PLoS ONE: Placering rs1805034 T & gt; C Polymorfi er forbundet med modtagelighed for kræft i spiserøret i en kinesisk Befolkning

Abstrakt

Kræft i spiserøret forbliver den sjette hyppigste årsag til kræft forbundet død og ottende mest almindelige kræftform i verden. Genetiske faktorer, såsom enkelt nukleotid polymorfier (SNP), kan bidrage til carcinogenese af kræft i spiserøret. Her gennemførte vi et hospital baseret case-kontrol undersøgelse for at evaluere den genetiske modtagelighed af funktionelle SNPs på udviklingen af ​​kræft i spiserøret. I alt 629 esophageal pladecellecarcinom (ESCC) tilfælde og 686 kontrolpersoner blev indskrevet til denne undersøgelse.

OPG

rs3102735 T C, rs2073618 G C,

RANK

rs1805034 T C,

RANKL

rs9533156 T C og rs2277438 A G blev bestemt ved ligation påvisningsreaktionen metode. Vores resultater viste, at

RANK

rs1805034 T C er forbundet med modtagelighed ESCC, som er mere tydeligt i mandlige og ældre (≥63) patienter. Vores undersøgelse giver det første bevis på, at funktionelle polymorfier

RANK

rs1805034 T C kan være en indikator for individuel modtagelighed for ESCC. yderligere større undersøgelser blandt forskellige etniske befolkningsgrupper er imidlertid berettiget til at kontrollere vores konklusion

Henvisning:. Yin J, Wang L, Tang W, Wang X, Lv L, Shao A, et al. (2014)

RANK

rs1805034 T C Polymorfi er forbundet med modtagelighed for kræft i spiserøret i en kinesisk Befolkning. PLoS ONE 9 (7): e101705. doi: 10,1371 /journal.pone.0101705

Redaktør: Xin-Yuan Guan, The University of Hong Kong, Kina

Modtaget: Januar 15, 2014 Accepteret: 11 juni 2014; Udgivet: 14 juli 2014

Copyright: © 2014 Yin 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 delvist understøttet af National Natural Science Foundation of China (81370001, 81101889, 81000028, 81300037), Jiangsu-provinsen Natural Science Foundation (BK2010333, BK2011481), The “333” Elitist Training Program i Jiangsu (BRA2013135). 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

På trods af de seneste store medicinske fremskridt, kræft i spiserøret forbliver en refraktær sygdom med høj sygelighed og dødelighed. Væsentlige, kræft i spiserøret er 6

th hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald og 8

th mest almindelige kræftform i verden [1]. Der er mere end 450.000 patienter diagnosticeret som kræft i spiserøret på verdensplan og forekomsten er stadig kraftigt stigende. I mellemtiden, dens opsigtsvækkende samlet 5-års overlevelse varierer fra 15~25% [2]. I Kina, mere slående, kræft i spiserøret rangerer 5

th mest almindelige diagnosticeret kræft og 4

th hyppigste årsag til kræft dødelighed [3]. Esophageal planocellulært karcinom (ESCC) er den fremherskende histologiske type kræft i spiserøret [1]. Selvom tværfaglig terapeutisk strategi er blevet anbefalet, at prognosen er stadig fattige. Tobak bruge [4], [5], alkoholforbrug [4], [6], lav socioøkonomisk status, dårlig mundhygiejne og ernæringsmæssige mangler [2], [7] – [9] er blevet identificeret som risikofaktorer for kræft i spiserøret . Men kun en delmængde af personer udsat for disse risikofaktorer i sidste ende udvikle kræft i spiserøret, hvilket indikerer en central rolle af genetiske faktorer, såsom enkelt nukleotid polymorfier (SNP), i esophageal carcinogenese.

