PLoS ONE: Die DNA-Reparatur-Gene APE1 T1349G Polymorphismus und Risiko von Magenkrebs in einem chinesischen Population

Abstrakt

Hintergrund

Apurin /Apyrimidin Endonuklease 1 ( APE1
) spielt eine zentrale Rolle bei der Reparatur von Apurin apyrimidic Seiten sowohl durch seine Endonuklease und seine Phosphodiesterase-Aktivitäten. Eine gemeinsame APE1
Polymorphismus, T1349G (rs3136820) wurde bereits gezeigt, mit dem Risiko von Krebserkrankungen in Verbindung gebracht werden.

Ziel

Wir vermuten, dass die APE1
T1349G Polymorphismus ist auch mit Risiko von Magenkrebs in Verbindung gebracht.

Methoden

In einem Krankenhaus-Fall-Kontroll-Studie von 338 Patienten mit neu Fall Magenkrebs diagnostiziert und 362 Krebs-freie Kontrollen Frequenz abgestimmt nach Alter und Geschlecht, genotypisierter wir die T1349G Polymorphismus und beurteilt seine Assoziationen mit Risiko von Magenkrebs.

Ergebnisse |

mit dem Vergleich APE1
TT-Genotyp, Einzelpersonen mit der Variante hatte TG /GG Genotypen ein deutlich erhöhtes Risiko von Magenkrebs (Odds Ratio = 1,69, 95% Konfidenzintervall = 1,19-2,40), die unter den Untergruppen im Alter von ≤60 Jahren stärker ausgeprägt war, männlich, immer Raucher, und je Trinker. Weitere Analysen zeigten, dass die Variante Genotypen mit einem erhöhten Risiko für diffuse-Typ zugeordnet wurden, geringe Tiefe der Tumorinfiltration (T1 und T2) und Lymphknoten-Metastasen Magenkrebs.

Schlussfolgerungen

Die APE1
T1349G Polymorphismus kann ein Marker für die Entwicklung von Magenkrebs in der chinesischen Bevölkerung sein. Größere Studien sind erforderlich, um diese Erkenntnisse in verschiedenen Bevölkerungsgruppen zu validieren

Citation:. Gu D, Wang M, Wang S, Zhang Z, Chen J (2011) Die DNA-Reparatur-Gene APE1
T1349G Polymorphism und Risiko von Magenkrebs in einem chinesischen Bevölkerung. PLoS ONE 6 (12): e28971. doi: 10.1371 /journal.pone.0028971

Herausgeber: Paolo Peterlongo, IFOM, Fondazione Istituto di FIRC Oncologia Molecolare, Italien in

Empfangen: 19. Oktober 2011; Akzeptiert: 18. November 2011; Veröffentlicht: 19. Dezember 2011

© 2011 Gu 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 Studie wurde zum Teil durch die National Natural Science Foundation of China (81071641), der Natural Science Foundation der Provinz Jiangsu (BK2010120) und der Wissenschafts-Projekt und Programm von Nanjing (201.001.099) 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 ist die vierthäufigste Krebserkrankung und die zweithäufigste Ursache von Krebs-Todesfälle weltweit, rund 700.000 Menschen sterben an dieser Bösartigkeit jedes Jahr, und rund 1,1 Millionen neue Fälle werden in 2010 erwartet. [1] In China wurde vorhergesagt, mit 0,3 Millionen Todesfälle im Jahr 2005, als die dritthäufigste Krebs Rang und 0,4 Millionen neue Fälle von Magenkrebs [2]. Obwohl es allgemein bekannt, dass Umweltfaktoren, Ernährungsgewohnheiten und Helicobacter pylori
Infektion mit dem Risiko von Magenkrebs assoziiert sind, genetische Faktoren beherbergen eine der wichtigsten Mittel bei Magen-Karzinogenese sein kann. Präsentation von Magenkrebs bei jungen Patienten ist häufig mit familiärer Häufung verbunden sind [3].

