Krooninen sairaus

tiivistelmä

Angiogeneesi on osoitettu liittyvän eturauhasen syövän kehittymisen. Valtaosa Eturauhassyövän tutkimukset keskittynyt yksittäisiin yhden emäksen monimuotoisuus (SNP: t), kun SNP-SNP vuorovaikutukset ehdotetaan, joilla on suuri vaikutus paljastus oleva mekanismi on monimutkainen sairaus. Käyttämällä 1151 eturauhassyöpä potilaiden Cancer Genetic merkkiaineet herkkyys (CGEMS) aineisto, 2651 SNP angiogeneesiin liittyvien geenien eturauhassyövän aggressiivisuuden arvioitiin. SNP-SNP yhteisvaikutuksia arvioidaan ensisijaisesti käyttäen kaksivaiheista Random Metsät plus Monimuuttujamenetelmät Adaptive regressio Splines (TRM) lähestymistapaa CGEMS ryhmässä, ja sitten uudelleen arvioitava Moffitt ryhmässä 1040 potilasta. Sillä tunnistettu geeni paria, ristiinarviointi sovellettiin arvioida SNP vuorovaikutusten molemmissa tutkimusryhmissä. Viisi SNP-SNP vuorovaikutuksia kolmessa geenissä pareittain (

MMP16 + ROBO1

,

MMP16 + CSF1

, ja

MMP16 + EGFR

) havaittiin olevan yhteydessä aggressiivinen eturauhassyöpä molemmissa ryhmissä . Kolme paria SNP (rs1477908 + rs1387665, rs1467251 + rs7625555, ja rs1824717 + rs7625555) oli

MMP16

ja

ROBO1

, yksi pari (rs2176771 + rs333970) in

MMP16

ja

CSF1

, ja yksi pari (rs1401862 + rs6964705) in

MMP16

ja

EGFR

. Tulokset viittaavat siihen, että

MMP16

voi olla tärkeä rooli eturauhassyövän aggressiivisuuden. Integroimalla uusia havaintoja ja saatavilla biolääketieteen kirjallisuutta, hypoteettinen geeni vuorovaikutusverkosto ehdotettiin. Tämä verkko osoittaa, että meidän tunnistettu SNP-SNP vuorovaikutukset ovat biologisesti merkityksellisiä ja osoittaa, että EGFR voi olla solmukohta vuorovaikutusta. Havainnot arvokasta tietoa tunnistamiseen genotyypin yhdistelmiä riski sairastua aggressiivinen eturauhassyöpä ja parantaa ymmärrystä geneettistä etiologiaa liittyvää angiogeneesiä eturauhassyöpään aggressiivisuus.

Citation: Lin HY, Amankwah EK, Tseng TS, Qu X Chen DT, Park JY (2013) SNP-SNP vuorovaikutusverkosto Angiogeneesi liittyviä geenejä Eturauhassyöpä Aggressiivisuus. PLoS ONE 8 (4): e59688. doi: 10,1371 /journal.pone.0059688

Editor: Xiaoning Qian, University of South Florida, Yhdysvallat

vastaanotettu: 27 elokuu 2012; Hyväksytty: 17 helmikuu 2013; Julkaistu: 03 huhtikuu 2013

Copyright: © 2013 Lin 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 tutkimus tukivat American Cancer Society (IRG-93-092-14, PI: WJP /HYL); ja National Cancer Institute (R01CA128813, PI: JYP). EKA tukee syövän ehkäisyä apurahan National Cancer Institute (R25T CA147832). 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

Eturauhassyöpä osuus 29% syövän ilmaantuvuus ja 9% syöpäkuolemista ja se on yleisin syöpä ja toiseksi yleisin syy syövän kuolemaan American men vuonna 2012 [1]. Eturauhassyöpä on huomattava kliininen heterogeenisyys. Lääkärit siksi usein vaikeuksia erottaa toisistaan ​​potilaat, jotka kehittävät veltto ja aggressiivisia kasvaimia aikaan eturauhassyövän diagnoosia [2]. Eturauhasen syöpä potilailla, joiden riski on pieni, konservatiivista hoitoa ja hoidon suositellaan koska veltto kurssi pitkän ajan kuluessa voidaan havaita. Useita ominaisuuksia (kuten eturauhasen antigeeni, kliinisessä vaiheessa ja kasvaimen) käytetty luokitella korkean riskin potilailla, jotka tarvitsevat välitöntä hoitoa ja matalan riskin potilaille, jotka tarvitsevat konservatiivinen hoito. Käytettäessä olemassa olevia ominaisuuksia, noin 20% näistä vähäriskisten eturauhassyöpäpotilaalla kuoli konservatiivinen hoito [3]. Näin ollen on olemassa kiireellinen tarve tunnistaa biomarkkereita parantamiseksi ennustetarkkuus eturauhassyövän aggressiivisuuden.