For nylig, osteoprotegerin ( OPG), har dets bindende protein-receptoren aktivator af NF-KB (RANK) og RANK ligand (RANKL) været impliceret med patogenesen af ​​brystcancer [10]. OPG blev indledningsvis identificeret fra en føtal rotte tarmen cDNA-bibliotek [11], som er unik for den kun eksisterer som et secerneret molekyle i modsætning til de andre membranbundne celleoverflade medlemmer af tumornekrosefaktor-receptor (TNF-R) familie. RANKL er OPG-bindende protein (også kaldet OPG ligand, OPGL) [12], [13], mens RANK udgør celleoverfladereceptor som svar på OPGL. I mange gnaver modeller af tumor, er RANKL signal øges gennem diverse mekanismer [14]. OPG neutraliserer RANKL, hvilket fører til en reduceret RANKL-RANK interaktion [12]. RANKL ekspression blev verificeret i forskellige tumortyper og inflammatoriske celler associeret med tumor [15] – [17]. Elevation i stromale RANKL er blevet opdaget på lokale steder af knoglemetastaser eller myelomatose [18], [19], der forårsager forøget osteoklastaktiviteten og knoglenedbrydning. I eksperimentelle modeller, RANKL inhibitorer reducerede tumorinduceret osteolyse i forskellige typer af cancer [14], reduceret knogledestruktion, skeletal tumorudvikling, samt tumorbelastning [17], [20], [21]. Derudover kan RANKL-RANK pathway bidrage til den primære tumorgenese og metastase uafhængigt af dens virkninger på tumor-relaterede osteolyse. Reguleret af faktorer, herunder prolactin og progesteron, kunne RANKL drive den primære mitogene respons af brystepitel og udvidelsen af ​​mammae stamceller via RANK-aktivering [22] – [24], som derfor kan inducere brystcancer ved at tilbyde en mere transformation-modtagelige target pool. RANKL kan regulere spontan mamma tumordannelse og metastase drevet af den potente onkogen

Neu Hotel (

ERBB2

). RANKL blokade dæmpet effektivt dannelsen af ​​brysttumorer og pulmonal metastase i MMTV-Neu transgen musemodel [25], [26]. Interessant nok kan OPG tjene som en positiv regulator af mikrokardannelse og kan fremme neovaskularisering [27], der er vigtigt for tumorudvikling. OPG overekspression af brystcancerceller forbedrer orthotopisk og ossøse tumorvækst [28]. I lyset af alle disse fund har RANKL /RANK /OPG signalvej dukket op som et lovende terapeutisk target for kræft. Denosumab, et monoklonalt antistof mod RANKL, er blevet godkendt til behandling af postmenopausal osteoporose og knoglemetastaser ved brystcancer [29].

Genetiske variationer i gener, der koder RANK, RANKL og OPG fandtes at påvirke leddegigt [30], Pagets sygdom [31], hip osteoporotisk fraktur [32]. Endnu vigtigere er, i den kaukasiske befolkning, en signifikant sammenhæng af SNP rs3102735 (

OPG

) med tilbøjeligheden til at udvikle brystkræft er blevet rapporteret [10]. Den funktionelle betydning af RANK /RANKL /OPG signalvejen og pilotstudie i brystkræft har fået os til at undersøge sammenhængen mellem kræft i spiserøret og SNPs i gener

RANK

,

RANKL

OPG

. I et hospital-baseret case-kontrol undersøgelse, vi udførte genotype analyser af fem miRNA SNPs i 629 ESCC tilfælde og 686 kontroller i en kinesisk befolkning.

Metoder

Etik Statement

Dette hospital-baseret case-kontrol undersøgelse blev godkendt af Review Board i Jiangsu University (Zhenjiang, Kina). Alle individer forudsat skriftligt informeret samtykke til at blive inkluderet i undersøgelsen. Vi har overholdt World Medical Association Helsinki-deklarationen om etisk adfærd forskning med menneskelige forsøgspersoner og /eller dyr.

Undersøgelse befolkninger

I alt 1.315 deltagere, der består af 629 esophageal kræftpatienter og 686 ikke-cancer kontrol frekvens-matchede til sagerne med hensyn til alder (± 5 år) og køn blev indrulleret i denne undersøgelse (tabel 1). Alle patienter og kontroller blev fortløbende rekrutteret fra Affiliated Folkets Hospital i Jiangsu Universitet og Tilknyttede Hospital i Jiangsu University (Zhenjiang, Kina) mellem oktober 2008 og december 2010. Alle tilfælde af kræft i spiserøret blev diagnosticeret som ESCC histologisk. Patienter, som havde kræft historie /spredt kræft eller havde modtaget kemoterapi /strålebehandling blev udelukket for den aktuelle undersøgelse.

