2), det samlede antal af varianter af alle 8 SNPs fra

CYP1A1

CYP1A2

i chr15q24.1 regionen tillagt en væsentlig samlet risiko for lungekræft i nogensinde rygere (OR = 1,03, 95% CI = 1,00-1,07, p

trend = 0,040) og en borderline beskyttende virkning i aldrig rygere (OR = 0,91, 95% CI = 0,84 til 0,99, p

trend = 0,055). Rygning-genotype interaktion var stærkt signifikant (p

interagere = 0,006).

Desuden mindre allel af

CYP2A6

rs1801272 viste en signifikant beskyttende virkning i nogensinde rygere, øget risiko i aldrig rygere, og et nominelt betydelig genotype-ryger interaktion.

bindingsuligevægt og haplotypeanalyse

For gener repræsenteret ved to eller flere SNP’er, vi beregnede koblingsuligevægt (LD) blandt kontroller og haplotype association med lungecancer. De fuldstændige resultater rapporteres i supplerende tekst S1 og Figur S2

Interessant haplotypeanalyse for de 8 SNPs i

EPHX1

(som var i lav LD:. R

2≤ 0,1 for de fleste SNPs par, r

2 = 0,43 for

EPHX1

rs2234922 og

EPHX1

rs1051741) afslørede to haplotyper signifikant forbundet med lungekræft i den samlede befolkning: bærere af

TGGCACTC

haplotype havde højere risiko end ikke-bærere (freq = 0,01, p-værdi = 0,010) og bærere af

CGGCGCCT

haplotype havde en lavere risiko end ikke-bærere (freq = 0,01, p-værdi = 0,015). Desuden har vi fundet lignende resultater i analysen begrænset til kun adenocarcinom tilfælde:

TGGCACTC

(p-værdi = 0,008) og

CGGCGCCT

(p-værdi = 0,023). Da de 8 SNPs var i lav LD, udførte vi også en tre markør bevæger vindue haplotype analyse og ikke fundet nogen signifikant sammenhæng mellem lungekræft og haplotype kombinationer af tre SNP’er (se Supplemental tabel S3). Men vi identificeret en borderline signifikant beskyttende association (freq = 0,03, p-værdi = 0,059) med en tre-locus haplotype med en C, G og T i locus 1, 2 og 8, henholdsvis, som også var indeholdt i den 8 SNP haplotype.

for de 8 SNPs i chr15q24.1 regionen, fandt vi to regioner LD, en af ​​beskeden styrke omgiver

CYP1A1

, og et andet område 3 ‘af

CYP1A2

(se Supplemental Figur S2), samstemmende med resultaterne fra HapMap. Haplotype analyser blev beregnet særskilt for disse to LD regioner;

GTAAA

haplotype (freq = 0,07) og

CGGGG

haplotype (freq = 0,03), blev nominelt signifikant associeret med risiko lungekræft i aldrig og nogensinde rygere henholdsvis.

Foreningen mellem genotype og genekspression

de fuldstændige resultater for sammenhængen mellem genotype og genekspression data er rapporteret i Supplemental tabel S4. Vi fandt, at de 8 polymorfier i 15q24 kromosomale region havde en signifikant nedregulering effekt på mRNA-ekspression efter

CYP1A1

genet blandt de 14 aldrig rygere (δ = -1,51, p-værdi = 0,007) og viste en tendens for opregulering blandt de 15 nuværende rygere (δ = 4,95, p-værdi = 0,078). De 7 polymorfier i

CYP1B1

var signifikant forbundet med en stigning af mRNA-ekspression i

CYP1B1

blandt de 15 nuværende rygere (δ = 8,99, p-værdi = 0,004), og ikke blandt de 44 fag generelt. For de 8 SNPs i

EPHX1

gen, vi observeret en generel tendens for faldende udtryk (δ = -1,20, p-værdi = 0,096), hvilket var nominelt signifikant blandt de 15 tidligere rygere (δ = -2,56, p-værdi = 0,049).

Multiple test

FPRP beregninger (tabel 5) blev udført for nominelt betydelige eller væsentlige enkelt SNP analyseresultater. Tabellen viser, at alle tidligere sandsynligheder for ≥0.10 havde lav FPRP værdier ( 0,5).

Diskussion

I dette store populationsbaseret case-kontrol undersøgelse for lungekræft, vi har observeret, at

EPHX1

,

CYP1A1

,

CYP1B1

CYP2A6

gener kan spille en rolle i lungekræft modtagelighed.

To haplotyper i

EPHX1

sammenlignet med alle andre haplotyper var signifikant associeret med lungekræft i den samlede befolkning og i kun adenocarcinom tilfælde:

TGGCACTC

som en risikofaktor og

CGGCGCCT

som en beskyttende faktor. Desuden identificerede vi et grænsetilfælde signifikant beskyttende association med en tre-locus haplotype som også var indeholdt i 8SNP haplotypen og var til stede i ca. 3% af befolkningen. Disse resultater tyder på, at mere end hundrede mennesker i vores undersøgelse en tre-variant haplotype resulterer i en nedsat risiko lungekræft. Den beskyttende effekt var endnu stærkere for det mindre antal emner (1%), som bar en kombination af disse tre SNP’er og de resterende 5 SNPs i 8-locus haplotype. Da de betydelige foreninger med lungekræft var baseret på relativt sjældne haplotyper, vil der være behov replikation for at validere dette fund. Ingen af ​​de 8 SNPs var signifikant associeret med lungekræft i den samlede befolkning, når analyseres særskilt. Dette resultat, hvis det bekræftes, viser, at virkningen af ​​multiple SNPs på lungekræft kan være vigtigt, selv om de fleste individuelle SNPs ikke viser signifikant sammenhæng. Dette kan forklare, hvorfor tidligere offentliggjorte resultater, som er baseret på et begrænset antal

