Ploche ONE: Genetická variabilita v 3-netranslatované oblasti NBN génu je spájaný s rakovinou žalúdka Risk v čínskej populácie

abstraktné

NBN
hrá kľúčovú úlohu v karcinogenéze ako kľúčový prvok pre obe homológnej rekombinácie (HR) a non-homológnej end-spájanie (NHEJ) DNA double-strand prestávky ( DSB) opravy dráhy. Genetické varianty v NBN
génu boli spojené s rizikom rakoviny viac, čo naznačuje, pleiotropný účinok na rakovinu. Predpokladali sme, že genetické varianty v NBN
génu môže upraviť riziko vzniku rakoviny žalúdka. Pre testovanie tejto hypotézy sme vyhodnotili súvislosť medzi štyrmi potenciálne funkčných jednonukleotidových polymorfizmy NBN stroje a žalúdka riziko rakoviny v case-control štúdii 1.140 prípadov rakoviny žalúdka a 1.547 ovládacie prvky v čínskej populácie. Zistili sme, že A alela rs10464867 (G > A) bola významne spojené so zníženým rizikom rakoviny žalúdka (pomer [alebo] = 0,81, 95% CI [95% CI] = 0.71-0.94; P
= 4,71 × 10 ^{-3). Okrem toho je vzťah medzi A alely rs10464867 a znížené riziko rakoviny žalúdka bol výraznejšie starších jedincov (per-alely OR = 0,72 [0,59-0,88] P
= 1,07 × 10 -3 ), a mužskí jedinci (per-alely alebo = 0,73 [0.62-0.87], P
= 3,68 × 10 -4). Ďalej sme vykonali analýzu haplotypového a určila, že NBN
A _{rs10464867G rs14448G rs1063053 haplotypu titul silnejší ochranný účinok proti rakovine žalúdka (OR = 0,76 [0.65-0.89], P
= 6,39 × 10 -4). Stručne povedané, tieto nálezy naznačujú, že genetické varianty na NBN
gén môže prispieť k rakovine žalúdka citlivosti a môžu ďalej postupovať naše chápanie NBN
génov v rozvoju rakoviny.}}

Citácia : Sun P, Du J, Zhu X, Ren C, Xie L, Dai N, et al. (2015) Genetická variabilita v 3'- netranslatované oblasti NBN
Gene je spájaný s rakovinou žalúdka Risk v čínskej populácie. PLoS ONE 10 (9): e0139059. doi: 10,1371 /journal.pone.0139059

Editor: Yifeng Zhou, Medical College of Soochow University, Čína

prijatá: 30. júna 2015; Prijaté: 07.09.2015; Uverejnené: 24.Septembra 2015

Copyright: © 2015 Sun et al. Toto je článok o otvorenej distribuovaný pod podmienkami Creative Commons Attribution licencie, ktorá umožňuje neobmedzené použitie, distribúciu a reprodukciu v nejakom médiu, za predpokladu, že pôvodný autor a zdroj sú pripísané

Data Dostupnosť: Všetky dáta set súbory sú dostupné z databázy Dryada. (DOI: http://dx.doi.org/10.5061/dryad.0k0n5)

Financovanie: 81230067, http://www.nsfc.gov.cn/, Národná prírodná Science Foundation Číny, HS; 81422042 a 81373090, http://www.nsfc.gov.cn/, Národná prírodná Science Foundation Číny, GJ; BK20130042, http://www.jstd.gov.cn/, Science and Technology Agency of provincii Jiangsu, Čína, GJ; BL2012008, http://www.njkj.gov.cn/, Science and Technology výbor Nanjing, Čína, HS; http://www.jiangsu.gov.cn/, vláda provincii Jiangsu, Čína, HS; Science Foundation for Distinguished mladých bádateľov v Jiangsu (BK20130042); Provincie Ťiang-su Klinická vedecké a technické projekty (Clinical Research Center, BL2012008); Priority a akademický program pre rozvoj Jiangsu vysokých škôl (verejné zdravie a preventívne lekárstvo). Platcovia mal žiadnu úlohu v dizajne štúdie, zber a analýzu dát, rozhodnutie publikovať, alebo prípravu rukopisu

