PLoS ONE: Het DNA Repair Gene APE1 T1349G polymorfisme en risico van maagkanker in een Chinese bevolking

De abstracte

Achtergrond

apurinische /apyrimidinische endonuclease 1 ( APE1
) speelt een centrale rol in de reparatie van apurinische apyrimidic sites door middel van zowel zijn endonuclease en haar fosfodiesterase activiteiten . Een gemeenschappelijke APE1
polymorfisme, T1349G (rs3136820), werd eerder aangetoond geassocieerd te worden met het risico van kanker.

Doelstelling

Onze hypothese was dat de APE1
T1349G polymorfisme wordt ook geassocieerd met risico op maagkanker.

Methods

In een ziekenhuis op basis van case-control studie van 338 bij patiënten met nieuw gediagnosticeerde maagkanker en 362 vrij van kanker controles -frequentie geëvenaard door leeftijd en geslacht, gegenotypeerd we de T1349G polymorfisme en beoordeeld haar associaties met risico op maagkanker.

Resultaten

In vergelijking met de APE1
TT genotype, particulieren de variant TG /GG genotypen hadden een significant verhoogd risico op maagkanker (odds ratio = 1,69, 95% betrouwbaarheidsinterval = 1,19-2,40), die meer uitgesproken bij subgroepen van oude ≤60 jaar was, mannetje, ooit rokers en altijd drinkers. Verdere analyses bleek dat de variant genotypes geassocieerd met een verhoogd risico op diffuse type, lage diepte van tumorinfiltratie (T1 en T2), en lymfeklier maagkanker.

Conclusies

De APE1
T1349G polymorfisme kan een merker voor de ontwikkeling van maagkanker in de Chinese populatie. Grotere studies zijn nodig om deze bevindingen te valideren in diverse bevolkingsgroepen

Visum:. Gu D, M Wang, Wang S, Zhang Z, Chen J (2011) Het DNA Repair Gene APE1
T1349G polymorfisme en risico van maagkanker in een Chinese bevolking. PLoS ONE 6 (12): e28971. doi: 10.1371 /journal.pone.0028971

Editor: Paolo Peterlongo, IFOM, Fondazione Istituto di FIRC Oncologia Molecolare, Italië

Ontvangen: 19 oktober 2011; Aanvaard: 18 november 2011; Gepubliceerd: 19 december 2011

Copyright: © 2011 Gu 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 studie werd mede gesteund door de National Natural Science Foundation of China (81071641), de Natural Science Foundation van de provincie Jiangsu (BK2010120), en het Science Project en Program van Nanjing (201.001.099). 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 vierde meest voorkomende vorm van kanker en de tweede belangrijkste oorzaak van kanker gerelateerde sterfgevallen wereldwijd ongeveer 700.000 mensen sterven aan dit maligniteit elk jaar, en ongeveer 1,1 miljoen nieuwe gevallen worden naar verwachting in 2010 [1]. In China, werd voorspeld te rangschikken als de derde meest voorkomende kanker in 2005, met 0,3 miljoen doden en 0,4 miljoen nieuwe gevallen van maagkanker [2]. Hoewel het bekend is dat milieufactoren, voedingsgewoonten en Helicobacter pylori
infectie geassocieerd met het risico op maagkanker, gastheer genetische factoren kunnen een van de belangrijkste agentia in maagkanker is. Presentatie van maagkanker bij jonge patiënten vaak geassocieerd met familiaire clustering [3].

DNA schade geïnduceerd door exogeen carcinogene of door endogene metabolische processen kunnen worden omgezet in genmutaties leidt tot genomische instabiliteit en maligne transformatie [4] . Genetische variaties in DNA repair genen moduleren DNA repair capaciteit en bijgevolg verandert kankerrisico. Ongeveer 150 menselijke DNA herstel genen geïdentificeerd die gegevens [5]. Ze werken samen in verschillende paden die zijn gespecialiseerd in het repareren van de verschillende soorten DNA beschadigen [6], [7]. Onder deze trajecten, heeft de basis excisie reparatie (BER) route, die het grootste aantal van cytotoxische en mutagene base letsels mogelijk behandelt, in verband gebracht met het risico van kanker [8].

