PLoS ONE: Polymorfisme i ERCC1 og XPF Gener og risikoen for magekreft i en østlig kinesisk Befolkning

Abstract

Bakgrunn

Arvet funksjonelle enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i DNA reparasjonsgener kan endre DNA-reparasjon kapasitet og dermed bidra til kreftrisiko.

Metoder

Tre ERCC1
funksjonelle SNPs (rs2298881C > A, rs3212986C > A og rs11615G > A) og to XPF Twitter / ERCC4
funksjonelle SNPs (rs2276466C > G og rs6498486A > C) ble genotypet for 1125 gastrisk adenokarsinom saker og 1196 kreftfrie kontroller av TaqMan analyser. Odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (KI) ble brukt for å anslå risiko foreninger, og falske positive rapport sannsynligheter (FPRP) ble beregnet for å vurdere betydelige funn.

Resultater

ERCC1
rs2298881C og rs11615A variant genotyper var assosiert med økt magekreftrisiko (justert OR = 1,33, 95% CI = 1,05 til 1,67 for rs2298881 AC /CC og justert OR = 1,23, 95% CI = 1,05 til 1,46 for rs11615 AG /AA, sammenlignet med deres felles genotype AA og GG, henholdsvis). Pasienter med 2-3 ERCC1
risk genotyper hadde signifikant økt risiko (justert OR = 1,56, 95% CI = 1,27 til 1,93), sammenlignet med de med 0-1 ERCC1
risk genotyper, og denne risikoen var mer betydelig i undergrupper av aldri drikker, ikke-mage Cardia adenokarsinom (NGCA) og klinisk stadium i + II. Alle disse risikoene ble ikke observert for XPF
SNPs.

Konklusjoner

Disse funnene tyder på at funksjonell ERCC1
SNPs kan bidra til risiko for magekreft. Større og godt designede studier med ulike etniske populasjoner for å validere våre funn

Citation. Han J, Xu Y, Qiu L-X, Li J, Zhou X-Y, Sun M-H, et al. (2012) Polymorfisme i ERCC1
og XPF
Gener og risikoen for magekreft i en østlig kinesiske befolkningen. PLoS ONE 7 (11): e49308. doi: 10,1371 /journal.pone.0049308

Redaktør: Xiao-Ping Miao, Huazhong University of Science and Technology, Kina

mottatt: 18 juli 2012; Godkjent: 08.10.2012; Publisert: 15.11.2012

Copyright: © 2012 Han et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Denne forskningen ble støttet av midler fra Kinas tusen talenter Program ved Fudan University og tilskudd fra Helsedepartementet (tilskudd nummer 201 002 007). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer

Innledning

Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er den nest største årsaken til kreft-relaterte dødsfall på verdensbasis, med anslagsvis nesten en million nye tilfeller, sto for 10% av alle kreftrelaterte dødsfall skjedde i 2008, og om lag 40% av alle tilfellene skjedde i Kina [1], ranking den tredje vanligste kreftformen i Kina [2]. Hittil etiologien av magekreft er fortsatt uklart, men for tiden foreslåtte risikofaktorer er røyking og kosttilskudd mangler [3], [4], gastroøsofageal refluks og fedme [5], høy kroppsmasseindeks [6], og Helicobacter pylori product: ( H. pylori
) infeksjon [7]. Det er sannsynlig at genetisk variasjon kan også påvirke mottakelighet for magekreft [8].

