PLoS ONE: Kromosom 15q25 (CHRNA3-CHRNA5) Variation Virkninger Indirekte på Lung Cancer Risk

Abstrakt

Genetiske varianter ved 15q25

CHRNA5-CHRNA3

locus har vist sig at påvirke risikoen for lungekræft, men der er uenighed om, hvorvidt varianter har en direkte kræftfremkaldende effekt på risiko lungekræft eller påvirke indirekte gennem rygning adfærd. Vi har udført en detaljeret analyse af 15q25 risiko varianter rs12914385 og rs8042374 med rygning adfærd og risiko for lungekræft i 4.343 lungekræft tilfælde og 1.479 kontroller fra Genetic lungekræft Disposition Study (gelatinekapsler). En stærk forbindelse mellem rs12914385 og rs8042374, og risikoen for lungekræft blev vist, odds ratio (OR) var 1,44, (95% konfidensinterval (CI): 1,29-1,62,

P

= 3,69 × 10

-10) og 1,35 (95% CI: 1,18-1,55,

P

= 9,99 × 10

-6) hhv. Hver kopi af risikofaktorer alleler på rs12914385 og rs8042374 var forbundet med øget cigaretforbrug på 1,0 og 0,9 cigaretter om dagen (CPD) (

P

= 5,18 × 10

-5 og

P

= 5.65 × 10

-3). Disse genetisk bestemte beskedne forskelle i rygevaner kan vises at være tilstrækkeligt til at forklare den 15q25 association med risiko lungekræft. For yderligere at verificere den indirekte virkning af 15q25 om risikoen, vi begrænset vores analyse af risiko lungekræft aldrig-rygere og gennemført en meta-analyse af tidligere publicerede undersøgelser af risiko for lungekræft hos ikke-rygere. Aldrig-ryger undersøgelser offentliggjort i engelsk blev konstateret fra PubMed hvis betingelser – lungekræft, risiko, genom-dækkende forening, kandidatgener. Vores undersøgelse og fem tidligere publicerede undersøgelser fremlagt data om 2.405 aldrig-ryger sager lungekræft og 7.622 kontroller. I den samlede analyse er fundet nogen sammenhæng mellem 15q25 variation og lungekræft risiko (OR = 1,09, 95% CI: 0,94-1,28). Denne undersøgelse bekræfter 15q25 forbindelse med rygning og er i overensstemmelse med en indirekte sammenhæng mellem genotype og risikoen for lungekræft

Citation:. Wang Y, Broderick P, Matakidou A, Eisen T, Houlston RS (2011) Kromosom 15q25 (

CHRNA3-CHRNA5

) Variation Påvirkninger indirekte på Lung Cancer Risk. PLoS ONE 6 (4): e19085. doi: 10,1371 /journal.pone.0019085

Redaktør: Nicholas John Timpson, University of Bristol, England

Modtaget: November 8, 2010; Accepteret: 28 marts 2011; Udgivet: 29 April, 2011

Copyright: © 2011 Wang 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 Cancer Research UK (C1298 /A8780 og C1298 /A8362- Bobby Moore Fund for Cancer Research UK), der har givet vigtigste midler til denne undersøgelse. Athena Matakidou var modtageren af ​​en klinisk forskning stipendium fra Allan J Lerner Fund. Forfatterne er også taknemmelig for, at National Cancer Research Network, Helen Rollason Heal Cancer Charity og Sanofi-Aventis. De erkender NHS finansiering af Royal Marsden Biomedical Research Centre. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:. Arbejdet blev delvist støttet af kommercielle bidragyder Sanofi-Anventis. Dette ændrer ikke forfatternes tilslutning til alle de PLoS ONE politikker om deling af data og materialer. Den kommercielle bidragyder Sanofi-Aventis har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser.

