Krooninen sairaus

tiivistelmä

Huomattava osa familiaalinen peräsuolen syöpä (CRC) ei ole seurausta tunnetusti herkkiä loci, kuten epäsuhta korjaus ( MMR) geenien, tukemalla olemassaoloa lisälokuksia. Tunnistaa uusia CRC loci teimme genomin laajuisella seulonnalla 356 valkoinen perheet mitään todisteita viallisen MMR (eli ei menetys kasvaimen ilmentymisen MMR proteiinien, ei mikrosatelliittien epävakaus (MSI) -korkea kasvaimia, tai ei näyttöä sidonnaisuus MMR geenien). Perheet todenneessa kautta Colon Cancer Family Registry multi-site NCI-tuettu konsortio (Colon CFR), kaupunki Hope Kattava Cancer Center ja Memorial University of Newfoundland. Kaikkiaan 1612 yksilöiden (keskimäärin 5,0 per perheelle myös 2,2 vaikuttaa) genotyypattiin käyttäen genominlaajuisten yhden emäksen monimuotoisuus sidos matriisia; parametrinen ja ei-parametriset kytkentä- analyysin käytetään Merlinin

a priori

-defined perheille. Viisi lod tulokset suurempi kuin 3,0 havaittiin olettaen heterogeenisyys. Suurimmat olivat perheet keski-ikä diagnoosin alle 50 vuotta 4q21.1 (määräävä HLOD = 4,51, α = 0,84, 145,40 cM, rs10518142) ja kaikkien perheiden 12q24.32 (määräävä HLOD = 3.60, α = 0,48 , 285,15 cM, rs952093). Niistä perheet neljä tai useampia yksilöitä, ja joukossa klinikan perustuva perheiden yhteinen huippu havaittiin 15q22.31 (101,40 cM, rs1477798; hallitseva HLOD = 3,07, α = 0,29; hallitseva HLOD = 3,03, α = 0,32, vastaavasti) . Analyysi perheiden vain kaksi sairastavilla henkilöillä tuotti piikki 8q13.2 (resessiivinen HLOD = 3,02, α = 0,51, 132,52 cM, rs1319036). Nämä aiemmin ilmoittamattoman sidos huiput osoittavat jatkuva hyödyllisyys perhe-pohjaisiin monimutkaisissa piirteet ja viittaavat siihen, että uusi CRC riski alleelien vielä selvittämättä.

Citation: Cicek MS, Cunningham JM, Fridley BL, Serie DJ, Bamlet WR, Diergaarde B, et ai. (2012) peräsuolen syövän Linkage kromosomeissa 4q21, 8q13, 12q24 ja 15q22. PLoS ONE 7 (5): e38175. doi: 10,1371 /journal.pone.0038175

Editor: Anthony W. I. Lo, Kiinan University of Hong Kong, Hongkong

vastaanotettu: 14 maaliskuu 2012; Hyväksytty: 01 toukokuu 2012; Julkaistu: toukokuu 31, 2012

Copyright: © 2012 Cicek et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä työ tukivat R01-CA104667 kautta yhteistyösopimuksia jäsenten Colon Cancer Family rekisterin ja proteaasinestäjien. Yhteistyö keskukset kuuluvat Australian peräsuolen syövän perhe Registry (UO1 CA097735), USC familiaalinen peräsuolen neoplasiaa Collaborative Group (UO1 CA074799), Mayo Clinic Cooperative Family Registry for Colon Cancer Studies (UO1 CA074800), Ontario rekisterin Tutkimukset Familial peräsuolen syövän (UO1 CA074783), Seattle peräsuolen syövän perhe Registry (UO1 CA074794), University of Hawaii peräsuolen syövän perhe Registry (UO1 CA074806) ja University of California Irvine Informatics Center (UO1 CA078296). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

peräsuolen syöpä (CRC) on kolmanneksi yleisin syöpä ja kolmanneksi yleisin syy syövän kuolemaan Yhdysvalloissa. Noin 141210 uutta tapausta ja 49380 kuolemantapaukset CRC odotettiin Yhdysvalloissa vuonna 2011 [1]. Suvussa on johdonmukainen riskitekijä [2]; ilman CRC suvussa, eliniän riski yksittäisen yli 50 vuotta on 5%: sta 6%, mutta tämä voi olla niinkin korkea kuin 20%, kun on ensimmäisen tai toisen asteen sukulaiset CRC [3] – [ ,,,0],5], ja saavuttaa 80%: sta 100%: in familiaalinen oireyhtymissä [6]. Lynch oireyhtymä edustaa enintään 5% CRC ja tulosten ituradan mutaatioista yksi monista DNA mismatch korjaus (MMR) geenien (

