PLoS ONE: genetisk variant rs401681 på 5p15.33 Ændrer modtagelighed for lungekræft, men ikke esophageal planocellulært Carcinoma

Abstrakt

Baggrund

Den menneskelige 5p15.33 locus indeholder to kendte gener , telomerase revers transkriptase (

TERT

) og læbe-ganespalte transmembrane 1-lignende (

CLPTM1L

) gener, der har været impliceret i carcinogenese. En fælles sekvens variant, rs401681, placeret i en intron region

CLPTM1L

, er blevet rapporteret at være forbundet med risiko lungekræft baseret på genom-dækkende sammenslutning undersøgelse. Imidlertid har efterfølgende replikation studier i forskellige befolkningsgrupper givet inkonsistente resultater. Desuden genetiske varianter ved 5p15.33, herunder rs401681, har vist sig at være involveret i modtageligheden for flere maligniteter. Ikke desto mindre rolle disse

TERT-CLPTM1L

varianter i ætiologien af ​​esophageal planocellulært karcinom (ESCC) fortsat ukendt.

Metoder

Vi genotypede den rs401681 polymorfi hjælp TaqMan metode og analyseret sin associering med risiko for lungekræft og ESCC i en case-kontrol undersøgelse af 1.479 kræftpatienter (726 med lungekræft og 753 med ESCC) og 860 raske personer.

Resultater

Logistisk regression analyser afslørede, at rs401681 T genotyper var forbundet med en signifikant nedsat risiko for lungekræft (CT vs. CC: justeret OR = 0,782, 95% CI = 0,625-0,978,

P

= 0,031; CT /TT vs CC: justeret OR = 0,786; 95% CI = 0,635-0,972,

P

= 0,026). Stratificering analyse ved histologi typen viste, at rs401681 T genotyper var forbundet med en betydeligt reduceret risiko for både adenokarcinom og pladecellekræft. Endvidere blev der ikke observeret nogen signifikant sammenhæng mellem rs401681 og risikoen for ESCC (CT vs. CC: justeret OR = 0,910, 95% CI = 0,734-1,129,

P

= 0,392; TT vs CC: justeret OR = 0,897, 95% CI = 0,624-1,290,

P

= 0,558; CT /TT vs. CC: justeret OR = 0,908, 95% CI = 0,740-1,114,

P

= 0,355 ).

konklusioner

Vores resultater giver yderligere beviser for rs401681 som en genetisk variant forbundet med risiko for lungekræft. Derudover undersøgte vi sammenhængen mellem rs401681 variant og risikoen for ESCC i en Han kinesiske befolkning, og vores resultater tyder på, at denne genetiske variant ikke kan være involveret i ESCC risiko

Henvisning:. Jiang M, Wu H, Qin C (2013) genetisk variant rs401681 på 5p15.33 Ændrer modtagelighed for lungekræft, men ikke esophageal pladecellecarcinom. PLoS ONE 8 (12): e84277. doi: 10,1371 /journal.pone.0084277

Redaktør: Swati Palit Deb, Virginia Commonwealth University, USA

Modtaget: Juli 28, 2013; Accepteret: November 13, 2013; Udgivet: December 30, 2013 |

Copyright: © 2013 Jiang 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:. Dette arbejde blev støttet af tilskud nummer 2005GG3202192 fra Shandong Videnskab og Teknologi Udvalg Kina (https://www.sdstc.gov.cn/). 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 har været den mest almindelige kræftform i verden i flere årtier, såvel som den mest almindelige årsag til kræftdødsfald. Hertil kommer, kræft i spiserøret er den ottende mest almindelige kræftform i verden, med 482.000 nye tilfælde anslået i 2008, og repræsenterer den sjette mest almindelige dødsårsag af kræft, der er ansvarlig for 407.000 dødsfald [1] – [2]. De dødeligheden fra lungekræft og ESCC er særlig høj i Kina [3] -. [4]

For nylig genom-dækkende forening undersøgelser (GWASs) har vist, at fælles

TERT-CLPTM1L

varianter på 5p15.33 kan påvirke risikoen for at udvikle lungekræft samt andre former for kræft [5] – [11]. Især ved at samle de tilgængelige GWAS data om lungekræft, Timofeeva et al. [12] identificerede fælles modtagelighed loci på 5p15 og demonstrerede histologi-specifikke effekter af 5p15 loci. Begge

TERT

og

CLPTM1L

er attraktive kandidatgener, da de begge er blevet impliceret i carcinogenese.

