PLoS ONE: Een MAP3k1 SNP voorspelt overleving van maagkanker in een Chinese Population

De abstracte

Doelstellingen

Genome-wide associatiestudies (GWAS) hebben aangetoond dat de single nucleotide polymorfismen (SNP) MAP3K1 rs889312
een genetische gevoeligheid merker significant geassocieerd met een risico op hormoon-gerelateerde tumoren zoals borstkanker. Gezien steroïde hormoon gemedieerde signaleringsroutes hebben een belangrijke rol in de progressie van maagkanker veronderstelden we dat MAP3K1 rs889312
kan worden geassocieerd met overleving bij maagkanker resultaten. Het doel van deze studie was om deze hypothese te testen.

Methods

We genotype MAP3K1 rs889312
behulp van TaqMan in 884 maagkanker patiënten die een subtotaal of totale gastrectomie ontvangen. Kaplan-Meier survival analyse en Cox regressie werden gebruikt om de associatie tussen MAP3K1 rs889312
genotypes en overleving resultaten van maagkanker te analyseren.

Resultaten

Onze bevindingen tonen aan dat de rs889312
heterozygote AC genotype was significant geassocieerd met een verhoogde sterfte onder patiënten met diffuse-type maagkanker (log-rank P
= 0,028 voor AC versus AA /, hazard ratio CC [HR] = 1,32, 95% betrouwbaarheidsinterval [BI] = 1,03-1,69), in vergelijking met degenen die het homozygoot variant genotypen (AA /CC). Bovendien, univariate en multivariate Cox regressie-analyse aantonen dat rs889312
polymorfisme was een onafhankelijke risicofactor voor een slechte overleving van deze patiënten.

Conclusies

Tot slot laten we zien dat MAP3K1 rs889312
is nauw gecorreleerd met outcome bij diffuse-type maagkanker. Dit verhoogt de mogelijkheid voor rs889312
polymorfismen worden gebruikt als een onafhankelijke indicator voor het voorspellen van de prognose van diffuse type maagkanker in de Chinese populatie

Citation:. Wei X, E Zhang, Wang C, D Gu, Shen L, M Wang, et al. (2014) A MAP3k1 SNP voorspelt overleving van maagkanker in een Chinese bevolking. PLoS ONE 9 (4): e96083. doi: 10.1371 /journal.pone.0096083

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

Ontvangen: 11 november 2013; Aanvaard: 3 april 2014; Gepubliceerd: 23 april 2014

Copyright: © 2014 Wei et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. Deze auteurs hebben geen steun of financiering aan te melden

Competing belangen. de auteurs hebben verklaard dat er geen tegenstrijdige belangen bestaan ​​

Introductie

Maagkanker is een van de meest voorkomende vormen van kanker wereldwijd. , goed voor ongeveer 8% van de nieuwe kankergevallen en 10% van de sterfgevallen door kanker [1]. Ondanks verbeteringen in diagnose, chirurgie, chemotherapie en doelgerichte therapie, algehele overleving (OS) voor patiënten met gevorderde stadia van maagkanker blijft poor [2]. Chirurgische resectie van de tumor wordt beschouwd als een primaire curatieve behandelingsoptie voor deze ziekte, maar het wordt een zeer slecht 5-jaarsoverleving, variërend van 20-25% bij patiënten met gevorderde stadia van kanker [3]. Stagering, de best beschikbare klinische maatregel is op grote schaal gebruikt om de agressie en prognose van maagkanker beoordelen. De laatste jaren echter steeds meer onderzoekers menen dat stagering alleen onvoldoende is voor het voorspellen van het risico en prognose van ziekte, omdat er belangrijke verschillen zelfs binnen tumoren van hetzelfde stadium [4]. Daarom is er een duidelijke behoefte aan een nieuwe moleculaire handtekening die een betrouwbare prognostische marker voor maagkanker kunnen worden toegepast en gebruikt in combinatie met traditionele diagnostische en staging maatregelen te ontwikkelen. Onlangs hebben onderzoekers gericht op het verkennen genetische varianten die worden geassocieerd met maag- kankerontwikkeling en progressie [5].