DNA-reparasjon er viktig å opprettholde stabilitet og integritet menneskelige genom. Hos mennesker, er det minst fem store DNA-reparasjonsbaner som består av mer enn 130 gener, hvorav den nukleotid excision reparasjon (NER) pathway fjerner en rekke forskjellige DNA-lesjoner, blant klumpete addukter, tverrforbindelser, skader oksidativ DNA, alkylering av skade og tymidin dimerer [9] - [11]. I tillegg har minst sju xeroderma pigmentosum (XP) komplemente grupper er identifisert, som er det hastighetsbegrensende de i NER mekanismen [12]. For eksempel, den excision reparasjon kryss gratis gruppe 1 ( ERCC1
)-genet koder for en underenhet av den NER komplekset som kreves for snittet trinn i NER. Enda viktigere, til de ERCC1 protein danner en heterodimer med XPF endonuklease (også kjent som ERCC4) katalysere 5'-innsnitt i ferd med å excising DNA lesjon [13]. Siden ERCC1 protein er avgjørende for NER og kan påvirke genomisk ustabilitet, variasjoner i ERCC1
vil kunne spille en viktig rolle i å opprettholde genomisk stabilitet som er forstyrret i kreftutvikling [14], [15].

Tre felles ERCC1
varianter, nemlig rs11615, rs321986 og rs3212961, har tidligere blitt undersøkt, fordi de er trolig funksjonell [16]. Spesielt to case-control studier rapporterte sammenhengen mellom ERCC1
rs11615 variant genotyper og magekreft risiko, inkludert en studie av 126 tilfeller [17] og en annen av 314 tilfeller [18] i italienske populasjoner. For sammenhengen mellom ERCC4
polymorfismer og kreftrisiko, tidligere studier har i hovedsak fokusert på en funksjonell SNP rs1800067G >. A, og noen case-control studier rapportert på magekreft oppdatert [19], [20]

for ytterligere å vurdere sammenslutninger av ERCC1 Hotell og ERCC4
polymorfismer med magekreft risiko, gjennomførte vi en case-control studie av genotyping fem potensielle funksjonelle SNPs, tre i ERCC1 Hotell og to i ERCC4, etter i en Eastern kinesiske Han befolkning på 1125 magekrefttilfeller og 1196 kreftfrie kontroller.

Materialer og metoder

Study Befolknings

fagene ble rekruttert fra en pågående case-control studie som beskrevet tidligere [21]. Denne studien inkluderte 1125 urelaterte etniske Han-kinesiske pasienter med nylig diagnostisert og histopathologically bekreftet primære adenokarsinom i ventrikkel rekruttert fra Fudan University i Shanghai Cancer Center (FUSCC) mellom januar 2009 og mars 2011. Alle pasientene var fra Øst-Kina, inkludert Shanghai, Zhejiang, Jiangsu og de omkringliggende områdene. Fordi adenokarsinom i ventrikkel står for nesten 98,5% av alle magekreftpasienter sett på sykehuset vårt, vi kan ikke delta de pasientene som hadde interstitialoma, mage adenosquamous karsinom, plateepitelkarsinom, spredning kreft fra andre organer eller noen histopatologiske diagnose annet enn adenokarsinom i ventrikkel. Ytterligere 1196 kontroller av alders- (± 5 år) og sex-matchet kreftfrie etniske Han-kinesere med skriftlig informert samtykke ble rekruttert fra Taizhou Longitudinal (TZL) studie utført ved samme periode i Øst-Kina som ble godkjent av menneskelig Ethics Committee of Fudan University, som beskrevet tidligere [22]. Alle blodprøver fra pasienter med adenokarsinom i ventrikkel ble levert av vev bank av FUSCC. Alle pasientene hadde signert en skriftlig informert samtykke til å donere sine biologiske prøver til vevet bank av FUSCC. Svarprosenten var omtrent 91% for saker og 90% for kontroller. Denne forskningen protokollen ble godkjent av Institutional Review Board of FUSCC

