Plos ONE: Interakcija med GSTP1 Val alel in H. pylori, okužba, Kajenje in porabo alkohola in tveganja želodčnega raka med kitajskega prebivalstva

Povzetek

glutation S-transferaza P1 (GSTP1) je ključni encim v razstrupljanja poti fazo II. Eden od skupnih funkcionalnih polimorfizmov GSTP1
A → G v nukleotida 313, kar ima za posledico substitucijo amino kisline (Ile105Val) na substratu vezavnega mesta in zmanjšano katalitične aktivnosti. Smo ocenili sodelovanje med GSTP1
alel Val in Helicobacter pylori
okužba, kajenje in alkohol porabe, kar povečuje tveganje za nastanek raka želodca med kitajskega prebivalstva. Informacije o možnih želodca dejavnikov tveganja raka in krvnih vzorcev so bili zbrani od 618 incidentih želodca primerov raka in 1.830 nadzorov nerakave med marcem 2002 in decembrom 2011 v provinci Liaoning, Kitajska. GSTP1
Ile105Val je genotip lasersko desorpcijo /ionizacijo čas z letom masne spektrometrije matriko pomaga in verižna reakcija s polimerazo, polimorfizmom dolžin restrikcijskih fragmentov. Koncentracije anti H. pylori
IgG smo izmerili z ELISA. razmerje obetov (OR) in 95% interval zaupanja (CI) so bile izračunane z multivariatno logistično regresijo, prilagojeno starosti in spolu. Tveganje za nastanek raka želodca je pomembno zvišana pri bolnikih z GSTP1
Val /Val genotipa (prilagojena OR = 3,324; 95% CI = 1,790-6,172). so opazili povečano tveganje za raka želodca pri bolnikih s H. pylori
okužba, kajenje ali uživanje alkohola, in skupaj s GSTP1
Ile /Val + Val /Val genotipom (OR = 3.696; 95% CI = 2.475-5.521 ali = 1.638, 95% CI = 1,044-2,571; OR = 1,641; 95% CI = 0,983-2,739, v tem zaporedju) ( p
< 0,05). GSTP1
alel Val prikazuje interakcijo s kajenje, uživanje alkohola, še posebej H. pylori
okužbe, za kar povečuje tveganje za raka želodca. Te ugotovitve lahko dokažejo nove patofiziološke poti za razvoj raka želodca

Navedba. Zhang Y, ned L-P, Xing, C-Z, Xu Q je C-Y, Li P, et al. (2012) Interakcija med GSTP1
Val alel in H. pylori
okužba, kajenje in alkohol porabi in tveganja želodčnega raka med kitajskega prebivalstva. PLoS ONE 7 (10): e47178. doi: 10,1371 /journal.pone.0047178

Urednik: Xin-Yuan Guan, The University of Hong Kong, Kitajska

Prejeto: July 26, 2012; Sprejeto: 10. september 2012; Objavljeno: 15. oktober 2012

Copyright: © Zhang et al. To je odprtega dostopa 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

Financiranje:. Ta študija je podprta s sredstvi iz državnega Temeljni raziskovalni program Kitajske (973 Program) (št. 2010CB529304), fundacija laboratorija Key v provinci Liaoning (št. LS2010167) in fundacija za raziskovalni sklad Znanstveno Liaoning oddelka deželne izobraževanje (št. L2010641). Med financerji imel nobene vloge pri oblikovanju študije, zbiranje in analizo podatkov, sklep, da se objavi, ali pripravi rokopisa

nasprotujočimi si interesi:.. Avtorji so poročali, da ne obstajajo konkurenčni interesi

Uvod

raka želodca, je ena od najbolj pogosto pojavljajo raka po vsem svetu. Skupaj 989,600 novih primerov in 738,000 smrti se ocenjuje, da je prišlo v letu 2008, kar predstavlja 8% skupnega števila primerov raka in 10% smrti zaradi raka [1]. Geografska porazdelitev raka želodca kaže široko mednarodno spremembo in > 70% novih primerov in smrti zgodi v državah v razvoju. Preiskave v patogenezi raka želodca so povzročili vse več dokazov, da kažejo, da je interakcija med različnimi podedovanih dovzetnosti rak genov, ki bi lahko vplivali tveganje posameznika za razvoj raka [2] želodca. Ti geni so znani tudi kot tveganja spreminjujočimi genov, zlasti tistih, katerih alelna polimorfizmi so odgovorni za moteno presnovo okoljskih rakotvornim in /ali popravila oksidativni stres povzročene poškodbe DNA.