mitogeen-geactiveerde proteïne kinase kinase kinase 1 (MAP3K1), een serine /threonine kinase, handelt het mitogen -geactiveerde proteïne kinase (MAPK) route die Ras, Raf, Mek en Erk omvat [6], [7]. De ogenschijnlijke van MAP3K1 te fosforyleren en activeren MAPK kinase (MAPK2), die op zijn beurt fosforyleert MAPK /ERK om signaaltransductie effecten op een verscheidenheid van kankergenen [8]. In 2007, Easton et al. eerst vastgesteld dat de rs889312
single nucleotide polymorfismen (SNP), die ligt in een verbindingsevenwichtsafwijking blok van ongeveer 280
kb dat de MAP3K1
gen, was een gevoeligheid loci voor borstkanker (BC) [9]. Tot op heden zijn verschillende studies het verband tussen aangetoond dat de MAP3K1
gen rs889312
polymorfisme en het risico van BC [10] - [13]. Bijvoorbeeld, Garcia-Closas et al. hebben gevonden dat MAP3K1 varianten relevant oestrogeen receptor (ER) -positieve tumoren in grotere mate dan in ER-negatieve tumoren [13]. Bovendien, de MAP3K1 rs889312
variant genotype werd in verband gebracht met grotere borsttumoren bij Aziaten maar niet in Europese populaties [12].

Omdat de expressie van geslachtshormoonreceptoren in menselijke maagkanker werd voor het eerst door Tokunaga et al. [14] talrijke onderzoekers hebben maagkanker aangenomen een hormoon-gerelateerde tumor, waarbij steroïde hormoon gemedieerde signaalweg speelt een belangrijke rol bij carcinogene progressie [15] zijn. Gezien de rol van de MAP3K1 rs889312
SNP betrokken bij de risico's van BC, we daarom de hypothese dat MAP3K1 rs889312
kan ook worden geassocieerd met de overleving uitkomsten bij maagkanker, en kan dus de potentie hebben om te dienen als een prognostische marker voor deze ziekte.

Materialen en methoden

Study Bevolking

een totaal van 1022 nieuw gediagnosticeerde maagkanker patiënten die een subtotaal of totale gastrectomie waren ontvangen aangeworven in Yixing People's Hospital (Yixing, China) tussen januari 1999 en december 2006 voor deze studie. Geen van de patiënten had chemotherapie of radiotherapie ontvangen op enig punt voorafgaand aan de operatie. Schriftelijke toestemming werd verkregen van elke patiënt vóór monstername. Het protocol van deze studie werd goedgekeurd door de Institutional Review Board van Nanjing Medical University (Nanjing, China).

Outcomes Collection

Patient follow-up werd uitgevoerd door het telefoontje om de drie maanden. OS diende als het eindpunt van deze studie. Datum van overlijden werd verkregen uit klinische en poliklinische dossiers of families van patiënten door middel van follow-up telefoongesprekken. Overlevingstijd werd berekend als de tijd vanaf de datum van de operatie om de datum van overlijden of het einde van de follow-up. De patiënten in leven op de laatste follow-up date werden beschouwd als gecensureerd. Clinicopathologische variabelen zoals leeftijd, geslacht, tumorlokalisatie, differentiatie, tumorgrootte, invasiediepte, lymfeknoop metastase en metastasen werden verkregen van klinische en histopathologische gegevens. Het stadium van maagkanker werd geëvalueerd op basis van de tumor metastase (TNM) classificatiesysteem, gepubliceerd door de American Joint Committee on Cancer (AJCC) in 2010 (AJCC Cancer Staging Manual, Seventh Edition). Lauren criteria werden gebruikt om de tumoren in intestinale-type of diffuse type [16]. classificeren

