PLoS ONE: Polymorfismen in ERCC1 en XPF Genen en risico van maagkanker in een Oost-Chinese Population

De abstracte

Achtergrond

Erfelijke functionele single nucleotide polymorphisms (SNPs) in het DNA repair genen kunnen veranderen DNA repair capaciteit en daarmee bijdragen aan het risico op kanker

Methods

Drie ERCC1
functionele SNPs. (rs2298881C > A, rs3212986C > A en rs11615G > A) en twee XPF Twitter / ERCC4
functionele SNPs (rs2276466C > G en rs6498486A > C) werden gegenotypeerd voor 1125 maagdarmkanker gevallen en 1196 vrij van kanker controles door Taqman assays. Odds ratio's (OR) en 95% betrouwbaarheidsintervallen (BI) werden gebruikt om risico verenigingen te schatten, en vals-positieve rapport waarschijnlijkheden (FPRP) werden berekend voor het beoordelen van significante bevindingen.

Resultaten

ERCC1
rs2298881C en rs11615A variant genotypes werden geassocieerd met een verhoogd risico op maagkanker (gecorrigeerde OR = 1,33, 95% CI = 1,05-1,67 voor rs2298881 AC /CC en aangepast OR = 1,23, 95% CI = 1,05-1,46 voor rs11615 AG /AA, vergeleken met hun gemeenschappelijke genotype AA en GG, respectievelijk). Patiënten met 2-3 ERCC1
risico genotypes hadden significant verhoogd risico (gecorrigeerde OR = 1,56, 95% CI = 1,27-1,93), in vergelijking met degenen met 0-1 ERCC1
risico genotypes, en dit risico was meer significant in subgroepen van nooit drinkers en niet-maag cardia adenocarcinoom (NGCA) en klinische fase I + II. Al deze risico's werden niet waargenomen voor de XPF
SNPs.

Conclusies

Deze bevindingen suggereren dat functioneel ERCC1
SNPs kan bijdragen aan het risico van maagkanker. Groter en goed opgezette studies met verschillende etnische bevolkingsgroepen zijn nodig om onze bevindingen te valideren

Visum:. Hij J, Xu Y, Qiu L-X, Li J, Zhou X-Y, Zon M-H, et al. (2012) Polymorfismen in ERCC1 Kopen en XPF
Genen en risico van maagkanker in een Oost-Chinese bevolking. PLoS ONE 7 (11): e49308. doi: 10.1371 /journal.pone.0049308

Editor: Xiao-Ping Miao, Huazhong Universiteit voor Wetenschap en Technologie, China

Ontvangen: 18 juli 2012; Aanvaard: 8 oktober 2012; Gepubliceerd: 15 november 2012

Copyright: © 2012 He 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:. Dit onderzoek werd ondersteund door fondsen van China's Duizend talents Program aan de Fudan University en de subsidie ​​van het ministerie van Volksgezondheid (subsidie ​​nummer 201002007). De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

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

Introductie

Maagkanker is de tweede belangrijke oorzaak van kanker-gerelateerde sterfgevallen wereldwijd, met naar schatting bijna een miljoen nieuwe gevallen, goed voor 10% van alle kanker-gerelateerde sterfgevallen voorgedaan in 2008 en ongeveer 40% van alle gevallen voorgedaan in China [1], als de derde meest voorkomende kanker bij China [2]. Tot op heden, het ontstaan ​​van maagkanker blijft onduidelijk, hoewel momenteel gesuggereerd risicofactoren zijn roken en voedingstekorten [3], [4], gastro-oesofageale reflux en obesitas [5], een hoge body mass index [6], en Helicobacter pylori
( H. pylori
) infectie [7]. Het is waarschijnlijk dat genetische variatie ook gevoeligheid kunnen beïnvloeden maagkanker [8].

