PLoS ONE: de interactie-effecten van pri-laat-7a-1 rs10739971 met PGC en ERCC6 polymorfismen bij maagkanker en Atrofische Gastritis

De abstracte

Achtergrond

Het doel van dit onderzoek was om de interactie effecten van pri-laat-7a-1 rs10739971 met pepsinogeen C
( PGC
) en excisieherstel kruis aanvulling groep 6
( ERCC6 onderzoeken
) gen polymorfismen en de associatie met de risico's van maagkanker en atrofische gastritis. We hoopten miRNA polymorfisme of een combinatie van verschillende polymorfismen die als biomarkers kunnen dienen voor het voorspellen van het risico op maagkanker en zijn voorstadia ziekten te identificeren.

Methods

Sequenom MassARRAY platform methode werd gebruikt voor het detecteren polymorfismen van PRI-laat-7a-1 rs10739971 G → A, PGC
rs4711690 C → G, PGC
rs6458238 G → A, PGC
rs9471643 G → C, en ERCC6
rs1917799 bij 471 maagkankerpatiënten, 645 atrofische gastritis patiënten en 717 controles.

Resultaten

Een interactie-effect van pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme met ERCC6
rs1917799 polymorfisme werd waargenomen voor het risico op maagkanker ( P
_{interactie = 0,026); en interactie effecten van pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme met PGC
rs6458238 polymorfisme ( P
interactie = 0.012) en PGC
rs9471643 polymorfisme ( P
interactie = 0,039) werden waargenomen voor het risico van atrofische gastritis.}

Conclusie

de combinatie van PRI-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en ERCC6 Kopen en PGC
polymorfismen kan zorgen voor een groter voorspelling potentieel dan een enkel polymorfisme op zijn eigen. Grootschalige studies en moleculair mechanisme onderzoek zijn nodig om onze bevindingen te bevestigen

Visum:. Xu Q, Liu J-w, Hij C-y, Zon L-p, Gong Y-h, Jing J-j, et al. (2014) de interactie-effecten van pri-laat-7a-1 rs10739971 met PGC Kopen en ERCC6
polymorfismen bij maagkanker en atrofische gastritis. PLoS ONE 9 (2): e89203. doi: 10.1371 /journal.pone.0089203

Editor: Xiaoping Miao, MOE Key Laboratory van Milieu en Gezondheid, School of Public Health, Tongji Medical College, Huazhong Universiteit voor Wetenschap en Technologie, China

Ontvangen: 20 november 2013; Aanvaard: 16 januari 2014; Gepubliceerd: 25 februari 2014

Copyright: © 2014 Xu et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Key Basic Research Program van China (973 Program ref no. 2010CB529304), de National Natural Science Foundation of China (Ref No. 31200968), en het Science Technology Project in de provincie Liaoning (Ref nr 2011225002) . De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

Competing belangen:.. De auteurs hebben verklaard dat er geen tegenstrijdige belangen bestaan ​​

Introductie

Personen met soortgelijke leefgewoonten en wonen in vergelijkbare omgevingen bezitten verschillende risico's van kanker. Identificatie en voorspelling van personen met een hoog risico op het ontwikkelen van kanker kunnen wijzen op de noodzaak voor het veranderen van leefgewoonten. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) spelen een centrale rol in het voorspellen van personen met een verhoogd risico op kanker. In de afgelopen jaren, polymorfismen van PRI-miRNA gemeld biomarkers voor het voorspellen van het risico op kanker, zoals miR-34b zijn /c rs4938723 polymorfisme [1], miR-218 rs11134527 polymorfisme [2] en miR-938 rs2505901 polymorfisme [3]. Studies hebben aangetoond dat het aantal enkel gen polymorfismen geassocieerd met het risico op maagkanker [4]. Echter, maagkanker is complex meerdere stappen ziekte met vele genen betrokken zijn, en één SNP hebben beperkte mogelijkheid om maag kankerrisico voorspellen [5] - [7]. Verschillende studies hebben gemeld dat gen-gen interacties belangrijker dan het belangrijkste effect van een enkel gen in complexe ziekten, zoals kanker [7] - [9]. Het basisonderzoek benadering voor gen-gen interacties is de combinatie van twee of meer polymorfismen met kleine of geen effecten van eerdere één SNP studies [10], [11] onderzoeken. Echter, de meeste eerdere studies gericht op de predictieve rol van een enkel gen SNP en keek de mogelijke toepassing van gen-gen interacties.

