PLoS ONE: генетическая изменчивость в 3-нетранслируемой области гена NBN связано с раком желудка Риск в китайского населения

Абстрактный

NBN
играет решающую роль в процессе канцерогенеза в качестве основного компонента для обоих гомологичной рекомбинации (HR) и не гомологичные конечного присоединения (NHEJ) ДНК двухцепочечной разрывы ( DSBs) ремонт путей. Генетические варианты в NBN
гена были связаны с множественными раками риска, предлагая плейотропным воздействие на рак. Мы предположили, что генетические варианты в NBN
гена может изменить риск развития рака желудка. Чтобы проверить эту гипотезу, мы проанализировали связь между четырьмя потенциально функциональных одиночных нуклеотидных полиморфизмов в NBN
желудка и риск развития рака в случай-контроль исследования 1140 случаев рака желудка и 1547 управления в китайской популяции. Мы обнаружили, что аллель из rs10464867 (G > A) был в значительной степени связано со снижением риска развития рака желудка (отношение шансов [OR] = 0,81, 95% доверительный интервал [95% ДИ] = 0.71-0.94; P
= 4,71 × 10 ^{-3). Кроме того, связь между аллеля rs10464867 и снижение риска развития рака желудка было более значительно в пожилых лиц (за аллеля OR = 0,72 [0.59-0.88], P
= 1,07 × 10 -3 ), и мужские особи (на-аллеля OR = 0,73 [0.62-0.87], P
= 3,68 × 10 -4). Кроме того, мы провели анализ гаплотипов и определил, что NBN
A <суб> rs10464867G <суб> rs14448G <суб> rs1063053 гаплотип присвоил более сильный защитный эффект на рак желудка (OR = 0,76 [0.65-0.89], P
= 6,39 × 10 -4). Таким образом, эти результаты показывают, что генетические варианты в NBN
ген может внести свой вклад в желудочном восприимчивость рака и может дополнительно углубить наше понимание NBN
гена в развитии рака.
<Р> Цитирование : P Sun, Du J, Чжу X, Ren С, Се L, N Dai и др. (2015) генетическая изменчивость в 3'-нетранслируемой области NBN
Джин связан с раком желудка риска в китайской популяции. PLoS ONE 10 (9): e0139059. DOI: 10.1371 /journal.pone.0139059
<р> Редактор: Ифэн Чжоу, медицинский колледж Дунъу университета, Китай
<р> Поступило: 30 июня 2015 года; Принято: 7 сентября 2015; Опубликовано: 24 сентября 2015
<р> Copyright: © 2015 Sun и др. Это статья открытого доступа распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution, которая позволяет неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что оригинальный автор и источник кредитуются}

Доступность данных: Все набора данных файлы доступны из базы данных Дриада. (DOI: http://dx.doi.org/10.5061/dryad.0k0n5)
<р> Финансирование: 81230067, http://www.nsfc.gov.cn/, Национальный фонд естественных наук Китая, ГС; 81422042 и 81373090, http://www.nsfc.gov.cn/, Национальный фонд естественных наук Китая, ГДж; BK20130042, http://www.jstd.gov.cn/, науки и технологии Агентство провинции Цзянсу, Китай, ГДж; BL2012008, http://www.njkj.gov.cn/, научно-технический комитет Нанкине, Китай, HS; http://www.jiangsu.gov.cn/, правительство провинции Цзянсу, Китай, HS; Научный фонд Выдающихся молодых ученых в провинции Цзянсу (BK20130042); Провинция Цзянсу Клинический научно-технических проектов (Clinical Research Center, BL2012008); и приоритет Академическая программа по развитию Цзянсу высших учебных заведений (общественного здравоохранения и профилактической медицины). Доноры не играет никакой роли в дизайн исследования, сбора и анализа данных, решение о публикации или подготовки рукописи
<р> Конкурирующие интересы:.. Авторы заявили, что не существует никаких конкурирующих интересов