Angiogeneesi on biologinen prosessi, johon jako ja endoteelisolujen migraation, johtaen mikrovaskulaarisessa muodostumiseen [4], [5]. Muodostuminen verisuonten on tärkeää elin kehittämiseen alkionkehityksen aikana ja edelleen edistää elinten kasvuun syntymän jälkeen. Aikuisiällä, useimmat verisuonet pysyvät lepotilassa ja angiogeneesi rajoittuu pyöräily munasarja ja istukan raskauden aikana [4], [5], [6]. Kuitenkin, endoteelisolujen säilyttää niiden kyky jakaa nopeasti verisuoniin vasteena fysiologisten ärsykkeiden, kuten hypoksia, ja angiogeneesi on uudelleen haavan paranemisen aikana ja korjaa [4], [5], [7]. Prosessi synnytyksen jälkeinen angiogeneesi säätelee jatkuva vuorovaikutus (joka luodaan tasapaino) on stimulaattorien, kuten verisuonten endoteelin kasvutekijän (VEGF), emäksinen fibroblastikasvutekijä (bFGF), epidermaalinen kasvutekijä (EGF), interleukiinit (IL: t), transformoiva kasvutekijä beeta (TGF-β), tuumorinekroositekijä-alfa (TNF-α), verihiutaleperäinen kasvutekijä (PDGF), ja matriksin metalloproteinaasien (MMP: t) ja estäjät, kuten endostatiini, verihiutaletekijä-4, tumastin, trombospondiini-1, plasminogeeniaktivaattori-inhibiittori 1 ja angiostatiinin [4], [5], [6], [7], [8]. Monissa sairaudet kuten eturauhassyöpä, tasapaino yllykkeet ja estäjien kallistetaan suosivan yllykkeet, tuloksena ”angiogeenisten kytkin” [9], [10]. Niin kutsuttu ”angiogeenisten kytkin” voi johtua muutoksista ekspressiotasot geenien angiogeneesin kautta.

Yhden nukleotidin polymorfismit (SNP) angiogeneesissä geenit voivat muuttaa geenin ilmentymisen ja vaikuttavat prosessiin angiogeneesin eturauhasen syöpä ja esti kasvaimen kasvua eläinmalleissa [11], [12]. Itse asiassa monet SNP angiogeneesiin geenejä, jotka vaikuttavat geenien ilmentyminen on tunnistettu. Nämä variantit saattavat edistää yksilöiden välisiä eroja riskiä ja etenemisen eturauhasen kasvaimia [13]. Lisäksi angiogeneesi on osoitettu liittyvän kanssa Gleason pisteet, kasvaimen vaiheessa etenemistä, etäpesäkkeitä ja selviytymisen keskuudessa eturauhassyövän potilailla [14], [15].

Vaikka useita tutkimuksia arvioimiseksi rooli SNP angiogeneesissä geenit on rajoitettu, useat tutkimukset tukevat yhdistyksen välillä angiogeneesin ja eturauhassyövän aggressiivisuus. Toistaiseksi tulokset useista kandidaattigeenifragmenttikloonien ja genomin laajuinen yhdistys (GWA) tutkimukset viittaavat siihen, että SNP angiogeneesin reitti voi olla tärkeitä eturauhassyövän etenemistä ja aggressiivisuus. Vuonna kandidaattigeenillä tutkimuksissa

VEGF

-1154A ja -634C alleelit liittyi suurentunut korkeampi kasvaimen [16]. Jacobs

et al

. (2008) arvioitiin 58 SNP yhdeksässä angiogeneesissä geenejä ja totesi, että kolme korreloivat SNP (rs1477017, rs17301608, ja rs11639960)

MMP2

liittyivät yleisen ja edenneen eturauhassyövän [17]. Lisäksi miehet

IL-10

819 TT-genotyyppi yleensä on suurempi riski sairastua korkealaatuisesta eturauhassyövän [18]. Eräässä GWA tutkimuksessa, Thomas

et al.

Havaittu, että nonsynonymous SNP (rs4072111), joka muuttuu seriini ja proliini

IL-16

merkitsevästi liittyy suurentunut riski aggressiivinen syöpä [ ,,,0],19]. Toinen GWA tutkimuksessa havaittu merkittäviä assosiaatioita aggressiivinen eturauhassyöpä ja kolme intergeeniset SNP (rs11199874, rs10749408 ja rs10788165), jotka kattavat 590 kb kromosomi 10q26, joka käsittää

FGFR2

, angiogeneesin geeni [20]. Penney havaittu yhdistysten kuolleisuudessa SNP

IL-18

(rs360729, ja rs243908) ja

IL-11

(rs12709950) niiden vaiheessa yksi scan, mutta mikään toistettiin siinä vaiheessa kaksi skannata [21].

