PLoS ONE: MUC5AC Upstream Complex Repetitive Region Länge Polymorphismen assoziiert sind mit Empfänglichkeit und klinischen Stadium von Magen Cancer

Abstrakt

MUC5AC wurde als im Magen Karzinogenese beteiligt werden, da anomale MUC5AC Expression bei Patienten wiederholt nachgewiesen wurde Magenkrebs (GC). In dieser Studie Längenpolymorphismen in einem komplizierten repetitiven Bereich neben MUC5AC
Promotor wurden in 230 Patienten mit GC und 328 Krebs-freie Kontrollen bewertet. Allelen von 1,4 und 1,8 kb waren signifikant häufiger in der GC-Gruppe als in der Kontrollgruppe. Im Gegensatz dazu 2,3 ​​und 2,8 kb-Allele aufgetreten bei deutlich niedrigeren Frequenzen bei Patienten als in der Kontrollgruppe. Allelen wurden dann in empfängliche klassifiziert (S; 1,4 und 1,8 kb), Schutz (P; 2,3 und 2,8 kb) und null (N, alle anderen Allele) Kategorien in Bezug auf ihre Verbindung mit der Anfälligkeit für GC. Personen mit dem Genotyp SS hatte eine 2,7-fach erhöhtes Risiko für GC Auftreten, aber PN-Genotyp wurde mit einem deutlich reduzierten Risiko dieser Krebs in Verbindung gebracht. Außerdem homozygot oder heterozygot Personen mit einem oder zwei Kopien von 1,4 kb-Allel ein früheres Einsetzen und fortgeschrittenen Metastasierung Phase mit Patienten ohne dieses Allels (Bonferroni verglichen zeigte korrigiert p = 1,35 x 10 ^{-4 und 6,60 x 10 -4 entsprechend), während homozygote Patienten mit zwei Kopien von 1,8 kb-Allel wurden weniger fortgeschrittenen GC TNM-Stadium verknüpft. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass bestimmte genetische Variationen in MUC5AC
Upstream-repetitiven Region sind im Zusammenhang mit der Anfälligkeit und Progression von GC}

Citation:. Wang C, Wang J, Liu Y, Guo X, Zhang C (2014) MUC5AC
Upstream Complex Repetitive Region Länge Polymorphismen mit Empfänglichkeit und klinischen Stadium von Magenkrebs in Verbindung gebracht. PLoS ONE 9 (6): e98327. doi: 10.1371 /journal.pone.0098327

Editor: Javier S. Castresana, Universität von Navarra, Spanien

Empfangen: 14. Februar 2014; Akzeptiert: 30. April 2014; Veröffentlicht am: 2. Juni 2014

Copyright: © 2014 Wang et al. Dies ist eine Open-Access-Artikel unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons, die uneingeschränkte Nutzung erlaubt, die Verteilung und Vervielfältigung in jedem Medium, vorausgesetzt, der ursprüngliche Autor und Quelle genannt werden

Finanzierung:. Diese Arbeit wurde von National Natural Science Foundation of China Innovation Research Group (Nr 81370590) unterstützt. Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerfassung und Analyse, Entscheidung oder Vorbereitung des Manuskripts zur Veröffentlichung

Konkurrierende Interessen:.. Die Autoren haben erklärt, dass keine Interessenkonflikte bestehen

Einführung

Magenkrebs (GC) ist eine der häufigsten bösartigen Tumoren und die zweithäufigste Ursache von Krebs-Todesfälle weltweit [1]. Allerdings bleibt der Mechanismus unklar. Obwohl einige Umweltfaktoren, wie Ernährung, Rauchen und Helicobacter pylori
kann zu Karzinogenese von Magenepithelzellen beitragen [2] - [4], nur ein Bruchteil der auf solche Risikofaktoren ausgesetzt Bevölkerung entwickeln GC im Laufe ihres Lebens. Dies deutet darauf hin, dass genetische Faktoren eine entscheidende Rolle spielen die individuelle Anfälligkeit für GC bei der Bestimmung [5], [6].

