PLOS ONE: la variation génétique dans la région 3-Untranslated de NBN Gene est associée à des risques de cancer gastrique dans une population chinoise

Résumé

NBN
joue un rôle crucial dans la carcinogenèse en tant que composant de base pour les deux recombinaison homologue (HR) et cassures double brin (NHEJ) ADN de fin de rejoindre non homologues ( DSB) les voies de réparation. variants génétiques du gène NBN
ont été associés à des cancers multiples risques, ce qui suggère l'effet pléiotropique sur le cancer. Nous émettons l'hypothèse que les variants génétiques du gène NBN
peuvent modifier le risque de cancer de l'estomac. Pour tester cette hypothèse, nous avons évalué l'association entre quatre polymorphismes nucléotidiques potentiellement fonctionnels dans NBN et le risque de cancer gastrique dans une étude cas-témoins de 1.140 cas de cancer gastrique et 1.547 contrôles dans une population chinoise. Nous avons constaté que l'allèle de rs10464867 (G > A) était significativement associée à une diminution du risque de cancer de l'estomac (odds ratio [OR] = 0,81, intervalle de confiance à 95% [IC 95%] = 0,71 à 0,94; P
= 4,71 × 10 ^{-3). En outre, l'association entre un allèle de rs10464867 et une diminution du risque de cancer de l'estomac a été plus significative chez les personnes âgées (par allèle OR = 0,72 [0,59 à 0,88], P
= 1,07 × 10 -3 ), et les individus de sexe masculin (par allèle OR = 0,73 [0,62 à 0,87], P
= 3,68 × 10 -4). Nous avons également procédé à une analyse des haplotypes et identifié que le NBN
A _{rs10464867G rs14448G rs1063053 haplotype confère un effet protecteur plus fort sur le cancer gastrique (OR = 0,76 [0,65 à 0,89], P
= 6,39 × 10 -4). En résumé, ces résultats indiquent que les variants génétiques à gène NBN de peuvent contribuer à la susceptibilité au cancer gastrique et peuvent en outre faire progresser notre compréhension de NBN de gène dans le développement du cancer.}}

Citation : Sun P, Du J, Zhu X, Ren C, Xie L, Dai N, et al. (2015) Variation génétique dans la région 3 'non traduite de NBN de gène est associée à des risques de cancer gastrique dans une population chinoise. PLoS ONE 10 (9): e0139059. doi: 10.1371 /journal.pone.0139059

Editeur: Yifeng Zhou, Medical College de l'Université Soochow, CHINE

Reçu 30 Juin 2015; Accepté 7 Septembre 2015; Publié le 24 Septembre, 2015

Droit d'auteur: © 2015 Sun et al. Ceci est un article en accès libre distribué sous les termes de la licence Creative Commons Attribution, qui permet une utilisation sans restriction, la distribution et la reproduction sur tout support, pourvu que l'auteur et la source originelle sont crédités

Données disponibles: Tous ensemble de données les fichiers sont disponibles à partir de la base de données Dryade. (DOI: http://dx.doi.org/10.5061/dryad.0k0n5)

financement: 81230067, http://www.nsfc.gov.cn/, national Natural science Foundation de Chine, HS; 81422042 et 81373090, http://www.nsfc.gov.cn/, National Natural Science Foundation de Chine, GJ; BK20130042, http://www.jstd.gov.cn/, Agence des sciences et de technologie de la province du Jiangsu, en Chine, GJ; BL2012008, http://www.njkj.gov.cn/, comité de la technologie de Nanjing, en Chine, HS science et; http://www.jiangsu.gov.cn/, gouvernement de la province du Jiangsu, en Chine, HS; Science Foundation pour jeunes universitaires émérites dans le Jiangsu (BK20130042); Province du Jiangsu science clinique et projets de technologie (Clinical Research Center, BL2012008); et le Programme Priorité académique pour le développement de Jiangsu établissements d'enseignement supérieur (santé publique et médecine préventive). Les bailleurs de fonds ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, la collecte et l'analyse des données, la décision de publier, ou de la préparation du manuscrit