jotta kattavasti arvioida geneettistä vaihtelua angiogeneesiin liittyvien geenien eturauhassyövän aggressiivisuus, vaikutukset sekä yksittäisten SNP ja SNP-SNP vuorovaikutuksia tutkittiin. Suurin osa nykyisistä tutkimuksista keskittyvät arviointiin yksittäisten SNP vaikutuksia; kuitenkin yksi-yhteen-yhdistysten eivät ehkä riitä selittämään monimutkaisuuden sairauden syy. Äskettäin on osoitettu, että geeni-geeni /SNP-SNP vuorovaikutukset voivat olla suurempi vaikutus paljastus syy monimutkaisten sairauksien [22], [23], [24], [25]. Pure SNP-SNP vuorovaikutus, eli ne, joilla on vähäinen tai ei ole merkittäviä yksittäisiä SNP vaikutuksia, on raportoitu useissa sairauksissa, kuten rintasyövän [26], [27], eturauhassyöpä [28], ja nivelreuma [29].

voittamiseksi haasteita korkean mitoitustiedot etsittiin SNP-SNP vuorovaikutuksia käyttämällä TRM lähestymistapaa, kaksivaiheista Random Metsät plus Monimuuttujamenetelmät Adaptive regressio Splines (MARS). Tavanomaiset tutkimukset käyttävät lisäainetta mallia SNP, ja etsiä pareittain SNP vuorovaikutuksia logistisen regressiomallin. Tämä lähestymistapa ei ole riittävä, koska lisäaine malli olettamus voi olla voimassa. On osoitettu, että geneettinen mallin valinta on suuri vaikutus ilmaisemistehoa yhdistysten [28]. Joissakin tutkimuksissa puhtaita SNP vuorovaikutukset huomiotta, koska vain SNP jolla on merkittävä tai marginaalinen pääasiallinen vaikutus otetaan huomioon. Parantamiseksi ennustaminen kyky monimutkainen sairaus, sopivien geneettinen malleja (kuten hallitseva ja väistyvä) ja ottaen geeni-geeni vuorovaikutus yhdistyksen tutkimuksissa ehdotetaan [30]. Tämä TRM lähestymistapa, jossa otetaan eri perintö malleja ja vuorovaikutukset huomioon sekä seulontaan ja vuorovaikutuksen kuvio etsimällä vaiheita, on osoitettu olevan tehokas havaitsemisessa SNP vuorovaikutusta laaja geneettinen vaihtelu tutkimuksen [31].

materiaalit ja menetelmät

Kaksi ryhmää käytettiin tässä tutkimuksessa. CGEMS ryhmä käytettiin perustietoja tunnistamiseksi SNP-SNP vuorovaikutukset liittyy eturauhassyöpään aggressiivisuus. Merkittäviä tuloksia yksilöidyt CGEMS tiedot sen jälkeen arvioitiin uudelleen käyttäen Moffitt tiedot. Kaikki yksilöt analyysimme olivat miehiä eurooppalaista syntyperää koska tiedot olivat saatavilla miesten eurooppalaista syntyperää vuonna CGEMS aineisto. Vain yksi yhteinen demografinen muuttuja, ikä ilmoittautuminen, oli saatavilla kahden tutkimusryhmän. Kuitenkin, johtuen tutkimuksen suunnittelu eroa, muuttujia ikä ilmoittautuminen kahden tutkimusryhmän eivät ole vertailukelpoisia. Sillä eturauhassyöpäpotilaille, jona ilmoittautuminen oli ennen eturauhassyövän diagnoosia vuonna CGEMS tutkimuksessa (sisäkkäisen tapauskontrollitutkimuksessa sisällä tulevaisuuteen kohorttitutkimuksessa), mutta se oli sen jälkeen syövän diagnoosi Moffitt kohortin (a tapauksessa vain tutkimus) . Siten meidän analyysit perustuvat oikaisematon tuloksiin.

CGEMS Väestö

Oli 1151 eturauhassyöpäpotilaalla (659 aggressiivinen ja 492 ei-aggressiivinen potilaalla) CGEMS eturauhassyövän genominlaajuisten tietokokonaisuus . Osallistujat valittiin eturauhasen, keuhkojen, Colon ja Munasarjojen (PLCO) syöpäseulonnoista Trial ilmoittautuminen vuosina 1993 ja 2003 [32]. Oli 12%, 55% ja 33% potilaista ikäryhmässä 60, 60-69 ja = 70 vuotta vanhan, vastaavasti, ilmoittautuminen PLCO kohorttitutkimuksessa. Koko data sisälsi noin 550000 SNP genotyyppi kanssa Illumina HumanHap300 ja Illumina HumanHap250. Potilaat, joilla Gleason tulokset ≥7 tai ≥stage III katsottiin olevan aggressiivinen eturauhassyöpä. Havaitsimme geenit koodaavat proteiineja, jotka liittyvät tai jotka liittyvät angiogeneesiin kautta hakuja julkaisuihin (PubMed) ja julkisen reitin tietokantaa (Cancer Genome Anatomy Project, Kyoto Encyclopedia of Gene ja Genomit ja Gene ontologia). Kaikkiaan 2653 SNP 161 angiogeneesissä geenejä tutkittiin. Hardyn-Weinberg tasapaino tutkittiin kontrolliryhmässä (n = 1101), joka ei ollut mukana tässä tutkimuksessa. Kun jätetään kaksi SNP ei noudateta Hardy-Weinberg tasapaino (p-arvo 10

-4), yhteensä 2651 SNP sovellettiin jatkotutkimuksiin. Kytkentäepätasapaino- kaikkien testaus SNP tutkittiin perustuen r

2 käyttäen Haploview Tagger [33]. Kun olet valinnut yhden SNP kunkin parin voimakkaiden kytkentäepätasapaino- r

2 0,8 yhteensä 2177 SNP: tä mukana vuorovaikutuksen analyysit.

