Plos ONE: genetske variacije v 3-neprevedeno regijo NBN Gene je povezana z Rak želodca tveganja v kitajski Prebivalstvo

Povzetek

NBN
igra ključno vlogo pri karcinogeneze je temeljna sestavina za oba homologne rekombinacije (HR) in nehomolognih-end spajanje (NHEJ) DNA dvojno sklop počitnice ( DSBs) popravilo poti. Genetske variante v NBN
gena je bila povezana z več raka tveganja, kar pomeni, pleiotropski vpliva na raka. Domnevali smo, da lahko genetske variante v NBN
gena spremeni tveganje za raka želodca. Da bi to hipotezo preverili, smo ocenili povezavo med štirimi potencialno funkcionalni polimorfizmi enega nukleotida v NBN
in tveganja želodčnega raka v študiji primerov in kontrol v 1140 želodca primerov raka in 1.547 nadzorov v kitajskega prebivalstva. Ugotovili smo, da A alel za rs10464867 (G > A) je bila značilno povezana z manjšim tveganjem za raka želodca (razmerje obetov [ALI] = 0,81, 95% interval zaupanja [95% IZ] = 0.71-0.94; P
= 4,71 × 10 ^{-3). Poleg tega je povezava med A alela rs10464867 in zmanjšalo tveganje za nastanek raka želodca, je bilo bolj pomembno pri starejših posameznikih (per-alel OR = 0,72 [0,59-0,88], P
= 1,07 × 10 -3 ), in moški posamezniki (na-alel OR = 0,73 [0.62-0.87], P
= 3,68 × 10 -4). Dodatno smo opravili analizo haplotip in ugotovila, da NBN
A _{rs10464867G rs14448G rs1063053 haplotip podeljenih močnejši zaščitni učinek na raka želodca (OR = 0,76 [0.65-0.89], P
= 6,39 × 10 -4). Skratka, te ugotovitve kažejo, da genetske variante na NBN
gen lahko prispevajo k dovzetnosti za raka želodca in lahko še napreduje naše razumevanje NBN
genov pri razvoju raka.}}

Navedba : ned P Du J Zhu X Ren C Xie L, Dai N, et al. (2015) genetske variacije v 3 'neprevedeno regijo NBN
Gene je povezana s Rak želodca tveganja v kitajskega prebivalstva. PLoS ONE 10 (9): e0139059. doi: 10,1371 /journal.pone.0139059

Urednik: Yifeng Zhou, Medical College of Soochow University, Kitajska

Prejeto: 30. junij 2015; Sprejeto: 7. september 2015; Objavljeno: 24. september 2015

Copyright: © 2015 Sun et al. To je prost dostop članek razširja pod pogoji Creative Commons Attribution License, ki omogoča neomejeno uporabo, distribucijo in razmnoževanje v katerem koli mediju, pod pogojem, da prvotni avtor in vir knjižijo

Data Razpoložljivost: vse podatke iz datoteke so na voljo v podatkovni bazi Dryad. (DOI: http://dx.doi.org/10.5061/dryad.0k0n5)

Financiranje: 81230067, http://www.nsfc.gov.cn/, National Natural Science Foundation Kitajske, HS; 81422042 in 81373090, http://www.nsfc.gov.cn/, National Natural Science Foundation Kitajske, GJ; BK20130042, http://www.jstd.gov.cn/, znanost in tehnologijo agencija provinci Jiangsu, Kitajska, GJ; BL2012008, http://www.njkj.gov.cn/, znanost in tehnologijo odbor Nanjing, Kitajska, HS; http://www.jiangsu.gov.cn/, vlada province Jiangsu, Kitajska, HS; Znanstvena fundacija za spoštovane mlade Štipendisti v Jiangsu (BK20130042); Jiangsu Province Klinična znanost in tehnologijo Projekti (Clinical Research Center, BL2012008); in Prednost Academic Program za razvoj Jiangsu visokošolskih zavodov (javno zdravje in preventivno medicino). Med financerji imel nobene vloge pri oblikovanju študije, zbiranje in analizo podatkov, sklep, da se objavi, ali pripravi rokopisa

nasprotujočimi si interesi.. Avtorji so izjavili, da ne obstajajo konkurenčni interesi

