Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tavoitteet

Vaikka tyypin 2 diabetes on tunnettu riskitekijä haimasyövän olemassaolo yhteinen geneettinen alttius ei juuri tunneta. Arvioimme, onko raportoitu geneettinen riski variantteja joko sairauden saapuvat genomin laajuinen yhdistys tutkimukset vastavuoroisesti antaa alttius.

Methods

Data, joka syntyi edellisessä genomin laajuinen yhdistys tutkimukset (Geneve tyyppi 2 diabetes; PanScan) on saatu National Institutes of Health tietokanta genotyypit ja Fenotyypit (dbGaP). Käyttämällä PanScan aineistot testasimme assosiaatiojärjestely 38 varianttien 37 genomialuetta tiedetään olevan herkkiä tekijöitä tyypin 2 diabetekseen. Olemme edelleen tutki tyypin 2 diabetes varianttien altistaa haimasyövän riskiä ositettu diabetes tila. Vastaavasti tutkimme yhdistys neljäntoista haimasyövän alttius variantteja kahdeksan genomialuetta Geneven tyypin 2 diabeteksen aineisto.

Tulokset

neljä uskottava yhdistysten diabeteksen varianttien ja haimasyövän riski havaittiin hyvin merkitsevyystasolla kynnys p = 0,05, ja yksi haimasyövän herkkyys variantti liittyy diabetes riskin kynnyksellä p = 0,05, mutta mikään säilyi merkitsevänä korjauksen jälkeen monivertailuja.

Johtopäätös

tällä hetkellä tunnistettu GWAS alttius vaihtoehdot ovat todennäköisesti selittää mahdollinen yhteinen geneettinen etiologia välillä tyypin 2 diabeteksen ja haimasyövän.

Citation: Wu L, Rabe KG, Petersen GM (2015) Do liittyvät muunnelmat alttius haimasyöpä ja tyyppi 2 diabeteksen Vastavuoroisesti vaikuttaa riski? PLoS ONE 10 (2): e0117230. doi: 10,1371 /journal.pone.0117230

Academic Editor: Xifeng Wu, MD Anderson Cancer Center, Yhdysvallat |

vastaanotettu: 12 elokuu 2014; Hyväksytty: 03 marraskuu 2014; Julkaistu: 06 helmikuu 2015

Copyright: © 2015 Wu 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

Data Saatavuus: Tietoja on saatavilla alkaen DbGaP portaalin ja voidaan päästä liittymisen: phs000091.v2.p1.

Rahoitus: Tätä työtä tuki National Cancer Institute (P50CA102701) [www.cancer.gov/] GMP, National Cancer Institute (R01CA97075) [www.cancer.gov/] GMP, ja National Center for edistäminen Translational Sciences (TL1TR000137) [www.ncats.nih.gov/] ja LW. 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

on pitkään tunnustettu, että tyypin 2 diabetes (tyypin 2 diabetekseen) on riskitekijä kehittämiseksi haimasyövän (PAC). Meta-analyysi 17 tapaus-verrokki ja 19 kohortti tai sisäkkäisiä tapaus-verrokki-tutkimuksissa havaittiin, että yhdistetty kerroinsuhde (OR) oli 1,82 PAC riskin keskuudessa diabeetikoilla verrattuna nondiabetic aiheista [1]. Toinen meta-analyysi tukivat päätelmää, että pitkäaikainen diabetes on vähintään 5 vuoden ajan on RR 2,0 (95% CI, 1,2-3,2) kehittämiseksi Pac [2]. Äskettäin tutkimuksen, jossa analysoidaan 15 tapausverrokkitutkimukset päässä Haimasyöpä Asia-Control Consortium (PanC4) havaitsi, että OR diagnoosi diabeteksen kahden tai useamman vuoden ennen diagnoosia PAC (pitkäaikainen diabetes) on 1,90 (95% CI: 1,72-2,09), ja tällainen yhdistys vielä kestää vähintään 20 vuotta sen jälkeen, kun diabetes diagnosoitiin (OR = 1,30, 95%: n luottamusväli 1,17-2,03) [3]. Siten pitkäaikainen diabetes voi lisätä riskiä sairastua pac. Mielenkiintoista, väestöpohjaisen tapauskontrollitutkimuksessa todettu, että ensimmäisen asteen sukulainen historia Tyypin 2 diabeteksen liittyy lisääntynyt riski PAC (OR 1,95, 95% CI 1,23-3,09) [4]. Jokainen taustalla linkki selittää näitä havaintoja ei tunneta. Koska huomautuksia suvussa, yksi potentiaalinen selitys on, että on olemassa yhteinen geneettinen etiologia riski sekä tyypin 2 diabetekseen ja Pac. Kanssa merkittävä tutkimusinvestointien geneettinen analyysi molempien tautien, erityisesti genomin laajuinen yhdistys tutkimukset (GWAS), on nyt mahdollista testata onko raportoitu geneettinen alttius variantteja saattavat olla rakenteellisesti liittyy riski joko kunnossa.