Momenteel onderzoekers vooral gericht op genen SNP SNP-interacties, die kan leiden tot eiwit- eiwit interacties en weinig studies onderzocht interacties tussen miRNA polymorfismen en polymorfismen, welk eiwit-RNA-interacties kunnen veroorzaken. miRNA is gemeld voor deelname aan het multigene netwerk van maagkanker [12]. Dezelfde miRNA gerapporteerd meerdere doeleiwitten reguleren en dezelfde eiwitten kunnen worden gemoduleerd door verschillende miRNAs [13]. Als gevolg van de effecten van miRNA genen en vormden een netwerk.

Onze vorige kandidaat-gen associatie studie onderzocht de associatie van pepsinogeen C
( PGC
) en excisieherstel kruis aanvulling groep 6
( ERCC6
) met het risico op maagkanker, en vond dat PGC
gen rs4711690 C → G, rs6458238 G → A en rs9471643 G → C polymorfismen hadden beschermende effecten tegen atrofische gastritis [4]. PGC personen beschermende effecten op de normale maag en toonde lage expressie in maagkanker, en het verlies van bescherming is geassocieerd met het optreden van maagkanker [14]. ERCC6 is een lid van de familie DNA herstel dat deelneemt aan het herstellen van DNA schade in carcinogenese [15]. ERCC6
rs1917799 T > G polymorfisme in het promoter gebied werd geassocieerd met een verhoogd risico op maagkanker in een Chinese bevolking [16]. Let-7a een tumor suppressor, en recente studies blijkt dat de functie van rijpe let-7a nauw verwant aan de incidentie en de ontwikkeling van maagkanker en verminderde expressie van let-7a wordt geassocieerd met maligne biologisch gedrag [17], [ ,,,0],18]. Er werden echter laat-7a genetische varianten niet onderzocht op hun verenigingen en maagkanker risico. Rs10739971 een SNP op -559 bp stroomopwaarts van let-7a-1, die een promotorgebied van let-7a-1 kunnen zijn. In de HapMap databank, de minimale allel frequentie van rs10739971 is ≥5% in zowel de Europeanen en Aziaten. Maar of er een verband is tussen rs10739971 en risico van de ziekte, en interacties tussen rs10739971 en andere polymorfismen, blijven onbekend. Onze hypothese was dat de hierboven genoemde varianten kunnen optimale kandidaten potentiële SNP SNP-interacties op twee of meer loei bijdragen aan maagkanker etiologie onderzoeken.

In deze case-control studie waarbij een Chinese populatie hebben we het associatie van PRI-laat-7a-1 rs10739971 met maag risico op kanker, en de interactie-effecten van miRNA-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en PGC Kopen en ERCC6
polymorfismen in monsters van de dezelfde groep, en bespreken de toepassing vooruitzichten bij maagkanker en de voorstadia ziekten. Voor zover wij weten is dit de eerste studie bedoeling het potentiële SNP SNP-interacties van miRNA SNPs en gen SNPs beoordeeld op twee of meer loci betrokken bij maagkanker gevoeligheid. We hoopten op combinaties van gen-gen polymorfismen die het risico op maagkanker en zijn voorstadia ziekten kunnen voorspellen vinden en experimenteel bewijs voor de vroege diagnose van maagkanker.