Konkurenčné záujmy: .. Autori vyhlásili, že žiadne konkurenčné záujmy neexistujú

Úvod

karcinóm žalúdka je najčastejší tráviacej sústavy malígne nádory na svete. Čína nesie najväčší rakovina žalúdka bremeno sveta. Odhaduje sa, že 42,6% nových prípadov rakoviny žalúdka a 45,0% úmrtí na celom svete bolo došlo v Číne v roku 2012 [1]. Helicobacter pylori
(HP) infekcie je najznámejší etiologickým rizikový faktor pre rakovinu žalúdka [2]. Diétne a životné návyky, ako je užívanie tabaku, pitie alkoholu, príjem solené alebo údené potraviny, a nízku spotrebu čerstvých potravín rastlinného pôvodu boli rizikovými faktormi pre rozvoj rakoviny žalúdka [3]. Aj keď je výskyt Helicobacter pylori
(HP), infekcia má vysokú prevalenciu (40% až 80%) vo všeobecnej populácii, iba malá časť z infikovaných jedincov sa vyvinie rakovina žalúdka, čo naznačuje, že môže hrať genetické faktory zásadnú úlohu v rozvoji rakoviny žalúdka [4]. V posledných desiatich rokoch, štúdie asociačné celého genómu (GWAS) identifikovali niekoľko žalúdočné rakovina citlivosti loci, vrátane 1q22, 3q13.31, 5p13.1, 8q24.3 a 10q23 [4, 5, 6]. Avšak, GWAS sa často zameriavajú na vrcholových signálov, pričom signály s relatívne miernym hladine významnosti môžu byť prehliadnuté. Gene na báze analýzy stratégie teda stále môže hrať dôležitú úlohu pri skúmaní náchylnosť rakoviny, najmä pre tých kľúčových génov v karcinogenéze [7].

genómovej nestabilita je dôležitým znakom rakoviny [8]. DNA poškodzujúce látky expozície, ako je vystavenie chemickým látkam, vírusové infekcie, atď môže zničiť genómovej integrity a v konečnom dôsledku viesť k prekanceróznych lézií alebo rakovinou [9]. DNA double zlomov (DSB) je fatálna hrozí za normálnych bunkových procesov a chybné DNA DSB opráv reguláciu mechanizmus môže podporiť vývoj rakoviny [10]. Zaujímavejšie, DSB boli často pozorované u H. pylori infikovaných buniek ľudskej žalúdočnej sliznice buniek [11]. NBN (NBS1) je jadrový proteín v oboch opravy DSB DNA homológne rekombinácie (HR) a non-homológnej end-spojenia (NHEJ) dráhy u ľudí. NBN kombinovať s MRE11 a RAD50 môžu tvoriť proteínový komplex MRN, ktorý je dynamický makromolekulárnej stroj, ktoré hrajú kľúčovú úlohu v prvom kroku DNA DSB opravy ako HR a NHEJ dráhy pomocou rozpoznávania chýb alebo signálne transdukcia [12, 13] , Abnormálne expresie alebo úplná strata MRN-komplexu boli často pozorované u rôznych nádorových ochorení [14]. Na základe vyššie uvedených dôkazov založené vedci k záveru, že genetické varianty v NBN môže priniesť jemné stavebných úprav proteínov a následne negatívne ovplyvniť rakovinu vnímavosť [15-18]. V posledných desiatich rokoch, niekoľko NBN
SNP boli hlásené významne spojená s niekoľkých druhov rakoviny. Z týchto významných asociácií, rs1805794 bola prvýkrát zapojený do rakoviny močového mechúra vo Švédsku populácie [19]. Následne sa rad štúdií uviedlo, že rs1805794 bola tiež spojená s niekoľkými ďalšími rakoviny, vrátane rakoviny prsníka [20,21], rakoviny hlavy a krku [22], rakoviny prostaty [23], rakoviny pečene [24], rakovinu obličiek [25 ], bazocelulárny karcinóm [26]. Navyše, tam boli ďalšie štyri SNP v NBN
(rs1061302, rs1063054, rs2735383 a rs805794) boli hlásené významne spojené s rakovinou pľúc [27, 28, 29] a jeden (rs376639) bolo hlásené významne spojený s leukémiou [30]. Tieto dôkazy spoločne naznačujú, pleiotropný účinok NBN
SNP na viac druhov rakoviny. Avšak, to je o vplyv genetických variantov na veľkú neznámu NBN
na rakovinu žalúdka.