TERT

koder for den katalytiske underenhed af telomerase, et enzym, der opretholder telomer slutter ved tilsætning af telomer repeat TTAGGG. Telomerer er de proteinbundne DNA gentagelsesstrukturer i enderne af kromosomer og er vigtige for opretholdelsen genomisk stabilitet [13] – [15]. En anden potentiel kandidat kausale gen i 5p15.33 region er

CLPTM1L

, som er blevet rapporteret at være involveret i den cellulære reaktion på genotoksisk stress og cisplatin modstand [16]. Desuden overekspression af

CLPTM1L

er blevet observeret i flere typer af kræft, herunder lungekræft [17] – [20]

rs401681 polymorfi, der ligger i en intronisk region.

CLPTM1L

, er blevet rapporteret at være forbundet med risiko lungekræft baseret på genom-dækkende forening undersøgelse [5]. Ikke desto mindre har efterfølgende replikation studier i forskellige befolkningsgrupper givet inkonsistente resultater. Myneni et al. [21] og Ke et al. [22] fandt, at rs401681 signifikant var forbundet med risiko for lungekræft i den asiatiske befolkning, mens en anden undersøgelse af, 501 lunge kræfttilfælde og 576 kræft-fri kontroller registreres nogen sammenhæng mellem denne genetiske variant og risiko for lungekræft i en population af samme etnicitet [23]. Derudover en undersøgelse i en koreansk population fandt, at rs401681 var forbundet med en signifikant nedsat risiko for lungekræft under en dominerende model for variant allel [24]. Der blev dog ikke signifikant sammenhæng mellem denne genetiske variant og lungekræft risiko observeret i norske kaukasiere [25]. Forskellige forsøgsdesign og stikprøvestørrelser samt histologisk heterogenitet kan bidrage til de observerede i disse studier uoverensstemmelser. I betragtning af forskellene i genetisk baggrund og koblingsuligevægt mønstre på tværs befolkninger, forventes det, at uafhængige undersøgelser i forskellige befolkningsgrupper vil kaste yderligere lys over den rolle, som denne genetiske variant i kræftrisiko.

I de fleste tilfælde, de almindelige genetiske varianter, der har været forbundet med risiko kræft synes at være specifik for en bestemt cancer type. Men single-nukleotid polymorfier (SNP) i

TERT-CLPTM1L

region, herunder rs401681, har vist mulige foreninger i flere kræftformer [26] – [28]. For nylig blev rs401681 [C] rapporteret at være associeret med en øget risiko for basalcellecarcinom og lunge, urinblære, prostata og livmoderhalsen cancere. Omvendt rs401681 [C] synes at bibringe beskyttelse mod kutant melanom [6], [7]. Desuden er en nylig GWAS viste, at rs401681 kan modificere individuelle modtagelighed for pancreascancer [8]. Den rs401681 polymorfi er blevet bredt undersøgt i forskellige etniske grupper og kræftformer. Men er stadig ukendt rolle denne genetiske variant i ESCC modtagelighed. Her har vi forsøgt at løse disse problemer ved at gennemføre en case-kontrol undersøgelse i et Han kinesiske befolkning.