Intérêts concurrents:.. Les auteurs ont déclaré aucun conflit d'intérêts existent

Introduction

le cancer gastrique est le système digestif des tumeurs malignes les plus courantes du monde. La Chine porte le plus lourd fardeau du cancer gastrique du monde. On estime que 42,6% des nouveaux cas de cancer gastrique et 45,0% des décès du monde ont été produits en Chine en 2012 [1]. Helicobacter pylori
(HP) l'infection est le facteur le plus reconnu du risque étiologique pour le cancer gastrique [2]. Les habitudes alimentaires et le mode de vie tels que l'usage du tabac, la consommation d'alcool, consommation d'aliments salés ou fumés, et une faible consommation d'aliments végétaux frais ont été des facteurs de risque de développement de cancer gastrique [3]. Bien que la prévalence de la (HP) l'infection de Helicobacter pylori a une prévalence élevée (40% à 80%) dans la population générale, seule une faible proportion des personnes infectées développeront un cancer gastrique, ce qui suggère que les facteurs génétiques peuvent jouer un rôle vital dans le développement du cancer gastrique [4]. Dans la dernière décennie, les études d'association pangénomique (GWAS) ont identifié plusieurs gastrique susceptibilité au cancer loci, y compris 1q22, 3q13.31, 5p13.1, 8q24.3 et 10q23 [4, 5, 6]. Cependant, GWAS se concentrent souvent sur les signaux de pointe, alors que les signaux avec un niveau de signification modérée par rapport peuvent être négligés. stratégie d'analyse fondée sur Gene-donc peut encore jouer un rôle important dans l'exploration de la susceptibilité au cancer, en particulier pour les gènes clés dans la cancérogenèse [7].

instabilité génomique est une caractéristique importante du cancer [8]. L'ADN des agents endommageant l'exposition tels que l'exposition chimique, infection par le virus, etc., peuvent détruire l'intégrité du génome et, finalement, entraîner des lésions précancéreuses ou le cancer [9]. cassures double brin d'ADN (DSB) est fatale pour menacer les processus cellulaires normaux et de l'ADN DSB réparation règlement mécanisme erroné peut favoriser le développement du cancer [10]. Plus intéressant, DSB ont été fréquemment observés dans les cellules H. pylori infectées humaines de la muqueuse gastrique [11]. NBN (NBS1) est une protéine de base à la fois l'ADN DSB réparation-recombinaison homologue (HR) et (NHEJ) voie de fin de rejoindre non homologue chez l'homme. NBN combiner avec MRE11 et RAD50 peut former un complexe de protéines NRM, qui est une machine macromoléculaire dynamique qui jouent un rôle clé dans la première étape de l'ADN DSB réparation à la fois du HR et la voie NHEJ via la reconnaissance d'erreur ou de la transduction du signal [12, 13] . L'expression anormale ou perte complète de NRM complexe ont été fréquemment observés dans plusieurs cancers [14]. Sur la base des preuves ci-dessus chercheurs ont considéré que les variants génétiques dans NBN peuvent apporter des modifications structurelles subtiles de protéines et affectent par conséquent préjudiciable susceptibilité au cancer [15-18]. Dans la dernière décennie, plusieurs NBN de les SNP ont été signalés à être significativement associée à plusieurs cancers. Parmi ces associations significatives, rs1805794 a été impliqué dans le cancer de la vessie dans une population en Suède [19]. Par la suite, un certain nombre d'études a rapporté que rs1805794 a également été associé à plusieurs autres cancers, y compris le cancer du sein [20,21], la tête et du cou [22], le cancer de la prostate [23], le cancer du foie [24], le carcinome à cellules rénales [25 ], le carcinome des cellules basales [26]. En outre, il y avait quatre autres SNP dans NBN
(rs1061302, rs1063054, rs2735383 et rs805794) ont été signalés de manière significative associée au cancer du poumon [27, 28, 29], et un (rs376639) a été signalé à être sensiblement associée à la leucémie [30]. Ces évidences suggèrent collectivement un effet pléiotropique de NBN de les SNP sur plusieurs cancers. Cependant, il est en grande partie inconnue de l'effet des variants génétiques dans NBN
sur le cancer gastrique.