De menselijke apurinische /apyrimidinische endonuclease ( APE), APE1
(ook bekend als APE
, APEX
en REF-1
), is betrokken bij de groepsvrijstellingsverordening pathway [9 ]. APE1
gen is gelokaliseerd op chromosoom 14q11.2-Q12, en bestaat uit vijf exons spanning 2,21 kb. Door hydrolyse 3'-blokkerende fragmenten uit geoxideerde DNA APE1
produceert normale 3'-hydroxyl nucleotide uiteinden die nodig zijn voor herstel van DNA-synthese en ligatie zijn bij enkel- of dubbelstrengs breuken [10], [11] . Een totaal van 18 polymorfismen in APE1
zijn gemeld [12], maar het meest uitgebreid bestudeerd polymorfisme is de T naar G transversie (T1349G, ook bekend als Asp148Glu, rs3136820).

Onlangs , hebben we een meta-analyse van alle in aanmerking komende case-control studies uitgevoerd om een ​​schatting van de APE1
T1349G polymorfisme en risico van kanker, met inbegrip van longkanker, blaaskanker, darmkanker, borstkanker, pancreaskanker, hoofd en nekkanker, leukemie, slokdarmkanker, galkanaal kanker, schildklierkanker en prostaatkanker [13]. We vonden dat de APE1
T1349G variant genotypes geassocieerd met een matig verhoogd risico van alle kankertypes (OR = 1,08, 95% CI = 1,00-1,18 in een dominant model), wat suggereert dat dit polymorfisme is een laag -penetrance risicofactor voor de ontwikkeling van kanker [13]. Meer recent, sommige studies meldde de APE1
T1349G polymorfisme werd geassocieerd met maagkanker het risico en de prognose [14], [15], [16], [17]. Echter, deze epidemiologische resultaten blijven tegenstrijdige plaats van sluitend.

In de huidige studie, om het effect van de APE1
T1349G polymorfisme op het risico op maagkanker te onderzoeken, we genotype het polymorfisme en geëvalueerd de associatie tussen de APE1
T1349G polymorfisme en het risico op maagkanker in onze voortdurende, ziekenhuis-based, case-control studie in een Chinese bevolking.

Materialen en methoden

Ethics Verklaring

de ethische commissie van Nanjing Medical University heeft het onderzoeksprotocol goedgekeurd. Tijdens epidemiologische interviews, werd schriftelijk toestemming gegeven aan alle onderwerpen. Bovendien opgeleide onderzoekers toegediend een standaard vragenlijst om informatie te verkrijgen over de demografische kenmerken.

Proefpersonen

De gedetailleerde methoden voor het werven van proefpersonen voor deze studie zijn eerder beschreven [18]. In het kort, 338 nieuw gediagnosticeerde, histopathologisch bevestigde maagkanker patiënten en 362 vrij van kanker controle proefpersonen werden gerekruteerd uit de steden van Yangzhong en Yixin, twee regio's van de hoge incidentie en mortaliteit van maagkanker in de provincie Jiangsu van China tussen maart 2006 en juli 2008 . De uitsluiting criteria opgenomen vorige kanker, uitgezaaide kanker uit andere of onbekende oorsprong, en eerdere radiotherapie of chemotherapie. Controles werden frequentie afgestemd op de zaken op leeftijd (± 5 jaar) en geslacht. De kanker-free controle proefpersonen werden gerekruteerd uit degenen die op zoek waren naar gezondheidszorg, wonen in dezelfde woonwijken. Voordat er aanwervingen, werd geïnformeerde toestemming verkregen van elk van de in aanmerking komende onderwerpen. Voor elk individu, demografische informatie en gegevens over de status van het roken en alcoholgebruik werd verkregen door middel van face-to-face interviews. Personen die eenmaal per dag rookten langer dan 1 jaar werden gedefinieerd als de rokers. Ever rokers die roken voor meer dan 1 jaar was gestopt werden gedefinieerd als ex-rokers, en de andere rokers als de huidige rokers. Personen die per week verbruikt een of meer alcoholische dranken voor ten minste 1 jaar werden ooit beschouwd drinkers, en de rest werd gedefinieerd als nooit drinkers. Na interview, werd ongeveer 5 ml veneus bloedmonster van elke deelnemer.