Moffitt Väestö

Moffitt ryhmä käytettiin rajat arviointi SNP angiogeneesiin liittyvien geenien eturauhassyöpään aggressiivisuus. Moffitt koostui historiallinen kohortin 1040 eturauhasen tapauksia hoidettiin Moffitt Cancer Center 1986 2003. Olemme tunnistettu 437 aggressiivinen tapauksia ja 603 ei-aggressiivinen tapauksista perustuu samoihin eturauhassyövän aggressiivisuuden käytettyjen kriteerien CGEMS ryhmässä. Oli 49%, 42% ja 8%: lla potilaista ikäryhmässä 60, 60-69 ja = 70 vuotta vanhan, vastaavasti, ilmoittautuminen Moffitt tutkimuksen. Oli 681 angiogeneesin SNP: genotyyppi käyttäen Illumina GoldenGate ™ määritys (Illumina, San Diego, CA). Tutkimuksen protokolla hyväksyi Institutional Review Board of University of South Florida (Tampa, FL).

analyysi Yksittäiset SNP Effects

CGEMS ryhmässä kolme perintö- mallia (hallitseva, väistyvä ja lisäaine malli) arvioitiin logistisen regressiomallin malleja, ja paras malli valittiin perustuen pienin p-arvo kullekin SNP. False löytö määrä (FDR) q-arvo [34] laskettiin säätämiseksi monivertailuja. Merkittävä SNP joiden p-arvo alle 0,05 vuonna CGEMS sitten uudelleen arvioida Moffitt ryhmässä. Johdonmukaisuuden, sama geneettinen malli minimaalinen p-arvo CGEMS ryhmään sovellettiin Moffitt ryhmässä kullekin SNP. Tärkeimmät vaikutukset SNP mukana merkittäviä yhteisvaikutuksia arvioitiin myös.

Cross-arviointi SNP-SNP vuorovaikutukset

Tutustumiseen SNP-SNP vuorovaikutukset, TRM, kaksivaiheinen Random Metsät plus MARS, sovellettiin [31]. Ensimmäisessä vaiheessa TRM lähestymistavan alkuun ehdokas SNP valittiin perustuen minimoimaan out-of-pussi (OOB) luokitus virheprosentti käyttäen skaalaamattomasta permutaatio tarkkuus merkitys indeksin Random metsät. Ehdokas SNP valittu ensimmäisessä vaiheessa tutkittiin jopa kaksisuuntaisia ​​yhteisvaikutuksia liittyy eturauhassyöpään aggressiivisuus avulla MARS. Ensimmäisessä vaiheessa, käytimme oletuksena 5000 puita rakentaa ensimmäinen metsä ja 2000 puita kaikki ylimääräiset metsiä käyttävät varSelRF R paketti. Määrä satunnaisesti valittu ennustavat asetettiin 47, neliöjuuri lukumäärän ennustajia. Kaikista asennettu metsiä, viimeinen muuttujat valittiin perustuen pienin määrä muuttujia, joiden virheprosentti on alle keskivirhe pienimmän OOB virheprosentti. Mars, enimmäislaskentaperustetta toiminnot 30 levitettiin tutkia SNP-SNP vuorovaikutuksen tavoista kärjessä ehdokas SNP. Kymmenkertaiseksi ristivalidointi käytettiin valitsemaan vapausasteen veloitetaan perusteella toiminto.

Koska Random Forests ei salli puuttuvia arvojen satunnaisesti puuttuva genotyyppi imputoitiin käyttämällä imputoidaan version 2.0 kanssa HapMap3 CEU + TSI datan perusjoukon. Niistä 2177 SNP vuorovaikutukseen hakuun, puuttuvat tiedot oli alhainen: mediaani puuttuva osuus oli 2,6% ja enintään 5,6%. Säilyttämiseksi kaikki SNP analyyseissä, meidän vuorovaikutus analyysit perustuu yhdistettyyn aineisto koostuu alkuperäisen genotyyppi datan ja laskennalliset data. Yksittäiset SNP vaikutuksia arvioitiin käyttämällä alkuperäistä dataa.

