PLoS ONE: DNA Repair Gene APE1 T1349G Polymorphism og risikoen for magekreft i en kinesisk Befolkning

Abstract

Bakgrunn

Apurinic /apyrimidinic endonuklease 1 ( APE1
) har en sentral rolle i reparasjon av apurinic apyrimidic nettsteder gjennom både endonuklease og dens fosfodiesterase aktiviteter . En vanlig APE1
polymorfisme, T1349G (rs3136820), ble tidligere vist seg å være assosiert med risiko for kreft.

Mål

Vi antok at APE1
T1349G polymorfisme er også forbundet med risiko for magekreft.

Metoder

i en sykehusbasert case-control studie av 338 hvis pasienter med nylig diagnostisert magekreft og 362 kreftfrie kontroller frekvens-matchet etter alder og kjønn, genotypet vi T1349G polymorfisme og vurdert sine assosiasjoner med risiko for magekreft.

Resultater

Sammenlignet med APE1
TT genotype, enkeltpersoner med den varianten TG /GG genotyper hadde en signifikant økt risiko for magekreft (odds ratio = 1,69, 95% konfidensintervall = 1,19 til 2,40), som var mer uttalt blant undergrupper av alderen ≤60 år, mannlig, noensinne røykere, og noensinne drinkers. Videre analyser viste at variant genotyper var assosiert med økt risiko for diffus-type, lav dybde av tumorinfiltrasjon (T1 og T2), og lymfeknutemetastase magekreft.

Konklusjoner

APE1
T1349G polymorfisme kan være en markør for utvikling av magekreft i den kinesiske befolkningen. Større studier er nødvendig for å validere disse funnene i forskjellige befolknings

Citation. Gu D, Wang M, Wang S, Zhang Z, Chen J (2011) reparere DNA Gene APE1
T1349G Polymorphism og risikoen for magekreft i en kinesisk befolkning. PLoS ONE 6 (12): e28971. doi: 10,1371 /journal.pone.0028971

Redaktør: Paolo Peterlongo, IFOM, Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare, Italia

mottatt: 19 oktober 2011; Godkjent: 18 november 2011; Publisert: 19.12.2011

Copyright: © 2011 Gu et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Denne studien ble delvis støttet av Natural Science Foundation National of China (81071641), Foundation Natural Science i Jiangsu-provinsen (BK2010120), og Science Project og Program for Nanjing (201.001.099). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer

Innledning

Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er den fjerde vanligste kreftformen og den nest største årsaken til kreft-relaterte dødsfall på verdensbasis, ca 700 000 mennesker dør av denne kreft hvert år, og det forventes rundt 1,1 millioner nye tilfeller i 2010 [1]. I Kina ble det spådd til å rangere som den tredje vanligste kreftformen i 2005, med 0,3 millioner dødsfall og 0,4 millioner nye saker fra magekreft [2]. Selv om det er velkjent at miljøfaktorer, kostvaner, og Helicobacter pylori
infeksjon er forbundet med risiko for magekreft, vert genetiske faktorer kan være en av de mest kritiske agenter i magekreftutvikling. Presentasjon av magekreft hos unge pasienter er ofte forbundet med familiær clustering [3].

DNA-skade indusert av eksogene kreftfremkallende eller ved endogene metabolske prosesser kan omdannes til genmutasjoner som fører til genomisk instabilitet og ondartet transformasjon [4] . Genetiske variasjoner i DNA-reparasjonsgener kan modulere DNA-reparasjonsevne og dermed endre kreftrisiko. Rundt 150 mennesker DNA reparasjonsgener har blitt identifisert til data [5]. De samarbeider i forskjellige veier som er spesialisert på reparasjon av ulike typer DNA-skader [6], [7]. Blant disse banene, har base excision reparasjon (BER) sti, som muligens håndterer flest cytotoksiske og mutagene basis lesjoner, vært forbundet med risiko for kreft [8].