SNP Utvalg og Genotyping

Vi valgte potensielt funksjonelle SNPs av interesse ved hjelp NCBI dbSNP database og SNPinfo med følgende kriterier:. ( 1) den mindreårige allel frekvensen rapportert i HapMap var ≥5% for kinesiske forsøkspersoner; (2) påvirker transkripsjonsfaktor bindingssetet (TFBS) aktivitet i den antatte promoter regionen; (3) påvirker mikroRNA (miRNA) bindingssetet aktivitet; og (4) ikke er inkludert i den publiserte GWASs. For ERCC1
genet, vi valgte rs2298881C > En som kan påvirke TFBS aktivitet, i tillegg til to andre aner undersøkte potensielt funksjonelle SNPs (rs3212986C > A og rs11615G > A, kan den tidligere være assosiert med avskrift stabilitet forandringer, mens den sistnevnte kan være forbundet med mRNA-nivåer endringer). For ERCC4
genet, vi valgte rs2276466C > G og rs6498486A > C; den førstnevnte kan påvirke miRNA bindingssetet aktivitet, mens den sistnevnte kan påvirke TFBS aktivitet som forutsagt av den SNPinfo. Disse fem potensielt funksjonelle SNPs også tatt andre 49 SNPs i de nærliggende gener (Tabell S1 for ERCC1 Hotell og tabell S2 for ERCC4
) og ble genotypet som beskrevet tidligere [21].

Statistical Analysis

Vi brukte χ ^{2 test for å sammenligne forskjellene i frekvensene av alleler og genotyper samt demografiske og andre kovariater mellom sakene og kontroller. Den godhet-of-fit χ 2 test ble brukt for å beregne Hardy-Weinberg likevekt av genotype distribusjoner i kontrollene. Vi beregnet råolje og justert odds ratio (ORS) og 95% konfidensintervall (CIS) ved univariate og multivariate logistiske regresjonsmodeller, henholdsvis å vurdere assosiasjoner mellom genotyper og risikoen for adenokarsinom i ventrikkel med og uten justering for og stratifisert etter alder, kjønn , røyking /drikking status, primær tumorlokalisering og klinisk stadium. Vi utførte også homogenitet tester for å oppdage forskjellen i risikoestimatene blant undergrupper. Fordi de valgte SNP'er synes å være i den samme blokk, ble det haplotype-analyse ikke utført.}

Vi beregnet falsk-positive rapport sannsynlighet (FPRP) [23] for alle signifikante funn. Vi satt 0,2 som en FPRP terskel og tildelt en tidligere sannsynlighet på 0,01 for å påvise en OR på 1,50 (For risiko effekter) eller 0,67 (for beskyttende effekt) for en forening med genotyper under etterforskning. Kun signifikante resultater med en FPRP verdi < 0,2 ble ansett som merke foreninger

Vi utførte alle analyser med SAS (versjon 9.1, SAS Institute, Cary, NC)., Og alle statistiske testene var tosidig, og P
verdier mindre enn 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.

Resultater

kjennetegn ved pasientene

de distribusjoner av demografiske karakteristika av fagene presenteres i Tabell S3, og var lik de som er presentert i en tidligere rapport [21]. Kort fortalt, dagens case-control studien inkluderte 1196 kreftfrie kontroller og 1125 magekrefttilfeller, inkludert 305 (27,1%) mage Cardia adenokarsinom (GCA) og 820 (72,9%) NGCA, hvorav 476 (42,3%) var av TNM stadium i + II, og 649 (57,7%) var av stadium III + IV i henhold til 7 ^{th utgaven av AJCC [24].}