GWAS on muotoilu, joka pyrkii agnostically tunnistaa geneettinen alttius monimutkaisia ​​sairauksia [5]. Tämän tutkimuksen suunnittelu on laajalti käytetty tyypin 2 diabetekseen ja PAC, ja monet geneettinen alttius variantit on tunnistettu [6,7]. Esimerkiksi GENEVA Geenit ja ympäristö aloitteita tyypin 2 diabeteksen tutkimuksen, joka sisältää Nurses ’Health Study (NHS) ja Ammattilaisille seurantatutkimuksessa (HPFS) osajoukkoja, osaltaan ymmärtämään geneettinen alttius tyypin 2 diabetekseen [8]. PanScan tutkimuksissa koostuu PanScan 1, PanScan 2, ja PanScan 3, ovat raportoineet kahdeksan alttiuslokukset PAC [9,10,11].

arveltu, että alttius variantit tunnistetaan vaikka nämä julkaistut GWAS osaltaan yhteinen etiologia. Tutkittaessa yhdistyksen välillä Tyypin 2 diabeteksen alttius varianttien ja Pac riskiä käyttämällä PanScan 1 aineisto raportoitu kolme vaihtoehtoa, jotka liittyivät Pac riski [12]. Kuitenkin tässä tutkimuksessa ei vahvista havainnoistaan ​​käyttämällä itsenäinen aineisto. Associations välillä Pac alttius varianttien ja Tyypin 2 diabeteksen riskiä ei arvioida, mikä rajoittaa tiedon mahdollisesta roolista näiden GWAS johdettujen variantit jaettuja verestä. Arvioida järjestelmällisesti tähän kysymykseen, olemme analysoineet yhdistetyn PanScan 1 ja 2 tiedot sen arvioimiseksi, Tyypin 2 diabeteksen alttius variantteja voi altistaa Pac riskiä. Lisäksi, koska noin 15% haimasyövän potilailla on diagnosoitu diabetes kahden tai useamman vuoden ennen kuin syöpä diagnoosi [3], oli kiinnostavaa arvioida, onko yhdistyksen välillä Tyypin 2 diabeteksen alttius varianttien ja PAC riskiä voidaan eriytetään diabetes tila tutkituista yksilöitä. Meillä on siis suoritettu ositettu analyysi perustuu diabetes asemasta (erottuvan pitkäaikainen diabetes eikä diabetes). Sitten käytimme Geneven tyypin 2 diabeteksen aineistoja voidaan arvioida, onko raportoitu PAC alttius variantteja liittyy riski tyypin 2 diabetekseen. Yleinen Tutkimusasetelma on esitetty kuvassa. 1.

Erilliset vertailuja tarkasteltiin tyypin 2 diabetekseen SNP PanScan aineistot ja tutkittiin Pac SNP Geneven Tyypin 2 diabeteksen aineisto.

Materiaalit ja menetelmät

genotyyppi tiedot

kaksi julkisesti saatavilla GWAS aineistoja Geneve tyypin 2 diabeteksen ja PanScan saatiin läpi dbGaP [13] tutkimaan hypoteesia.