Methods

Patiënten

in deze studie, een totaal van 1834 mensen, waarvan 471 maagkankerpatiënten, 646 atrofische gastritis patiënten en 717 controles opgenomen, werden retrospectief gerekruteerd uit patiënten die een gastroscopie onderzoek screening in Zhuanghe regio en patiënten die een gastroscopie onderzoek ondergaan of maag chirurgie aan de First Affiliated Hospital van de China Medical University, de provincie Liaoning, China tussen 2002 en 2011. Vasten veneuze bloed werd verzameld en alle ingeschreven deelnemers werden gediagnosticeerd op basis van hun gastroscopisch en histopathologische onderzoeken. Maagkanker werd gediagnosticeerd op basis van WHO-criteria, en atrofische gastritis en oppervlakkige gastritis werden geclassificeerd naar indeling in Sydney. In aanmerking komende controles waren de deelnemers met een normale maag of slechts gastritis volgens gastroscopisch en pathologische onderzoeken en had geen andere ziekten.

De opzet van het onderzoek werd goedgekeurd door de Human ethische commissie van de China Medical University (Shenyang, China ). Schriftelijke toestemming werd verkregen van alle deelnemers. Medische geschiedenis (zoals leeftijd, geslacht, roken en alcoholgebruik) werden verkregen door de vragenlijst en de platen werden geautomatiseerd. Alle betrokkenen bij het onderzoek op voorwaarde dat schriftelijk toestemming voor epidemiologisch onderzoek. Gedetailleerde deelnemer eigenschappen worden samengevat in tabel 1.

Genomisch DNA geëxtraheerd

Genomisch DNA werd geëxtraheerd onder toepassing van een eerder beschreven werkwijze met geringe modificaties [19]. Kortom, een bevroren stolsel (500 ui) werd toegevoegd aan 800 pl TE-buffer (triethanolamide), goed gemengd en gecentrifugeerd bij 10.000 x g
gedurende 5 min naar de prop dispergeren. Na klonter storing, 400 ui TE, 25 pl 10% SDS en 5 pi van 20 mg /ml proteïnase K toegevoegd en geïncubeerd bij 37 ° C overnacht. Het supernatant werd verwijderd en een gelijk volume fenol werd toegevoegd. De buis werd gedurende 15 min geplaatst op een rotator en vervolgens gecentrifugeerd bij 10.000 x g
gedurende 15 min. Het supernatant werd verwijderd en een tweede extractie werd uitgevoerd met de toevoeging van een gelijk volume van een mengsel van fenol en chloroform (01:01). Na centrifugatie werd het supernatant verwijderd en een derde extractie werd uitgevoerd met de toevoeging van een gelijk volume chloroform. Na centrifugatie werd het supernatant opgevangen en twee volumina proteïne precipitatieoplossing (twee volumina absolute ethanol met 10% 3 mol /l natriumacetaat) werden toegevoegd en gedurende 2 uur bij -20 ° C. Elk monster werd gecentrifugeerd bij 10.000 x g
gedurende 10 min. Na centrifugeren werd de resulterende DNA-pellet gespoeld met 75% ethanol en gecentrifugeerd bij 10.000 x g
gedurende 10 min. De 75% ethanol werd afgeschonken en het buisje ondersteboven op schone absorberend papier voor 30 min. Het verkregen DNA werd opgelost in TE-buffer en opgeslagen bij -20 ° C tot gebruik.

SNP genotypering

DNA monsters werden verdund tot concentraties werken van 50 ng /ul voor genotypering. De testen, primer ontwerp en genotypering van 29 polymorfisme locaties geselecteerd voor een kandidaat-gen geassocieerd studie werden allemaal uitgevoerd door CapitalBio (Beijing, China) met behulp van Sequenom MassARRAY platform (Sequenom, San Diego, CA, USA) uitgevoerd tussen mei 2011 en december 2011 gebaseerd op aanwijzingen van de producent [4], [20]. Vijf van 29 polymorfismen werden verder geselecteerd voor interactie analyse in het huidige onderzoek. Om de kwaliteit van de genotypering te evalueren, werden 5% vaste monsters gegenotypeerd en de resultaten waren 100% consistent.

