PLoS ONE: DNA Repair Gene APE1 T1349G Polymorfi og Risiko for Gastric Cancer i en kinesisk Befolkning

Abstrakt

Baggrund

apurin- /apyrimidinisk endonuclease 1 ( APE1
) har en central rolle i reparation af apurin- apyrimidic lokaliteter gennem både sin endonuclease og dets phosphodiesterase aktiviteter . En fælles APE1
polymorfi, T1349G (rs3136820), blev tidligere vist at være forbundet med risiko for kræft.

Målsætning

Vi hypotese, at den APE1
T1349G polymorfi er også forbundet med risiko for mavekræft.

Metoder

i et hospital-baseret case-kontrol undersøgelse af 338 case patienter med nyligt diagnosticeret mavekræft og 362 kræft-fri kontrol frekvens-matches af alder og køn, vi genotypebestemmes den T1349G polymorfi og vurderet sine associationer med risiko for mavekræft.

Resultater

i forhold til APE1
TT genotype, enkeltpersoner med varianten TG /GG genotyper havde en signifikant øget risiko for mavekræft (odds ratio = 1,69, 95% konfidensinterval = 1,19-2,40), hvilket var mere udtalt blandt undergrupper af alderen ≤60 år, mand, nogensinde rygere, og stadigt drikkende. Yderligere analyser viste, at de variante genotyper blev forbundet med en øget risiko for diffus-typen, lav dybde af tumor infiltration (T1 og T2), og lymfeknudemetastaser mavekræft.

Konklusioner

APE1
T1349G polymorfi kan være en markør for udvikling af mavekræft i den kinesiske befolkning. Større undersøgelser er at validere disse resultater i forskellige befolkningsgrupper

Henvisning:. Gu D, Wang M, Wang S, Zhang Z, Chen J (2011) DNA Repair Gene APE1
T1349G Polymorfi og risikoen for gastrisk kræft i en kinesisk Befolkning. PLoS ONE 6 (12): e28971. doi: 10,1371 /journal.pone.0028971

Redaktør: Paolo Peterlongo, IFOM, Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare, Italien

Modtaget: 19 oktober, 2011; Accepteret: November 18, 2011; Udgivet: December 19, 2011

Copyright: © 2011 Gu 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:. Denne undersøgelse blev delvist støttet af National Natural Science Foundation of China (81071641), Natural Science Foundation i Jiangsu-provinsen (BK2010120), og Science Project og Program for Nanjing (201.001.099). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

mavekræft er den fjerde mest almindelige kræftform og den anden hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald på verdensplan, cirka 700.000 mennesker dør af denne malignitet hvert år, og det forventes omkring 1,1 millioner nye tilfælde i 2010 [1]. I Kina blev det forudsagt at rangere som den tredje mest almindelige kræftform i 2005, med 0,3 millioner dødsfald og 0,4 millioner nye tilfælde fra mavekræft [2]. Selv om det er velkendt, at miljømæssige faktorer, kostvaner og Helicobacter pylori
infektion er forbundet med risikoen for mavekræft, vært genetiske faktorer kan være en af ​​de mest kritiske agenter i gastrisk carcinogenese. Præsentation af mavekræft i unge patienter er ofte forbundet med familiær klyngedannelse [3].

DNA-skader forårsaget af udefra kommende kræftfremkaldende stoffer eller af endogene metaboliske processer kan omdannes til genmutationer, der fører til genomisk ustabilitet og malign transformation [4] . Genetiske variationer i DNA-reparation gener kan modulere DNA-reparation kapacitet og dermed ændre kræftrisikoen. Omkring 150 humane DNA reparation gener er blevet identificeret til data [5]. De samarbejder i forskellige veje, der er specialiseret i reparation af de forskellige typer af DNA-skader [6], [7]. Blandt disse veje, har base excision reparation (BER) vej, som muligvis håndterer det største antal af cytotoksiske og mutagene base-læsioner, været forbundet med risiko for kræft [8].