EPHX1

polymorfier, var inkonsekvent. Især

EPHX1

rs2234922 er tidligere blevet forbundet både med risiko [39] og med beskyttelse [57] for lungekræft. Denne SNP var ikke associeret med lungecancer i vores data. Ikke desto mindre var en af ​​de tre SNPs, der adskiller de to væsentlige haplotyper rapporteret her. De andre to SNPs var

EPHX1

rs1051741, i medium LD med

EPHX1

rs2234922, og

EPHX1

rs2292568, nominelt signifikant forbundet med risiko for lunge adenocarcinom i vores data (se tabel 3). Vi kunne ikke finde en signifikant sammenhæng mellem

EPHX1

polymorfier og genekspression. vil være behov Målinger af epoxidhydrolase aktivitet i lungekræftpatienter bærer disse haplotyper for at forstå den biologiske mekanisme, der ligger til grund for denne konklusion.

En gruppe af SNPs fra to LD regioner i chr15q24.1 regionen (

CYP1A1

CYP1A2

) viste en beskyttende virkning på risikoen lungekræft blandt aldrig rygere, og en suggestiv risiko for lungekræft i nogensinde rygere med en betydelig genotype-ryger interaktion for

CYP1A1

rs2606345 og en nominelt signifikant interaktion for de to SNPs i

CYP1A2

. Dette resultat blev bekræftet af flere SNP-analyse stratificeret med rygning. Den kumulative antal varianter fra

CYP1A1

CYP1A2

var faktisk forbundet med en betydelig risiko for lungekræft i nogensinde rygere og en beskyttende virkning i aldrig rygere, med en meget betydelig rygning-genotype vekselvirkning. . Interessant, Wang

et al

[58] for nylig rapporteret en tilsvarende omvendt sammenhæng mellem

CYP1A1

rs2606345 og niveauer af DNA-addukter: varianten allel var forbundet med høj grad af DNA-addukter blandt kvinder med høj PAH eksponering og med lavt niveau af DNA-addukter blandt kvinder med lav eksponering PAH. Endvidere, ved hjælp af lineære-eksponentiel model for rygning EOR fandt vi, at forskellen i rygning effekter mellem vildtype og varianten skyldtes virkningerne af cigaretter om dagen og ikke pakke-år. Dette fund tyder på, at en dosis-respons mekanisme og en mætning virkning kan ligge til grund for rygning-medieret sammenhæng mellem

CYP1A1

og risiko for lungekræft. Den genekspression analyse støttede denne konklusion. Faktisk den nederste udtryk for

CYP1A1

blandt aldrig rygere og højere udtryk blandt rygere i forbindelse med de SNPs på chr15q24.1 var i overensstemmelse med den observerede beskyttende virkning for lungekræft blandt aldrig rygere og risiko blandt rygere i association med varianter i

CYP1A1 /A2

.

Vores data viste også, at den mindre allel af

CYP1B1

rs10175368 var signifikant beskyttende for adenokarcinom i lungen (OR = 0,80, 95% CI = 0,69-0,93) og en lignende beskyttende virkning blev observeret for den mindre allel af

CYP1B1 Salg rs9341266 (R

2 = 0,30), såvel som for den kumulative sum af de to mindre alleler . Hertil kommer, ifølge den HapMap database,

CYP1B1

rs10175368 i LD med 4 andre SNPs i samme kromosomale region (rs2551188, rs4646430, rs4646429, og rs10175338, se Supplemental Figur S1B). Disse 4 SNP’er vil sandsynligvis blive præget af den samme beskyttende forening. Tidligere resultater på

CYP1B1

polymorfier og lungekræft er blevet begrænset til fire ikke-synonyme SNP’er rs10012, rs1056827, rs1056836 og rs1800440 [27] – [30], [59], [60]. Ingen af ​​de rapporterede positive resultater er blevet konsekvent gentaget, bortset rs10012, der er forbundet med risiko lungekræft i to uafhængige undersøgelser [28], [30]. Vore data om rs1800440 viste ingen signifikant association med lungecancer. De tre andre ikke-synonyme SNP’er blev ikke vurderet i den aktuelle undersøgelse. Imidlertid blev vores SNPs valgt med et forsøg på at dække andre regioner af genet. Ifølge vores data, varianter bortset fra dem i den kodende region kunne ændre risiko for lungekræft. Polymorfier i

CYP1B1

er blevet forbundet med nedsat PAH metabolisme [26]. Den signifikant beskyttende virkning af

CYP1B1

rs10175368 variant allel kunne skyldes et lavere rygning carcinogener i individer, der bærer varianten allel. Vi fandt ikke en signifikant effekt på

CYP1B1

genekspression for de to SNPs i

CYP1B1

forbundet med en beskyttelse for adenocarcinom. Men når vi overvejet alle syv polymorfier i

CYP1B1

sammen og studerede deres effekt på genekspression, fandt vi en signifikant stigning i

CYP1B1

genekspression blandt rygere.

CYP1B1

genet er kendt for at være stærkt udtrykt i lungevæv hos patienter med lungecancer. Vores resultat understøtter tidligere resultater af

CYP1B1

gen overekspression blandt rygere [61] og foreslår en mulig inddragelse af

CYP1B1

polymorfier som en mekanisme til differentieret udtryk.

CYP2A6

rs1801272 polymorfi, hvilket resulterer i en aminosyre ændring fra

Leu

til

Hans

, var signifikant associeret med en nedsat risiko for planocellulært karcinom, en strengt rygning -relateret malignitet.