PanScan sisältyvät genotyyppejä tuotetaan kahdessa vaiheessa: PanScan 1 ja PanScan 2 (http: //www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs000206.v3.p2). Lyhyesti, PanScan 1 koostui 12 mahdollisille kohorttitutkimuksessa ja Mayo Clinic tapauskontrollitutkimuksessa. Illumina HumanHap550v3.0 genotyypityksen alustan genotyyppi 558542 SNP. Genotyypin in PanScan 2 täydennetty PanScan 1 8 tapausverrokkitutkimukset päässä PanC4. Illumina Human610_Quadv1_B genotyypityksen alustan genotyyppi 581188 SNP. Ikä, sukupuoli, tutkimuspaikan, ja kilpailu koostui saatavilla kovariaatin tietoja. Mayo Clinic osajoukko peräisin PanScan 1 ja 2 käsitti 654 tapausta ja 618 valvontaa, ylimääräisiä kovariaattina tiedot: tupakointi asema, ensimmäisen asteen suvussa syöpää, painoindeksi (BMI), ja diabetes asema [14].

Geneven geenien ja ympäristön aloitteita tyypin 2 diabeteksen tutkimus käsitti GWAS tuottamien tietojen avulla NHS ja HPFS- ikäryhmät. Tämä aineisto (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs000091.v2.p1) sisältyy kaksi osajoukot: NHS (1581 tapausta ja 1810 tarkastukset), ja HPFS- (1164 tyypin 2 diabeteksen tapauksissa ja 1338 tarkastukset, ja 68 tapauksessa epävarmojen diabeteksen tyyppi). Molemmat tutkimukset käytetty Affymetrix Affy_6.0 genotyypityksen alustan ja 934940 SNP genotyypattiin. Käytettävissä covariates sisältyy suvussa diabetes, korkea verenpaine, korkea veren kolesteroli, tupakointi, fyysinen aktiivisuus, ikä, painoindeksi, alkoholin nauttiminen, rasvan saanti toimenpiteitä, magnesiumin saanti, viljan kuitua, hemin raudan, glykemiakuorma, ja sukupuoli.

Laadunvalvonta suodattaa

PanScan genotyyppitietoja oli suodatettu aikaisemmin puhelun hinnan, sukulaisuuden, valvonta, joka tuli tapauksia, ja sukupuolikromosomi poikkeavuuksia. Jos kaksoiskappaleet genotyypattiin, yksilö, jolla on suurempi puhelu korko on käytetty. Lopullinen analyysi sisältyi 3360 tapauksissa ja 3468 tarkastuksia yhdistetyssä PanScan tiedot. Mayo Clinic osajoukko analyysi koostui 63 tapauksissa ja 23 valvonnan pitkäaikainen diabetes ryhmä (a diabetes diagnoosi 2 tai useamman vuoden aikaisemmin kuin diagnoosi haimasyöpä tapauksiin, tai 2 tai useamman vuoden aikaisintaan Rekisteröitymispäivämäärä valvontaa) , ja 448 tapausta ja 557 valvontaa ilman diabetesta.

Geneve aineistot oli esisuodatettava sukupuolen kromosomi poikkeavuudet, näyte identiteetti, ja soita korko. Olemme edelleen suodatetaan suhteuttaminen näytteen ja Hardy-Weinberg tasapaino (HWE) variantteja tutkittu sekä NHS ja HPFS- sarjaa. Sillä HPFS- me lisäksi suodatettu pois potilailla, joilla on epävarma diabetesta tila. Lopullinen näyte analyysimme käsitti 1579 tapauksissa ja 1801 tarkastuksia NHS setti (kaikki naaraat), 1162 tapauksia ja 1336 tarkastuksia päässä HPFS- setti (kaikki miehiä), yhteensä 2741 tapausta ja 3137 tarkastuksia.

