PLoS ONE: En MAP3k1 SNP forudsiger Overlevelse af Gastric Cancer i en kinesisk Population

Abstrakt

Mål

genom-dækkende forening undersøgelser (GWAS) har vist, at den enkelte (SNP) MAP3K1 rs889312
er en genetisk modtagelighed markør signifikant associeret med en risiko for hormon-relaterede tumorer som brystkræft. I betragtning af steroid hormon-medieret signalveje har en vigtig rolle i udviklingen af ​​mavekræft, vi hypotese, at MAP3K1 rs889312
kan være forbundet med overlevelse resultater i mavekræft. Formålet med denne undersøgelse var at teste denne hypotese.

Metoder

Vi genotype MAP3K1 rs889312
bruger TaqMan i 884 mavecancerpatienter som fik subtotal eller total gastrektomi. Kaplan-Meier overlevelsesanalyse og Cox proportional hazard regression blev anvendt til at analysere sammenhængen mellem MAP3K1 rs889312
genotyper og overlevelse resultater af mavekræft.

Resultater

Vores resultater viser, at rs889312
heterozygot AC genotype var signifikant associeret med en øget dødelighed blandt patienter med diffuse type mavekræft (log-rank P
= 0,028 for AC versus AA /CC, hazard ratio [HR] = 1,32, 95% konfidensinterval [CI] = 1,03-1,69) sammenlignet med dem, der udfører de homozygote variant genotyper (AA /CC). Derudover univariate og multivariate Cox regressionsanalyse viser, at rs889312
polymorfi var en uafhængig risikofaktor for dårlig overlevelse hos disse patienter.

Konklusioner

Som konklusion, viser vi, at MAP3K1 rs889312
er tæt korreleret med resultatet blandt diffus type mavekræft. Dette rejser muligheden for rs889312
polymorfier, der skal anvendes som en uafhængig indikator til forudsigelse af prognose af diffuse type mavekræft inden den kinesiske befolkning

Henvisning:. Wei X, Zhang E, Wang C, Gu D, Shen L, Wang M, et al. (2014) En MAP3k1 SNP forudsiger Overlevelse af Gastric Cancer i en kinesisk Befolkning. PLoS ONE 9 (4): e96083. doi: 10,1371 /journal.pone.0096083

Redaktør: Alice Y. W. Chang, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital, Taiwan

Modtaget: 11. november 2013; Accepteret: April 3, 2014; Udgivet 23. april, 2014

Copyright: © 2014 Wei 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:. Disse forfattere har ingen støtte eller finansiering til at rapportere

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

Introduktion

mavekræft er en af ​​de mest almindelige kræftformer i hele verden. , der tegner sig for ca. 8% af nye kræfttilfælde og 10% af kræftdødsfald [1]. Trods forbedringer i diagnose, kirurgi, kemoterapi og målrettet behandling, gennemsnitlig overlevelse (OS) for patienter med fremskredne stadier af mavekræft stadig dårlig [2]. Kirurgisk tumor resektion er blevet betragtet som en primær kurativ behandlingsmulighed for denne sygdom, men det opnår en meget dårlig 5-års overlevelse på mellem 20-25% hos patienter med fremskreden kræft stadier [3]. Tumor iscenesættelse, som den bedste tilgængelige kliniske foranstaltning, har været meget anvendt til at vurdere aggression og prognosen for mavekræft. I de senere år er der imidlertid flere og flere forskere mener, at tumor staging alene er utilstrækkelig til at forudsige risikoen og prognose af sygdommen, fordi der er væsentlige forskelle selv inden tumorer i samme trin [4]. Der er derfor et klart behov for at udvikle en hidtil ukendt molekylær signatur, som kan anvendes som en pålidelig prognostisk markør for gastrisk cancer og anvendes i kombination med traditionelle diagnostiske og mellemstationer foranstaltninger. For nylig har forskere fokuseret på at udforske genetiske varianter, der er forbundet med gastrisk cancerudvikling og progression [5].