Mucine sind eine Gruppe von unterschiedlichen, komplexen, stark glycosylierte extrazelluläre Proteine ​​wichtig in epithelialen Aufrechterhaltung der Homöostase. Krebszellen sind oft beobachtet abweichende Formen oder Mengen von Mucinen zum Ausdruck bringen, und diese Abweichungen sind vermutlich eine Rolle bei der Krebsentstehung spielen, vor allem bei der Regulation der Tumorzelldifferenzierung, Proliferation und Tumorinvasion [7]. Beispielsweise die Überexpression von MUC1 und MUC4 in mehreren verschiedenen Formen des Adenokarzinoms trug zur Regulierung der Krebszellproliferation über eine Wechselwirkung mit den epidermalen Wachstumsfaktor-Regler (EGFR) und extrazellulären signalregulierten Kinasen [8]. Velcich et al
. gezeigt, dass MUC2
^{- /- Mäuse Adenomen im Darm, die invasive Adenokarzinome Fortschritte [9], was darauf hindeutet, eine schützende Rolle für MUC2 in Darm-tumorigenesis entwickeln}

MUC5AC ist ein ausgeschieden. gelbildenden Mucin und ein Marker für Magen Becherzellhyperplasie Epithelzellen [10]. MUC5AC wurde im Magen-Krebsentstehung beteiligt zu sein als da Magenkarzinom eine geringere Menge an MUC5AC Ausdruck zu enthalten als normale Magenschleimhaut gefunden wurde [11] - [13], und mehrere klinische Studien zeigten, dass MUC5AC Expressionsniveau mit der Schwere der GC verbunden war; jedoch sind diese Daten [12] waren widersprüchlich, [14]. Es hat sich auf MUC5AC Funktion wenig Forschung gewesen und die Mechanismen, ihre Rolle bei der GC Entwicklung zugrunde liegen, bis sie vor kurzem berichtet wurde, dass MUC5AC zum Schweigen zu bringen, eine kleine Hairpin-RNA-haltigen Lentiviren verwendet, Magenkrebs Zellinvasion und Migration in vitro [13] erhöht. Dies trägt zu belegen, dass veränderte Mengen an MUC5AC Expression kann in GC Pathogenese beteiligt sein. Funktionelle genetischen Polymorphismen in der Regulationsregion beeinflussen können MUC5AC
Gen-Expression und dann an einen Einzelnen Anfälligkeit für Magenkrebs beitragen.

Repetitive DNA-Regionen sind im gesamten menschlichen Genom häufig und zeichnen sich aus durch ihre dynamische, instabile Merkmale [15], [16]. Sie sind die Haupterzeuger der genetischen Variation und gelten als wesentliche genetische Variabilität zu Grunde liegen, mit neuen Mutationen in solchen Regionen zu erklären viel von der "fehlenden" Erblichkeit in polygener Krankheiten [17], [18], einschließlich GC [19]. Allerdings kann diese Art der genetischen Variation nicht in genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) Platten aufgenommen werden und herausfordernd ist zuverlässig zu beurteilen. Intensive Überprüfung der MUC5AC
Upstream-Regulationsregion und um identifiziert eine komplizierte repetitiven Region (bezeichnet als MUC5AC-u
repetitiven Region). Wir unternahmen diese Fall-Kontroll-Studie, die die Art und das Ausmaß der genetischen Polymorphismen in dieser Region zu bestimmen und die Zuordnung jedes genetische Variante mit dem Auftreten und den Verlauf von GC zu erkunden.

Methoden

Datenbankrecherchen und Analyse des Upstream-Bereich von MUC5AC

die UCSC Genom-Browser (http://genome.ucsc.edu) und der GRCh37 /hg19 Freisetzung des menschlichen Genoms wurden verwendet, um erzeugen eine Karte, um die Lage und die wichtigsten genomischer Merkmale des MUC5AC
Gen zeigt, einschließlich Histon H3 Lysin 27 Acetylierung (H3K27AC) Status, Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen, gemeinsame Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs), und sich wiederholende Sequenz genomischer Merkmale der stromauf gelegenen Bereich. Die DNA-Sequenz des Upstream-Bereich von der Ensembl heruntergeladen wurde (http://useast.ensembl.org/Homo_sapiens/Info /Index).

Ethik-Anweisung

Diese Studie wurde durchgeführt mit dem Genehmigung der Medizinischen Ethikkommission der Universität Shandong und informiert schriftliche Zustimmung wurde von allen Probanden erhielten. Das Manuskript enthält keine Patienteninformationen zu identifizieren. Die Daten wurden anonym und alle klinischen Untersuchungen analysiert wurden nach den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki zum Ausdruck durchgeführt.