MLH1

,

MSH2

,

MSH6

ja

PMS2

[7]. MMR mutaatiot johtavat viallisen mismatch korjaus (dMMR) kasvain fenotyyppi ilmenee puuttuminen MMR-proteiinin ilmentymisen [8], [9] ja DNA mikrosatelliittien epävakaus (MSI-H). Segregation analyysit ilman Lynch oireyhtymä perheet mukaan lisälokuksia CRC alttius olemassa [5].

tunnistaa uusia loci, tapaus-verrokki-yhdistyksen tutkimuksia ja perhe-pohjainen sidos analyysit toimivat toisiaan täydentävää lähestymistapaa. ainakin viisitoista, yleinen matala- penetrance riski alleelit ovat syntyneet genomin laajuinen yhdistys tutkimukset (GWAS) mukaan lukien 1q41 (rs6691170,

DUSP10

) [10], 3q26.2 (rs10936599,

MYNN

) [10], 8q23.3 (rs16892766,

EIF3H

) [11], 8q24 (rs6983267) [12], [13], 9p24 (rs719725) [14], 10p14 (rs10795668) [11], 11q23 (rs3802842) [15], 12q13.13 (rs11169552) [10], 14q22.2 (rs4444235,

BMP4

) [16], 15q13 (rs4779584) [15], 16q22.1 (rs9929218,

CDH1

) [16], 18q21 (rs4939827,

Smad7

) [17], 19q13.1 (rs10411210,

RHPN2

), 20p12.3 (rs961253) [16], ja 20q13.33 (rs4925386,

LAMA5

) [10]. Tutkimukset CRC sidoksen usean tapauksessa perheille tai vaikuttaa sisaruksen pareja ovat raportoineet todisteita harvinaisia, korkean riskin variantit useilla geneettinen alueilla kuten 3q21-24, 7q31, 9q22-31, ja 11q23 [18] – [26]. Useimmat sidos tutkimuksissa on käytetty vähemmän kuin 100 perheitä, ja vain kaksi tutkimusta ulkopuolelle dMMR perheille [18], [26].

Tässä kuvaamme genomin laajuisella seulonnalla 356 valkoinen perheitä ilman näyttöä dMMR käyttäen perheille määritelty ikä diagnoosin, toteaminen menetelmä, ja määrä vaikuttaa perheenjäsenten. Tämä on suurin sidos tutkimuksessa taitavia MMR (pMMR) CRC perheitä tasalla ja ehdottaa uusia alueita, joilla näyttöä korkean penetraation loci.

Materiaalit ja menetelmät

Ethics lausunto

Kaikki osallistujat antoivat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen. Ontario Cancer Research Ethics Board, University of Southern California Institutional Review Board, University of Melbourne Institutional Review Board, Havaijin yliopiston Institutional Review Board, Mayo Clinic Institutional Review Board, Fred Hutchinson Cancer Research Centerissä Institutional Review Board, Memorial University of Newfoundland Institutional Review Board ja City of Hope Institutional Review Board hyväksyttyjen käytäntöjen.

toteamiseen ja kokoelma perheiden

yhteensä 578 nostolaitteen-informatiivinen perheitä tunnistettiin jossa on vähintään kaksi sairaiden yksilöiden diagnosoitu invasiivisen CRC sisarus, Sisarpuolen, serkku, grand-vanhempien, tai hyväntahtoinen paria [27], ettei sekvenssi-vahvisti Lynch oireyhtymä ja MYH liittyvä polypoosin [28], ja puuttuminen lääketieteellinen-ennätyksiä vahvisti familiaalinen adenomatoottisen polypoosin.

valtaosa perheistä (N = 480) oli peräisin Colon Cancer Family Registry multi-site NCI-tuettu konsortio (Colon CFR) todennut vuosien 1997 ja 2007 Cancer Care Ontario (Toronto, Kanada), University of Southern California Consortium ( Los Angeles, CA), University of Melbourne Consortium (Victoria, Australia), University of Hawaii (Honolulu, HI), Mayo Clinic (Rochester, MN), ja Fred Hutchinson Cancer Research Center (Seattle, WA) [28 ]. Kaikki tutkimus sivustot todeta väestöpohjaisia ​​perheitä, vaikka vaihtelevia otantajärjestelyt Ikään perustuva ja /tai suvussa käytettiin. Clinic-pohjainen perheet todennettiin Melbournen yliopistossa Consortium (kautta perhe syöpä klinikoilla Adelaide, Perth, Sydney, Brisbane, ja Melbourne, Australia ja Auckland, Uusi-Seelanti), University of Southern California Consortium (läpi Cleveland Clinic), ja Mayo Clinic. Epidemiologista tietoa, verinäytteet, kasvainkudospalasta, ja patologiaraporteista kerättiin kaikkien osallistujien kanssa CRC kussakin paikassa, käyttäen standardoituja ydin protokollia.