DNA-herstel zijn belangrijk voor het behoud van de stabiliteit en integriteit menselijk genoom. Bij de mens zijn er ten minste vijf voornaamste DNA repair pathways bestaande uit meer dan 130 genen, waarvan het NER (NER) route verwijdert een groot aantal DNA-laesies, waaronder omvangrijke adducten, kruisverbindingen oxidatieve DNA schade, alkylerende schade en thymidine dimeren [9] - [11]. Bovendien zijn ten minste zeven xeroderma pigmentosum (XP) complementatie groepen geïdentificeerd, die de snelheidsbeperkende die in de NER mechanisme [12] zijn. Bijvoorbeeld, de excisie cross-gratis groep 1 ( ERCC1
) gen codeert voor een subeenheid van het NER complex vereist voor de incisie stap van NER. Belangrijker is dat de ERCC1 eiwit vormt een heterodimeer met de XPF endonuclease (ook bekend als ERCC4) aan de 5 'incisie katalyseren in het proces van het uitsnijden van de DNA letsel [13]. Aangezien het ERCC1 eiwit essentieel is voor NER en kunnen genomische instabiliteit, variaties beïnvloeden ERCC1 Wat zijn waarschijnlijk een belangrijke rol bij het handhaven van genomische stabiliteit die wordt verstoord carcinogenese [14] spelen [15].

Drie gemeenschappelijke ERCC1
varianten, namelijk rs11615, rs321986 en rs3212961, zijn eerder onderzocht, omdat ze waarschijnlijk functioneel [16]. In het bijzonder, twee case-control studies meldde de associatie tussen ERCC1
rs11615 variant genotypes en maag risico op kanker, met inbegrip van een studie van 126 gevallen [17] en een andere van 314 gevallen [18] in de Italiaanse bevolking. Voor de associatie tussen ERCC4
polymorfismen en het risico op kanker, eerdere studies hebben vooral gericht op een functioneel SNP rs1800067G >. A, en enkele case-control studies gemeld op maagkanker tot op heden [19], [20]

Om verder de verenigingen van beoordelen ERCC1 Kopen en ERCC4
polymorfismen met maag risico op kanker, hebben we een case-control studie van genotypering vijf potentiële functionele SNPs, drie in ERCC1
en twee in de ERCC4,
in een Oost-Chinese Han bevolking van 1125 maagkanker gevallen en 1196 vrij van kanker controles.

Materialen en methoden

Study bevolking

De proefpersonen werden gerekruteerd uit een lopende case-control studie, zoals eerder [21] beschreven. Deze studie omvatte 1.125 ongerelateerde etnische Han-Chinezen patiënten met nieuw gediagnosticeerde en histopathologisch bevestigde primaire adenocarcinoom gerekruteerd uit Fudan University Shanghai Cancer Center (FUSCC) tussen januari 2009 en maart 2011. Alle patiënten waren afkomstig uit Oost-China, waaronder Shanghai, Zhejiang, Jiangsu en de omliggende regio's. Omdat maagdarmkanker goed voor bijna 98,5% van alle patiënten met maagkanker gezien in ons ziekenhuis, uitgesloten we van deelname patiënten die interstitialoma had, maag adenosquamous carcinoom, plaveiselcelcarcinoom, uitgezaaide kanker van andere organen of histopathologische diagnose anders dan adenocarcinoom van de maag. Een extra 1.196 controles van leeftijd- (± 5 jaar) en geslacht gematchte vrij van kanker etnische Han-Chinezen met schriftelijke informed consent werden gerekruteerd uit de Taizhou Longitudinal (TZL) studie uitgevoerd aan de dezelfde periode in Oost-China, die door de werd goedgekeurd Human ethische commissie van de Fudan University, zoals eerder [22] beschreven. Alle bloedmonsters van patiënten met adenocarcinoom van de maag werden verstrekt door de weefselbank van FUSCC. Alle patiënten hadden een schriftelijke informed consent getekend voor het doneren van hun biologische monsters naar de weefselbank van FUSCC. De respons bedroeg ongeveer 91% van de gevallen en 90% in de controlegroep. Dit onderzoek protocol werd goedgekeurd door de Institutional Review Board van FUSCC