V tejto štúdii sme predpokladali, že genetické varianty v NBN
môžu mať dôležité implikácie pre žalúdočné rakoviny citlivosti. Z tohto dôvodu sme vykonali case-control štúdii preskúmať súvislosť medzi štyrmi potenciálne funkčných jednonukleotidových polymorfizmy (Snps) vo NBN
gén a žalúdka riziko rakoviny s 1.140 prípadov rakoviny žalúdka a 1.547 ovládacích prvkov v čínskej populácie.

materiály a metódy

Študijné predmety

žalúdočnej onkologickí pacienti v súčasnej štúdii boli postupne regrutujú z miest Yangzhong, Yixing, Jang-čou a Nankingu v období od januára 2004 do decembra 2011, Jiangsu Province, východnej Číne. Kontroly boli náhodne vybrané zo zdravých jedincov zo komunitný chronické neprenosné choroby skríningového programu uskutočňovaného v meste Changzhou. Potom, čo pripustil diagnózy, vo všetkých prípadoch s karcinómom žalúdka, boli potvrdené histopatologickým diagnózy. Okrem toho boli vylúčení pacienti s akýmkoľvek známym nádorovým ochorením v anamnéze alebo produkty, ktoré prešli rádioterapii alebo chemoterapii. V dôsledku toho, celkom 1.140 novo diagnostikovaných prípadov karcinómu žalúdka a 1.547 kontroly veku a pohlavia frekvenčne uzavreté boli zahrnuté do štúdie. Ak chcete získať základné osobné údaje, ako je pohlavie, vek, fajčenie a pitie stavu, každý jednotlivec bol vypočúvaný vyškoleným skúšajúcim pomocou štandardného dotazníka. Po rozhovore, každý predmet daroval 5 ml periférnej krvi, a skladované pri -20 ° C. Účastníci, ktorí fajčili aspoň raz za deň po dobu dlhšiu ako jeden rok, boli považované za fajčiarov. Ktorí pili viac ako dvakrát za týždeň po dobu najmenej jedného roka boli definované ako napájačky. sme zhrnuli detailné informácie o študijných predmetov v tabuľke 1. Každý subjekt podpísaný informovaný súhlas pred pohovoru, a štúdia bola schválená etickou komisiou Výskumný Nanjing Lekárskej univerzity.

NBN výberové kritériá polymorfizmus a genotypu testy

SNP boli vybrané na základe databázy NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP) a databázy International HapMap Project (http: //hapmap.ncbi.nlm .nih.gov /) podľa nasledujúcich dvoch kritérií: 1) sa nachádza v exóne, 3 'alebo 5'untranslated oblasť a 2) s menšou frekvenciou alely (MAF) aspoň 5% čínskej populácie. Na základe týchto kritérií, bolo vybraných celkom 10 SNP. Väzbové nerovnováha (LD) analýza s r ^{2 prahová hodnota 0,80 bola ďalej použitá na filtrovanie takýchto SNP. A konečne, bolo vybraných 4 SNP, vrátane rs10464867 (G > A), rs14448 (A > G), rs1063053 (G > A) a rs1063045 (G > A).}

genotypizácia bola vykonaná na ABI 7900 TaqMan alelická diskriminácie systém (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA), bez toho aby vedel zoskupenie situáciu subjektov. Informácie Sekvencie primérov a sond sú uvedené v tabuľke S1. Dve negatívne kontroly boli zahrnuté v každom 384-jamkové doštičky pre kontrolu kvality. Genotypy boli stanovené s použitím SDS 2.3 alelickou diskrimináciu Software (Applied Biosystems). Miera súladu každého SNP bolo 100% pre duplikáty 5% náhodne vybraných vzoriek.