Den menneskelige apurin- /apyrimidinisk endonuklease ( APE), APE1
(også kendt som APE
, APEX
, og REF-1
), er involveret i BER vej [9 ]. APE1
gen er placeret på kromosom 14q11.2-Q12, og består af fem exoner spænder 2.21 kb. Ved hydrolyse 3'-blokerende fragmenter fra oxideret DNA, APE1
producerer normale 3'-hydroxyl nucleotid termini, der er nødvendige for DNA-reparation syntese og ligering ved enkelt- eller dobbeltstrengede brud [10], [11] . I alt 18 polymorfier i APE1
er blevet rapporteret [12], men det mest omfattende undersøgt polymorfi er T til G transversion (T1349G, også kendt som Asp148Glu, rs3136820).

For nylig vi har gennemført en meta-analyse af alle støtteberettigede case-control studier at estimere APE1
T1349G polymorfi og risiko for kræft, herunder lungekræft, blærekræft, colorectal cancer, brystcancer, pancreascancer, hoved og halscancer, leukæmi, kræft i spiserøret, biliær cancer tarmkanalen, thyroidcancer, og prostatacancer [13]. Vi fandt, at APE1
T1349G variant genotyper var forbundet med en moderat øget risiko for alle typer kræft (OR = 1,08, 95% CI = 1,00-1,18 i en dominerende model), hvilket tyder på, at denne polymorfi er en lav -penetrance risikofaktor for udviklingen af ​​kræft [13]. For nylig rapporterede nogle undersøgelser APE1
T1349G polymorfi var forbundet med mavekræft risiko og prognose [14], [15], [16], [17]. Men disse epidemiologiske resultater forbliver modstridende snarere end overbevisende.

I den foreliggende undersøgelse, at undersøge effekten af ​​ APE1
T1349G polymorfi på risikoen for mavekræft, vi genotypebestemmes den polymorfi og evalueres sammenhængen mellem den APE1
T1349G polymorfi og risikoen for mavekræft i vores løbende, hospital-baseret, case-kontrol undersøgelse i en kinesisk befolkning.

Materialer og metoder

etik Statement

den etiske komité af Nanjing Medical University har godkendt forsøgsprotokol. Under epidemiologiske interviews, blev skriftligt informeret samtykke gives til alle fag. Desuden uddannet forskning personale administreret en standard spørgeskema at få oplysninger om demografiske karakteristika.

Undersøgelse emner

De detaljerede metoder til at rekruttere forsøgspersoner til denne undersøgelse er blevet beskrevet tidligere [18]. Kort fortalt 338 nydiagnosticerede, histopatologisk bekræftet gastrisk kræftpatienter og 362 kræft-fri kontrolpersoner blev rekrutteret fra byerne Yangzhong og Yixin, to regioner med høj forekomst og dødelighed af gastrisk kræft i Jiangsu-provinsen i Kina mellem marts 2006, og juli 2008 . udelukkelseskriterierne omfattede tidligere kræft, spredt kræft fra andre eller ukendte oprindelser, og tidligere strålebehandling eller kemoterapi. Kontroller blev frekvens-matches til de sager, alder (± 5 år) og køn. De kræft-fri kontrolpersoner blev rekrutteret fra dem, der søgte sundhedspleje, der bor i de samme boligområder. Før ansættelsen blev informeret samtykke opnået fra hver af de støtteberettigede emner. For hver enkelt, blev demografiske oplysninger samt data om rygning brug status og alkohol fremstillet ved face-to-face interviews. Personer, der røget en gang om dagen i mere end 1 år blev defineret som nogensinde rygere. Nogensinde rygere, der havde rygestop i mere end 1 år blev defineret som tidligere rygere, og de øvrige rygere som nuværende rygere. Personer, der forbruges en eller flere alkoholiske drikke om ugen i mindst 1 år blev anset nogensinde drikker, og resten blev defineret som aldrig drikker. Efter interview blev ca. 5 ml veneblod opsamlet fra hver deltager.