Introduktion

En association mellem almindelige varianter i

CHRNA5-CHRNA3-CHRNB4

nicotinacetylcholinreceptor subunit gen klynge på kromosom 15q25 og risikoen for lungekræft er for nylig blevet rapporteret [1], [2], [3]; navnlig med enkelt (SNP) rs1051730 og stærkt korrelerede SNP’er (herunder rs12914385). Denne forening blev først identificeret direkte gennem genom-dækkende forening (GWA) undersøgelser af lungekræft udført af Amos et al [1] og Hung et al [2]. Samtidig med offentliggørelsen af ​​disse to undersøgelser Thorgeirsson et al [3] rapporterede en statistisk signifikant sammenhæng med de samme 15q25 varianter og målinger af nikotinafhængighed, at konkludere, at dette forklarede forhøjet risiko for lungekræft, de også observeret. Forud for disse undersøgelser den 15q25 SNP rs16969968 som er korreleret med rs1051730 blev identificeret gennem kandidat gen studier som en afgørende faktor for nikotinafhængighed [4]. Associationen mellem 15q25 locus tagget af rs16969968 /rs1051730 og andre korreleret SNPs har været håndfast gentaget for rygerelaterede træk herunder, cigaretter om dagen (CPD) og tunge rygning, i begge kandidat gen undersøgelser [5] og de seneste store metaanalyser af GWA oplysninger [6], [7], [8].

Mens lungekræft risiko forbundet med 15q25 varianter rapporteret i de forskellige undersøgelser er sammenlignelige, relativ risiko ~1.3, forskere uenige om, hvorvidt foreningen er direkte eller blot afspejler tilbøjelighed til at ryge og dermed øget eksponering for tobak kræftfremkaldende stoffer. Det er blevet fremført, at foreningen med CPD ikke er tilstrækkelig til at forklare sammenhængen mellem 15q25 variation og risiko for lungekræft [9], hvilket tyder på en direkte rolle for 15q25 i udvikling lungekræft. Denne mulighed understøttes af konstateringen af ​​en øget risiko for lungekræft i både stadigt og aldrig-rygere er forbundet med 15q25 risiko varianter rapporteret af Hung et al [2]. Observationen af ​​højere risiko lungekræft i lavere ryge-eksponerede lag og hos personer med en familie historie af sygdommen er også blevet fortolket til at indblande 15q25 varianter i både rygning adfærd og direkte i lungekræft [10]. Støtte til denne påstand kommer fra den konstatering, at lungekræft risici forbundet med 15q25 varianter er blevet rapporteret til at være stort set uændret efter justering for CPD [9]. Andre undersøgelser har dog ikke kunnet påvise en lungekræft forening i aldrig-rygere hæve tvivl om en direkte virkning af 15q25 locus på sygdomsrisiko [1], [10], [11].

Omfattende genotypning af den 15q25 regionen har for nylig fremlagt beviser for flere foreningens signaler definerer nikotinafhængighed inden denne kromosom region; specifikt en anden sandsynlig sygdom locus uafhængigt af rs1051730-rs16969968, som er kommenteret af den meget korreleret SNPs rs8042374, rs6495309 og rs578776 [5], [6], [12].

For yderligere at undersøge forholdet mellem 15q25 variation og risikoen for lungekræft, specifikt bevis for en indirekte effekt, har vi foretaget en detaljeret analyse af forholdet mellem de to 15q25 risiko loci med rygning fænotype kvantificere virkningen af ​​varianter på lungekræft. At give øget magt til at demonstrere en sammenhæng mellem 15q25 genotype og risiko for lungekræft hos ikke-rygere, vi foretaget en meta-analyse, samle vores resultater undersøgelse med tidligere offentliggjorte data.

Materialer og metoder

Det flowdiagram til denne undersøgelse og støtte PRISMA tjekliste er tilgængelige som underbyggende oplysninger; se Tjekliste S1 og Diagram S1.

Etik Statement

Indsamling af prøver og klinisk-patologiske oplysninger blev foretaget med informeret og skriftligt samtykke og i overensstemmelse med principperne i erklæringen fra Helsinki. Etisk Review Board godkendelse blev opnået fra Royal Marsden NHS Hospitals Trust og Storbritannien multicenter etiske komité.