Geneettinen Variant Selection

Kolmekymmentäkahdeksan Tyypin 2 diabeteksen herkkyyden SNP [8,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25] ja 14 Pac alttius SNP [9, 10,11] julkaistuista GWAS sisältyivät analyysimme. Kolmekymmentä-seitsemän 38 Tyypin 2 diabeteksen alttius variantteja ja viisi 14 Pac alttius variantteja oli genotyyppi ja olivat saatavilla PanScan aineistot ja Geneve Tyypin 2 diabeteksen aineistoja, vastaavasti. Edustaa variantteja, joita ei siepattu GWAS data, me vangiksi genotyyppi tunnistamalla SNP korkea LD (r

2 0,5) määritettynä Haploview [26]. Jos useita variantteja tunnistettiin muunnelmaa kiinnostava ole GWAS, SNP kanssa pienin p-arvo valittiin edustavan yhdistyksen.

Tilastollinen analyysi

Ehdoton monimuuttujasäätöjen logistinen regressio olettaen lisäaine mallia käytettiin yhdistyksen analyysit. Käytettävissä kovariaatit oikaistiin analyysien. Yhdistysten saavuttaa p = 0,05 kynnys, joka on Bonferronin korjaus tehtiin säätää useita vertailuja. Tarkemmin sanottuna PAC aineisto analyysi, kynnys 0,05 /37 = 0,0014 käytettiin koska kaikki 38 vaihtoehdot 37 genomialuetta testattiin; varten Tyypin 2 diabeteksen aineisto analyysi, kynnys 0,05 /6 = 0,008 käytettiin vuodesta 11 variantteja 6 genomisesta loci testattiin. Lisäksi korjaus vääriä löytö määrä (FDR) suoritettiin arvioimaan merkitystä [27].

PanScan tiedot, covariates mallissa mukana ikä, sukupuoli, tutkimuspaikan, genotyyppisten race (Eigenstrat pääkomponentit 1 ja 2), ja muut merkittävät pääkomponenttien. Olemme edelleen suoritti kerrostunut analyysi Mayo Clinic osajoukko mukaan diabetes tila tutkia, onko Tyypin 2 diabeteksen alttius variantit on erityinen vaikutus joko (1) pitkäaikainen diabeetikko Pac potilaalla (tapaukset, jotka olivat pitkäaikainen diabetes 2 tai useamman vuoden ennen diagnoosi haimasyövän) vs. pitkäaikainen diabeetikko Pac valvontaa, tai (2) PAC tapausten ja kontrollien ilman diabetesta.

Geneven tyypin 2 diabeteksen aineistoja, teimme vastaavia oikaistun analyysin. Kovariaatit mallissa mukana ikä, pääkomponentit (ensimmäinen kaksi komponenttia käytettiin NHS ja 20 komponentteja käytettiin HPFS), suvussa esiintyvä diabetes, korkea verenpaine, korkea veren kolesteroli, tupakointi, fyysinen aktiivisuus, painoindeksi, alkoholin nauttiminen , rasvan saanti toimenpiteitä, magnesiumin saanti, viljan kuitua, hemin raudan, ja glykeeminen kuorma. Koska NHS ja HPFS- asettaa kukin sisälsi yhden sukupuolen, emme sisällyttämään sukupuolten kovarianssina analyyseissä on erillistä mutta mukana sukupuolen yhdistelmän.

Kaikissa analyyseissä, kerroinsuhde (OR) ja 95%: n luottamusväli (CI) laskettiin käyttäen Plink (https://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/) [28].

tulokset

Tyypin 2 diabeteksen SNP ja haiman syövän riski PanScan aineistot

Kaikki 38 Tyypin 2 diabeteksen alttius variantteja, jotka oli raportoitu kirjallisuudessa sisällytettiin analyyseihin joko havaittu GWAS data (n = 37) tai edustettuina SNP korkea LD (n = 1). Saadut tulokset yhdistettiin PanScan aineistot on esitetty taulukossa 1.

yhdistetyn datan, neljä-SNP: itä, jotka liittyvät Pac riski. Näihin sisältyy kaksi vaihtoehtoa,