Den menneskelige apurinic /apyrimidinic endonuklease ( APE), APE1 plakater (også kjent som APE
, APEX
, og NR-1
), er involvert i BER pathway [9 ]. APE1
genet ligger på kromosom 14q11.2-Q12, og består av fem eksoner spenner 2,21 kb. Ved hydrolyse 3'-blokkerende fragmenter fra oksidert DNA, APE1
produserer normale 3'-hydroksyl nukleotid termini som er nødvendige for DNA-reparasjon syntese og ligering på enkelt- og dobbelttrådbrudd [10], [11] . I alt 18 polymorfismer i APE1
har blitt rapportert [12], men den mest grundig studert polymorfisme er T til G transversjon (T1349G, også kjent som Asp148Glu, rs3136820).

Nylig vi har gjennomført en meta-analyse på alle kvalifiserte case-control studier for å anslå APE1
T1349G polymorfisme og risikoen for kreft, inkludert lungekreft, blærekreft, tykktarmskreft, brystkreft, kreft i bukspyttkjertelen, hode og halskreft, leukemi, spiserørskreft, galleveier kreft, skjoldbruskkjertelen, og prostatakreft [13]. Vi fant at APE1
T1349G variant genotyper ble assosiert med en moderat økt risiko for alle krefttyper (OR = 1,08, 95% CI = 1,00 til 1,18 i en dominerende modellen), noe som tyder på at dette polymorfisme er en lav -penetrance risikofaktor for utvikling av kreft [13]. Flere nylig, noen studier rapportert APE1
T1349G polymorfisme var assosiert med magekreft risiko og prognose [14], [15], [16], [17]. Men disse epidemiologiske resultatene forblir motstrid enn absolutt.

I denne studien, for å undersøke effekten av APE1
T1349G polymorfisme på risikoen for magekreft, vi genotypet polymorfismen og evaluert sammenhengen mellom APE1
T1349G polymorfisme og risikoen for magekreft i vår pågående, sykehusbasert, case-kontrollstudie i en kinesisk befolkning.

Materialer og metoder

etikk Uttalelse

den etiske komiteen i Nanjing Medical University har godkjent forskningsprotokollen. Under epidemiologiske intervjuer, ble skriftlig informert samtykke er gitt til alle fag. Videre opplært forskere gis et standard spørreskjema for å innhente informasjon om demografiske kjennetegn.

forsøkspersonene

De detaljerte metoder for å rekruttere forsøkspersoner for denne studien har vært beskrevet tidligere [18]. Kort, 338 nydiagnostiserte, histopathologically bekreftet mage kreftpasienter og 362 kreftfrie kontrollpersoner ble rekruttert fra byene Zhenjiang og Yixin, to regioner med høy forekomst og dødelighet av magekreft i Jiangsu-provinsen i Kina mellom mars 2006 og juli 2008 . eksklusjons~~POS=TRUNC kriterier~~POS=HEADCOMP inkluderte tidligere kreft, spredning kreft fra andre eller ukjent opprinnelse, og tidligere strålebehandling eller cellegift. Kontrollene ble frekvens-matchet til sakene etter alder (± 5 år) og kjønn. De kreftfrie kontrollpersoner ble rekruttert fra de som søkte helsetjenester, som bor i samme boligområder. Før rekruttering, ble informert samtykke innhentes fra hver av de kvalifiserte fag. For enkelte ble demografisk informasjon samt data om røykestatus og alkoholbruk oppnås gjennom ansikt-til-ansikt intervjuer. Personer som røykte en gang om dagen i mer enn ett år ble definert som noensinne røykere. Helt røykere som hadde sluttet å røyke for mer enn ett år ble definert som tidligere røykere, og de andre røykere som nåværende røykere. Enkeltpersoner som spiste ett eller flere alkoholenheter per uke i minst ett år ble ansett som noen gang drinkers, og resten ble definert som aldri drikker. Etter intervju, ble ca. 5 ml venøst ​​blod tatt fra hvert deltaker.