Studienfächer

Zweihundert und dreißig Patienten mit GC wurden in der Provinz Shandong rekrutiert, im Nordosten China, zwischen Januar 2011 und Dezember 2012. Alle Diagnosen von GC waren pathologisch bestätigt; Ausschlusskriterien waren eine Geschichte von Krebs eines anderen Organs (ursprünglich nicht von Magen) oder undergone Strahlentherapie oder Chemotherapie haben. Dreihundert und achtundzwanzig Krebs-freie Individuen ohne nachweisbare oder bekannten Krebsarten wurden als Kontrollen gesammelt. Alle diese Patienten wurden in den gleichen Wohngegenden wie die Fälle leben, die überwiegende Mehrheit von ihnen wurden aus den gesunden Freiwilligen ausgewählt, und ein kleiner Teil der gealterten Kontrollen wurden von stationären Patienten mit milder cardiovaskulären Erkrankungen der Krankenhäuser gesammelt. Alter und Geschlecht wurden mit denen von Patienten mit GC abgestimmt. Alle Probanden waren genetisch nicht verwandten ethnischen Han-Chinesen. Jedes Thema wurde individuell mit einem pretested Fragebogen ausgewertet, um demografische Daten und Informationen über die damit verbundenen Risikofaktoren zu erhalten, einschließlich Tabakrauchen und Alkoholkonsum. Personen, die mindestens einmal pro Tag für länger als ein Jahr geraucht wurden als Raucher definiert, und diejenigen, die für mehr als sechs Monate drei oder mehr alkoholische Getränke pro Woche verbraucht wurden Alkohol-Trinker betrachtet. Klinische Daten und pathologischen Merkmale der Patienten wurden aus ihren Krankengeschichte Aufzeichnungen und Fragebögen gesammelt und bestätigt und GC-Tumor, Knoten und Metastase (TNM) Stufen wurden entsprechend dem System der Weltgesundheitsorganisation klassifiziert (WHO).

Proben und DNA-Extraktion

Eine periphere Blutprobe ml wurde aus jedem Fach gesammelt. Genomische DNA wurde aus jeder Probe mit einer modifizierten Salzextraktionstechnik isoliert [20].

Wir erhalten Gewebeproben von 36 GC-Patienten in unserer Kohorte, und Proben von jedem Patienten bestand aus Krebsgewebe, die jeweiligen para-Karzinom (definiert als 1,0 cm entfernt von der Tumormasse) und die umliegenden noncancerous Magenschleimhaut Gewebe. Genomische DNA wurde aus diesen Proben extrahiert, um das Blut mit und Zellkultur DNA Mini Kit (Tiangen Biotech, Beijing, China).

Beurteilung des Allels Größen

MUC5AC-u
repetitiven Region Genotypisierung wurde unter Verwendung der Polymerasekettenreaktion (PCR) durchgeführt; die genspezifischen verwendeten Primersequenzen waren wie folgt: sense 5'TCCACCCTAACCCTGTCAGCCGC-3 '; Antisense 5'GTGGCAGGAGTGTGGGGAAAGG G-3 '. PCR-Amplifikation von DNA in einem Gesamtreaktionsvolumen von 50 ul, enthaltend 100 ng genomischer DNA durchgeführt, 0,2 uM jedes Primers und 25 &mgr; l Primestar Max DNA Polymerase (Takara, Japan). 5 Minuten anfängliche Denaturierung bei 94 ° C, gefolgt von 30 Zyklen von 10 s bei 98 ° C und 2 Minuten bei 68 ° C: Die PCR wurde in einem 9700 Thermacycler (Perkin-Elmer, CA, USA) wie folgt durchgeführt. PCR-Produkte durch Gelelektrophorese (1 Volt /cm) in TAE-Puffer durch 1,0% Agarose-Gel analysiert.

Die DNA-Sequenzierung Assay

Um die Genotypisierung Ergebnisse, PCR-amplifizierte DNA-Proben (Amplicons bestätigen ) wurden zu BGI Tech (Beijing, China) für die Reinigung und Sanger-Sequenzierung ausgewählt und gesendet. Dieser Test wurde in Bezug auf die Proben und Studiendesign durchgeführt, blind.