Dans cette étude, nous avons émis l'hypothèse que les variants génétiques dans NBN
peut avoir implication importante de la susceptibilité au cancer de l'estomac. Par conséquent, nous avons mené une étude cas-témoins pour étudier l'association entre quatre polymorphismes potentiellement fonctionnels nucléotidiques simples (SNP) dans NBN de gène et le risque de cancer gastrique avec 1.140 cas de cancer gastrique et 1.547 contrôles dans une population chinoise.

Matériaux et

sujets de l'étude de méthodes

patients atteints de cancer gastrique dans l'étude actuelle ont été consécutivement recrutés dans les villes de Yangzhong, Yixing, Yangzhou et Nanjing entre Janvier 2004 et Décembre 2011 à Jiangsu province, China Eastern. Les contrôles ont été choisis au hasard parmi les personnes en bonne santé de programme de dépistage des maladies à base communautaire chronique non transmissible menée dans la ville de Changzhou. Après avoir admis le diagnostic, tous les cas de cancer gastrique ont été confirmés par le diagnostic histopathologique. En outre, les patients ayant des antécédents connus d'une tumeur maligne ou ayant subi une radiothérapie ou une chimiothérapie ont été exclus. Par conséquent, un total de 1.140 cas de cancer gastrique nouvellement diagnostiqués et 1.547 âge et le sexe des contrôles de fréquences appariés ont été inclus dans l'étude actuelle. Pour obtenir les renseignements personnels essentiels tels que le sexe, l'âge, le tabagisme et l'état de la consommation, chaque individu a été interrogé par l'enquêteur formé avec un questionnaire standard. Après entretien, chaque sujet a fait don de 5 ml de sang périphérique, et stocké à -20 ° C. Les participants qui fumaient au moins une fois par jour pendant plus d'un an ont été considérés comme des fumeurs. Qui a bu plus de deux fois par semaine pendant au moins un an ont été définis comme des buveurs. Nous avons résumé les informations détaillées des sujets de l'étude dans le tableau 1. Chaque sujet a signé un consentement éclairé avant l'entrevue et l'étude a été approuvée par le comité d'éthique de la recherche institutionnelle de l'Université médicale de Nanjing.

NBN critères de sélection du polymorphisme et génotypage essais

les SNP ont été sélectionnés sur la base de la base de données NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP) et la base de données du projet international HapMap (http: //hapmap.ncbi.nlm .nih.gov /) selon les deux critères suivants: 1) situés dans l'exon, 3 'ou une région 5'untranslated et 2) avec une fréquence d'allèles mineurs (MAF) d'au moins 5% dans la population chinoise. Suite à ces critères, un total de 10 SNP ont été sélectionnés. Le déséquilibre de liaison (LD) analyse avec un r ^{2 seuil de 0,80 a encore été appliqué pour filtrer ces SNP. Enfin, 4 SNP ont été sélectionnés, y compris rs10464867 (G > A), rs14448 (A > G), rs1063053 (G > A) et rs1063045 (G > A).}

génotypage a été effectué sur le TaqMan ABI 7900 système de discrimination allélique (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) sans connaître la situation de regroupement des sujets. Les informations de séquences d'amorces et de sondes sont présentées dans le tableau S1. Deux contrôles négatifs ont été inclus dans chaque plaque de 384 puits pour le contrôle de la qualité. Les génotypes ont été déterminées en utilisant le SDS 2.3 de discrimination allélique Software (Applied Biosystems). Le taux de chaque SNP conformément était de 100% pour les doubles de 5% des échantillons choisis au hasard.