Association mellom Valgte SNPs og Gastric kreftrisiko

genotypen distribusjoner av de fem utvalgte SNPs i saker og kontroller er vist i tabell 1. de observerte genotype fordelinger blant kontrollene ble avtalt med Hardy-Weinberg likevekt ( P
= 0.550 for rs2298881, P
= 0,859 for rs3212986, P
= 0,990 for rs11615, P
= 0,288 for rs2276466, og P
= 0,398 for rs6498486). Genotypen distribusjoner var signifikant forskjellig for ERCC1
rs2298881 ( P
= 0,037) og ERCC1
rs11615 ( P
= 0,0496) mellom tilfellene og kontroller, men ikke for de andre tre SNPs. Når rs2298881AA genotype ble brukt som referanse, ble C-varianten genotyper forbundet med økt risiko for adenokarsinom i ventrikkel (justert OR = 1,37, 95% CI = 1,08 til 1,74 for AC, justert OR = 1,26, 95% KI = 0.98- 1,63 for CC og justert OR = 1,33; 95% CI = 1,05 til 1,67 for AC /CC etter justering for alder, kjønn, røyking og drikking status); når den rs11615GG genotype ble brukt som referanse, ble en variant genotyper forbundet med en økt risiko for gastrisk adenokarsinom (justert OR = 1,25, 95% CI = 1,05 til 1,48 for AG, justert OR = 1,13, 95% CI = 0.78- 1,63 for AA og justert OR = 1,23; 95% CI = 1,05 til 1,46 for AG /AA). Likevel ble ingen assosiasjoner med risiko for adenokarsinom i ventrikkel funnet for andre tre SNPs (tabell 1). Pasienter med 2-3 risk genotyper av ERCC1
hatt betydelig økt risiko (justert OR = 1,56, 95% CI = 1,27 til 1,93), sammenlignet med de med bare 0-1 risk genotyper.

Stratifisering Analyse

Vi har evaluert assosiasjonen mellom variant genotyper av tre utvalgte SNPs av ytterligere ERCC1 Hotell og magekreftrisiko stratifisert etter undergrupper av alder, kjønn, røyking og drikking status, svulststedet og klinisk stadium, forutsatt en dominant genetisk modell basert på resultatene fra univariat analyse (tabell 2). De rs2298881 variant AC /CC genotyper var forbundet med en økt risiko (justerte ORS mindre annet er spesifisert) som var mer tydelig hos kvinner (OR = 1,64, 95% CI = 1,05 til 2,56), aktuelle-røykere (OR = 1,49, 95% KI = 01.03 til 02.14), aldri drikker (OR = 1,31, 95% CI = 1,00 til 1,71), NGCA (OR = 1,33, 95% CI = 1,03 til 1,71) og klinisk stadium I + II (OR = 1,58, 95% KI = 01.15 til 02.18). Ganske lignende resultater ble funnet for rs11615 variant AG /AA genotyper, spesielt i den yngre gruppen (OR = 1,34, 95% CI = 1,07 til 1,69), kvinner (OR = 1,38, 95% CI = 1,02 til 1,88), strøm-røykere (OR = 1,38, 95% CI = 1,06 til 1,80), ever drinkers (OR = 1,67, 95% CI = 01.20 til 02.31), NGCA (OR = 1,23, 95% CI = 1,03 til 1,47) og klinisk stadium I + II (OR = 1,33, 95% CI = 1,08 til 1,65). Når alle risiko genotyper ble slått sammen til en ny variabel, fant vi at pasientene bærer 2-3 risk genotyper hatt en mer tydelig risiko i eldre gruppen (OR = 1,62, 95% CI = 01.19 til 02.20), kvinner (OR = 1,82, 95% CI = 1,22 til 2,72), aktuelle-røykere (OR = 1,76, 95% CI = 1,26 til 2,47), noensinne drinkers (OR = 1,75, 95% CI = 1,16 til 2,64), NGCA (OR = 1,59, 95% KI = 01.26 til 02.01) og klinisk stadium I + II (OR = 1,78, 95% CI = 1,33 til 2,38). Men ytterligere homogenitet tester foreslo ingen forskjeller i risikoestimater blant lagene uten statistisk bevis for interaksjoner mellom disse variablene og variant genotyper på risikoen (data ikke vist).

De FPRP verdier ved ulike tidligere sannsynlighetsnivå for signifikante resultater er vist i tabell 3. for en tidligere sannsynlighet på 0,01, forutsatt at den eller for bestemte genotype var 1,50 (risiko) eller 0,67 (beskyttelse), med statistisk kraft av 0,361, de FPRP verdier var 0,007 for en forening av ERCC1
2-3 risk genotyper, med en økt risiko for gastrisk adenokarsinom i alle personer. Vi fant også en signifikant sammenheng med adenokarsinom i ventrikkel risiko aldri drinkers, NGCA og klinisk stadium I + II blant de pasientene med 2-3 risk genotyper. Disse signifikant sammenheng ble betraktet som bemerkelsesverdig, fordi sannsynligheten for et falskt positivt resultat var mindre enn 20%. Derimot ble større FPRP målte verdiene for andre signifikante sammenhenger mellom ERCC
en varianter og adenokarsinom i ventrikkel, noe som tyder på noen mulig skjevhet i disse positive funn.