Clinic-pohjainen perheenne City of Hope konsortion (N = 59) olivat palvelukseen vuosien 1998 ja 2005 City of Hope (Duarte, CA), Tufts University (Medford, MA), University of Pittsburgh (Pittsburgh, PA), Northwestern University (Chicago, IL), University of Wisconsin (Madison, WI ), Vanderbilt University (Nashville, TN), University of South Florida /Moffitt Cancer Center (Tampa, FL), Maine Medical Center (Portland, ME), ja Rose Medical Center (Denver, CO). Valkoinen CRC tapauksissa yli 18-vuotiaita, joilla oli ainakin yksi elävä sisarus diagnosoitu CRC, otettiin. Verinäytteet, patologiaraporteista, ja lyhyen kyselylomakkeen keskittynyt etnisyyteen ja suvussa kerättiin kaikissa tapauksissa.

Väestö-pohjainen ja klinikka-pohjainen perheet (N = 39) Newfoundlandista ja Labrador, Kanada hankittu Memorial University of Newfoundland kuten aikaisemmin on kuvattu [29], [30]. Lyhyesti, patologisesti vahvistettu diagnosoitu alle 75-vuotiaana otettiin kautta maakuntien kasvain rekisterin välillä 1997 ja 2003. Epidemiologiset tiedot, mukaan lukien suvussa ja riskitekijät, verinäytteet, kasvain kudos, ja patologiaraporteista kerättiin. Clinic-pohjainen perheet otettiin yhteyttä seuraavan lähetteen korkean riskin syöpä klinikka maakunnan Lääketieteellisen genetiikan Program.

SNP genotyypin ja laadunvalvonta

genotyyppi kaikkia käytettävissä sairastuneilla yksilöillä kussakin perheessä, kuten sekä keskeiset terveellä yksilöllä, kuten sisarukset, lapset ja puolisot kuolleen sairastuneet yksilöt; vanhemmat sairaiden sisarusten; isovanhemmat sairaiden serkut; ja muut henkilöt hyödyllisiä arvioimiseksi vaiheen [31]. Yhden nukleotidin polymorfismi (SNP) genotyypitys suoritettiin käyttäen Affymetrix 10K 2.0 array (Affymetrix, Santa Clara, CA) 327 perheiden (1753 henkilöä) ja Illumina Infinium Linkage 12 helmi array (Illumina, San Diego, CA) 251 perheiden ( 1001 henkilöä) seuraavia valmistajien protokollat ​​[32], [33]. CEU trio (Coriell Institute for Medical Research, Camden, NJ, USA) sisällytettiin kuhunkin 96-kuoppalevyn.

Hardy-Weinberg tasapaino (HWE) testaus tukeutunut keskiarvon p-arvojen tarkka testaus 100 satunnaisotoksia yksi yksilö jokaista sukupuu. SNP jätettiin Tuntematon geneettinen asentoon (n = 147) (rakentaa 36,3), soita asti 95% (n = 1076), pienet alleelin taajuus (MMM) 1% (n = 377), HWE p-arvo 0,001 (n = 17), kahtena concordance 95% (n = 10), tai mendelististä virhe 2% perheistä (n = 4). Olemme myös jättää SNP vähentää LD (r

2 0,10) (n = 4512) minimoimiseksi vääriä positiivisia sidoksen havainnot (taulukko S1) [34]. Sillä 10091 ainutlaatuinen SNP Jäljellä yhdistettynä poikki paneelit, geneettiset kartat luotiin käyttäen Rutgers sidos-fyysinen kartta v.2 [35] ja muunnetaan Kosambi ja Haldane etäisyyttä.

Family Exclusions

, jonka tarkoituksena analysoida valkoinen perheitä ilman suhdetta virheitä ja ilman todisteita MMR puutos. Itse ilmoitettu perherakenteisiin vahvistettiin kautta arviointi Mendelin perintö käyttäen PREST [36] ja Pedcheck [37] perustuvat SNP tietoihin. Jos todennäköinen näyte kytkimiä tai ei-paternities havaittiin, perherakenteessa muutettiin (yhdeksän sukulaisuudella muuttuu puolen sukulaisuudella) tai ulkopuolelle (34 perheet pois). Käytimme EIGENSTRAT [38] arvioida etnisyyden yksilöiden puuttuu itse ilmoitettu etnisyys, varmista etninen samankaltaisuus liittyvien yksilöiden, eivätkä ne sisällä perheet yksilöiden kokosi ulkopuolella suuri itse raportoitujen valkoinen klusterin (43 perhettä suljettiin, kuva S1).

