PLOS ONE: Impacto de PSCA Variação na úlcera gástrica Susceptibility

Abstract

A úlcera péptica é uma das doenças gastrointestinais mais comuns com etiologia complexa. Recentemente, realizou o estudo de associação do genoma para a úlcera duodenal e identificou variações susceptibilidade à doença em dois loci genético correspondente ao antigénio de células-tronco da próstata
( PSCA
) gene eo sanguíneo ABO grupo
( ABO
) gene. Aqui nós investigamos a associação destas variações com úlcera gástrica em dois conjuntos de amostras de caso-controle japoneses, um total de 4.291 casos de úlcera gástrica e 22,665 controles. Como resultado, um C-alelo rs2294008 em PSCA
aumentou o risco de úlcera gástrica com odds ratio (OR) de 1,13 ( P valor
de 5,85 × 10 ^{-7 ) em um modelo aditivo. Por outro lado, rs505922 SNP no ABO
resultado incoerente exibiu entre duas coortes. A nossa descoberta implica a presença da variante genética comum na patogênese das úlceras gástricas e duodenais}

Citation:. Tanikawa C, Matsuo K, Kubo M, Takahashi A, Ito H, Tanaka H, ​​et al. (2013) Impacto da PSCA
Variação na úlcera gástrica Susceptibilidade. PLoS ONE 8 (5): e63698. doi: 10.1371 /journal.pone.0063698

editor: Giuseppe Novelli, da Universidade Tor Vergata de Roma, Itália |

Recebido: 12 de novembro de 2012; Aceito: 07 de abril de 2013; Publicado em: 21 de maio de 2013

Direitos de autor: © 2013 Tanikawa et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. O Aichi parte do estudo foi apoiado por uma bolsa-in-aid do Ministério da Educação, Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia do Japão [Áreas prioritárias de Câncer (No. 17.015.018) e áreas inovadoras (No. 221S0001)] e de Ministério da Saúde, da Previdência e Trabalhos de Japão [H24-3-G002 e H23-Aplicação (câncer) -G002]. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

a úlcera péptica é a doença mais comum no trato gastrointestinal, com sintomas de náuseas, vómitos e dor abdominal e, por vezes, provoca sangramento e perfuração com peritonite aguda. prevalência de úlcera péptica é de 10-15% nos japoneses e 4-10% em caucasianos [1] - [3]. Aproximadamente 70% dos pacientes com úlcera gástrica e 90% dos pacientes com úlcera duodenal estão associados com H. pylori
infecção [4]. Desde erradicação da H. pylori
por antibióticos em combinação com inibidor de protões pompa pode efetivamente curar úlcera péptica [5], H. pylori
é mostrado a ser a principal causa de úlcera péptica. Embora quase 50% dos indivíduos sobre a terra estão infectadas com o H. pylori,
maioria deles permanecem assintomáticos indicando que o resultado clínico após o H. pylori
varia substancialmente entre os indivíduos. Estas diversidades inter-individuais são afetados por vários fatores, incluindo bactérias subtipos, resposta do hospedeiro, e sua interação. úlcera duodenal promovendo gene A
( dupA
) em H. pylori
foi indicada para induzir a interleucina (IL) -8, que aumenta o risco de úlcera duodenal e diminui o risco de cancro gástrico [6], [7]. drogas não esteróides anti-inflamatórios não esteróides (AINE) e tabagismo são fatores de risco conhecidos para a úlcera péptica [8], [9]. Em adição a estes factores bacterianos e ambientais, factores genéticos do hospedeiro tinha sido implicada ter algumas funções no risco de úlcera péptica. taxa de concordância Proband-wise de úlcera péptica em gêmeos monozigóticos foi tão alta como 23,6%, enquanto que em gêmeos dizigóticos foi de 14,8%. Várias abordagens de genes candidatos revelaram a possível associação de variações genéticas no IL-6
, IL-8
, IL-10
[10], TNF
, LTA
[11], e COX1
[12] com o risco de úlcera péptica.