Die statistische Analyse

SPSS 13.0 Software (SPSS, Chicago, IL, USA) wurde für die statistische Analyse verwendet. Unterschiede in der demographischen Variablen, Rauchen und Trinkgewohnheiten und gruppiert Allelfrequenzen zwischen Fall und Kontrollpersonen wurden mit dem Chi-Quadrat-Test oder Fisher-Test verglichen. Regressionsanalysen wurden durchgeführt, um die Odds Ratios (OR) für die Assoziation von GC und MUC5AC-u
repetitiven Region Genotypen zwischen den Kontrollen und GC-Patienten zu bestimmen. OPs wurden unter Verwendung des natürlichen Logarithmus und deren Standardfehler geschätzt. Der Chi-Quadrat-Test oder der exakte Test nach Fisher wurden zum Vergleich von klinischen und pathologischen Merkmale von Patienten eingesetzt. Um mehrere Vergleiche zu ermöglichen, wurden p-Werte (PC) unter Verwendung des Korrektur Bonferroni korrigiert; pc = p × 31 wie in der gesamten Studie, 31 statistische Tests durchgeführt wurden. Alle Tests wurden zweiseitig, mit PC. ≪ 0,05 als statistisch signifikant sein

Ergebnisse |

Identifikation des MUC5AC-u
repetitiven Region

Intensive Überprüfung der MUC5AC
Upstream-Bereich identifiziert eine komplizierte 1710 bp repetitiven Region (bezeichnet als die MUC5AC-u
repetitiven Region), die zwischen den Nukleotiden -3.162--1.452 stromaufwärts von dem ATG-Initiationscodon ( Abbildung 1). Diese Position ist unmittelbar stromabwärts von einer genomischen Locus mit der Fähigkeit, mehrere Transkriptionsfaktoren zu binden. Die MUC5AC-u
repetitiven Region viele unterbrochenen unregelmäßigen Wiederholungen unterschiedlicher Länge enthält und ist eine komplizierte Kombination von Mikro (z.B. CTCA), Minisatelliten (z.B. CATTCACT oder CATTCACTCATT) und megasatellite (z.B. ACCCATTCACTCACTCACTTATTCACTC) wiederholt. In der Region 5, eine 300 bp-Sequenz wurde gefunden exakt dupliziert werden, Kopf-an-Schwanz.

Studienpopulation

Alle Personen in der Studie (328 Krebs-freie Kontrollen und 230 GC-Patienten) waren von einer Han-Chinesen Bevölkerung und ohne bekannte Erbkrankheit. Beide Gruppen hatten ähnliche Verteilungen von Alter, Geschlecht und Alkoholkonsum (χ ^{2-Test, p = 0,875, p = 0,589, p = 0,770 bzw.; Tabelle S1). Es gab keinen signifikanten Unterschied in der Verteilung des Zigarettenrauchens zwischen den Patienten und Kontrollen (p = 0,098). Nach dem TNM-System, 10,9%, 10,0%, 21,7%, 42,2% und 15,2% der Patienten hatten Stufe 0, I, II, III und IV Krankheit (Tabelle S2).}

Association of repetitiven Region Genotypen mit dem Risiko von GC

Genomische DNA-Proben wurden aus Vollblut von allen Subjekten und verwendet als Template isoliert die MUC5AC-u
repetitiven Region zu amplifizieren. Acht Allele mit diskontinuierlichen Größen von 1,1 bis 2,8 kb Bereich wurden in dieser Han-Chinesen Bevölkerung (Abbildung 2) identifiziert. Das 1,1 kb-Allel wurde am häufigsten, die 1,8 und 2,0 kb-Allele waren weniger verbreitet, und die anderen waren alle relativ selten (Tabelle 1).

Die Gesamtverteilung der MUC5AC-u
repetitiven Region Allele unter mit GC-Patienten unterschieden sich signifikant, dass von in Kontrollen gefunden (χ ^{2 = 58.44, p = 3,09 x 10 -10). Zur weiteren Analyse Vergleiche der Allelfrequenzen zwischen Patienten und Kontrollpersonen wurden individuell für jedes Allel unter Verwendung von Fisher-Test (Tabelle 1) hergestellt. Die 1,4 und 1,8 kb-Allele waren signifikant häufiger bei Patienten mit Krebs als in der Kontrollgruppe (3,9% vs
0,0%, pc = 3,00 x 10 -6;. 35,4% vs. 25,8%, pc = 1,56 x 10 -2, beziehungsweise). Darüber hinaus waren die Frequenzen der 2,3 und 2,8 kb-Allele signifikant niedriger als bei Patienten mit Krebs als in der Kontrollgruppe (3,3% vs. 9,0%, p = 1,51 x 10 -4; 0,0% vs. 1,8%, p = 0,002 bezeichnet), und die mehrfachen Vergleiche korrigiert p-Werte waren 4,68 × 10 -3 für die 2,3 kb und 0,062 (suggestiv) für das 2,8 kb-Allel. Keine signifikanten Unterschiede wurden gefunden, wenn Frequenzen von anderen Allelen zwischen Fällen und Kontrollen verglichen wurden.}

