Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Human telomeres, tandem TTAGGG nukleotidin päissä kromosomit, ovat olennaisia ​​ylläpitämiseksi genomista eheys ja vakaus. Tulokset aiempien epidemiologisissa tutkimuksissa noin yhdistys telomeeripituuden kanssa paksusuolisyövän riskin (CRC) ovat olleet ristiriitaisia.

Methods

A case-control tutkimus tehtiin Han väestön Wuhan, Keski-Kiinassa. Suhteellinen telomeeripituuden (RTL) mitattiin ääreisverivalkosolut (PBL: t) käyttäen kvantitatiivista reaaliaikainen polymeraasiketjureaktio (PCR) in 628 CRC tapauksissa ja 1256 iän ja sukupuolen taajuus sovitetun syöpää vapaa valvontaa. Kertoimet suhde (OR) ja 95%: n luottamusväli (95% CI) laskettiin käyttäen ehdoton logistisen regression malleja arvioida yhdistyksen välillä RTL ja CRC riskiä.

Tulokset

käyttäminen mediaani RTL vuonna valvontaa kuin cutoff, yksilöiden lyhyempi RTL liittyi merkittävästi kohonnut CRC (oikaistu OR = 1,27, 95% CI: 1,05-1,55). Kun osallistujat olivat edelleen luokitella osaksi 3 ja 4 ryhmään mukaan tertile ja kvartiilin RTL arvot valvonnan merkittäviä suhteita olivat vielä havaittu lyhyempi RTL ja lisääntynyt CRC riski (OR per tertile = 1,13, 95% CI: 1,00-1,28,

P

suuntaus = 0,045; OR per kvartiili = 1,12, 95% CI: 1,03-1,23,

P

trendi = 0,012). Vuonna kerrostunut analyysit, merkitsevästi yhteydessä lyhyempi RTL ja lisääntynyt CRC riski havaittiin naisilla, yksilöiden alle 60 vuotias, tupakoimattomia ja koskaan juovat.

Johtopäätökset

Tässä tutkimuksessa todettiin, että lyhyen telomere pituus PBL: issä oli merkitsevästi liittyy suurentunut riski CRC Kiinan Han väestö. Lisävalidointia suurissa tulevaisuudentutkimusta ja tutkimus biologisen mekanismeja ovat perusteltuja.

Citation: Qin Q, Sun J, Yin J, Liu L, Chen J, Zhang Y, et al. (2014) telomeeripituuden in ääreisverivalkosolut liittyy paksusuolisyövän riskin Kiinan Population. PLoS ONE 9 (2): e88135. doi: 10,1371 /journal.pone.0088135

Editor: Valli De Re, Centro di Riferimento Oncologico, IRCCS National Cancer Institute, Italia

vastaanotettu: 20 marraskuu 2013; Hyväksytty: 05 tammikuu 2014; Julkaistu: 03 helmikuu 2014

Copyright: © 2014 Qin et ai. 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 National Natural Science Foundation of China (NSFC-81172752, ja NSFC-81172754). 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

Human telomeerit ovat tandem TTAGGG nukleotidin, että korkki päät eukaryoottisten kromosomi varret [1], [2]. Telomeres taitetaan silmukkarakenteista ja olla tärkeä rooli ylläpitää genomista rakenteellisen eheyden ja vakauden estämällä kohtalokas tapaukset kuten nukleolyyttiset hajoamista, kromosomi end-to-end fuusio ja epäsäännöllinen rekombinaatio [3], [4]. Normaalissa somaattiset solut, ihmisen telomeres noin 10-15 kb ja asteittain lyhenee 30-200 emäsparin jokaisen syklin mitoosi jako, koska ”loppuun replikointi ongelma” ja puuttuminen mekanismi venymään telomeres [5] – [7]. Aiemmat raportit ovat osoittaneet, että lisäksi mitoosi replikointi nopeus, monet endogeeniset ja eksogeeniset riskitekijöitä kuten oksidatiivisen stressin, tupakointi, liikalihavuus ja vähän koulutettuja voi myös edistää nopeuden telomere poistuman [8] – [12].

