PLoS ONE: En MAP3k1 SNP spår Survival of Gastric Cancer i en kinesisk Population

Abstract

Mål

genom-wide assosiasjonsstudier (GWAS) har vist at enkeltnukleotidpolymorfi (SNP) MAP3K1 rs889312
er en genetisk mottakelighet markør signifikant assosiert med en risiko for hormonrelaterte tumorer som brystkreft. Vurderer steroid hormon-mediert signalveier har en viktig rolle i utviklingen av magekreft, vi en hypotese om at MAP3K1 rs889312
kan være assosiert med overlevelse utfall i magekreft. Hensikten med denne studien var å teste denne hypotesen.

Metoder

Vi genotypede MAP3K1 rs889312
bruker TaqMan i 884 magekreftpasienter som fikk delsum eller total gastrektomi. Kaplan-Meier overlevelsesanalyse og Cox proporsjonal hazard regresjon ble brukt for å analysere sammenhengen mellom MAP3K1 rs889312
genotyper og overlevelses utfall av magekreft.

Resultater

Våre funn viser at rs889312
heterozygot AC genotype var signifikant assosiert med økt dødelighet blant pasienter med diffuse-type magekreft (log-rank P
= 0,028 for AC versus AA /CC, hazard ratio [HR] = 1,32, 95% konfidensintervall [CI] = 1,03 til 1,69), sammenlignet med de som bærer de homozygot variant genotyper (AA /CC). I tillegg univariat og multivariat Cox regresjonsanalyse viser at rs889312
polymorfisme var en uavhengig risikofaktor for dårlig overlevelse hos disse pasientene.

Konklusjoner

I konklusjonen, vi vise at MAP3K1 rs889312
er nært korrelert med utfallet blant diffus-type magekreft. Dette øker muligheten for rs889312
polymorfismer som skal brukes som en selvstendig indikator for å forutsi prognose av diffust-type magekreft innenfor den kinesiske befolkningen

relasjon:. Wei X, Zhang E, Wang C, Gu D, Shen L, Wang M, et al. (2014) En MAP3k1 SNP Spår Survival of Gastric Cancer i en kinesisk befolkning. PLoS ONE 9 (4): e96083. doi: 10,1371 /journal.pone.0096083

Redaktør: Alice Y. W. Chang, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital, Taiwan

mottatt: 11. november 2013, Godkjent: 03.04.2014; Publisert: 23 april 2014

Copyright: © 2014 Wei et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Disse forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere

konkurrerende interesser:. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer

Innledning

Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er en av de vanligste kreftformene i verden. , med om lag 8% av nye krefttilfeller og 10% av kreftdødsfall [1]. Til tross for forbedringer i diagnose, kirurgi, kjemoterapi, og målrettet terapi, fremdeles total overlevelse (OS) for pasienter med fremskredne stadier av magekreft dårlig [2]. Kirurgisk tumorreseksjon har vært ansett som en primær kurativ behandling for denne sykdommen, men det oppnår en svært dårlig fem års overlevelse, varierer mellom 20-25% av pasienter med avansert kreft stadier [3]. Tumor iscenesettelse, som den beste tilgjengelige kliniske tiltak, har vært mye brukt for å vurdere aggresjon og prognose av magekreft. I de senere årene har imidlertid flere og flere etterforskere tror at svulst staging alene er utilstrekkelig for å forutsi risiko og prognose for sykdom fordi det er viktige forskjeller selv innen svulster i samme scene [4]. Det er derfor et klart behov for å utvikle en ny molekylær signatur som kan påføres som en pålitelig prognostisk markør for magekreft og brukt i kombinasjon med tradisjonelle diagnostiske og staging tiltak. Nylig har forskere fokusert på å undersøke genetiske varianter som er forbundet med magekreft utvikling og progresjon [5].

mitogenaktivert proteinkinase-kinase kinase 1 (MAP3K1), en serin /treonin kinase, opptrer i mitogen -aktivert protein kinase (MAPK) bane som involverer Ras, Raf, Mek, og Erk [6], [7]. Den mest åpenbare funksjon av MAP3K1 er til å fosforylere og aktivere MAPK kinase (MAPK2), som i sin tur fosforylerer MAPK /ERK å frembringe nedstrøms signale virkninger på en rekke forskjellige kreftgener [8]. I 2007 Easton et al. først identifisert at rs889312
enkeltnukleotidpolymorfi (SNP), som ligger i en koblingsulikevekt blokk på ca 280
kb inneholder MAP3K1
genet, var en mottakelighet loci for brystkreft (BC) [9]. Til dags dato har flere studier vist sammenheng mellom MAP3K1
genet rs889312
polymorfisme og risikoen for BC [10] - [13]. For eksempel, Garcia-Closas et al. har funnet at MAP3K1 varianter var relevante i østrogenreseptor (ER) -positive tumorer i større grad enn i ER-negative tumorer [13]. Videre er MAP3K1 rs889312
variant genotype ble funnet å være assosiert med større brystsvulster i asiater, men ikke i europeiske befolkninger [12].