Genotypering

Genomisch DNA werd geëxtraheerd uit perifere bloedlymfocyten door proteinase K digestie, gevolgd door fenol-chloroform extractie en ethanol precipitatie [19]. APE1
T1349G polymorfisme werd bepaald onder toepassing van de polymerasekettingreactie-restrictiefragment lengte polymorfisme (PCR-RFLP) methode, die eerder is beschreven [20], [21]. We hebben de primer 5'-TAATTCTGTTTCATTTCTATAGGCTA-3 '(voorwaarts) en 5'-TGCATTAGGTACATATGCTGTT-3' (omgekeerde) het doelfragment van APE1
amplificeren. Monsters werden onderworpen aan denaturatie bij 95 ° C gedurende 5 minuten, gevolgd door 30 cycli van verwarmen bij 95 ° C gedurende 30 seconden, hybridisatie bij 55 ° C gedurende 40 s en vervolgens bij 72 ° C gedurende 45 s, en een laatste incubatie bij 72 ° C gedurende 10 minuten. De PCR producten van 108 bp werd gedigereerd door de FspB
restrictie-enzym, om de genotypen van T1349G polymorfisme identificeren. Na de enzymdigestie, het variante allel G geproduceerde 2-fragmenten van 82 bp en 20 bp, en het wild-type T allel resulteerde in een 108-bp fragment.

De genotype analyses werden uitgevoerd door twee personen die zelfstandig in een blinde manier. Ongeveer 10% van de monsters werden willekeurig geselecteerd voor de bevestiging, en de resultaten waren volledig concordant.

Statistische analyse

De verschillen tussen patiënten en controles in bepaalde demografische variabelen, rookgedrag, alcoholgebruik, en elk allel en genotype van de polymorfismen van de APE1
gen werden geëvalueerd met behulp van de Chi-kwadraat test. Chikwadraattoets werd ook gebruikt om het verschil tussen de APE1
polymorfisme en clinicopathologic karakteristieken die. De associaties tussen de APE1
genotypes en het risico op maagkanker werden geschat door het berekenen van de odds ratio's (OR's) en hun 95% betrouwbaarheidsintervallen (CI's) van onvoorwaardelijke univariate en multivariate logistische regressie analyses. Deze analyses werden herhaald door stratificatie voor seks (man, vrouw), rookgedrag (nooit, nooit) en het drinken van de status (nee, ja). Voor stratificatie naar leeftijd, leeftijd cutoff van 60 jaar werd in dit onderzoek aangezien het de gemiddelde leeftijd van de geworven patiënten en controles. Bovendien zijn de genotypische-specifieke risico ook afzonderlijk geschat voor cardia /noncardia tumorplaats, darm /diffuse histotype, T1 /T2 /T3 /T4 scherptediepte tumor infiltratie en negatieve /positieve lymfeklier. Hardy-Weinberg evenwicht van de controles 'genotype distributies werd getest door een goodness-of-fit chikwadraattoets. Tweezijdige tests van de statistische significantie werden uitgevoerd met behulp van de SAS-software (versie 8.2; SAS Institute, Inc., Cary, NC).

Resultaten

Verdeling van de geselecteerde kenmerken tussen de maagkanker gevallen de controlegroep zijn samengevat in tabel 1. Volgens de genotypering en -gegevens vragenlijst opgenomen we 338 maagkanker gevallen en 362 kanker-vrije controles die deze gegevens in deze analyse had. De gemiddelde leeftijd bij diagnose van de maagkanker gevallen was 61,7 jaar (standaarddeviatie (SD) ± 12,3) en de gemiddelde leeftijd bij de vaststelling van de controles was 62,4 jaar ((SD) ± 10,5). Er waren geen statistisch significante verschillen tussen patiënten en controles in de verdeling van leeftijd en geslacht. Echter, een hogere incidentie van roken en drinken worden geassocieerd met maagkanker ( P Restaurant < 0,05). Bovendien patiënten met kanker van de gastrische cardia en non-cardia waren 143 (42,3%) en 195 (57,5%), respectievelijk. De histologische types waren 192 (56,8%) van darm- en 146 (43,2%) diffuse maagkanker. De diepte van de tumor infiltratie, T1, T2, T3 en T4 waren 104 (30,8%), 64 (18,9%), 126 (37,3%) en 44 (13,0%), respectievelijk. En positieve lymfeklieren werden geïdentificeerd in 174 (51,5%) gevallen.

