PLoS ONE: Genetische Varianten in Epidermal Growth Factor Receptor Pathway-Gene und Risiko von Plattenepithelkarzinomen des Ösophagus und Magenkrebs in einem chinesischen Bevölkerung

Abstrakt

Der epidermale Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) Signalweg reguliert Zellproliferation, Differenzierung und Überleben, und wird häufig in der Speiseröhre und Magen-Krebs dysreguliert. Nur wenige Studien haben untersucht umfassend die Assoziation zwischen Keimbahn genetische Varianten im EGFR-Signalweg und das Risiko von Speiseröhre und Magen-Krebs. Basierend auf einer genomweiten Assoziationsstudie in einer Population Han-Chinesen, untersuchten wir 3443 SNPs in 127 Genen im EGFR-Signalweg für 1942 Plattenepithelkarzinomen des Ösophagus (ESCCs), 1758 Magenkrebs (GCs) und 2111 Kontrollen. SNP-Level-Analysen wurden mittels logistischer Regressionsmodelle durchgeführt. Wir wendeten das Resampling-basierte adaptive Rang verkürzten Produktansatz der Gen- und Weg-Ebene Assoziationen zu bestimmen. Der EGFR Weg war signifikant mit GC-Risiko ( P
= 2,16 x 10 ^{-3) zugeordnet ist. Gene-Ebene gefunden Analysen 10 Genen, die mit GC in Verbindung gebracht werden, einschließlich FYN
, MAPK8
, MAP2K4
, GNAI3
, MAP2K1
, TLN1
, PRLR
, PLCG2
, RPS6KB2
und PIK3R3
( P
< 0,05). Für ESCC, wir haben einen signifikanten Weg-Ebene Assoziation nicht beobachten ( P
= 0,72), aber Gen-Ebene Analysen Assoziationen zwischen vorgeschlagen GNAI3
, CHRNE
PAK4
, WASL
und JUCKEN
und ESCC ( P
< 0,05). Unsere Daten deuten auf einen Zusammenhang zwischen bestimmten Genen im EGFR-Signalweg und das Risiko von GC und ESCC. Weitere Studien sind gerechtfertigt, diese Assoziationen zu validieren und die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen}

Citation:. Li W-Q, Hu N, Wang Z, Yu K, Su H, Wang L, et al. (2013) Genetische Varianten in Epidermal Growth Factor Receptor Pathway-Gene und Risiko von Plattenepithelkarzinomen des Ösophagus und Magenkrebs in einem chinesischen Bevölkerung. PLoS ONE 8 (7): e68999. doi: 10.1371 /journal.pone.0068999

Editor: Valli De Re, Centro di Riferimento Oncologico, IRCCS National Cancer Institute, Italien in

Empfangen: 24. März 2013; Akzeptiert: 4. Juni 2013; Veröffentlicht am: 18. Juli 2013

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Finanzierung:. Die Shanxi Ober Gastrointestinal Cancer Genetics Projekt von der National Cancer Institute (NCI) Vertrag NO2-SC-66211 mit der Shanxi Cancer Hospital unterstützt wurde und Institute. Die Nutrition Intervention Trials von NCI unterstützt wurden Verträge NO1-SC-91030 und HHSN261200477001C mit dem Krebsinstitut der Chinesischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften. Die aktuelle Analyse wurde durch die Interne Research Program der National Institutes of Health (NIH), NCI und der Abteilung für Krebs-Epidemiologie und Genetik unterstützt. Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerfassung und Analyse, Entscheidung oder Vorbereitung des Manuskripts zur Veröffentlichung

Konkurrierende Interessen:. Die Autoren haben folgende Interessen. Carol Giffen und Xiaoqin Xiong eingesetzt von Information Management Services, Inc. Es gibt keine Patente, Produkte in der Entwicklung oder in Verkehr gebrachten Produkten zu erklären. Dabei werden nicht die Einhaltung der Autoren ändern, um alle Politiken PLoS ONE auf den Austausch von Daten und Materialien, wie für Autoren online in der Anleitung beschrieben.