Od prvega opisa, ki ga Krontiris v 1985, da polimorfizem lahko Ras
gen se uporabijo za oceno tveganja onkogenezo [3], je več študij začeli dokazati povezave med polimorfizmi in občutljivost raka želodca, vključno s onkogeni [4], antioncogenes [ ,,,0],5], [6] in immunomodifier geni [7], [8]. Ugotovljeno je bilo tudi, da lahko genska odpornost geni, predvsem geni za presnovne encime, daje tveganje za razvoj raka želodca [9] - [11]. Glutation S-transferaze (GST _{S) je sestavljen iz naddružine dimernih faza II presnovnih encimov [12]. Več polimorfizmov v GST genov za posledico zmanjšano ali nič aktivnost encimov. Natančneje, GSTM1
in GSTT1
geni so polymorphically črta [13], [14]. Polimorfizem GSTP1
, c.313A > G določa menjavo aminokislin lle (105), Val, ki ima za posledico zmanjšano aktivnost Val-, ki vsebuje encim [15], [16]. V polimorfizmi v GSTM1
in GSTT1
so raziskovali pri raku za dolgo časa; Vendar, šele pred kratkim so nekatere študije raziskati pridružitvi različnimi vrstami raka s GSTP1
variant. Nekatere študije so opazili drugačno razmerje med GSTP1
polimorfizem in povečano tveganje za peroralno [17], dojke [15], [18], debelega črevesa in [19], prostate [20] in pljuč [21] [22], rak. Glede raka želodca, je bilo opravljenih le malo raziskav, da razišče svojo povezavo z GSTP1
variante [23].}

To je bolj priznava, da je etiologija najpogostejših tumorjev ne vključuje samo genetske in okoljskih vzrokov, ampak tudi interakcije med njima. Ugotovitev, da je moč povezave med načinom življenja in pojavom raka vpliva genotipov (gen-okoljske interakcije) je odprla vrata genotipa vlog za preprečevanje tumorja.

V tem primeru kontrole molekularno epidemiološko študijo, v kitajščini prebivalstva smo ugotovili, ali je to GSTP1
polimorfizem vplivala dovzetnost za raka želodca, kot tudi interakcija med polimorfizmom in okoljskih dejavnikov ( Helicobacter pylori
okužba, kajenje in uživanje alkohola), vključenih v želodcu nastanek raka.

materiali in metode

populacijski študiji

skupno 2.448 bolnikov z različnimi želodčnih bolezni, so bili vključeni v to študijo, vključno z rakom želodca (n = 618), atrofični gastritis (n = 683), in površinski gastritis kot kontrola (n = 1147). Vsi bolniki so zaporedoma zaposlen od marca 2002 do decembra 2011 v provinci Liaoning, severovzhodni Kitajski, je bilo anketiranih o njihovi zgodovini koli bolezni. Pred začetkom študije je bila odobritev pridobljena iz Odbora za človekovo etično presojo China Medical University. Pisnih obvestil soglasja so bili pridobljeni od udeležencev v skladu s Helsinško deklaracijo in njene kasnejše spremembe.

Zbiranje podatkov in laboratorijske protokol

Ohišja in kontrole so bili opravljeni pogovori iz oči v oči usposobljeni anketarji uporabo isti vprašalnik. Diagnoza želodčne bolezni, je bila ustanovljena z zgornjega dela prebavil endoskopskim pregledom in potrdil histopatologijo. Histopatološki izsledki so bili ocenjeni v skladu z vizualno analogno lestvico posodobljenega sistema Sydney [24]. Medtem pa je bil 5 ml krvi od vsakega bolnika izolirati DNA in merjenje serum H. pylori
IgG. Vzorce krvi je bilo dovoljeno strjevanju za 30-40 minut pri sobni temperaturi, nato pa centrifugiramo pri 3000 obratih na minuto za 10 minut. Je strdke in serume smo takoj shranimo pri -20 ° C, in nato premakne v zamrzovalniku pri -70 ° C v 3 dneh zbiranja.