haplotype création

Une analyse basée sur haplotypes peut être avantageux par rapport à une analyse basée sur les SNP individuels la présence de plusieurs allèles de susceptibilité, en particulier lorsque les déséquilibres de liaison entre les SNP formant un haplotype sont faibles [31]. Par conséquent, nous avons encore procédé à une analyse des haplotypes pour évaluer les associations entre l'haplotype créé par ces quatre SNP et la prédisposition au cancer gastrique. Les haplotypes ont été créés par une approche Intervalles de confiance, qui est l'algorithme par défaut dans le logiciel HaploView 4.2 et est tirée de Gabriel et al., 95% des limites de confiance sur D prime sont générés et chaque comparaison est appelé "forte LD", "peu concluants" ou "forte recombinaison". Un bloc est créé si 95% des comparaisons instructives sont «forte LD» [32]. En conséquence, un bloc a été réalisé et analysé dans l'étude actuelle. Informations du déséquilibre de liaison (r ^{2 ou D ') l'information entre les quatre SNP a été résumée dans le tableau S2. Les haplotypes ont été obtenus pour chaque échantillon en utilisant le programme informatique de PHASE (ver 2.1), et les fréquences d'haplotypes ont été estimées par des méthodes de permutation [33].}

L'analyse statistique

Nous avons utilisé le test du chi-carré comparer les différences de distribution des variables catégorielles entre les cas et les contrôles. Un test du chi-carré bonté de l'ajustement a été utilisé pour tester l'équilibre de Hardy-Weinberg (HWE) entre les SNP parmi les contrôles. L'analyse de l'association entre des variants génétiques et le risque de cancer de l'estomac, et l'évaluation des rapports de cotes (RUP) et les intervalles de confiance à 95% (IC) ont été réalisées par analyse de régression logistique avec un ajustement pour l'âge, le sexe, le tabagisme et l'état de consommation d'alcool. Le Q-test du chi-carré-base a été utilisé pour tester l'hétérogénéité des tailles d'effet (RUP et IC à 95%) provenant de sous-groupes correspondants. Toutes les analyses statistiques ont été réalisées avec le logiciel Statistical Analysis System (version 9.1.3, SAS Institute, Cary, NC).

Résultats

Caractéristiques des 1.140 cas de GC et 1.547 contrôles sont résumés dans le tableau 1 . Aucune différence significative n'a été décelée sur l'âge, le sexe, le tabagisme et l'état de la consommation entre les cas et les témoins ( P
= 0,412, 0,522, 0,879 et 0,269, respectivement). taux d'appel génotypage étaient plus de 95% pour l'ensemble des quatre SNP. Les fréquences génotypiques observées pour ces SNP étaient tous en accord avec Hardy-Weinberg dans les contrôles ( P
= 0,094 pour rs10464867, P
= 0,095 pour rs14448, P
= 0,145 pour rs1063053 et P
= 0,367 pour rs1063045).

les distributions génotypiques des quatre SNP et ses associations avec le risque de cancer gastrique sont présentés dans le Tableau 2. analyses de régression logistique a révélé que l'allèle de rs10464867 étaient fortement associés à une diminution du risque de cancer de l'estomac (CI par allèle OR = 0,81, 95%: 0,71 à 0,94, P
= 4,71 × 10 ^{-3). Dans l'analyse de la stratification, nous avons évalué en outre les associations des quatre SNP sur le risque de cancer gastrique chez les sous-groupes en fonction de l'âge, le sexe, le tabagisme, le statut de boire et de tumeur sites. Une différence significative entre les sous-groupes de sexe ( P
de l'hétérogénéité = 0,040) a été observée pour l'association de rs10464867 avec le risque de cancer de l'estomac. L'association entre un allèle de rs10464867 et une diminution du risque de cancer de l'estomac a été plus significative chez les personnes âgées (par allèle OR = 0,72 [0,59 au 0,88], P
= 1,07 × 10 -3), et des individus mâles (par allèle OR = 0,73 [0,62 au 0,87], P
= 3,68 × 10 -4), ainsi, l'allèle G de rs14448 montré les mêmes résultats avec rs10464867 (tableau 3).}