MMR taitoa arvioitiin käyttämällä MSI testaus, immunohistokemiallinen (IHC) analyysi, ja LOD tulokset tunnetuissa MMR loci. MSI testaus Colon CFR ja Newfoundlandin perheille tehtiin useita perheenjäseniä käyttämällä pariksi normaalin ja kasvaimen DNA eristettiin formaliinilla kiinnitetyt, parafiiniin upotetut (FFPE) materiaali [39]. Kymmenen markkereita testattiin (mono-nukleotidi markkereita BAT25, BAT26, BAT34C4, ja BAT40, di-nukleotidin markers ACTC, D5S346, D10S197, D17S250, ja D18S55, ja monimutkaisia ​​toista MYCL), ja neljä yksiselitteisiä tuloksia tarvitaan. Kahdeksankymmentäyhdeksän perheet vähintään yksi MSI-H kasvain jätettiin pois. IHC analyysi Colon CFR ja Newfoundlandin perheiden MLH1, MSH2, MSH6, ja PMS2 ilme suoritettiin FFPE näytteistä, kuten aikaisemmin on kuvattu [39]. IHC värjäys kaikkien sivustojen osalta tehtiin kolme keskuksissa, ja patologi tulkinta tehtiin sokea MSI tila. Neljäkymmentä yksi perheet, joissa on ainakin yksi tuumorin osoitti proteiinin menetys ei otettu. Lopuksi jätetty vielä 15 perheet hallitseva LOD tulokset 0,4 20 kb ympäröivä

MSH2

,

MLH1

,

MSH6

,

PMS2

PMS1

,

MSH3

tai

MLH3

(sidos alla kuvattuja menetelmiä). Siten 356 valkoinen perheet mitään todisteita MMR puutos sisällytettiin analyysiin.

Linkage Analysis

Multipoint muuttujien ja nonparametric sidos analyysit, joita MERLIN versio 1.1.2 [40]; hallitseva ja väistyvä mallit perustuivat ennen eriytyminen analyysi (taulukko S2) [5]. Parametric sidos läsnäollessa heterogeenisuus arvioitiin käyttäen heterogeenisuus LOD (HLOD) tulokset, ja osuus perheiden liitetty yhteen lokukseen (α) arvioitiin käyttäen HOMOG [41]. Ei-parametriset Kong Cox LOD (NPL) tulokset lineaarimallista laskettiin yhdessä S

kaikki tilastot [42], [43]. Kuten on ollut hyötyä muiden syöpien [44], [45], me pyrittiin parantamaan tehoa lisäämällä geneettistä tasalaatuisuuden käyttämällä perheen alaryhmiä määritelty

a priori

perustuen oletetaan geneettisesti olennaisista ominaisuuksista. Niinpä perheiden perustuivat keski-ikä diagnoosin ( 50 vuoden ≥50 vuotta), toteaminen järjestelmä (väestöpohjainen, klinikka-pohjainen, tai tuntematon), ja määrä vaikuttaa yksilöiden (2, 3, 4 tai enemmän ). Todennäköisyys suhde testaus arvioitiin heterogeenisuus sidoksen poikki riippumattomia osajoukkoja kunkin alaryhmän tekijän (eli, ikä diagnoosin, toteaminen järjestelmä, ja määrä sairaiden yksilöiden).

Association Analysis

-näppäintä alueilla tunnistettu kytkemällä analyysi, me myös suorittaa yhdistys testataan muun ylimääräisen 1136 tapausta (343 suvussa positiivinen ja 793 suvussa negatiivisia tapauksia ja ilman 1

ensimmäisen asteen sukulainen kanssa CRC, vastaavasti) ja 997 kontrollit väestöpohjaisia ​​kokoelmista Colon CFR jotka genotyypattiin käyttämällä Illumina 1M /1M Duo SNP array, kuten aiemmin on kuvattu [46]. Logistinen regressio arvioidaan yhteydestä genotyypin ja CRC riskikorjatun iän, sukupuolen, tutkimuspaikan, ja neljä pääkomponentit edustavat syntyperää [46]. Quantile-kvantiili (QQ) tontti genominlaajuisten havaittu vs. odotettu testi tilastojen ole todisteita inflaation (λ = 0,938) [46].

Tulokset

Tämä kokoelma valkoista CRC perheiden ilman näyttöä dMMR koostui 277 perheiden Colon CFR, 48 perheiden City of Hope konsortion, ja 31 perheiden Newfoundlandista. Kaikkiaan 1612 yksilöiden onnistuneesti genotyypitetty lukien, keskimäärin viisi yksilöä yhden perhe (alue, 2-10, keskiarvo 2,2 vaikuttaa ja 2,8 terveiden yksilöiden). Keskimääräinen ikä diagnoosin oli 59,7 vuotta (vaihteluväli 36-79) ja 56,2 vuotta (vaihteluväli 31-74) keskuudessa väestöpohjainen ja klinikan perustuva perheitä, vastaavasti. Suurin osa perheistä oli kaksi asianosaisille (56%) ja vanhempi ( 50 vuotta) keskimääräinen ikä diagnoosin (84%). MSI tiedot olivat saatavilla 224 perheiden (209 MSS ja 15 MSI-L), ja IHC tiedot olivat saatavilla 255 perheiden ja ei havaittu MPR puutos (taulukko 1). Sekä MSI ja IHC tiedot olivat saatavilla 190 perheitä. Kuusikymmentä-seitsemän perhettä ei testattu, mutta oli LOD 0,04 20 kb ympäröivä