SNP Selectie- en genotypering

We hebben gekozen voor potentieel functionele SNPs van rente door het gebruik van de NCBI dbSNP database en SNPinfo met de volgende criteria:. ( 1) de minderjarige allel frequentie gemeld in HapMap was ≥5% voor Chinese patiënten; (2) die van invloed transcriptiefactor bindingsplaats (TFBS) activiteit in de vermeende promotor regio; (3) die de microRNA (miRNA) bindingsplaats activiteit; en (4) niet in de gepubliceerde GWASs. Voor de ERCC1
gen, kozen we rs2298881C > A dat de TFBS activiteit van invloed kunnen zijn, in aanvulling op de andere twee grote schaal onderzocht potentieel functionele SNPs (rs3212986C > A en rs11615G > A, kan de voormalige worden geassocieerd met transcript stabiliteit veranderingen, terwijl het laatste kan worden geassocieerd met mRNA niveaus veranderingen). Voor de ERCC4
gen, kozen we rs2276466C > G en rs6498486A > C; de voormalige kan de miRNA bindingsplaats activiteit beïnvloeden, terwijl de laatste de TFBS werking kan beïnvloeden zoals voorspeld door de SNPinfo. Deze vijf potentieel functionele SNPs gevangen ook andere 49 SNPs in de nabije genen (Tabel S1 ERCC1 Kopen en Tabel S2 ERCC4
) en werd het genotype zoals hiervoor is beschreven [21].

Statistische analyse

We gebruikten χ ^{2 test om de verschillen in de frequenties van allelen en genotypen en demografische en andere covariaten tussen patiënten en controles vergelijken. De goodness-of-fit χ 2-test werd gebruikt om de Hardy-Weinberg evenwicht van genotype distributies te berekenen in de controles. We berekenden ruwe en gecorrigeerde odds ratio's (OR's) en 95% betrouwbaarheidsintervallen (CI's) door univariate en multivariate logistische regressie modellen, respectievelijk associaties tussen de genotypen en het risico van adenocarcinoom van de maag met en zonder correctie voor evalueren en gestratificeerd naar leeftijd, geslacht , roken /drinken van de status, de primaire tumor en klinische fase. Ook uitgevoerd homogeniteit tests om de verschillen in risicoschattingen tussen subgroepen detecteren. Omdat de geselecteerde SNPs lijken in hetzelfde blok, werd de haplotype analyse niet uitgevoerd.}

We berekenden de valspositieve verslag waarschijnlijkheid (FPRP) [23] voor alle belangrijke bevindingen. We stellen 0.2 als een FPRP drempel en toegewezen aan een vroegere waarschijnlijkheid van 0,01 tot een OR van 1,50 (voor risico-effecten) of 0,67 (voor beschermende effecten) op te sporen voor een associatie met genotypes in onderzoek. Alleen significante resultaten met een FPRP waarde < 0,2 werden beschouwd als opmerkelijk verenigingen

We voerden alle analyses met SAS-software (versie 9.1; SAS Institute, Cary, NC)., En alle statistische tests waren met twee kanten, en P
waarden van minder dan 0,05 werden statistisch significant beschouwd.

Resultaten

kenmerken van de patiënten

de verdelingen van demografische kenmerken van de onderwerpen worden gepresenteerd Tabel S3 en waren vergelijkbaar met die welke in een vorig rapport [21]. In het kort, de huidige case-control studie omvatte 1196 vrij van kanker controles en 1125 maagkanker gevallen, waaronder 305 (27,1%) van de maag cardia adenocarcinoom (GCA) en 820 (72,9%) NGCA, waarvan er 476 (42,3%) waren van de TNM fase I + II, en 649 (57,7%) waren van de fase III + IV volgens de 7 ^{e editie van de AJCC [24].}

