Абстрактный
Фон
<р> Человеческий гепараназа играет важную роль в развитии рака и одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP) в гене гепараназ- (HPSE) было показано, что коррелирует с раком желудка. В настоящем исследовании изучались связи между отдельными ОНП или гаплотипов в HPSE и восприимчивости, клинико-патологическими параметрами и прогноза рака желудка в большой выборке населения Хань в северном Китае.
Финансирование:. Эта работа Работа выполнена при поддержке Национального научного фонда Китая (№ 30972879 и № 81172370), фонд специализированного исследовательского докторской программы высшего образования (№ 200801590006) и фонд естественных наук провинции Ляонин (№ 20092129). 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 четвертым наиболее распространенным видом рака во всем мире и второй ведущей причиной смертности от рака [1]. Несмотря на достигнутые успехи в диагностике и лечении, прогноз у пациентов с распространенным раком желудка остается мрачная [2]. Кроме того, рак желудка является заболеванием взаимодействий генотипа и среды и генетические факторы играют важную роль в онкогенеза и прогрессии [3]. Таким образом, открытие и применение биомаркеров, включенных с традиционной диагностики рака, постановка, и прогноз может быть рассмотрен наилучший вариант для борьбы с этой опасной для жизни заболевания [4].
<Р> Одиночные полиморфизмы нуклеотида (SNP), так как думали, чтобы быть привлекательными биомаркеры в оценке риска развития рака, скрининг, постановка или классификации [5]. Кроме того, геном человека состоит из серии 'гаплотипов блоков', которые являются неслучайные ассоциации аллелей вследствие неравновесия по сцеплению (LD) и можно использовать огромное количество информации с учетом этих гаплотипов блоков [6], [7 ]. Хотя применение индивидуального SNP анализа было ограничено до сих пор, исследование ассоциации гаплотип на основе была предложена в качестве мощного и всеобъемлющего подхода для выявления причинно-следственной генетической изменчивости лежащих в основе сложных заболеваний [8], [9].
гепараназа является единственным известным ферментом млекопитающих, который деградирует гепарансульфата (HS) протеогликаны в базальных мембранах и внеклеточного матрикса [10]. Это приводит к разборке внеклеточных барьеров, выпуск HS-связанных факторов биоактивных и генерации HS фрагментов, которые способствуют связывания фактора роста-рецептор и сигнализации [11], [12]. Гепараназа тесно связан с развитием рака и метастазов, в том числе выживаемость клеток, инвазии, пролиферацию, неоваскуляризации и создание роста разрешающие микросреды [13], [14], и это имеет как прогностические и терапевтические применения [15]. Ген гепараназа (HPSE), впервые клонирован в 1999 году, расположен на хромосоме 4q21.3 [16]. Там было несколько исследований на полиморфизмов в гене HPSE. Молекулярные эпидемиологические исследования показали распределение различий в ОНП в HPSE в различных израильских еврейских популяций [17]. Ассоциации к восприимчивости опухоли была также продемонстрирована, в том числе гемобластозами и рака желудка, но результаты не были созвучны [18] - [20]. Кроме того, Ширли Ralphand [21] показал HPSE гаплотип коррелировало с этапами в карциномы яичников и Юэ и др. [20] показали ОНП были соотнесены с клинико-патологическими параметрами и выживаемости. В частности, исследование показало, что ОНП в HPSE были связаны с уровнями экспрессии гепараназа и послужили основой для дальнейших исследований по ассоциации между ОНП и болезней [22]. Тем не менее, эти исследования ассоциации были ограничены малым выборкам.