DNA-Schädigung durch exogene Karzinogene oder durch endogene Stoffwechselprozesse induziert können in Genmutationen umgewandelt werden, die zu genomischer Instabilität und malignen Transformation [4] . Genetische Variationen in der DNA-Reparatur-Gene DNA-Reparaturfähigkeit und folglich verändern Krebsrisiko modulieren. Etwa 150 menschliche DNA-Reparatur-Gene wurden an Daten identifiziert [5]. Sie kooperieren in unterschiedliche Wege, die bei der Reparatur der verschiedenen Arten von DNA-Schäden spezialisiert sind [6], [7]. Unter diesen Bahnen, wobei die Basis Exzisionsreparatur (BER) Weg, der möglicherweise die größte Anzahl von zytotoxischen und mutagenen Basis Läsionen behandelt, wurde mit Risiko von Krebserkrankungen assoziiert [8].

Der menschliche Apurin /Apyrimidin Endonuklease ( APE), APE1
(auch als APE
, APEX
und REF-1 |) bekannt, in der BER-Weg beteiligt ist [9 ]. Die APE1
Gen liegt auf Chromosom 14q11.2-q12, und besteht aus fünf Exons Spanning 2,21 kb. Durch Hydrolysieren 3'-blockierenden Fragmenten von oxidiertem DNA APE1
normale 3'-Hydroxyl-Termini Nukleotid erzeugt, die für die DNA-Reparatur-Synthese und Ligation an Einzel- oder Doppelstrangbrüche notwendig sind [10], [11] . Insgesamt 18 Polymorphismen in APE1
berichtet wurden [12], aber der am intensivsten untersuchten Polymorphismus ist die T zu G-Transversion (T1349G, die auch als Asp148Glu bekannt, rs3136820).

Kürzlich haben wir eine Meta-Analyse auf alle in Frage kommenden Fall-Kontroll-Studien durchgeführt, um die Abschätzung APE1
T1349G Polymorphismus und Risiko von Krebserkrankungen, einschließlich Lungenkrebs, Blasenkrebs, Darmkrebs, Brustkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Kopf und Hals-Krebs, Leukämie, Speiseröhrenkrebs, Gallenwege Krebs, Schilddrüsenkrebs, und Prostatakrebs [13]. Wir fanden, dass die APE1
T1349G Variante Genotypen mit einem mäßig erhöhten Risiko für alle Krebsarten assoziiert waren (OR = 1,08, 95% CI = 1,00-1,18 in einer dominanten Modell), was darauf hindeutet, dass dieser Polymorphismus ein niedrig ist -penetrance Risikofaktor für die Entwicklung von Krebs [13]. Vor kurzem berichteten einige Studien die APE1
T1349G Polymorphismus mit Magenkrebsrisiko und Prognose [14], [15], [16], [17] verbunden war. Allerdings bleiben diese epidemiologischen Ergebnisse widerstreitenden und nicht schlüssig.

In der vorliegenden Studie wurde die Wirkung der APE1
T1349G Polymorphismus auf das Risiko von Magenkrebs zu untersuchen wir den Polymorphismus genotypisiert und ausgewertet die Zuordnung zwischen dem APE1
T1349G Polymorphismus und das Risiko von Magenkrebs in unserer laufenden, Krankenhaus-Fall-Kontroll-Studie in einer chinesischen Bevölkerung.

Materialien und Methoden

Ethik Statement

die Ethik-Kommission der Nanjing Medical University hat das Forschungsprotokoll genehmigt. Während epidemiologische Interviews wurde eine schriftliche Einverständniserklärung zu allen Themen gegeben. Darüber hinaus trainierte Forschungspersonal einen Standard-Fragebogen zu erhalten Informationen über die demographischen Merkmale verabreicht.