Em nosso genoma anterior amplo estudo de associação (GWAS) da úlcera duodenal usando um total de 7.035 casos e 25,323 controles, identificamos a associação significativa de variações genéticas em PSCA
( antígeno prostático células estaminais
) e a ABO
grupo sanguíneo com duodenal úlcera [13]. O alelo C do rs2294008 em PSCA
aumentou o risco de úlcera duodenal (odds ratio (OR) de 1,84 com o P valor
de 3,92 × 10 ^{-33) em um modelo recessivo , ao mesmo tempo que diminuiu o risco de câncer gástrico (OR de 0,79 com P
valor de 6,79 × 10 -12) conforme relatado anteriormente [14]. As nossas análises funcionais revelou que o alelo T do SNP rs2294008 cria um codão de iniciação da tradução a montante e adicionar as sequências de péptidos de sinal na porção N-terminal, resultando na alteração da localização subcelular da proteína do citoplasma para a superfície celular. rs505922 SNP no ABO
também foi associada com úlcera duodenal em um modelo recessivo (OR de 1,32 com P valor
de 1,15 × 10 -10). Desde H. pylori
infecção e não-esteróides anti-inflamatórios drogas induzem lesão da mucosa gastroduodenal que poderia causar úlcera gástrica e duodenal, examinamos o papel de variantes nos PSCA
e ABO
genes em risco de úlcera gástrica da população japonesa.}

resultados

Um total de 4.291 casos de úlcera gástrica e 22,665 controles sem ter a história passada de úlcera duodenal ou ingestão de AINE contínua foram recrutados da BioBank o Japão e os Aichi Câncer Center (Tabela 1). Em seguida, genotipados rs2294008 SNP e rs505922 em dois conjuntos de amostras de caso-controle e examinaram a associação com úlcera gástrica em três modelos genéticos (aditivos, recessiva e modelo dominante) (Tabela 2). Para aumentar o poder estatístico do presente estudo, utilizou-se indivíduos com qualquer uma das 22 doenças como amostras de controlo. Portanto, nós avaliamos o efeito de confusão de amostras de controlo mix doença utilizados nesta análise. rs2294008 e rs505922 SNPs não mostraram associação significativa entre controles case-mix (n = 19,884) e voluntários saudáveis ​​(n = 2.781) (Tabela S1). Além disso, ambos os SNPs não mostram o desvio significativo do EHW (Hardy-Weinberg) em cada grupo de doenças. Portanto controles mix doença parecem não afetar em grande parte o resultado de associação na nossa análise.

Os resultados da associação análises revelaram que pacientes com úlcera gástrica teve uma maior frequência de C alelo rs2294008 que o grupo controle em ambos os conjuntos (39,7 % vs 36,9% e 40,1% vs 37,0%, respectivamente). Uma meta-análise dos dois estudos demonstraram a associação significativa de rs2294008 em um modelo aditivo, sem evidência de heterogeneidade (P = 5,85 × 10 ^{-7 com OR de 1,13), embora a associação não foi estatisticamente significativa entre Cancer Aichi coorte centro provavelmente devido ao menor tamanho da amostra. alelos de risco (alelo C em rs2294008) nos dois conjuntos de amostras foram consistentes entre úlcera duodenal e úlcera gástrica, indicando o papel da PSCA
variação fatores genéticos como comuns de úlcera péptica. No entanto impacto desta variação no risco de úlcera gástrica não era tão forte como aqueles em úlcera duodenal relatado anteriormente [13].}

Nas outras mãos, rs505922 SNP mostrou resultados inconsistentes entre duas coortes. Um alelo T do rs505922 aumento do risco da úlcera gástrica em todos os três modelos genéticos na BioBank Japão coorte. No entanto, pacientes com úlceras gástricas exibiu menor frequência (53,5%) de um alelo T do que os controlos saudáveis ​​(55,1%) no grupo de Aichi Câncer Center. Portanto, uma análise mais aprofundada associação é essencial para determinar o papel da ABO
variações em susceptibilidade úlcera gástrica.

Uma vez que temos resultados de genotipagem de 1.862 casos de úlcera gástrica e 17.482 controles analisados ​​pela Illumina Hap610- Humano Quad GeneChip, foi realizada a triagem do genoma inteiro usando estes conjunto de amostras. Embora 62 SNPs apresentaram associações sugestivas com valores P
de menos de 1 × 10 ^{-4, não SNPs apuradas genoma ampla limiar significativa (Tabela S2 e Figura S1). Assim, o nosso conjunto de amostras não têm poder estatístico suficiente para detectar gástrica loci úlcera susceptibilidade por GWAS.}