Undersøgelse deltagere og SNP genotypning

At evaluere 15q25 variation på risikoen for lungekræft vi afledt rs12914385 og rs8042374 genotyper fra vores tidligere rapporteret GWA undersøgelse for lungekræft, som kommenteret de to uafhængige loci på 15q25 [12], [13]. rs12914385 er stærkt korreleret med både rs16969968 og rs1051730 (

D ‘

= 1,0, r

2 = 0,81, og

D’

= 1,0, r

2 = 0,83, henholdsvis baseret på HapMap CEU) således udfyldelse samme locus. Omfattende oplysninger om vores GWA undersøgelse er tidligere blevet rapporteret [12], [13]. Kort fortalt en serie af 4.343 lungekræft tilfælde (2782 mandlige, betyder alder ved diagnose 66 år) blev konstateret gennem Genetic lungekræft Disposition Study (gelkapsler) [14]. Alle de sager var patologisk bekræftet lungekræft. For kontroller genotypet vi 1.479 raske personer (461 mænd, gennemsnitsalder på prøvetagning 63 år) konstateret fra gelatinekapsler. Detaljeret rygning mængde data var tilgængelige på 4.019 tilfælde og 907 kontroller. Vi definerede rygere i begge tilfælde og kontroller på grundlag af at have haft en levetid eksponering på mere end 100 cigaretter. Arvelig lungekræft i tilfælde var baseret på definitionen af ​​har mindst en første grads slægtning påvirket med lungecancer. Begge sager og kontroller var britiske beboere og selvrapporterede som værende af europæisk afstamning. Genotypebestemmelse blev udført ved anvendelse Illumina Human550 BeadChips og Illumina Infinium arrays ifølge fabrikantens protokoller som beskrevet tidligere [12], [13]. For at sikre kvaliteten af ​​genotypning, blev en række gentagne prøver inkluderet og sager og kontroller blev genotype i de samme partier. Vi har tidligere bekræftet et fravær af systematiske genetiske forskelle mellem cases og kontroller, og vist tegn på befolkningens lagdeling i disse prøvesæt [12], [13].

Statistisk analyse

Risikoen for lungekræft forbundet med SNP genotypen blev vurderet af yderste periferi og

P

-værdier afledt Cochran-Armitage test ved hjælp af logistisk regression. Afvigelse af genotypefrekvenser i kontrollerne fra dem, der forventes under Hardy-Weinberg ligevægt (HWE) blev vurderet af χ

2 test. For at undersøge effekten af ​​genotypen på rygeadfærd, vi testede tendens i cigaretforbruget, som er blevet vurderet af log transformeret CPD, rygning initiering, ophør og varighed ved hjælp af Cochran-Armitage test. At udforske muligheden for, at genotype påvirker alder af debut af lungekræft vi gennemførte Cochran-Armitage test på gennemsnitsalderen for diagnose tværs genotype lag i både rygere og aldrig-rygere. Alder, køn og rygning blev tilpasset i alle prøver, når det er relevant. Korrigeret for, rygning mængde og varighed blev indført ved hjælp af den optimale transformation afledt ved Box-Cox-metoden.

Befolkningen henføres risiko (PAR), der kvantificerer andel af den samlede risiko for lungekræft, som skyldes den genetiske effekt af at locus blev anslået ved hjælp af formlen:., hvor er forekomsten i kontrol af risikoen for lungekræft allel ved locus, og er den eller der er risiko allelen på locus

Vi anslog familiær relative risiko for lungekræft skyldes rygning adfærd ved hjælp tidligere offentliggjorte metode [15].

Alle de statistiske analyser blev foretaget i R (v2.8) software. I alle statistiske analyser betragtes vi en tosidet

P

-værdi på 0,05 eller mindre at være statistisk signifikant.

Meta-analyse

Study identifikation.

for at identificere tidligere offentliggjorte undersøgelser rapportering forholdet mellem 15q25 variation og risiko for lungekræft hos ikke-rygere, vi afhørt den elektroniske database PubMed (fra januar 1996 til udgangen af ​​juli 2010). Søgestrategien omfattede søgeordene “lungekræft, risikofaktorer, genom-dækkende forening, kandidatgener”. Vi søgte for yderligere undersøgelser i bibliografier identificerede publikationer, herunder tidligere oversigtsartikler.

