PLoS ONE: DAPK1 Promotor Methylering og livmoderhalskræft Risiko: En systematisk gennemgang og en meta-analyse

Abstrakt

Målsætning

The Death-Associeret Protein kinase 1 (

DAPK1

) gen er blevet hyppigt undersøgt i livmoderhalskræft (CC). Formålet med denne undersøgelse var at foretage en systematisk gennemgang og en meta-analyse for at vurdere

DAPK1

promotor methylering som en epigenetisk markør for CC risiko.

Metoder

En systematisk litteratursøgning blev foretaget. Cochrane softwarepakken anmeldelse manager 5.2 blev anvendt. De faste-virkninger eller tilfældige-effects modeller, ifølge heterogenitet på tværs af studierne, blev anvendt til at beregne odds ratio (OR) og 95% konfidensintervaller (CIS). Desuden undergruppe analyser blev udført af histologiske type, analyser anvendes til at evaluere

DAPK1

promotor methylering, og kontrolprøve kilde.

Resultater

I alt 20 papers, udgivet mellem 2001 og 2014, på 1929 prøver, blev inkluderet i metaanalysen.

DAPK1

promotor methylering var forbundet med en øget CC risiko baseret på tilfældige effekter model (OR: 21,20; 95% CI = 11,14-40,35). Udelade mest heterogene undersøgelse, den mellem studiet heterogenitet faldt og foreningen steget (OR: 24.13; 95% CI = 15,83-36,78). Foreningen blev også bekræftet i alle undergrupper analyser.

Konklusioner

En væsentlig stærk sammenhæng mellem

DAPK1

promotor methylering og CC blev vist og bekræftet uafhængigt af histologiske tumortype, metode, der anvendes til at evaluere methylering og kilde til kontrolprøver. Methylering markører kan have værdi i tidlig påvisning af CC precursor læsioner, tilføre forsikringer af sikkerheden for kvinder, der er kandidater til mindre hyppige skærme, og forudsige resultaterne af kvinder smittet med humant papillomavirus

Henvisning:. Agodi A, Barchitta M, Quattrocchi a, Maugeri a, Vinciguerra M (2015)

DAPK1

Arrangøren Methylering og livmoderhalskræft Risiko: en systematisk gennemgang og en meta-analyse. PLoS ONE 10 (8): e0135078. doi: 10,1371 /journal.pone.0135078

Redaktør: Raffaele A. Calogero, University of Torino, Italien

Modtaget: Februar 26, 2015; Accepteret: 17 Juli 2015; Udgivet: 12. august 2015

Copyright: © 2015 Agodi 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

Data Tilgængelighed: Alle relevante data er inden for papir og dens støtte Information filer

finansiering:.. forfatterne har ingen støtte eller finansiering til at rapportere

konkurrerende interesser:. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Livmoderhalskræft (CC) er den anden mest almindelige kræftform hos kvinder på verdensplan [1, 2]. Identifikation og behandling af kvinder med livmoderhalskræft intraepitelialneoplasi (CIN) eller karcinom

in situ

(CIS), precursor læsioner af invasiv CC, udgør en vigtig del af forebyggelsen af ​​CC [3]. CC opstår ved distinkte morfologiske forandringer fra normalt epitel og udvikler sig til carcinoma gennem en række veldefinerede præ-invasive læsioner. Histologisk CC præsenterer som enten pladecellecarcinom (SCC) eller adenocarcinom (AC) [4], med SCC overvejende. Persistens af human papillomavirus (HPV) er den vigtigste ætiologiske faktor i udviklingen af ​​CC og forstadielæsioner [5, 6]. Men kun en lille brøkdel af HPV-inficerede CIN læsioner udvikle sig til invasiv cancer dermed andre vært faktorer spiller en rolle i cervikal carcinogenese [2, 7].

