Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Keuhkosyöpä on johtava syy syövän kuolleisuus Kiinassa. Koska arjen luonne geeni-to-geenin vuorovaikutuksen keuhkojen Karsinogeneesin pyrimme arvioimaan viisi yhteistä polymorfismien kehittyneistä glykosylaatiolopputuotteiden tuotekohtaisia ​​reseptorin (

RAGE

) ja apurinic /apyrimidinic endonukleaasi 1 (

APE1

) geenit yhdessä keuhkosyöpään joukossa Han-kiinalaisia.

menetelmät ja tulokset

819 potilasta keuhkosyöpää ja 803 syöpää vapaa tarkastuksia rekrytoitiin Qiqihar kaupungin. Genotyyppien viisi tutkittiin polymorfismien (

RAGE

geeni: rs1800625, rs1800624, rs2070600;

APE1

geeni: rs1760944, rs1130409) määritettiin ligaasilla detektioreaktiossa menetelmällä. Tiedot analysoitiin R ohjelmisto ja multifactor dimensionality vähennys (MDR). Hardy-Weinberg tasapaino oli tyytyväinen kaikkien viiden polymorfismien. Kaiken kaikkiaan erot genotyyppi ja alleelin jakaumat olivat merkittäviä rs1800625 (P

genotyypin 0,0005; P

alleeli 0,0005), rs2070600 (P

genotyypin = 0,005; P

alleeli = 0,004) ja rs1130409 (P

genotyypin = 0,009; P

alleeli = 0,004) polymorfismit. Haplotyyppi CAA (alleelien järjestyksessä rs1800625, rs1800624 ja rs2070600) on

RAGE

geeni yliedustettuna potilailla, ja koitui 2,1-kertainen riski sairastua keuhkosyöpään (95%: n luottamusväli: 1,52-2,91), riippumaton sekoittuneita tekijöitä. Lisähakemuksesta MDR menetelmän viiteen tutki polymorfismien tunnistettu yleistä paras vuorovaikutuksen lukien rs2070600 ja rs1130409 polymorfismit. Tämä malli oli maksimaalinen testaus tarkkuus 64,63% ja maksimaalinen rajat validointi johdonmukaisuuden 9 10 on huomattavat 0,006.

Johtopäätökset

Meidän tulokset osoittivat mahdollinen interaktiivinen osuus

RAGE

ja

APE1

geenien patogeneesiin keuhkosyövän keskuudessa Han-kiinalaisia. Lisätutkimukset ovat perusteltuja vahvistaa tai kumota näitä havaintoja.

Citation: Pan H, Niu W, hän L, Wang B, Cao J, Zhao F, et ai. (2013) asiaan vaikuttavat rooli Viisi Yleisiä polymorfismit

RAGE

ja

APE1

Geenit Keuhkosyöpä keskuudessa Han-kiinalaisia. PLoS ONE 8 (7): e69018. doi: 10,1371 /journal.pone.0069018

Editor: Giuseppe Novelli, Tor Vergata University of Rome, Italy

vastaanotettu: 07 maaliskuu 2013; Hyväksytty: 2 kesäkuu 2013; Julkaistu: 11 heinäkuu 2013

Copyright: © 2013 Pan 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 National Natural Science Foundation of China (31171353, 31271500), Ministry of Science and Technology of China (973 Program: 2011CB504201), Project Department of Education Heilongjiangin maakunnassa (12531780), ja avaaminen Project Key laboratorio Anti-kasvain Nature Products R kuitenkaan kumpikaan geeni eikä muunnos tähän asti on vahvistettu yhtenäisesti koko etnisten ryhmien. Yksi pakottavaa syytä saattaa johtua piittaamattomuutta geenien-to-geenin vuorovaikutusta, joka tunnustetaan yhä läsnä komponenttina sairauden etiologiasta yleisimpien sairauksien [2]. Valottaa tätä asiaa, me, tässä tutkimuksessa keskityttiin kahteen kandidaattigeenit, kehittyneet glykosylaatiolopputuotteiden tuotekohtaisia ​​reseptorin (

RAGE

) ja apurinic /apyrimidinic endonukleaasi 1 (

APE1

), tutkia niiden interaktiivinen yhdistys yhteisiä geneettisiä vaurioita keuhkosyöpää riski.