Udvælgelseskriterier.

Undersøgelser var støtteberettigede, hvis de var baseret på uafhængige individer og undersøgt sammenhængen mellem lungekræft og polymorf genotype ved 15q25 i aldrig rygere. Kun undersøgelser offentliggjort som fuld længde artikler eller bogstaver i peer-reviewede tidsskrifter på engelsk blev inkluderet i analysen.

Data udvinding.

Data til analyser, herunder studiedesign, stikprøvestørrelse, etnicitet samt allel og genotypefrekvenser blev udvundet fra de publicerede artikler og sammenfattes i en sammenhængende måde at støtte sammenligning. Når en undersøgelse rapporteret resultater på forskellige subpopulationer efter etnicitet, betragtede vi hver delpopulation som en separat undersøgelse i meta-analysen.

Statistisk analyse.

Rådata af genotypefrekvenser af 15q25 variant rs16969968 og dets stedfortrædere, blev anvendt til beregning af undersøgelsens specifikke estimater af OR og CI. Meta-analyse blev udført under både faste og tilfældige effekter modeller, estimere Cochran Q statistik til at teste for heterogenitet og jeg

2 statistik at kvantificere andelen af ​​den samlede variation mellem undersøgelser [16], [17]. For at løse mellem-studie heterogenitet vi udledt en pooled odds ratio under en tilfældig effekt model [16]. Et skøn over det potentielle publikationsbias blev udført ved undersøgelse af tragt plots. En asymmetrisk plot er reflekterende af offentliggørelse bias. Tragten plot symmetri blev vurderet ved Egger test baseret på invers-varians vægtet regression af standardiseret effektstørrelse (OR /standardafvigelse (SE) af OR) på deres præcision (1 /SE) for at teste, om skæringspunktet afviger væsentligt fra nul. Betydningen af ​​den poolede OR blev bestemt ved Z-test og

P

. 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant

Resultater

De karakteristiske træk ved patienter med lungecancer og kontrol serien studeret er beskrevet i tabel 1. i overensstemmelse med den etablerede forhold mellem rygning og lungekræft risiko, rapporterede de lungekræfttilfælde statistisk signifikant højere CPD og pakke år (

P

= 2,55 × 10

-23 og

P

= 2,00 × 10

-13 henholdsvis). Desuden var der dog en stærk tendens i CPD på tværs af aldersgrupper; tilfælde i den øverste fraktil med en cigaret forbrug på 3,2 CPD mindre end dem i den laveste alder fraktil (

P

= 3.01 × 10

-21).

genotyper var opnået for 95% af tilfældene og styringer til rs12914385 og rs8042374 (tabel 2). Der var ingen tegn på systematisk bias i genotypebestemmelse og der var en fuldstændig overensstemmelse mellem SNP genotyper mellem dobbelte prøver. Den allel hyppigheden af ​​hver SNP i kontrollerne var magen til tidligere offentliggjorte data om det nordeuropæiske befolkning (HapMap, CEU befolkning). Desuden var der ingen tegn på befolkningens lagdeling som genotypen distribution i både kontrol serie for hver af de SNPs tilfreds HWE.

Konsekvenserne af 15q25 genotype om rygning og lungekræft hos rygere

Begge SNPs viste en statistisk signifikant sammenhæng med risiko lungekræft med et stærkt dosisafhængig måde hos rygere (OR = 1,43 og 1,32 henholdsvis; tabel 2). Disse foreninger forblev statistisk signifikante efter justering for alder, køn og kategoriseret CPD (tabel 2). På grundlag af den risiko, der er forbundet med hver af varianterne -30% af PAR for lungekræft understreges af 15q25 variation i rygere.