Введение
<р> рак желудка является наиболее распространенным пищеварительной системы злокачественные опухоли мира. Китай несет наибольшую желудка бремени рака в мире. По оценкам, 42,6% новых случаев заболевания раком желудка и 45,0% случаев смерти в мире были произошли в Китае в 2012 году [1]. хеликобактерной
(HP) инфекция является наиболее признанным этиологическим фактором риска развития рака желудка [2]. Диетические и образа жизни привычки, такие как употребление табака, употребление алкоголя, потребление соленой или копченой пищи, а также низким потреблением свежих растительных продуктов, являются факторами риска для развития рака желудка [3]. Хотя распространенность Helicobacter Pylori
(HP) инфекции имеет высокую распространенность (от 40% до 80%) в общей популяции, лишь небольшая часть инфицированных людей развивается рак желудка, предполагая, что генетические факторы могут играть жизненно важную роль в развитии рака желудка [4]. В последнее десятилетие, ассоциативные исследования генома (GWAS) выявили несколько желудочный предрасположенность к раку локусов, в том числе 1q22, 3q13.31, 5p13.1, 8q24.3 и 10q23 [4, 5, 6]. Тем не менее, GWAS часто сосредотачиваются на пиковых сигналов, в то время как сигналы с относительной умеренным уровнем значимости может быть пропущено. Джин-стратегия анализа, поэтому все еще может играть важную роль в изучении восприимчивости рака, особенно для тех ключевых генов в канцерогенезе [7].
<Р> геномная нестабильность является важным признаком рака [8]. ДНК-повреждающих агентов, таких как воздействие химического воздействия, вирусные инфекции и т.д. могут разрушить геномную целостность и в конечном итоге привести к предраковых поражений или рака [9]. ДНК двухцепочечной разрывы (DSBs) является фатальным угрожают для нормальных клеточных процессов и ошибочных ДНК DSBs ремонта механизм регулирования может способствовать развитию рака [10]. Более интересно, DSBs часто наблюдались в H. Pylori-инфицированных клеток слизистой оболочки желудка человека [11]. NBN (NBS1) является основным белком в обоих ДР ДНК ремонтно-гомологичной рекомбинации (HR) и негомологичной конец присоединения (NHEJ) пути в организме человека. NBN в сочетании с MRE11 и Rad50 могут образовывать белковый комплекс MRN, который представляет собой динамическую макромолекулярную машину, которая играет ключевую роль в первой стадии ДНК DSBs ремонта как HR и NHEJ пути через распознавания ошибок или передачи сигнала [12, 13] , Аномальная экспрессия или полная потеря MRN комплекса часто наблюдались в нескольких видов рака [14]. На основании приведенных выше доказательств исследователи считали, что генетические варианты в NBN может привести к тонким структурных изменений белков и, следовательно, негативно влиять на восприимчивость рака [15-18]. В последнее десятилетие, несколько были сообщены NBN
ОНП в значительной степени связаны с несколькими видами рака. Из этих значимых ассоциаций, rs1805794 впервые был вовлечен в рак мочевого пузыря в популяции Швеции [19]. Впоследствии ряд исследований сообщил, что rs1805794 был также связан с несколькими другими рака, включая рак молочной железы [20,21], рак головы и шеи [22], рак предстательной железы [23], рак печени [24], почечно-клеточной карциномы [25 ], базально-клеточный рак [26]. Кроме того, были и другие четыре ОНП в NBN
(rs1061302, rs1063054, rs2735383 и rs805794) не поступало в значительной степени связано с раком легких [27, 28, 29], и один (rs376639), как сообщается, значительно связанный с лейкозом [30]. Эти свидетельства в совокупности предполагают плейотропным эффект NBN
ОНП на нескольких видов рака. Тем не менее, это в значительной степени неизвестно для влияния генетических вариантов в NBN
на рак желудка.
<Р> В этом исследовании мы предположили, что генетические варианты в NBN
может иметь важным последствием для желудка восприимчивости рака. Поэтому мы провели исследование случай-контроль, чтобы исследовать связь между четырьмя потенциально функциональными однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в NBN
гена и риск развития рака желудка с 1140 случаев рака желудка и 1547 контроля в китайской популяции.