Genotypering

Genomisch DNA van patiënten werd geëxtraheerd uit paraffine secties van weefsels. De SNP genotypering van MAP3K1 werd uitgevoerd met de TaqMan SNP genotypering Assay met de 384 putjes ABI 7900HT real-time PCR System (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). De fluorescentie werd afgelezen profiel op een ABI Prism 7900HT instrument en de resultaten werden geanalyseerd onder toepassing Sequence Detection Software 2,2 (Applied Biosciences, Foster City, CA, USA). Genotype analyse werd uitgevoerd door twee onafhankelijke onderzoekers in een blinde wijze uitgevoerd. Tien procent van de monsters werden willekeurig geselecteerd voor herhaalde genotypering om genotypering en monster behandeling nauwkeurig te controleren en de resultaten waren 100% concordant. Niettemin, 27 monsters niet worden gegenotypeerd vanwege de slechte kwaliteit van DNA. De donoren van deze monsters werden daarna verder onderzocht uitgesloten. Dientengevolge, werden 884 patiënten met maagkanker in de uiteindelijke analyse.

Statistische analyse

Alle statistische analyses werden uitgevoerd met SAS 9,1 software (SAS Institute, Cary, NC, USA) met een twee-zijdig-test. De associaties tussen OS en demografische kenmerken, klinische kenmerken en genetische SNPs werden geschat met behulp van de Kaplan-Meier-methode en log-rank test. Gemiddelde OS werd gepresenteerd als de mediane OS niet kon worden berekend. Univariate en multivariate Cox proportionele risico's regressie modellen werden uitgevoerd om ruwe hazard ratio (HRS), gecorrigeerd HRs te schatten, en hun 95% betrouwbaarheidsintervallen (CI's). De effecten van genetische SNPs op de overleving werden geëvalueerd met multivariate Cox regressiemodellen, die gecorrigeerd voor geslacht, leeftijd, tumor locatie, differentiatie, tumorgrootte, invasiediepte, lymfeknoop metastase, metastasen op afstand en TNM. Een P
waarde < 0,05 was voldoende voor de statistische significantie beschouwd. De log-rank P
waarden van minder dan 0,05 werd gecorrigeerd door een permutatie-test (n = 5000 willekeurige permutaties) door Vasselli et al [17] gemeld.

Resultaten

kenmerken van patiënten

van de geworven patiënten, 78 (7,6%) werden uitgesloten vanwege het gebrek aan adequate follow-up informatie; 33 (3,2%) werden uitgesloten wegens niet-maag-kanker gerelateerde sterfgevallen, zoals zelfmoord en verkeersongeval. Tenslotte totaal 884 maagkanker patiënten werden opgenomen in dit onderzoek. Alle patiënten kregen chirurgische resectie. De basiskarakteristieken en klinische kenmerken zijn weergegeven in tabel 1. De mediane leeftijd van de patiënten was 62 jaar (spreiding 28-83 jaar), en er werden 677 mannen (76,6%) en 207 vrouwen (23,4%). De duur van de follow-up varieerde 1,0-119,0 maanden met een mediane follow-up van 35,0 maanden (laatste follow-up maart 2009). Tijdens een follow-up periode, 406 patiënten overleden en hun doodsoorzaken waren allemaal maagkanker-gerelateerde. Survival analyse toont aan dat de grootte van de tumor, TNM stadium, de diepte van de invasie, lymfekliermetastasen en histologische types waren significant gecorreleerd met overlevingsduur van de patiënten (log-rank P Restaurant < 0,05). Patiënten met tumorgrootte > 5 cm, of met een hoger TNM stadium, de diepte van invasie, en lymfeklier metastase waren op een aanzienlijk hoger risico op overlijden in vergelijking met degenen met tumorgrootte ≤5 cm, of met lagere pathologisch stadium, de diepte van de invasie en lymfeknoop metastase. Bovendien, patiënten met diffuse-type maagkanker had een toename van 42% van het risico op overlijden in vergelijking met intestinale-type maagkanker patiënten (HR = 1,42, 95% CI = 1,16-1,72).