Auf der Grundlage dieser Beobachtungen haben wir die acht Allele als anfällig (S) klassifiziert, Schutz (P) oder null in Bezug auf Risiko (N) wie folgt: S, 1,4 oder 1,8 kb; P, 2,3 oder 2,8 kb; und N, alle anderen Allelen. Einundzwanzig MUC5AC-u
repetitiven Region Genotypen vollständig in unserem Fall-Kontrollpopulation identifiziert wurden (Tabelle S3) wurden die Genotypen dann als NN definiert, SN, PN, SP, SS, und es gab kein PP Genotyp in unserer Kohorte. Die häufigste Genotyp (NN) wurde als Referenzgruppe bezeichnet. Personen mit dem Genotyp homozygot SS hatte eine 2,7-fach erhöhtes Risiko für GC Auftreten (OR = 2,683, 95% CI = 1,554 bis 4,361, pc = 0,012; Tabelle 2). Der PN-Genotyp mit einem deutlich reduzierten Risiko von GC verbunden war (OR = 0,257, 95% CI = 0,116 bis 0,569, pc = 0,031). Keines der heterozygote Genotypen SN und SP wurde mit einer Änderung zugeordnet ist, in dem Risiko von GC (beide p > 0,05).

klinischen und pathologischen Merkmale bei der Diagnose von GC Patienten mit unterschiedlichen MUC5AC-u
repetitiven Regionen

Da bestimmte variable Anzahl von Tandem-Repeat-Polymorphismen, widersprüchliche Auswirkungen auf das Risiko und Prognose von Krebs [21] Dual auszuüben gemeldet werden, wir das Alter bei Beginn und klinischen Phasen zwischen GC-Patienten im Vergleich mit und ohne MUC5AC-u
repetitiven Regionen von 1,4, 1,8 oder 2,3 kb getrennt

In unserem Beispiel fünfzehn GC-Patienten (6,5%) trugen das 1,4 kb-Allel. drei von ihnen waren für dieses Allel homozygot und der Rest waren heterozygot. Deutlich höhere Prozentsätze der GC-Patienten mit mindestens einer Kopie des 1,4 kb-Allels waren jünger (< 50 Jahre) die Personen oder mit erweiterten T (T4) und M (M1) Stufen im Vergleich mit ihm fehlt (66,7% vs. 17,2 %, p = 4,37 x 10 ^{-6; 93,3% vs. 58,6%, p = 0,006; 53,3% vs. 12,6%, p = 2,13 x 10 -5 sind; pc Werte = 1,35 × 10 -4, 0,186 und 6,60 x 10 -4, jeweils nach für multiple Vergleiche zu korrigieren;. Tabelle 3)}

Es waren 128 GC-Patienten (55,7%) in der Stichprobe, die die durch 1,8 kb Version des MUC5AC-u
repetitiven Region; 35 Patienten waren für dieses Allel homozygot. Homozygote Patienten neigten eine ältere Manifestationsalter zu haben (≥ 50 Jahre) und weniger fortgeschrittenen T (Tis-T3), N (N0) und TNM (Stufe 0-II) Stufen im Vergleich zu Patienten, die für die 1,8 nicht homozygot kb Allel (5,7% vs. 23,1%; p = 0,021; 60,0% vs. 35,4%; p = 0,006; 51,4% vs. 29,2%; p = 0,010; 68,6% vs. 37,9%; p = 7,43 x 10 ^{-4, jeweils), obwohl die meisten der nominell signifikanten p-Werte nicht die Bonferroni-Korrektur (Tabelle 4) überlebt haben}

Wir finden Menschen nicht die homozygote Genotyp 2,3 /2,3 kb in unserem Beispiel zeigt. jedoch fünfzehn GC-Patienten (6,5%) wurden für dieses Allel heterozygot. Heterozygote Patienten waren älter bei GC Beginn als Patienten, die nicht waren, obwohl dieses Ergebnis bei einem marginalen Signifikanzniveau war und nicht die Korrektur für mehrere Tests überleben. Es gab keinen signifikanten Unterschied in der Verteilung von T, N, M oder TNM Stadien von Krebs zwischen Patienten mit einer oder keine Kopie des 2,3 kb-Allel (Tabelle 5).