<Р> В последнее время, Хенниг G [23] и Хорн H [24] наблюдались высокие темпы генотипирование обнаружения (93,5% и 94-97%), а также идеальное согласование скорости 100% с ДНК, выделенной из нормальных фиксированных формалином, залитых парафином тканей (FFPETs) по сравнению с зародышевой ДНК с использованием матричной лазерной десорбцией /ионизацией времени пролета масс-спектрометрии (MALDI-TOF MS). Кроме того, другие отчеты также продемонстрировали высокий уровень обнаружения генотипирования и идеальную скорость согласования с FFPET происхождения ДНК, включая многолетнему блоки по сравнению с кровью из того же индивидуума с использованием других методов, даже в общегеномного генотипирования [25] - [28]. Было установлено, что FFPET полученных ДНК было достаточно для генетического анализа полиморфизма. В настоящем исследовании мы использовали большую коллекцию FFPET полученных из образцов ДНК больных и ДНК крови, полученных от управления в методе MALDI-TOF MS к генотипу и изучить потенциальные ассоциации между шестью полиморфизмов (rs4693602, rs6856901, rs4364254, rs11099592 , rs4693608 и rs4328905) или гаплотипов в HPSE и опухолевой восприимчивости, клинико-патологическими параметрами, и выживание рака желудка с большой выборке населения Хань в северном Китае. В результате были найдены отдельные ОНП и гаплотип, чтобы показать ассоциации с прогрессированием и прогнозом развития рака желудка.
Тематические характеристики
<р> Средний возраст составил 56,67 ± 11,923 у и процент мужчин был в случае группе 70,54%. Средний возраст контрольной группы была 56,91 ± 11,477 у и процент мужчин был 70,54%. Там не было никакой разницы в распределении по полу и возрасту между пациентами и контрольной группы (р = 1,00 для обоих пола и возраста). Из 404 пациентов, стадия I желудка случаев рака составила 21,0% (85/404), стадия II желудка случаев рака приходится 26,5% (107/404) и стадии III желудка случаев рака приходится 52,5% (212/404) ( Таблица 1).
процент успеха генотипирования
<р> Мы использовали программное обеспечение MassARRAY типизатор Analyzer 4.0.4.20 для автоматизированной обработки спектров и идентификации генотипов. Типичные профили MALDI-TOF-MS каждого генотипа шести полиморфизмов в HPSE было показано на рис S1. Все ОНП были полиморфными с незначительной частотой аллеля > 10% и генотипа распределения были в согласии с Харди-Вайнберга (данные не показаны). Высокие показатели успеха, в диапазоне от 96.29% до 100% (среднее значение: 99,09%) в группе FFPETs и между 99,50% и 100% (среднее значение: 99,79%) в контрольной группе, были показаны (таблица S1),
ассоциации между отдельными ОНП и клинико-патологическими параметрами и выживания
<р> аллельные частоты и генотипических частот в шести SNP, существенно не отличались между пациентами и контрольной группой (P &GТ; 0,05 и P &GТ; 0,05 после испытания перестановки для аллельных частот; P > 0,05 и P > 0,05 после того, как корректируются по полу и возрасту для генотипических частот;. Таблицы S2 и S3)
<р> ОНП были оценены для ассоциаций с клинико-патологическими параметрами. rs4364254 генотипы были связаны с гистологических классов (P = 0,002; Таблица S4), генотип TT коррелировал с хорошо дифференцировки клеток по сравнению с генотипом TC /CC (OR = 0,482; 95% ДИ: 0.300-0.774). Другое ОНП не было никаких значимых корреляций различных клинико-патологических параметров.
<Р> В одномерном анализе, пациенты, несущие генотип rs4693608 АА имели плохую желудка выживание рака специфических по сравнению с пациентами с генотипом AG + GG (P = 0,049, HR = 1,387 , 95% ДИ: 1.001-1.923; Таблица 2, На рисунке 1 и S2). В многомерном анализе генотип rs4693608 и rs4364254 АА ТТ генотип оба имели плохое желудка выживание рака специфических (P = 0,030, HR = 1,527, 95% CI: 1.042-2.238 для rs4693608, p = 0,013, HR = 1,546, 95% ДИ: 1.096-2.181 для rs4364254; Таблица 2). Кроме того, тип Бормана (P &л; 0,001), категория рТ (P &л; 0,001), категория Pn (P &л; 0,001), и лимфоваскулярная инвазия (P &л; 0,001) были достоверно коррелировали с выживаемостью в однофакторного анализа. тип Бормана (P = 0,021), рТ категории (P &л; 0,001), а также категория Pn (P &л; 0,001) оставалась достоверно коррелировали с выживаемостью в многомерном анализе (таблица 2)
Наличие гаплотипа связано с клиникопатологическими. особенности и выживание
<р> Существовали два гаплотипов блоков два маркера, построенные между шестью ОНП в результатах (Рисунок 2). Блок 1 состоял из rs4693602 и rs6856901 и содержал три общих гаплотипов (диапазон частот: 0.025-0.850), которые составляют примерно 99,9% субъектов; Блок 2 состоит из rs11099592 и rs4693608, а также содержит три общих гаплотипов (диапазон частот: 0.091-0.798), что составило примерно 99,9% испытуемых. Все шесть общих гаплотипов не было никакой корреляции с желудочным риском развития рака (P > 0,05 и P > 0,05 после испытания перестановки, таблица S5).
