PLoS ONE: Impatto della PSCA Variazione su ulcera gastrica Susceptibility

Estratto

L'ulcera peptica è uno dei disturbi gastrointestinali più comuni con eziologia complessa. Recentemente abbiamo condotto lo studio di associazione genome wide per ulcera duodenale e identificato variazioni della suscettibilità alle malattie, alle due loci genetici corrispondente al antigene prostatico cellule staminali
( PSCA
) gene e il sangue ABO gruppo
( ABO
) gene. Qui abbiamo studiato l'associazione di queste variazioni con ulcera gastrica in due set campione caso-controllo giapponese, per un totale di 4.291 casi ulcera gastrica e 22,665 controlli. Di conseguenza, un C-allele di rs2294008 a PSCA
aumentato il rischio di ulcera gastrica con odds ratio (OR) di 1.13 ( P valore
di 5,85 × 10 ^{-7 ) in un modello additivo. D'altra parte, rs505922 SNP su ABO
risultato incoerente esposto tra due coorti. La nostra scoperta implica la presenza della variante genetica comune nella patogenesi delle ulcere gastriche e duodenali}

Visto:. Tanikawa C, Matsuo K, M Kubo, Takahashi A, Ito H, Tanaka H, ​​et al. (2013) Impatto della PSCA
Variazione sul ulcera gastrica suscettibilità. PLoS ONE 8 (5): e63698. doi: 10.1371 /journal.pone.0063698

Editor: Giuseppe Novelli, Università Tor Vergata di Roma, Italia |

Ricevuto: 12 Novembre 2012; Accettato: 7 aprile 2013; Pubblicato: 21 maggio 2013

Copyright: © 2013 Tanikawa et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito sotto i termini della Creative Commons Attribution License, che permette l'uso senza restrizioni, la distribuzione e la riproduzione con qualsiasi mezzo, a condizione che l'autore originale e la fonte sono accreditati

Finanziamento:. L'Aichi parte dello studio è stato sostenuto da una borsa di studio-in-aiuto da parte del Ministero della Pubblica Istruzione, Cultura, Sport, Scienza e Tecnologia del Giappone [Aree prioritarie di cancro (n ° 17.015.018) e settori innovativi (n 221S0001)] e dal Ministero della Salute, del Welfare e fatiche del Giappone [H24-3-G002 e H23-Application (cancro) -G002]. I finanziatori avevano alcun ruolo nel disegno dello studio, la raccolta e l'analisi dei dati, la decisione di pubblicare, o preparazione del manoscritto

Competere interessi:.. Gli autori hanno dichiarato che non esistono interessi in competizione

Introduzione

ulcera peptica è la più comune malattia nel tratto gastrointestinale con sintomi di nausea, vomito e dolori addominali, e talvolta provoca sanguinamento e la perforazione con una peritonite acuta. Prevalenza una tantum di ulcera peptica è del 10-15% nei giapponesi e 4-10% nei caucasici [1] - [3]. Circa il 70% dei pazienti con ulcera gastrica e il 90% dei pazienti con ulcera duodenale sono associati con H. pylori
infezione [4]. Dal momento che l'eliminazione di H. pylori
da antibiotici in combinazione con inibitori della pompa protonica può curare efficacemente l'ulcera peptica [5], H. pylori
è dimostrato di essere la principale causa di ulcera peptica. Anche se quasi il 50% degli individui sulla terra sono infettati con H. pylori,
maggior parte di loro rimangono asintomatici che indica che il risultato clinico dopo il H. pylori
infezione varia notevolmente tra gli individui. Questi inter-individuali diversità sono influenzati da vari fattori tra cui batteri sottotipi, risposta dell'ospite, e la loro interazione. ulcera duodenale promuovere gene A
( Dupa
) in H. pylori
è stato indicato per indurre l'interleuchina (IL) -8 che aumenta il rischio di ulcera duodenale e diminuisce il rischio di cancro gastrico [6], [7]. farmaci antiinfiammatori non steroidei (FANS) e il fumo sono noti fattori di rischio per l'ulcera peptica [8], [9]. In aggiunta a questi fattori batterici e ambientali, fattori genetici erano stati implicati avere alcuni ruoli nel rischio di ulcera peptica. tasso di concordanza proband-saggio di ulcera peptica nei gemelli monozigoti ha raggiunto il 23,6%, mentre quella nei gemelli dizigoti era del 14,8%. Diversi approcci gene candidato rivelato la possibile associazione tra variazioni genetiche in IL-6
, IL-8
, IL-10
[10], TNF
, LTA
[11], e COX1
[12] con il rischio di ulcera peptica.