Uvod

rak želodca je najpogostejši prebavni sistem maligne tumorje na svetu. Kitajska ima največje želodčnega raka breme svetu. Ocenjuje se, da so se pojavili 42,6% novih primerov raka želodca in 45.0% smrti v svetu, na Kitajskem v letu 2012 [1]. Helicobacter pylori
(HP) okužba je najbolj priznana etiološki dejavnik tveganja za raka želodca [2]. Dietna in življenjske navade, kot so uporaba tobaka, pitje alkohola, uživanjem slani ali prekajene hrane in nizko porabo svežih rastlinskih živil so dejavniki tveganja za razvoj raka želodca [3]. Čeprav je razširjenost Helicobacter pylori
(HP) okužba ima visoko prevalenco (40% do 80%) v splošni populaciji, bo le majhen delež okuženih posameznikov razvoj raka na želodcu, kar kaže, da se genetski dejavniki igrajo ključno vlogo pri razvoju raka želodca [4]. V zadnjem desetletju so pridružitveni študije genoma vsej (GWAS) opredelila več želodčne dovzetnost raka loci, vključno 1q22, 3q13.31, 5p13.1, 8q24.3 in 10q23 [4, 5, 6]. Vendar GWAS pogosto osredotočajo na konicah signale, medtem ko se signali z relativno zmerni stopnji značilnosti lahko spregledali. Strategija analiza temelji na Gene torej lahko še vedno igra pomembno vlogo pri raziskovanju dovzetnost za raka, še posebej pri tistih ključnih genov v rakotvornost [7].

Genomska nestabilnosti je pomemben znak raka [8]. DNA škodljive sredstva izpostavljenosti kot izpostavljenosti kemikalijam, virusne okužbe, itd lahko uniči genomske integriteto in na koncu za posledico predrakavih sprememb in raka [9]. DNA dvojno sklop počitnice (DSBs) je smrten grozi za normalne celične procese in napačne DNK DSBs popravilo uredbe mehanizem lahko spodbudi razvoj raka [10]. Bolj zanimivo je bilo pogosto opaziti DSBs v H. pylori okuženih želodčnih celic človeških sluznicah [11]. NBN (NBS1) je osnovna beljakovina tako DNA DSB popravilo, homologne rekombinacije (HR) in nehomolognih koncu pridružil (NHEJ) poti pri ljudeh. NBN kombinirati z MRE11 in RAD50 lahko tvorijo proteinski kompleks MRN, ki je dinamično makromolekularno stroj, ki igrajo ključno vlogo v prvem koraku DNA DSBs popravila tako VP in NHEJ poti preko priznavanja napak ali signalov [12, 13] . Nenormalno izraz ali popolna izguba MRN-kompleks so pogosto opazili pri več raka [14]. Na podlagi zgoraj navedenih dokazov raziskovalci menili, da lahko genetske variante v NBN pripelje do subtilnih strukturne spremembe beljakovin in posledično škodljivo vplivajo na dovzetnost za raka [15-18]. V zadnjem desetletju, več , so poročali NBN
SNP, ki se bistveno povezana z več raka. Od teh pomembnih združenj, je rs1805794 prvi povezani z rakom mehurja v Švedska prebivalstva [19]. Kasneje, številne študije so poročali, da je bil rs1805794 povezana tudi s številnimi drugimi raka, vključno z rakom dojke [20,21], raka glave in vratu [22], raka na prostati [23], rak jeter [24], s karcinomom ledvičnih celic [25 ], karcinom bazalnih [26]. Poleg tega so bili drugi štirje SNP v NBN
(rs1061302, rs1063054, rs2735383 in rs805794) so ​​poročali pomembno povezano z rakom na pljučih [27, 28, 29], in eno (rs376639) so poročali, da se je znatno povezana z levkemijo [30]. Ti dokazi skupaj kažejo pleiotropen učinek NBN
SNP na več vrst raka. Vendar pa je v veliki meri neznan za vpliv genetskih variant v NBN
na raka želodca.