материалы и методы

испытуемых
<р> у больных раком желудка в текущем исследовании были последовательно набираемые из городов Yangzhong, Исин, ​​Янчжоу и Нанкин в период с января 2004 года по декабрь 2011 года в провинции Цзянсу провинция, Восточный Китай. Органы управления были выбраны случайным образом из здоровых людей из сообщества на основе хронических неинфекционных заболеваний, программы скрининга, проведенного в городе Чанчжоу. После того, как допускающий диагноз, все желудочных случаев рака были подтверждены Гистологический диагноз. Кроме того, были исключены пациенты с какой-либо известной истории злокачественной опухоли или прошли необходимую лучевую терапию или химиотерапию. Следовательно, в общей сложности 1140 вновь выявленных случаев рака желудка и 1547 возрастных и половых частот из контрольной группы были включены в текущем исследовании. Для того, чтобы получить необходимую личную информацию, такую ​​как пол, возраст, курение и состояние питьевой, каждый человек был допрошен следователем обученный со стандартным опросника. После того, как интервью, каждый испытуемый пожертвованы 5 мл периферической крови, и хранили при -20 ° С. Участники, которые курили, по крайней мере один раз в день в течение более одного года рассматривались как курильщики. Кто пил более чем в два раза в неделю в течение по крайней мере одного года были определены как пьющих. Мы обобщили подробную информацию учебных предметов в Таблице 1. Каждый субъект подписал информированное согласие перед интервью, а исследование было одобрено институциональной исследования комитет по этике Нанкин медицинского университета.

NBN критерии выбора полиморфизм и генотипирование анализы
<р> ОНП были выбраны на основе базы данных NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP) и база данных Международный проект HapMap (HTTP: //hapmap.ncbi.nlm .nih.gov /) в соответствии со следующими двумя критериями: 1), расположенных в экзоне, 3 'или 5'untranslated область, и 2) с малой частотой аллеля (МАФ), по меньшей мере, 5% населения Китая. В соответствии с этими критериями, были выбраны в общей сложности 10 ОНП. Неравновесия по сцеплению (LD) анализ с г 2 порог 0,80 дополнительно применяется для фильтрации этих ОНП. И, наконец, 4 ОНП были выбраны, в том числе rs10464867 (G > А), rs14448 (A > G), rs1063053 (G > А) и rs1063045 (G > А).
<Р> генотипирование проводили на ABI 7900 TaqMan аллельная система дискриминации (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA), не зная ситуацию группировки испытуемых. Информация о последовательности праймеров и зондов приведены в таблице S1. Два отрицательных контролей были включены в каждый 384-луночный планшет для контроля качества. Генотипы были определены с использованием SDS 2.3 аллельных дискриминации программного обеспечения (Applied Biosystems). Скорость соответствии каждого SNP составил 100% за дубликатами 5% случайно выбранных образцов.

гаплотипов создание
<р> Анализ, основанный на гаплотипов может быть выгодным над анализом на основе индивидуальных ОНП в наличие множественных аллелей восприимчивости, особенно когда сцепления между SNP, нарушения равновесия, образующими гаплотип являются слабыми [31]. Таким образом, мы дополнительно провели анализ гаплотипов для оценки ассоциации между гаплотипа, созданной этими четырьмя ОНП и желудка, предрасположенность к раку. Гаплотипы были созданы с помощью подхода доверительных интервалов, что алгоритм по умолчанию в HaploView 4.2 программного обеспечения и берется из Gabriel и др., 95% доверительный интервал на D штрихом генерируются и каждое сравнение называется "сильным LD", "неубедительными" или "сильная рекомбинация". Блок создается при 95% информативных сравнений "сильный LD" [32]. В результате, один блок был создан и проанализированы в данном исследовании. Информация о неравновесном сцеплении (г 2 или D ') информацией между четырьмя ОНП была обобщена в таблице S2. Гаплотипы были получены для каждого образца с помощью программы ЭТАП компьютера (версия 2.1), а частоты гаплотипов были оценены с помощью методов перестановки [33].

Статистический анализ
<р> Мы использовали хи-квадрат тест сравнить распределение различий между категориальными переменными и контрольной. Тест хи-квадрат доброкачественность-оф-форме был использован для проверки равновесия Харди-Вайнберга (HWE) между ОНП среди контрольной группы. Анализ взаимосвязи между генетическими вариантами и риском развития рака желудка, а также при оценке шансов (ОШ) и 95% доверительный интервал (ДИ) были проведены логистического регрессионного анализа с поправкой на возраст, пол, курение и состояние питьевой. Хи-квадрат на основе Q-тест был использован для проверки гетерогенность величин эффекта (ОШ и 95% ДИ), полученных из соответствующих подгрупп. Все статистические анализы были выполнены с помощью программного обеспечения статистической системы анализа (версия 9.1.3; SAS Institute, Cary, NC).