genotyping

Genomisk DNA ble ekstrahert fra lymfocytter fra perifert blod med proteinase K-fordøyelse, etterfulgt av fenol-kloroform-ekstraksjon og etanolutfelling [19]. APE1
T1349G polymorfisme ble bestemt ved anvendelse av polymerasekjedereaksjonen-rflp (PCR-RFLP) metode, som er blitt beskrevet tidligere [20], [21]. Vi designet primer av 5'-TAATTCTGTTTCATTTCTATAGGCTA-3 '(fremover) og 5'-TGCATTAGGTACATATGCTGTT-3' (bakover) for å forsterke målet fragment av APE1
. Prøvene ble underkastet denaturering ved 95 ° C i 5 minutter, etterfulgt av 30 sykluser med oppvarming ved 95 ° C i 30 sekunder, annealing ved 55 ° C i 40 s, deretter forlengelse ved 72 ° C i 45 s, og en endelig inkubering ved 72 ° C i 10 min. PCR-produktene av 108 bp ble fordøyd av FspB
restriksjonsenzym, for å identifisere genotyper av T1349G polymorfisme. Etter enzymbehandling, varianten G allelet produsert 2-fragmenter av 82-bp og 20 bp, og villtype-t-allelet resulterte i et enkelt 108 bp-fragmentet.

genotypen Analysene ble utført ved to personer uavhengig i en blind mote. Om lag 10% av prøvene ble tilfeldig valgt for bekreftelse, og resultatene var fullt konkordant.

Statistisk analyse

Forskjeller mellom saker og kontroller i utvalgte demografiske variabler, røykestatus, alkoholbruk, og hvert allel og genotype av polymorfismer av APE1
genet ble evaluert ved hjelp av Chi-kvadrat test. Chi-kvadrat test ble også brukt til å vurdere forskjellen mellom APE1
polymorfisme og clinicopathologic egenskaper. Assosiasjonene mellom APE1
genotyper og risikoen for magekreft ble estimert ved å beregne odds ratio (ORS) og deres 95% konfidensintervall (CIS) fra ubetinget univariate og multivariate logistiske regresjonsanalyser. Disse analysene ble gjentatt av stratifisering for sex (mann, kvinne), røykestatus (aldri, noensinne) og drikker status (nei, ja). For stratifisering etter alder, ble alders cutoff på 60 år brukt i denne studien som det var median alder av de rekrutterte pasienter og kontroller. Videre genotypiske spesifikk risiko ble også beregnet separat for Cardia /noncardia tumorlokalisering, intestinal /diffuse histotype, T1 /T2 /T3 /T4 dybde av tumorinfiltrasjon og negativ /positiv lymfeknutemetastase. Hardy-Weinberg likevekt av kontrollorganenes genotypen distribusjoner ble testet av en godhet-of-fit chi-kvadrat test. To-sidige tester av statistisk signifikans ble utført ved hjelp av SAS (versjon 8.2, SAS Institute, Inc., Cary, NC).

Resultater

Distribusjon av utvalgte egenskaper mellom magekreft saker og kontrollpersoner er oppsummert i tabell 1. Ifølge genotyping resultater og spørreskjemadata, inkluderte vi 338 magekrefttilfeller og 362 kreftfrie kontroller som hadde alle disse dataene tilgjengelige i denne analysen. Gjennomsnittsalderen ved diagnose for magekrefttilfeller var 61,7 år (standardavvik (SD) ± 12,3) og gjennomsnittsalder ved konstatering for kontrollene var 62,4 år ((SD) ± 10,5). Det var ingen statistisk signifikante forskjeller mellom saker og kontroller i fordelingen av alder og kjønn. Imidlertid er høyere forekomst av røyking og drikking i forbindelse med magekreft ( P
< 0,05). Videre pasienter med kreft i mage cardia og ikke-cardia ble 143 (42,3%) og 195 (57,5%), henholdsvis. De histologiske typer var 192 (56,8%) for intestinal og 146 (43,2%) for diffuse magekreft. For dybden av tumor infiltrasjon, T1, T2, T3 og T4 var 104 (30,8%), 64 (18,9%), 126 (37,3%), og 44 (13,0%), henholdsvis. Og positive lymfeknuter ble identifisert i 174 (51,5%) tilfeller.