haplotypu tvorba

Analýza vychádza z haplotypu môže byť výhodnejšie ako analýzy založené na individuálnych SNP v prítomnosť viac alel citlivosti, najmä pri väzbové nerovnováhy medzi SNP, ktoré tvoria haplotypu sú slabé [31]. Preto sme ďalej vykonali analýzu haplotypového posúdiť asociácie medzi haplotypu vytvorené týmito štyrmi SNP a karcinóm žalúdka citlivosťou. Haplotypu boli vytvorené prístupu intervaly spoľahlivosti, čo je predvolená algoritmu v softvéri HaploView 4.2 a je prevzatá z Gabriel et al., 95% medze spoľahlivosti na D prime sú generované a každý porovnaní sa nazýva "silný LD", "nepresvedčivé" alebo "silný rekombinácie". Blok je vytvorený, ak 95% informatívnych porovnaní so "silné LD" [32]. Výsledkom je, že jeden blok bol vytvorený a analyzované v súčasnej štúdii. Informácie o väzobné nerovnováhe (r ^{2 alebo D ") informácií medzi štyrmi SNP bol zhrnutý v tabuľke S2. Haplotypu boli získané pre každú vzorku za použitia fázy počítačového programu (verzia 2.1), a haplotypu frekvencie boli odhadnuté pomocou metódy permutácie [33].}

Štatistická analýza

sme použili chí-kvadrát test porovnať distribučné rozdiely kategorické premenné medzi prípadmi a kontrolami. Test chi-square dobroty-of-fit bola použitá na testovanie rovnováhu Hardy-Weinberg (HWE) medzi SNP medzi ovládacími prvkami. Analýza vzťah medzi genetickými variantmi a žalúdočné riziko rakoviny, a vyhodnotenie miery pravdepodobnosti (ORS) a 95% intervaly spoľahlivosti (CIS) boli riadené logistická regresná analýza s úpravou pre vek, pohlavie, fajčenie a stavu pitnej vody. Q-test chi-square základe bol použitý pre testovanie heterogénnosť veľkostí účinku (najvzdialenejšie regióny a 95% cis) odvodených od zodpovedajúcich podskupín. Všetky štatistické analýzy boli vykonané pomocou softvéru Štatistická analýza System (verzia 9.1.3; SAS Institute, Cary, NC).

Výsledky

Charakteristika 1.140 prípadov GC a 1.547 ovládacích prvkov sú zhrnuté v tabuľke 1 . Žiadne významné rozdiely boli zistené na veku, pohlavia, fajčenia a stavu pitnej medzi prípadmi a kontrolami ( P
= 0,412, 0,522, 0,879 a 0,269, príslušne). Genotypizácia sadzby volaní bolo viac ako 95% pre všetky štyri SNP. Pozorované genotypov kmitočty pre tieto SNP boli všetci v zhode s Hardy-Weinberg rovnováha v kontrolných skupinách ( P
= 0,094 pre rs10464867, P
= 0,095 pre rs14448, P
= 0,145 pre rs1063053 a P = 0,367 pre
rs1063045).

genotypu rozloženie štyroch SNP a ich združenia s rizikom rakoviny žalúdka, sú uvedené v tabuľke 2. Logistická regresnej analýzy sa zistilo, že A alela rs10464867 bol silne spojené so zníženým rizikom rakoviny žalúdka (per-alely OR = 0,81, 95% CI: 0,71 - 0,94, P
= 4,71 × 10 ^{-3). V analýze stratifikácia, budeme ďalej vyhodnocovať združením štyroch SNP na žalúdočné riziko rakoviny u podskupín na základe veku, pohlavia, fajčenie, pitie stavu a nádorových miest. Významný rozdiel medzi podskupinami podľa pohlavia ( P
pre heterogénnosť = 0,040) boli pozorované pre združenia rs10464867 s žalúdočnej riziko rakoviny. Súvislosť medzi A alely rs10464867 a zníženým rizikom rakoviny žalúdka bol výraznejšie starších jedincov (per-alela OR = 0,72 [0,59-0,88] P
= 1,07 × 10 -3), a mužské osoby (per-alela OR = 0,73 [0,62-0,87], P
= 3,68 x 10 -4), ako aj, G alely rs14448 zobrazí sa rovnaké výsledky s rs10464867 (tabuľka 3).}

v analýze haplotypu, haplotypu boli vytvorené pre rs10464867, rs14448 a rs1063053 v jednom bloku. Potom sme vykonali analýzu združenia a uviesť, že haplotypového GAA AGG a boli významne spojené so zníženým rizikom rakoviny žalúdka riziko v porovnaní s haplotypu GAG, alebo bol 0,88 (0.77-0.99) a 0,76 (0.65-0.89), P
hodnota bola 0,034 a 6,39 × 10 ^{-4, v uvedenom poradí (tabuľka 4, S1 obrázok).}