mitogenaktiveret proteinkinase Kinase Kinase 1 (MAP3K1), en serin /threonin-kinase, virker på mitogen -aktiverede proteinkinase (MAPK) pathway, der involverer Ras, Raf, Mek, og Erk [6], [7]. Den mest åbenbare funktion MAP3K1 er at phosphorylere og aktivere MAPK kinase (MAPK2), som igen phosphorylerer MAPK /ERK at frembringe nedstrøms signalering virkninger på en række af cancer-gener [8]. I 2007 Easton et al. først identificeret, at rs889312
enkelt (SNP), der ligger i en bindingsuligevægt blok af ca. 280
kb, der indeholder MAP3K1
gen, var en modtagelighed loci for brystcancer (BC) [9]. Til dato har flere undersøgelser vist, at sammenhængen mellem MAP3K1
gen rs889312
polymorfi og risikoen for BC [10] - [13]. For eksempel Garcia-Closas et al. har fundet, at MAP3K1 varianter var relevante i østrogenreceptor (ER) -positive tumorer i højere grad end i ER-negative tumorer [13]. Desuden MAP3K1 rs889312
variant genotype viste sig at være forbundet med større bryst tumorer i asiater, men ikke i de europæiske befolkning [12].

Siden udtryk for køn hormonreceptorer i human gastrisk cancer blev først rapporteret af Tokunaga et al. [14], talrige forskere har troet gastrisk cancer at være et hormon-relateret tumor-, hvori steroidhormon-medieret signalvej spiller en vigtig rolle i kræftfremkaldende progression [15]. I betragtning af den rolle, MAP3K1 rs889312
SNP involveret i risikoen for BC vi derfor en hypotese, at MAP3K1 rs889312
kan også være forbundet med overlevelse resultater i mavekræft, og dermed kan have potentiale at tjene som en prognostisk markør for denne sygdom.

Materialer og metoder

Undersøgelse Befolkning

i alt 1022 nyligt diagnosticerede mavecancerpatienter der fik subtotal eller total gastrektomi var rekrutteret i Yixing Folkets Hospital (Yixing, Kina) fra januar 1999 og december 2006 for denne undersøgelse. Ingen patienter havde modtaget kemoterapi eller strålebehandling på noget tidspunkt før kirurgi. Skriftligt informeret samtykke blev opnået fra hver patient før prøvetagning. Protokollen af ​​denne undersøgelse blev godkendt af Institutional Review Board of Nanjing Medical University (Nanjing, Kina).

Resultater Collection

Patient opfølgning blev udført af telefonopkald hver tredje måned. OS tjente som slutpunktet i denne undersøgelse. Dato for døden blev opnået fra stationær og ambulant journaler eller patienternes familier gennem opfølgende telefonopkald. Overlevelse tid blev beregnet som tiden fra datoen for kirurgi til dødsdagen eller slutningen af ​​opfølgningen. Patienter i live på den sidste opfølgning dato blev anset censureret. Kliniske og patologiske variabler, herunder alder, køn, tumorplacering, differentiering, tumorstørrelse, dybde af invasion, lymfeknudemetastase, og fjernmetastase blev opnået fra stationær og histopatologiske optegnelser. Den fase af mavekræft blev evalueret i henhold til tumoren node metastase (TNM) klassifikationssystem udgivet af amerikanske Blandede Cancer (AJCC) i 2010 (AJCC Cancer Staging Manual, syvende udgave). Laurens kriterier blev anvendt til at klassificere tumorer i tarmen-type eller diffus type [16].