Effecten van MAP3K1 rs889312
op de overleving van patiënten met maagkanker

We voerden Cox regressie-analyses om de associatie van MAP3K1 rs889312
genotypes op de overleving van patiënten met maagkanker in verschillende genetische modellen kunnen beoordelen. De resultaten zijn weergegeven in tabel 2. In de algemene patiënt cohort, vonden we dat er een significant verband tussen de genotypen van MAP3K1 rs889312 Kopen en overleving van maagkankerpatiënten in codominant en overdominant modellen (log-rank P
= 0,046 en gecorrigeerd P
= 0,032 voor codominiant model, log-rank P
= 0,014 en gecorrigeerd P
= 0,026 voor overdominant model) . Resultaten van de overdominant model blijkt dat de MAP3K1 rs889312
AC variant genotype was geassocieerd met een significante 30% afname in overleving in vergelijking met de AA /CC homozygoten (HR = 1,30, 95% CI = 1,06-1,58) . Dan hebben we gestratificeerd patiënten door histologie (intestinaal-type en diffuse-type) en geëvalueerd de associatie van MAP3K1 rs889312
genotypes met overleving in de gelaagde patiënten. Intestinale type maagkanker patiënten was er geen significante associatie tussen genotype en overleving in genetische modellen, waaronder een overdominant model (Figuur 1A). Bij patiënten met diffuse type maagkanker echter personen met de rs889312
heterozygote variant genotype (AC) had een significant verhoogd risico op overlijden in vergelijking met die die het homozygoot variant genotypen (AA /CC) ( Figuur 1B, log-rank P
= 0,028, gecorrigeerd P
= 0,017, HR = 1,32, 95% CI = 1,03-1,69).

Gestratificeerde analyse van patiënten met diffuse-type maagkanker

De associaties tussen de MAP3K1 rs889312
genotypes en de overleving van mensen met diffuse-type maagkanker werden verder onderzocht door gestratificeerde analyse op basis van tumor locatie, differentiatie, tumorgrootte, diepte van de invasie, lymfeklieren metastase, metastasen op afstand, en TNM stadium. Zoals getoond in Figuur 2, werd er geen significant verband tussen gedifferentieerde MAP3K1 rs889312
genotypes en diffuse type gastrische kanker overleeft in de verschillende subgroepen van patiënten. Toch was er een trend naar een hoger relatief risico op overlijden in verband met rs889312
heterozygote variant genotype (AC) bij patiënten met T2 diepte van de invasie en TNM stadium II (HR = 1,73, 95% CI = 0.68- 4.41).

Cox regressie-analyse voor de overleving van patiënten met Diffuse-type maagkanker

Wij uitgevoerd univariate en multivariate Cox regressie-analyse om de prognostische waarde van onderzoeken MAP3K1 rs889312
genotypes voor overleving bij patiënten met diffuse type maagkanker, samengevat in tabel 3. univariate analyse toonde aan dat
rs889312 polymorfisme een potentiële prognostische factor voor overleving bij diffuse type maagkanker patiënten ( P
= 0.030, HR = 1,31 voor AC vs. AA /CC). Multivariate analyse met twee verschillende modellen verder bevestigd de bevindingen bereikt univariate analyse aangeeft AC heterozygote genotype werd een onafhankelijke risicofactor voor slechte overleving in patiënten met diffuse type maagkanker (HR = 1,32 en 1,34 voor AC vs AA /CC resp ).

Discussie

in deze studie hebben we systematisch onderzocht het verband tussen de MAP3K1 rs889312
SNP en de algehele overleving in een relatief grote populatie van de Chinese maagkanker patiënten. Onze bevindingen tonen aan dat de rs889312
AC heterozygote genotype was significant geassocieerd met een verhoogd risico van mortaliteit bij patiënten met diffuse type maagkanker, in vergelijking met degenen die het homozygoot variant genotypen (AA /CC). Bovendien, univariate en multivariate Cox regressie-analyse toont aan dat de rs889312
polymorfisme was een onafhankelijke risicofactor voor een slechte overleving bij deze patiënten. Voor zover wij weten, is dit het eerste verslag over de associatie tussen MAP3K1 rs889312
polymorfisme en maag kanker overleven.