Diskusia

NBN
gén bol zapletený do náchylnosť k vysokému počtu karcinómov, zatiaľ čo žiadne genetické varianty boli doteraz označená ako je spojená s rakovinou žalúdka. V súčasnej štúdii, rs10464867 nachádza v NBN
bol identifikovaný mohol byť významne spojené so zmenenou rizikom rakoviny žalúdka v čínskej populácie.

DNA double-strand break (DSB) je obzvlášť dôležitá forma poškodenie DNA, čo môže viesť ku genetickej nestability a karcinogenézy [10]. NBN proteín zohráva kľúčovú úlohu pri udržiavaní stability genómu a bol vo veľkej miere zapojený do takmer všetkých aspektoch metabolizmu DNA DSB NHEJ a HRR opravy DSB dráh [11]. Akékoľvek genetické varianty NBN
môžu mať škodlivé účinky na opravy poškodenia DNA, a preto môžu byť náchylnejší k rakovine. V posledných desiatich rokoch, určitý počet polymorfizmov distribuovaných v NBN
gén boli hlásené byť spájaný s niekoľkými rôznymi typmi zhubného bujnenia iného ako rakovina žalúdka [34]. Naša analýza založená na TCGA (Rak Genome Atlas) údaje ďalej odhalili, že NBN
expresie mRNA hladiny v adenokarcinómom žalúdka bola výrazne vyššia ako susedných normálnych tkanivách (obr S2), čo naznačuje potenciálnu zásadnú úlohu NBN
žalúdočné rakoviny. Súčasná štúdia priniesla významné indície, že genetické varianty v NBN
by tiež budú podieľať na náchylnosti rakoviny žalúdka a ďalej vyzdvihnúť potenciálny pleiotropný účinok NBN
SNP na viac druhov rakoviny.

najrobustnejší SNP rs10464867 (G > a) sa nachádza v 3 'UTR NBN
potom, čo spojené so zníženým rizikom vzniku rakoviny žalúdka. Základom zmena G na A pre rs10464867 môže priniesť jemných štrukturálnych zmenách NBN proteínu a následne moduláciu žalúdočné rakoviny citlivosti. V závislosti na webovej báze pre analýzu SNP nástroje SNPinfo (http://snpinfo.niehs.nih.gov/snpfunc.htm), základná zmena G na A pre rs10464867 môže ovplyvniť nielen k exonic sestřihové zosilňovač a viesť k nerovnováhe na rôzne izoformy NBN, ale tiež môže zmeniť väzbu zrelého HSA-MIR-216a, alebo HSA-MIR-380 na svoj cieľ mRNA [35]. Funkčné štúdie uvádzajú, že počas expresie MIR-216a plechovky aktivuje PI3K /Akt a TGF-beta cesty, zacielenie Ptení stroje a Smad7
, čo prispieva k hepato karcinogenéze a recidívy rakoviny pečene bunky [36]. Kým MIR-380-5p môže potlačiť expresie p53 prostredníctvom konzervované sekvencie v p53 3 'netranslatované oblasti (UTR), [37]. Na základe dôkazov základe vyššie uvedeného môžeme vyvodiť záver, že základné zmena G na A pre rs10464867 môže modifikovať transkripčný reguláciu NBN
a potom zmeniť expresiu proteínu NBN ovplyvňujú exonic zostrih a miRNA väzba , Naše ďalšie funkčné analýza anotácie vychádza z RegulomeDB bolo zistené, že rs2697679, ktorý je v miernom LD (r ^{2 = 0,222) s rs10464867 je eQTL loci NBN
[38]. Tieto dôkazy naznačujú značnú biologickú implikáciu rs10464867 pre rozvoj rakoviny žalúdka. Kapacita}