Kun telomeres lyhentää kriittiseen pituuteen, ne tulevat huonosti, ja

Rb

ja /tai

p53

signaalien kulkureiteillä laukeaa aloittaa solujen vanhenemista tai apoptoosin [13], [14]. Jos apoptoosin ei tapahdu ja solunjakautumisen jatkuu, tuloksena perimän epävakaisuuden johtaa kromosomipoikkeavuuksien. Somaattiset syöpäsoluja, ettei normaali DNA-vaurioita vastaus mekanismeja, edelleen jakaa huolimatta kriittisesti lyhyen telomeres hyödyntämällä vaihtoehtoisia telomeres pidentyminen mekanismin tai gisia telomeraasi [15], [16]. Genome epävakaus on tunnusmerkki tumorigeneesin ja on villisti hyväksytty näkemys kuin merkittävän panoksen kehittyä syöpä [17], [18].

Useat epidemiologiset tutkimukset ovat arvioineet suhdetta telomeeripituuden ja riski syöpiä , mutta tulokset ovat ristiriitaisia. Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että lyhyemmät telomeeripituuden PBL: issä liittyy lisääntynyt riski useita syöpiä, kuten keuhko-, virtsarakko-, maha-, ruokatorven, munasarjan, pään ja kaulan ja munuaisten syöpä [10], [19] – [25]. Sen sijaan jotkut raportit ovat ehdottaneet, että pidempi telomeeripituuden voi liittyä suurentunut melanooma ja rintasyöpä, non-Hodgkin-lymfooman ja pehmytkudossarkooman [26] – [29]. Hiiri malleja ja toiminnalliset tutkimukset tukevat joka telomere lyhentäminen on mukana aloittamista kehittymistä ja etenemistä maligniteettien [30], [31]. Esimerkiksi lyhyt telomeres johtaa lisääntynyt riski sairastua epiteelisyövissä muodostamalla kompleksin ei-vastavuoroinen translokaatiot [32], ja telomeres kasvain kudosten ja niiden esiasteleesioita ovat huomattavasti lyhyempi kuin viereisillä kuin tuumorikudoksista [33] , [34].

Tietoja CRC, tuloksia aiemmista tutkimuksista on ristiriitaisia. Kolme tutkimusta [35] – [37] osoitti, null assosiaatiot telomeeripituuden ja CRC riski. Yhdessä tutkimuksessa [36] ilmoitetaan lyhyempiä telomeres liittyy lisääntynyt CRC riski. Eräs viimeaikainen tutkimus [38] löytynyt enää telomeres liittyy lisääntynyt CRC riski keskuudessa harjoittajien yhteisen alleelin SNP lähellä

kiksi tert

. Tutkimukset ennen olivat kaikki rajoitettu eurooppalaisille. Cui ja työtovereiden [39] havaittu U-muotoinen assosiaatio telomeeripituuden ja CRC riski Kiinalaisten naisten, joiden mukaan sekä erittäin lyhyt ja erittäin pitkä telomeres liittyi suurentunut CRC. Tällainen havainto ei ole vahvistanut myöhemmissä tutkimuksissa. Tutkia tarkemmin yhdistyksen välillä telomeeripituuden ja CRC riski, teimme tapauskontrollitutkimuksessa kiinalaisessa Han väestöstä.