V tej študiji smo predpostavili, da
lahko imajo genetske variante v NBN pomembno vpliva na dovzetnost za raka želodca. Zato smo izvedli študijo primera za nadzor raziskati povezavo med štirimi potencialno funkcionalne enojnih nukleotidnih polimorfizmov (SNP) v NBN
gene in tveganje raka želodca pri 1140 želodca primerov raka in 1.547 nadzorov v kitajskega prebivalstva.

materiali in metode

Študijski predmeti

želodca bolnikov z rakom v trenutni raziskavi so bili zaporedoma zaposleni iz mest Yangzhong, Yixing, Yangzhou in Nanjing v obdobju od januarja 2004 do decembra 2011 v Jiangsu Province, vzhodna Kitajska. Kontrole so bile naključno izbrane iz zdravih posameznikov, od znotraj skupnosti kronično nenalezljivih bolezni presejalnega programa poteka v Changzhou mestu. Po sprejemu diagnozo, so bili vsi primerov želodčnega raka potrjujejo histopatološko diagnozo. Poleg tega so bili izključeni tisti bolniki s katero koli anamnezo malignoma ali imajo opravljeno radioterapijo ali kemoterapijo. Zato je bilo vključenih skupno 1140 na novo odkritih primerov želodčnega raka in 1.547 starosti in spolu-frekvenčnih ujema nadzor v trenutni raziskavi. Za pridobitev bistvene osebne podatke, kot so spol, starost, kajenje in stanje pitne, je vsak posamezen intervju usposobljeni raziskovalci s standardnim vprašalnikom. Po pogovoru vsak predmet podarila 5 ml periferni krvi in ​​shranili pri -20 ° C. Udeleženci, ki so kadili vsaj enkrat na dan za več kot eno leto, so bile obravnavane kot kadilci. Ki so pili več kot dvakrat na teden za najmanj eno leto, so bili definirani kot pivce. Mi povzete podrobne podatke o študijskih predmetov v tabeli 1. Vsak predmet podpisali informirano privolitev pred razgovorom in študija je bila odobrena s institucionalne raziskovalne etiko Nanjing Medical University.

NBN izbor polimorfizem merila in genotipizacija testi

SNP so bili izbrani na podlagi baze podatkov NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP) in podatkovne baze International HapMap Project (http: //hapmap.ncbi.nlm .nih.gov /) po naslednjih dveh kriterijih: 1), ki se nahajajo v eksonu, 3 'ali 5'untranslated regijo, in 2) z manjšo alel frekvenco (MAF) vsaj 5% kitajskega prebivalstva. Na podlagi teh kriterijev, je bilo izbranih skupno 10 SNP. Vezavno neravnotežje (LD) analiza z r ^{2 prag 0,80 bila nadalje uporabljena za filtriranje teh SNP. Končno smo izbrali 4 SNP, vključno rs10464867 (G > A), rs14448 (A > G), rs1063053 (G > A) in rs1063045 (G > A).}

genotipizacijo smo izvedli na ABI 7900 TaqMan alelna sistem diskriminacija (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA), ne da bi vedel za razvrščanje v položaj pri poskusnih osebah. Podatki zaporedje primerjev in sond so prikazani v tabeli S1. Dva negativne kontrole so bile vključene v vsako 384-tudi ploščo za nadzor kakovosti. V genotipi smo določili s pomočjo SDS 2,3 alelov diskriminaciji programske opreme (Applied Biosystems). Stopnja skladu vsakega SNP je bil 100% za dvojnikov 5% naključno izbranih vzorcev.