Nel nostro genoma precedente studio vasta associazione (GWAS) di ulcera duodenale con per un totale di 7.035 casi e 25,323 controlli, abbiamo identificato la significativa associazione tra variazioni genetiche a PSCA
( prostata di cellule staminali antigene
) e il ABO
gruppo sanguigno con duodenale ulcera [13]. L'allele C del rs2294008 a PSCA
aumentato il rischio di ulcera duodenale (odds ratio (OR) di 1.84 con P valore
di 3,92 × 10 ^{-33) in un modello recessivo , mentre è diminuito il rischio di cancro gastrico (OR di 0.79 con P valore
di 6,79 × 10 -12) come riportato in precedenza [14]. Le nostre analisi funzionali rivelato che l'allele T di rs2294008 SNP crea un monte codone di inizio traslazionale e aggiungere le sequenze peptidiche segnale in corrispondenza della porzione N-terminale, con conseguente alterazione della proteina localizzazione subcellulare dal citoplasma al superficie cellulare. rs505922 SNP su ABO
stato anche associato a ulcera duodenale in un modello recessivo (OR di 1.32 con P valore
di 1,15 × 10 -10). Dal momento che H. pylori
infezione e non-steroidei anti-infiammatori farmaci inducono lesioni della mucosa gastroduodenale che causerebbe duodenale e gastrica, abbiamo esaminato il ruolo di varianti in PSCA
e ABO
geni rischio ulcera gastrica tra la popolazione giapponese.}

Risultati

Un totale di 4.291 casi ulcera gastrica e 22,665 controlli senza avere la storia passata di ulcera duodenale o l'assunzione di FANS continuo sono stati reclutati dalla biobanca Giappone e la Aichi Cancer center (Tabella 1). Abbiamo poi genotipizzati SNP rs2294008 e rs505922 in due set campione caso-controllo ed esaminato l'associazione con ulcera gastrica in tre modelli genetici (additivi, recessivo, e il modello dominante) (Tabella 2). Per aumentare la potenza statistica di questo studio, abbiamo utilizzato soggetti con uno di 22 malattie come campioni di controllo. Quindi abbiamo valutato l'effetto confondente dei campioni di controllo mix malattia utilizzati in questa analisi. rs2294008 SNP e rs505922 non hanno mostrato associazione significativa tra controlli case-mix (n = 19,884) e volontari sani (n = 2.781) (Tabella S1). Inoltre, entrambi gli SNP non hanno mostrato la deviazione significativa da HWE (Hardy-Weinberg) in ciascun gruppo malattia. Pertanto controlli mix malattia sembrano non influenzare gran parte il risultato di associazione nella nostra analisi.