Materialer og metoder

Undersøgelse Emner

Denne case-kontrol undersøgelse inkluderet 726 patienter med lungekræft, 753 patienter med kræft i spiserøret og 860 raske kontrolpersoner. Alle emner i denne undersøgelse var genetisk ubeslægtede etniske Han kinesiske individer fra Shandong-provinsen i det nordlige Kina. Sagerne med histologisk bekræftet primær lunge eller kræft i spiserøret blev rekrutteret 2011-2013 på Qilu Hospital og Provincial Hospital Tilknyttet Shandong University (Jinan, Kina). Den histologiske type af tumorerne blev diagnosticeret på basis af biopsier eller operativt fjernede prøver. Esophageal karcinomer var alle planocellulært karcinom. Patienter med primær cancer uden for lunge og spiserøret og med kræft med ukendt primærtumor oprindelse blev udelukket. De sunde deltagere, der præsenterede ingen historie eller diagnosticering af kræft eller genetisk sygdom, blev rekrutteret fra personer, der besøgte de samme hospitaler til en rutinemæssig kontrol-up i samme periode. Patienter eller kontroller, der havde for nylig (inden for de seneste 6 måneder) modtaget blodtransfusioner blev udelukket. Cases og kontroller blev frekvens modsvares af alder (± 5 år) og køn. Alle deltagere blev givet en forklaring af undersøgelsen, og skriftligt informeret samtykke blev opnået fra hver patient. Denne undersøgelse blev godkendt af de etiske komitéer i Provincial Hospital Tilknyttet Shandong University.

Dataindsamling

En struktureret spørgeskema blev afsluttet for hver enkelt sag og kontrol af en uddannet interviewer at indhente demografiske data ( fx alder, køn) og information om relaterede risikofaktorer (herunder tobaksrygning og alkoholforbrug). Personer, der havde røget en cigaret om dagen i over 1 år blev anset for rygere. Forsøgspersonerne blev betragtet alkohol drikker, hvis de drak mindst en gang om ugen i over 1 år.

DNA Udvinding og Genotypning

En venøs blodprøve blev opsamlet fra hvert emne, og genomisk DNA blev ekstraheret inden 1 uge efter prøveudtagning ved hjælp af RelaxGene Blood DNA System (Tiangen Biotech (Beijing) Co., Ltd.) i overensstemmelse med producentens protokol. Kvaliteten og mængden af ​​DNA blev kontrolleret ved hjælp GeneQuant Pro (Amersham Biosciences). Den rs401681 polymorfi blev genotype under anvendelse TaqMan metodik i plader med 96 brønde og læse med Sequence Detection Software (SDS version 1.4) under anvendelse af Applied Biosystems (ABI) 7500 Real-Time PCR System. Genotypebestemmelse blev udført uden kendskab til de emner ‘sag eller kontrol status. Genotypebestemmelse assays blev gentaget tilfældigt for 12% af prøverne, og resultaterne var 100% overensstemmende.

Statistisk analyse

Pearsons χ

2 test blev anvendt til at undersøge forskelle i fordelinger af kategori variabler, herunder demografiske karakteristika, udvalgte variable og genotype /allelfrekvenserne, mellem de tilfælde og kontroller. Hardy-Weinberg ligevægt blev testet ved hjælp af en goodness-of-fit χ

2 test til at sammenligne de observerede genotypefrekvenser til de forventede frekvenser blandt kontrolpersoner. Foreningerne mellem rs401681 polymorfi og kræftrisiko blev estimeret ved at beregne odds ratio (OR) og deres konfidensintervaller 95% (CIS) gennem logistisk regressionsanalyser for rå yderste periferi og justerede yderste periferi, når der korrigeres for alder, køn og ryge og drikke status. Statistiske analyser blev udført ved hjælp af SPSS (version 19) og Stata (version 12.0), og en

P

-værdi af. 0,05 blev sat som kriterium for statistisk signifikans

Resultater

emne Kendetegn

i alt 1.479 kræftpatienter (726 med lungekræft og 753 med ESCC) og 860 raske kontrolpersoner blev inkluderet i analysen. De demografiske fordelinger af lungekræft og ESCC patienter og raske kontrolpersoner er vist i tabel 1. alder og køn distributioner ikke var signifikant forskellig mellem de tilfælde og kontroller. Men var der mere nogensinde rygere blandt lungekræft og ESCC patienter (66,4 og 59,1%, henholdsvis) end i kontrolgruppen (34,7%;