Результаты
<р> Характеристики 1140 случаев ГХ и 1547 управления приведены в таблице 1 . Никаких существенных различий не было обнаружено от возраста, пола, курения и состояние питьевой между случаями и контролем ( P
= 0,412, 0,522, 0,879 и 0,269, соответственно). Генотипирования тарификация были более чем на 95% для всех четырех полиморфизмов. Наблюдаемые частоты генотипов для ОНП все были в согласии с Харди-Вайнберга в контрольной группе ( P
= 0,094 для rs10464867, P
= 0,095 для rs14448, P <бр> = 0,145 для rs1063053 и P
= 0,367 для rs1063045).
<р> распределение генотипов четырех полиморфизмов и его ассоциации с риском развития рака желудка приведены в таблице 2. Логистический регрессионный анализ показал, что А аллель rs10464867 были тесно связаны с уменьшением риска рака желудка (на-аллеля OR = 0,81, 95% ДИ: 0.71-0.94, P
= 4,71 × 10 -3). При анализе стратификации, мы также оценивали ассоциации четырех полиморфизмов на риск развития рака желудка в подгруппах в зависимости от возраста, пола, курение, употребление статуса и опухолевых участков. Существенное различие между подгруппами пола ( P
гетерогенности = 0,040) наблюдались ассоциации rs10464867 с риском развития рака желудка. Связь между аллеля rs10464867 и снижением риска развития рака желудка было более значительно в пожилых лиц (за аллель OR = 0,72 [0.59-0.88], P
= 1,07 × 10 -3), и мужские особи (за аллель OR = 0,73 [0.62-0.87], P
= 3,68 × 10 -4), а также, то G аллель rs14448 показали те же результаты с rs10464867 (таблица 3).
<р> при анализе гаплотипов, гаплотипов были созданы для rs10464867, rs14448 и rs1063053 в одном блоке. Затем мы провели анализ ассоциации и наблюдали, что гаплотип GAA и AGG были в значительной степени связано с уменьшением риска рака желудка риск по сравнению с гаплотипа GAG, ИЛИ были 0.88 (0.77-0.99) и 0.76 (0.65-0.89), P
значение было 0,034 и 6,39 × 10 -4, соответственно (таблица 4, S1 рис).

Обсуждение
<р> NBN
ген участвует в восприимчивость к большому числу видов рака, в то время как не генетические варианты не сообщалось до сих пор как связанные с раком желудка. В текущем исследовании, rs10464867 находится в NBN
был идентифицирован в значительной степени связаны с измененными риском развития рака желудка у китайского населения.
<Р> ДНК двухцепочечной брейк (DSB) является особенно важной формой повреждение ДНК, что может привести к генетической нестабильности и канцерогенеза [10]. NBN белок играет ключевую роль в поддержании стабильности генома и активно участвуют почти во всех аспектах ДР ДНК метаболизма NHEJ и HRR DSB ремонта путей [11]. Любые генетические варианты NBN
может оказывать вредное воздействие на репарации повреждений ДНК, и, следовательно, могут предрасполагать к раку. В последнее десятилетие, определенное количество полиморфизмов, распределенных в было зарегистрировано NBN
ген быть связан с несколькими различными видами злокачественных опухолей, кроме рака желудка [34]. Наш анализ основан на TCGA (Рак Атлас генома) Кроме того, данные показали, что NBN
уровень экспрессии мРНК в аденокарциномы желудка была значительно выше, чем соседних нормальных тканей (S2 ФПГ), что свидетельствует о потенциальной жизненно важной роли NBN
в желудочном канцерогенезе. В настоящее время исследование дало важные подсказки, что генетические варианты в NBN
также могут быть вовлечены в восприимчивость рака желудка и дополнительно подчеркивают потенциальную плейотропным эффект NBN
ОНП на нескольких видов рака.
<р> наиболее надежный SNP rs10464867 (G > A) находится в 3 'UTR из NBN
, будучи связан со снижением риска развития рака желудка. Основание изменения G-А для rs10464867 может привести к тонким структурных изменений белка NBN и, следовательно модуляции желудка восприимчивости рака. Согласно веб-инструмент для анализа SNP SNPinfo (http://snpinfo.niehs.nih.gov/snpfunc.htm), базовая смена G-А для rs10464867 может не только влиять на exonic сплайсинга энхансер и привести к несбалансированности для различные изоформы NBN, но также может изменить связывание зрелого HSA-MIR-216a или HSA-MIR-380 до его мРНК-мишени [35]. Функциональные исследования сообщили, что за экспрессию микроРНК-216а банку активирует PI3K /Akt и TGF-бета пути таргетинг PTEN
и Smad7
, способствуя печеночно канцерогенеза и рецидива опухоли при раке печени клетки [36]. В то время как микроРНК-380-5p может подавлять экспрессию р53 через консервативную последовательность в p53 3 'нетранслируемой области (UTR) [37]. На основании приведенных выше доказательств, мы можем сделать вывод о том, что базовая смена G-А для rs10464867 может изменить регуляции транскрипции NBN
, а затем изменяют экспрессию белка NBN путем влияют на exonic сплайсинга и микроРНК связывания , Наш дальнейший функциональный анализ аннотаций на основе RegulomeDB показал, что rs2697679, который находится в умеренном LD (г ^{2 = 0,222) с rs10464867 является eQTL локусы NBN
[38]. Эти доказательства свидетельствуют о важной биологической подтекст rs10464867 для развития рака желудка.
<Р> DSB ремонт емкость представляет собой важный источник изменчивости генома целостности и, таким образом, влияют на риск [39] рака. За последние два десятилетия DSB ремонта мощность обычного населения было доказано снижение с увеличением возраста, и мужчины показали лучшую способность ремонта DSB, чем у женщин в той же возрастной группе [40, 41], что свидетельствует о том, что между гендерными различиями ДР ДНК ремонта пропускная способность может быть частично определяется различными генетическими механизмами. В текущем исследовании, наблюдалось более выраженное защитное действие rs10464867 у самцов, что обеспечило возможное объяснение между гендерными различиями ремонтных мощностей DSB. Основание изменения G-А для rs10464867 может привести к изменению экспрессии белка NBN и в конечном счете влияют на пути ремонта NHEJ и HRR DSB у мужчин. Более интересно, некоторые исследования ассоциации также обнаружили, что ОНП находится в репарации ДНК родственных генов, включая ERCC4
, ERCC6
, Ku70m
, APE1
, XRCC1
, и XPD
выставлены дифференциальный эффект между мужчинами и женщинами на желудочную восприимчивости рака [42-46].
<р> Некоторые ограничения нашего исследования необходимо решить. Во-первых, мы набраны случаев рака желудка от больниц и отдельных элементов управления из общин, которые не могут хорошо представлять все население и может привести к потенциальной смещения отбора. Во-вторых, мы не могли получить доступ к дополнительным случаев и контроля, чтобы подтвердить наши выводы.}