FTO

rs8050136 (OR = 1,08, 95% luottamusväli 1,01-1,16, p = 0,03) ja

BCL11A

rs243021 (OR = 0,90, 95% CI 0,84-+0,97, p = 0,005), joka vahvisti raportoitu tulokset PanScan 1 data (samaan suuntaan ja samanlainen vaikutus koko) [12]. Kaksi muuta varianttia äskettäin tunnistettiin

JAZF1

rs1635852 (OR = 0,9, 95% luottamusväli 0,84-0,96, p = 0,003) ja

GCK

rs4607517 (OR = 1,11, 95% CI 1,01 -1,21, p = 0,03). Vuonna PanScan 2 aineisto (tuloksia ei ole esitetty), kolmen SNP: (rs1387153, rs243021, ja rs8050136) aikaisemmin tunnistettu PanScan 1 [12] ei replikoida.

Kun kerrostamiselimen diabetes asema Mayo Clinic osajoukko havaitsimme viisi merkitseviä p = 0,05 tasolla. Keskittyminen pitkäaikainen diabeetikko PAC tapausten ja kontrollien tunnistimme

SLC30A8

rs13266634 (OR = 4,92, 95% luottamusväli 1,71-14,2, p = 0,003). Keskittyminen PAC tapausten ja kontrollien ilman diabetesta tunnistimme

DGKB-TMEM195

rs2191348 (OR = 1,23, 95% luottamusväli 1,03-1,47, p = 0,02),

KCNQ1

rs231362 (OR = 1,24 , 95% luottamusväli 1,00-1,53, p = 0,046),

ADCY5

rs2877716 (OR = 1,28, 95% luottamusväli 1,05-1,58, p = 0,02) ja

BCL11A

rs243021 (OR = 0,83 , 95% luottamusväli 0,69-0,99, p = 0,04) (taulukko 2).

Kaiken neljä jalkapalloliittoa PanScan sarjaa saavutti tilastollisen merkitsevyyden kynnysarvon p = 0,05. Kuitenkaan mikään niistä olivat merkittäviä korjauksen jälkeen monimuuttujille käyttäen Bonferronin korjausta ja FDR korjaus.

Association tyypin 2 diabetes

Niistä 14 raportoitu PAC alttius variantteja, 11 genotyypattiin vuonna Geneve diabetes GWAS (n = 5) tai edustivat SNP korkea LD (n = 6). Vaihtoehdot

ABO

rs505922,

PDX1

rs9581943 ja

TERT

rs2736098 eivät jää näitä aineistoja. Vain yhdistyksen välillä

LINC-PINT

rs6971499 ja Tyypin 2 diabeteksen riski näytti merkitsevä p = 0,05 tasolla yhdistetyssä aineisto NHS ja HPFS- kuitenkin, se ei enää ollut merkittäviä korjauksen jälkeen monimuuttujille (taulukko 3).

keskustelu

aiempien tulokset osoittivat suhdetta Tyypin 2 diabeteksen ja Pac, me arveltu yhteinen geneettinen etiologia. Käyttämällä julkaistu GWAS tiedot, testasimme yhdistyksen välillä raportoitiin Tyypin 2 diabeteksen alttius variantteja ja Pac riski, samoin kuin yhdistyksen välillä raportoitiin PAC alttius variantteja ja Tyypin 2 diabeteksen riski. Analyysit osoittivat, että vain yksi PAC herkkyys variantti liittyi Tyypin 2 diabeteksen riski heikolla merkitsevyystasolla; Samoin oli vain heikkoja assosiaatioita Tyypin 2 diabeteksen alttius varianttien ja Pac riski. Yhdistykset, löydettyjen merkitys kynnyksellä p = 0,05 tuli ei merkittävää oikaistu monivertailuja. Emme ei myöskään jäljitellä tahansa kolmesta Tyypin 2 diabeteksen SNP päässä PanScan 1 aineisto analyysi PanScan 2 aineisto.