Blandt de formodede molekylære ændringer, der er involveret i den neoplastiske proces , afvigende methylering kan være en afgørende begivenhed i onkogenese [8]. En nylig meta-analyse bekræftede, at de globale DNA-methylering niveauer i væv af flere kræftformer, var signifikant lavere hos cancerpatienter end hos raske kontroller [9]. Ca. 60% af alle humane promotorer forbundet med CpG-øer. I genomet af ikke-transformerede celler, ~ 90% af alle promotorer er umethyleret [10]. Omvendt i cancer, er methylering af CpG regioner af genpromotor forbundet med upassende transkriptionel repression og gen-inaktivering. Betydeligt, mange af de inaktiverede gener er tumorsuppressorgener [11,12] og inhibering af disse gener ved methylering er impliceret i cancer initiering, udvikling og progression [13]. Selv om det er vanskeligt at fastslå, om sådanne epigenetiske ændringer er kausale eller følgeskader af kræft, er der tegn på, at de kan forekomme tidligt i neoplastisk proces [14]. For nylig har den rolle, epigenetiske mekanismer gen inaktivering blevet undersøgt i cervikal onkogenese [13,15-19].

Blandt de involverede gener, Death-associerede protein kinase 1 (

DAPK1

) gen er blevet hyppigt undersøgt i CC. DAPK1 er et hidtil ukendt 160 kd calmodulin-afhængig serin /threonin-kinase fungerer som en positiv mediator af apoptose, mens apoptose links til udvikling, progression, og metastase af human cancer [20]. Den DAPK1 C-terminale serin-rig hale peptid, som er konserveret i døden-domæne-holdige proteiner, spiller en negativ regulatorisk rolle ved inhibering af DAPK1, hvorimod fjernelse af denne region forøger dræberaktiviteten [21]. Hypermethylering af

DAPK1

er ofte blevet rapporteret i forskellige kræftformer typer, herunder kolon [22], hoved og hals [23], urinblære [24], lunge [25-27], B-celle lymfom [28] og æggestok [29]. Desuden er det blevet associeret med fremskredne stadier af tumorudvikling [30] og en dårlig prognose i ikke-småcellet lungekræft [31]. Da DAPK1 er en positiv mediator af apoptose, undertrykkelse af

DAPK1

deaktiveret DAPK-medieret apoptose og måske derefter hurtig metastaser i kræftcellerne [32]. Endvidere celler uden

DAPK1

ekspression via promotor methylering blev mere invasive og metastatiske [33].

Ud over de funktionelle konsekvenser af gen inaktivering i tumorudvikling, gener, der ofte afvigende methyleret i specifikke tumorer er blevet anvendt som molekylære mål til påvisning af neoplastiske celler i kropsvæsker tilvejebringe yderligere mål for ikke-invasiv tidlig diagnose og til overvågning cancer [34-36]. Således udvikler et panel af methylering markører kan have værdi i tidlig påvisning af CC precursor læsioner, tilføre forsikringer af sikkerheden for kvinder, der er kandidater til mindre hyppige skærme, og forudsige resultaterne af inficeret med HPV [34] kvinder.

Formålet med denne undersøgelse var at foretage en systematisk gennemgang og en meta-analyse for at sammenfatte de nuværende offentliggjorte undersøgelser og vurdere

DAPK1

promotor methylering som en epigenetisk markør for CC risiko.

Metoder

Søg strategi og udvælgelse

for det første søgning systematisk litteratur i Medline-databasen ved hjælp PubMed, blev udført for epidemiologiske undersøgelser, der er offentliggjort inden juli 2014 undersøger associering mellem genpromotor methylering og CC risiko. Litteratursøgning blev foretaget uafhængigt af to Forfattere ved hjælp af søgeord “promotor methylering” og “cervikal neoplasi”. Søgningerne var begrænset til studier skrevet på engelsk; abstracts og upublicerede studier blev ikke inkluderet. Desuden blev referencelisterne fra udvalgte artikler kontrolleres for at søge efter yderligere relevante undersøgelser. Formålet med den første udvælgelse var at identificere undersøgelser, der undersøgte sammenhængen mellem promotor methylering af ethvert gen og CC risiko; ingen undersøgelser blev udelukket a priori for svaghed design eller datakvaliteten. Følgelig blev artikler kun vælges, hvis de opfyldte følgende kriterier: i) case-kontrol eller kohorte studiedesign, og ii) undersøgelser, der vurderede sammenslutningen af ​​gen-promoter methylering og CC. Efterfølgende da