Analyse der repetitiven Region Instabilität in Krebsgeweben

Als sich wiederholende DNA-Regionen in verschiedenen menschlichen Tumoren instabil sind, einschließlich GC [22], wir, ob als nächstes bestimmt die hypervariablen MUC5AC-u
repetitiven Regionen in der Länge zwischen Krebs, para-Karzinom unterschieden und umgebende normale Gewebe von 36 GC-Patienten. Die Ergebnisse zeigten keine Unterschiede in der Bandenmuster zwischen para-Karzinom und normalen Geweben in allen 36 Patienten; jedoch Längenänderungen wurden in DNA Proben von Krebsgeweben in zwei GC-Patienten (Abbildung 3) beobachtet. In beiden Fällen wurden die Banden nachgewiesen eine Verschiebung von langen Allelen in Krebsgewebe zu kurzen Allelen in para-Karzinomgewebe zeigt. In einem Fall verlagerte ein Allel von 2,0 kb auf ein neuartiges, 0,9 kb-Allel, und in einem anderen Fall ein Allel verschoben von 2,3 kb bis 1,4 kb. Unter den 36 Patienten Magenkrebs getestet, die Häufigkeit der durch Krebs verursachten Genoms Umlagerung in MUC5AC-u
repetitiven Region 5,6% war.

Sanger-Sequenzierung der 1,1, 1,4 und 1,8 kb-Allele von drei GC Patienten

PCR-Produkte der 1,1 kb und 1,4 kb-Allele aus dem Gewebe Magenkrebs-DNA wurden unter Verwendung von erfolgreich die Sanger-Sequenzierung Technik sequenziert. Diese Sequenzen sind bei der Unterstützung der Informationsdateien aufgelistet. Wir waren nicht in der Lage das gesamte Fragment eines 1,8 kb Amplikons (PCR Amplikon den Magenkrebsgewebe DNA verwendet wird) zu sequenzieren oder andere Fragmente > 1,8 kb, aufgrund der komplizierten und sich wiederholende Struktur des Zielgebiets und Grenzen der Technik. Die Sequenzen zeigen die gleiche Haupt genetische Struktur und sich wiederholende Einheiten, wie das Genom Referenzsequenz UCSC, aber mit unterschiedlichen Gesamtlängen. Die erste 300 bp am 5'-Ende der 1,4 kb MUC5AC-u repetitiven Region Sequenz Was sind genau in einem Kopf-an-Schwanz-Muster dupliziert.

Diskussion

in dieser Studie untersuchten wir die Assoziation der genetischen Variation in einem sich wiederholenden Bereich in der Nähe der MUC5AC
Promotor mit dem Risiko für das Auftreten und den Verlauf von GC. Unsere Studie durch die vielfältigen biologischen Funktionen von MUC5AC in den gesunden und kranken Zustand, die einzigartige Lage der Region Potential Regulierung der Genexpression, die hohe Dynamik der repetitiven Sequenz und die Wirkung dieser Instabilität auf die Generierung von neuen Mutationen vorgeschlagen wurde.

die Analyse von 230 GC-Patienten und 328 Kontrollen zeigten die MUC5AC-u
repetitiven Region war hoch polymorph, mit acht verschiedenen Allele (plus 0,9 kb-Allel im Krebsgewebe von einem GC Patienten) wobei in einer Han-Chinesen Bevölkerung von Nordosten Chinas. Basierend auf der Verteilung und Differenzen von Allelfrequenzen zwischen GC-Patienten und Kontrollen wurden diese acht Allele in empfängliche Allele klassifiziert (S: 1,4 und 1,8 kb), Schutz Allele (P: 2,3 und 2,8 kb) und Nullallele (N: die andere). Personen, die zwei anfällig Allele (SS) hatte eine 2,7-fach erhöhtes Risiko für die Entwicklung GC und der Genotyp PN wurde mit einem reduzierten Risiko von Magenkrebs in Verbindung gebracht. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die genetische Variation in dieser Region signifikant mit Anfälligkeit für GC zugeordnet ist, und damit auf die vorhandenen Beweise hinzufügen, die in MUC5AC Expression ändert sich in der Pathogenese dieser bösartigen Erkrankung beteiligt.