Materiaalit ja menetelmät

Tutkimuskanta

Tutkimus koostui 628 vasta diagnosoitu CRC tapauksissa ja 1256 syöpää vapaa valvontaa. Aihe rekrytointi ja tietojen ja näytteiden keruu menetelmiä on kuvattu aiemmin [40]. Lyhyesti, välillä 01 tammikuu 2007 ja 31 joulukuu 2010, potilasta peräkkäin palvelukseen kahdeksannessa Hospital of Wuhan, Wuhan, Keski-Kiinassa. Kontrollit olivat syöpää vapaa asuvien henkilöiden Wuhan kaupunki ja ympäröivillä alueilla, valitaan satunnaisesti terveystarkastukseen väestö samassa sairaalassa samana aikana kuin tapaukset otettiin. Sisällyttäminen kriteerit potilaista histopatologisesti vahvisti CRC, ilman aikaisempaa sädehoitoa tai kemoterapiaa ja mitään rajoituksia suhteen ikä, sukupuoli tai sairauden vaiheessa. Tapaukset, joissa patologia raportti nimettyjen Lynch oireyhtymä, suolen kasvainten, tulehduksellinen suolistosairaus, familiaalinen adenomatoottisen polypoosin, bilhartsioosia ja suoliston tuberkuloosi jätettiin pois. Valintakriteerit kontrollit sisälsivät syöpää vapaiden yksilöiden ja taajuus sovitetaan tapauksissa sukupuolen ja iän (± 5 vuotta). Kaikki koehenkilöt eivät liittyneet etnisen Han-kiinalaisia. Väestörakenteen ja elämäntapa tiedon sekä lääketieteellisen kerättiin koulutettu haastattelijat kautta suoran haastattelun kyselyillä. Kliiniset tiedot olivat otetun sairaalasta potilastietoja. 5 ml perifeeristä laskimoverta otettiin kustakin osallistuja. Kaikki osallistujat kirjallinen lupa klo ilmoittautuminen. Tutkimuksen hyväksyi Institutional Review Board of School of Public Health Tongji Medical College of Huazhong tiede ja teknologia.

telomeeripituuden määritys

Perimän DNA eristettiin osallistujien PBL: t avulla Relax Gene Veren DNA System DP319-02 (Tiangen, Peking, Kiina) mukaan valmistajan protokollaa. RTL kutakin DNA-näytettä mitattiin käyttämällä yhtenäistä reaaliaikaisella kvantitatiivisella PCR alunperin kuvannut Cawthon [41] pienin muutoksin. Lyhyesti, kaksi master sekoituksia PCR reagenssit valmistettiin: yksi telomeerien reaktiota ja toinen ihmisen yhden kopion geenistä reaktio (

36B4

kromosomissa 12). Reaaliaikaisen PCR suoritettiin ABI 7900HT Sequence Detection System (Applied Biosystems). PCR reaktioseos (10 ui) varten telomere tai

36B4

vahvistus koostui 1 x SYBR Green Master Mix (Toyobo), 300 nmol /l kunkin telomere tai

36B4

spesifisiä alukkeita, ja 5 ng genomista DNA: ta. Lämpötilasyklit olosuhteet sekä telomeerien ja

36B4

olivat 95 ° C: ssa 10 minuuttia aktivoida Taq-polymeraasia ja sitä seuraavaa 40 sykliä denaturointi 95 ° C: ssa 15 sekunnin ajan ja hehkutus-pidennys 60 ° C: ssa 1 minuutti. Alukesekvenssit sekä PCR-reaktioita on aiemmin julkaistu [41]. Kaikki näytteet sekä telomeerien ja yhden kopion geenistä tiomonistukset kahtena kappaleena samalle 384-kuoppalevylle. Sulaminen (dissosiaatio) käyrä analyysi suoritettiin joka ajaa tarkistaa erityispiirteet ja identiteetti PCR-tuotteiden. Standardikäyrä RTL mittaus rakennettiin jokaiselle levylle viittauksella DNA-näyte. Viittaus DNA yhdistetyistä perimän DNA 50 satunnaisesti valittua valvontaa. Kunkin standardikäyrä, viittaus DNA-näyte laimennettiin käyttämällä 2-kertainen sarjalaimennos tuottaa 6-pisteen standardikäyrä, 20 ja 0,625 ng DNA: kussakin reaktiossa. Jokainen standardikäyrä pisteen ajettiin kolmena kappaleena. Kaikki levyt tässä tutkimuksessa käytettiin samoja viite DNA. Tarkoituksena standardikäyrän oli arvioida ja kompensoida välisen levyn vaihtelut PCR tehokkuutta. Suhde telomere toista kopioluvun yhden kopion geenin kopioluvun (T /S), kuvaavat RTL, määritettiin kunkin näytteen perusteella standardikäyrän. Laboratorio työntekijät sokaisi kunkin näytteen tapaus-verrokki tila. Hyväksyttävä keskihajonta asetettiin 0,3 kynnyssykli (