DAPK1

gen er blevet identificeret som den mest almindelige analyseret og studeret gen, en meta-analyse af artikler rapportering sammenhængen mellem

DAPK1

promotor methylering og CC risiko blev udført. Således til optagelse i den kvantitative analyse, undersøgelser skulle opfylde følgende kriterier: i) undersøgelser, der vurderede sammenhængen mellem

DAPK1

methylering og CC og ii) fremlagt data om hyppigheden af ​​

DAPK1

methylering i cancer og i kontrolgrupperne. Desuden udelukkelseskriterier var, som følger: i) undersøgelser, der ikke bruger eksfolierede celler, cervikale biopsier eller urinen som prøver og ii) i, der styrer eller kræft grupper omfattede personer med forskellige former for forstadier til kræft. De foretrukne rapportering poster for systematiske reviews og meta-analyse (PRISMA) retningslinjer blev fulgt [37] (S1 og S2 Files).

Data udvinding og kvalitetsvurdering

To af Forfattere uafhængigt revideret alle de støtteberettigede undersøgelser og abstraheret følgende oplysninger i et standard format: første Forfatterens efternavn, udgivelsesår, land, hvor forsøget blev udført, prøvetype, at eksperimentelle metoder vurdere

DAPK1

methylering og antallet af sager og styrer emner.

Statistisk analyse

Alle data blev analyseret ved hjælp af anmeldelse manager 5.2 software leveret af Cochrane Collaboration (https://ims.cochrane.org/revman).

Skov- parceller blev genereret for at illustrere undersøgelsens specifikke effekt størrelser sammen med en 95% CI. De faste-virkninger eller tilfældige-effects modeller, ifølge heterogenitet på tværs af studierne, blev anvendt til at beregne den yderste periferi og 95% CIs for at vurdere sammenhængen mellem

DAPK1

promotor methylering og CC risiko. Hvis en værdi på nul i antallet af promoter methylering begivenheder forårsaget problemer med beregning af den yderste periferi for de enkelte studier, at den anmeldelse manager 5.2-software leveres tilføje en værdi på 0,5 til alle celler i den relaterede krydstabuleringen [38].

Heterogeneity tværs af studierne, blev målt ved hjælp af Q-test baseret på χ2 statistik, overvejer signifikant statistisk heterogenitet som p 0,1. Som Cochran test kun indikerer tilstedeværelsen af ​​heterogenitet og ikke dens størrelse, vi også rapporteret I

2 statistik, som estimerer den procentdel af resultatet variabilitet, der kan henføres til heterogenitet på tværs af studierne. En I

2 værdi på 0% angiver ingen observerede heterogenitet, mens 25% er ” lav “, 50% er ” moderat” og 75% er ” høj “heterogenitet [39]. Vi vurderede også mellem-studiet varians ved brug tau-squared (t) statistik [40].

Desuden undergruppe analyser blev udført af histologiske type (SCC og AC), ved analyser anvendes til at evaluere

DAPK1

promotor methylering (methylering Specific PCR-MSP og real-time kvantitativ MSP-qMSP), og ved kontrolprøven kilde (normal cervikal væv-NT og godartet livmoderhalskræft væv-BCT). En følsomhedsanalyse blev udført for at finde relativt dårlig kvalitet studier ved udeladelse af en enkelt undersøgelse på et tidspunkt, og at se, om en bestemt undladelse kunne påvirke den samlede ELLER værdi og heterogenitet på tværs af studierne.