haplotip ustvarjanje

Analiza temelji na haplotipov lahko prednost pred analizo, ki temelji na posameznih SNP v prisotnost različnih alelov občutljivosti, še posebej, če so vpetja neravnotežje med SNP, ki je haplotip šibko [31]. Zato smo dodatno izvedli analizo haplotip, da oceni združenja med haplotipom s temi štirimi SNP in občutljivost raka želodca ustvarili. Haplotipov so nastale s pristopom intervalov zaupnosti, ki je privzeta algoritem v HaploView 4.2 programska oprema, ki je vzet iz Gabriel et al., Je 95% meje zaupanja za razvoj prime ustvari in vsaka primerjava se imenuje "močna LD", "sumljiva" ali "močna rekombinacija". Blok se ustvari, če je 95% informativnih primerjav "močna LD" [32]. Kot rezultat, je bil en blok ustvarjen in analizirati trenutne študije. Informacije povezava neravnovesja (r ^{2 ali D ") informacij med štirimi SNP je bila povzeta v S2 tabeli. Haplotipov smo dobili za vsak vzorec z uporabo FAZA računalniški program (ver 2.1), in so bili ocenjeni na haplotiski frekvence s pomočjo metod permutacija [33].}

Statistična analiza

smo uporabili hi-kvadrat test za primerja razlike distribucijske kategorične spremenljivke med primerov in kontrol. Chi-kvadrat test dobrota-of-fit je bila uporabljena za testiranje Hardy-Weinberg ravnovesje (HWE) med SNP med kontrolami. Analiza je povezava med genetskimi različicami in tveganjem za nastanek raka želodca, in oceno razmerja obetov (OR) in 95% intervali zaupanja (CIS) so vodili logistično regresijsko analizo, s prilagoditvijo za starost, spol, kajenje in stanje pitno. Q-Test hi-kvadrat, ki temeljijo smo uporabili za testiranje heterogenost velikosti učinka (najbolj oddaljenih regij in 95% CIS), ki izhajajo iz ustreznih podskupin. Vse statistične analize smo opravili s Statistična analiza sistema programske opreme (različica 9.1.3; SAS Institute, Cary, NC).

Rezultati

Lastnosti 1.140 primerih GC in 1.547 nadzorov so povzete v tabeli 1 . Ni velike razlike so bile ugotovljene na starost, spol, kajenje in stanje pitne med primerih in kontrol ( P
= 0,412, 0,522, 0,879 in 0,269, v tem zaporedju). Genotipizacije cenah klicev je bilo več kot 95% za vse štiri SNP. Opažene genotipov teh SNP je bilo vse v dogovoru s Hardy-Weinberg ravnovesje v kontrolah ( P
= 0.094 za rs10464867, P
= 0,095 za rs14448, P
= 0.145 za rs1063053 in P
= 0,367 za rs1063045).

Razporejenost genotip štirih SNP in njegovih zvez s tveganjem za nastanek raka želodca so prikazani v tabeli 2. Logistična regresija analiz so pokazali, da a alel za rs10464867 je bilo močno povezano z manjšim tveganjem za raka želodca (per-alel OR = 0,81, 95% CI: 0,71-0,94, P
= 4,71 × 10 ^{-3). V analizi stratifikacije Nadalje smo ocenili združenja štirih SNP na tveganje za nastanek raka želodca v podskupine glede na starost, spol, kajenje, pitje statusa in tumorskih straneh. Občutne razlike med podskupinami spola ( P
za heterogenosti = 0,040) so za pridružitev rs10464867 s tveganjem za nastanek raka želodca opazili. Povezava med A alela rs10464867 in manjšim tveganjem za raka želodca je bolj pomembno pri starejših posameznikih (per-alel OR = 0,72 [0,59-0,88], P
= 1,07 × 10 -3), in moški posamezniki (per-alel OR = 0,73 [0,62-0,87], P
= 3,68 × 10 -4), kot tudi, alel G rs14448 pokazala enake rezultate z rs10464867 (tabela 3).}

v analizi haplotip, haplotipi so bili oblikovani za rs10464867, rs14448 in rs1063053 v enem bloku. Nato smo izvedli združenje analizo in ugotovili, da je haplotip GAA in AGG so značilno povezani z manjšim tveganjem za tveganje za nastanek raka želodca v primerjavi z haplotip GAG, ali je bilo 0,88 (0.77-0.99) in 0,76 (0.65-0.89), P
vrednost je bila 0,034 in 6,39 × 10 ^{-4, v tem zaporedju (tabela 4, S1 slika).}