Siden uttrykk for sex hormonreseptorer i human magekreft ble først rapportert av Tokunaga et al. [14], har mange forskere tror magekreft å være en hormonrelatert tumor, i hvilket steroid hormon-mediert signalveien spiller en viktig rolle i kreftfremkallende progresjon [15]. Tatt i betraktning den rollen som MAP3K1 rs889312
SNP involvert i risikoen for BC, vi derfor en hypotese om at MAP3K1 rs889312
kan også være assosiert med overlevelse utfall i magekreft, og dermed kan ha potensial å tjene som en prognostisk markør for denne sykdommen.

Materialer og metoder

Studiepopulasjon

det er totalt 1022 nydiagnostisert mage kreftpasienter som fikk delsum eller total gastrektomi var rekruttert i Yixing Folkets sykehus (Yixing, Kina) mellom januar 1999 og desember 2006 for denne studien. Ingen pasienter hadde fått kjemoterapi eller strålebehandling på noe tidspunkt før operasjonen. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra hver pasient før prøvetaking. Protokollen for denne studien ble godkjent av Institutional Review Board of Nanjing Medical University (Nanjing, Kina).

Utfall Collection

Pasient oppfølging ble utført ved telefonsamtale hver tredje måned. OS fungerte som endepunktet i denne studien. Dato av død ble innhentet fra innleggelse og polikliniske poster eller pasientenes familier gjennom oppfølgingstelefonsamtaler. Overlevelse ble beregnet som tiden fra dato for operasjonen til dato for død eller slutten av oppfølgingen. Pasienter i live på den siste oppfølgingsdato ble ansett som sensurert. Kliniske og patologisk variabler som alder, kjønn, tumor beliggenhet, differensiering, tumor størrelse, dybde av invasjonen, lymfeknutemetastase, og fjernmetastaser ble innhentet fra innleggelse og histopatologiske poster. Den fasen av magekreft ble evaluert i henhold til svulsten metastaser (TNM) klassifiseringssystem publisert av American Joint Committee on Cancer (AJCC) i 2010 (AJCC Cancer Staging Manual, Seventh Edition). Lauren kriterier ble brukt for å klassifisere svulster i tarm-type eller diffuse-type [16].

Genotyping

Genomisk DNA fra pasienter ble hentet fra parafinsnitt av vev. SNP genotyping av MAP3K1 ble utført med TaqMan SNP genotyping analysen bruker 384-brønnen ABI 7900HT Real-time PCR System (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Fluorescens profilen ble lest på en ABI Prism 7900HT instrument og resultatene ble analysert ved hjelp av Sequence Detection Software 2.2 (Applied Biosciences, Foster City, CA, USA). Genotype analyse ble utført ved to uavhengige forskere på en blind måte. Ti prosent av prøvene ble tilfeldig valgt ut for gjentatt genotyping for å verifisere genotyping og prøvehåndtering nøyaktighet, og resultatene var 100% konkordant. Ikke desto mindre, 27 prøvene ble ikke bli genotypede på grunn av dårlig kvalitet DNA. Donorene av disse prøvene ble deretter utelukket fra videre analyse. Som et resultat ble 884 magekreftpasienter inkludert i den endelige analysen.

Statistical Analysis

Alle statistiske analyser ble utført ved hjelp av SAS 9.1-programvare (SAS Institute, Cary, NC, USA) med en to-sidig test. Assosiasjonene mellom OS og demografiske kjennetegn, kliniske funksjoner, og genetiske SNPs ble estimert ved hjelp av Kaplan-Meier metoden og log-rank test. Mean OS ble presentert når median OS ikke kan beregnes. Univariate og multivariate Cox regresjonsmodeller ble utført for å estimere råolje hazard ratio (HRS), justert timer, og deres 95% konfidensintervall (CIS). Effektene av genetiske SNP på overlevelse ble også evaluert ved hjelp av multivariate Cox regresjonsmodeller, som korrigert for kjønn, alder, tumor plassering, differensiering, tumor størrelse, dybde av invasjon, lymfeknutemetastase, fjern metastase, og TNM stadium. En P
verdi < 0,05 ble ansett som tilstrekkelig for statistisk signifikans. Den log-rank P
verdier mindre enn 0,05 ble korrigert av en permutasjon test (n = 5000 tilfeldige permutasjoner) rapportert av Vasselli et al [17].