Associatie tussen Geselecteerde SNPs en Gastric Cancer Risk

de genotype verdelingen van de vijf geselecteerde SNPs in gevallen en controles worden getoond in Tabel 1. de waargenomen genotype verdelingen van de controles met het Hardy-Weinberg-evenwicht (overeengekomen P = 0,550 voor
rs2298881, P
= 0,859 voor rs3212986, P
= 0,990 voor rs11615, P
= 0.288 voor rs2276466 en P
= 0,398 voor rs6498486). De genotype distributies waren significant verschillend voor ERCC1
rs2298881 ( P
= 0,037) en de ERCC1
rs11615 ( P
= 0,0496) tussen de gevallen en controles, maar niet voor de andere drie SNPs. Wanneer de rs2298881AA genotype werd gebruikt als referentie, werd de C-variant genotypes geassocieerd met een verhoogd risico op maagdarmkanker (gecorrigeerde OR = 1,37, 95% CI = 1,08-1,74 voor AC, aangepaste OR = 1,26, 95% CI = 0.98- 1,63 CC en aangepaste OR = 1,33, 95% CI = 1,05-1,67 voor AC /CC na aanpassing voor leeftijd, geslacht, roken en de status drink); wanneer de rs11615GG genotype werd gebruikt als referentie, werd de variant A genotypes geassocieerd met een verhoogd risico op maagdarmkanker (gecorrigeerde OR = 1,25, 95% CI = 1,05-1,48 voor AG, aangepaste OR = 1,13, 95% CI = 0.78- 1,63 voor AA en aangepast OR = 1,23; 95% CI = 1,05-1,46 voor AG /AA). Niettemin geen associaties met risico op maagdarmkanker gevonden voor andere drie SNPs (tabel 1). Patiënten met een 2-3 risico genotypen van ERCC1
hadden significant verhoogd risico (gecorrigeerde OR = 1,56, 95% CI = 1,27-1,93), in vergelijking met degenen met slechts 0-1 risico genotypes.

Stratificatie analyse

We verder geëvalueerd de associatie tussen variant genotypes van drie geselecteerde SNPs van ERCC1 Kopen en maag kankerrisico gestratificeerd naar subgroepen van leeftijd, geslacht, roken en de status van het drinken, tumor en klinische fase, uitgaande van een dominante genetische model gebaseerd op de resultaten van univariate analyse (Tabel 2). De rs2298881 variant AC /CC genotypes geassocieerd met een verhoogd risico (gecorrigeerde OR's tenzij anders vermeld) die duidelijker bij vrouwen was (OR = 1,64, 95% CI = 1,05-2,56), huidige rokers (OR = 1,49, 95% CI = 1,03-2,14), nooit drinkers (OR = 1,31, 95% CI = 1,00-1,71), NGCA (OR = 1,33, 95% CI = 1,03-1,71) en klinische fase I + II (OR = 1,58, 95% CI = 1,15-2,18). Vrij vergelijkbare resultaten werden gevonden voor rs11615 variant AG /AA genotypen, vooral in de jongere groep (OR = 1,34, 95% CI = 1,07-1,69), vrouwen (OR = 1,38, 95% CI = 1,02-1,88), huidige rokers (OR = 1,38, 95% CI = 1,06-1,80), ooit drinkers (OR = 1,67, 95% CI = 1,20-2,31), NGCA (OR = 1,23, 95% CI = 1,03-1,47) en klinische fase I + II (OR = 1,33, 95% CI = 1,08-1,65). Wanneer alle risico genotypen werden samengevoegd tot een nieuwe variabele, vonden we dat patiënten dragende 2-3 risico genotypes hadden een duidelijker risico oudere groep (OR = 1,62, 95% CI = 1,19-2,20), vrouwen (OR = 1,82, 95% CI = 1,22-2,72), de huidige rokers (OR = 1,76, 95% CI = 1,26-2,47), ooit drinkers (OR = 1,75, 95% CI = 1,16-2,64), NGCA (OR = 1,59, 95% CI = 1,26-2,01) en klinische fase I + II (OR = 1,78, 95% CI = 1,33-2,38). Echter, verder onderzoek homogeniteit voorgesteld geen verschillen in risicoschattingen over de strata zonder statistisch bewijs interacties tussen deze variabelen en de variant genotypes van het risico (gegevens niet getoond).

De FPRP waarden op verschillende waarschijnlijkheidsniveaus vóór aanzienlijke resultaten zijn weergegeven in tabel 3. voor een voorafgaande waarschijnlijkheid van 0,01, ervan uitgaande dat de OR van specifieke genotype was 1,50 (risico) of 0,67 (bescherming), statistische kracht van 0,361, het FPRP waarden waren 0,007 voor associatie van de ERCC1
2-3 risico genotypes, met een verhoogd risico op maagdarmkanker in alle personen. We vonden ook een significant verband met maagdarmkanker risico nooit drinkers, NGCA en klinische fase I + II bij die patiënten met 2-3 risico genotypes. Deze significante associaties werden beschouwd als opmerkelijk, omdat de kans op een vals-positief resultaat < 20%. Daarentegen werden groter FPRP waarden waargenomen voor andere significante associaties tussen de ERCC
1 varianten en adenocarcinoom van de maag, wat suggereert een aantal mogelijke bias in deze positieve bevindingen.