Studienfächer

Die detaillierten Methoden der Rekrutierung Probanden für diese Studie wurden zuvor beschrieben [18]. Kurz gesagt, 338 neu diagnostizierten, bestätigt histologisch Magenkrebs-Patienten und 362 Krebs-freie Kontrollpersonen aus den Städten Yangzhong und Yixin, zwei Regionen mit hoher Inzidenz und Sterblichkeit von Magenkrebs in der Provinz Jiangsu in China zwischen März 2006 und Juli 2008 wurden rekrutiert . Die Ausschlusskriterien enthalten früheren Krebs, Krebs von anderen oder unbekannten Ursprungs metastasiert und frühere Strahlentherapie oder Chemotherapie. Die Kontrollen wurden frequenz abgestimmt auf die Fälle nach Alter (± 5 Jahre) und Geschlecht. Die Krebsfreien Kontrollpersonen wurden von denjenigen rekrutiert, die Gesundheitsversorgung suchten, in den gleichen Wohngegenden leben. Vor Rekrutierung wurde informierte Zustimmung von jedem in Frage kommenden Themen erhalten. Für jeden einzelnen, demografische Informationen sowie Daten über das Rauchen Status und Alkoholkonsum wurde durch face-to-face-Interviews erhalten. Personen, die einmal pro Tag für mehr als 1 Jahr geraucht wurden als jemals Raucher definiert. Immer Raucher, die für mehr als 1 Jahr aufhören zu rauchen hatten, wurden als ehemalige Raucher definiert, und die anderen Raucher als aktuelle Raucher. Personen, die eine oder mehrere alkoholische Getränke pro Woche verbraucht für mindestens 1 Jahr wurden je Trinker betrachtet, und der Rest wurde als nie Trinker definiert. Nach Interview wurden etwa 5 ml venöses Blutprobe von jedem Teilnehmer gesammelt.

Genotyping

wurde aus peripheren Blutlymphocyten durch Proteinase K-Verdau, gefolgt von Phenol-Chloroform-Extraktion und Ethanolfällung Genomic DNA extrahiert [19]. Die APE1
T1349G Polymorphismus wurde mit der Polymerase-Kettenreaktion-RFLP (PCR-RFLP) -Methode ermittelt, die zuvor beschrieben worden ist [20], [21]. Wir haben die Primer 5'-TAATTCTGTTTCATTTCTATAGGCTA-3 '(vorwärts) und 5'-TGCATTAGGTACATATGCTGTT-3' (rückwärts), um das Zielfragment von APE1
zu verstärken. Proben wurden für 5 min, gefolgt von 30 Zyklen von Erhitzen bei 55 ° C für 30 s, Annealing dann Verlängerung für 45 s bei 72 ° C für 40 s bei 95 ° C bei 95 ° C zur Denaturierung unterzogen wird, und eine endgültige Inkubation bei 72 ° C für 10 min. Die PCR-Produkte von 108 bp wurden durch die FspB
I-Restriktionsenzym verdaut, Genotypen des T1349G Polymorphismus zu identifizieren. Nach dem Enzym die Verdauung, produziert die Variante G-Allel 2-Fragmente von 82 bp und 20 bp und dem Wildtyp-T-Allel in einem einzigen 108-bp-Fragment führte.

Die Genotyp Analysen von zwei durchgeführt wurden, Personen unabhängig in blinder Weise. Etwa 10% der Proben zufällig zur Bestätigung ausgewählt wurden, und die Ergebnisse waren völlig konkordant.

Die statistische Analyse

Die Unterschiede zwischen den Fällen und Kontrollen in ausgewählten demographischen Variablen, Rauchen, Alkoholkonsum und jedes Allel und Genotyp der Polymorphismen von APE1
Gen wurden mit dem Chi-Quadrat-Test bewertet. Chi-Quadrat-Test wurde auch die Differenz zwischen dem APE1
Polymorphismus und klinisch-pathologische Merkmale zur Beurteilung. Die Assoziationen zwischen APE1
Genotypen und das Risiko von Magenkrebs wurden durch Berechnung der Odds Ratios (OR) und deren 95% Konfidenzintervall (CI) von unbedingter uni- und multivariate logistische Regressionsanalysen geschätzt. Diese Analysen wurden wiederholt durch Stratifizierung nach Geschlecht (männlich, weiblich), Status Rauchen (nie, nie) und trinken Status (nein, ja). Für Schichtung nach Alter bei 60 Jahren Alter Cutoff wurde in dieser Studie verwendet wurden, wie es das mittlere Alter der rekrutierten Patienten und Kontrollen war. Darüber hinaus wurden die genotypische spezifischen Risiken auch separat für Cardia /noncardia Tumorstelle, Darm /diffuse histotype, T1 /T2 /T3 /T4 Tiefe der Tumorinfiltration und negativen /positiven Lymphknotenmetastasen geschätzt. Hardy-Weinberg-Gleichgewicht des Genotyps Distributionen Kontrollen wurde von einer Güte-of-Fit-Chi-Quadrat-Test getestet. Zweiseitige Tests der statistischen Signifikanz wurden unter Verwendung der SAS-Software durchgeführt (Version 8.2; SAS Institute, Inc., Cary, NC).