C

t) arvoja ja R

2 korrelaatio kutakin standardikäyrää oli ≥0.98. Mikäli tulos oli poissa hyväksyttävällä alueella, niin ajo toistettiin samasta näytteestä. Testaukseen sisäisestä ja välisestä levy tasoitettu variaatiokertoi- (CVS) varten T /S-suhde viitteen DNA on 5 ng pisteen laskettiin. Ja sekä yksilöiden välinen levy ansioluettelot olivat 4,6% ja 8,9%, vastaavasti.

Tilastollinen

Erot jakelussa lähtötilanteesta tapausten ja kontrollien välillä verrattiin käyttäen Chi neliön testi kategorinen muuttujia, ja Opiskelijan

t

-testi jatkuvien muuttujien. RTL tietoja luonnollinen log-transformoituja jotta nämä tiedot olivat suunnilleen normaalisti jakautunut. RTL analysoitiin kategoriseksi muuttuja perustuu katkaisupisteet at mediaani, tertile, ja kvartiili arvo kontrollien joukossa. Syrjäisimmillä alueilla ja 95% CI laskettiin ehdoton logistisen regression malleja arvioida yhdistyksen välillä RTL ja CRC riski. Käsittelemällä taso telomeeripituuden jatkuvana muuttujana, testit trendi laskettiin. Oikaistu analyysit sisältyvät ehdot ikä, sukupuoli, tupakointi ja alkoholin käyttö. Kerrostunut analyysit tehtiin arvioida mahdollisia vuorovaikutuksia demografiset tekijät ja RTL CRC riskiä. Voima meidän otoskoko laskettiin olevan 0,87 havaita suuntaus syrjäisimmillä alueilla vähenevien kvartiileja RTL olettaen OR = 1,4 verrataan alin ja ylin kvartiileihin kello alfa 0,05. Kaikki tilastolliset analyysit suoritettiin käyttäen SPSS ohjelmistoa 12,0 (SPSS, Inc., Chicago, III) ja kaikki

P

arvot testattiin kaksisuuntaisella joilla on merkittävä tasolla 0.05.

Tulokset

lähtötilanteesta tutkimuksen osallistujat esitetään taulukossa 1. ei ollut merkittäviä eroja jakautuminen iän, sukupuolen ja painoindeksi (BMI) tapausten ja kontrollien välillä. Keskimääräinen ikä [± keskihajonta (SD)] oli 58,8 (± 11,8) vuotias tapauksista ja 58,8 (± 11,4) vuotias kontrollille (

P

= 0,952). Enemmän tupakoitsijoita ja juovat havaittiin tapauksissa kuin verrokeilla (

P

0,001).

Arvioimme yhdistyksen välillä RTL ja riski CRC mukaan ehdoton logistista regressioanalyysiä, kautta hoitoon RTL kategorisena muuttuja perustuu katkaista arvo mediaani, tertile ja neljännekseen jakelun valvontaa. Kuten taulukosta 2, yksilöiden lyhyempi RTL mediaania cut-off oli merkitsevästi lisääntynyt riski CRC (oikaistu OR = 1,27, 95% CI: 1,05-1,55). Kun osallistujat luokiteltiin 3 ryhmään mukaan tertile arvojen RTL verrokeilla, havaitsimme rajatapaus merkitsevää suhdetta lyhyemmän RTL ja lisääntynyt CRC riski (OR per tertile = 1,13, 95% CI: 1,00-1,28,

P

trendi = 0,045). Kun kolmas (pisin) tertile käytettiin vertailuryhmään, oikaistu tai toisen ja ensimmäinen ryhmä oli 1,66 (95% CI: 1,30-2,11) ja 1,32 (95% CI: 1,03-1,69), tässä järjestyksessä. Vastaavasti kun osallistujat olivat edelleen luokitella 4 ryhmään mukaan kvartiiliin arvojen RTL kontrolleissa myös havaittu merkittävää suhdetta (OR per neljänneksessä = 1,12, 95% CI: 1,03-1,23,