Resultater

kjennetegn på pasienter

av de rekrutterte pasientene, 78 (7,6%) ble ekskludert på grunn av mangel på tilstrekkelig oppfølging informasjon; 33 (3,2%) ble ekskludert på grunn av ikke-mage kreftrelaterte dødsfall, for eksempel selvmord og trafikkulykke. Til slutt ble totalt 884 mage kreftpasienter inkludert i denne studien. Alle pasienter fikk kirurgiske reseksjoner. Deres baseline og kliniske funksjoner er presentert i tabell 1. Median alder for pasientene var 62 år (range: 28-83 år), og det var 677 menn (76,6%) og 207 kvinner (23,4%). Varigheten av oppfølgingen varierte fra 1,0 til 119,0 måneder med en median oppfølging av 35,0 måneder (siste oppfølging i mars 2009). Under en oppfølgingsperiode, 406 pasienter døde og deres dødsårsaker var alle magekreft-relatert. Survival analyse viser at tumor størrelse, TNM stadium, dybde av invasjonen, lymfeknutemetastase, og histologiske typer var signifikant korrelert med overlevelse av pasienter (log-rank P
< 0,05). Pasienter med tumor størrelse > 5 cm, eller med høyere TNM stadium, dybden av invasjonen, og lymfeknutemetastase var på en dramatisk høyere risiko for død sammenlignet med de med tumor størrelse ≤5 cm, eller med lavere patologisk stadium, dybde av invasjon og lymfeknutemetastase. I tillegg kan pasienter med diffuse-type magekreft hadde en 42% økning i risiko for død sammenlignet med intestinal-type magekreftpasienter (HR = 1,42, 95% CI = 1,16 til 1,72).

Effekter av MAP3K1 rs889312
på overlevelse av magekreft pasienter

Vi utførte Cox regresjonsanalyser for å vurdere sammenslutning av MAP3K1 rs889312
genotyper på overlevelse av magekreftpasienter i ulike genetiske modeller. Resultatene er vist i tabell 2. I den samlede pasientmateriale, fant vi at det var en signifikant sammenheng mellom genotyper av MAP3K1 rs889312 Hotell og overlevelse av magekreftpasienter i codominant og overdominant modeller (log-rank P
= 0,046 og korrigert P
= 0,032 for codominiant modell, log-rank P
= 0,014 og korrigert P
= 0,026 for overdominant modell) . Resultater av overdominant modellen avslører at MAP3K1 rs889312
AC variant genotype var assosiert med en statistisk signifikant 30% reduksjon i overlevelse sammenlignet med AA /CC homozygote (HR = 1,30, 95% CI = 1,06 til 1,58) . Deretter stratifisert vi pasientene med histologi (intestinal-type og diffuse-type) og evaluert foreningen av MAP3K1 rs889312
genotyper med overlevelse i lagdelte pasienter. I intestinal-type magekreftpasienter, var det ingen signifikant sammenheng mellom genotyper og overlevelse i enhver genetisk modeller, herunder en overdominant modellen (figur 1A). I pasienter med diffuse-type magekreft, men personer med rs889312
heterozygot variant genotype (AC) hadde en betydelig økt risiko for død sammenlignet med de som bærer de homozygote varianten genotyper (AA /CC) ( Figur 1B, log-rank P
= 0,028, korrigert P
= 0,017, HR = 1,32, 95% CI = 1,03 til 1,69).

Stratifisert analyse av pasienter med diffuse-type gastric Cancer

De assosiasjoner mellom MAP3K1 rs889312
genotyper og overlevelse av personer med diffuse-type magekreft ble videre undersøkt ved stratifisert analyse basert på tumor beliggenhet, differensiering, tumor størrelse, dybden av invasjon, lymfeknutemetastase, fjern metastase, og TNM stadium. Som vist i figur 2, var ikke signifikant differensiert assosiasjon mellom MAP3K1 rs889312
genotyper og diffus-type magekreft overlevelse i de forskjellige undergrupper av pasienter. Likevel, det var en trend mot en høyere relativ risiko for død forbundet med rs889312
heterozygot variant genotype (AC) blant pasienter med T2 dybden av invasjonen og TNM stadium II (HR = 1,73, 95% KI = 0.68- 4,41).