Genotypebestemmelse

Genomisk DNA blev ekstraheret fra perifere blodlymfocytter ved proteinase K-fordøjelse, efterfulgt af phenol-chloroform-ekstraktion og ethanolfældning [19]. APE1
T1349G polymorfi blev bestemt under anvendelse af polymerasekædereaktionen-restriktionsfragmentlængde-polymorfisme (PCR-RFLP) -metoden, som tidligere er blevet beskrevet [20], [21]. Vi har designet primeren 5'-TAATTCTGTTTCATTTCTATAGGCTA-3 '(fremad) og 5'-TGCATTAGGTACATATGCTGTT-3' (tilbage) til at forstærke målet fragment af APE1
. Prøver blev underkastet denaturering ved 95 ° C i 5 minutter, efterfulgt af 30 cykler af opvarmning ved 95 ° C i 30 s, annealing ved 55 ° C i 40 s, derefter forlængelse ved 72 ° C i 45 s, og en endelig inkubation ved 72 ° C i 10 min. PCR-produkterne af 108 bp blev fordøjet af FspB
restriktionsenzym, for at identificere genotyper af den T1349G polymorfi. Efter enzymfordøjelse varianten G allelen producerede 2-fragmenter af 82-bp og 20 bp, og vildtype-T-allel resulterede i en enkelt 108-bp fragment.

genotypen blev udført af to personer uafhængigt i en blind måde. Omkring 10% af prøverne blev tilfældigt udvalgt til bekræftelse, og resultaterne var helt overensstemmende.

Statistisk analyse

Forskelle mellem cases og kontroller i udvalgte demografiske variabler, rygning status, alkoholforbrug, og hver allel og genotype af polymorfismer af APE1
genet blev vurderet ved anvendelse af Chi-square test. Chi-square test blev også anvendt til at vurdere forskellen mellem APE1
polymorfi og clinicopathologic egenskaber. Foreningerne mellem APE1
genotyper og risikoen for mavekræft blev estimeret ved at beregne odds ratio (OR) og deres konfidensintervaller 95% (CIS) fra ubetinget univariate og multivariate logistiske regressionsanalyser. Disse analyser blev gentaget ved stratificering for køn (mand, kvinde), rygning status (aldrig, nogensinde) og drikke status (nej, ja). For stratificering efter alder, blev alderen cutoff på 60 år anvendt i denne undersøgelse, da det var den mediane alder af de rekrutterede patienter og kontroller. Desuden blev de genotypiske-specifikke risici også estimeret separat for mavemunden /noncardia tumorsted, intestinale /diffus histotype, T1 /T2 /T3 /T4 dybde tumor infiltration og negativ /positiv lymfeknude metastaser. Hardy-Weinberg ligevægt af kontrol 'genotype distributioner blev testet af en goodness-of-fit chi-square test. To-sidet test af statistisk signifikans blev gennemført ved hjælp af SAS-software (version 8.2, SAS Institute, Inc., Cary, NC).

Resultater

Fordeling af udvalgte karakteristika mellem mavekræft cases og kontrolpersoner er sammenfattet i tabel 1. Ifølge genotype resultater og spørgeskemadata, vi medtaget 338 gastrisk kræfttilfælde og 362 kræft-fri kontrol, der havde alle disse data i denne analyse. Den gennemsnitlige alder ved diagnose for mavens kræfttilfælde var 61,7 år (standardafvigelse (SD) ± 12,3), og gennemsnitsalder ved konstatering for kontrollen var 62,4 år ((SD) ± 10,5). Der var ingen statistisk signifikante forskelle mellem sager og kontroller i fordelingen af ​​alder og køn. højere forekomst af at ryge og drikke, er dog forbundet med mavekræft ( P
< 0,05). Endvidere patienter med cancer i mavens mavemunden og ikke-mavemunden var 143 (42,3%) og 195 (57,5%), henholdsvis. De histologiske typer var 192 (56,8%) for tarm og 146 (43,2%) for diffus mavekræft. For dybden af ​​tumor infiltration, T1, T2, T3 og T4 var 104 (30,8%), 64 (18,9%), 126 (37,3%), og 44 (13,0%), henholdsvis. Og positive lymfeknuder blev identificeret i 174 (51,5%) tilfælde.