Таким образом, данное исследование было разработано для поиска генетических вариантов в NBN
связанные с раком желудка и протестировать возможно плейотропно эффект NBN
ОНП на нескольких видов рака. И, наконец, мы уже сообщали о том, что NBN
ген содержит генетические варианты, связанные с риском развития рака желудка. исследования на основе дальнейшего расширения в сочетании с функциональными исследованиями являются оправданными для иллюстрации ассоциации и молекулярные механизмы этих вариантов в желудочном канцерогенезе.

Поддержка Информация
S1 Рис. Неравновесном сцеплении блоки мечения ОНП в NBN были созданы на основе алгоритма по умолчанию берется из Габриэля и др Наука, 2002, с использованием программного обеспечения HaploView 4.2.
Значение r2 каждой пары полиморфизмов показан в районах пересечения.
DOI: 10.1371 /journal.pone.0139059.s001
(DOCX)
S2 рис. Анализ экспрессии мРНК NBN между 29 парных аденокарциномы желудка и соседних нормальных тканей на основе данных TCGA
(http://cancergenome.nih.gov/)
DOI:.. 10,1371 /journal.pone.0139059.s002
(DOCX)
S1 Таблица. Праймеры и зонды генотипирования для NBN
полиморфизмов
DOI:. 10,1371 /journal.pone.0139059.s003
(DOCX)
S2 Таблица. Неравновесном сцеплении (г ^{2 или D ') информацию из четырех полиморфизмов
DOI:. 10,1371 /journal.pone.0139059.s004
(DOCX)}

Выражение признательности
<р> авторы хотели бы поблагодарить доктора философии Ифэн Чжоу (Академический редактор PLoS ONE) и рецензентов за их тщательной работы и конструктивные предложения, которые помогли улучшить эту бумагу по существу. Мы также благодарим пациентов и вспомогательного персонала в данном исследовании.

• PLoS ONE: Эксклюзивная Ассоциация p53 Мутации с сверхвысокие Метилирование опухолевый супрессор Гены в Pathway р53 в у…
• PLoS ONE: Существенная Ассоциация Interleukin4 Интрон 3 VNTR полиморфизм с восприимчивостью к рака желудка в южной части …