Einführung

ERBBs oder Faktor-Rezeptoren des epidermalen Wachstums (EGFRs gehören) an den Rezeptor-Tyrosinkinase (RTK) -Superfamilie und sind wichtige signal~~POS=TRUNC in normalen physiologischen Bedingungen [1], [2]. Zum Beispiel ligandgebundene EGFRs sind Regulatoren der Zellzyklus, Proliferation, Überleben, Invasion und andere Krebs beitragen Verfahren [3], [4]. Daher überrascht es nicht, die Mitglieder der EGFR-Familie, insbesondere EGFR (auch bekannt als ErbB1 oder HER1) und ERBB2 (HER2), wurden in der Entwicklung zahlreicher Krebserkrankungen des Menschen beteiligt und sind als therapeutische Ziele verfolgt [3], [4] [5]. In Bezug auf die Speiseröhre und Magen-Krebs, eine höhere EGFR und ErbB2 Ebenen haben mit schlechten Speiseröhren- und Magenkrebs Überleben [4], [6], [7] korreliert. Therapien, die EGFR-Familie Targeting wurde gezeigt, dass der Speiseröhre und Magenkrebs Prognose verbessern [4]. Mehrere Studien haben auch somatische Mutationen von Genen in der EGFR-Familie in der Speiseröhre und Magen-Krebs [8], [9], [10], [11], [12] offenbart. Darüber hinaus hat eine Rolle für nachgeschaltete Signalisierung der EGFR-Familie auch gefunden worden, mit Molekülen in dem MAPK /ERK-Weg in der Speiseröhre und Magen-Krebs beteiligt aktiviert [13], [14], [15].

Angesichts der Bedeutung dieses Weges, der genetischen Variationen in EGFR-signal~~POS=TRUNC könnten mit Prädisposition korrelieren zu der Speiseröhre und Magen-Krebs. Jedoch nur wenige Studien haben die Rolle der Keimbahn single nucleotide polymorphisms (SNPs) in dieser Krebsarten untersucht. Diese wenigen früheren Studien hatten nur Abdeckung der Gene in diesem Weg begrenzt [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23]. Obwohl SNPs in diesem Weg nicht erreicht genomweite Bedeutung in der veröffentlichten genomweite Assoziationsstudien (GWAS) [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], eine solche Kriterien können zum Nachweis von bescheidenen Vereinigungen zu konservativ sein. Daher kann Pfadanalyse helfen wichtige genetische Beiträge, deren einzelne Effektgrößen zu identifizieren, zu klein sein, um die GWAS Signifikanzkriterien nachgewiesen zu werden [33], [34]. Auf der Grundlage unserer GWAS Daten in ethnischen Chinesen [24], wir umfassend evaluiert Assoziationen zwischen genetischen Varianten im EGFR-Signalweg und das Risiko von Plattenepithelkarzinomen des Ösophagus (ESCC) und Magenkrebs (GC) 1942 ESCC Fälle, 1758 GC Fällen ( 1126 Fälle von Kardia Krebs (GCA) und 632 von Magen noncardia Krebs (GNCA)) und 2111 Kontrollen in der Region Taihang Berg von China leben, ein Gebiet mit einem hohen Risiko von ESCC und GC.

Werkstoffe und Methoden

Ethik Statement

die Shanxi oberen Gastrointestinaltrakt (UGI) Cancer Genetics Project (Shanxi, bei ClinicalTrials.gov als NCT00341276 registriert), erhalten eine schriftliche Einverständniserklärung von den Themen, die Shanxi Mutter Studie teilnehmen und die Gesamt GWAS (aktuelle Studie) und die ganze Verfahren wurden von Shanxi Cancer Hospital und Institute Institutional Review Board genehmigt. Die Linxian Nutrition Intervention Trials (NIT, bei ClinicalTrials.gov als NCT00342654 registriert), erhalten eine schriftliche Einverständniserklärung von den Themen der NIT Eltern Studie und die Gesamt GWAS (aktuelle Studie) und die ganze Verfahren wurden von Cancer Institute der Chinesischen Akademie der zugelassenen teilnehmen Medical Sciences Institutional Review Board. Das NCI Special Studies Institutional Review Board genehmigt die beiden Shanxi und NIT Eltern Studien sowie die Gesamt GWAS (aktuelle Studie).