TRM lähestymistapa ei tarjoa vaihteleva merkitystä käyttäen p-arvoja, joten bootstrap menetelmää sovellettiin valittaessa tekijöitä lopulliseen malliin ja vähentää vääriä positiivisia havaintoja. Bootstrap taajuudet nolla mallin, ei assosiaatio simuloidun lopputuloksen ja testaus SNP, sovellettiin asettamiseksi cut-pisteen muuttujan valinta TRM. Tässä null mallissa, me itsenäisesti luotu binary tulosmuuttujana kanssa 659 aiheita yhdessä ryhmässä ja 492 aiheita toisessa ryhmässä, joka oli yhdenmukainen aggressiivisuus asema CGEMS keräämiseen. Saimme 500 bootstrap näytteitä ottamalla näyte tilalleen null mallista. Kunkin tunnistetun tekijän (yksittäisiä vaikutuksia tai vuorovaikutus), väärien positiivisten taajuuksien perustuvat 500 bootstrap näytettä laskettiin. 95% prosenttipiste bootstrap taajuuksien vääriä positiivisia tekijöitä oli 4,2%. Konservatiivinen varten, pidimme vain ne, joilla on bootstrap taajuus on suurempi kuin 5%. Helppoa tulkinnan mukaan tutkitut tekijät sisältyvät monimuuttuja logistinen regressio saamiseksi riskisuhde ja niiden 95%: n luottamusväli.

vuokaaviota ristiinarviointi havaitsemiseksi SNP-SNP vuorovaikutukset on esitetty kuvassa 1 . vaiheessa 1 SNP-SNP vuorovaikutukset tunnistettu CGEMS ryhmään, käsitellään training set valittiin uudelleen arvioitiin Moffitt ryhmässä. Niistä CGEMS tunnistettu geeni paria (geeni-geeni vuorovaikutukset), olimme myös kiinnostunut tutkimaan, ovatko muut SNP-SNP yhteisvaikutuksia voitiin havaita riippumattoman Moffitt ryhmä. Vaiheessa 2, me edelleen etsitään kaikki mahdolliset kaksisuuntainen SNP-SNP vuorovaikutukset tunnistetun geenin parit (esimerkiksi

MMP16

+

ROBO1

) on Moffitt ryhmässä. Vaiheessa 3 tunnistetut SNP vuorovaikutukset päässä Vaihe 2 arvioitiin uudelleen vuonna CGEMS ryhmässä. Paras ”vuorovaikutuksen tavoista” (kuten hallitseva-hallitseva malli) havaittiin erikseen molemmissa ryhmissä käyttämällä MARS. Lisäksi pyysimme onko identifioitu vuorovaikutuksen mallit olivat parempia kuin mallit, joissa niiden tärkeimmät vaikutukset käyttäen ainoastaan ​​vaiheittain logistista regressiota. Tiedot analyysit suoritettiin käyttäen SAS 9.3. TRM suoritettiin käyttäen MARS 2.0 (Salfordin Systems, San Diego, USA), ja R paketti randomForest ja varSelRF.

Vaiheessa 1, SNP-SNP vuorovaikutukset tunnistettu CGEMS ryhmään valittiin uudelleen arvioitiin Moffitt ryhmä. Vaiheessa 2, kaikki mahdolliset kaksisuuntainen SNP-SNP vuorovaikutukset tunnistetun geenin paria evaluoitiin Moffitt ryhmässä. Vaiheessa 3 tunnistetut SNP vuorovaikutukset päässä Vaihe 2 arvioitiin uudelleen vuonna CGEMS ryhmässä.

Tulokset

Syöpä Genetic merkkiaineet herkkyys (CGEMS) ryhmä, me arvioitiin pääasiallinen vaikutus 2651 angiogeneesin SNP liittyy eturauhassyöpään aggressiivisuus tila (kyllä ​​/ei) käyttämällä logistista regressiomalleja. Oli 279 SNP 75 geenejä raaka p-arvo alle 0,05. Näistä SNP suurin FDR q-arvo oli 0,053. Tämä osoittaa, että alle 15 väärät positiiviset löydökset odotettiin kärjessä valitun SNP. Nämä merkittävät SNP sitten arvioitiin Moffitt ryhmässä. Näistä 279 SNP, 160 SNP oli käytettävissä Moffitt data. Neljä SNP kolme geeniä (

COL4A3

,

PDGFD

ja

ELK3

) liittyi eturauhassyövän aggressiivisuus sekä CGEMS ja Moffitt ryhmien kanssa p-arvo on alle 0,05. Kaksi SNP (rs10498214 ja rs6436661)

COL4A3

liittyi merkittävästi eturauhassyövän aggressiivisuus. Ne, joilla CC genotyyppi verrattuna CT ja TT genotyypin rs10498214 yleensä on suurempi riski aggressiivinen eturauhassyöpä (riskisuhde (OR) = 1,63 ja p-arvo = 0,028 varten CGEMS; OR = 1,53 ja p-arvo = 0,047 varten Moffitt). CC ja CT genotyypin rs6436661

COL4A3

negatiivisesti liittyy eturauhassyöpään aggressiivisuus (OR = 0,74, p-arvo = 0,040 varten CGEMS; OR = 0,71, p-arvo = 0,034 varten Moffitt). Miesten kanssa CC genotyyppi vuonna rs488753 (

PDGFD

) oli suurempi todennäköisyys sairastua aggressiiviseen eturauhassyöpään kuin ne, joilla CT ja TT-genotyyppi (OR = 1,47, p-arvo = 0,035 varten CGEMS; OR = 1,45, p -arvo = 0,031 varten Moffitt). CC ja CT genotyypin rs2268509

ELK3

positiivisesti liittyy eturauhassyöpään aggressiivisuus (OR = 1,29, p-arvo = 0,047 varten CGEMS; OR = 1,57, p-arvo = 0,002 varten Moffitt).