Detectie van H. pylori in serum

serologische tests voor de H. pylori
werden uitgevoerd om de status van de H controleren. pylori
infectie met behulp van ELISA ( H. pylori
IgG ELISA-kit, BIOHIT Plc, Helsinki, Finland), zoals eerder beschreven [21]. Positief werd beoordeeld als de titer van H. pylori
IgG hoger dan 34EIU (de cut-off waarde gegeven door het protocol). In het kort werden serummonsters verdund 1:200 (5 pl + 995 ui) met verdunningsbuffer en goed gemengd. Vervolgens 100 pl blanco oplossing kalibratoren, controles en verdunde monsters werden toegevoegd aan putjes. De plaat werd bedekt met de incubatie deksel en gedurende 30 minuten bij 37 ° C. Na incubatie werden de putjes vijf keer gewassen met 350 pl verdund (1:100) wasbuffer en de plaat enkele malen zachtjes getikt op filtreerpapier. Vervolgens 100 gl gemengde conjugaat oplossing werd aan de putjes toegevoegd en gedurende 30 minuten bij 37 ° C. Na incubatie werden de putjes opnieuw gewassen en 100 gl gemengde substraatoplossing werd aan de putjes toegevoegd vóór incuberen gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur (20-25 ° C) in een donkere omgeving. Tenslotte 100 pl gemengde stopoplossing toegevoegd en de absorptie werd afgelezen bij 450 nm in 30 min.

Statistische analyse

Alle statistische analyses werden uitgevoerd onder toepassing van SPSS 16.0 software (SPSS, Chicago , IL, USA). Pearson χ ^{2 tests werden gebruikt om de verschillen tussen de seksen in het geval en de controle groepen te evalueren. ANOVA werd uitgevoerd om verschillen tussen leeftijden in de verschillende groepen te beoordelen. Likelihoodratio werden uitgevoerd interactie effecten op het risico op maagkanker beoordelen door vergelijking van het model dat slechts betrokken de hoofdeffecten en volledig model dat eveneens de interactie term bevatte. Een P
-waarde. ≪ 0,05 voor alle tweezijdige test werd beschouwd als statistisch significant}

Resultaten

Belangrijkste effect analyses van individuele polymorfismen

in onze vorige studie, vonden we dat pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme was significant geassocieerd met een verhoogd risico op atrofische gastritis (OR = 2,59, P
= 0,018) in de kleinere studie bevolking, maar geen significante associatie werd gevonden in de verdere validatie studie van een grotere populatie (ongepubliceerde gegevens); PG C
rs4711690, rs6458238 en rs9471643 polymorfismen waren significant geassocieerd met een verhoogd risico op atrofische gastritis ( P
= 0,093, OR = 0,75; P
= 0,015, OR = 0,73; P
= 0,033, OR = 0,69, respectievelijk) [4]; ERCC6
rs1917799 polymorfisme was significant geassocieerd met een verhoogd risico op maagkanker (OR = 1,38, P
= 0,035) [20].

De twee-weg interactie van pri -Laat-7a-1 rs10739971 en PGC, ERCC6 polymorfismen het risico op maagkanker /atrofische gastritis

onderzoeken of gen polymorfismen en miRNA polymorfisme een interactie effect hadden, analyseerden we interacties tussen miRNA polymorfisme en elk gen polymorfisme . We vonden dat miRNA polymorfisme en PGC Kopen en ERCC6
polymorfismen liet een sterke statistische associatie met maagkanker of atrofische gastritis. Zo hebben we een analyse van de interactie-effect van pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en PGC Kopen en ERCC6
polymorfismen, en de associaties, met het risico op maagkanker en atrofische gastritis. De resultaten gaven aan dat pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en ERCC6
rs1917799 polymorfisme had interactie-effecten voor de maag risico op kanker ( P
_{interactie = 0,026, tabel 2). Deze SNP paar toonde verhoogd risico op maagkanker (OR = 2,59, 95% CI = 1,12-5,97). Pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en PGC
rs65458238 en rs9471643 polymorfisme had interactie-effecten voor het risico van atrofische gastritis ( P
interactie = 0,012 en 0,039 respectievelijk Table 3). Voor de rs65458238 polymorfisme, toonde de SNP paar verhoogd risico op atrofische gastritis (OR = 2,77, 95% CI = 1,25-6,13); terwijl het andere paar SNP toonden verminderd risico van atrofische gastritis (OR = 0,52, 95% CI = 0,28-0,97) voor rs9471643 (tabel 3).}