Hvert emne blev personligt spørgsmålstegn ved erfarne interviewere bruger et spørgeskema for at få oplysninger om demografiske data (f.eks, alder, køn) og beslægtede risikofaktorer (herunder brug af tobak og alkohol). Efter samtalen blev 2 ml prøver af veneblod opsamlet fra hvert individ. “Rygere” undergruppe inkluderet personer, der røget en cigaret om dagen for 1 år. Emner, der forbruges ≥3 alkoholholdige drikkevarer om ugen for . 6 måneder blev opdelt i “alkohol drikker” kategori

Genomisk DNA-ekstraktion, udvælgelse SNP og Genotypning

Genomisk DNA blev isoleret fra perifert blod hjælp QIAamp DNA Blood Mini Kit (Qiagen, Berlin, Tyskland) som tidligere rapporteret [33]. Prøve-DNA blev amplificeret ved PCR i overensstemmelse med producentens protokol. Prøverne blev genotypebestemmes hjælp af ligation afsløring reaktion (LDR) metode [34] (teknisk støtte fra Biowing Applied Biotechnology ™, Shanghai, Kina). Analyser blev gentaget i 160 stikprøver (12,17%) med høj DNA kvalitet til kvalitetskontrol.

Statistiske Analyser

Variationer af demografiske karakteristika, udvalgte variable og genotyper af

OPG

rs3102735 T C, rs2073618 G C,

RANK

rs1805034 T C,

RANKL

rs9533156 T C og rs2277438 A G varianter mellem de tilfælde og kontroller blev evalueret ved hjælp af

χ

2 test. Foreningerne mellem de fem SNPs og risiko for ESCC blev vurderet ved at beregne disse regioner og deres 95% CIs ved hjælp af logistisk regression analyser for rå yderste periferi og justerede yderste periferi, når der korrigeres for alder, køn, rygning og alkoholindtagelse status. Den Hardy-Weinberg ligevægt (HWE) er blevet underkastet en goodness-of-fit

χ

2 test til at sammenligne de observerede genotypefrekvenser til de forventede dem blandt kontrolpersoner. Alle statistiske analyser blev udført med SAS 9.1.3 (SAS Institute, Cary, NC).

Resultater

Karakteristik af den undersøgte population

Karakteristik af sager og kontroller indeholdt i undersøgelsen er sammenfattet i tabel 1. de sager og kontroller er tilstrækkeligt matchet på alder og køn, som vurderet af de

χ

2 tests. Især findes signifikant forskel på både tobaksrygning og alkohol status drikke mellem ESCC patienter og kontroller (

s

0,001)

Den primære information til fem genotype SNPs blev vist i tabel. 2. i alle 1315 prøver, succesraten for genotypning var 95,13%, 96,35%, 96,43%, 96,43% og 96,81% for

OPG

rs3102735 C T,

OPG

rs2073618 G C,

RANK

rs1805034 T C,

RANKL

rs9533156 T C og

RANKL

rs2277438 A G, hhv. Konkordansen satser for gentagne analyser nåede 100%. Som for Minor allelfrekvens (MAF), var der ingen signifikant forskel mellem vores kontrol og database af kinesiske emner for alle fem SNP’er. De observerede genotypefrekvenser for

OPG

rs3102735 C T,

OPG

rs2073618 G C,

RANK

rs1805034 T C,

RANKL

rs9533156 T C og

RANKL

rs2277438 A . G polymorfier i kontrollerne var i HWE (

s

= 0,191, 0,371, 0,531, 0,488 og 0,700 henholdsvis) (tabel 2)

Foreninger mellem

OPG

rs3102735 C T,

OPG

rs2073618 G C,

RANK

rs1805034 T C,

RANKL

rs9533156 T C,

RANKL

rs2277438 A G polymorfier og risikoen for ESCC

tabel 3 opsummerer genotype distribution af alle fem SNP polymorfier i tilfælde og kontroller. I det indre locus analyser, genotypefrekvenserne af

RANK

rs1805034 T C var 45,9% (TT), 42,9% (TC) og 11,2% (CC) i tilfælde patienter og 50,5% (TT), 41,8% (TC) og 7,7% (CC) i kontrolgruppen. I recessive model, når den