I risultati di associazione analisi hanno rivelato che i pazienti con ulcera gastrica avevano una maggiore frequenza di C allele al rs2294008 rispetto al gruppo di controllo in entrambi i set (39.7 % vs 36,9% e 40,1% vs 37,0%, rispettivamente). Una meta-analisi dei due studi ha mostrato la significativa associazione di rs2294008 in un modello additivo senza evidenza di eterogeneità (P = 5.85 × 10 ^{-7 con OR di 1.13), anche se l'associazione non è stata statisticamente significativa tra Aichi Cancer centro coorte probabilmente a causa della dimensione del campione più piccolo. alleli di rischio (C allele in rs2294008) nelle due serie di campioni sono stati coerenti tra ulcera duodenale e gastrica, indicando il ruolo di PSCA
variazione fattori genetici come comuni per l'ulcera peptica. Tuttavia l'impatto di questa variazione sul rischio di ulcera gastrica non era così forte come quelli su ulcera duodenale riportato in precedenza [13].}

Sulle altre mani, rs505922 SNP hanno mostrato risultati inconsistenti tra due coorti. A T allele di rs505922 aumento del rischio di ulcera gastrica in tutti e tre i modelli genetici in BioBank Giappone coorte. Tuttavia, pazienti con ulcera gastrica esposte frequenza inferiore (53,5%) di un allele T rispetto ai controlli sani (55,1%) nella coorte Aichi Cancer Center. Pertanto, ulteriori analisi associazione è essenziale per determinare il ruolo di ABO
variazioni sul gastrica suscettibilità ulcera.

Dal momento che abbiamo risultati genotipizzazione di 1.862 casi di ulcera gastrica e 17,482 controlli analizzati da Illumina Hap610- umana Quad GeneChip, abbiamo condotto lo screening del genoma intero utilizzo di questi set di campioni. Anche se 62 SNPs esposti associazioni suggestive con valori P
inferiori a 1 × 10 ^{-4, senza SNP chiarito genoma soglia rilevante (Tabella S2 e S1 figura). Così, il nostro set campione non aveva potere statistico sufficiente per rilevare gastrica loci di suscettibilità ulcera da GWAS.}

Abbiamo anche studiato l'associazione tra geni precedentemente riportati con ulcera gastrica (Tabella 3). Abbiamo selezionato 32 SNP a cinque loci genici che erano stati sottoposti a genotipizzazione Illumina da umana Hap610-Quad GeneChip. Come risultato, due loci a LTA
e COX-1
indicato suggestiva associazione (P = 1,64 × 10 ^{-3 e 0,0376), anche se queste associazioni non erano statisticamente significativi dopo la correzione di Bonferroni ( P
< 0,00156 = 0,05 /32). Così ulteriori analisi sono necessarie per chiarire il ruolo di queste variazioni sul ulcera gastrica.}

Discussione

Lo sviluppo di ulcera gastrica è determinato dall'interazione tra la secrezione acida gastrica e mucosa resistenza, tuttavia il loro underling patogenesi non è stata completamente chiarita. muco gastrico, un materiale gelatinoso secreto dalle cellule mucose gastriche, funge da strato unstirred attraverso cui la diffusione di acido e pepsina è ridotta. Abbiamo qui trovato che la variazione nel PSCA
gene era significativamente associato con ulcera gastrica. PSCA è stato inizialmente identificato come un antigene tumorale che è stato altamente espresso nella prostata, della vescica e dei tessuti di cancro pancreatico [15], [16]. Poiché le cellule tumorali trattate con l'anticorpo anti-PSCA esibito un effetto soppressivo crescita [17], [18], cellula di superficie PSCA è considerato a svolgere un ruolo importante nella proliferazione cellulare. Al contrario, è stato anche riferito down-regulation di PSCA nei tessuti di cancro gastrico e esofageo [19], [20]. Così il ruolo di PSCA nella carcinogenesi è ancora controverso [21]. Questi effetti diversi su PSCA tra i vari tipi di cancro potrebbero essere in parte spiegato con l'effetto della variazione genetica. Gli individui che trasportano l'allele T a rs2294008 esprimono proteine ​​PSCA con un frammento di addizionale di nove aminoacidi nella porzione N-terminale [13]. D'altra parte, gli individui con il allele C a rs2294008 esprimono una proteina PSCA più breve che manca il peptide segnale ed è previsto per essere localizzata nel citoplasma senza glicosilazione [22]. Abbiamo anche trovato che la proteina citoplasmatica PSCA più breve era più suscettibile alla degradazione del proteasoma rispetto alla lunga proteina PSCA alla superficie cellulare. immunoterapia Dal peptidi PSCA-derivati ​​sono stati segnalati per essere un obiettivo di T-cell-based per il cancro della prostata avanzato [23], la proteina PSCA più breve causerebbe l'attivazione delle cellule T CD4-positivi e /o CD8-positive e successivamente promuovere epiteliale lesioni della mucosa [24]. Al contrario, la proteina lunga PSCA sulla superficie cellulare potrebbe facilitare la riparazione della mucosa aumentando la proliferazione delle cellule epiteliali. Inoltre, T allele di rs2294008 SNP ha dimostrato di essere associato con mRNA superiore e l'espressione della proteina [25]. Così l'impatto di PSCA su ulcera gastrica e carcinogenesi potrebbe essere regolata dalla PSCA
variazione.