P

suuntaus = 0,012). Kun neljäs (pisin) neljänneksessä käytettiin vertailuryhmään, oikaistu syrjäisimpien alueiden kolmannen, toisen ja ensimmäisen kvartiileihin olivat 1,77 (95% CI: 1,32-2,38), 2,05 (95% CI: 1,54-2,74), ja 1,47 (95% CI: 1,09-1,99), tässä järjestyksessä.

Stratifioitu analyysit tehtiin arvioitava mahdollisuudet moduloiva vaikutus kunkin vastaanottavan muuttujia. Löysimme Merkitsevä yhteys lyhyemmän RTL ja lisääntynyt CRC riskin naisilla (OR = 1,72, 95% CI: 1,28-2,31) ja yksilöiden nuorempia kuin 60 vuotta vanha (OR = 1,39, 95% CI: 1,06-1,83), mutta ei miehillä ja osallistujia yli 60 vuotias (taulukko 3). Merkitseviä havaittiin myös tupakoimattomia (OR = 1,52, 95% CI: 1,19-1,93) ja koskaan juovat (OR = 1,40, 95% CI: 1,12-1,75).

Keskustelu

nykyisessä tutkimuksessa olemme tutkineet yhdistyksen välillä telomeeripituuden PBL: issä ja riski CRC. Huomasimme, että lyhyet telomeeripituuden merkitsevästi liittyy suurentunut riski CRC Kiinan Han väestö. Edelleen kerrostunut analyysit paljastivat, että yhdistys oli merkittävä naisilla, yksilöiden alle 60 vuotias, tupakoimattomia ja koskaan juovat.

Mixed havainnot on tunnistettu lukuisia tutkimuksia, jotka ovat laajalti tutkittu suhdetta muuttuneen telomeeripituuden ja syöpäriski, ja yhdistys näyttää olevan syöpätyypin-riippuvainen [10], [19] – [23], [26] – [29]. Nykyinen tutkimus, joka osoittaa, että lyhyt telomeeripituuden PBL: issä liittyi suurentunut CRC, on sopusoinnussa useimpien aiempien raporttien joka yhdistettiin kaksi meta-analyysit [24], [42]. Ensimmäinen [42] ilmoitetaan yhdistetyssä OR 1,69 (95% CI: 1,53-1,87) syöpien ruoansulatuskanavan. Toinen meta-analyysi [24] ilmoitti yhdistettiin syrjäisimmille alueille syövän yksilöiden lyhin telomeres vs. pisin 1,16 (95% CI: 0,87-1,54) prospektiivisissa tutkimuksissa ja 2,90 (95% CI: 1,75-4,80) in retrospektiivinen tutkimukset.