SNP SNP-interactie tussen meerdere SNPs via logistische regressie

We nader onderzoek gedaan naar de SNP-SNP interactie met drie positieve SNPs (PRI-laat-7a-1 rs10739971- PGC
rs6458238- PGC
rs9471643) en het resultaat was statistisch significant ( P
_{interactie = 0,001, tabel 4). De SNP combinatie toonde een verhoogd risico op atrofische gastritis (OR = 23,55, 95% CI = 3,73-148,71).}

Discussie

polymorfismen van genen of miRNA zou kunnen dienen als mogelijke biomarkers voor het voorspellen van ziekterisico . Eerdere studies hebben voornamelijk gericht op de associatie van een enkel gen polymorfisme met risico van de ziekte, en het risico was vaak zwak effect (OR < 1,5). Wat de combinatie van twee of meer SNP-SNP interacties, was het risico dikwijls matig (OR≥1.5) of sterk effect (OR≥2) [4], [10], [22] - [24]. De huidige studie, voor de eerste keer, onderzocht de interactie-effecten van miRNA polymorfisme en PGC Kopen en ERCC6
polymorfismen in een Noord-Chinese bevolking. Het onderzoek was gericht op experimenteel bewijs voor de vroege diagnose en mechanismen van maagkanker door het vinden van combinaties van gen-gen polymorfismen die het risico op maagkanker en zijn voorstadia ziekten kunnen voorspellen bieden.

Onder de SNPs uit de groep onderzocht tijdens onze kandidaat-gen associatie studie, ERCC6
single-locus toonde een zwak effect voor de maag risico op kanker (OR = 1,46) [16]; de drie PGC
single-locus toonde een zwak beschermend effect voor atrofische gastritis risico (OR voor rs4711690 = 0,75; OR voor rs6458238 = 0,73; OR voor rs9471643 = 0,69) [4]. Daarom veronderstelden dat deze polymorfismen kunnen optimale kandidaten potentiële SNP SNP-interacties op twee of meer loei bijdragen aan maagkanker etiologie onderzoeken. We voerden de interactie-effect analyse van miRNA polymorfisme en gen polymorfismen en vond drie SNP-SNP paren geassocieerd met ziekten, waarvan de interactie van een paar (PRI-laat-7a-1 rs10739971- ERCC6
rs1917799) was geassocieerd met maag risico op kanker, en de interacties van de andere twee paren (PRI-laat-7a-1 rs10739971- PGC
rs65458238 en PRI-laat-7a-1 rs10739971- PGC
rs9471643) geassocieerd met atrofische gastritis risico. ERCC6
rs1917799 polymorfisme en PGC
rs6458238 en rs9471643 polymorfismen zijn eerder gemeld. In deze studie hebben we bovendien geanalyseerd pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme in dezelfde groep. Het paar van de PRI-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en ERCC6
rs1917799 polymorfisme had een OR van hun interactie van 2,59 voor de maag risico op kanker, die groter is dan hun eigen single-locus effecten van 0,92 en 1,07 was, respectievelijk. Ook het paar PRI-let-7a-1 rs10739971 polymorfisme en PGC
rs6458238 polymorfisme had een OR van de interactie van 2,77 voor atrofische gastritis risico, die groter zijn dan hun individuele enkelvoudige locus effecten van 0,74 was en 1,23, respectievelijk. Het paar van de PRI-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en PGC
rs9471643 polymorfisme had een OR van hun interactie van 0,52 voor atrofische gastritis risico. Interessant is dat hun individuele single-locus effecten waren in tegenstelling tot de bovenstaande bevindingen, met een OR van 1,65 en 1,06, respectievelijk, die verder onafhankelijk replicatie van onze bevindingen verdient.