Der var en signifikant 1,2 gange overrepræsentation af rs12914385 og rs8042374 risiko alleler blandt lungekræft sager, som havde indberettet en familie historie af lungekræft. (tabel 2;

P

-værdier for sag kun analyse, 0,004 og 0,03 henholdsvis)

Vi undersøgte forholdet mellem genotype og rygevaner først overvejer CPD som en kvantitativ egenskab (tabel 3). En stærk korrelation mellem cigaretforbrug og risiko genotype både 15q25 loci blev observeret i tilfælde (tabel 3). Mens et tilsvarende forhold mellem rygning og genotype blev vist i kontroller var ikke statistisk signifikant (tabel 3). Det vil sandsynligvis blot afspejle lille stikprøve og dermed begrænset magt til at demonstrere et forhold, som mens vi havde 90% magt til at demonstrere en sammenhæng mellem 15q25 genotype og CPD (1 CPD pr risiko allel) i tilfælde, for kontrol magt var kun ~ 50% fastsættes en

P

-værdi på 0,05. I tilfælde dem homozygote for rs12914385 og rs8042374 risiko alleler røget i gennemsnit 2,0-2,3 CPD mere end individer homozygote for ikke-risiko alleler (tabel 3); den tilsvarende effekt af rs12914385 og rs8042374 genotype på CPD i de tilfælde var 0,9-1,0 pr allel (data ikke vist). For det andet undersøgte vi sammenhængen mellem genotype og tunge rygning, defineret som 20 CPD. I tilfælde lungekræft et stærkt forhold mellem SNP risiko genotype og tung cigaretforbrug blev vist (tabel 4).

Vi bestemmes hvis rygning påbegyndelse eller ophør blev ændret ved 15q25 genotype, blandt nogensinde -smokers. Vi observerede ingen statistisk signifikant sammenhæng mellem genotype enten locus med rygning initiering i tilfælde, alene eller kontrollerer alene eller i kombinerede fag blandt nogensinde-rygere. Ligeledes fandt vi ingen beviser for, at genotype modificeret alder for ophør blandt tidligere rygere (data ikke vist).

Vi undersøgte derefter muligheden for, at genotype kunne have indflydelse alder debut for lungekræft. Armitage trend test blev anvendt til at detektere tendens i gennemsnitsalderen for indtræden tværs genotypegrupperne. For rs12914385 risiko genotype, homozygote bærere havde en gennemsnitlig alder ved diagnose af 64,7 år sammenlignet med 65,7 og 66,4 år i heterozygot og vildtype-genotype bærere henholdsvis (

P

= 0,0001). Tilsvarende gennemsnitlige aldre på diagnose ved rs8042374 genotype var 65,5, 66,4 og 66,8 år, henholdsvis (

P

= 0,003). Disse forskelle forblev statistisk signifikant efter korrektion for sex og CPD og varighed af rygning ved lineær modellering. Den mediane rygning varighed for bærere af risikofaktorer alleler på rs12914385 eller rs8042374 var 1 år højere end for ikke-bærere (44 vs 43 år og 43 vs 42 år, henholdsvis), omend ikke-signifikant.

Virkningen af 15q25 genotypen på lungekræft i aldrig-rygere

i aldrig-rygere sammenligning af genotypefrekvenser i tilfælde og kontroller forudsat ingen beviser for, at risikoen for lungekræft er påvirket af enten rs12914385 eller rs8042374 genotype (tabel 2). Vi undersøgte muligheden for, at 15q25 genotype kunne påvirke alder for indtræden af ​​lungekræft hos ikke-rygere. For rs12914385 risiko genotype, homozygote bærere havde en gennemsnitsalder på diagnose af 65,8 år mod 65,6 og 66,0 år i heterozygot og vildtype genotype luftfartsselskaber henholdsvis (

P

= 0,99). Tilsvarende gennemsnitlige aldre på diagnose ved rs8042374 genotype var 66,8, 64,1 og 66,2 år, henholdsvis (

P

= 0,31).