MSH2

,

MLH1

,

MSH6

,

PMS2

,

PMS1

,

MSH3

tai

MLH3

.

genominlaajuiset sidos skannaa yhdeksän perheille tehtiin myös analyysi kaikkien perheiden ja subsets perheiden määritelty iän, toteaminen järjestelmä, ja määrä vaikuttavat yksilöiden. Neljä alueiden viidessä perheille havaittiin HLOD tulokset suurempi kuin 3,0 (kuvio 1). Vahvin tulos perustui analyysiin 58 perheet joiden keski-ikä diagnoosin 50 vuotta. Tässä ryhmässä, havaitsimme määräävä HLOD on 4,51 kromosomissa 4q21.1 (145,40 cM, NPL = 2,52), joiden arvioitu 84% perheistä liittyvät (taulukko 2). Huippu tapahtui rs10518142 joka on introni 5

naaa

koodaavat N-acylethanolamine happo amidaasin. Sidos alue, määritellään 1-HLOD tuki välein, kesti 16,0 cm: n (8,7 Mb). Tätä piikkiä ei nähty vanhemmat keski-ikä diagnoosin perheet (kuva S2), vaikka huomattava heterogeenisyys jonka keski-ikä diagnoosin ei havaittu (LRT p = 0,35). Muut alueet kiinnostusta perheiden määritelty ikä diagnoosin (HLOD 2,0) on esitetty taulukossa 3.

HLOD pisteiden genominlaajuisten seulonnalla viisi valkoista pMMR perheen alaryhmiä. Sininen viiva HLODs alla hallitseva malli ja punainen viiva kuvaa HLODs alla väistyvä malli. Mitatut enimmäispitoisuudet HLODs 3,0 (suluissa) on merkitty lähimmän SNP neljällä alueella. (A) Perhe keskimääräinen ikä diagnoosin 50 vuotta (N = 58). (B) Kaikki perheet (N = 356). (C) Perheet neljä tai enemmän asianosaisille (N = 67). (D) Clinic-pohjainen perheet (N = 88). (E) Perheet kaksi asianosaisille (N = 200).

toiseksi vahvin sidos huippu esiintyi analyysi kaikista perheistä (N = 356) klo 12q24.32 kanssa enintään määräävän HLOD 3,60 (285,15 cM, NPL = 2,88) ja arviolta 48% perheistä liittyvät (taulukko 2). Huippu SNP, rs952093, asuu introni 1

TMEM132C

koodaus transmembraaniproteiiniksi 132C; vastaa 1-HLOD välein määritteli 14 cm: n (1,3 Mb) alueella. Kolme viittaavia alueita analyysi kaikista perheistä (HLOD 2,0) nähtiin kromosomeissa 4, 15, ja 17 (kuvio 1, taulukko 3), joka sisältää alueen lähellä 4q21.1 huippu nähdään nuorempina diagnoosin perheille.

Muita sidos huiput HLODs runsaat 3,0 havaittiin kromosomissa 15q22.31 (101,40 cM, rs1477798) kesken 67 perheitä neljä tai useampia yksilöitä, ja joukossa 88 klinikka-pohjainen perheet (kuvio 1). Niistä perheet vähintään neljä asianosaisille, määräävä HLOD 3,07 havaittiin (α = 0,29, NPL = 1,03), ja joukossa klinikka-pohjainen perheet määräävä HLOD 3,03 nähtiin (α = 0,32, NPL = 1,03). Kolmekymmentäviisi perheet vaikuttivat sekä analyysejä (so klinikka-pohjainen perheet neljä tai useampia yksilöitä,) (taulukko 4); analyysi näistä paljasti hallitseva HLOD 3,15 (α = 0,35, NPL = 1,88). Huomattavaa on, että tämä alue oli myös ehdottanut analyysi kaikista perheistä (HLOD = 2,51, α = 0,20, taulukko 3). Tätä piikkiä ei nähty analyysiä pienempiä perheitä, väestöpohjaisia ​​perheitä, tai perheet tuntematon toteamiseen, vaikka merkittävä heterogeenisyys perheen koon tai toteamiseen järjestelmää ei havaittu (kaikki LRT p: n 0,10). rs1477798 on intronin

MEGF11

joka koodaa useita EGF-kaltainen-verkkotunnuksia 11.