Studienpopulation

Die Teilnehmer der Studie von zwei oberen Magen-Darm eingeschrieben waren ( UGI) führten Projekte Krebs im Bereich Taihang Berg in China: die Shanxi und NIT-Studie. Die Shanxi Studie wurde 1997 begonnen und hatte eine Fall-Kontroll-Teil und einen Fall nur Teil. Wir nahmen neu diagnostizierten, histologisch bestätigt ESCC und GC Fällen und im Fall-Kontroll-Teil dieser Studie, Alter (± 5 Jahre) -, Sex- und Nachbarschaft abgestimmte Kontrollen wurden innerhalb von 6 Monaten nach der Identifizierung eingeschrieben von jeweils [35]. Blutproben wurden bei der Einschreibung gesammelt. Die NIT wurden 1985 in Linxian eingeleitet und getestet, um die Wirkung von mehreren Vitaminen und Mineralkombinationen täglich genommen für bis zu sechs Jahre auf das Ergebnis der Speiseröhre und Magen-Krebs [36]. Wir sammelten Blut in den Jahren 1999 und 2000 speziell DNA von NIT Teilnehmer zu erhalten. Während des Follow-up bis zum 31. Dezember 2010 alle neu diagnostizierten, histologisch gesichertem ESCC und GC Fällen zusammen mit Kontrollen von einem alters- und geschlechts geschichtete Stichprobe zufällig Subkohorte wurden in der aktuellen genetischen Analyse einbezogen. Alle untersuchten Speiseröhrenkrebs waren ESCC, und alle GCs waren Adenokarzinome. GCAs wurden als solche definiert, in der proximalen 3 cm des Magens befindet, während GNCAs die in dem Rest des Magens wurden.

Gene und
SNP Selection

Wir führten eine umfangreiche Literatursuche der EGFR Pathway-Gene [1], [2], [3], [4], [5]. Ein Gen, wurde in unserer Analyse einbezogen, wenn sie in mindestens einem der folgenden Datenbanken verwiesen wurde: ErbB-Signalweges in KEGG (http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?pathway:map04012, abgerufen Dec 20, 2012), EGF Weg in BioCarta Signalisierung (http://www.biocarta.com/pathfiles/h_egfPathway.asp, abgerufen 20. Dezember 2012), oder ErbB-Rezeptor-Signal, ErbB2 /ErbB3-Signalisierung, EGF-Rezeptor-Signal oder ErbB4-Signalweg in der Pathway Interaktion Datenbank NCI (http://pid.nci.nih.gov/browse_pathways.shtml, abgerufen 20. Dezember 2012). Wir identifizierten insgesamt 131 EGFR Pathway-Gene. Keine SNPs abgebildet AREGB
, EIF4EBP1
, PAK3
und SHC1
in unserem Datensatz, so dass 127 Gene (Tabelle S1) für die Analyse. Insgesamt 3443 SNPs sich innerhalb dieser Gene und deren flankierende Bereiche (20 kb stromaufwärts und 10 kb downstream), mit einer kleineren Allelfrequenz von > 1% (in den Fällen und Kontrollen kombiniert) wurden in unserer Analyse und die vollständige Liste dieser SNPs wurden in Tabelle S2.

Genotypisierung und Qualitätskontrolle

Genomweite weite~~POS=HEADCOMP Scan wurde durchgeführt unter Verwendung des Illumina 660W Array, das in unserer veröffentlichten GWAS auf UGI Krebs detailliert gezeigt [24 wurde ]. Nach diesem Bericht, scannten wir weitere Themen auf der gleichen Plattform auf der gleichen Anlage. Die ursprünglichen und zusätzlichen Gegenstand Scandaten unterzog sich eine ähnliche Verarbeitung und Qualitätskontrolle Filter Metriken. Ausgeschlossen wurden SNPs mit einem fehlenden Rate > 5%, Patienten mit einer Abschlussquote aller SNPs < 94%, Patienten mit abnormalen Heterozygotie Werte bedeuten (> 30% oder < 25%), Geschlecht diskordanten Themen oder unerwartete doppelte Paaren. phs000361.v1: Die GWAS Daten über UGI Krebs in den Studienpopulationen haben sich auf die Datenbank von Genotypen und Phänotypen (dbGaP, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/, Studienzugangsnummer hinterlegt. p1).