Vse genomsko DNA smo ekstrahirali z uporabo standardnega fenol-kloroform postopek ekstrakcije. V 915 primerih, GSTP1
Ile105Val polimorfizma posameznih nukleotidov smo genotipizacijo za dolžino verižna reakcija s polimerazo-omejitev fragment polimorfizma po Watson et al [25], z majhno spremembo. V 1.595 primerih, GSTP1
je genotip uporabo-matriko pomočjo laserskega desorpcije /ionizacijo časa za letom (MALDI-TOF) masa platforme spektrometrija (Sequenom, San Diego, CA, ZDA), v skladu s proizvajalčevim navodila za uporabo. Dvojne vzorce (62 primerov, 2,5% od celote) so bile vključene v ocenjevanje kakovosti genotipizacije in stopnjo preverjanje skladnosti je bila 100%. Genotipizacijo smo uspešno izvedli med 2.448 primerih. niso opazili odstopanje od Hardy-Weinbery ravnotežju ( p
= 0,946, χ ^{2 = 0,005 pri kontrolni skupini). Poleg tega je bilo 550 želodca primerov raka in 550 površinske kontrole gastritis in 683 atrofične primerih gastritis in 683 površinske kontrole gastritis, vključenih v analizo; kontrole so bile frekvence ujemanjem primerov po spolu in starosti ± 5 let.}

Serum H. pylori
koncentracije protiteles IgG so bili vsako izmerjeno s testom ELISA ( Helicobacter pylori
IgG Kit, BIOHIT, Helsinki, Finska). Posameznik je bil pozitiven, če je titer IgG nad 34 EIU.

Statistična analiza

Vse statistične analize smo izvedli s pomočjo SPSS 17.0 statistične programske opreme (Chicago, IL, USA). Študent je t
-test in χ ^{2 Test Pearsonov smo uporabili za testiranje razlik med skupinami. Povezava med GSTP1
polimorfizma in tveganje za raka želodca in atrofični gastritis je bila ocenjena z razmerjem obetov (OR) in 95% intervali zaupanja (CIS), prilagojenih glede na spol in starost, skupaj s testom za interakcijo med GSTP1
polimorfizem in H. pylori
okužbe. P
≤0.05 je zdelo statistično značilne.}

Rezultati

Značilnosti populacije v študiji

frekvenčne porazdelitve demografskih in drugih izbranih lastnosti udeležencev so prikazani v tabeli 1. ni bilo bistvenih razlik v porazdelitve starosti, spola, kajenja in uživanja alkohola med površinskih nadzora gastritis in atrofičnemu primerih gastritis. H. pylori
-positive stopnje površinske nadzora gastritis in atrofični gastritis skupinami, površnega nadzora gastritis in želodca skupin rakom bila 25,8% (176 od 683) vs
60,8% (415 od 683) in 24,4 % (134 550) vs
49,3% (271 550), v tem zaporedju, in velika razlika opazili v atrofičnega gastritisa skupini v primerjavi s površinskimi kontrole gastritis in želodca skupina rak primerjavi površinski nadzor gastritis. Stopnje porabe kajenje in alkohol so se bistveno razlikujejo med površinskimi nadzora gastritis in primerov raka želodca.

zveza med GSTP1
genotipom in tveganja želodčnega raka

Da bi preverili, ali tveganje raka želodca in njegovih predrakave pogoji so bili povezani s GSTP1
genotip, smo analizirali povezavo med GSTP1
genotip in tveganje atrofični gastritis in raka želodca. V primerjavi z bolniki z Ile /Ile genotip, tisti z Ile /Val ali Val /Val genotip ni pristanišče bistveno večje tveganje za atrofični gastritis. Vendar pa je v želodčni skupini raka, z uporabo Ile /Ile genotip kot referenco (OR = 1,00) je OR za Val /Val genotip je bil 3,324 (95% CI = 1,790-6,172), ki je pokazala statistično značilno povečanje raka želodca tveganje, povezano z Val /Val genotipa (preglednica 2).