For at maksimere muligheden for at identificere en sammenhæng mellem 15q25 genotype og lungekræft i aldrig-rygere, vi foretaget en meta-analyse samle vores studie med tidligere publicerede case-kontrol studier. Vi hentede 95 undersøgelser med anvendelse af vores søgekriterier (Figur 1). Fem af disse 95 studier opfyldt vores forudbestemte kriterier for optagelse; to var baseret på kaukasiere [10], [11], en på den japanske befolkning [18], og to rapporteret case-kontrol undersøgelser fra flere lande [2], [19]. De data, der præsenteres af Amos et al [1] er afløst af den nuværende undersøgelse og blev derfor ikke analyseret. Den SNP’er rs16969968 og rs1051730 blev hver genotype i fem af de offentliggjorte undersøgelser og rs8034191 i ét. Som rs12914385, rs1051730 og rs8034191 er stærkt korreleret med rs16969968 (

D

‘= 0,98-1,00 og r

2 = 0,81-0,98, baseret på HapMap CEU) hver SNP kan betragtes som stedfortrædere for en anden. Mens de mindre allelfrekvenserne af rs1051730 og rs16969968 er lavere i Japansk (0,013, 0,013) end i kaukasere (0,35, 0,35), haplotypen defineret af risiko SNP-alleler er associerede med risiko for lungekræft i den japanske befolkning [18]. I betragtning af de stærke korrelationer mellem SNP genotyper vi derfor for rs8034191, rs1051730, rs16969968 og rs12914385 som definerer en enkelt genetisk sted og foretaget en meta-analyse af de seks undersøgelser på dette grundlag. Kollektivt disse fem studier og vores undersøgelse forudsat data på i alt 2.405 aldrig-ryger sager lungekræft og 7.622 kontroller. Meta-analyse af disse seks undersøgelser fremlagt noget bevis for en statistisk signifikant sammenhæng mellem 15q25 genotype og risiko for lungekræft hos ikke-rygere; OR = 1,06 (95% CI: 0,99-1,15,

P

= 0,12) (Figur 2). Der var dog mellem-studie heterogenitet (

P

het

= 0,008, jeg

2 = 68%), og den poolede OR under en tilfældig effekt model var 1,09 (95% CI: 0,94 -1,28,

P

= 0,26). Mellem-studie heterogenitet væsentlighed henføres til optagelse af japansk undersøgelse. Udelade denne undersøgelse fra analysen mellem-studie heterogenitet var ikke-signifikant, men foreningen forblev ikke-signifikant med en samlet OR på 1,05 (95% CI: 0,97-1,13,

P

= 0,20;

P

het

= 0,06, jeg

2 = 56%). Ingen publikationsbias blev fundet ved at undersøge enten tragten plot eller formel Egger test (

P

= 0,34).

Kasser repræsenterer eller skøn, deres områder er proportional med den inverse varians vægt af estimatet. Vandrette linjer repræsenterer 95% konfidensintervaller. Diamant (og stiplede linie) repræsenterer resuméet eller beregnet i henhold til en fast model effekter, med 95% konfidensinterval givet af dens bredde. Den ubrudte lodrette linje er på nul-værdi (OR = 1,0).

Diskussion

Mens en sammenhæng mellem 15q25 variation og risikoen for lungekræft er nu veletableret der er i øjeblikket ingen konsensus på den relative betydning af varianter på tilbøjelighed til at ryge versus en direkte kræftfremkaldende effekt. I denne undersøgelse har vi foretaget en detaljeret analyse af 15q25 varianter, rygning adfærd og lungekræft risiko i en population-baserede serier af lungekræfttilfælde at få indsigt i den underliggende grundlag af denne kræft forening.

Vi bekræfter tidligere observationer af en stærk sammenhæng mellem de to 15q25 loci kommenterede ved rs12914385 og rs8042374 med både rygning adfærd og risiko for lungekræft. Vi fandt, at for hvert locus rygere bærer to kopier af risikoen allel røget i gennemsnit to mere CPD end de homozygote for ikke-risiko alleler.