De MAP3K1
gen codeert MAP3K1, een serine /threonine kinase eiwit, dat betrokken is bij de MAPK signaalweg en speelt een centrale rol in het reguleren van transcriptie van belangrijke kankergenen [6]. Recent hebben verscheidene studies aangetoond dat bepaalde MAP3K1 rs889312
genotypes erfelijke markers voor hormoon-gerelateerde tumoren zoals borstkanker en worden significant geassocieerd met het risico van deze tumoren [18], [19]. Jara et al. gemeld dat de MAP3K1 rs889312
AC genotype had een significante associatie met het verhoogde risico Chileense patiënten erfelijke borstkanker en early-onset niet-erfelijke borstkanker [11]. Rebbeck et al. bevestigde de rol van de MAP3K1 rs889312
SNP bij borstkanker gevoeligheid bij Afro-Amerikaanse patiënten, en toonde aan dat MAP3K1
genotypes verleende hun effecten in de eerste plaats ER ^{+ en PR + tumoren, en dat de patiënten die de AC of CC-genotypes hadden een beduidend hoger risico op borstkanker dan degenen die de AA genotype [10]. In lijn met deze bevindingen, de resultaten van ons onderzoek tonen aan dat genetische varianten van de MAP3K1 rs889312
waren ook genetische gevoeligheid markers voor maagkanker, in het bijzonder diffuse-type, die kan worden toegeschreven aan de mogelijkheid dat MAP3K1 van invloed kunnen zijn . maagkanker etiologie in een steroïde hormoon-afhankelijke manier}

Eerdere studies hebben gesuggereerd dat de steroïde hormonen gemedieerde signaalweg speelt een belangrijke rol bij de progressie van maagkanker [20] - [22]. Hormonen betrokken bij betreffende maagkanker, werd gemeld oestrogeen nauw betrokken bij maagkanker carcinogenese en ontwikkeling. In vitro
studies hebben aangetoond dat oestrogeen de groei van maagkanker cellijnen [23], [24] zou kunnen stimuleren. Bovendien is er klinisch bewijs dat hoge niveaus van oestrogeen tijdens de zwangerschap of bevalling de groei van maagkanker [25] kunnen versnellen. Deze bevindingen suggereren blootstelling oestrogeen maag kankerrisico beïnvloeden. Met betrekking tot MAP3K1 dit enzym een ​​scharnierfunctie in de MAPK signalerende cascade betrokken bij de cellulaire respons op mitogene en metabolische stimuli, waaronder oestrogeen [8], [26]. Het polymorfisme van MAP3K1 rs889312
een bron van genetische variabiliteit in de MAPK-signaleringsroute kunnen voorzien. Daarom is biologisch plausibel dat blootstelling oestrogeen in combinatie met genetische variabiliteit van MAPK cascade maagkanker gevoeligheid kunnen beïnvloeden.

In deze studie, de SNP MAP3K1 rs889312
was significant geassocieerd met overleving resultaten in patiënten met diffuse type maagkanker; Maar dit was niet het geval bij individuen met intestinale type kanker. Dit resultaat kan worden toegeschreven aan het verschil in de expressie van oestrogeenreceptoren (ER's) onder de histologische types maagkanker. De biologische werkingen van oestrogeen gemedieerd door twee specifieke receptoren, ERa en ERP, die behoren tot de nucleaire receptor superfamilie. Bij maagkanker, ERa expressie hoger in de diffuse soort dan in de intestinale soort [27], [28], waardoor de gevoeligheid van diffuse type tumoren toenemende blootstelling oestrogeen. Bovendien is de carcinogenese van intestinale-type maagkanker ontwikkelt door verschillende cascade podia met Helicobacter pylori
infectie, gevolgd door een chronische gastritis, atrofie, en intestinale metaplasie [29]; terwijl de diffuse-type wordt geacht te zijn afgeleid van hyperplastische stamcellen of voorlopercellen en meestal geassocieerd met pan-gastritis zonder atrofie [30]. De biologische verschillen tussen deze twee histologische typen wordt belast deze waargenomen histologie specifiek verschil. Toch blijft de exacte onderliggende oorzaak te worden toegelicht.