Stratificirano Analiza

nadalje smo ocenili povezavo med genotipi GSTP1
in tveganje za raka želodca in njeno predrakave pogoji po podskupinah na starost, spol, H. pylori
okužbo, kajenje in uživanje alkohola. Ni bilo bistvenih razlik v atrofičnega gastritis skupine, razen v podskupini starega > 60 let (tabela 3). Na splošno je bila povečana atrofični gastritis tveganje, povezano z Ile /Val genotipov bolj očitna v podskupinah, starih > 60 let (nastavljiv OR = 1,824; 95% CI = 1.185-2.809). Še več, bolniki z GSTP1
Val /Val genotipi so bili povezani s tveganjem za raka želodca v skoraj vseh podskupinah, razen za ne-kajenje ali podskupin potrošnje brezalkoholnih (prilagoditi ali in 95% interval zaupanja, glej tabelo 3).

Značilnosti bolnikov z /brez H. pylori
okužba, kajenje in uživanje alkohola v povezavi z GSTP1
polimorfizmi

A varianta GSTP1
ima manjšo učinkovitost za večino okoljskih rakotvornih snovi v (npr H pylori
okužba, kajenje in uživanje alkohola), ki lahko povzroči občutljivost nekaterih posameznikov do raka želodca in njene predrakave pogojev [26] -. [28]. Zato smo iskali interakcijo med GSTP1
genotip in H. pylori
IgG, kajenje ali uživanje alkohola pri raku želodca in njenih predrakavih pogoji. Uporaba Ile /Ile genotip in H. pylori
IgG (-) kot referenca, na OR za (Ile /Val + Val /Val) genotipa in H. pylori
IgG (+) je bila 4,308 (95% CI = 3,062-6,061) v atrofični gastritis podskupinah, in ali za (Ile /Val + Val /Val) genotipa in H. pylori
IgG (+) je bila 3,696 (95% CI = 2,475-5,521) v želodcu podskupinah z rakom. Uporaba Ile /Ile genotip in nekadilske kot referenčne vrednosti, ali za (Ile /Val + Val /Val) genotipa in kajenje je 0,782 (95% IZ = 0,538-1,136) v atrofični gastritis podskupinah, in ali za (Ile /Val + Val /Val) genotipa in kajenje je 1,638 (95% CI = 1,044-2,571) v želodcu podskupinah z rakom. Uporaba Ile /Ile genotip in porabe brez alkohola kot referenčne vrednosti, ali za (Ile /Val + Val /Val) genotipa in alkohola potrošnje je bila 0,862 (95% CI = 0,565-1,313) v atrofični gastritis podskupinah, in ali za (Ile /Val + Val /Val) genotipa in alkohola poraba je bila 1,641 (95% CI = 0,983-2,739) v želodcu podskupinah z rakom. Združenje GSTP1
Val /Val genotip s H. pylori
IgG (+), kajenje ali uživanje alkohola lahko znatno poveča atrofični gastritis in tveganje v želodcu raka (tabeli 4 in 5).