H. pylori
svolge un ruolo importante nello sviluppo della gastrite, ulcera peptica e cancro gastrico, e l'eliminazione della H. pylori
ha dimostrato di ridurre il ripetersi di ulcera gastrica [26] e prevenire l'insorgenza del cancro gastrico [27]. Dal momento che la trasmissione verticale durante l'infanzia è la principale fonte di infezione, storia familiare di H. pylori
infezione o H. pylori
malattie -related è un fattore di rischio per H. pylori
infezione [28] - [30]. Inoltre, recenti evidenze accumulati hanno rivelato un certo numero di fattori di rischio di cancro gastrico (T allele a rs2294008, sangue di tipo A, diminuzione di acido gastrico, l'assunzione di inibitori della pompa protonica /H _{2 bloccante, e CagA
in H. pylori
[31]) o ulcera peptica (C allele a rs2294008, sangue di tipo o, l'assunzione di FANS, Dupa
in H. pylori
) [32 ]. Inoltre, CYP2C19
genotipo è stato associato con la risposta a triplicare anti H. pylori
terapia tra cui inibitore della pompa protonica [33]. Tuttavia, la nostra analisi precedente ha rivelato che rs2294008 e rs505922 SNP non associati con H. pylori
prevalenza [13]. Prendendo le informazioni di cui sopra in considerazione, la stima del rischio di malattia e di efficacia dei farmaci sarebbe permetterci di stabilire il protocollo di trattamento appropriato per H. pylori
vettori.}

Qui abbiamo scoperto che PSCA
variante era significativamente associato con ulcera gastrica. Nella nostra analisi precedente, la variazione PSCA non associare con H. pylori
prevalenza [13]. Dal momento che H. pylori
infezione è stata associata a molte malattie come il linfoma MALT [34], porpora trombocitopenica idiopatica [35], gastrite atrofica [36], e ulcera gastrica indotta da FANS, è molto interessante per valutare l'effetto di PSCA
variazione su queste malattie. Ci auguriamo che i nostri risultati possano contribuire alla spiegazione della patogenesi della malattia, nonché alla creazione di trattamenti medici personalizzati in futuro.

Metodi

Etica Dichiarazione

Il progetto di ricerca è stato approvato dai comitati etici presso l'Università di Tokyo, RIKEN, e Aichi Cancer center. Tutti i partecipanti hanno fornito consenso informato scritto approvato dai comitati etici dell'Università di Tokyo e Aichi Cancer Center.