Genotypning

Genomisk DNA af patienterne blev udvundet paraffinsnit af væv. SNP genotypebestemmelse af MAP3K1 blev udført med TaqMan SNP genotypebestemmelsesassay hjælp af 384-brønds ABI 7900HT Real-time PCR System (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Fluorescensprofilen blev aflæst på en ABI Prism 7900HT instrument, og resultaterne blev analyseret ved anvendelse Sequence Detection Software 2.2 (Applied Biosciences, Foster City, CA, USA). Genotype analyse blev udført af to uafhængige forskere i en blind måde. Ti procent af prøverne blev udvalgt tilfældigt til gentagen genotypning for at kontrollere genotypebestemmelse og prøve håndtering nøjagtighed, og resultaterne var 100% overensstemmende. Alligevel 27 prøver ikke genotypebestemmes grund af dårlig DNA kvalitet. Donorerne af disse prøver blev derefter udelukket fra yderligere analyse. Som følge heraf blev 884 gastric kræftpatienter indgår i den endelige analyse.

Statistisk analyse

Alle statistiske analyser blev udført ved hjælp af SAS 9.1 software (SAS Institute, Cary, NC, USA) med en to-sidet test. Foreningerne mellem OS og demografiske karakteristika, kliniske funktioner, og genetiske SNPs blev estimeret ved hjælp af Kaplan-Meier-metoden og log-rank test. Mean OS blev præsenteret, da medianen OS ikke kunne beregnes. Univariate og multivariate Cox proportionel risiko regressions modeller blev udført for at estimere rå hazard ratio (HRS), justeret timer, og deres konfidensintervaller 95% (CIS). Virkningerne af genetiske SNP'er på overlevelse blev også vurderet ved anvendelse af multivariate Cox regressionsmodeller, som korrigeret for køn, alder, tumor placering, differentiering, tumorstørrelse, dybde af invasion, lymfeknudemetastase, fjernmetastaser, og TNM fase. En P
værdi < 0,05 blev anset for tilstrækkeligt for statistisk signifikans. Den log-rank P
værdier mindre end 0,05 blev korrigeret ved en permutation test (n = 5000 tilfældige permutationer) rapporteret af Vasselli et al [17].

Resultater

Karakteristik af patienter

af de rekrutterede patienter, 78 (7,6%) blev udelukket på grund af mangel på tilstrækkelig opfølgende oplysninger; 33 (3,2%), blev udelukket på grund af ikke-mavekræft dødsfald, såsom selvmord og trafikulykke. Endelig blev i alt 884 mavecancerpatienter inkluderet i denne undersøgelse. Alle patienter fik kirurgiske resektioner. Deres baseline-karakteristika og kliniske funktioner er vist i tabel 1. Den mediane alder af patienterne var 62 år (spændvidde: 28-83 år), og der var 677 mænd (76,6%) og 207 kvinder (23,4%). Varigheden af ​​opfølgning varierede fra 1,0 til 119,0 måneden med en median opfølgning på 35,0 måneder (sidste opfølgning i marts 2009). Under en follow-up periode, 406 patienter døde og deres dødsårsager var alle mavekræft-relateret. Overlevelse analyse viser, at tumor størrelse, TNM stadie, dybde af invasion, lymfeknude metastase, og histologiske typer blev signifikant korreleret med overlevelsestid af patienter (log-rank P
< 0,05). Patienter med tumorstørrelse > 5 cm, eller med højere TNM stadie, dybde invasion, og lymfeknude metastaser var på en dramatisk højere risiko for at dø sammenlignet med dem med tumor størrelse ≤5 cm, eller med lavere patologisk stadium, dybde invasion og lymfeknudemetastase. Derudover patienter med diffuse type mavekræft havde en øget risiko for død sammenlignet med patienter tarm-type mavekræft (HR = 1,42, 95% CI = 1,16-1,72) 42%.