opravy DSB predstavuje významný zdroj variability integritu genómu a tým ovplyvniť riziko rakoviny [39]. V posledných dvoch desaťročiach, opravy DSB kapacita normálnej populácie bolo preukázané, že klesá s pribúdajúcim vekom a muži vykazovali vyššiu kapacitu opravy DSB ako ženy v rovnakej vekovej skupine [40, 41], čo naznačuje, že rozdiely medzi pohlaviami DSB kapacita opravy môže byť čiastočne určované rôznymi genetickými mechanizmami. V súčasnej štúdii, výraznejší ochranný účinok rs10464867 bol pozorovaný u mužov, ktorí poskytli možné vysvetlenie pre inter-rozdiely medzi pohlaviami kapacitne opravy DSB. Základom zmena G na A pre rs10464867 môže zmeniť výraz NBN proteín a v konečnom dôsledku vplyv na opravy ciest NHEJ a hrr DSB u mužov. Ďalšie zaujímavé je, že niekoľko asociačné štúdie tiež zistila, že SNP sa nachádza v DNA reparačných génov súvisiacich vrátane ERCC4
ERCC6
Ku70m
APE1
XRCC1 stroje a XPD
vykázali rozdiel medzi pohlaviami efekt na žalúdočné rakoviny náchylnosti [42-46].

Niektoré obmedzenia našej štúdie je potrebné riešiť. Po prvé, sme prijatí žalúdočné prípadov rakoviny z nemocníc a vybraných ovládacích prvkov z komunít, ktoré nemusia byť dobre reprezentovať celú populáciu a mohla by viesť k potenciálnemu výberovej zaujatosti. Po druhé, mohli by sme sa dostať viac prípadov a kontrol, ktoré majú potvrdiť naše zistenia.

Stručne povedané, táto štúdia bola navrhnutá na hľadanie genetických variantov v NBN
spojené s rakovinou žalúdka a otestovanie možný pleiotropické efekt NBN
SNP na viac druhov rakoviny. Nakoniec hlásené sme, že NBN
gén obsahuje genetické varianty spojené s rizikom rakoviny žalúdka. štúdie založené ďalej populačná kombinujú s funkčnými výskumy sú oprávnené pre ilustráciu pridruženie a molekulárne mechanizmy týchto variantov v žalúdočnej rakoviny.

Podporné informácie
S1 Obr. Väzbové nerovnováhe bloky označovanie SNP v NBN boli vytvorené na základe predvolené algoritmus je prevzatý z Gabriel et al, Science, 2002, s použitím HaploView softvéru 4.2.
Hodnoty R2 každý SNP páru je uvedené v oblasťou kríženia.
doi: 10,1371 /journal.pone.0139059.s001
(DOCX)
S2 obr. Výraz analýza NBN mRNA medzi 29 spárovaný adenokarcinómom žalúdka a priľahlé normálneho tkaniva na základe dát TCGA
(http://cancergenome.nih.gov/)
doi: .. 10,1371 /journal.pone.0139059.s002
(DOCX)
S1 Tab. Primery a sondy genotypu na NBN
polymorfizmy
doi :. 10,1371 /journal.pone.0139059.s003
(DOCX)
S2 Tab. Väzbové nerovnováha (r ^{2 alebo D ") informácie zo štyroch SNP
doi :. 10,1371 /journal.pone.0139059.s004
(DOCX)}

Poďakovanie

autori by radi poďakovali Ph.D. Yifeng Zhou (Academic redaktor PLoS ONE) a anonymných recenzentov za ich dôslednú prácu a konštruktívne návrhy, ktoré pomohli zlepšiť tento dokument podstatne. Ďakujeme tiež pacientmi a podporný personál v tejto štúdii.

• Ploche ONE: Exkluzívne Association of p53 mutácie sa Super-High metylácie nádorových supresorových génov v p53 v jedinečnom Žalúdočné Cancer Phenotype
• Ploche ONE: Významná Asociácie Interleukin4 IntronA 3 VNTR polymorfizmus s náchylnosťou k rakoviny žalúdka v Južnej indickej populácie z Telangana