P

0,001 for begge). Desuden er andelen af ​​alkohol drikkende i både lungekræft og ESCC patientgrupper var signifikant forskellig fra den hos raske kontroller. Derfor blev disse variable yderligere justeret for i efterfølgende multivariat logistisk regressionsanalyse. Inden for lungekræft gruppen, patienter med pladecellecarcinom, adenocarcinom, småcellet carcinom og andre carcinomer udgjorde 34,6%, 37,7%, 19,4% og 8,3% af forsøgspersonerne hhv. Esophageal karcinomer var alle planocellulært karcinom.

associering mellem rs401681 og risiko for lungekræft og ESCC

genotypen og allelfrekvenserne af rs401681 polymorfi i lungekræft og ESCC patienter og raske kontroller er vist i tabel 2. blandt de 860 kontrolpersoner, genotypefrekvenserne var 45,9% CC, 44,0% CT 10,1% TT, og allelfrekvenserne var 67,9% C og 32,1% T. Den observerede genotypefrekvenser blandt kontrolpersonerne overholdt Hardy-Weinberg ligevægt. Samlet set genotypen distribution i lungekræft gruppen var ikke signifikant forskellig fra den i de raske kontroller (

P

= 0,121). Men en væsentlig forskel i den kombinerede genotype blev observeret (CT + TT) frekvens mellem patienter med lungekræft og kontrolpersoner (

P

= 0,040).

Som vist i tabel 3, analyser logistisk regression viste, at rs401681 T genotyper var forbundet med en signifikant nedsat risiko for lungekræft (CT vs. CC: justeret OR = 0,782, 95% CI = 0,625-0,978,

P

= 0,031; CT /TT vs. CC: justeret OR = 0,786; 95% CI = 0,635-0,972,

P

= 0,026). Desuden blev rs401681 T allelen borderline signifikant associeret med en lavere risiko for lungekræft. Vi vurderes yderligere sammenhængen mellem rs401681 og risikoen for lungekræft stratificeret ved histologi typen. Som vist i figur 1, stratificering analyse ved histologi typen indikerede, at rs401681 T genotyper var forbundet med en signifikant reduceret risiko for både adenokarcinom og pladecellecarcinom, men ikke med småcellet carcinom.

Lagdelt analyse ved histologi typen afslørede, at rs401681 T genotyper var forbundet med en betydeligt reduceret risiko for både adenokarcinom og pladecellekræft.

for patienter med esophageal carcinoma, genotypefrekvenserne af rs401681 variant var ikke signifikant forskellige mellem cases og kontroller. Derudover rs401681 T allelen var mindre hyppig blandt tilfælde end blandt kontroller, selvom denne forskel ikke var statistisk signifikant (tabel 2). Efter justering for alder, køn og ryge og drikke status i en multivariat logistisk regressionsanalyse, blev der ikke observeret nogen signifikant sammenhæng mellem rs401681 og modtagelighed for esophageal carcinoma (CT vs. CC: justeret OR = 0,910, 95% CI = 0,734-1,129; TT vs CC: justeret OR = 0,897, 95% CI = 0,624-1,290; CT /TT vs. CC:. justeret OR = 0,908, 95% CI = 0,740-1,114) (tabel 3)

diskussion

telomer biologi er blevet impliceret i patogenesen af ​​en række lungesygdomme [29]. En tidligere undersøgelse viste, at telomer dysfunktion kan fungere som både en potent tumorsuppressor og promotoren i lungen epithelial rum, afhængigt af status af telomer dysfunktion-induceret checkpoint [30]. Ved fremskreden NSCLC, kan et højt forbehandling niveau af cirkulerende TERT fungere som en uafhængig dårlig prognostisk markør for samlet overlevelse [31]. Telomer biologi spiller en kritisk og kompleks rolle i initiering og progression af kræft [32], [33]. Den nøjagtige funktionelle relevans rs401681 polymorfi vedrørende dets association med lungekræft i øjeblikket fortsat uklart, men nogle tidligere undersøgelser giver et link til denne forening [6], [25]. Denne variant kan være i stærk koblingsuligevægt (LD) med andre potentielle funktionelle eller kausale SNP’er der bidrager til risikoen for lungekræft. For eksempel,