Pogovor

V zadnjih 20 letih, tam je večji napredek v našem razumevanju vloge genetskih in okoljskih dejavnikov pri nastanku raka želodca. GSTs so večnamenski in multigene izdelkov. So vsestranski encime in sodelujejo pri nukleofilne napadu atoma žvepla glutation na elektrofilne centre različnih endogenih in ksenobiotske spojin. Od glavnih razredov GSTs, GSTP1 ima pomen v diagnostiki raka, saj je izražena izobilju v tumorskih celic [29] - [31]. Je ena genski produkt, ki ga sedem eksonih kodirana. Opazili so nekatere študije, da je razmerje med GSTP1
polimorfizem in GSTP1 je vključen v nekaterih celičnih funkcij. Najbolj značilen po izmed njih je njegova vloga encima faze II, v kateri je katalizira S-konjugacijo z glutation (GSH), s široko paleto elektrofilne spojin, vključno s številnimi mutagene karcinogenov, zdravili proti raku, in njihovih metabolitov. Polimorfizem GSTP1
so poročali, izolevcin (Ile) 105 valin (Val) v eksonu 5 in alanin (Ala) 114 valin (Val) v eksonu 6 [32]. Aktivnost tega encima vplivajo substitucijo pri legi 105, ki se nahaja v hidrofobni substrata vezavno mesto, kar je precejšnja pojavijo odvisno od tipa kemične reakcije. Predlagano je bilo, da je v primerjavi s GSTP1
Ile 105, GSTP1
Val 105 ima višjo katalitsko učinkovitost glede na presnovo rakotvornih aromatskih epoksidi [33], [34].

v tej študiji primerov in kontrol, smo poročali, da je polimorfizem v je GSTP1
močno povezana s povečanim tveganjem za raka želodca v kitajskega prebivalstva. Trenutno obstaja nekaj poročil o pridružitvi med polimorfizmi v GSTP1
in tveganje za raka želodca. Raziskovalci v ZDA [35] so poročali, da je zdelo GSTP1
genotip ne bo povezana s tveganjem za raka želodca in kronične gastritisa v kitajskega prebivalstva z visokim tveganjem. Ki jih Katoh et al [36] odkrite rezultati kažejo pogostost GSTP1
alel Val se povečuje raka želodca v japonski populaciji, vendar se to še ni pridobil statistične pomembnosti. Ugotovili smo, da obstaja velika razlika v GSTP1
polimorfne vrste med primerih želodčnega raka in površinskih kontrol gastritis. Pogostost GSTP1
Val /Val genotipov je bila bistveno višja v želodčni skupini raka, v primerjavi s Ile /Ile ali Ile /Val genotipov. Analiza je pokazala statistično pomembno 3,324-kratno povečanje želodčne tveganje za nastanek raka, povezanega z GSTP1
alel Val. To pomeni, da imajo posamezniki iz severne Kitajske z GSTP1
alelov Val povečano tveganje za nastanek raka želodca, ne pa tudi atrofični gastritis (eden od predrakavih pogoji). Vendar pa je treba omeniti, da je v podskupinah, starih > 60 let, povečano atrofični gastritis tveganje, povezano z Ile /Val genotipov je bila bolj očitna. Te ugotovitve so pokazale, da je GSTP1
Ile /Val polimorfizem lahko vpliva na stopnjo želodčne rakotvornost, obseg atrofični gastritis kot predrakavih lezij.

V primerjavi z drugimi študijami, smo ugotovili, da je alel Val frekvence GSTP1
(21,1%) je bilo bistveno drugačne od tistih v zahodnih ljudi, kot so evropske-Američanov (33%) in afriško-Američani (42%) [25], [37]. To nakazuje možnost GSTP1
--genotype povezana etničnih razlik. Dejstvo, da je v naši raziskavi, genotipov med prebivalstvom opremljen zakon o Hardy-Weinberg nadalje podpira to stališče. Mehanizem povezave med GSTP1
genski polimorfizem in rak želodca ni bilo jasno, v naši raziskavi. Vendar pa je mogoče domnevati, da je GSTP1 velik GST izo-oblika izražena v prebavnem epitela ljudi, ki lahko odpravi DNA oksidacijske produkte timidna ali uracil propenala. Po indukciji zaradi citokroma P450, lahko nekatere povezane s tumorjem rakotvorne snovi, kot je benzo [a] piren diol epoksidom in akrolein, se odpravijo tudi GSTP1
. Zamenjava Ile → Val je lahko povezano z višjo stopnjo aduktov DNK, s čimer se poveča dovzetnost za indukcijo raka želodca.