Pogovor

NBN
gen je bil vpleten v dovzetnost za veliko število rakavih obolenj, ker ni bilo genetske variante doslej poročali, da je bila povezana z rakom želodca. V sedanji raziskavi, rs10464867 nahaja v NBN
je bilo ugotovljeno, da je treba bistveno povezana s spremenjeno tveganje za raka želodca v kitajskega prebivalstva.

DNA dvojno sklop prelom (DSB) je še posebej pomembna oblika poškodbe DNK, kar lahko vodi do genetske nestabilnosti in rakotvornost [10]. NBN protein igra ključno vlogo pri ohranjanju genomske stabilnosti in je v veliki meri vključene v skoraj vseh vidikih presnovi DNA DSB za NHEJ in HRR DSB poti za popravilo [11]. Vse genetske variante NBN
imajo lahko škodljive učinke na škodo popravilo DNA in posledično povzročajo nagnjenost k raku. V zadnjem desetletju, da določeno število polimorfizmov razdeljenih v , so poročali NBN
gen je povezana z več različnimi vrstami razen rakom želodca [34] malignosti. Naša analiza temelji na TCGA (rak Genome Atlas) podatki, je še razkrila, da je NBN
mRNA nivo izražanja v adenokarcinomom želodca je bila bistveno višja od sosednjih normalnih tkiv (S2 sl), kar kaže na potencialno življenjsko vlogo NBN
in želodca rakotvornost. Sedanja študija pod pogojem, pomembne namige, da bi genetske variante v NBN
udeleženi tudi v dovzetnosti za raka na želodcu in še bolj poudarjajo potencialno pleiotropski učinek NBN
SNP na več vrst raka.

najbolj robusten SNP rs10464867 (G > a) se nahaja v 3 'UTR v NBN
, ki so povezani z manjšim tveganjem za nastanek raka želodca. Osnova sprememba G do A za rs10464867 lahko pripelje do subtilnih strukturnih sprememb v NBN beljakovin in posledično modulacijo dovzetnosti za raka želodca. Glede na orodje za spletno analizo SNP SNPinfo (http://snpinfo.niehs.nih.gov/snpfunc.htm), baza sprememba G do A za rs10464867 lahko ne le vplivanje exonic ojačevalec spajalni in povzročijo neravnotežje za različne izoforme iz NBN, lahko pa tudi spremeni vezave zrelega HSA-miR-216a ali HSA-miR-380 za njegovo tarčo mRNA [35]. Funkcionalne študije poročajo, da se je izraz miR-216a pločevinko aktivira PI3K /Akt in TGF-beta poti z usmerjanjem PTEN
in Smad7
, ki prispevajo k hepatorenalnega kancerogenosti in tumorja ponovitve jetrnega raka celic [36]. Medtem ko lahko miR-380-5p zatirajo p53 ekspresijo preko ohranjene sekvence v p53 3 'neprevedene regije (UTR) [37]. Na podlagi dokazov zgoraj, lahko potegnemo sklep, da se osnovni sprememba G do A za rs10464867 spremeni transkripcijski uredbi o NBN
in nato spremeni izražanje NBN beljakovin, ki jih vpliv, exonic spajanje in miRNA vezavo . Naša nadaljnja funkcionalna analiza napisano temelji na RegulomeDB pokazala, da rs2697679, ki je v zmerno LD (r ^{2 = 0,222), z rs10464867 je eQTL loci od NBN
[38]. Ti dokazi kažejo na pomembne biološke implikacije rs10464867 za razvoj raka želodca.}