Ehdokkuus on

RAGE

ja

APE1

geenit keuhkojen syövän synnyn perustuu vahvaan biologisiin valtakirjaa [ ,,,0],3] – [6]. Lyhyesti, RAGE on jäsenenä immunoglobuliinien superperheen solun pinnan molekyylien [7].

In vivo

kokeissa ehdotettu, että sekä transkription ja translaation ekspressiotasot RAGE olivat koholla normaalissa keuhkokudoksessa, erityisesti paikassa, keuhkorakkuloiden epiteelin [8], mutta inaktivoitiin vastaavassa kudoksessa ei-pienisoluisen keuhkosyövän syöpäpotilailla [9]. RAGE ilmoitettiin heikentää proliferatiivinen ärsyke kautta fibroblastien keuhkosyövän soluihin [10], [11], joka tukee roolia RAGE keuhkosyövässä etenemiseen. APE1 on ratkaiseva entsyymi vastaa viillon DNA perus sivustoja aikana pohja Leikkauskorjauksessa, ja se toiminut stimulaattori DNA sitova aktiivisuus monen transkriptiotekijöiden vastuussa syövän edistämiseen ja etenemiseen.

In vitro

knock-down on

APE1

geeni havaittiin parantaa tappaminen vaikutusta hematoporphrphyrin johdannaisen välittämän fotodynaamiseen Ei-pienisoluisen keuhkosyövän soluista [5]. Koska genomiset sekvenssit on

RAGE

ja

APE1

geenit ovat erittäin polymorfisia, se on lisännyt kiinnostusta tunnistaa, mikä geneettisestä viasta (t) saattaa olla toiminnallisia mahdollisuuksia vaikuttaa lopulliseen hyötyosuuteen näiden kahden geenit, ja siten patogeneesiin keuhkosyöpään.

tuottaa enemmän tietoa, keskityimme viisi yhteistä polymorfismien välillä

RAGE

(rs1800625, rs1800624 ja rs2070600) ja

APE1

(rs1760944 ja rs1130409) geenejä, ja tutkitaan niiden yksittäisten ja interaktiivinen osuus keuhkosyövän riskiä joukossa Han-kiinalaisia.

Methods

tutkimus Väestö

Kaikki tutkimuksessa osallistujat olivat Han Kiinan laskeutuminen, ja asunut Qiqihar kaupungin, Heilongjiangin maakunnassa. Tämä oli sairaalan johdolla tapauskontrollitutkimuksessa kattaa 819 potilasta keuhkosyöpää ja 803 syöpää vapaa valvontaa. Institutionaalinen Review Board of Qiqihar Medical University hyväksyi tämän tutkimuksen, ja jokainen osallistuja edellyttäen tietoisen kirjallisen suostumuksensa ilmoittautuminen.

väestötietoja

Tiedot ikä, sukupuoli, tupakointi, alkoholin, keuhkoahtaumatauti (COPD), ja suvussa (kolmen sukupolven) syövän rekisteröitiin jokaiselle osallistujalle. COPD oli diagnosoitu takautuvasti. Tupakointi määriteltiin tupakointi vähintään yhden savukkeen päivässä aikana viimeistään kolme kuukautta. Juominen määriteltiin jossa on kaksi tai enemmän vakio annosta viikossa miehillä ja yhden tai useamman standardin annosta viikossa naisilla aikana viimeistään kolme kuukautta.