genotypen og allelfrekvenser av APE1
T1349G polymorfisme blant sakene og kontroller og assosiasjoner med risiko for magekreft er vist i tabell 2. Frekvensen av TT, TG, og GG genotyper var 20,4%, 54,7% og 24,9% i kreft gruppen versus 30,4%, 50,5% og 19,1% hos normale friske personer, respektivt. Frekvensen av G-allel var 52,2% blant tilfellene, som var betydelig større enn i kontroll 44,3% ( P
= 0,003). En påfølgende analyse viste en signifikant sammenheng med heterozygot (TG) og homozygot (GG) variant genotype av APE1
T1349G med risiko for magekreft (OR = 1,61, 95% CI = 1,12 til 2,32 for TG versus TT og OR = 1,92, 95% CI = 1,23 til 2,99 for GG versus TT, henholdsvis). I tillegg fant vi at personer med variant TG /GG genotyper hadde en betydelig høyere risiko for magekreft enn de med TT genotypen (OR = 1,69, 95% CI = 1,19 til 2,40). Videre stratifisert analysene viste at den økte risikoen var mer tydelig i undergrupper av aged≤60 år (OR = 2,00, 95% CI = 1,11 til 3,61), menn (OR = 1,65, 95% CI = 1,07 til 2,55), noensinne røykere ( OR = 2,00, 95% KI = 01.14 til 03.05), og stadig drinkers (OR = 2,18, 95% CI = 01.18 til 04.03) (tabell 3). Men på grunn av den begrensede studien utvalgsstørrelsen, alle resultatene fra stratifiserte analyser var foreløpige.

Foreningen mellom APE1
T1349G polymorfisme og clinicopathologic karakteristikker av magekreft risiko stratifisert på tumorlokalisering, histologisk type, dybde av tumor infiltrasjon og lymfeknutemetastase er vist i tabell 4. Statistisk analyse viste en signifikant sammenheng av TG /GG genotyper med risiko for cardia tumor og ikke-cardia tumor (OR = 1,61, 95% CI = 1,01 til 2,56 og OR = 1,79, 95% CI = 1,17 til 2,73, henholdsvis). Statistisk sett var en trend mot en høyere risiko for diffus-type magekreft oppdages for TG /GG genotyper (OR = 2,09, 95% CI = 1.29-3.42), men det var ingen signifikant forskjell mellom intestinal-type mage kreft og normale kontroller (OR = 1,46, 95% CI = 0,97 til 2,20). Ytterligere fordeling analyse av dybden av tumorinfiltrasjon viste at den økte risikoen var mer uttalt mellom T1 (OR = 2,73, 95% CI = 1,50 til 4,99) og T2 (OR = 2,17, 95% CI = 1,08 til 4,33), men det var ingen signifikante forskjeller mellom distribusjoner i undergrupper av T3 og T4 (OR = 1,28, 95% CI = 0,80 til 2,04, og OR = 1,26, 95% CI = 0,61 til 2,60, henholdsvis). I tillegg var det en betydelig økt risiko i lymfeknutepositiv magekreft (OR = 1,80, 95% CI = 1,16 til 2,80), mens den ikke er i node-negative magekreft (OR = 1,62, 95% CI = 0,99 til 2,51) med TG /GG genotyper sammenlignet med TT genotype.

Diskusjoner

i denne sykehusbasert case-control studie undersøkte vi foreningen av APE1
T1349G polymorfisme og risikoen for magekreft i kinesiske populasjoner. Vi fant ut at T1349G polymorfisme bidratt til risikoen for magekreft, som ble mer uttalt blant undergrupper av aged≤60 år, mannlig, noensinne røykere og noensinne drinkers. Videre ble det T1349G polymorfisme forbundet med en økt risiko for diffus-type, lav dybde av tumor infiltrasjon (T1 og T2), og lymfeknutemetastase magekreft.