For at bestemme tilstedeværelse af publikation bias, blev symmetrien af ​​tragten parceller, hvor yderste periferi blev plottet mod deres tilsvarende standardafvigelser vurderet.

resultater

Søgeresultater og data egenskaber

den detaljerede trin i den systematiske gennemgang og meta-analyse proces er givet som en PRISMA flowdiagram (figur 1). I alt 519 artikler blev hentet fra databasen. Efter udelukkelsen af ​​undersøgelser, der ikke opfyldte inklusionskriterierne,

DAPK1

resulterede den mest almindelige analyseret gen. Efterfølgende en artikel blev tilføjet gennem manuel søgning med referenceliste og dermed 27 papirer, der blev offentliggjort mellem 2001 og 2014, blev inkluderet i den systematiske gennemgang og opsummeret i tabel 1. I alt 13 studier var fra asiatiske lande (48%) [13 , 17, 36, 41-50], 6 fra europæiske lande (22%) [3, 16, 51-54], 5 fra USA (19%) [55-59] og 3 fra Afrika (11%) [60 -62]. Alle undersøgelser evalueret

DAPK1

promotor methylering i SCC og 12 studier (44,4%) også i AC. Med hensyn til fremgangsmåden ifølge promotor methylering evaluering, “gold standard metode”, der anvendes i de fleste undersøgelser (67%), var MSP, efterfulgt af qMSP (26%), sekventering (3,5%) og Methylering specifik-multiplex ligering-afhængig probe amplifikation (MS-MLPA) (3,5%).

Meta-analyse

af de 27 udvalgte artikler, 4 undersøgelser uden en kontrolgruppe, 2 undersøgelser, som omfattede præcancer læsioner i kontrol eller i tilfælde grupper og en undersøgelse, som indberettede utilstrækkelig data, blev udelukket fra meta-analyse. Således 20 studier (74%) evaluering

DAPK1

promotor methylering både tumor og i raske kontrolprøver blev indbefattet i den foreliggende meta-analyse. Samlet set undersøgelserne rapporterede resultater fra 1929 prøver: 1092 fra kræftpatienter og 837 fra kontroller. Med hensyn til kilden til kontrolprøver, 10 studier evalueret

DAPK1

promotor methylering i BCT fra patienter med gynækologiske sygdomme som livmodermyom, adenomyoma, og uterin prolaps, 8 studier i NT fra raske personer og 2 studier i normal livmoderhalskræft væv støder op til tumoren.

DAPK1

promotor methylering blev forbundet med en øget CC risiko med en samlet OR af 19,97 (95% CI = 13,57-29,38) baseret på faste model effekter. Men på grund af den betydelige heterogenitet (I

2 = 49%; p = 0,007), en poolet OR af 21.20 (95% CI = 11,14-40,35), baseret på den tilfældige effekter model, blev opnået (figur 2) . Undergruppe blev udført af histologiske typer, fremgangsmåder til methyleringsanalyse og kilder til kontrolprøver. Sammenhængen mellem

DAPK1

promotor methylering og CC blev bekræftet i hver undergruppe (S1 tabel).

Desuden følsomhedsanalysen fundet den undersøgelse, som Yang et al. (2010) [54], som den relativt dårlige kvalitet undersøgelse. Når denne undersøgelse [54] blev udeladt, den mellem studiet heterogenitet faldt til jeg

2 = 39% (p = 0,04), og sammenhængen mellem

DAPK1

promotor methylering og CC risiko forøges (OR: 24,13 95% CI = 15,83-36,78) (S1 fig)

analyser af undergrupper udelade den heterogene undersøgelse [54] blev udført. Undergruppe analyse af histologiske typer viste, at heterogenitet totalt forsvundet i AC undergruppe (I

2 = 0%, p = 0,93), og foreningen blev bekræftet både i SCC (OR = 33,84; 95% CI = 15,61-73,37; baserede på tilfældige effekter model) (fig 3A) og AC (OR = 21,89; 95% CI = 8,64-55,48, baseret på den faste model effekter) (fig 3B) undergrupper. Desuden undergruppe analyse baseret på assays metoder, der anvendes til at evaluere