Diagnostic Information

tietokonetomografia (CT) skannaukset tehtiin diagnosoida läsnäolon keuhkosyöpä, joka vahvistettiin vanhempi keuhkolääkärit. Tarvittaessa diagnoosi varmistettiin lisäksi patologinen koepala. Osallistujat, joilla on normaali CT tuloksia ja ilman suvussa tunnetut syövät käsitelty syöpää vapaa valvontaa. Keuhkosyöpä kliinisesti luokiteltiin okasolusyöpä, adenokarsinooma, ja pienisoluinen syöpä.

genotyypin

Laskimoverinäytteet (2-5 ml) kerättiin EDTA putkissa genomista DNA: n eristämiseksi (TIANamp veri DNA Kit) ja myöhemmin erän genotyypitys. Viisi tutkittiin polymorfismit olivat genotyypitettiin polymeraasiketjureaktiolla-ligaasia tunnistus (PCR-LDR) menetelmällä. Monistaminen parametrit olivat 94 ° C 2 min, 35 sykliä 94 ° C: ssa 15 s, 60 ° C: ssa 15 s, 72 ° C: ssa 30 s, ja lopullinen ekstensiovaihe 72 ° C: ssa 5 min. Kaksi spesifisiä koettimia ja yksi yhteinen koetin syntetisoitiin jokaisen polymorfismin. Yhteinen koetin leimattiin 3′-päähän 6-karboksi-fluoreseiini ja fosforyloitiin 5′-päähän. Reagoiva olosuhteet LDR olivat 94 ° C 2 min, 20 sykliä 94 ° C 30 s ja 60 ° C: ssa 3 min. Reaktion jälkeen 1 ui LDR reaktiotuotteet sekoitettiin 1 ui ROX passiivinen viite ja 1 ui latauspuskuria, ja denaturoitiin sitten 95 ° C: ssa 3 minuutin ajan ja jäähdytettiin nopeasti jäävedessä. Fluoresoiva tuotteet LDR erottuivat käyttäen ABI sekvensseri 377 (Applied Biosystems, USA).

Tilastollinen analyysi

Data analysoitiin tilastollisesti käyttämällä avoimen lähdekoodin R (versio 2.10) saatavilla https://www.r-project.org ja multifactor dimensionality vähennys (MDR) (versio 2.0) osoitteessa https://sourceforge.net/projects/mdr. Ensi tutkimus teho arvioitiin käyttäen PS (Power and Sample Size laskelmat) (versio 3.0).

Parittomia t-testiä ja χ

2 testiä käytettiin vertaamaan jatkuvasti ja kategorisen muuttujien välillä potilaiden ja verrokkien vastaavasti. Hardy-Weinberg tasapaino arvioitiin käyttäen hyvyys fit testi. Logistinen regressio analyysit nojalla oletusten lisäaineen, hallitseva ja väistyvä malleja kaikille polymorfismin tutkittu. Kerroinsuhde (OR) ja sen vastaavan 95%: n luottamusväli (CI) laskettiin määrällisesti yhdistys genotyyppien keuhkosyöpä riski. Tilastollinen merkitsevyys asetettiin P 0,05.

haplotyyppifrekvenssit ja niiden riskin ennustaminen laskettiin Haplo.stats kehittämän ohjelmiston R ohjelmisto. Yksityiskohtaisesti haplo.em ohjelmaa käytettiin arvioitaessa taajuuksia; haplo.cc ja haplo.glm ohjelmia käytettiin arvioimaan OR ja 95%: n luottamusväli mukaan yleisen lineaarinen malli [12]. Erot arvioitu haplotyyppifrekvenssit välillä potilaiden ja verrokkien perustuivat simuloitiin P-arvoja. Simuloitu tilastot perustuvat satunnaisesti permutoiminen piirre ja kovariaatit ja sitten laskemalla haplotyyppi pisteet tilastoihin. Haplo.em, haplo.cc ja haplo.glm toteutettiin käyttäen Haplo.stats ohjelmistoa.