die statistische Analyse

Wir haben den Zusammenhang zwischen Genen in der EGFR-Signalweg und das Risiko von ESCC und GC untersucht. Zur Durchführung der Analyse Gen-Ebene, die wir durch zunächst aus SNP-Level-Analyse. Wir berechneten die Odds Ratios (OR) und 95% Konfidenzintervall (CI) für Risiko von ESCC oder GC in Verbindung mit einem geringfügigen Allel für jeden SNP unbedingten logistischen Regression in einem additiven Modell, Anpassung für Alter, Geschlecht und Studie ( Shanxi oder NIT). Wir haben nicht Bevölkerungsschichtung betrachten, weil es keine Beweise für erhebliche Probleme bei der Bevölkerung Unterbau war [24]. Wir haben ein dominantes Modell für SNPs, wenn die erwartete Anzahl von Themen, die kleinere Allel weniger war als fünf.

Gene-Ebene Verbände wurden dann unter Verwendung der adaptiven Rang abgeschnitten Produkt (ARTP) Ansatz, berechnet, die Rang-Anwendung verkürztes Teststatistiken und eine Permutation basierten Stichprobenverfahren (1.000.000 resamplings) [34]. Assoziationssignale über einen Satz von SNPs innerhalb eines Gens kombiniert wurden, während für SNP Kopplungsungleichgewichts (LD) Strukturen und multiple Vergleiche ausmacht. Wir untersuchten auch die Vereinigung des gesamten EGFR Weg mit ESCC und GC, die die Verbindungen zwischen verschiedenen Ergebnisse und die Gene innerhalb des Weges global kombiniert. Wir nutzten die ARTP Methode mit 1.000.000 resamplings eine einzige Zusammenfassung Weg-Ebene zu erhalten, P
-Wertes für jede Krebsart.

Im Sekundäranalysen können wir zusätzlich für das Zigarettenrauchen eingestellt (je oder nie ), Alkoholkonsum (je oder selten /nie), und Familiengeschichte von UGI Krebs (ja oder nein). Da die Ergebnisse dieser SNP-Ebene Sekundäranalysen, wie sie von den primären Modelle im Wesentlichen ähnliche Ergebnisse zeigten, präsentieren wir nur die primäre in der Papieranalysen.

Wir testeten den Zusammenhang zwischen SNPs und ESCC und GC von Untergruppen des Geschlechts , Rauchen, Alkoholkonsum und Familiengeschichte von UGI Krebs. Die P
für Wechselwirkungen zwischen SNPs und diese Variablen wurden mit likehood Verhältnis Tests untersucht

Die statistische Signifikanz für Gen- und Weg-basierte Analysen als definiert wurde P
<. 0,05. Da keiner der SNPs der Bonferroni korrigierten Signifikanzniveau erreicht (1,45 x 10 ^{-5, 0,05 /3443 SNPs), Analysen, statistische Signifikanz für die SNP-Ebene wurde definiert als P
< 0,001. Statistische Analysen wurden mit R Sprache durchgeführt. Wir untersuchten die Kopplungsungleichgewicht (LD) zwischen SNPs in spezifischen Genregionen mit Haploview Version 4.1.}

Ergebnisse

• PLoS ONE: Die Validierung des Memorial Sloan-Kettering Cancer Center Nomogramm krankheitsspezifische Überleben nach R0-Resektion in einem chinesischen Magenkrebs Population
• PLoS ONE: Pyruvatkinase M2 eine Doppelrolle spielt auf Verordnung des EGF /EGFR-Signalisierung via E-Cadherin-abhängige Weise in Magenkarzinomzellen