Het genotype en allel frequenties van de APE1
T1349G polymorfisme onder de patiënten en controles en de associaties met het risico van maagkanker zijn getoond in Tabel 2. de frequentie van TT, TG en GG genotypen waren 20,4%, 54,7% en 24,9% in de kanker groep, versus 30,4%, 50,5% en 19,1% bij normale gezonde individuen, respectievelijk. De frequentie van G allel was 52,2% bij gevallen die aanzienlijk groter is dan die in de controlegroep 44,3% was ( P
= 0,003). Een verdere analyse bleek een significante associatie van heterozygote (TG) en homozygote (GG) variant genotype van APE1
T1349G met het risico op maagkanker (OR = 1,61, 95% CI = 1,12-2,32 voor TG versus TT en OR = 1,92, 95% CI = 1,23-2,99 voor GG versus TT, respectievelijk). Daarnaast vonden we dat personen met de variant TG /GG genotypes hadden een significant hoger risico op maagkanker dan die met de TT genotype (OR = 1,69, 95% CI = 1,19-2,40). Verdere gestratificeerde analyses toonden aan dat het verhoogde risico was duidelijk in subgroepen van aged≤60 jaar (OR = 2,00, 95% CI = 1,11-3,61), mannelijke (OR = 1,65, 95% CI = 1,07-2,55), ooit rokers ( OR = 2,00, 95% CI = 1,14-3,05), en steeds drinkers (OR = 2,18, 95% CI = 1,18-4,03) (tabel 3). Vanwege de beperkte monstergrootte onderzoek, alle resultaten van gestratificeerde analyses werden voorlopig.

associatie tussen de APE1
T1349G polymorfisme en clinicopathologic kenmerken van maag kankerrisico gestratificeerd op tumor, histologische type scherptediepte tumor infiltratie en lymfeknoop metastasen getoond in Tabel 4. Statistische analyse toonde een significante associatie van TG /GG genotype met het risico cardia tumor en non-cardia tumor (OR = 1,61, 95% CI = 1,01-2,56 en OR = 1,79, 95% CI = 1,17-2,73, respectievelijk). Statistisch, een trend naar een verhoogd risico op diffuse type maagkanker werd gedetecteerd TG /GG genotype (OR = 2,09, 95% CI = 1,29-3,42), maar er was geen significant verschil tussen intestinaal type maagkanker en normale controles (OR = 1,46, 95% CI = 0,97-2,20). Verdere analyse van stratificatie diepte van tumorinfiltratie gebleken dat het verhoogde risico was sterker in T1 (OR = 2,73, 95% CI = 1,50-4,99) en T2 (OR = 2,17, 95% CI = 1,08-4,33), maar er waren geen significante verschillen tussen de distributies in subgroepen van T3 en T4 (OR = 1,28, 95% CI = 0,80-2,04, en OR = 1,26, 95% CI = 0,61-2,60, respectievelijk). Daarnaast waren er een significant verhoogd risico in klierpositieve maagkanker (OR = 1,80, 95% CI = 1,16-2,80), terwijl het niet in kliernegatieve maagkanker (OR = 1,62, 95% CI = 0,99-2,51) met de TG /GG genotype in vergelijking met de TT genotype.

Discussie

In dit ziekenhuis op basis van case-control studie, onderzochten we de associatie van APE1
T1349G polymorfisme en risico op maagkanker in Chinese populaties. We vonden dat de T1349G polymorfisme bijgedragen aan het risico op maagkanker, die meer uitgesproken was onder subgroepen van aged≤60 jaar, mannelijke, ooit rokers en altijd drinkers. Bovendien werd de T1349G polymorfisme geassocieerd met een verhoogd risico op diffuse type, lage diepte van tumorinfiltratie (T1 en T2), en lymfeklier maagkanker.

APE1 een essentieel enzym in de BER-route, dat het belangrijkste mechanisme voor het herstel van DNA schade door oxidatie en alkylatie [7]. De T1349G polymorfisme is de meest voorkomende polymorfismen die leiden tot enkele aminozuursubstitutie vastgesteld in de algemene populatie [12]. Het is niet bepaald als de G-variant allel heeft een impact op endonuclease en DNA-bindende activiteiten [22]. Echter, het GG genotype geassocieerd met significant verlengd celcyclus G2 vertraging vergeleken met TT en TG genotypes, wat suggereert dat dit aminozuur substitutie kan bijdragen tot overgevoeligheid voor ioniserende straling [23]. Onze studie bleek dat het G variante allel geassocieerd met een significant verhoogd risico op maagkanker, hetgeen consistent is met onze eerder gepubliceerde meta-analyseresultaten [13]. In eerdere studies, Canbay et al. [15] gevonden significante verschillen in de frequenties van de G-allel van APE1
T1349G polymorfisme tussen maagkanker patiënten en controle proefpersonen in een Turkse bevolking. Niettemin Palli et al. [16] geen significante associatie van dit polymorfisme niet waarnemen met maagkanker in hun studie. De reden voor deze verschillende bevindingen blijft onduidelijk, wat kan te wijten aan kleine steekproeven of etnisch divers.