Gene-to-geenin vuorovaikutusta toteuttamat MDR menetelmällä. MDR on nonparametric (eli ei hypoteesi arvon tilastollinen parametri on tehty) ja malli-vapaa (eli ota mitään erityistä perintö malli) tiedonrikastus vaihtoehto klassisen logistisen regression havaita ja luonnehtia epälineaarinen vuorovaikutus erillisen muuttujan [ ,,,0],13], [14]. Johtoajatuksena MDR menetelmä on se, että on vähentää dimensio on multilocus tietojen yhdistämällä yhdistelmiä genotyyppejä, jotka voidaan määritellä suuren riskin ja pienen riskin mukaan tapaus-verrokki-suhde kyseessä olevassa multilocus genotyyppi [15]. Tässä tutkimuksessa kaikkia mahdollisia yhdistelmiä yhdestä viiteen polymorfismien rakennettiin, ja Bayes luokitin yhteydessä 10-kertainen ristivalidointi käytettiin arvioitaessa testaus tarkkuus kunkin paras malli. Yksi paras malli oli maksimaalinen testaus tarkkuus ja maksimaalinen ristivalidointi johdonmukaisuus, ja jälkimmäinen mitataan monta kertaa 10 osastojen tietojen että paras malli löytyi. Tilastollinen merkitsevyys arvioitiin käyttäen 1000-kertainen permutaatio testi verrata havaittuun testaus tarkkuudet kanssa odoteta nollahypoteesi null -alueella. Permutation testaus korjataan useiden testaus toistamalla koko analyysi 1000 aineistoja olivat yhdenmukaisia ​​nollahypoteesi.

Tulokset

Baseline ominaisuudet

Baseline ominaisuudet tutkimuspopulaatiosta ovat yhteenveto taulukossa 1. Distributions iän, sukupuolen ja suvussa syöpiä olivat samankaltaiset sairastavien potilaiden keuhkosyöpä ja valvonta (P 0,05). Prosenttiosuudet tupakoitsijoita (P 0,0005) ja juovat (P 0,0005) sekä historia COPD (P 0,0005), olivat huomattavan suurempi potilailla kuin verrokeilla.

Yhden lokuksen analysointi

genotyypin jakaumat ja alleelifrekvenssit viiden tutki polymorfismien sekä niiden riskin ennustaminen erilaisissa geneettisissä malleissa on esitetty taulukossa 2. Ei poikkeamia Hardy-Weinberg tasapaino nähtiin sekä potilaiden ja verrokkien kaikille polymorfismien. Kaiken kaikkiaan oli merkittäviä eroja genotyyppi ja alleeli jakaumien rs1800625 (P

genotyypin 0,0005; P

alleeli 0,0005), rs2070600 (P

genotyypin = 0,005; P

alleeli = 0,004) polymorfismien

RAGE

geeni ja rs1130409 (P

genotyypin = 0,009; P

alleeli = 0,004) polymorfismi

APE1

geeni, ja arvioitu tutkimuksen voima havaita näitä eroja oli 94,2%, 81,6% ja 81,3%, tässä järjestyksessä.

Across kaikki geneettiset mallit, kantajia mutantti alleeli tai genotyypin polymorfismien rs1800625 ja rs1130409 polymorfiat liittyi merkittävästi keuhkosyövän riskiä erityisesti alle väistyvä malli , vaikka säätämisen jälkeen sekoittavat tekijät. Mitä rs2070600 polymorfiana merkitsevyys pelkästään saavutettu alle lisäainetta ja väistyvä malleja.

haplotyyppianalyysissä

Koska

RAGE

ja

APE1

geenit kartoitetaan eri kromosomeja, haplotyyppi analyysit tehtiin erikseen kunkin geenin. Haplotyyppifrekvenssit ja niiden riskin ennustaminen keuhkosyöpä on esitetty taulukossa 3. Taajuudet yleisimmistä haplotyypin sekä

RAGE

(TTG järjestyksessä rs1800625, rs1800624, ja rs2070600, P

sim = 0,315) ja

APE1

(GG järjestyksessä rs1760944 ja rs1130409, P

sim = 0,084) geenit olivat samankaltaisia ​​potilaiden ja verrokkien. Verrattuna kontrolleihin, haplotyypin CAA

RAGE

geeni yliedustettuna potilailla (tutkimus teho: 99,5%), ja liittyi 2,1-kertainen riski sairastua keuhkosyöpään (95% CI: 1,52-2,91) ennen säätö ja 2,15-kertainen riski säädön jälkeen (95% CI: 1,55-2,97). Ei ollut merkittäviä eroja haplotyyppifrekvenssit on

APE1

geenin kahden ryhmän välillä.