DSB popravilo zmogljivosti predstavlja pomemben vir variabilnosti v celovitosti genoma in tako vplivajo na tveganje za nastanek raka [39]. V zadnjih dveh desetletjih, so bile DSB popravilo zmogljivost normalni populaciji izkazalo, da upada z višjo starostjo, in moški so pokazali boljšo zmogljivost DSB popravila kot ženske v isti starostni skupini [40, 41], kar kaže, da so razlike med spoloma od DSB se popravilo zmogljivosti lahko delno vpliva različnih genetskih mehanizmov. V trenutni študiji, so opazili izrazitejše varovalni učinek rs10464867 pri moških, ki so predvideni možno razlago za razlike med spoloma zmogljivosti DSB popravila. Osnova sprememba G do A za rs10464867 lahko spremeni izraz NBN beljakovin in v končni fazi vpliva na poti popravilo NHEJ in HRR DSB pri moških. Bolj zanimivo je več združenje študije tudi ugotovila, da SNP nahaja v povezanih genov popravljanja DNA, vključno s ERCC4
, ERCC6
, Ku70m
, APE1
, obstaja iz XRCC1
in XPD
razstavljen različen učinek med spoloma na občutljivostjo želodca raka [42-46].

potrebujejo Nekatere omejitve naše raziskave je treba obravnavati. Najprej smo zaposlili primere želodca raka iz bolnišnice in izbranih kontrol iz skupnosti, ki ne bi dobro predstavljajo celotno populacijo in bi lahko povzročile morebitno izbire pristranskosti. Drugič, nismo mogli dostopati do več primerov in kontrol za potrditev naših ugotovitev.

Če povzamemo, je bila ta študija namenjena za iskanje genskih variant v NBN
povezana z rakom želodca in da bi preizkusili mogoče pleiotropen učinek NBN
SNP na več vrst raka. Končno smo poročali, da je NBN
gen vsebuje genetske variante, povezane s tveganjem za raka želodca. Študije temeljijo Dodatne prebivalstva združuje s funkcionalnimi raziskave so upravičena za ponazoritev povezanosti in molekularnih mehanizmov teh variant želodčnega rakotvornost.

Podpora Informacije
S1 Sl. Vezavno neravnotežje bloki označevanje SNP v NBN so bile oblikovane na podlagi privzetega algoritma je vzet iz Gabriel et al, Science, 2002, s pomočjo HaploView programske opreme 4.2.
Vrednost R2 vsakega ang SNP par je prikazano na območjih prehodov.
doi: 10,1371 /journal.pone.0139059.s001
(DOCX)
S2 sl. NBN mRNA analiza izraz med 29. paru adenokarcinomom želodca in sosednjih normalnih tkiv, ki temeljijo na podatkih TCGA
(http://cancergenome.nih.gov/)
doi:.. 10,1371 /journal.pone.0139059.s002
(DOCX)
S1 tabeli. Primerji in sonde za genotipizacijo za NBN
polimorfizmov
doi:. 10,1371 /journal.pone.0139059.s003
(DOCX)
S2 tabeli. Vezavno neravnotežje (r ^{2 ali D) informacije o štirih SNP
doi:. 10,1371 /journal.pone.0139059.s004
(DOCX)}

Priznanja

avtorji se zahvaljujemo dr Yifeng Zhou (Academic urednik PLoS ONE) in anonimnim recenzentom za njihovo skrbno delo in konstruktivne predloge, ki so pomagali izboljšati ta papir bistveno. Zahvaljujemo se tudi bolnikov in podporno osebje v tej študiji.

• Plos ONE: Exclusive Zveza p53 mutaciji super-visoke metilacija zaviralnih genov v p53 Pathway v Unique želodca Rak Phenotype
• Plos ONE: Pomemben Zveza Interleukin4 Intron 3 VNTR polimorfizma s Dovzetnost za Rak želodca v južnem Indijskem prebivalstva pred Telangana