APE1 er et viktig enzym i reaksjonsveien BER, som er den primære mekanisme for reparasjon av DNA-skade forårsaket av oksydasjon og alkylering [7]. Den T1349G polymorfisme er den vanligste polymorfisme som fører til at enkelt aminosyresubstitusjon har blitt identifisert i den generelle befolkningen [12]. Det er ikke bestemt om G variant allelet har en innvirkning på endonuklease og DNA-bindende aktiviteter [22]. Imidlertid har GG genotype blitt forbundet med vesentlig forlenget cellesyklus G2 forsinkelse sammenlignet med TT og TG genotyper, noe som antyder at denne aminosyresubstitusjon kan bidra til overfølsomhet overfor ioniserende bestråling [23]. Vår studie fant at G varianten allelet var assosiert med en betydelig økt risiko for magekreft, som er konsistent med våre tidligere publiserte metaanalyseresultater [13]. I tidligere studier, Canbay et al. [15] fant signifikante forskjeller i frekvensene av G allel av APE1
T1349G polymorfisme mellom magekreftpasienter og kontrollpersoner i en tyrkisk befolkning. Ikke desto mindre, Palli et al. [16] observerte ikke signifikant sammenheng med denne polymorfisme med magekreft i sin studie. Årsaken til disse ulike funnene er fortsatt uklart, noe som kan skyldes at små utvalgsstørrelser eller etnisk mangfoldig.

I tillegg fant vi at T1349G polymorfisme var assosiert med økt risiko for magekreft blant undergrupper av yngre pasienter ( age≤60 år), men ikke eldre personer. Svakt immunsystem og overveldende akkumulert eksponering for miljøkreftfremkallende hos eldre individer kan forklare aldersforskjellen vi observerte [24]. De eldre individer er på et høyere risiko for magekreft, som er mer sannsynlig på grunn av den aldrende effekt snarere enn direkte genetiske effekter. Derfor kan variasjoner i APE1
genet være mer innflytelsesrike i tidlig debut magekreft, men dette resultatet trenger flere bekreftelser. Tobakksrøyk inneholder hundrevis av kjemikalier, som ble utvetydig etablert som den viktigste utløsende faktor for magekreft [25]. Våre resultater indikerer at risikoen forbundet med T1349G polymorfisme var tydeligere hos røykere. Dette kan være fordi sigarettrøyk genererer reaktive oksygenarter produksjon og induserer DNA-addukter [26]. Studier har rapportert at økningen alkoholinntak kan øke risikoen for kreft, blant annet magekreft [27]. Konsekvent våre resultater også avdekket at personer som noensinne har konsumert alkohol med T1349G polymorfisme har en økt risiko for magekreft. Men kanskje vår lille utvalgsstørrelsen ikke ha tilstrekkelig kraft til å påvise signifikant interaksjon gen-miljø; dermed blir større studier med mer detaljerte miljøeksponeringsdata som trengs for å bekrefte disse funnene.

Tarm og diffuse typene har forskjellig epidemiologi og patogenese. Intestinal-type magekreft er internasjonal variasjon og dominerer i høyrisiko geografiske områder, spesielt i Japan, Korea og Kina, mens den diffuse-type magekreft har ensartede geografiske fordelinger [28], [29]. Miljøfaktorer har blitt foreslått å spille en viktig rolle i etiologien av intestinal-type magekreft, og genetisk mottakelighet faktorer kan bidratt mer til magekreft utvikling diffust-type. Interessant, fant vi at effekten av T1349G polymorfisme var assosiert med diffust-type magekreft, men ikke intestinal-type magekreft. Videre fant vi at T1349G polymorfisme var forbundet med en økt risiko for lav dybde av tumorinfiltrasjon (T1 og T2), og lymfeknutemetastase magekreft, som kan tjene som en biomarkør for magekreft metastaser. Men fordi påviselig effekt størrelse i vår studie var relativt lite (n = 11 for TT genotype i T1 og T2 undergrupper), den kliniske nytten av våre funn bør tolkes med forsiktighet. Videre biologisk mekanisme i forhold til APE1
variant, APE1
genuttrykk, og magekreft utvikling og metastasering gjenstår å bli utforsket.

I konklusjonen, vår studie tyder på at APE1
T1349G polymorfi kan være forbundet med risiko for magekreft utvikling i kinesiske populasjoner. Store befolkningsbaserte prospektive studier med etnisk forskjellige befolkningsgrupper er garantert å bekrefte disse funnene.

• PLoS ONE: Variasjoner i Helicobacter pylori cytotoxin knyttet gener og deres innflytelse i Progresjon til Gastric Cancer: Konsekvenser for Prevention
• PLoS ONE: nedregulering av RPL6 av siRNA hemmer spredning og cellecyklusprogresjonen of Human magekreft cellelinjer