Gene-to-geenin Vuorovaikutusanalyysi

tyhjentävä MDR analyysi mahdollinen vuorovaikutus viisi tutki polymorfismien on yhteenveto taulukossa 4. Kunkin paras malli oli mukana sen testaus tarkkuus, ristivalidointi johdonmukaisuus ja merkittävä taso määräytyy permutaatio testaus. Yleinen paras MDR malli käsitti polymorfismi rs2070600 in

RAGE

geeni ja rs1130409 in

APE1

geeni. Tämä malli oli maksimaalinen testaus tarkkuus 64,63% ja maksimaalinen rajat validointi johdonmukaisuuden 9 10 on huomattavat 0,006.

Keskustelu

Tässä tutkimuksessa olemme pyrkimyksistä yhdistys viisi yhteistä polymorfismien kahdesta kandidaattigeenit keuhkosyöpä riski on suuri Han Kiinan väestön mukana 1622 yksilöitä. Huomattavin havainto oli, että geneettinen vuorovaikutus

RAGE

ja

APE1

geenit saattavat antaa mahdollisesti lisääntynyt riski keuhkosyöpä, joka vahvistettiin tulokset yhden lokuksen ja haplotyyppi analyysejä. Kirjoittajien tietämyksen, tämä tutkimus on ensimmäinen toistaiseksi tutkia mahdollisuuksia vuorovaikutukseen

RAGE

ja

APE1

geneettinen polymorfia taipumusta keuhkosyöpään.

Ottaen mahdollisten biologisten ehdokkuudesta, mekanismit osallistumisen RAGE ja APE1 keuhkojen syövän synnyn vielä selvittämättä. Kirjallisuushaku paljasti vähän näyttöä assosiaatiosta

RAGE

geenipolymorfismien keuhkosyöpään. Aikaisemmassa tutkimuksessa Schenk et al [9], promoottorin polymorfismi (T-388A) on

RAGE

geenin raportoitu olevan otaksutun riski lokus kehitystä ei-pienisoluinen keuhkosyöpä. Laajentaminen Tämän havainnon, me, suuri Han Kiinan väestön, tutki kolme yhteistä polymorfismien

RAGE

geenin ja totesi, että kantajia mutantti genotyyppien promoottorin polymorfismi rs1800625 ja koodaus polymorfismi rs2070600 3. eksonissa näytteillä silmiinpistävän lisääntynyt riski keuhkojen syöpä, joka edelleen voimistaa meidän seuraava haplotyypin analyysit. Viime aikoina systemaattinen tarkastelu 3491 keuhkosyöpäpotilaita ja 4708 tarkastuksia havaittiin merkittävää yhdistyksen Asp148Glu (rs1130409) polymorfismi keuhkosyöpää, erityisesti aasialaisilla [16], kanssa tulosten meidän single-lokuksen analyysit. Tässä yhteydessä on kohtuullista oletuksen, että geenivirheitä on

RAGE

ja

APE1

geenit saattavat lisätä riskiä sairastua keuhkosyöpään.