Ylimääräinen HLOD yli 3,0 havaittiin väistyvä analyysiin 200 perheet, joissa vain kaksi vaikuttaa perheenjäsenten (kuvio 1, taulukko 2). On 8q13.2, väistyvä HLOD 3,02 nähtiin rs1319036 (introni pseudo-geenissä

LOC100129096

, α = 0,51, NPL = 0,08). Linkage olettaen peittyvästi periytymistapa on sopusoinnussa vaikutusalaan sisarus pari perherakenteen. Tämä alue ei korostettu analyysiä suurperheiden (taulukko 3), vaikka huomattava heterogeenisyys perheen koon ei havaittu (LRT p = 0,94). Toinen alue Huomattavaa on 17q23.2 joka paljasti määräävä HLOD 2,91 kaikkien perheiden (143,49 cM, α = 0,37) ja hallitseva HLOD 2,87 (143,50 cM, α = 0,42) keskuudessa 298 perheet keski-ikä diagnoosin ≥50 vuotta (taulukko 3); huippu SNP rs888115 on introni 4

MSI2

joka koodaa musashi homologi 2 (Drosophila). Muita sidos Tulokset on esitetty kuvassa S2. Toinen väistyvä malli sidos huippu alavirran 8q13.2 havaittiin samalla perheet kaksi asianosaisille (HLOD = 2,0, α = 0,51) on 8q12.2. Nämä kaksi lähellä huippua olivat 11,2 cm: n (8,1 Mb) erilleen.

Lopuksi analysoidaan yhdistys sisällä 1-HLOD-tuki välein ympäröivä jokaisen kytkennän huipun kanssa HLOD 3,0 Ylimääräisen Colon CFR tapauksissa (N = 1176) ja hallintalaitteet (N = 997). Vuonna 4q21.21, jotka osoittivat todisteita nostolaitteen nuoremmissa ikä diagnoosin perheitä, nostolaite SNP rs10518142 osoittaneet todisteita yhdistyksen; kuitenkin, rs12643573, joka on 2 cm: n loppupään, osoitti jonkin verran todisteita yhdistyksen (OR 1,64, p = 5,4 × 10

-5; suvussa positiivinen OR 1,82, p = 1,0 × 10

-4) (Kuva S3 ). At rs1477798 in 15q22.31 jotka osoittivat todisteita sidos klinikalla-pohjainen, suuremmille perheille, nimellisesti merkittävä tapaus-verrokki havaittu yhteyttä (OR 1,16, p = 0,04), joka oli hieman vahvistunut tapauksia CRC suvussa (OR 1,24, p = 0,03); kuitenkaan merkittävää eroa riskin suvussa havaittiin ja yhdistysten olivat kaukana genominlaajuisten merkittäviä. Mikään muu yhteenliittymien huomautuksen havaittiin.

Keskustelu

tulokset tämän genominlaajuisten seulonnalla antaa vahvaa näyttöä neljän previously- ilmoittamattoman CRC alttiuslokukset. Erityisesti olemme tunnistaneet alueen at 4q21.1 perheiden nuorempien keski-ikä diagnoosin (määräävä HLOD = 4,51) ja arvioi, että 84% näistä perheistä oli sidottu. 1-HLOD-tuki välein tämän alueen, 16 cm (139 cm 155 cm) ulottuu 8,7 Mb, sisältää useita tunnettuja geenejä kuten

naaa

.

naaa

koodaa N-acylethanolamine-hydrolysointiaktiivisuuden entsyymiä ja on osoitettu ilmaistaan ​​erilaisissa ihmisen kudoksissa kuten paksusuoli- [47]. Monet geenien ylävirtaan ja alavirtaan

naaa

kuuluvat kemokiiniperhe jotka ryhmittyvät 4q12-21 alueella. CXC-kemokiinit moduloida kasvain käyttäytymistä angiogeneesin säätelyyn, aktivointi kasvain immuunivasteen, ja suora stimulaatio kasvaimen leviämisen autokriinisellä tai parakriinisellä tavalla [48].

Kaikista perheet, näyttöä sidos oli nähdään 12q24.32 (HLOD = 3,60), joiden arvioitu 48% perheistä liittyy tässä lokuksessa (1-HLOD-tuki välein 14 cm [276 cm 290 cM] kattavat 1,3 Mb). Tämä alue sisältää neljä tunnettuja geenejä (

TMEM132C

,

SLC15A4

,

GLT1D1

, ja

TMEM132D

), neljä hypoteettinen geenit (

LOC100128554

,

LOC387895

,

LOC440117

, ja

FLJ37505

), ja yksi microRNA (

MIR3612

). Neljä tunnettuja geenejä tällä alueella ovat konservoituneita koira, hiiri, ja kanaa ja joissakin tapauksissa, seeprakala ja Arabidopsis. Yksi näistä transmembraaniproteiineja (TMEM132D) tiedetään ilmaistaan ​​kypsä oligodendrocytes [49], mutta vähän muuta tiedetään joko toiminto tai patologian, kuten pätee myös

GLT1D1

(glykosyylitransferaasia 1 domeenin, joka sisältää 1) ihmisissä. Jäsenet SLC15 (liuenneen aineen kantaja perheen 15) perhe ovat elektrogeeninen kuljettajat lyhytketjuisten peptidien erilaisiin soluihin [50]. Todisteita sidoksen 15q22.31, jossa on 1-HLOD-tuki välein 38 cm (78 cm-116 cm), joka ulottuu 12,9 Mb, oli erityisen selvää perheiden kirjoittautunut korkean riskin klinikoilla tai neljän tai useamman sairastuneiden yksilöiden (määräävä HLOD = 3.15). Tämä on suuri geeni-rikas alue ja sisältää monia tunnettuja geenejä kuten

MEGF11

ja

RAB11A

. Hyvin vähän tiedetään

MEGF11

[51].