Diskusjoner

I denne studie fant vi at ERCC1
rs2298881C og rs11615A variant genotyper var assosiert med en markert økt risiko for adenokarsinom i ventrikkel, og at den økte risikoen forbundet med 2-3 risk genotyper var tydeligere hos kvinner som aldri drikker, NGCA og klinisk stadium I + II. Så vidt vi vet, er dette den første studien som ERCC1
intron rs2298881 C /A og koding region rs11615 G /A polymorfismer ble funnet å være assosiert med adenokarsinom i ventrikkel risiko. Fordi ERCC1 spiller en avgjørende rolle i NER, disse funnene er biologisk plausibel.

ERCC1
er kartlagt til kromosom 19q13.32, som består av 10 eksoner og koder for en 297 acetaldehyd ammoniakk produkt, mens ERCC4, etter ligger på 16p13.12, består av 11 eksoner og koder for et 916 acetaldehyd ammoniakk produkt. ERCC1
koder for en underenhet for NER kompleks som var nødvendig for snittet steg på NER vei [15], [25]. Viktigere er en heterodimer av ERCC1 /XPF katalyserer 5 'innsnitt i ferd med å excising DNA-lesjoner i recombinational DNA-reparasjon og i reparasjon av inter-strand tverrbindinger [26] - [28]. Dermed er det mulig at funksjonell ERCC1
varianter kan også spille en rolle i kreftrisiko. For eksempel ERCC1
Asn118Asn (rs11615) SNP har blitt rapportert å være assosiert med noen spesifikk subtype av lungekreft, samt tidlig debut av lungekreft [29]. Likeledes er ERCC1
19007 C (rs11615) allel ble funnet å være assosiert med en forhøyet risiko for lungekreft i asiatiske populasjoner [16]. Hittil i publiserte studier på sammenhenger mellom ERCC1
rs11615T > C, rs3212986C > A og rs3212961A > C polymorfismer og kreftrisiko [16], bare to studier fokusert på ERCC1
polymorfismer og risiko for magekreft, som begge studerte rs11615T > C bare i en forholdsvis liten Italia befolkningen, inkludert en [17] med bare 126 magekreft tilfeller og den andre av bare 314 tilfellene [18], men ingen av disse to studiene inkluderte SNPs under etterforskning i denne studien.