DAPK1

promotor methylering blev udført herunder de to almindelige teknikker, MSP og qMSP. De yderste periferi var 23,45 (95% CI = 10,56-52,09), baseret på tilfældige effekter model, MSP undergruppe, og 34,25 (95% CI = 12,34-95,04), baseret på den faste effekter model, i qMSP undergruppe, mens I

2 var 51% og 0%, (fig 4A og 4B). Den undergruppe analyse kilde til kontrolprøven, og især mellem NT og BTT, rapporterede, at disse regioner var 16.99 for NT (95% CI = 9,09-31,76) og 22,00 for BCT (95% CI = 11,95-40,51), hhv. Heterogenitet i NT og BTT undergrupper var lave med I

2 = 48% og jeg

2 = 14%, henholdsvis (figur 5).

(A) pladecellecarcinom (SCC) undergruppe analyse baseret på den tilfældige effekter model. (B) Adenocarcinom (AC) undergruppe analyse, baseret på den faste model effekter.

(A) Methylering-Specific PCR (MSP) undergruppe analyse, baseret på tilfældige effekter model. (B) Kvantitativ realtid MSP (qMSP) undergruppe analyse, baseret på den faste model effekter

NT:. Normal cervikal Tissue; BCT:. Godartet Cervikal Tissue

tragt plot af den samlede analyse (figur 6), som er helt symmetrisk, foreslår ingen signifikant skævhed blandt de inkluderede studier, men formerne af undergrupperne analyser (S2 , S3 og S4 fig) angiver små til moderate asymmetri, derfor publikationsbias kan ikke helt udelukkes som en faktor indflydelse på den nuværende meta-analyse.

diskussion

tumorsuppressorgener tilhører forskellige veje, som celleadhæsion, DNA-reparation, cellecyklus checkpoint kontrol og nukleare receptorer er blevet fundet, skal hypermethyleret i CIN og CC [41, 55, 60].

En tidligere anmeldelse [63] opsummeret resultaterne af 51 publicerede undersøgelser af methylering analyse udført i cervikale væv og celler, og foreslog, at kombinationen af ​​

DAPK1

,

CADM1

, og

RaRb

gener synes den mest lovende methylerede gen panel for at opnå en passende ydeevne til CC screening.

Den seneste meta-analyse af Xiong et al. [64], herunder 15 studier, foreslog en stærk sammenhæng mellem

DAPK1

promotor methylering og CC (poolet OR = 19,66; 95% CI = 8,72-44,31) at

DAPK1

promotor methylering kan være en biomarkør i cervikal carcinogenese.

Vores undersøgelsesrapporter resultater af en mere omfattende meta-analyse og under hensyntagen til, at promotor methylering kunne være en vævsspecifik begivenhed [65, 66], giver en undergruppe analyse af histologisk tumortype. Den nuværende meta-analyse vedrørte 20 unikke genstande og, på i alt 1092 fra kræftpatienter og 837 kontrolprøver, rapporterer en betydelig poolet OR af 21.20. På grund af den moderate heterogenitet mellem studier, en følsomhedsanalyse og undergruppe analyser af histologiske tumortyper, kilder til kontrolprøver og assays anvendes til at evaluere

DAPK1

promotor methylering blev udført. Interessant, at fjerne de mest heterogene undersøgelse [54], sammenhængen mellem

DAPK1

promotor methylering og CC risiko forøges (OR: 24,13) og blev bekræftet i SCC og AC undergrupper med en heterogenitet mellem studier af I

2 = 48% og jeg

2 = 0%, hhv.

Den gyldne standard metode til evaluering promotor methylering var MSP, hvor PCR-produkter er kørt på en gel, og resultaterne er rapporteret som methylerede eller umethyleret på mål-DNA-sekvensen. Derfor er denne metode ikke føre til identifikation af delvise niveauer af methylering, en funktion, som er yderst relevant både biologisk og klinisk. Således qMSP er blevet udviklet i de senere år at overvinde denne begrænsning af konventionelle MSP. Faktisk er qMSP rapporteret at være mere specifik og mere følsom end konventionelle MSP og giver mulighed for high-throughput analyse, hvilket gør det mere egnet som en screeningsværktøj [67-69]. I nærværende metaanalyse, overvejer disse to detektionsmetoder, rapporterede begge undergrupper en signifikant sammenhæng mellem

DAPK1

promotor methylering og CC. Selvom heterogenitet mellem studier stod moderat høj i MSP undergruppe (I

2 = 51%), den heterogenitet i qMSP undergruppe faldt til jeg

2 = 0%.