Discussie

In deze studie, vonden we dat ERCC1
rs2298881C en rs11615A variant genotypes werden geassocieerd met een uitgesproken verhoogd risico op maagdarmkanker en dat het verhoogde risico in verband met 2-3 risico genotypes was duidelijker in nooit drinkers, NGCA en klinische fase I + II. Voor zover wij weten, is dit de eerste studie die ERCC1
intron rs2298881 C /A en coderende gebied rs11615 G /A polymorfismen bleken te zijn geassocieerd met adenocarcinoom van de maag risico. Omdat ERCC1 speelt een cruciale rol bij NER, deze bevindingen biologisch plausibel.

ERCC1
is in kaart gebracht op chromosoom 19q13.32, bestaande uit 10 exons en codeert voor een 297 acetaldehyde ammonia product, terwijl ERCC4,
op 16p13.12, bestaat uit 11 exonen en codeert voor een 916 acetaldehyde ammoniak product. ERCC1
codeert voor een subeenheid van het NER complex dat nodig was voor de incisie stap van het NER-route [15], [25]. Belangrijker is een heterodimeer van ERCC1 /XPF katalyseert de 5'incisie in het proces van uitsnijden DNA laesies in DNA herstel en recombinatie in de reparatie van inter-strengs crosslinks [26] - [28]. Aldus is het mogelijk dat functionele ERCC1
varianten kunnen ook een rol spelen van het kankerrisico. Bijvoorbeeld, de ERCC1
Asn118Asn (rs11615) SNP is in verband gebracht met een aantal specifieke subtype van longkanker en vroegtijdig ontstaan ​​van longkanker [29]. Ook de ERCC1
19007 C (rs11615) allel werd in verband gebracht met een verhoogd risico op longkanker bij Aziatische bevolkingsgroepen [16]. Tot op heden zijn in de gepubliceerde studies over associaties tussen de ERCC1
rs11615T > C, rs3212986C > A en rs3212961A > C polymorfismen en het risico op kanker [16], slechts twee studies gericht op de ERCC1
polymorfismen en risico op maagkanker, beide bestudeerde de rs11615T > C bij een relatief kleine Italy populatie, waaronder een [17] slechts 126 maagkanker hoezen en andere van slechts 314 gevallen [18], maar geen van deze twee studies omvatte de SNPs in het kader van het onderzoek in het huidige onderzoek.