In weiteren Analyse wir festgestellt, dass diese genetischen Varianten wurden mit GC Suszeptibilität nicht nur assoziiert, sondern auch mit seiner Prognose. Wir fanden Patienten mit dem 1,4-kb-Allel ein früheres Alter von GC Beginn hatten und waren eher T und M-Stadium Krankheiten zu haben fortgeschritten. Als erweiterte T und M Stufen mit einer schlechten Prognose im Allgemeinen verbunden sind, angegeben unsere Ergebnisse, dass GC-Patienten mit dem 1,4-kb-Allel zu einer schnelleren Fortschreiten der Krankheit verbunden waren. Im Gegensatz dazu homozygote Patienten für das 1,8 kb-Allel eher ein älteres Alter bei der Diagnose zu haben und weniger fortgeschrittenen T, N, und TNM Stadien als andere Patienten, was darauf hinweist dieses Genotyp könnte das Risiko der Entwicklung mit fortgeschrittenem Magenkrebs verringern und mit einer besseren Verbindung gebracht werden Ergebnis

Repetitive Regionen des Genoms haben als nicht funktionsfähig "Junk" DNA zuvor entlassen worden. jedoch fand eine aktuelle Studie, dass bis zu 25% der Gen-Promotoren in der Saccharomyces cerevisiae
Genom enthalten repetitive Sequenzen [23]. Eine vergleichbare Verteilung der Tandem-Repeats in den Promotoren von Homo sapiens
Gene auch gezeigt, dass durch Wiederholung haltigen Promotoren angetrieben Gene signifikant höhere Rate der Transkriptions Divergenz hatte [23]. Eine Reihe von Studien haben gezeigt, dass viele Veränderungen in sich wiederholenden Regionen Promotoren der Genexpression beeinflussen, und die genetische Anfälligkeit für verschiedene menschliche Erkrankungen [24] beitragen - [26] und für Krebserkrankungen sowie [27] - [29]. Mehrere molekularen Mechanismen, die Auswirkungen von repetitiven Regionen in Promotoren auf die Genexpression zu Grunde liegen können; beispielsweise kann sie die Anzahl von Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen, erzeugen Veränderungen in der Beabstandung der kritischen Promotorelemente modulieren die Aktivität der RNA-Bindungsproteine ​​oder beeinflussen die Chromatin-Struktur [23] zu verändern. Gemäß der Encyclopedia of DNA Elements (ENCODE) Datensatz für Visualisierung und Download über den Browser UCSC Genome (http://genome.ucsc.edu/), der Bereich mit der enthält MUC5AC-u
repetitiven Region enthält Cluster von bekannten Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen und ist für Histon H3 Lysin 27 Acetylierung (H3K27ac), ein zuverlässiger Marker für aktive Chromatin angereichert. So Längenvariationen dieser repetitiven Region könnte erhebliche Auswirkungen auf die DNA-Struktur und Transkriptionsfaktor-Bindung und damit auf die Genregulation. Daher ist unsere Feststellung einer Assoziation zwischen der Länge der repetitiven Region und eine Änderung des GC Risiko könnte durch Veränderungen in MUC5AC Ebenen erläutert. Dies wird in zukünftigen Studien untersucht werden, die untersuchen, ob die 1,4 und 1,8 kb-Allele Promotoraktivität erhöhen und wenn 2,3 und 2,8 kb-Allele es verdrängen. Solche Studien werden dazu beitragen, die genaue Rolle dieser Region spielt bei der Entwicklung und Prognose von GC zu offenbaren.

Genomische Instabilität wurde gezeigt, dass Tumor Initiierung und Progression durch die Akkumulation der mehreren genetischen Veränderungen zu beschleunigen, die für Krebszellentwicklung beeinflussen [30]. Obwohl spontane Umlagerung von repetitiven Regionen wurden häufiger in der Linie germ detektiert als in somatischen Zellen [31], haben mehrere Studien gezeigt, sich wiederholenden Regionen in verschiedenen menschlichen Neoplasmen instabil sind [32] - [34], einschließlich GC [35]. Wenn wir das untersuchte MUC5AC-u repetitiven Region Länge in der DNA von normalen und Krebsgewebe von einigen GC Patienten
, fanden wir zwei Beispiele von Längenänderungen. Sowohl umgewandelt lange kurze Allele, und das 1,4 kb-Allel, assoziiert in unserer Studie mit einem erhöhten Risiko von GC, erscheint in einem Fall. Obwohl die genetische Umordnung Frequenz relativ niedrig war, bedeutet dieses Ergebnis, daß die Instabilität an diesem Locus in einigen Fällen zur Pathogenese von Magenkrebs beiträgt.