SNP vuorovaikutukset angiogeneesissä geenien arvioitiin käyttämällä TRM lähestymistapaa CGEMS ryhmässä. Yhteensä 14 tekijöihin valittiin käyttämällä TRM lähestymistapaa (kuvio 2). Kaksi keskeistä vaikutukset rs3093040 (in

CSF1

) ja rs1477908 (in

MMP16

) valittiin, ja 12 kaksisuuntainen SNP-SNP vuorovaikutusta tunnistettiin. Valitsemiseksi tekijöitä lopulliseen malliin ja sisäinen validointi, bootstrap menetelmää sovellettiin. Käyttämällä bootstrap taajuudella 5% kuin cut-pisteen, seitsemän parhaan kertoimet on valittu: kaksi pääasiallista vaikutusta ja viisi vuorovaikutuksessa SNP paria. Kaksi tärkeintä vaikutukset olivat keskeisiä tekijöitä näissä SNP pareittain. Viidestä vuorovaikutuksessa SNP paria, rs1477908 oli mukana kaksi SNP pareittain ja rs3093040 sisältyi kolme muuta SNP paria. Viisi geeniä paria tunnistetuista SNP-SNP vuorovaikutukset olivat

MMP16 + ROBO1, MMP16 + CSF1, CSF1 + FBLN5, CSF1 + HSPG2

, ja

MMP16 + EGFR,

joka on paremmuusjärjestyksessä perustuu bootstrap taajuuksilla . Kuten taulukosta 1, olemme mukana näitä tärkeitä tekijöitä monimuuttuja logistinen malli, ja kaikki tekijät olivat erittäin merkitsevä (p-arvo alue: 0,015-,0001). Nämä tulokset pysyivät samankaltaisia ​​säätämisen jälkeen ikä (tuloksia ei esitetä).

vähentämällä vääriä positiivisia löydöksiä, bootstrap menetelmää sovellettiin valittaessa tekijöitä lopulliseen malliin. Saimme 500 bootstrap näytteitä ottamalla näyte tilalleen null mallista. Kutakin tunnistettua tekijä, väärien positiivisten taajuuksien perustuu 500 bootstrap näytteet laskettiin. Tekijöitä, joiden bootstrap taajuus on suurempi kuin 5% sisällytettiin monimuuttuja mallissa (taulukko 1).

Vaikka nämä viisi SNP-SNP vuorovaikutukset olivat merkitsevä monimuuttuja mallissa, me arvioitiin edelleen ovatko nämä SNP parit olivat riippumattomia ennustajia eturauhassyövän aggressiivisuuden. Viisi vuorovaikutuksessa SNP paria asennettiin erikseen logistiikkaregressiomallin. Jokaisessa 2-tie vuorovaikutus Taulukossa 2, vertailuryhmään oli merkitty OR = 1. Määrittelimme joilla OR 1 sillä riskiryhmän ja ne, joilla OR 1, kun suojaava ryhmä. Helpon vertailun SNP vuorovaikutuksen tavoista välillä tutkimusryhmissä, kuviot esiteltiin käyttäen 3 x 3 taulukoita täydennys (taulukot S1, S2, S3). Nämä viisi SNP paria liittyi merkittävästi eturauhassyövän aggressiivisuus on CGEMS ryhmässä. Erityisesti kaksi parasta SNP-SNP vuorovaikutukset olivat rs1477908 (

MMP16

) + rs1387665 (

ROBO1

) ja rs6994019 (

MMP16

) + rs3093040 (

CSF1

). Eturauhassyöpä potilailla, joilla on AA + AG /GG genotyypin yhdistelmä SNP parin rs1477908 ja rs1387665 olivat todennäköisemmin aggressiivista eturauhassyöpää (OR = 1,83, p-arvo = 0,0002) kuin kanssa genotyypin yhdistelmän AA + AA. Potilaat, joilla oli GG /GA genotyypin rs3093040 olivat todennäköisemmin olla aggressiivinen eturauhassyöpä kuin ne, joilla on AA genotyyppi, mutta tämä vaikutus oli merkitsevästi muutettu rs6994019. Niistä, joilla oli GG /GA genotyypin rs3093040, miehillä, joilla oli GG-genotyyppi on rs6994019 olivat todennäköisesti kehittää aggressiivinen eturauhassyöpä (OR = 2,22, p-arvo = 1,7 * 10

-5) kuin ne, joilla AA genotyyppi of rs3093040; kuitenkin, tämä positiivinen yhteys ei ollut merkittävää niille, joilla GT /TT genotyyppi rs6994019 (OR = 1,36, p-arvo = 0,096).