Tietoja yhdistyksen välillä leukosyytti- telomeeripituuden ja CRC vaara, tulokset aiempien tutkimusten oli ristiriitaisia. Pooley ja työtovereiden [36] löysi vahvan yhteyden lyhyt telomeeripituuden ja CRC riski retrospektiivisen tutkimuksen tietojen avulla ETSI kolorektaalisyövän tapauskontrollitutkimuksessa, mutta ei ennakoivassa tutkimuksessa saatujen tietojen kanssa EPIC-Norfolk kohortti. Toinen kaksi suhteellisen pientä tutkimuksissa [35], [37] välisestä suhteesta telomeeripituuden ja CRC riskiä ei todettu -alueella. Molemmat tutkimukset olivat vastaavasti rajoitettu Euroopan miehillä ja naisilla välillä suuret ikäluokat (Naisten Health Study ja Lääkärin Health Study). Kuitenkin viime laaja tutkimus [38] kanssa Euroopan näytteitä todettiin, että kantajia yhteisen alleelin SNP lähellä kiksi tert oli merkitsevästi pidempi telomeres leukosyyttien ja löysi sama alleeli liittyvän lisääntynyt CRC riski. Niistä Kiinan naiset, Cui ja työtovereiden [39] havaittu U-muotoinen assosiaatio telomeeripituuden ja CRC riski, mikä osoittaa sekä hyvin lyhyt ja hyvin pitkä telomeres liittyvän suurentunut CRC. Meidän havainto oli yhdenmukainen tulos Pooley ja kollegoiden retrospektiivinen tutkimus. Tässä tutkimuksessa emme löytäneet U-muotoisen assosiaatio telomeeripituuden ja CRC riski, eikä naisilla tai miehillä. Useita mahdollisia syitä voi selittää näitä poikkeamia, esim tutkimusväestö (etnisyys, sukupuoli, ikä, elämäntapa tekijät), otoskoko, tutkimuksen suunnittelu, telomeeripituuden mittaus- ja käytetyn analyysimenetelmän. Pooley ja työtovereiden katsoi telomeeripituuden havaittu ero voisi olla vaikutusta syövän hoitoon ja se oli mahdollista, että telomere poistuma oli vastaus erityisesti osa hoitoa tai hoito-ohjelman. Mutta tutkimuksessamme tapauksista oli äskettäin diagnosoitu ilman aiempaa kemoterapiaa tai sädehoitoa. Vaihtoehtoisesti muutokset telomeeripituuden saattaa esiintyä systeemisesti aikana sairauksien kehittymisestä.

merkitsevästi yhteydessä lyhyt telomeeripituuden ja lisääntynyt CRC riski havaittu tutkimuksessamme on biologisesti uskottava. Erilaisia ​​kokeiluja ja geneettiset tutkimukset tukevat tällaista hypoteesia, että telomere poistuman johtaa ilmentymä ja levittämistä maligniteettien [43]. Vaikka täysin toimiva telomeres suojaa genomin, lyhentää telomeres aiheuttaa kromosomi epävakautta [5]. Kautta tasapaino soluproliferaation, vanhenemista ja apoptoosia, optimaalinen telomeeripituuden saavutetaan [44]. Hiirimallissa, ettei telomeraasin RNA komponentin aiheutti huomattavasti useammin kromosomipoikkeavuustestissä ja satunnaisia ​​syöpä [45], erityisesti kun kyseessä on samanaikainen inaktivointi tuumorisuppressorigeenin

p53

[32]. On kohtuullista olettaa, että solut kriittisesti lyhyen telomeeripituuden voi joissakin tapauksissa aktivoida entsyymi telomeraasin ohittaa solujen vanhenemista ja siten edistää pahanlaatuisiksi. T-lymfosyytit upregulate

TERT

aktivoitumisen tulehdukselliset ärsykkeet mahdollisesti liittyy lyhyt telomeeripituuden [46].

Joitakin rajoituksia tässä tutkimuksessa on puututtava. Ensinnäkin, otoskoko Tutkimuksemme joidenkin kerrostunut analyysit on edelleen suhteellisen pieni, jolloin suhteellisen riittämätön tilastollinen voima. Toiseksi, vaikka me vain mukana vastadiagnosoidun CRC potilaat ennen hoitoja, jotka voivat vähentää mahdollisia vaikutuksia tautinsa ja hoidon telomeeripituuden, emme voi täysin päästä yli perinyt rajoittamisesta ”käänteinen syy” retrospektiivisissa tapauskontrollitutkimuksessa . Kolmanneksi telomeeripituuden vasta mitattiin valkosolujen ääreisverenkierron eikä peräsuolen kasvain kudosten kuitenkin, valkosolujen telomeeripituuden on osoitettu olevan korreloivat hyvin kanssa, että solut muista kudoksista [47] – [49].

Johtopäätöksenä tässä tutkimuksessa ehdotetaan, että lyhyet telomeeripituuden PBL: issä oli merkitsevästi liittynyt kohonnut CRC Kiinan Han väestö. Lisävalidointia suurissa tulevaisuudentutkimusta ja tutkimus biologisen mekanismeja ovat perusteltuja.