Die Vervielfältigung eines 300 bp DNA-Segment zu Beginn dieses komplizierten repetitiven Region ist in diesem Zusammenhang von Bedeutung. Diese Verdoppelung wird wahrscheinlich aufgetreten mehrfach zu haben, die größeren allelische Varianten zu bilden, die in ~ 300 bp Inkrementen voneinander meist unterscheiden. Zum Beispiel spekulieren wir das 1,4 kb-Allel durch diese Duplizierung von dem 1,1 kb-Allel erzeugt wurde, die die häufigste Allel in unserer Studie Bevölkerung. Diese Duplizierung Ereignis kann mit Genominstabilität zugeordnet sein, die ausführlich in Tumorigenese, Entwicklung und Metastasierung von Magenkrebs beteiligt ist. Es gibt Berichte über ähnliche Vervielfältigung Ereignisse in großen zentralen repetitiven Exons von MUC5AC
[36].

Obwohl wir nicht erreichen neue Sequenzen sie mit der Referenzsequenz in drei ausgewählten GC-Patienten zu unterscheiden, von 1,1, 1,4 und 1,8 kb-Allel-DNA-Fragmente, fanden wir viele SNPs, die möglicherweise als Proxies für Allel Größen und in stark LD mit anderen genetischen Marker außerhalb des Bereichs neben der Längenunterschiede verwendet werden können. Aufgrund der großen Komplexität, Länge, hohe Ähnlichkeit in der Region, und die Grenzen der Sequenzierungstechnik konnten wir die gesamte Region der DNA-Amplikons aus allen Fächern nicht sequenzieren; So können auch andere Sequenzierungsfunktionen und genetischen Varianten haben nicht sehr wahrscheinlich aufgedeckt worden. Darüber hinaus können wir nicht sagen, ob es noch dramatischer genetische Mutation Ereignisse traten in der Genom-DNA von Krebsgewebe sind, die eine größere Herausforderung sein wird, aber wahrscheinlich produktiver.

Nach bestem Wissen und Gewissen, das ist das ist erste Bericht in den Zusammenhang zwischen der genetischen Variation, um anzuzeigen, MUC5AC-u
repetitiven Region und Magenkrebsrisiko. Wir haben rund um die MUC5AC
Promoter sind deutlich im Zusammenhang mit der Anfälligkeit für GC, und mit seinen klinischen Stadien bestimmte genetische Längenvarianten in der repetitiven Region gezeigt. Prospektive, groß angelegte Studien sowie gut gestaltete mechanistische Studien sind erforderlich, um unsere Ergebnisse zu validieren.

Hintergrundinformationen
Abbildung S1.
Multiple Sequenzabgleich von MUC5AC-u repetitiven Region Varianten. PCR-Produkte der 1,1 kb, 1,4 kb und 1,8 kb-Allele aus dem Magen-DNA-Krebsgewebe wurden unter Verwendung der Sanger-Sequenzierung Technik sequenziert. A.1.1 kb vollständige Sequenz. B. 1,4 kb vollständige Sequenz. C. 1,8 kb-Allel-Sequenz mit einem Spalt an 3'-Seite
doi:. 10.1371 /journal.pone.0098327.s001
(TIF)
Tabelle S1.
Verteilungen ausgewählter Merkmale bei Magenkrebs Fällen und Kontrollen
doi:. 10.1371 /journal.pone.0098327.s002
(DOC)
Tabelle S2.
TNM Stadien in Fällen von Magenkrebs
doi:. 10.1371 /journal.pone.0098327.s003
(DOC)
Tabelle S3.
Distribution von MUC5AC-u repetitiven Region Genotypen bei Magenkrebs Fällen und Kontrollen
doi:. 10.1371 /journal.pone.0098327.s004
(DOC)

Acknowledgments

Die Autoren Dr. Xiaowei Yang für ihre technische Unterstützung, statistische Analyse und durchdachte Diskussion danken. Wir erkennen alle Probanden in der Studie, und die Bemühungen ihrer Verwandten.

• PLoS ONE: Histone Deacetylase HDAC4 fördert Magenkrebs SGC-7901-Zellen Progression über p21 Repressions
• PLoS ONE: Prohibitin Expression Deregulation in Magenkrebs ist im Zusammenhang mit der 3 'untranslatierten Region 1630 C > T Polymorphismus und Copy Number Variation