In de toevoeging, vonden we dat de T1349G polymorfisme was geassocieerd met een verhoogd risico op maagkanker bij subgroepen van jongere proefpersonen ( age≤60 jaar), maar niet oudere proefpersonen. Zwak immuunsysteem en overweldigend geaccumuleerde blootstelling aan omgevingsfactoren kankerverwekkende stoffen bij ouderen kan verantwoordelijk zijn voor het leeftijdsverschil we hebben geconstateerd [24]. De oudere mensen hebben een verhoogd risico op maagkanker, die eerder door het verouderingseffect plaats van directe genetische effecten. Daarom kan de variatie in de APE1
gen meer invloed in early-onset maagkanker, hoewel dit resultaat heeft behoefte aan meer bevestigingen. Tabaksrook bevat honderden chemische stoffen, die ondubbelzinnig vastgesteld als de belangrijkste oorzakelijke factor voor maagkanker [25]. Onze resultaten geven aan dat de risico's in verband met de T1349G polymorfisme was duidelijker bij rokers. Dit kan zijn omdat sigarettenrook genereert productie van reactieve zuurstof en veroorzaakt DNA-adducten [26]. Studies hebben gemeld dat verhoging alcoholinname kan het risico op kanker te verhogen, zoals maagkanker [27]. Consequent, onze resultaten bleek ook dat patiënten die ooit alcohol hebben gebruikt voor de T1349G polymorfisme hebben een verhoogd risico op maagkanker. Echter, kunnen onze kleine steekproef niet voldoende macht om de belangrijke gen-omgeving interactie te detecteren; dus grotere studies met meer gedetailleerde gegevens blootstelling aan milieufactoren zijn nodig om deze bevindingen te verifiëren.

Intestinale en diffuse types hebben verschillende epidemiologie en pathogenese. De intestinale-type maagkanker is internationaal variatie en overheerst in een hoog risico geografische gebieden, met name in Japan, Korea en China, terwijl de diffuse-type maagkanker heeft uniforme geografische verdeling [28], [29]. Omgevingsfactoren voorgesteld om een ​​belangrijke rol in de etiologie van intestinale-type maagkanker spelen en de erfelijke factoren meer diffuus type maagkanker ontwikkeling bijgedragen. Interessant, vonden we dat het effect van de T1349G polymorfisme geassocieerd met diffuus-type maagkanker maar niet intestinaal type maagkanker. Bovendien vonden we dat de T1349G polymorfisme is geassocieerd met een verhoogd risico op geringe diepte van tumorinfiltratie (T1 en T2), en lymfekliermetastase maagkanker, welke als een biomarker van maagkanker metastase kunnen dienen. Omdat het detecteerbare effect size in onze studie was relatief klein (n = 11 TT genotype in de subgroepen T1 en T2), het klinische nut van onze resultaten moeten worden geïnterpreteerd voorzorg. Bovendien is het biologisch mechanisme ten opzichte van APE1
variant, de APE1
genexpressie en maag ontwikkeling en uitzaaiing van kanker moeten nog worden onderzocht.

Tot slot, onze studie stelt de APE1
T1349G polymorfisme kan worden geassocieerd met het risico van maag- kankerontwikkeling in Chinese populaties. Groot-bevolking op basis van prospectieve studies met etnisch diverse bevolkingsgroepen zijn gerechtvaardigd om deze bevindingen te controleren.

• PLoS ONE: Variaties in Helicobacter pylori cytotoxine-geassocieerde genen en hun invloed in Progression aan maagkanker: Gevolgen voor Prevention
• PLoS ONE: negatieve regulatie van RPL6 door siRNA Remt proliferatie en voortgang van de celcyclus van Human Gastric Cancer Cell Lines