Nämä 5 tärkeää SNP-SNP vuorovaikutukset arvioitiin edelleen käyttäen Moffitt ryhmä (vaihe 1 kuviossa 1). Vain yksi SNP-SNP vuorovaikutus rs1477908 (

MMP16

) ja rs1387665 (

ROBO1

) oli saatavilla Moffitt ryhmässä. Kuten taulukosta 2, havaitsimme, että korkean riskiryhmän sairastua aggressiiviseen eturauhassyöpään oli niitä, joilla on AA ja GG genotyypin pari rs1477908 ja rs1387665 (OR = 1,39 ja p-arvo = 0,065) kun Moffitt ryhmässä. Korkean riskin ryhmiin valittu molemmissa ryhmässä ovat samankaltaisia: AA + GG ja AA + AG /GG, rs1477908 ja rs1387665 että Moffitt ja CGEMS ryhmiä, vastaavasti.

Lisäksi CGEMS tunnistettu SNP-SNP vuorovaikutukset, tutkimme, muut SNP vuorovaikutukset yksilöidyllä geeni paria Moffitt ryhmässä liittyi merkittävästi eturauhassyövän aggressiivisuus. Kaksisuuntainen SNP-SNP vuorovaikutukset viiden tunnistettu geeni paria (

MMP16 + ROBO1, MMP16 + EGFR, MMP16 + CSF1, CSF1 + FBLN5, ja CSF1 + HSPG2

) etsittiin (vaihe 2, kuvio 1). Kuten taulukossa 2 on esitetty, lisäksi kahdeksan SNP-SNP vuorovaikutukset havaittiin Moffitt ryhmässä. Kaksi vuorovaikutukset olivat geenissä pari MMP16 + ROBO1, kolme olivat MMP16 + EGFR, yksi oli

MMP16

+

CSF1

ja kaksi olivat CSF1 + HSPG2. Näistä kahdeksan tunnistettu SNP-SNP vuorovaikutukset, kuusi oli saatavilla CGEMS; näin ollen ne sitten arvioidaan uudelleen (kuvio 1, vaihe 3).

kolme geeniä paria havaittiin olevan ainakin yksi SNP-SNP vuorovaikutus vastaavan vuorovaikutusta kuvion kummassakin ryhmässä. Samanlainen vuorovaikutus kuvio määriteltiin tunnistettu genotyyppi yhdistelmät kahden tutkimusryhmän, jotka ovat päällekkäin ja samassa suunnassa mitattuna Eturauhassyöpätutkimuksessa aggressiivisuus riskiä. Kolme (rs1477908 + rs1387665, rs1467251 + rs7625555, ja rs1824717 + rs7625555) oli geenin pari

MMP16

ja

ROBO1

. Vuorovaikutus rs1401862 ja rs6964705 oli

MMP16

ja

EGFR

, ja toinen SNP parin rs2176771 ja rs333970 oli

MMP16

ja

CSF1

. Lukuun ottamatta SNP parin rs1477908 ja rs1387665, toiset kaksi SNP paria (rs1467251 + rs7625555 ja rs1824717 + rs7625555) geenissä pari

MMP16

ja

ROBO1

liittyi eturauhassyövän aggressiivisuuden. Vuonna Moffitt ryhmässä, eturauhassyöpäpotilaille kanssa AA + GG /GA genotyypin SNP pari rs1467251 ja rs7625555 oli pienempi mahdollisuus kehittää aggressiivinen eturauhassyöpä kuin muut genotyypin yhdistelmät samassa SNP parin (OR = 0,29, p-arvo = 0,024). Vuonna CGEMS ryhmässä, matalan riskin ryhmässä oli niitä, joilla on GA /AA + GG /GA genotyyppi samassa SNP parin (OR = 0,59, p-arvo = 0,002). Mitä vuorovaikutuksen rs1824717 ja rs7625555, korkean riskin ryhmään aggressiivinen eturauhassyöpä CGEMS ryhmässä oli yhdistelmä AA ja AA genotyyppi tämän SNP parin (OR = 1,91, p-arvo = 0,009), ja korkean riskiryhmän että Moffitt asetettiin yhdistelmän AA /AG ja GA /AA-genotyyppi (OR = 1,59, p-arvo = 0,008). Kun

MMP16

ja

EGFR

, miesten genotyyppi yhdistelmällä GA /AA ja AA on SNP pari rs1401862 ja rs6964705 näyttivät olevan vähemmän todennäköisesti (OR = 0,58, p-arvo = 0,011) on aggressiivinen eturauhassyöpä kuin muut genotyypin yhdistelmiä SNP parien CGEMS ryhmässä. Havaitsimme myös merkittävä vuorovaikutus malli tämän SNP parin olevan Moffitt ryhmässä.

tärkeimmät vaikutukset SNP mukana merkittäviä yhteisvaikutuksia esitetty taulukossa 3. Nämä tärkeimmät vaikutukset ei voitu monistaa sisällä kahden tutkimusryhmän . Niistä 16 SNP mukana SNP-SNP vuorovaikutukset liittyvät eturauhasen syöpään aggressiivisuus on CGEMS ryhmässä, 13 SNP oli p-arvo alle 0,05 vuonna yksiulotteista analyyseissä. Niistä 16 SNP Moffitt ryhmässä, vain rs17172446 oli p-arvo alle 0,05. Olemme myös vahvistaneet, että vuorovaikutus mallit taulukossa 2 olivat parempia kuin pääasiallinen vaikutus vain malleissa (tuloksia ei esitetä).