Virkninger af MAP3K1 rs889312
på overlevelse af mavekræft patienter

Vi udførte Cox regressionsanalyser at vurdere sammenslutning af MAP3K1 rs889312
genotyper på overlevelse af gastrisk kræftpatienter i forskellige genetiske modeller. Resultaterne er vist i tabel 2. I den samlede patientpopulation kohorte, fandt vi, at der var en signifikant sammenhæng mellem genotyper af MAP3K1 rs889312
og overlevelse af gastrisk kræftpatienter i co-dominant og overdominant modeller (log-rank P
= 0,046 og korrigeres P
= 0,032 for codominiant model, log-rank P
= 0,014 og korrigeres P
= 0,026 for overdominant model) . Resultater af overdominant model viser, at MAP3K1 rs889312
AC variant genotype var forbundet med en statistisk signifikant fald i overlevelsen 30% i forhold til AA /CC homozygoter (HR = 1,30, 95% CI = 1,06-1,58) . Så vi stratificeret patienterne ved histologi (tarm-typen og diffus-type) og evalueret sammenslutningen af ​​ MAP3K1 rs889312
genotyper med overlevelse i de lagdelte patienter. I intestinal-type mavecancerpatienter, var der ingen signifikant sammenhæng mellem genotyper og overlevelse i eventuelle genetiske modeller, herunder en overdominant model (figur 1A). I patienter med diffus type mavekræft, men personer med den rs889312
heterozygot variant genotype (AC) havde en signifikant øget risiko for dødsfald sammenlignet med dem, der udfører de homozygote variant genotyper (AA /CC) ( 1B, log-rank P
= 0,028, korrigeret P
= 0,017, HR = 1,32, 95% CI = 1,03-1,69).

Stratificeret Analyse af patienter med diffus-typen gastric cancer

De associationer mellem MAP3K1 rs889312
genotyper og overlevelse af personer med diffus type mavekræft blev yderligere vurderet ved stratificeret analyse baseret på tumor placering, differentiering, tumorstørrelse, dybde af invasion, lymfeknudemetastase, fjernmetastaser, og TNM fase. Som vist i figur 2, var der ikke signifikant differentieret associering mellem MAP3K1 rs889312
genotyper og diffus-typen gastrisk cancer overlevelse i de forskellige undergrupper af patienter. Ikke desto mindre var der en tendens mod en højere relativ risiko for død i forbindelse med rs889312
heterozygot variant genotype (AC) blandt patienter med T2 dybde invasion og TNM stadie II (HR = 1,73, 95% CI = 0.68- 4,41).

Cox regressionsanalysen for overlevelse af patienter med Diffus-typen Gastric Cancer

Vi udførte univariate og multivariate Cox regressionsanalyse at udforske den prognostiske værdi af MAP3K1 rs889312
genotyper for overlevelse hos patienter med diffuse type mavekræft, sammenfattet i tabel 3. univariat analyse viste, at rs889312
polymorfi var en potentiel prognostisk faktor for overlevelse blandt diffus-type patienter mavekræft ( P
= 0,030, HR = 1,31 for AC vs AA /CC). Multivariat analyse med to forskellige modeller yderligere bekræftet resultaterne opnået i univariat analyse, hvilket indikerer heterozygote AC genotype blev en selvstændig risikofaktor for dårlig overlevelse hos patienter med diffuse type mavekræft (HR = 1,32 og 1,34 for AC vs AA /CC, henholdsvis ).

diskussion

i denne undersøgelse har vi systematisk undersøgt sammenhængen mellem de MAP3K1 rs889312
SNP og samlet overlevelse i en relativt stor bestand af kinesiske mavecancerpatienter. Vores resultater viser, at rs889312
heterozygot AC genotypen var signifikant forbundet med øget risiko for dødelighed blandt patienter med diffuse type mavekræft, i forhold til dem, der udfører de homozygote variant genotyper (AA /CC). Derudover univariate og multivariate Cox regressionsanalyse viser, at rs889312
polymorfi var en uafhængig risikofaktor for dårlig overlevelse hos disse patienter. Til vores viden, er dette den første rapport, der beskriver sammenhængen mellem MAP3K1 rs889312
polymorfi og mavekræft overlevelse.