Yksi suunnittelu vahvuus Tutkimuksemme on, että voisimme tehdä alustava kerrostunut analyysit diabeteksen tilan PAC tapauksissa ja säätimet arvioida, assosiaatioita Tyypin 2 diabeteksen alttius varianttien ja Pac riski eroavat diabetes historiaa. Emme löytäneet yhdistysten merkittävää, vaikka yksi potentiaalinen yhdistys osoittaa suhteellisen suuri vaikutus koko (rs13266634, OR = 4,92). Olemme diskontattu suuri vaikutus koko rs13266634 koska se johtui todennäköisesti alaryhmään otoskoot 63 tapauksissa ja 23 ohjaa, ja taajuus vähäinen alleelin (T) on verrokeilla ei ollut yhteneväinen raportteja koko väestössä (0,46 vs 0,29). Näytteen koko PAC tapausten ja kontrollien ilman diabetesta (448 tapausta ja 557 kontrollit), oli todennäköisesti underpowered samoin, mutta havainnot

DGKB-TMEM195

rs2191348,

KCNQ1

rs231362,

ADCY5

rs2877716 ja

BCL11A

rs243021 voi edellytä lisäarviointia suuremmista tutkimuksista.

Tutkimuksemme on muita rajoituksia. Emme arvioi alttius muunnokset kandidaattigeenifragmenttikloonien assosiaatiotutkimuksilla. Monet biologisesti uskottava ehdokas geenejä on raportoitu liittyvän tyypin 2 diabetekseen ja Pac eri tutkimuksissa [29,30]. On kuitenkin hyvin tunnettua, että replikointi korko SNP johdetaan kandidaattigeenin yhdistys suunnittelu on suhteellisen alhainen [6]. Niinpä sen sijaan testin muunnelmia, joita ei ole aina osoitettu liittyvän sairauden riskin, keskityimme GWAS johdettu alttiuteen SNP jotka johdonmukaisesti monistaa.

Yksi mahdollinen selitys näille tuloksille on, että vaihtoehdot me analysoidaan GWAS tutkimukset osuus on vain vaatimaton geneettinen alttius sairauden riskin. Saattaa silti olla geenipaikkojen yli näiden GWAS johdettuja SNP, joka voisi olla rooli, joka yhdistää nämä kaksi tautia. On myös todennäköistä, että suurin osa jaetun etiologiaa PAC ja tyypin 2 diabetekseen liittyy muita tekijöitä yli geenien tasolla, kuten lihavuuden, epigeneettiset tai ympäristötekijöihin. Jaettu perhepiirissä saattaisi selittää havaitun yhdistyksen välillä suvussa diabetesta ja haimasyövän riskiä. Täydentävät geneettisten menetelmien, kuten perhe-pohjainen sidos tutkimuksiin tai suurikapasiteettisten sekvensointi tutkimuksia, voi tarjota vaihtoehtoja luonnehtia mahdollisia yhteisiä geneettisiä etiologiaa kaksi ehtoa, ja voivat paljastaa uusia yhdistyksiä tai vuorovaikutuksia.

Yhteenvetona me havaitsi, että GWAS johdettuja herkkyyden vaihtoehdot eivät selitä mahdollinen yhteinen geneettinen etiologia Pac ja tyypin 2 diabetekseen. Emme raportoi mielenkiintoisia yhdistyksiä, jotka voivat oikeuttaa jatkotutkimuksia käyttäen riippumattomia aineistoja kanssa suurempi otoskoko.

Kiitokset

Kiitämme Martha Matsumoto ja Sarah Perkins apunaan PanScan tietojen valmistelu. Kirjoittajat myös kiittää tutkijat ja osallistujat Haimasyöpä Cohort Consortium (PanScan), Haimasyöpä Asia-Control Consortium (PanC4) tutkimukset, ja Geneven geenien ja ympäristön aloitteita tyypin 2 diabeteksen tutkimuksen. DbGaP tarjotaan pääsy aineistoja (dbGaP Study liittymistä: phs000091.v2.p1).