Omdat pri-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme aangetoond interactie-effecten met beide PGC
SNPs op atrofische gastritis risico, we verdere interactie analyse van de drie positieve polymorfismen uitgevoerd. De resultaten toonden dat de OR van het risico van atrofische gastritis was 23,55 ( P
= 0,001). In het algemeen een enkele-locus een zwak effect (OR lt; 1,5) op risico van de ziekte en de combinatie van twee of meer SNP-SNP interacties blijkt vaak matig (OR≥1.5) of een sterk effect (OR≥2). In de huidige studie, de OR van de PRI-laat-7a-1 enkel locus was 1,61; de OR voor de interactie-effecten met ERCC6 Kopen en PGC
waren beiden meer dan 2; de combinatie van de drie positieve loci toonden een nog hogere OF van 23,55. Deze resultaten gaf de toepassing vooruitzichten van een combinatie van twee of meer SNPs als potentiële biomarkers ziekterisico voorspellen.

Onderzoek naar de effecten van interactie miRNA polymorfismen en polymorfismen zal bijdragen tot begrip van de genetische netwerk en rol van miRNA in de pathogene proces. Bevindingen van SNP-SNP interacties hebben vaak de onderliggende mechanismen in plaats van louter statistische resultaten [9]. De drie paren van SNPs aangegeven dat miRNA zou kunnen interageren met genen in de maag carcinogenese. PGC eiwit een beschermend effect in het epitheel van de normale maag en de expressie daalde per atrofische gastritis-groep vergeleken met een normale groep [14], [25]. De exacte rol van PGC in atrofische gastritis is nog niet duidelijk. ERCC6 is betrokken bij de DNA-reparatie, en herhaalde DNA-schade en herstel kan leiden tot cel kanker [15]. Op basis van de bevindingen in deze studie, is het redelijk om te suggereren dat laat-7a kunnen deelnemen aan de processen van PGC induceren van atrofische gastritis en ERCC6 induceren van maagkanker. Volgens de resultaten van miRNA doel voorspelling software, waren er mogelijke bindingsplaatsen van laat-7a met 3'-UTR voor zowel PGC Kopen en ERCC6
. Of de SNP-SNP interactie waargenomen in dit onderzoek waren vanwege binding van miRNA en zijn doelwitgenen nog verdere functionele experimenten vereist.

De studie had een aantal beperkingen. Ten eerste, hoewel we een relatief grote steekproef van 471 maagkankerpatiënten, 645 atrofische gastritis patiënten en 717 controles, had deze steekproef kan nog steeds onvoldoende voor het detecteren van interactie-effecten, met name voor zeldzame allelen zijn. Ten tweede, de mechanismen van de geassocieerde SNP SNP-interacties worden verduidelijkt en daaropvolgende functionele experimenten vereist. Ten derde, een aantal genoomwijde associatie studies suggereren een integratie van data van genoom-brede vereniging studies van maagkanker van de Chinese bevolking; Daarom moeten de gegevens worden opgenomen, en kunnen worden gebruikt als kandidaat polymorfisme sites worden bestudeerd in de toekomst. Ten vierde, de interactie tussen genen en omgeving voor de maag risico op kanker is een belangrijke factor te worden beschouwd, zoals roken en drinken. In deze studie hebben we verzamelde enkele gegevens over roken en drinken, maar er blijft bijna een derde van ontbrekende gegevens uit de monsters. Interacties tussen genen en roken en drinken gedrag op de maag risico op kanker moeten worden onderzocht.

Conclusie

In deze studie, voor de eerste keer, meldt dat PRI-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme en ERCC6
rs1917799 polymorfisme kan een interactie-effect op de maag risico op kanker te hebben; en PRI-laat-7a-1 rs10739971 polymorfisme zou een interactie-effect met PGC
rs6458238 en rs9471643 polymorfismen op atrofische gastritis risico. Sommige gegevens zijn verzameld verstrekken voor de eventuele bouw van een maagkanker netwerk pad. Toekomstige grootschalige studies en het mechanisme experimenten zijn nodig om de resultaten van deze studie bevestigen.

• PLoS ONE: Een Compenserende rol van NF-KB p53 in reactie op 5-FU-gebaseerde chemotherapie voor maagkanker cellijnen
• PLoS ONE: Labor Resource Use voor Screening Endoscopische maagkanker in de Japanse Primary Care instellingen: Werk Sampling Study