MAP3K1
genet koder MAP3K1, en serin /threonin-kinase protein, som er involveret i MAPK signalvejen og spiller en central rolle i reguleringen af ​​transkription af vigtige cancer-gener [6]. For nylig har flere undersøgelser vist, at visse MAP3K1 rs889312
genotyper er genetiske modtagelighed markører for hormon-relaterede tumorer som brystkræft og er signifikant forbundet med risiko for disse tumorer [18], [19]. Jara et al. rapporterede, at MAP3K1 rs889312
AC genotype havde en signifikant sammenhæng med den øgede risiko i chilenske patienter af familiær brystkræft og tidlig debut non-familiær brystkræft [11]. Rebbeck et al. bekræftede rolle MAP3K1 rs889312
SNP i brystkræft modtagelighed i afrikansk-amerikanske patienter, og afslørede, at MAP3K1
genotyper tillagt deres virkninger i primært ER ^{+ og PR + tumorer, og at patienterne bærer AC eller CC genotyper havde en mærkbart højere risiko for brystkræft end dem, der udfører AA genotypen [10]. I overensstemmelse med disse resultater, resultaterne af vores undersøgelse viser, at genetiske varianter af MAP3K1 rs889312
var også genetisk modtagelighed markører for gastrisk kræft, især diffus type, der kan henføres til den mulighed, at MAP3K1 kan påvirke . gastrisk cancer ætiologi i en steroidhormon-afhængig måde}

Tidligere undersøgelser har antydet, at den steroidhormon-medieret signalvej har en vigtig rolle i udviklingen af ​​gastrisk cancer [20] - [22]. Af de hormoner impliceret i forbindelse med mavekræft, blev østrogen rapporteret at være tæt involveret i mavekræft carcinogenese og udvikling. In vitro
undersøgelser har vist, at østrogen kan stimulere væksten af ​​gastrisk kræft cellelinjer [23], [24]. Derudover er der klinisk evidens, at høje niveauer af østrogen under graviditet eller levering kan fremskynde væksten af ​​gastrisk cancer [25]. Disse resultater tyder på østrogen eksponering kan påvirke mavekræft risiko. Med hensyn til MAP3K1, dette enzym har en central funktion i MAPK signaleringskaskade impliceret i cellulære respons på mitogene og metaboliske stimuli, herunder østrogen [8], [26]. Den polymorfi af MAP3K1 rs889312
kan give en kilde til genomisk variabilitet i MAPK signalvejen. Derfor er det biologisk plausibelt, at østrogen eksponering i kombination med genomisk variation af MAPK kaskade kan påvirke mavekræft modtagelighed.

I denne undersøgelse SNP MAP3K1 rs889312
var signifikant forbundet med overlevelse resultater i patienter med diffuse type mavekræft; men dette var ikke tilfældet hos personer med intestinal type cancer. Dette resultat kan tilskrives forskellen i ekspressionen af ​​østrogenreceptorer (ERS) blandt de histologiske typer af mavekræft. De biologiske virkninger af østrogen medieres via to specifikke receptorer, ERa og ERp, som tilhører den nukleare receptorsuperfamilie. I mavekræft, ERa udtryk er højere i den diffuse type end i tarm typen [27], [28], hvilket øger følsomheden af ​​diffuse-type tumorer til østrogen eksponering. Endvidere carcinogenesen af ​​intestinal type mavekræft udvikler gennem flere kaskade faser med Helicobacter pylori
infektion, efterfulgt af kronisk gastritis, gastrisk atrofi, og intestinal metaplasi [29]; henviser den diffuse-typen anses for at være afledt af hyperplastiske stam- eller precursorceller og sædvanligvis forbundet med pan-gastritis uden atrofi [30]. De biologiske forskelle mellem disse to histologiske typer kan også være ansvarlig for denne observerede histologi specifikke forskel. Ikke desto mindre forbliver den præcise underliggende årsag til at blive belyst.