<Р> Ассоциации между гаплотипов в HPSE и рака желудка клиникопатологическими особенностей в момент постановки диагноза были оценены. Гаплотип СА в блоке 2 имел большее распространение в группе типов бормановское 3 и 4 по сравнению с ТГ + CG гаплотипов (P = 0,037, таблица 3). наблюдались различия распределения гаплотипов в категории Pn (P = 0,045, таблица 3), CA имели большее распространение в группе N3, чем в группе N0 по сравнению с CG (OR = 1.837,95% ДИ: 1.010-3.341, P = 0,046 ), но не было никаких существенных различий в распределении между N2 и N0 групп и между N1 и N0 групп (р = 0,671 и р = 0,496 соответственно).
гаплотипы блока 2 показано существенное различие в связанных с опухолью выживание. Пациенты, несущие гаплотип СА имели плохое желудка выживание рака специфических (CG против CA: HR = 0,645, 95% ДИ: 0.421-0.989, P = 0,044; таблица 4)
Обсуждение
<р.> Как мы знаем, FFPET происхождения ДНК имеет более низкую эффективность экстракции и качество (фрагментированной ДНК) из-за частичной нуклеиновой кислоты сшивания и деградации, чем ДНК крови происхождения. Но заархивированные FFPETs обеспечивают неоценимый источник для молекулярно-генетических исследований с рядом преимуществ, таких как (I), единственный тип образцов, доступных для людей, которые не могут иным образом предоставить образец ДНК, (II) отличным ресурсом для крупномасштабных ретроспективный биомаркеров исследований, ( III) большое количество образцов сцепленными с долгосрочных клинических последующих данных, (IV) ценный ресурс с диагнозом и гистологической идентификации, (v) доступный ресурс от патологии архивов. Недавно FFPET экстракцию ДНК, как сообщается, будет достаточно для генотипирования, и ему было разрешено для биомаркеров и функциональной геномики исследований [23] - [29].
<Р> MALDI-TOF метод MS, предлагая точность приблизительно 100% для SNP генотипирования, в настоящее время рассматривается в качестве золотого стандарта [29], [30]. Генотипирование FFPET-производного ДНК с помощью MALDI-TOF MS было доказано, чтобы быть надежным и воспроизводимым. Ранее отчеты показали, что не было никаких частот аллельного различия между FFPET производный ДНК и ДНК крови, полученных от того же индивида через несколько методов, включая MALDI-TOF MS [24] - [26], [28]. Наши усилия показали высокие показатели успешности в размере от 96.29% до 100% (среднее значение: 99,09%), которые были в соответствии с предыдущими данными [23], [24], [29]
ОНП стабильно наследуется. , весьма обильны и показать разнообразие внутри и среди населения, которые, как полагают, чтобы быть привлекательными биомаркеры. Тем не менее, применение отдельных полиморфизмов был ограничен, потому что они являются низкими пенетрантность и их эффекты относительно трудно идентифицировать [5], [31]. Таким образом, важность информации гаплотипа увеличивается, чтобы связать вариации последовательности ДНК с болезнью [32]. Статьи сообщили, что функциональные ОНП в HPSE были связаны с гепараназа различиями экспрессии и гепараназа было показано, тесно вовлечены в патологический процесс, прогрессии и исхода заболевания [10], [22]. Как включить ОНП, однако, в исследованиях о желудочном предрасположенности рака и прогноза и как определить истинные объединения по-прежнему сложные задачи.