Ergebnisse |

Verteilung ausgewählter Eigenschaften zwischen dem Magenkrebs Fälle und Kontrollpersonen in Tabelle 1 nach den Genotypisierung Ergebnisse und Befragungsdaten zusammengefasst sind, enthalten wir 338 Magenkrebs-Fälle und 362 Kontrollen frei von Krebs, die diese Daten alle in dieser Analyse zur Verfügung standen. Das mittlere Alter bei der Diagnose für die Magenkrebsfälle war 61,7 Jahre (Standardabweichung (SD) ± 12,3) und das Alter bei Ermittlung für die Kontrollen bedeuten war 62,4 Jahre ((SD) ± 10,5). Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Fällen und Kontrollen in der Verteilung von Alter und Geschlecht. Allerdings höhere Inzidenz von Rauchen und Trinken sind mit Magenkrebs ( P
< 0,05) assoziiert. Darüber hinaus Patienten mit Krebs der Kardia und nicht-Cardia waren 143 (42,3%) und 195 (57,5%) sind. Die histologischen Typen waren 192 (56,8%) für Darm- und 146 (43,2%) für diffuse Magenkrebs. Für die Tiefe der Tumorinfiltration, T1, T2, T3 und T4 wurden 104 (30,8%), 64 (18,9%), 126 (37,3%) und 44 (13,0%), respectively. Und positive Lymphknoten wurden in 174 (51,5%) Fälle identifiziert.

Die Genotyp und Allelfrequenzen des APE1
T1349G Polymorphismus zwischen den Fällen und Kontrollen und die Assoziationen mit dem Risiko von Magenkrebs gezeigt in Tabelle 2. die Frequenzen der TT, TG, und GG-Genotypen waren 20,4%, 54,7% und 24,9% in der Krebs-Gruppe, im Vergleich zu 30,4%, 50,5% und 19,1% in normalen gesunden Personen, respectively. Die Häufigkeit von G-Allel war 52,2% bei den Fällen, die in der Kontrollgruppe 44,3% ( P
= 0,003) als die deutlich größer war. Eine anschließende Analyse ergab eine signifikante Assoziation von heterozygote (TG) und homozygot (GG) Variante Genotyp von APE1
T1349G mit dem Risiko von Magenkrebs (OR = 1,61, 95% CI = 1,12-2,32 für TG gegen TT und OR = 1.92, 95% CI = 1,23-2,99 für GG gegen TT, beziehungsweise). Darüber hinaus fanden wir, dass Personen mit der Variante TG /GG Genotypen ein signifikant höheres Risiko von Magenkrebs als diejenigen mit dem TT-Genotyp hatten (OR = 1.69, 95% CI = 1,19-2,40). Weitere geschichtete Analysen zeigten, dass das erhöhte Risiko in Untergruppen von aged≤60 Jahren deutlicher war (OR = 2.00, 95% CI = 1,11-3,61), männlich (OR = 1,65, 95% CI = 1,07-2,55), je Raucher ( OR = 2.00, 95% CI = 1,14-3,05), und je Trinker (OR = 2.18, 95% CI = 1,18-4,03) (Tabelle 3). Jedoch aufgrund der begrenzten Studie Probengröße, alle Ergebnisse aus geschichteten Analysen waren vorläufig.