Når vi kombinert disse tre valgt ERCC1
SNPs, fant vi at pasienter med 2-3 risk genotyper hadde signifikant økt risiko for magekreft sammenlignet med de med 0-1 risk genotyper. I stratifisert analyse, fant vi også at effekten av rs2298881 AC /CC genotyper om kreftrisiko var mer tydelig i undergrupper av kvinner, aktuelle-røykere, aldri drikker, NGCA og klinisk stadium I + II, og som ganske like resultater var for rs11615 variant AG /AA genotyper, spesielt i yngre personer, kvinner, aktuelle-røykere, noensinne drinkers, NGCA og klinisk stadium i + II. Men etter FPRP ble beregnet for disse viktige funn, bare resultatene for aldri drikker, NGCA og klinisk stadium I + II forble signifikant for pasienter med 2-3 risk genotyper. Derfor kan noen av våre funn fra stratifisert analyse være tilfeldige funn på grunn av redusert utvalgsstørrelser i undergruppene. For eksempel fant vi at det stadig drinkers hadde en mer tydelig risiko (OR = 1,75, 95% CI = 1,16 til 2,64) enn den ende drinkers (OR = 1,51, 95% CI = 1,18 til 1,93); imidlertid basert på beregningen FPRP, risikoen funnet for den stadig drinkers var ikke signifikant for en tidligere sannsynlighet på 0,01. Dette kan tilskrives reduksjon av utvalgsstørrelser, for det var flere som aldri drikker enn noensinne drikker i vår nåværende studie. Tobakksrøyk relaterte kreftfremkallende kan indusere ulike typer DNA-skader som i hovedsak fjernet av NER vei [30]. Ved reparasjon, kan en slik DNA-skade fører til mutasjoner og dermed initieringen av kreftutvikling. For eksempel kan DNA-addukter som er identifisert i fosterets blod øke påfølgende risiko for å utvikle kreft i voksen alder [31]. For nåværende røykere kan effekten av genetisk ustabilitet på kreftrisiko bli utvidet med akkumulert DNA skader forårsaket av fortsatt røyking. Kvinner kan være mer utsatt for passiv røyking eller påvirket av innendørs luftforurensning fra uventilerte kullfyrte ovner og fra stekeos [32]. Magekreft inkluderer NGCA og GCA, og GCA er lokalisert til gastroøsofageal krysset og skiller seg fra NGCA i epidemiologiske egenskaper og kliniske egenskaper [4], [33]. Endelig funnet at pasienter med 2-3 ERCC1
risk genotyper hadde økt risiko for å få tidlig stadium kreften kan tyde på at den observerte risikoen kan være genetisk mottakelighet som årsak til kreftutvikling av målet vev i stedet for svulst progresjon som kan være drevet av flere mutasjons hendelser [34].

I sammendraget, denne store sykehusbasert case-control studie gitt statistisk bevis for at ERCC1
rs2298881 og rs11615 SNPs, men ikke ERCC4
SNPs, var forbundet med magekreft risiko i en Eastern kinesiske befolkningen, spesielt for aldri drikker, pasienter med NGCA og tidlige kliniske stadier. Men den foreliggende studien hadde flere begrensninger. Først ble pasientene valgt fra FUSCC som ikke har en veldefinert nedslagsfelt for sakene i Øst-Kina som TZL studie for kontrollene, som kan ha utvalgsskjevhet og informasjon bias. For det andre, bare tre mulige funksjonelle SNPs av ERCC1
og to av ERCC4
ble undersøkt i denne studien, som ikke dekker alle SNPs av ERCC1 /XPF
kompleks . Til slutt, vi hadde ikke pålitelig og tilstrekkelig informasjon om andre miljømessige eksponeringer, for eksempel inntak, yrke og H. pylori
infeksjon, på grunn av innholdet i retrospektiv studie design. Fordi våre pasienter var hovedsakelig fra Øst-Kina, ville det være ideelt å ha en multi-senter basert replikering å validere våre funn. Uten en slik replikering, må våre funn vurderes foreløpig. Med slike foreløpige funn fra denne studien, håper vi flere kreft forskningssentre og laboratorier i Kina og andre deler av verden med en høy forekomst av magekreft for å validere våre funn med større utvalgsstørrelser, mer informasjon om inntak, yrke og H. pylori infeksjon.

Hjelpemiddel Informasjon
Tabell S1.
SNPs tatt til fange av den valgte tre ERCC1
funksjonelle SNPs som spådd av SNPinfo programvare
doi:. 10,1371 /journal.pone.0049308.s001 plakater (DOC)
Tabell S2.
SNPs tatt til fange av den valgte to ERCC4
funksjonelle SNPs som spådd av SNPinfo programvare
doi:. 10,1371 /journal.pone.0049308.s002 plakater (DOC)
tabell S3.
Frekvensfordeling av demografiske kjennetegn ved magekrefttilfeller og kreftfrie kontroller
doi:. 10,1371 /journal.pone.0049308.s003 plakater (DOC)

• PLoS ONE: Utførelse av ulike magekreft screening metoder i Korea: En populasjonsbasert Study
• PLoS ONE: RhoC Regulerer spredning av magekreft celler gjennom Interaksjon med IQGAP1