Cox regresjonsanalyse for overlevelse av pasienter med Diffuse-type Gastric Cancer

Vi utførte univariat og multivariat Cox regresjonsanalyse for å utforske den prognostiske verdien av MAP3K1 rs889312
genotyper for overlevelse hos pasienter med diffuse-type magekreft, oppsummert i tabell 3. Univariat analyse viste at rs889312
polymorfisme var en potensiell prognostisk faktor for overlevelse blant diffuse-type mage kreftpasienter ( P
= 0,030, HR = 1,31 for AC vs AA /CC). Multivariat analyse med to forskjellige modeller ytterligere bekreftet resultatene oppnådd i univariat analysen, noe som indikerer heterozygot AC genotype ble en uavhengig risikofaktor for dårlig overlevelse hos pasienter med diffus-type magekreft (HR = 1,32 og 1,34 for AC vs. AA /CC, respektivt ).

Diskusjoner

i denne studien har vi systematisk undersøkt sammenhengen mellom MAP3K1 rs889312
SNP og total overlevelse i en relativt stor bestand av kinesiske mage kreftpasienter. Våre funn viser at rs889312
heterozygot AC genotype var signifikant assosiert med økt risiko for dødelighet hos pasienter med diffuse-type magekreft, sammenlignet med de som bærer de homozygot variant genotyper (AA /CC). I tillegg demonstrerer univariat og multivariat Cox regresjonsanalyse at rs889312
polymorfisme var en uavhengig risikofaktor for dårlig overlevelse hos disse pasientene. Så vidt vi vet, er dette den første rapporten som beskriver sammenhengen mellom MAP3K1 rs889312
polymorfisme og magekreft overlevelse.

MAP3K1
genet koder MAP3K1, en serin /treonin kinase protein, som er involvert i den MAPK signalveien og spiller en sentral rolle i å regulere transkripsjon av viktige kreftgener [6]. Nylig har flere studier vist at visse MAP3K1 rs889312
genotyper er genetisk mottakelighet markører for hormonrelaterte tumorer som brystkreft og er signifikant assosiert med risiko for slike tumorer [18], [19]. Jara et al. rapportert at MAP3K1 rs889312
AC genotype hadde en signifikant sammenheng med den økte risikoen i chilenske pasienter med familiær brystkreft og tidlig innsettende ikke-familiær brystkreft [11]. Rebbeck et al. bekreftet rollen til MAP3K1 rs889312
SNP i brystkreft mottakelighet i afrikansk-amerikanske pasienter, og avslørte at MAP3K1
genotyper overdro sine effekter i hovedsak ER ^{+ og PR + tumorer, og at pasienter som bærer de AC- eller CC genotyper hatt en merkbart høyere risiko for brystkreft enn de som bærer den AA genotypen [10]. I tråd med disse funnene, resultatene av vår studie indikerer at genetiske varianter av MAP3K1 rs889312
også var genetisk mottakelighet markører for magekreft, spesielt diffuse-type, som kan tilskrives muligheten for at MAP3K1 kan påvirke . magekreft etiologi i en steroidhormonavhengig måte}

Tidligere studier har antydet at steroidhormon-mediert signalveien har en viktig rolle i progresjonen av magekreft [20] - [22]. Av hormoner innblandet i forbindelse med magekreft, ble østrogen rapportert å være tett involvert i magekreft kreftutvikling og utvikling. In vitro
studier har funnet at østrogen kan stimulere veksten av magecancercellelinjer [23], [24]. I tillegg er det kliniske bevis for at høye nivåer av østrogen under svangerskap eller fødsel kan akselerere veksten av magekreft [25]. Disse funnene tyder østrogen eksponering kan påvirke magekreftrisiko. I forhold til MAP3K1, har dette enzym en sentral funksjon i MAPK signalkaskade implikert i den cellulære respons til mitogen og metabolske stimuli, inkludert østrogen [8], [26]. Polymorfismen av MAP3K1 rs889312
kan gi en kilde for genomisk variasjon i den MAPK-signalveien. Derfor er det biologisk plausibel at østrogen eksponering i kombinasjon med genomisk variasjon av MAPK kaskade kan påvirke magekreft mottakelighet.