dans l'analyse des haplotypes, haplotypes ont été créés pour rs10464867, rs14448 et rs1063053 dans un seul bloc. Nous avons ensuite effectué une analyse d'association et observé que haplotype GAA et AGG étaient significativement associés à une diminution du risque de risque de cancer de l'estomac par rapport à haplotype GAG, ou étaient de 0,88 (0,77 à 0,99) et 0,76 (0,65 à 0,89), P
valeur étaient 0,034 et 6,39 × 10 ^{-4, respectivement (tableau 4, S1 Fig).}

Discussion

Le gène NBN de a été impliqué dans la sensibilité à un nombre élevé de cancers, alors qu'aucun des variants génétiques ont été rapportés jusqu'à présent comme étant associée à un cancer gastrique. Dans l'étude actuelle, rs10464867 situé dans NBN a été identifié pour être significativement associée à un risque modifié de cancer de l'estomac de la population chinoise.

cassure de l'ADN double brin (DSB) est une forme particulièrement importante de dommages à l'ADN, ce qui peut conduire à une instabilité génétique et cancérogenèse [10]. protéine NBN joue un rôle essentiel dans le maintien de la stabilité génomique et a été largement impliquée dans presque tous les aspects du métabolisme de l'ADN de l'ORD du NHEJ et HRR ORD réparation des voies [11]. Toutes les variantes génétiques de la NBN
peuvent avoir des effets néfastes sur l'ADN de réparation des dommages, et par conséquent peuvent prédisposer au cancer. Dans la dernière décennie, un certain nombre de polymorphismes répartis dans gène NBN de ont été signalés à être associé à plusieurs types de cancer autre que le cancer gastrique [34]. Notre analyse basée sur TCGA (Le Cancer Genome Atlas) des données a en outre révélé que le ARNm du niveau d'expression de NBN dans adénocarcinome gastrique était significativement plus élevée que les tissus adjacents normaux (S2 Fig), ce qui suggère un rôle vital potentiel de NBN
dans la carcinogenèse gastrique. L'étude actuelle a fourni des indices importants que les variants génétiques dans NBN
pourraient également être impliqués dans la susceptibilité du cancer gastrique et mettent davantage l'effet pléiotropique potentiel de NBN de les SNP sur plusieurs cancers.

le plus robuste rs10464867 SNP (G > a) est situé dans la 3 'UTR de NBN
, ayant associé à une diminution du risque de cancer de l'estomac. Le changement de base de G à A pour rs10464867 peut apporter des modifications structurelles subtiles de protéines NBN et par conséquent la modulation de susceptibilité au cancer gastrique. Selon l'outil d'analyse de SNP basée sur le Web SNPinfo (http://snpinfo.niehs.nih.gov/snpfunc.htm), le changement de base de G à A pour rs10464867 peut non seulement influencer un épissage activateur exonique et entraîner un déséquilibre pour différentes isoformes de NBN, mais aussi peuvent modifier la liaison de hsa-miR-216a mature ou hsa-miR-380 à son ARNm cible [35]. Des études fonctionnelles ont rapporté que la surexpression de miR-216a peut active les PI3K /Akt et voies de TGF-ß en ciblant PTEN
et SMAD7
, contribuant à hépato carcinogenèse et la récurrence de la tumeur dans le cancer des cellules hépatiques [36]. Alors que miR-380-5p peut réprimer l'expression de p53 par une séquence conservée dans la région non traduite p53 3 '(UTR) [37]. Sur la base des preuves ci-dessus, nous pouvons tirer une conclusion que le changement de base de G à A pour rs10464867 peut modifier la régulation transcriptionnelle de NBN
puis modifier l'expression de la protéine NBN par l'influence de l'épissage exonique et la liaison miRNA . Notre analyse d'annotation fonctionnelle supplémentaire basée sur RegulomeDB a révélé que rs2697679 qui est en LD modérée (r ^{2 = 0,222) avec rs10464867 est un loci eQTL de NBN
[38]. Ces évidences suggèrent une implication biologique importante de rs10464867 pour le développement du cancer gastrique. Capacité}