Assoziation zwischen der APE1
T1349G Polymorphismus und klinisch-pathologische Merkmale von Risiko von Magenkrebs auf Tumorstelle geschichtet, histologische Typ, Tiefe der Tumorinfiltration und Lymphknotenmetastasen sind in Tabelle 4 Statistische Analyse ergab eine signifikante Assoziation von TG /GG-Genotypen mit dem Risiko der Kardia Tumor- und nicht-Tumor Kardia (OR = 1,61, 95% CI = 1,01-2,56 gezeigten und OR = 1.79, 95% CI = 1,17-2,73, respectively). Statistisch gesehen, wurde ein Trend zu einem höheren Risiko für diffuse-type Magenkrebs für TG /GG-Genotypen nachgewiesen (OR = 2.09, 95% CI = 1,29 bis 3,42), aber es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen Darm-Typ Magenkarzinome und normalen Kontrollen (OR = 1,46, 95% CI = 0,97-2,20). Weitere Schichtung Analyse der Tiefe der Tumorinfiltration zeigte, dass das erhöhte Risiko war stärker ausgeprägt zwischen T1 (OR = 2,73, 95% CI = 1,50-4,99) und T2 (OR = 2.17, 95% CI = 1,08-4,33), aber es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen Verteilungen in Untergruppen von T3 und T4 (OR = 1,28, 95% CI = 0,80-2,04, und OR = 1.26, 95% CI = 0,61-2,60, respectively). Darüber hinaus gab es ein signifikant erhöhtes Risiko in der Knoten positivem Magenkrebs (OR = 1,80, 95% CI = 1,16-2,80), während nicht node-negative Magenkrebs (OR = 1.62, 95% CI = 0,99-2,51) mit den TG /GG Genotypen verglichen mit dem TT-Genotyp.

Diskussion

In diesem Krankenhaus-Fall-Kontroll-Studie untersuchten wir die Assoziation von APE1
T1349G Polymorphismus und Risiko von Magenkrebs in der chinesischen Bevölkerung. Wir fanden heraus, dass die T1349G Polymorphismus auf das Risiko von Magenkrebs bei, die unter Untergruppen von aged≤60 Jahren mehr ausgeprägt war, männlich, immer Raucher, und je Trinker. Weiterhin wurde die T1349G Polymorphismus mit einem erhöhten Risiko für diffuse-type, geringe Tiefe der Tumorinfiltration (T1 und T2) und Lymphknotenmetastasen Magenkrebs.

APE1 ist ein essentielles Enzym im Stoffwechselweg BER, das ist der primäre Mechanismus für die Reparatur von DNA-Schäden, die durch Oxidation und Alkylierung [7]. Der T1349G Polymorphismus ist die häufigste Polymorphismus, der in einzelne Aminosäuresubstitution Ergebnis in der allgemeinen Bevölkerung [12] identifiziert. Es wurde nicht bestimmt, wenn das G-Allel-Variante eine Auswirkung auf Endonuclease und DNA-Bindungsaktivitäten [22] hat. Allerdings hat die GG-Genotyp mit deutlich verlängerten Zellzyklus G2 Verzögerungen verglichen worden, die mit den TT- und TG-Genotypen, was darauf hindeutet, dass diese Aminosäuresubstitution an Überempfindlichkeit gegenüber ionisierender Strahlung beitragen kann [23]. Unsere Studie fand heraus, dass das G-Allel-Variante mit einem signifikant erhöhten Risiko von Magenkrebs in Verbindung gebracht wurde, die mit unserer vorveröffentlichten meta-Analyseergebnissen konsistent ist [13]. In früheren Studien Canbay et al. [15] fanden signifikante Unterschiede in den Frequenzen von G-Allel von APE1
T1349G Polymorphismus zwischen Magenkrebs-Patienten und Kontrollpersonen in einer türkischen Bevölkerung. Dennoch Palli et al. [16] nicht beobachten signifikante Assoziation dieses Polymorphismus mit Magenkrebs in ihrer Studie. Der Grund für diese unterschiedlichen Befunde bleibt unklar, was zu kleinen Stichprobengrößen oder ethnisch vielfältigen zurückzuführen könnten.