Meget af påstanden om, at 15q25 variation har en direkte effekt på risiko lungekræft i stedet for udelukkende at være en proxy for rygning kommer fra den iagttagelse, at lungekræft forening den ikke udgøres af forholdet til rygning mængde. Anvendelse af Doll og Peto model [20] af dosis-respons sammenhæng mellem rygning og lungekræft for aldersgruppen 16-25 rygning 40 CPD, Brennan og medarbejdere anslået, at en 1,2 forskel i CPD mellem rs16969968 homozygoterne kun resulterer i en forøget risiko lungekræft 9% [9]. Det er betydeligt mindre end den observerede associering mellem rs16969968 og risiko for lungekræft. Mens vi fandt, at justeringen for CPD havde ringe effekt på estimeringen af ​​lungekræft risiko forbundet med 15q25 varianter, er det fast vist, at for både mænd og kvinder det antal år af cigaretrygning er langt vigtigere end CPD forudsige lungekræft risiko [20], [21]. I Peto og Doll model risikoen for lungekræft for mænd i alderen alderen 40-79 år er proportional med (CPD + 6)

2. (alder-22.5)

4.5 [20]. Under denne model selv en 1,0 CPD forskel vil tegne sig for den observerede forskel i risiko lungekræft, hvis genotype påvirker varigheden af ​​rygning med 1 år over en periode på 30 år. Det er tidligere blevet vist, at

CHRNA3-CHRNA5

varianter indflydelse afhængighed tidligt tobak [22], og de seneste undersøgelser har vist, at 15q25 genotype påvirker evnen til at stoppe med at ryge [23]. er sandsynligt Derfor er det, at bærere af 15q25 risiko genotyper vil ryge mere konsekvent over en længere periode og har mere vedvarende rygevaner. Selvom vi fundet nogen stærk sammenhæng mellem varigheden af ​​rygning og genotype i lungekræfttilfælde vores resultater undersøgelsen er overensstemmende med denne hypotese.

En overrepræsentation af 15q25 risikofaktorer alleler i familiære tilfælde og forening lungekræft med tidlig debut sygdom er blevet foreslået at fremlægge dokumentation for en direkte virkning af varianter på risiko lungekræft. Det er imidlertid veletableret, at rygeadfærden har en høj arvelighed (0,5-0,7) [24]. Da den relative risiko for lungekræft i forbindelse med rygning er -30 [25] den familiær risikoen for lungekræft direkte kan henføres til arvelig tilbøjelighed til at ryge er ~1.4 hvis 10% -25% af befolkningen konsekvent ryge. Som med de 15q25 locus enhver kan let tegnede sig for over-repræsentation af varianter i familiær eller tidlig debut lungekræft gennem en indirekte mekanisme. Det er bemærkelsesværdigt i denne forbindelse, at mens 15q25 risiko varianter blev forbundet med tidlig debut sygdom hos rygere ikke sådan forening blev set i aldrig-ryger sager lungecancer. Desuden da familiær relative risiko for lungekræft er ~1.7 [26], genetisk bestemt rygeadfærd er forventes at bidrage væsentligt til den observerede gruppering af lungekræft.

Udformningen af ​​vores undersøgelse er meget lig den andre tilfælde-kontrol-undersøgelser, som tidligere har undersøgt forholdet mellem polymorfe variation og risiko for lungekræft. Mens data om lungekræft diagnoser er afledt af histologiske optegnelser, blev oplysninger om rygning adfærd opnået gennem selvadministrerede spørgeskemaer; der er derfor en kvalitativ forskel i robustheden af ​​disse to endepunkter, der anvendes i vores analyse. Selvrapporterede data om rygning adfærd flere årtier siden, er i sagens natur problematisk. Cigaret brug har vist sig at være almindeligt under-rapporteret af rygere i undersøgelser, der korrelerede selvrapporteret cigaret brug med cotinin niveauer [27]. Hvis underrapportering rygevaner eller cigaretforbrug varierer mellem cases og kontroller dette er en potentiel kilde til betydelig skævhed i etableringen af ​​en direkte forbindelse mellem 15q25 locus og risiko for lungekræft. Dette er især bekymrende, da 15q25 genotype påvirkninger ryge adfærd. Udover disse spørgsmål er det blevet påvist, at bærere af risiko varianter udtrække en større kræftfremkaldende nitrosamin per cigaret dosis [28]. Mens selvrapporteret CPD har muliggjort en sammenhæng mellem 15q25 og rygning skal påvises, selv om præcist vurderes CPD ikke i tilstrækkelig grad tager hensyn til kræftfremkaldende belastning. I lyset af dette, enkle justeringer ved hjælp af selvrapporterede CPD målinger sandsynligvis vil være suboptimal for drilleri ud direkte indvirkning på risikoen lungekræft, og det er måske ikke overraskende, at effekt størrelser for mange 15q25 lungekræft foreninger vises forholdsvis uændret, når simple justeringer foretages . Fremtidige epidemiologiske undersøgelser, der søger at påvise en direkte effekt af 15q25 om risiko lungekræft bør tage hensyn til betydelige potentiale spørgsmål om confounding i studie design.