RANG

rs1805034 TT /TC genotyper blev brugt som referencegruppe blev CC homozygote genotype forbundet med en signifikant øget risiko for ESCC (CC vs TT /TC: justeret OR = 1,52, 95% CI = 1,03-2,24,

s

= 0,036). Når

RANG

rs1805034 TT homozygot genotype blev anvendt som referencegruppe blev TC genotype ikke er forbundet med risiko for ESCC (TC vs TT: justeret OR = 1,16, 95% CI = 1,03-2,24,

s

= 0,231), men CC-genotypen var forbundet med risiko for ECSS (CC vs TT: justeret OR = 1,62, 95% CI = 1,08-2,44,

s

= 0,019 ). I den dominerende model,

RANG

rs1805034 CC variant var forbundet med risiko for ESCC sammenlignet med TT genotypen (justeret OR = 1,62, 95% CI = 1,08-2,44,

s

. = 0,019)

Ingen foreningen blev opdaget blandt

OPG

rs3102735 C T,

OPG

rs2073618 G C,

RANKL

rs9533156 T C,

RANKL

rs2277438 A . G polymorfier og risikoen for ECSS (tabel 3)

Stratificering analyser af

RANK

rs1805034 T C genotype og risiko for ESCC

for at vurdere virkningerne af

RANK

rs1805034 T C genotype på ESCC risiko i henhold til forskellige alder, køn, rygning og alkoholforbrug; Vi udførte lagdeling analyser (tabel 4). En signifikant øget risiko for ESCC associeret med

RANK

rs1805034 T C polymorfi var tydelig blandt mandlige patienter (CC vs TT: justeret OR = 1,89, 95% CI = 1,16-3,08,

p

= 0,011) (TC /CC vs TT, justeret OR = 1,38, 95% CI = 1,05-1,81,

s

= 0,022) (CC vs. TT /TC, justeret OR = 1,68, 95 % CI = 1,05-2,69,

s

= 0,031). Ligeledes i ældre patienter (≥63 år),

RANK

rs1805034 T C polymorfi var også forbundet med en signifikant øget risiko for ESCC (CC vs TT, justeret OR = 1,84, 95% CI = 1,02 -3,31,

s

= 0,041) (tabel 4).

diskussion

i dette hospital-baseret case-kontrol undersøgelse af ESCC, vi undersøgte foreningen af

OPG

rs3102735 C T,

OPG

rs2073618 G C,

RANK

rs1805034 T C,

RANKL

rs9533156 T C og

RANKL

rs2277438 a G polymorfier med risiko for ESCC i en kinesiske befolkning. Vores multivariable logistiske analyser viste, at

RANK

rs1805034 T C genotype har en forøget risiko for ESCC. Signifikant sammenhæng med øget risiko for ESCC blev bemærket blandt mandlige patienter og ældre patienter (≥63 år). Så vidt vi ved, er dette den første undersøgelse, som viser en signifikant sammenhæng mellem

RANK

rs1805034 T C genotype med modtagelighed ESCC

OPG blev oprindeligt afledt af en udtrykt sekvens tag af en. føtal rottetarm cDNA-bibliotek, der koder en 401-amino-syre-polypeptid [11]. Efterfølgende blev en fysiologisk rolle OPG i opretholdelse af normal knoglemasse understreget af flere undersøgelser [11], [35], [36]. Den senere konstatering i murin myelomonocytisk cellelinie 32D førte til identifikation af OPG bindende protein eller OPGL, som har identisk sekvens som RANKL og blev yderligere impliceret med osteoklastudvikling [12]. Direkte sekventering af et humant knoglemarv-afledte myeloid dendritisk celle-cDNA-bibliotek identificeret RANK som en ny TNFR homolog [13]. Efterfølgende blev RANKL identificeret fra murine thymoma cellelinie EL40.5 [13] samt i T-celler [37]. RANKL eksisterer som en homotrimer og inducerer receptor clustering ved indgreb RANK på celleoverfladen dermed forårsager receptor clustering. Aktivering begivenheder i cellen initieres gennem TNFR-associerede faktorer efter tilstrækkelig RANK klyngedannelse. Genetiske varianter i OPG locus har tidligere været impliceret med osteoporotisk fraktur [38], knogleomsætning [39], knogletæthed [40], osteonekrose [41], diabetisk neuroarthropathy [42] samt ankyloserende spondylitis [43]. Ændringer på

RANG

locus og /eller funktionelt relaterede gener, såsom

RANKL

, er også blevet rapporteret at være forbundet med leddegigt [30], aorta forkalkning [44], knoglemineralindhold densitet [39] og Pagets sygdom [31]. For nylig har nye beviser indikeret en sammenhæng mellem