Als we samen deze drie geselecteerde ERCC1
SNPs, vonden we dat patiënten met 2-3 risico genotypes aanzienlijk was toegenomen risico op maagkanker in vergelijking met die met 0-1 risico genotypes. In de gestratificeerde analyse vonden we ook dat het effect van de rs2298881 AC /CC genotype op kankerrisico was duidelijker in subgroepen van vrouwen, huidige rokers, nooit drinkers, NGCA en klinische fase I + II en die vrij gelijkaardig resultaten waren voor rs11615 variant AG /AA genotypen, vooral bij jongere patiënten, vrouwen, de huidige rokers, drinkers ooit, NGCA en klinische fase I + II. Echter, na FPRP werd berekend voor deze belangrijke bevindingen, alleen de bevindingen nooit drinkers, NGCA en klinische fase I + II bleef belangrijk voor de patiënten met 2-3 risico genotypes. Daarom is een aantal van onze bevindingen uit de gelaagde analyse kan zijn kans bevindingen als gevolg van verminderde steekproefomvang in de subgroepen. Zo vonden we dat de steeds drinkers had een duidelijker risico (OR = 1,75, 95% CI = 1,16-2,64) dan de niet-drinkers (OR = 1,51, 95% CI = 1,18-1,93); Echter, gebaseerd op de berekening FPRP het risico gevonden voor de steeds drinkers niet significant voor voorafgaande waarschijnlijkheid van 0,01. Dit kan worden toegeschreven aan de vermindering van de steekproefomvang, want er meer niet-drinkers dan ooit-drinkers in onze huidige studie waren. Tabak-rook-gerelateerde carcinogenen kunnen verschillende soorten DNA-schade die voornamelijk verwijderd door de NER-route [30] veroorzaken. Als gerepareerd, kunnen dergelijke DNA-schade leiden tot mutaties en daarmee de inleiding van carcinogenese. Bijvoorbeeld kan DNA adducten die in foetaal bloed daaropvolgende risico op kanker in de volwassenheid [31] te verhogen. Voor de huidige rokers, kan het effect van genetische instabiliteit op het risico op kanker worden aangevuld met verzamelde DNA-schade veroorzaakt door aanhoudende het roken van sigaretten. Vrouwtjes kunnen gevoeliger zijn voor meeroken of aangetast door luchtvervuiling binnenshuis uit ongeventileerde kolengestookte kachels en uit kookdampen [32] zijn. Maagkanker omvat NGCA en GCA en GCA is gelokaliseerd in het gastro-oesofageale overgang en verschilt van NGCA in epidemiologische kenmerken en klinische kenmerken [4], [33]. Ten slotte is de bevinding dat patiënten met 2-3 ERCC1
risico genotypes hadden een verhoogd risico van het hebben van een vroeg stadium van kanker kan erop wijzen dat de waargenomen risico op genetische gevoeligheid als de oorzaak van carcinogenese van het doelweefsel in plaats van de tumor zou kunnen zijn progressie die kunnen worden aangedreven door extra mutatie gebeurtenissen [34].

Kortom, dit grote ziekenhuis-based case-control studie verstrekte statistische bewijs dat de ERCC1
rs2298881 en rs11615 SNPs, maar niet ERCC4
SNPs, werden in verband gebracht met maag risico op kanker in een Oost-Chinese bevolking, in het bijzonder voor niet-drinkers, patiënten met NGCA en vroege klinische fasen. De onderhavige studie had een aantal beperkingen. Eerst werden de patiënten geselecteerd uit FUSCC die geen welomschreven verzorgingsgebied van de gevallen in Oost-China als de TZL studie voor de controles, die selectie vertekening en informatie vooroordelen kunnen hebben hebben. Ten tweede, slechts drie potentiële functionele SNPs van ERCC1 Kopen en twee van ERCC4
werden onderzocht in de huidige studie, die niet alle SNPs van de ERCC1 /XPF
complex dekte . Tot slot hebben we niet betrouwbaar en voldoende informatie over andere milieu-risico's, zoals de inname via de voeding, bezetting en H hebben.
pylori infectie, vanwege de aard van de retrospectieve studie ontwerp. Omdat onze patiënten waren vooral uit Oost-China, zou het ideaal zijn om een ​​multi-center hebben gebaseerde replicatie om onze bevindingen te valideren. Zonder dergelijke replicatie moeten onze bevindingen voorlopig worden beschouwd. Met een dergelijke voorlopige bevindingen van het huidige onderzoek, hopen we meer kankeronderzoek centra of laboratoria in China en andere regio's van de wereld met een hoge incidentie van maagkanker om onze bevindingen te valideren met een grotere steekproefomvang, meer complete informatie over de voedselopname, bezetting en H. pylori-infectie.

Ondersteunende informatie
Tabel S1.
SNP's gevangen genomen door de drie geselecteerde ERCC1
functionele SNPs zoals voorspeld door SNPinfo software
doi:. 10.1371 /journal.pone.0049308.s001
(DOC)
tabel S2.
SNP's gevangen genomen door de geselecteerde twee ERCC4
functionele SNPs zoals voorspeld door SNPinfo software
doi:. 10.1371 /journal.pone.0049308.s002
(DOC)
tabel S3.
Frequency distributie van demografische kenmerken van maagkanker gevallen en vrij van kanker controles
doi:. 10.1371 /journal.pone.0049308.s003
(DOC)

• PLoS ONE: prestaties van de verschillende Gastric Cancer Screening Methods in Korea: A Population-Based Study
• PLoS ONE: RhoC regelt de verspreiding van maagkanker cellen door interactie met IQGAP1