Também foi investigada a associação de genes previamente relatados com úlcera gástrica (Tabela 3). Foram selecionados 32 SNPs em cinco loci de genes que tinham sido genotipados pela Illumina Humano Hap610-Quad GeneChip. Como resultado, dois loci em LTA
e COX-1
indicou a associação sugestiva (P = 1,64 × 10 ^{-3 e 0,0376), embora essas associações não foram estatisticamente significativa após a correção de Bonferroni ( P Art < 0,00156 = 0,05 /32). Assim análises adicionais são necessários para elucidar o papel destas variações sobre a úlcera gástrica.}

Discussão

O desenvolvimento de úlcera gástrica é determinada pela interação entre a secreção de ácido gástrico e mucosa resistência, no entanto o seu subalterno patogênese ainda não foi completamente elucidado. muco gástrico, um material gelatinoso secretado pelas células da mucosa gástrica, serve como uma camada sem agitação, por meio do qual a difusão do ácido e da pepsina seja reduzida. Nós aqui descobriram que variação no gene PSCA
foi significativamente associada com úlcera gástrica. PSCA foi inicialmente identificada como um antigénio de tumor que foi altamente expressa na próstata, bexiga, pâncreas e tecidos de cancro [15], [16]. Uma vez que as células tumorais tratadas com anticorpo anti-PSCA exibiram um efeito supressor de crescimento [17], [18], à superfície celular de PSCA é considerada a desempenhar um papel importante na proliferação celular. Em contraste, a regulação negativa de PSCA em tecidos de cancro gástrico e também foi relatada [19], [20]. Assim, o papel de PSCA na carcinogénese é ainda controversa [21]. Estes efeitos diversos de PSCA entre os vários tipos de câncer pode ser parcialmente explicado pelo efeito da variação genética. Os indivíduos portadores do alelo T em rs2294008 expressar proteínas de PSCA com um fragmento adicional de nove aminoácidos na porção N-terminal [13]. Por outro lado, os indivíduos portadores do alelo C em rs2294008 expressar uma proteína de PSCA mais curto que falta o péptido de sinal e é predito para ser localizada no citoplasma sem glicosilação [22]. Descobrimos também que a proteína citosólica PSCA mais curto foi mais susceptível à degradação do que a proteína proteossómica longo de PSCA na superfície celular. imunoterapia baseada em células T uma vez que os péptidos derivados de PSCA foi relatada ser um alvo de para o cancro da próstata avançado, [23], a proteína de PSCA mais curto poderia causar a activação de células T CD4-positivos e /ou CD8-positivas e subsequentemente promover epitelial lesão da mucosa [24]. Em contraste, a proteína de comprimento de PSCA na superfie celular pode facilitar a reparação da mucosa, aumentando a proliferação de células epiteliais. Além disso, T alelo de SNP rs2294008 foi mostrado estar associado com ARNm mais elevados e a expressão da proteína [25]. Assim, o impacto de PSCA em úlcera gástrica e carcinogênese pode ser regulado pelo PSCA
variação.

H. pylori
desempenha um papel importante no desenvolvimento de gastrite, úlceras pépticas, e cancro gástrico, e a erradicação de H. pylori
foi mostrado para reduzir a recorrência da úlcera gástrica [26] e prevenir o aparecimento de cancro gástrico [27]. Uma vez que a transmissão vertical durante a infância é a principal fonte de infecção, história familiar de H. pylori
infecção ou H. pylori
doenças relacionados com é um fator de risco para H. pylori
infecção [28] - [30]. Além disso, recentes evidências acumuladas revelou uma série de fatores de risco de câncer gástrico (alelo T em rs2294008, tipo de sangue A, diminuição do ácido gástrico, ingestão de bomba de protões inibidor /H _{2 bloqueador, e CagA
em H. pylori
[31]) ou úlcera péptica (alelo C em rs2294008, sangue tipo O, a ingestão de AINE, dupA
em H. pylori
) [32 ]. Além disso, CYP2C19
genótipo foi associado com a resposta ao triplo anti- H. pylori
terapia incluindo inibidor de bomba de próton [33]. No entanto, nossa análise anterior revelou que rs2294008 e rs505922 SNP não associada a H. pylori
prevalência [13]. Tomando as informações acima em consideração, a estimativa do risco de doença e eficácia da droga nos permitiria determinar o protocolo de tratamento apropriado para H. pylori
transportadoras.}

Aqui descobrimos que PSCA
variante foi significativamente associada com úlcera gástrica. Em nossa análise anterior, a variação PSCA não associar a H. pylori
prevalência [13]. Desde H. pylori
foi associada a diversas doenças, tais como linfoma MALT [34], púrpura trombocitopénica idiopática [35], gastrite atrófica [36], e a úlcera gástrica induzida por NSAID, é muito interessante para avaliar o efeito de PSCA
variação sobre estas doenças. Esperamos que nossos resultados possam contribuir para a elucidação da patogênese da doença, bem como para o estabelecimento de tratamentos médicos personalizados no futuro.