OPG

/

RANK

/

RANKL

gen polymorfier med carcinogenese. Flere undersøgelser viste yderligere loci at være forbundet med brystkræft, herunder kromosomale region 8q24 for

OPG

gen [45], [46]. SNP rs3102735 af

OPG

gen er blevet rapporteret at være forbundet med modtagelighed for brystkræft i kaukasisk population [10]. Tilsvarende vil en genetisk variant nær 5′-enden af ​​

RANK

(rs7226991) var forbundet med en risiko for brystkræft [47]. Mekanismen bag foreningen uklart hidtil. Men langt størstedelen af ​​foreningen på kromosom 8q24 ligger på ca. 128 Mb og er relateret til forskellige tumor enheder i tillæg til brystkræft, herunder prostata [48] og tyktarmskræft [49].

Blandt forskellige etniske grupper , frekvenserne af genetiske polymorfier varierer drastisk. Vores undersøgelse viste, at hyppigheden af ​​

RANG

rs1805034 C var 0,286 blandt 686 kontrolpersoner i kinesiske befolkning, hvilket er lavere end for europæiske (0,438) og African American (0,478), men lignende med den japanske befolkning ( 0,311). Men interessant nok en anden undersøgelse rapporterede frekvensen af ​​

RANG

rs1805034 C var 0,476 i Han befolkning fra det nordlige Kina, som adskiller vores fund i kohorte fra East China, hvilket tyder på etniske effekt kunne også blive forstyrret regionale miljømæssige faktorer (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/snp_ref.cgi? rs = 1.805.034). Brug Power og Sample Size Beregning (PS version 3.0.43, 2009, https://biostat.mc.vanderbilt.edu/twiki/bin/view/Main/PowerSampleSize), overvejer

RANK

rs1805034 T C mutant alleler, magt vores analyse (α = 0,05) var 0,946 i 629 ESCC tilfælde og 686 kontrolpersoner med justeret OR 1,52. I mandlig undergruppe, magt vores analyse var 0,995 blandt 434 tilfælde og 438 kontrolpersoner, med den justerede OR 1,89. I ældre kohorte (≥63), magt analyse (α = 0,05) var 0,962 blandt 314 tilfælde og 312 kontroller med justeret OR 1,84. Den aktuelle undersøgelse har afsløret sammenhæng med øget risiko for ESCC blandt mandlige patienter og ældre patienter (≥63 år), hvilket var i overensstemmelse med den foregående rapport. I en retrospektiv undersøgelse med 74,854 ESCC patienter fra det nordlige Kina, forekomsten blandt mænd var højere end blandt kvinder, der ligner vores resultater. Desuden denne undersøgelse viste, at selv om forekomsten faldet markant, medianalderen-of-debut af ESCC udskudt [50], at kontrollere vores forestilling om, at ældre befolkning har højere risiko.

Som konklusion, vores undersøgelse giver med den bevis for, at funktionel polymorfi af

RANK

rs1805034 T C er forbundet med modtagelighed ESCC. Vi anerkender der er flere begrænsninger i denne undersøgelse, der skal løses. Først og fremmest blev forsøgspersonerne alle rekrutteret fra flere lokale medicinske centre inden samme område, som måske ikke helt repræsenterer den almindelige kinesiske befolkning, især når forskellige regionale miljømæssige faktorer eksisterer. For det andet blev de detaljerede oplysninger om kræft metastaser og overlevelse som ikke er den opfølgende undersøgelse er stadig i gang, som hindrer yderligere analyser af konsekvenserne af disse SNP polymorfier på ESCC progression og prognose. Endelig da de epidemiologiske kompleksiteten i kræft i spiserøret er enorme, rendering screening og forebyggelse begrænset i bedste. Sammenhængen mellem ernæring faktorer, er udsat for svampetoksiner eller N-nitroso-forbindelsen i fødevarer og risiko for ESCC ikke undersøgt. Yderligere undersøgelser blandt forskellige regioner eller etniske befolkningsgrupper med forskellige ernæring betingelser, og suppleret med funktionelle analyser, er berettiget til at kontrollere vores resultater.

Tak

Vi vil gerne takke Dr. Yiqun Chen (Shanghai Biowing Applied Biotechnology Company, https://www.biowing.com.cn) til teknisk support.