RAB11A

on RAS onkogeeni perheenjäsen ilmaistu tuumorisolulinjoja ja ehdotti olla mukana kalvokuljetuksessa [52]. Lopuksi, perheiden vain kaksi vaikuttaa yksilöiden, 1-HLOD-tuki välein 12 cm (126 cm-138 cm) kattaa 5 Mb (8q13.2, resessiivinen HLOD = 3.02) ja sisältää enimmäkseen pseudogeenien. Erityisesti

SULF1

tällä alueella on ehdotettu moduloimaan signalointia hepariinia sitovat kasvutekijät, ja downregulation edustaa uutta mekanismia, jolla syöpäsolut voivat parantaa kasvutekijän signalointi [53].

kuten kaikki monimutkaisia ​​sairauksia, CRC on heterogeeninen ja todennäköisesti johtuu useiden osittain penetrant alttiusalleelien sekä ei-geneettiset tekijät. Voidakseen maksimoida voima havaita sidos, pyrimme lisäämään geneettistä homogeenisuuden ryhmittelemällä perheet samankaltaisia, mahdollisesti geneettisesti ajettu ominaisuuksia, kuten ikä diagnoosin, klinikka-pohjainen toteaminen, ja määrä vaikuttaa perheenjäsenten [5]. Useat muut ryhmät ovat ottaneet samanlaista alijoukkoon lähestymistapaa, raportointi näyttöä CRC nostolaitteen tietyillä alueilla keskuudessa perheen subsets [54]. Täällä liittyvät alueet 4q21.1 ja 8q13.2 tulla ilmi vasta siinä perheet nuorempi keski-ikä diagnoosin ja vain kaksi asianosaisille, vastaavasti, ja 15q22.31 huippu ehdotti analyysi kaikista perheistä vahvistui harkitsee klinikan perustuva tai suurperheet vain. Kaksi huomioiden erityisesti varmuuden käytöstä tämän osajoukon lähestymistapaa: ensin, osajoukot ennustettu eriytyminen analyysi on todennäköisemmin geneettinen (nuorempi ikä diagnoosin, klinikka-pohjainen) osoitti suurempaa näyttöä sidos; ja toiseksi, huippu joukossa pienempiä perheitä (sisarus paria) tunnistettiin käyttäen väistyvä malli.

Muut CRC sidos skannaa ovat raportoineet todisteita sidoksen 3q21-24 ja 9q22.2-31.2 useammassa kuin yhdessä tutkimuksessa ( Taulukko S3) [18] – [20], [22] – [26], [54]. Todisteet linkitys 3q raportoitiin ensimmäisen kerran 12 suurperheiden jossa HLOD pisteet 3,10 (NPL = 3.40) [20], jonka jälkeen riippumattoman tutkimuksen 30 Ruotsin perheiden klo 65 cm alueelle, jota reunustavat markkereita D3S1558 ja D3S3592 kromosomissa 3q13 0,31-27,1 päällekkäisiä aikaisemman raportin [24]. Toinen tutkimus, joka keskittyi MSS perheiden nimenomaan osoitti todisteita sidoksen tässä 3q alueella, jonka HLOD 1,49 [26]. Wiesner

et al

[18] yksilöitiin sidos huippu kromosomissa 9q22.2-31.2 alue (p = 0,00045) 53 MSS suvuissa, joissa vähintään kaksi sisarusta oli diagnosoitu paksusuolen syöpä iän 64 tai nuorempi. Myöhemmin sidos huippu, reunustaa markkereita D9S283 (80 cm) ja D9S938 (104 cm), oli kaventunut 7,7 cM kolme muut tutkimukset [21], [22], [25]. Nykyisessä tutkimuksessa olemme havainneet sidos tällä 9q22 alueen joko hallitseva tai resessiivinen malleja. Mikään muu aiemmin julkaistu sidos alueilla (1p31.1, 4q31.3, 7q31.1, 15q14-22 ja 17p13.3 [23], [54]) ilmeni merkkejä sidoksen HLOD 2,0 tai korkeampi Tutkimuksessamme vaikka jotkut alueet kanna HLODs lähellä 1,0 (taulukko S3).