genotype og allelfrekvenserne af APE1
T1349G polymorfi blandt cases og kontroller, og de foreninger med risiko for mavekræft er vist i tabel 2. Hyppigheden af ​​TT, TG, og GG genotyper var 20,4%, 54,7% og 24,9% i cancer gruppe, versus 30,4%, 50,5% og 19,1% hos normale raske individer, hhv. Hyppigheden af ​​G-allelen var 52,2% blandt de tilfælde, hvilket var betydeligt større end i kontrollerne 44,3% ( P
= 0,003). En efterfølgende analyse afslørede en signifikant association af heterozygote (TG) og homozygote (GG) variant genotype APE1
T1349G med risiko for mavecancer (OR = 1,61, 95% CI = 1,12-2,32 for TG versus TT og OR = 1,92, 95% CI = 1,23-2,99 for GG versus TT, henholdsvis). Desuden fandt vi, at personer med variant TG /GG genotyper havde en signifikant højere risiko for mavekræft end dem med TT genotypen (OR = 1,69, 95% CI = 1,19-2,40). Yderligere stratificerede analyser viste, at den øgede risiko var mere tydelig i undergrupper af aged≤60 år (OR = 2,00, 95% CI = 1,11-3,61), mand (OR = 1,65, 95% CI = 1,07-2,55), nogensinde rygere ( OR = 2,00, 95% CI = 1,14-3,05), og nogensinde drikker (OR = 2,18, 95% CI = 1,18-4,03) (tabel 3). Men på grund af den begrænsede undersøgelse stikprøvestørrelse, alle resultaterne fra stratificerede analyser var, foreløbig.

associering mellem Det APE1
T1349G polymorfi og clinicopathologic karakteristika gastrisk kræftrisiko stratificeret på tumor site, histologiske type, dybde af tumor infiltration og lymfeknudemetastaser er vist i tabel 4. Statistisk analyse viste en signifikant association af TG /GG genotyper med risiko for cardia tumor- og ikke-cardia tumor (OR = 1,61, 95% CI = 1,01-2,56 og OR = 1,79, 95% CI = 1,17-2,73, henholdsvis). Statistisk set blev opdaget en tendens til en højere risiko for diffus type mavekræft for TG /GG genotyper (OR = 2,09, 95% CI = 1.29-3.42), men der var ingen signifikant forskel mellem tarm-gastriske kræft og normale kontroller (OR = 1,46, 95% CI = 0,97-2,20). Yderligere lagdeling analyse af dybden af ​​tumor infiltration viste, at den øgede risiko var mere udtalt mellem T1 (OR = 2,73, 95% CI = 1,50-4,99) og T2 (OR = 2,17, 95% CI = 1,08-4,33), men der var ingen signifikante forskelle mellem fordelinger i undergrupper af T3 og T4 (OR = 1,28, 95% CI = 0,80-2,04, og OR = 1,26, 95% CI = 0,61-2,60, henholdsvis). Desuden var der en signifikant øget risiko lymfeknude-positiv mavekræft (OR = 1,80, 95% CI = 1,16-2,80), mens der ikke er i node-negative mavekræft (OR = 1,62, 95% CI = 0,99-2,51) med TG /GG genotyper sammenlignet med TT genotypen.

diskussion

i dette hospital-baseret case-kontrol undersøgelse, vi undersøgt sammenhængen mellem APE1
T1349G polymorfi og risiko for mavecancer i kinesiske populationer. Vi fandt, at T1349G polymorfi medvirket til risikoen for mavekræft, som mere blev udtalt blandt undergrupper af aged≤60 år, mandlige, nogensinde rygere og nogensinde drikker. Endvidere blev T1349G polymorfi forbundet med en øget risiko for diffus-typen, lav dybde af tumor infiltration (T1 og T2), og lymfeknudemetastaser mavekræft.

APE1 er et essentielt enzym i BER pathway, som er den primære mekanisme for reparation af DNA-skade forårsaget af iltning og alkylering [7]. Den T1349G polymorfisme er den mest almindelige polymorfisme, der resulterer i enkelt aminosyresubstitution er blevet identificeret i den almindelige befolkning [12]. Det er ikke blevet bestemt, hvis G variant allelen har en indvirkning på endonuclease og DNA bindende aktiviteter [22]. Imidlertid har GG-genotypen været forbundet med signifikant forlænget cellecyklus G2 forsinkelser sammenlignet med TT og TG genotyper, hvilket antyder, at denne aminosyresubstitution kan bidrage til overfølsomhed over for ioniserende stråling [23]. Vores undersøgelse viste, at G-varianten allelen var forbundet med en signifikant øget risiko for mavekræft, hvilket er i overensstemmelse med vores tidligere offentliggjorte meta-analyseresultater [13]. I tidligere undersøgelser, Canbay et al. [15] fundet signifikante forskelle i hyppigheden af ​​G allel af APE1
T1349G polymorfisme mellem gastrisk kræftpatienter og kontrolpersoner i en tyrkiske befolkning. Alligevel Palli et al. [16] ikke overholdt signifikant sammenhæng af denne polymorfi med mavekræft i deres undersøgelse. Årsagen til disse forskellige fund er fortsat uklart, som kunne på grund af små stikprøvestørrelser eller etnisk mangfoldige.