Métodos

Declaração de Ética

Este projeto de pesquisa foi aprovado pelos comitês de ética na Universidade de Tóquio, RIKEN e Aichi Cancer Center. Todos os participantes forneceram consentimento informado por escrito tal como foi aprovado pelas comissões de ética da Universidade de Tóquio e Aichi Cancer Center.

Os participantes do estudo

Os dados demográficos dos participantes do estudo estão resumidos na Tabela 1. Um total de 3.866 pacientes com úlcera gástrica e 20.791 controles negativos úlcera gástrica foram obtidos a partir BioBank Japão, que foi iniciado em 2003 com o financiamento do Ministério da Educação, Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia, Japão [37]. No Projeto Japão BioBank, DNA e soro de pacientes com 47 doenças foram coletados por meio colaborando rede de 66 hospitais em todo o Japão. A lista de hospitais participantes é mostrado no website o seguinte (http://biobankjp.org/plan/member_hospital.html). Um total de 425 casos de úlcera gástrica e 1.874 controles saudáveis ​​foram obtidos a partir do Centro Aichi Câncer. O diagnóstico de úlcera gástrica foi baseado em aspectos clínicos, endoscópicos e características histológicas. Lista de amostras de controlo de doenças de mistura utilizadas neste estudo foi mostrado na Tabela S1. Foram excluídos os pacientes com úlcera duodenal ou cancro gástrico de ambos os casos e controles. A desregulação de PSCA foi relatado em muitos tipos de tumores malignos, tais como o da próstata, pancreático, do pulmão, da bexiga, gástrico, colangiocarcinoma, cancro do esófago e [14] - [16], [20], [38], [39]. Além disso, ABO
lócus foi mostrado previamente para ser associado com várias doenças, tais como enfarte do miocárdio e cancro pancreático [40], [41]. Portanto, foram excluídos indivíduos com essas doenças de controles caso mix. Também foram excluídos os indivíduos com ingestão de AINE contínua.

SNP Genotyping

plataformas Genotipagem utilizados neste estudo são apresentados na Tabela 1. Um total de 1.862 casos de úlcera gástrica e amostras de controlo negativo 20.791 úlcera gástrica foram genotipados com Illumina Humano Hap610-Quad ou com Hap550v3 Humano. As outras amostras foram genotipados pelo sistema de ensaio Invader (Third Wave Technologies, Madison, WI) ou um ensaio Taqman.

Análise Estatística

A associação de rs2294008 SNPs e rs505922 com úlcera gástrica foi testado por teste do qui-quadrado. Os rácios de probabilidades foram calculadas considerando o alelo protetor como o alelo de referência. A associação de SNPs genotipados pela Illumina Humano Hap610-Quad com úlcera gástrica foi testada por análise de regressão logística multivariada após ajuste para idade no recrutamento e sexo usando Plink [42]. Heterogeneidade entre os dois estágios foi examinada pelo teste de Cochran Q [43].

Informações de Apoio
Figura S1.
Manhattan gráfico que mostra os valores de P do genoma de associação. Os valores de P foram obtidos por análise de regressão logística após ajuste para idade e sexo. O eixo y representa os valores -log10 P de 480,566 SNPs e as suas posições cromossômicas são mostrados no eixo-x
doi:. 10.1371 /journal.pone.0063698.s001
(TIF)
Tabela S1 . frequência
Genótipo de dois SNPs nos controles mix doença
doi:. 10.1371 /journal.pone.0063698.s002
(DOCX)
Tabela S2.
O resultado da análise de associação de Úlcera gástrica em GWAS
doi:. 10.1371 /journal.pone.0063698.s003
(DOCX)

Reconhecimentos

Gostaríamos de agradecer a todos os pacientes e os membros do Rotary Club de Osaka-Midosuji Distrito 2660 do Rotary International no Japão, que doaram seu DNA para este trabalho. Agradecemos também Ayako Matsui e Hiroe Tagaya (Universidade de Tóquio), ea equipe técnica do Laboratório de Genotipagem Desenvolvimento, Centro de Medicina Genômica, RIKEN por seu apoio técnico.

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