Keskustelu

havaittuja viisi SNP-SNP vuorovaikutukset että angiogeneesi liittyvien geenien eturauhassyöpä aggressiivisuus on CGEMS ryhmässä käyttämällä uusia TRM lähestymistapaa. Viisi erittäin merkittäviä SNP-SNP vuorovaikutukset (p-arvo = 2 x 10

-5-6 × 10

-4) ja keskisuurten ja suurten vaikutus koko onnistuneesti havaittiin jopa suhteellisen pieni otoskoko noin 1000 . Kertoimet suhteet Näiden SNP vuorovaikutusten luokiteltiin väliaineesta (OR≥1.5) suuriin vaikutus koko (OR≥2) [35]. Kliininen vaikutus SNP-SNP vuorovaikutukset voivat olla suurempi kuin yksittäisten SNP tunnistettu GWA tutkimuksissa. Ennustaminen teho syövän riskiä SNP tunnistettu GWA tutkimuksissa on rajoitettu mediaani per-alleelin OR 1,22 perustuu äskettäisessä katsauksessa [30].

tunnistettu geeni-geeni vuorovaikutukset voivat olla biologisesti relevantti Based verkossa analyysiin. Vuorovaikutukset viidestä geenistä paria (MMP16 + ROBO1, MMP16 + CSF1, MMP16 + EGFR, CSF1 + FBLN5, ja CSF1 + HSPG2) osoitettiin käyttäen ristiinarviointi että CGEMS ja Moffitt ryhmiä. Erityisesti, entinen kolme geeniä paria oli ainakin yksi SNP-SNP vuorovaikutus samanlaisen vuorovaikutuksen kuviota kahden tutkimusryhmän. Niistä tunnistettu geeni paria,

MMP16

ja

CSF1

olivat mukana useissa vuorovaikutuksessa geenissä pareja, jolloin verkon yhdistys hiljaista. Jotta tarkistaa biologista merkitystä yhdistysten ja tutkia taustalla toimiva mekanismi meidän tunnistettu geeni-geeni vuorovaikutukset, hypoteettinen geneettinen sääntelyverkon (kuva 3) ehdotettiin. Tämä geneettinen vuorovaikutusverkosto synnytettiin perustuvat julkaistuihin proteiini-proteiini vuorovaikutusten

Homo sapience

käyttäen MetaCore tietokantaan GeneGo Inc. keskinäinen riippuvuus biokemiallinen prosessi verkostojen tunnistettujen geenien osoitti, että kuusi proteiinit olivat mukana suoraan tai epäsuorasti

EGFR

signalointireitin. Siinä ehdotettiin, että nämä geenit voitaisiin yhteistyössä säätelevät useat transkriptiotekijät yhteen, kuten E2F1, STAT1, ESR1, SP1, ja AP-1, ja reseptorin (integriini). Näkyvin proteiini verkossa oli EGFR, joka vuorovaikutuksessa loput viisi proteiinit, jotka olivat mukana angiogeneesiin.

aFive vuorovaikutuksessa geeni paria:

MMP16 + ROBO1, MMP16 + CSF1, CSF1 + FBLN5, CSF1 + HSPG2

, ja

MMP16 + EGFR.

b solmut edustaa proteiineja, ja välissä solmujen osoittavat vuorovaikutuksia proteiineja. Green ja punaiset viivat edustavat positiiviset ja negatiiviset vaikutukset, tässä järjestyksessä. Proteiinit tunnistettujen geenien merkitään kehän solmut.

kasvutekijän reseptorin (EGFR) on kriittinen proteiini leviämisen epiteelisolujen ja osallistuu oncogenesis. EGFR sitoo kasvutekijän (EGF) ja sen on osoitettu olevan tärkeä rooli säätelyssä eturauhasen solujen kasvuun ja toiminta [36], [37], [38]. Tuloksemme tuki myös äskettäin integroiva microarray tutkimuksessa. Wang

et al.

Suorittaa meta-analyysi 10 eturauhassyövän microarray ilmaisun aineistoja tunnistaa yhteisiä allekirjoitukset sekä geenin ja polku tasot liittyvät eturauhassyövän riskiä, ​​ja EGFR polku todettiin yhdeksällä aineistot ,”Wang

et al.

performed a meta-analysis of 10 prostate cancer microarray expression datasets to identify the common signatures at both the gene and pathway levels associated with prostate cancer risk, and the EGFR pathway was found in nine datasets ,,,0