Useat tekijät tästä tutkimuksesta ovat ainutlaatuisia joukossa CRC genominlaajuisten sidos-skannaukset. Ensinnäkin, meidän on suurin tutkimus, mikä oli korkeampi voima havaitsemiseen. Toiseksi väestömme mukana vain perheet mitään todisteita MMR puutos. Vain kaksi pienempää tutkimuksessa keskityttiin pMMR perheisiin [18], [26]. Tässä suhteessa meidän lähestymistapa tutkii useita pMMR perheiden pystyimme tunnistamaan erityiset linkage alueita tämän alaryhmä perheitä, jotka tiedetään eroavat kliinisesti päässä dMMR perheiden ja eivät johdu MMR mutaatioista [55] – [57]. Toisin kuin jotkut ennen tutkimuksia, me mukana MSI-L perheitä (N = 15) analyysimme, koska sukulaisuuden tämä fenotyyppi dMMR tauti ei tunneta; kaikilla alueilla, tulokset eivät eronneet kun analyysit toistettiin jättäminen näiden perheiden. Lopulta kaksi merkittävintä alueen raportoitu tässä osoitti vastaavia NPL tulokset näillä alueilla.

Useat GWAS on raportoitu erittäin monistaa matala-penetrance loci [10] – [17], mukaan lukien meta-analyysi kymmenen riippumattomia tutkimuksia (11067 tapausta ja 12517 kontrollit) joka monistaa kahdeksan aiemmin raportoitu yhdistykset [46]. Suhteessa neljä sidos alueiden raportoitu täällä, lähin raportoitu GWAS yhdistys on kromosomissa 12q24 (rs7315438) [46] 3 Mb pois meidän huippu HLOD. Ei ole yllättävää, että GWAS ja sidos analyysit saattavat tunnistaa eri loci johtuen toisiaan täydentävät vahvuudet kunkin lähestymistavan ja todisteet, monien syöpien, että familiaalinen ja ei-familiaalinen tautimuodoille eivät useinkaan näytä vaikutti reittejä yhteistä. Tätä tukevat laajalti analyysimme yhdistyksen sisällä nostolaitteen alueiden raportoitu täällä. Huolimatta houkuttelevuutta kahden osuma hypoteesi, peräsuolen syöpä on merkittävä poikkeus ohjeeseen keskuudessa aikuisten syövistä, pikemmin kuin sääntö:

APC

on keskeinen määräävässä familiaalinen oireyhtymä ja usein mutatoitunut somaattisesti vuonna ei-familiaalinen tauti [58]. On samanlainen kuvio liittyy MMR geeneissä: ne mutatoitunut ituradan saaneiden Lynch oireyhtymä, ja

MLH1

, ainakin, on usein hyper-metyloituja ei-familiaalinen syöpä.

Yhteenvetona, nämä tulokset viittaavat uusien CRC alttius kromosomeissa 4q21, 8q13, 12q24 ja 15q22. Vahvistustestejä tutkimuksia tarvitaan, mukaan lukien kohdennettu sekvensointi ja tiheä kartoitus tunnistaa sidoksen alueille. Kohdennettu sekvensointi Näiden alueiden tunnistamisen helpottamiseksi uusia variantteja, voidaan hukata kytkentäanalyysia, kun taas hienoksi kartoitustutkimuksesta kaventaa alue kiinnostaa tutkittava. Lisäksi yhdistäminen sidos tietojen useiden genominlaajuisten skannaa tulisi sallia hienoksi tason analyysi poikkeavien tulosten poikki perheen kokoelmista. On selvää, tästä työstä ja toisten työn että useita lokuksen osallistuvat yhä alttius CRC perheissä ja että perhe perustuvat tutkimukset ovat edelleen kriittinen ja luonnehdinta näiden loci.

tukeminen tiedot

Kuva S1.

Alkuperä arviointi käyttäen Eigen Analysis. EIGENSTRAT käytettiin tarkistaa etnisten samankaltaisuus liittyvä yksilöitä 544 perheet perustuvat itse raportti ja arvioida etnisyyden yksilöiden puuttuu etnisyys. Kaksi ensimmäistä pääkomponentit piirretään mukaan (A) Itse ilmoitettu etnisyys ja (B) Geneettisesti-päätellä etnisyys joka osoittaa ympyrän näytteistä analysoidaan sidos.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0038175.s001

(DOCX) B Kuva S2.

Genominlaajuiset Linkage Scans of White pMMR perhe Ryhmät kanssa HLOD 3,0. Genominlaajuisten sidos skannaa kolme valkoista pMMR perheille kanssa HLODS 3,0. Sininen viiva HLODs alla hallitseva malli ja punainen viiva kuvaa HLODs alla väistyvä malli. (A) Perhe keskimääräinen ikä diagnoosin ≥50 vuotta (N = 298). (B) Perheet 3 asianosaisille (N = 89). (C) Population-pohjainen perheet (N = 189). (D) Perheet tuntematon toteaminen (N = 79).

Doi: 10,1371 /journal.pone.0038175.s002

(DOCX) B Kuva S3.

Regional Association Plot peräisin Population-pohjainen peräsuolen syövän Case Ohjaus Analysis 4q21.1.