Im hinaus fanden wir, dass die T1349G Polymorphismus mit einem erhöhten Risiko von Magenkrebs bei Untergruppen der jüngeren Probanden assoziiert war ( age≤60 Jahre), aber nicht älter Themen. Schwaches Immunsystem und überwältigende akkumulierte Exposition gegenüber Umwelt Karzinogene bei älteren Menschen können für die Altersunterschied erklären wir beobachtet [24]. Die älteren Menschen haben ein höheres Risiko von Magenkrebs, die durch den Alterungseffekt wahrscheinlicher ist, eher als direkte genetische Effekte. Daher kann die Variation in der APE1
Gen mehr Einfluss in early-onset Magenkrebs, obwohl dieses Ergebnis mehr Bestätigungen benötigt. Tabakrauch enthält Hunderte von Chemikalien, die eindeutig als Haupt ursächlicher Faktor für Magenkrebs festgestellt wurde [25]. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Risiko im Zusammenhang mit der T1349G Polymorphismus bei Rauchern deutlicher war. Dies kann daran liegen Zigarettenrauch Produktion reaktiver Sauerstoffspezies erzeugt und induziert DNA-Addukte [26]. Studien zeigten, dass Anstieg Alkoholkonsum berichtet kann Krebsrisiko erhöhen, einschließlich Magenkrebs [27]. Konsequent zeigte unsere Ergebnisse auch, dass Probanden, die jemals Alkohol mit dem T1349G Polymorphismus haben ein erhöhtes Risiko für Magenkrebs verbraucht haben. Allerdings könnte unsere kleine Probengröße nicht mehr eine ausreichende Leistung haben, um die signifikante Gen-Umwelt-Interaktion zu erfassen; somit größere Studien mit mehr detaillierte Umweltexpositionsdaten nötig sind, um diese Ergebnisse zu verifizieren.

Intestinal und diffuse Typen haben verschiedene Epidemiologie und Pathogenese. Der Darm-Typ Magenkrebs ist international Variation und überwiegt bei Hochrisiko geografischen Gebieten, vor allem in Japan, Korea und China, während die diffuse Art Magenkrebs einheitliche geographische Verteilung hat [28], [29]. Umweltfaktoren haben eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Darm-Typ Magenkrebs, und die genetische Anfälligkeit Faktoren können mehr zu diffus-Typ Magenkrebs Entwicklung beigetragen zu spielen vorgeschlagen. Interessanterweise fanden wir, dass die Wirkung des T1349G Polymorphismus mit eindiffundierten Typ Magenkrebs assoziiert war aber nicht Darm-Typ Magenkrebs. Des Weiteren fanden wir, dass die T1349G Polymorphismus mit einem erhöhten Risiko für geringe Tiefe der Tumorinfiltration (T1 und T2) verbunden war, und Lymphknotenmetastase Magenkrebs, die als Biomarker von Magenkrebsmetastasen dienen kann. Da jedoch die nachweisbare Wirkung Größe in unserer Studie relativ klein war (n = 11 für TT-Genotyp in den Untergruppen T1 und T2), dem klinischen Nutzen unserer Ergebnisse sollten mit Vorsicht interpretiert werden. Darüber hinaus wird die biologische Mechanismus in Relation APE1
Variante, die APE1
Genexpression und Magenkrebs Entwicklung und Metastasierung bleiben, erkundet zu werden.

Abschließend unsere Studie schlägt vor, dass die APE1
T1349G Polymorphismus mit dem Risiko von Magenkrebs Entwicklung in der chinesischen Bevölkerung in Verbindung gebracht werden kann. Große populationsbasierte prospektive Studien mit ethnisch vielfältigen Populationen sind gerechtfertigt, diese Ergebnisse zu verifizieren.

• PLoS ONE: Variationen in Helicobacter pylori Cytotoxin-assoziierte Gene und deren Einfluss in der Progression zu Magenkrebs: Implikationen für die Prävention
• PLoS ONE: Das Herunterregulieren von RPL6 durch siRNA hemmt die Proliferation und Zellzyklus von menschlichen Magenkrebszelllinien