I en tidligere metaanalyse baseret på brystkræft, MAP3K1 rs889312
allel C er blevet identificeret som en lav-penetrerende risikofaktor for udvikle brystkræft [18]. I den aktuelle undersøgelse, under co-dominant model, vi fandt, at patienter, der bærer de MAP3K1 rs889312
CC genotype viste en lidt dårligere overlevelse end dem, der udfører AA genotype i alle de patienter, såvel som i de enkelte histologiske undertyper. Men patienter med AC genotype havde en meget fattigere overlevelse sammenlignet med dem med AA-genotype, tyder denne heterozygote genotype kan være en betydelig risiko faktor, der påvirker overlevelse af patienter. For at teste denne antagelse, brugte vi over-dominerende model, hvor homozygoter (AA /CC) har samme forventede effekt på overlevelse, men den heterozygote (AC) har en anden forventede effekt på overlevelse. Ved denne model viste AC genotypen en signifikant sammenhæng med dårlige overlevelse resultater, som også blev vist ved permutation test. Fra et biologisk synspunkt, SNP rs889312
er beliggende i regionen, der indeholder MAP3K1 genet. AC genotype kan ændre oversættelsen af ​​MAP3K1 genet og forøge ekspressionen af ​​translateret protein dermed aktivere MAPK signalvejen for at øge væksten og proliferationen af ​​maligne celler. Imidlertid er de nøjagtige mekanismer er stort set ukendte og har brug for yderligere undersøgelser for at klare. Interessant, viste lagdelt analyse, at sammenhængen mellem rs889312
AC genotype og diffus type mavekræft var mere fremherskende blandt patienter med T2 dybde invasion og TNM stadie II. Univariate og multivariate Cox regressionsanalyse viste også, at rs889312
AC genotype kan fungere som en uafhængig prognostisk faktor i denne type mavekræft. Tilsammen viser disse resultater den prædiktive værdi af rs889312
polymorfi for overlevelse prognose hos patienter med tidlig fase diffus type mavekræft.

Flere begrænsninger i vores undersøgelse bør anerkendes. Først var vi i stand til at indsamle progressionsfri overlevelsesrater data fra alle patienter, og dermed ikke udforske sammenhængen mellem MAP3K1 rs889312
polymorfi og sygdom tilbagefald. For det andet, vi ikke undersøge sammenhængen mellem genetiske variationer i MAP3K1 rs889312
og patienternes reaktioner på anti-cancer medicin, primært fordi forskellige kemoterapi var ansat i vores patienter, som resulterer i en mangel på statistisk styrke til at påvise reaktioner til lægemiddelvirkninger. For det tredje, selv om den maksimale follow-up tid var 119 måneder i vores undersøgelse, median follow-up tid var relativt kort (35,0 måneder), fordi mere end 40% af patienterne blev rekrutteret i perioden spænder fra 2005 til 2006. I øjeblikket er vi gennemføre et større prospektivt klinisk forsøg med en længere opfølgende tid til at validere vores resultater.

som konklusion, vi har vist her, at MAP3K1 rs889312
er tæt korreleret med overlevelse blandt diffus type gastrisk kræft. Dette rejser muligheden for rs889312
polymorfi, der skal anvendes som en uafhængig indikator til forudsigelse af prognose af diffuse type mavekræft i kinesiske befolkning. Yderligere validering i andre etnicitet /løb befolkninger er brug, som er undersøgelse af mekanismen for, hvorfor denne polymorfi ville være forbundet med resultatet af visse steroid-hormon relaterede kræftformer.

Tak

Alle forfattere vil gerne takke Dr. Songming Cheng for hans venlige bistand til forberedelse dette manuskript.

• PLoS ONE: Hæmning af JAK2 /STAT3 Pathway Reducerer Gastric Cancer Vækst In vitro og in vivo
• PLoS ONE: Øget MicroRNA-630 Expression i gastrisk kræft er forbundet med dårlig Samlet overlevelse