Vaikka kandidaattigeeni lähestymistapa voi vaihda genominlaajuisia scan strategiaa purkamiseen geneettisen arkkitehtuurin monimutkaisten sairauksien, se on olennainen vaihtoehtoisen strategian [17], varsinkin kun valinta ehdokas geenien on biologisesti ääni, palvelukseen väestö on suhteellisen suuri ja homogeeninen, ja analyysimenetelmät ovat kiinteitä. Kuten suositellaan, rekrytointi 1000 yksilöiden tai enemmän kunkin ryhmän vaaditaan antamaan selvää päätöstä [18]. Huolimatta otoskoot kattaa 819 potilasta ja 803 valvontaa ei anna meille tätä ominaisuutta, ottaen huomioon suuret erot geneettisen jakaumien, a priori voima laskelma ehdotti, että meillä oli yli 80% teholla havaitsemaan merkittäviä polymorfismien tai haplotyyppien realististen vaikutus kokoja. Erityisesti tässä tutkimuksessa, kaikki aiheet olivat etnisesti homogeenisen ja ilmoittautunut Heilongjiangin maakunnassa, jossa esiintyvyys keuhkosyöpä on suhteellisen korkea johtuen sisäilman saasteita unventilated hiilivoimalan uuneja. Lisäksi ei ollut poikkeamia Hardy-Weinberg tasapaino kaikkien tutki polymorfismien, sulkee pois mahdollisuuden puolueellinen tulosten virheellisestä genotyypitys tai populaation kerrostuneisuus [19]. Muita tietoja 1622 TET analysoitiin tilastollisen huomioon perinteisten sekoittavien tekijöiden. Vaikka jäljellä sekaannukselle epätäydellisesti mitata tai mittaamattoman fysiologisten covariates voisi olla, on epätodennäköistä, että havainnot voidaan tulkitsee sekoittavia.

lisätä todennäköisyyttä tunnistaa sairauksia aiheuttavia geenivirheitä, käytimme lupaava tiedonlouhintaan analyyttinen lähestymistapa, MDR, joka on nonparametric ja geneettinen malli-vapaa luonto suunnittelussa [20]. Ottaen huomioon ubiquity geneettisten vuorovaikutusten synnyssä monimutkaisten sairauksien tunnistaminen ja luonnehdinta alttiiden geenien tai variantteja vaativat perusteellista ymmärtämistä geeni-to-geenin vuorovaikutusta [21]. Käyttäen MDR malli, meillä vetänyt kaksi polymorfismien vastaavasti

RAGE

ja

APE1

geenien voimakkaiden interaktiivinen vaikutus, vahvistamalla tulokset meidän single-lokuksen ja haplotyyppi analyysit, ja luotonanto tukea geeneihin to-geenin vuorovaikutuksen kehittämiseen keuhkosyöpään. Siksi MDR menetelmä voisi edustaa ensimmäistä vaihetta tarjoamalla vihjeitä ohjaamaan lisätutkimuksia.

tulkinta tuloksemme kuitenkin syytä suhtautua valossa useita rajoituksia. Ensinnäkin, tämä tutkimus oli retrospektiivinen suunnitteluun, joka estää lisähuomautuksilla syy-seuraus-suhde [22]. Toiseksi, me vain keskittyy viiteen yhteisistä polymorfismien, ja kehotetaan tutkimaan enemmän polymorfismien, erityisesti alhaisen penetraation polymorfismien muiden lupaavia syöpää altistavia geenejä, kuten

PTGS2

ja

CYP2E1

geenit [23]. Vielä tärkeämpää on, koska keuhkosyöpä on monitekijäinen sairaus [24], kuvaavat vuorovaikutusta polymorfismien eri kromosomia pidetään tehokkaana lähestymistapa valaista sen geneettisen arkkitehtuurin. Kolmanneksi MDR menetelmää käytettiin tässä tutkimuksessa on joitakin kätyri haittoja kuten laskennallinen intensiivisyys, epäselvä tulkinta, herkkyyden puutteesta, ja heterogeenisyys vapaa oletus [20], [25]. Neljänneksi, että tutkimuksemme osallistujat olivat Han-kiinalaisia ​​syntyperää rajoitti yleistettävyyttä havaintomme, vaativat vielä vahvistusta muiden etnisten ryhmien.

Näistä rajoituksista huolimatta tuloksemme kollektiivisesti osoittivat potentiaalinen interaktiivinen osuus

RAGE

ja

APE1

geenien patogeneesiin keuhkosyövän keskuudessa Han-kiinalaisia. Kuitenkin käytännön syistä, toivomme, että tämä tutkimus ei jää vain yksi päätepiste tutkimuksen sijaan alun perustaa taustatietojen tutkia tarkemmin molekyylimekanismeihin

RAGE

ja

APE1

geenit keuhkojen syövän synnyn.