I denne studien, SNP MAP3K1 rs889312
var signifikant assosiert med overlevelse utfall i pasienter med diffuse-type magekreft; men dette var ikke tilfelle i individer med intestinal-type kreft. Dette resultatet kan tilskrives forskjellen i uttrykket av østrogenreseptorer (ER) blant de histologiske typer magekreft. De biologiske virkninger av østrogen blir mediert gjennom to spesifikke reseptorer, ERα og ERβ, som tilhører den nukleære reseptor superfamilien. I magekreft, er ERα uttrykk høyere i diffus type enn i tarmtypen [27], [28], og dermed øke følsomheten av diffust-type tumorer til østrogeneksponering. Videre carcinogenesen av intestinal-type magekreft utvikler seg gjennom flere kaskade etapper med Helicobacter pylori
infeksjon, etterfulgt av kronisk gastritt, atrofi, og intestinal metaplasi [29]; mens den diffuse-type antas å være avledet fra hyperplastiske stilk eller forløperceller og vanligvis forbundet med pan-gastritt uten atrofi [30]. De biologiske forskjellene mellom disse to histologiske typer kan også være ansvarlig for dette observerte histologi bestemt forskjell. Likevel er det nøyaktige underliggende årsaken ikke klarlagt.

I en tidligere meta-analyse basert på brystkreft, MAP3K1 rs889312
allelet C har blitt identifisert som et lav-penetrant risikofaktor for å utvikle brystkreft [18]. I denne studien, under codominant modellen, fant vi at pasientene bærer MAP3K1 rs889312
CC genotype viste en litt dårligere overlevelse enn de som bærer AA genotype i alle pasienter, samt i enkelte histologiske undergrupper. Imidlertid pasienter med genotype AC hadde en mye dårligere overlevelsen sammenlignet med de med AA genotype, som tyder på dette heterozygot genotype kan være en betydelig risikofaktor som påvirker overlevelse av pasienter. For å teste denne antakelsen, vi brukte over-dominerende modellen, hvor homozygote (AA /CC) har samme forventede effekten på overlevelse, men heterozygote (AC) har en annen forventet effekt på overlevelse. Under denne modellen, AC genotype viste en signifikant sammenheng med dårlig overlevelse utfall, som også ble demonstrert av permutasjon tester. Fra et biologisk synspunkt, SNP rs889312
ligger i regionen som inneholder MAP3K1 genet. AC genotype kan endre oversettelsen av MAP3K1 genet og øke uttrykket av oversatte protein, dermed aktivere MAPK signalveien for å forbedre vekst og spredning av ondartede celler. Men de eksakte mekanismene er i stor grad ukjent og trenger videre undersøkelser for å avklare. Interessant, stratifisert analyse viste at foreningen mellom rs889312
AC genotype og diffus-type magekreft var mer dominerende blant pasienter med T2 dybden av invasjonen og TNM stadium II. Univariat og multivariat Cox regresjonsanalyse viste også at rs889312
AC genotype kan tjene som en uavhengig prognostisk faktor i denne type magekreft. Samlet utgjør disse resultatene viser prediktiv verdi på rs889312
polymorfisme for overlevelse prognosen hos pasienter med tidlig stadium diffus-type magekreft.

Flere begrensninger i vår studie bør bli anerkjent. Først var vi ikke i stand til å samle progresjonsfri overlevelse data fra alle pasienter og dermed ikke utforske sammenhengen mellom MAP3K1 rs889312
polymorfisme og tilbakefall av sykdommen. For det andre, vi fikk ikke undersøke sammenhengen mellom genetiske variasjoner i MAP3K1 rs889312 Hotell og pasientenes reaksjoner på anti-kreft narkotika, først og fremst fordi ulike chemotherapies ble ansatt i våre pasienter som resulterer i manglende statistisk styrke til å påvise responser til virkninger av rusmidler. For det tredje, selv om den lengste oppfølgingen tid var 119 måneder i vår studie var median oppfølgingstid var relativt kort (35,0 måneder) fordi over 40% av pasientene ble rekruttert i perioden som strekker seg fra 2005 til 2006. Foreløpig er vi gjennomfører en større prospektiv klinisk studie med lengre oppfølgingstid for å validere våre funn.

i konklusjonen, vi har vist her at MAP3K1 rs889312
er nært korrelert med overlevelse blant diffus-type mage kreft. Dette øker muligheten for rs889312
polymorfisme som skal brukes som en selvstendig indikator for å forutsi prognose av diffust-type magekreft i kinesisk befolkning. Ytterligere validering i andre etnisitet /rase bestander er nødvendig, som er gransking av mekanismen for hvorfor dette polymorphism ville bli assosiert med utfallet av visse steroid-hormonrelaterte kreftformer.

Takk

Alle forfattere ønsker å takke Dr. Songming Cheng for hans type assistanse i å forberede dette manuskriptet.

• PLoS ONE: Hemming av JAK2 /STAT3 Pathway Reduserer Gastric Cancer Growth in vitro og in vivo
• PLoS ONE: Økt mikroRNA-630 uttrykk på magekreft er assosiert med dårlig Total overlevelse