DSB de réparation représente une importante source de variabilité dans l'intégrité du génome et influencer ainsi le risque de cancer [39]. Au cours des deux dernières décennies, l'ORD capacité de réparation de la population normale ont été prouvé à diminuer avec l'âge, et les hommes ont montré une meilleure capacité de DSB réparation que les femmes du même groupe d'âge [40, 41], ce qui suggère que les différences entre les sexes de DSB capacité de réparation peut être en partie déterminée par des mécanismes génétiques différents. Dans l'étude actuelle, un effet protecteur plus prononcé de rs10464867 a été observée chez les hommes, qui ont fourni une explication possible des différences inter-sexe de la capacité de réparation de l'ORD. Le changement de base de G à A pour rs10464867 peut modifier l'expression des protéines NBN et finalement influencer les voies de réparation NHEJ et HRR ORD chez les hommes. Plus intéressant, plusieurs études d'association ont également constaté que les SNP situés dans les gènes liés de réparation d'ADN, y compris ERCC4
, ERCC6
, Ku70m
, APE1
, XRCC1
et XPD
fait preuve d'un effet différentiel entre les sexes sur la susceptibilité au cancer gastrique [42-46].

doivent être abordées Certaines limites de notre étude. Tout d'abord, nous avons recruté des cas de cancer gastrique dans les hôpitaux et les contrôles sélectionnés dans les communautés, qui pourraient ne pas bien représenter toute la population et pourraient entraîner des biais de sélection. Deuxièmement, nous ne pouvions pas accéder à d'autres cas et les témoins pour confirmer nos conclusions.

En résumé, la présente étude a été conçue pour rechercher des variants génétiques dans NBN
associée au cancer gastrique et de tester un éventuel effet pléiotropique de NBN de les SNP sur plusieurs cancers. Enfin, nous avons signalé que le gène de la NBN contient des variants génétiques associés au risque de cancer gastrique. études basées plus de la population se combinant avec des recherches fonctionnelles sont nécessaires pour illustrer l'association et les mécanismes moléculaires de ces variants dans la carcinogenèse gastrique.

Informations complémentaires
S1 Fig. blocs Linkage de déséquilibre de marquage SNP dans NBN ont été créés sur la base de l'algorithme par défaut est tirée de Gabriel et al, Science, 2002, en utilisant le logiciel HaploView 4.2.
La valeur de r2 de chaque paire SNP est représenté dans les zones de passage.
doi: 10.1371 /journal.pone.0139059.s001
(DOCX)
S2 Fig. L'analyse de l'expression de l'ARNm NBN entre 29 apparié adénocarcinome gastrique et les tissus normaux adjacents sur la base des données TCGA
(http://cancergenome.nih.gov/)
doi:.. 10.1371 /journal.pone.0139059.s002
(DOCX)
S1 Table. Les amorces et sondes de génotypage pour polymorphismes
NBN
doi:. 10.1371 /journal.pone.0139059.s003
(DOCX)
S2 Table. Le déséquilibre de liaison (r ^{2 ou D ') l'information des quatre SNP
doi:. 10.1371 /journal.pone.0139059.s004
(DOCX)}

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier Ph.D. Yifeng Zhou (éditeur académique de PLOS ONE) et les examinateurs anonymes pour leur travail minutieux et les suggestions constructives qui ont permis d'améliorer sensiblement ce document. Nous remercions également les patients et le personnel de soutien dans cette étude.

• PLOS ONE: Association exclusive de p53 Mutation avec Super-High méthylation de gènes suppresseurs de tumeurs dans la voie de p53 dans un unique cancer gastrique Phenotype
• PLOS ONE: Significatif Association des Interleukin4 Intron 3 VNTR polymorphisme avec susceptibilité au cancer gastrique dans une population de South Indian Telangana