In een eerdere meta-analyse op basis van borstkanker, de MAP3K1 rs889312
allel C is geïdentificeerd als een low-penetrant risicofactor voor het ontwikkelen van borstkanker [18]. In de huidige studie, onder de codominant model, vonden we dat de patiënten die de MAP3K1 rs889312
CC genotype toonde een iets slechtere overleving dan degenen die AA genotype bij alle patiënten als in individuele histologische subtypes. Patiënten met AC genotype had een veel slechtere overleving vergeleken met patiënten met genotype AA, suggereert dit heterozygote genotype een ernstig risico factor die de overleving van patiënten. Om deze hypothese te testen, gebruikten we de over- heersende model, waarbij de homozygoten (AA /CC) dezelfde verwachte effect op de overleving, maar de heterozygote (AC) een andere verwachte effect op de overleving. Op grond van dit model, de AC-genotype vertoonden een significante associatie met slechte overleving uitkomsten, die ook werd aangetoond door permutatie testen. Vanuit een biologisch oogpunt, de SNP rs889312
ligt in het gebied dat de MAP3K1 gen. De AC genotype kan de translatie van het gen MAP3K1 veranderen en verhogen de expressie van vertaalde eiwit bijgevolg activeren MAPK signaalroute aan de groei en proliferatie van kwaadaardige cellen te vergroten. Echter, de exacte mechanismen zijn grotendeels onbekend en de noodzaak verder onderzoek te verduidelijken. Interessant, gelaagde analyse toonde aan dat de associatie tussen de rs889312
AC genotype en diffuse-type maagkanker was meer overheersend bij patiënten met T2 diepte van de invasie en TNM stadium II. Univariate en multivariate Cox regressie-analyse toonde ook aan dat de rs889312
AC genotype kan als onafhankelijke prognostische factor dienen in dit type maagkanker. Samengenomen tonen deze resultaten aan de voorspellende waarde van
rs889312 polymorfisme te overleven prognose bij patiënten met een vroeg stadium diffuse type maagkanker.

Verschillende beperkingen in onze studie moet worden erkend. Ten eerste, waren we niet in staat om de progressievrije overleving gegevens te verzamelen van alle patiënten en dus heeft de associatie tussen MAP3K1 rs889312
polymorfisme en de terugkeer van de ziekte niet te verkennen. Ten tweede, we hebben niet onderzocht de associatie tussen genetische variaties in de MAP3K1 rs889312
en reacties van patiënten op anti-kanker medicijnen, vooral omdat verschillende chemokuren bij onze patiënten werden gebruikt, wat resulteert in een gebrek aan statistische power om reacties te detecteren drug effecten. Ten derde, hoewel de maximale follow-up tijd was 119 maanden in onze studie was de mediane follow-up tijd was relatief kort (35,0 maanden), omdat meer dan 40% patiënten werden gerekruteerd in de periode variërend van 2005 tot 2006. Momenteel zijn we het uitvoeren van een grotere prospectieve klinische studie met een langere follow-up tijd om onze bevindingen te valideren.

tot slot, we hebben hier aangetoond dat MAP3K1 rs889312
is nauw gecorreleerd met overleving bij diffuse-type maag kanker. Dit verhoogt de mogelijkheid voor
rs889312 polymorfisme worden gebruikt als een onafhankelijke indicator voor het voorspellen van de prognose van diffuse type maagkanker in Chinese bevolking. Verdere validatie in andere etniciteit /race bevolking nodig is, zoals onderzoek naar het mechanisme van waarom dit polymorfisme zou worden geassocieerd met de uitkomst van bepaalde steroïde hormoon-gerelateerde kankers.

Dankwoord

Alle auteurs danken Dr. Songming Cheng voor zijn vriendelijke hulp bij de voorbereiding van dit manuscript.

• PLoS ONE: Remming van de JAK2 /STAT3 Pathway Vermindert maagkanker Groei In vitro en in vivo
• PLoS ONE: Verhoogde MicroRNA-630 Expression bij maagkanker wordt geassocieerd met slechte algemene overleving