<Р> Там не было никаких отдельных полиморфизмов коррелирует с риском развития рака желудка в наших результатах. Ассоциации между четырьмя отдельными полиморфизмов (rs4328905, rs4693608, rs11099592 и rs6856901) и риском развития рака желудка с 155 пациентов и 204 контрольных сообщенных Yue и др. [20] были в соответствии с нашими результатами. Кроме того, все шесть общих гаплотипов не было никаких существенных различий в риск развития рака желудка. Эта согласованность показала ОНП в HPSE не имели корреляцию с частотой развития рака желудка в этнических Хань северной китайской, не только с точки зрения отдельных ОНП, но и с точки зрения гаплотипов.
<Р> В нашем настоящем исследовании, генотип rs4364254 ТТ коррелировало с хорошо дифференцировки клеток. Кроме того, Островский и др. [22] обнаружили, особи с генотипом ТТ обладали относительно высокие уровни мРНК (P = 0,0029). Тем не менее, существуют противоречивые результаты, представленные в качестве ассоциаций между гепараназной экспрессии и гистологической дифференцировки. Эндо K и др. [33] обнаружили, что гистологическое дифференциация была хуже в гепараназа мРНК-желудочной раковых тканей (р &л; 0,01). Чэнь JQ и др. [34] обнаружили, что гистологическое дифференциация не была связана с гепараназной экспрессии мРНК в желудочном рака (P = 1,000). Takaomi Ohkawa и др. [35] показали, что экспрессия гепараназа был обнаружен как сильнее в хорошо дифференцированных клеток (р = 0,0277), что является обнаружение того, что consistents с нашими результатами. Поэтому гепараназа могут быть вовлечены в дифференциации клеток, но механизмы не ясны в настоящее
<р> В одномерном анализе, пациенты, несущие генотип rs4693608 АА имели плохую выживаемость (P = 0,049). в многомерном анализе, rs4693608 и rs4364254 АА ТТ оба были достоверно коррелирует с плохой выживаемостью (P = 0,030 для rs4693608 AA и P = 0,013 для rs4364254 TT). Возможно, отсутствие консенсуса в однофакторного и многофакторного анализа было обусловлено слабым эффектом индивидуального SNP, но когда человек SNP был рассмотрен вместе с другими SNP, типа Бормана, категория рТ и категории пН в многомерном анализе, его сгенерировал влияние на прогноз. Существует достаточно доказательств того, что генетические факторы способствуют процессу заболевания в общих сложных заболеваний признака, но эффект от одного варианта, вероятно, невелика [36]. К тому же, Островский и др. [37] представил первое доказательство корреляции между функциональными rs4693608 ОНП и rs4364254 и риск острой трансплантат против хозяина (РТПХ) развития, и rs4693608 был самым важным. Их результаты были соответствии с нашими. Кроме того, Островский и др. [22] сообщили, как rs4364254 ТТ генотип, а также rs4693608 генотип АА коррелировали с относительно высоким уровнем мРНК (Р = 0,0029 и 0,004, соответственно), которые могут частично объяснить худший прогноз у пациентов с rs4693608 АА или rs4364254 ТТ в настоящем исследовании , Эти наблюдения были биологически правдоподобной, поскольку избыточная экспрессия HPSE тесно связано с большей степенью инвазивности рака желудка [38] - [40]. Представленные результаты продемонстрировали нашу предположение, что ОНП были вовлечены в регуляции экспрессии гепараназной, влияя тем самым на вторжение способность и выживаемость при раке желудка.
<Р> Хотя ни генотип rs11099592 CC, ни rs4693608 А.А. показал статистическое различие в типе Бормана, гаплотип CA состоит с ними действительно показывали значительную разницу. Гаплотип СА имели большее распространение в группе типов бормановское 3 и 4 (р = 0,037). Возможно, пациенты с гаплотипа CA были более склонны к развитию более плохой общий тип. К тому же, гаплотип СА имели большее распространение в группе N3 (P = 0,046, по сравнению с группой N0). Тем не менее, не было никаких существенных различий в распределении между N2 и N0 групп и между группами N1 и N0. Возможно, существует связь между гаплотипа CA и большее число метастазов в лимфатических узлах, но она нуждается в дальнейшем изучении. Кроме того, пациенты, несущие гаплотип СА также показали плохую желудочный выживание рака специфических, который согласуется с различиями в типе борманновской и числа метастазов в лимфатических узлах. Кроме того, Островский и др. [22] сообщили, что rs11099592 CC генотип и генотип rs4693608 А.А. коррелировали с высокой экспрессии мРНК (P = 0,0167 и р = 0,004 соответственно), которые в соответствии с нашими результатами о гаплотипа CA. Возможно, абсолютный риск, связанный с каждым из полиморфизмов был низким, но комбинированный анализ гаплотип может быть более полезным для выявления лиц с высоким риском прогрессирования заболевания. Может быть, это специфические гаплотипы, которые играют существенную роль в желудочном инвазии и метастазирования рака, в дальнейшем влиять на прогноз.