CLPTM1L

rs402710, som er i stærk LD med rs401681, er blevet rapporteret til at være forbundet med betydeligt højere niveauer af voluminøse aromatiske /hydrofobe DNA addukter i lungevæv ved siden af ​​tumorer [25]. Endvidere at rs401681 [C] er blevet vist være forbundet med kortere telomerer [6]. I overensstemmelse med tidligere observationer fra en samlet analyse [26], resultaterne af vores case-kontrol undersøgelse antydede, at rs401681 T genotyper var forbundet med en betydeligt reduceret risiko for både lunge adenocarcinom og pladecellekræft. En stor samlet analyse udført af Timofeeva et al. bekræftet, at to uafhængige modtagelighed varianter på 5p15.33 (

TERT

rs2736100 og

CLPTM1L

rs401681) fungerer som determinanter for risiko lungekræft, differentielt påvirker lungekræft histologi. Risikoen ved rs2736100 er stort set begrænset til adenocarcinom. Men rs401681 påvirker risikoen for alle lungekræft histologier, men dens stærkeste effekt er på pladecellekræft [12].

En nylig metaanalyse af kræft typen viste, at rs401681 [T] luftfartsselskaber viser en let øget risiko for pankreatisk carcinom og hud melanom. I modsætning hertil var en beskeden reduktion af risiko observeret for blære-, lunge- og prostatakræft samt basalcelle og hud pladecellecarcinomer [26]. I nærværende case-kontrol undersøgelse, den rs401681 T-allelen var mindre hyppigt blandt de esophageal kræfttilfælde end kontrollerne, selv om denne forskel ikke var statistisk signifikant. Efter justering for alder, køn og ryge og drikke status i en multivariat logistisk regressionsanalyse, blev der ikke signifikant sammenhæng fundet mellem rs401681 og modtagelighed for ESCC. Adskillige undersøgelser har rapporteret en associering mellem korte telomerer og en øget risiko for kræft i spiserøret [34] – [38]. En tidligere genom-dækkende forening undersøgelse viste, at fire SNPs (rs621559 på 1p34.2, rs398652 på 14q21, rs6028466 på 20q11.22 og rs654128 på 6q22.1) var forbundet med leukocyt telomer længde i kaukasiske befolkning [39]. I en efterfølgende undersøgelse af 1550 ESCC patienter og 1620 kontroller i Kina, Shi et al. [40] fandt, at både rs621559 og rs398652 var signifikant forbundet med ESCC risiko i additiv, recessive eller dominerende genetiske modeller. Men i den foreliggende undersøgelse har vi bemærket ingen sammenhæng mellem rs401681 og risikoen for ESCC, selvom rs401681 [C] er blevet rapporteret at være associeret med kortere telomerer med nominel betydning [6].

Adskillige begrænsninger af vores undersøgelsen bør drøftes. For det første kan selektionsbias ikke kunne undgås. Imidlertid blev de tilfælde og raske kontrolpersoner rekrutteret fra det samme område og matches for alder og køn. For det andet, stikprøvestørrelsen i denne undersøgelse var ikke tilstrækkelig stor til at drage en sikker konklusion, og den statistiske styrke af undersøgelsen kan være begrænset. For det tredje kan vi ikke udelukke de potentielle roller andre funktionelle SNP’er eller tagging SNPs for

TERT-CLPTM1L

, at vi ikke med i den nuværende undersøgelse af ESCC risiko. Endelig har vi indarbejdet de store forstyrrende variabler i vores analyse. Imidlertid blev andre detaljerede risikofaktorer ikke inkluderet i vores logistiske regressionsmodeller på grund af ufuldstændige eller manglende oplysninger.

Sammenfattende vores resultater foreslog, at rs401681 kan ændre modtagelighed for lungekræft, men ikke ESCC. Selvom ingen signifikant sammenhæng blev fundet mellem denne genetiske variant og modtagelighed for ESCC, flere varianter på

TERT-CLPTM1L

locus skal undersøges for yderligere at vurdere den rolle, som denne genomisk region i esophageal tumorigenese.

tak

forfatterne takker alle fag, der har deltaget i denne undersøgelse.