Endelig undergruppeanalyse efter kilde af kontrolprøven afslørede en signifikant association i begge undergrupper; heterogenitet i NT og BTT undergrupper var moderat lav (I

2 = 48% og jeg

2 = 14%, henholdsvis).

Den foreliggende undersøgelse har nogle begrænsninger. Antallet af undersøgelser, der indgår i metaanalysen er beskeden (n = 20). Da alle undersøgelser havde en case-kontrol design, er det ikke muligt at afklare, om

DAPK1

promotor methylering er en tidlig kræftfremkaldende aberration eller en effekt af carcinogenese. Derfor potentialet af DNA methylering målinger kræver validering i retrospektive studier, men i sidste ende i store prospektive kliniske undersøgelser [70].

Desuden, selv om analyser blev udført følsomhedsanalyse og undergruppe, de poolede skøn skal tolkes med forsigtighed på grund af den moderate heterogenitet på tværs af studierne. Endelig små til moderate asymmetri i tragten parceller, tyder på, at offentliggørelse partiskhed ikke helt kan udelukkes.

Nytten af ​​

DAPK1

tumorsuppressorgen hypermethylering som en epigenetisk markør er under intens efterforskning i mange forskellige kræftformer, herunder CC og dets prækursorer læsioner og den nuværende meta-analyse giver videnskabelige beviser til denne debat, der viser en betydelig stærk forbindelse mellem

DAPK1

promotor methylering og CC. Dette resultat blev bekræftet uafhængigt af histologiske tumortype, metode, der anvendes til at evaluere methylering og kilde til kontrolprøver.

Støtte Information

S1 Fig. Følsomhedsanalyse af 20 studier med den faste model effekter

doi:. 10,1371 /journal.pone.0135078.s001

(TIF)

S2 Fig. . Tragt plot af undergrupper analyse baseret på histologisk kræfttype, udelade en heterogen undersøgelse [54]

SCC: pladecellecarcinom; AC: Adenocarcinom

doi:. 10,1371 /journal.pone.0135078.s002

(TIF)

S3 Fig. Tragt plot af undergrupper analyse baseret på metoden, udelade en heterogen undersøgelse [54]

MSP:. Methylering-Specific PCR; qMSP: kvantitativ real-time MSP

doi:. 10,1371 /journal.pone.0135078.s003

(TIF)

S4 Fig. Tragt plot af undergrupper analyse baseret på kilden til kontrolprøven, udelade en heterogen undersøgelse [54]

NT:. Normal cervikal Tissue; BCT:. Godartet cervikal Tissue

doi: 10,1371 /journal.pone.0135078.s004

(TIF)

S1 fil. . PRISMA tjekliste

doi: 10,1371 /journal.pone.0135078.s005

(PDF)

S2 fil. Meta-analyse på Genetic Association Studies Tjekliste

doi:. 10,1371 /journal.pone.0135078.s006

(PDF)

S1 Table. Undergrupper analyser baseret på histologisk kræft type, metode og kilde til kontrolprøven

SCC:. Pladecellecarcinom; AC: Adenocarcinom; MSP: methyleringsspecifik PCR; qMSP: kvantitativ real-time MSP; M +: antallet af fag /prøver med methylering; M-: antallet af fag /prøver uden methylering; NT: Normal cervikal Tissue; BCT:. Godartet cervikal Tissue

doi: 10,1371 /journal.pone.0135078.s007

(TIF)

Tak

Forfatterne ønsker at takke Bench Srl, University of Catania , til teknisk support.