<Р> Функциональный блок гаплотип, состоящий из rs11099592 и rs4693608 был найден в результатах, что было связано с типом Бормана, П.Н. категория и прогноз развития рака желудка. С одной стороны, СНП rs11099592 является А-G подстановка несинонимичными СНП расположен в 8-й экзон и это изменение приводит к аргинин-к-лизин замены в положении 307, может быть, что приводит к функциональной разницы в белке. С другой стороны, SNP rs4693608 расположена в интроне 3 и показал корреляцию к выживанию. Увеличение количества доказательств указывает на то, что геномные варианты в некодирующие последовательности могут изменить экспрессию генных продуктов путем изменения регуляции генов, экзонное сплайсинг, стабильность мРНК, зашифрованное активацию сайтов сплайсинга и так далее, что может поэтому причиной фенотипа заболевания. Кроме того, гаплотипы может обеспечить более актуальной информации, чем отдельные ОНП [7], [41]. Кроме того, является ли транскрипции генов, поддержание клеточной дифференцировки и индукции инвазивного метастатического фенотипа обусловлены прямым взаимодействием гепараназы с ДНК еще предстоит доказать.
<Р> Островский и др. [22] показали важную связь между комбинированных генотипов для rs4693608 и rs4364254 ОНП и уровень экспрессии мРНК гепараназа. Кроме того, они разделили все комбинированные генотипы на три подгруппы (LR-низкая экспрессия, MR-промежуточное выражение, HR-высокий уровень экспрессии) в соответствии с гепараназной уровнем экспрессии мРНК каждого генотипа, и они подтвердили существенные различия между тремя подгруппами комбинированных генотипов носителей и мРНК уровнях. К тому же, Островский и др. [37] впервые обнаружили корреляции между комбинированных генотипов для rs4693608 и rs4364254 полиморфизмов и риском развития острого GVHD в их следующем исследовании с этим подгруппам метод анализа. Это очень важный и ценный метод. Кроме того, этот метод полезен для прогнозирования риска, связанного с гаплотипа подходом в следующем клинической практике. Наше будущее исследование, которое связано уровень экспрессии мРНК генотипов или гаплотипов в HPSE населения Хань в северном Китае, будет использовать этот метод.
<Р> Поскольку размер выборки дикого типа гомозиготы был относительно слишком мал для стратифицированной анализа на каждом генотипе всех шести исследованных полиморфизмов в нашем исследовании, мы не смогли показать результаты анализа SNP на каждого генотипа, но мы провели анализ в сочетании с гетерозиготе дикого типа гомозиготы. Это было ограничение этого исследования.
<Р> В заключение, данное исследование оценивали полиморфизм гена HPSE при раке желудка с методом MALDI-TOF MS и заархивированные FFPETs в большой северной китайской когорте случай-контроль. Мы нашли функциональный блок гаплотип, состоящий из rs11099592 и rs4693608, который был связан с типом Бормана, категория П.Н. и прогноз; и SNP rs4693608, который был включен в блок, показал корреляцию на выживание. Эти результаты подтверждаются ассоциациями между ОНП в HPSE и уровни экспрессии мРНК сообщалось ранее Островского и др. [22]. Кроме того, шесть отдельных полиморфизмов и гаплотипов не коррелировали с риском развития рака желудка. Эти результаты согласуются с нашим исходным предположением, что гепараназа был вовлечен в инвазии и метастазирования рака и пострадавших прогноз, в конечном счете, но он не был вовлечен в заболеваемости раком.