Poleg tega stratifikacije analize so pokazale, da so bile podskupine kajenja in alkohola ljudi bolj verjetno, da je bila postavljena diagnoza raka želodca. Naša analiza podpira da bi bilo povečano tveganje za raka želodca med posamezniki z H. pylori
okužba, kajenje ali uživanje alkohola, in GSTP1
Val /Val genotip.

H. pylori
je bila dodeljena kot classs sem rakotvorne snovi, ki jih je Svetovna zdravstvena organizacija, in deluje kot pobudnik [38]. Serološki H. pylori
testiranje IgG bila uporabna neinvazivna strategija za testiranje na H. pylori
. To je še posebej koristno na območjih, kjer je razširjenost H. pylori
je bila visoka. Raziskovali smo interakcije med GSTP1
genotip in H. pylori
okužbo z rakom želodca in njenih predrakavih pogoji. Združenje GSTP1
Val /Val genotip s H. pylori
okužba znatno povečal raka želodca in atrofični tveganje gastritis. Ta pomembna ugotovitev kaže, da je GSTP1
genotipizacijo in H. pylori
IgG seropozitivnosti se lahko uporablja za identifikacijo posameznikov z visokim tveganjem za raka želodca in njenih predrakavih pogoji. Mehanizem delovanja je lahko, da je H. pylori
okužba povzroči raka želodca in njenih predrakavih pogoji odvisno od genetskih polimorfizmov vplivajo virulenco organizma. GSTP1
Ile /Ile ima višjo pospeševalni izkoristek od GSTP1
Ile /Val ali Val /Val za večino okoljskih rakotvornih snovi, vključno s citokini, ki jih proizvaja H. pylori
okužbe. Ti citokini, ki jih ni bilo mogoče razstrupi GSTP1 lahko neposredno povzročijo želodčne poškodbe sluznice in sčasoma privedlo do razvoja atrofični gastritis in celo rak želodca. Natančni mehanizmi molekularne biologije je treba nadaljnje raziskovanje.

Tobak za kajenje in uživanje alkohola so glavni znani etiološki dejavniki za nekatere vrste raka. V tej raziskavi smo ugotovili, da je višja razmerja ljudi v želodčni skupini raka porabi tobaka in alkohola (57,1% in 42,2%, v tem zaporedju), v primerjavi s kontrolami (44,5% in 29,6%, v tem zaporedju) (tabela 1). Ta ugotovitev je pokazala, da sta alkohol in uživanje tobaka zelo povezana s povečanim tveganjem za raka želodca. Dolgoročno kajenje tobaka in uživanje alkohola je bilo dokazano, da prispevajo k rakotvornost [39]. uživanje tobaka lahko znatno povečanje jedrske hipoksija-inducibilnih faktor (HIF) -1a izražanja in alkohol lahko poveča raven beljakovin za c-fos in c-jun proto-onkogeni [40], [41]. Združenje GSTP1
Val /Val genotip s kajenjem ali uživanje alkohola lahko znatno poveča atrofični gastritis in tveganje za nastanek raka na želodcu. Ta pojav je mogoče posledica sprememb v katalitične učinkovitosti med tobaka in alkoholnih sestavin in polimorfna GSTP1
gen. Te ugotovitve možno molekularno razlago za sinergijski učinek kajenja in alkohola porabi za razvoj raka želodca. Vendar pa je treba podrobnosti o mehanizmu preveriti z drugimi dobro zasnovanih eksperimentov.

Na koncu so naši rezultati kažejo, da polimorfizma GSTP1
lahko prispevajo k dovzetnosti za raka želodca v kitajskega prebivalstva. Poleg tega je skupni učinek GSTP1
Val alel z okoljskimi rakotvornim ( H. Pylori
okužba, kajenje in uživanje alkohola) bistveno poveča tveganje za razvoj raka želodca.

• Plos ONE: genetsko predispozicijo Elementi, na genov, ki sodelujejo v steroidnega hormona biosintezo pot in Progesteron Receptor za Rak želodca Risk
• Plos ONE: Beclin-1 Expression je pomemben napovednik preživetje pri bolnikih z bezgavko, Pozitivna želodca Cancer