I partecipanti allo studio

I dettagli demografici dei partecipanti allo studio sono riassunti nella tabella 1. Un totale di 3.866 pazienti con ulcera gastrica, ulcera gastrica e 20.791 controlli negativi sono stati ottenuti da BioBank Giappone che è stato avviato nel 2003 con il finanziamento da parte del Ministero della Pubblica Istruzione, Cultura, Sport, Scienza e Tecnologia, in Giappone [37]. In Giappone Progetto BioBank, DNA e siero di pazienti affetti da 47 malattie sono stati raccolti attraverso la collaborazione della rete di 66 ospedali in tutto il Giappone. L'elenco degli ospedali che partecipano è mostrato nel seguente sito web (http://biobankjp.org/plan/member_hospital.html). Un totale di 425 casi di ulcera gastrica e 1.874 controlli sani sono stati ottenuti dalla Aichi Cancer Center. La diagnosi di ulcera gastrica è basata sulla clinica, endoscopica e caratteristiche istologiche. Elenco dei campioni di controllo malattie-mix utilizzati in questo studio è stato mostrato nella Tabella S1. Sono stati esclusi i pazienti con ulcera duodenale o cancro gastrico da entrambi i casi e controlli. La deregolamentazione del PSCA è stato segnalato in molti tipi di tumori maligni come quello alla prostata, del pancreas, del polmone, della vescica, dello stomaco, colangiocarcinoma e cancro esofageo [14] - [16], [20], [38], [39]. Inoltre, ABO
locus è stato precedentemente dimostrato di essere associati con varie malattie come infarto del miocardio e cancro al pancreas [40], [41]. Pertanto, abbiamo escluso i soggetti con queste malattie da controlli case mix. Abbiamo anche escluso i soggetti con l'assunzione di FANS continuo.

SNP genotipizzazione

piattaforme di genotipizzazione utilizzati in questo studio sono riportati nella tabella 1. Un totale di 1.862 casi ulcera gastrica e campioni di controllo negativo 20.791 ulcera gastrica sono stati genotipizzati con Illumina umana Hap610-Quad o con Hap550v3 umana. Gli altri campioni sono stati genotipizzati dal sistema di analisi Invader (Third Wave Technologies, Madison, WI) oppure test di Taqman.

Analisi statistica

L'associazione di rs2294008 SNP e rs505922 con ulcera gastrica è stato testato da test chi-quadrato. Gli odds ratio sono stati calcolati considerando l'allele di protezione come l'allele di riferimento. L'associazione di SNP genotipizzati da Illumina umana Hap610-Quad con ulcera gastrica è stata testata mediante analisi di regressione logistica multivariata su aggiustamento per età al reclutamento e genere utilizzando PLINK [42]. L'eterogeneità tra due fasi è stata esaminata dal test di Cochran Q [43].

Informazioni di supporto
Figura S1.
Manhattan plot che mostra i valori di P genoma a livello di associazione. I valori di P sono stati ottenuti mediante l'analisi di regressione logistica su aggiustamento per età e sesso. L'asse y rappresenta i valori -log10 P di 480,566 SNP, e le loro posizioni cromosomiche sono riportati sull'asse x
doi:. 10.1371 /journal.pone.0063698.s001
(TIF)
Tabella S1 . frequenza
genotipo di due SNPs nei controlli mix malattia
doi:. 10.1371 /journal.pone.0063698.s002
(DOCX)
Tabella S2.
Il risultato di analisi di associazione di ulcera gastrica in GWAS
doi:. 10.1371 /journal.pone.0063698.s003
(DOCX)

Riconoscimenti

Vorremmo ringraziare tutti i pazienti ed i membri del Rotary Club di Osaka-Midosuji Distretto 2660 Rotary International in Giappone, che ha donato il loro DNA per questo lavoro. Ringraziamo anche Ayako Matsui e Hiroe Tagaya (l'Università di Tokyo), e lo staff tecnico del Laboratorio per la genotipizzazione di sviluppo, Centro per la Medicina Genomica, RIKEN per il loro supporto tecnico.

• Prove cliniche per ulcera peptica Disease
• PLoS ONE: L'espressione diminuita di fattori di crescita pro-angiogenici e dei loro recettori in ulcere gastriche di pazienti cirrotici