De stærkeste epidemiologiske data understøtter en direkte rolle af genetisk variation på 15q25 som en risikofaktor for lungekræft ville være tilfældet med demonstration af en forening i aldrig-rygere. Mens vores egen undersøgelse af aldrig-rygere var relativt lille havde -80% magt til at demonstrere en lungekræft forening under forudsætning af en OR på 1,3. Selv om denne virkning størrelse er sammenlignelig med den set for lungekræft association hos rygere kan det hævdes, at enhver direkte association kan være mere beskedne. Men metaanalysen gennemførte vi ikke kunnet påvise en signifikant sammenhæng trods over 80% strøm for at vise en relativ risiko på 1,1. Derfor, hvis der er en direkte effekt af 15q25 om risiko lungekræft er det sandsynligt at blive overskygget af den indirekte effekt.

Selvom vores data favoriserer således en indirekte virkning af 15q25 variation på risiko lungekræft vi kan ikke helt udelukke mulighed for direkte virkning. Syren test bevise en direkte effekt sandsynligvis være afhængige af biologiske assays. Bevis for, at nikotin er enten kræftfremkaldende eller co-kræftfremkaldende eller fungerer som en tumor promotor for lungekræft ville støtte sandsynligheden af ​​en direkte forbindelse mellem 15q25 locus og risiko for lungekræft. Der er beviser for, at varianter i regionen er forbundet med nedsat udtryk for

CHRNA5

i lungerne, og at

CHRNA5

udtryk er højere i lungekræft favoriserer en direkte rolle [29]. Mens SNP rs16969968 er en ikke-synonym SNP forårsager D398N substitution i

CHRNA5

og mens 398N årsager nedsat respons på en nikotin agonist [30], en direkte rolle i denne variant i lungekræft biologi har hidtil ikke blevet vist. Desuden to date data om den direkte virkning af nikotin på lungekræft biologi er sparsom og inkonsekvent (revideret i [31]).

Som konklusion resultaterne af vores analyser bekræfter den stærke sammenhæng mellem 15q25 locus og både ryger og risiko for lungekræft. Men vores resultater ikke bevis for direkte virkning af 15q25 om risiko lungekræft, og det er muligt at forklare denne forening i rygere gennem indflydelse på rygeadfærd. Assertion af en direkte virkning af varianter på risiko lungekræft er i øjeblikket svagt, og dette bør ikke aflede opmærksomheden fra en samordnet indsats for at reducere lungekræft byrde gennem offentlige initiativer sundhed for at reducere rygning. . I betragtning af at 15q25 variation påvirker rygevaner er det muligt at analyse 15q25 genotype kan have sundhedspleje nytte i at hjælpe skræddersy rygestop strategier

URL’er

R suite kan findes på http: //www.r-project.org/

HAPMAP: https://www.hapmap.org/

Støtte oplysninger

Tjekliste S1.

PRISMA tjekliste.

doi: 10,1371 /journal.pone.0019085.s001

(DOC)

Diagram S1.

PRISMA flowdiagram.

doi: 10,1371 /journal.pone.0019085.s002

(DOC)

Tak

Vi vil gerne takke alle personer, der deltog i denne undersøgelse, og de klinikere, der tog del i gelkapslerne konsortiet.