I Desuden fandt vi, at T1349G polymorfi var forbundet med øget risiko for mavekræft blandt undergrupper af yngre forsøgspersoner ( age≤60 år), men ikke ældre patienter. Svagt immunsystem og overvældende akkumuleret eksponering for miljømæssige kræftfremkaldende stoffer i ældre personer kan forklare den aldersforskellen vi observerede [24]. De ældre individer er på et højere risiko for mavekræft, hvilket er mere sandsynligt på grund af den aldrende effekt snarere end direkte genetiske virkninger. Derfor kan variationen i APE1
gen være mere indflydelsesrige i tidlig debut mavekræft, selv om dette resultat har brug for flere bekræftelser. Tobaksrøg indeholder hundredvis af kemikalier, som utvetydigt blev oprettet som den vigtigste sygdomsfremkaldende faktor for mavekræft [25]. Vores resultater viste, at risikoen forbundet med den T1349G polymorfi var mere tydelig i rygere. Dette kan skyldes, cigaretrøg genererer reaktive oxygenarter produktion og inducerer DNA-addukter [26]. Undersøgelser har rapporteret, at stigningen alkoholindtagelse kan øge risikoen for kræft, herunder gastrisk kræft [27]. Konsekvent, vores resultater viste også, at patienter, der nogensinde har indtaget alkohol med T1349G polymorfi har en øget risiko for mavekræft. Dog kan vores lille stikprøve ikke har en tilstrækkelig effekt til at opdage den betydelige gen-miljø interaktion; derfor er der behov for større studier med mere detaljerede data eksponering af miljøet for at verificere disse resultater.

Intestinal og diffuse typer har forskellig epidemiologi og patogenese. Den tarm-typen mavekræft er international variation og dominerer i højrisiko-geografiske områder, især i Japan, Korea og Kina, mens den diffuse type mavekræft har ensartede geografiske fordelinger [28], [29]. Miljømæssige faktorer er blevet foreslået at spille en vigtig rolle i ætiologien af ​​intestinal type gastrisk cancer og genetiske modtagelighed faktorer kan bidraget mere til diffust-typen udvikling mavekræft. Interessant fandt vi, at effekten af ​​den T1349G polymorfi var forbundet med diffust-typen gastrisk cancer, men ikke tarm-typen mavekræft. Endvidere fandt vi, at T1349G polymorfisme var forbundet med en øget risiko for lav dybde af tumor infiltration (T1 og T2), og lymfeknudemetastase gastrisk cancer, der kan tjene som en biomarkør for gastrisk cancer metastase. Men fordi påviselig effekt størrelse i vores undersøgelse var relativt lille (n = 11 for TT genotypen i T1 og T2 undergrupper), den kliniske anvendelighed af vores resultater bør fortolkes med forsigtighed. Endvidere at den biologiske mekanisme i forhold til APE1
variant, APE1
genekspression, og mavekræft udvikling og metastase stadig blive udforsket.

Som konklusion, vores undersøgelse tyder på, at APE1
T1349G polymorfi kan være forbundet med risiko for gastrisk udvikling kræft i kinesiske befolkningsgrupper. Store populationsbaserede prospektive studier med forskellige etniske befolkningsgrupper er berettiget til at verificere disse resultater.

• PLoS ONE: Variationer i Helicobacter pylori Cytotoksin-associerede gener og deres indflydelse i Progression til Gastric Cancer: Konsekvenser for Prevention
• PLoS ONE: nedregulering af RPL6 af siRNA Forhindrer spredning og cellecyklusprogression for Human mavekræft cellelinier