Сбор образцов
<р> 404 пациентов с гистологически подтвердили рак желудка, который получил радикальной операции в период с января 1998 по декабрь 2004 года были последовательно отобраны. Пациенты были из Северного Китая и считались хорошими представители этого региона. 404 нормальные образцы тканей желудка были получены из сегмента резецированных образцов наиболее удаленных от опухоли (> 10 см) и FFPETs архивируются в хирургическом онкологического отделения Первой больницы Китайского медицинского университета в северном Китае. Все образцы фиксировали и заливали в стандартных клинических условиях гистологических и хранили при комнатной температуре. Парафиновые секции FFPETs окрашивали гематоксилином и эозином (H &Amp; E) для патологического обследования, чтобы подтвердить отсутствие опухолевой ткани. Опухоль гистологическое оценка была оценена в соответствии с мировыми критериями и опухолей организации здравоохранения были организованы с использованием 7-е издание TNM постановки Международного союза против рака (UICC) /Американский Объединенный комитет по вопросам рака системы (AJCC) (2010) основан на послеоперационный патологический исследование образцов. Полные патологические данные были получены в том числе возраст, пол, дата операции, место первичной опухоли, гистологической класса, венозную инвазию, лимфоваскулярная вторжение, глубина вторжения, количество LNs извлеченное, количество метастатических лимфоузлов и количество опухолевых отложений, извлекаемых. Те (я) с синхронными или метахронных злокачественных опухолей, (II) с отдаленными метастазами нашел предоперационной, (III), которые подверглись предоперационной лучевой терапии или химиотерапии, или (IV) с неполным патологическими записи данных были исключены из этого исследования. Последующая деятельность по итогам был завершен в течение всего исследования населения к январю 2010 года Два пациента умерли в послеоперационном периоде, а 21 пациентов были потеряны во время периода наблюдения, поэтому 381 пациентов были включены в анализ выживаемости. Медиана и средняя продолжительность наблюдения периодов 90,0 месяцев и 93,3 ± 20,24 месяцев (диапазон: 61-136 месяцев), соответственно. Следующие данные были получены для всех пациентов: дата смерти (если это применимо), причины смерти (если это применимо) и дату наблюдения. Первичной конечной точкой было причиной конкретной продолжительности выживаемости с момента постановки диагноза рака желудка до даты смерти. 5-летняя выживаемость 404 больных составила 54,2%.
<Р> 404 пробы крови, полученные от рака, свободных людей, которые были выбраны случайным образом на основе физических исследований в течение декабря 2009 года по август 2011 года, в качестве контрольной группы, и эта группа, как полагают, является хорошим представлением населения в северном регионе Китая. Критерии отбора не включены не отдельные истории рака, частота соответствия к случаям по полу и возрасту и лиц, не были связаны этнические ханьских китайцев. Образцы (этилендиаминтетрауксусной кислоты [ЭДТА] препятствовать свертыванию крови) хранили при -20 ° С в течение 30-40 минут, а затем переехал в морозильной камере при температуре -80 ° С в течение 2-х или 3-х дней после сбора.
<Р> исследование было одобрено Комитетом по этике Научно-исследовательского Китайского медицинского университета Китая. Письменное информированное согласие было получено от всех пациентов до участия в исследовании.
Изменения микробиома кишечника при приготовлении растительной пищи,
Сельская и городская микробиота отличается с юного возраста,
Электронная таблетка для обнаружения газов для диагностики желудочно-кишечных заболеваний
Исследователи используют фаговую терапию для успешного лечения алкогольной болезни печени.
Генетика может влиять на состав микробиома больше, чем факторы окружающей среды.
Исследования показывают, что заражение кишечными паразитами снижает тяжесть COVID-19
Иммунные клетки восстанавливают поврежденный кишечник у детей с ВЗК
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Гастроэнтерология , иммунные клетки определенного типа, которые регулируют воспалительные процессы и даже помогают восстановить нормальную фун
Ученый доказал роль микробиома в ожирении
Новое исследование, представленное доктором Кристофом Тайссом в его отмеченном наградами эссе на тему « Наука и SciLifeLab Prize для молодых ученых »описывает несколько бактериальных метаболитов в к
Диабет 1 типа связан с микробиомом кишечника и генетическими факторами
Новое исследование, проведенное в Университете Лингчёпинга в Швеции и Университете Флориды, показало, что микробиом кишечника детей с высоким генетическим риском развития диабета 1 типа заметно отлича