Abstract
Variantes genéticas foram mostrados para afetar o tempo de sobrevivência em pacientes com câncer. Este estudo explorou a associação entre o câncer de pulmão loci susceptibilidade marcado por polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) identificados nos estudos de associação do genoma e tempo de sobrevida no câncer de pulmão de pequenas células (CPPC). Dezoito SNPs foram genotipados entre 874 doentes com CPPC e Cox riscos proporcionais regressão foi usado para examinar os efeitos do genótipo sobre comprimento sobrevivência sob um modelo aditivo com a idade, sexo, tabagismo e estágio clínico como co-variáveis. Foram identificados 3 loci, 20q13.2 (rs4809957G A), 22q12.2 (rs36600C T) e 5p15.33 (rs401681C T), significativamente associada com o tempo de sobrevivência de doentes com CPPC. A taxa de risco ajustado (HR) para pacientes com o rs4809957 GA ou AA genótipo foi de 0,80 (IC 95%, 0,66-0,96;
P
= 0,0187) e 0,73 (95% CI, 0,55-0,96;
P
= 0,0263) em comparação com o genótipo GG. Usando o modelo dominante, o HR ajustado para pacientes portadores de, pelo menos, um alelo T na rs36600 ou rs401681 foi de 0,78 (IC 95%, 0,63-0,96;
P
= 0,0199) e 1,29 (95% CI, 1.08- 1,55;
P
= 0,0047), respectivamente, em comparação com o genótipo CC. análises de estratificação mostraram que as associações significativas destes 3 loci eram vistos apenas em fumantes e pacientes do sexo masculino. O SNP rs4809957 só foi significativamente associada com o tempo de sobrevida de pacientes com extensa estágios mas não tumor em estágio limitado. Estes resultados sugerem que alguns dos loci de susceptibilidade a cancro do pulmão também pode afectar o prognóstico de SCLC
citação:. Li D, Wei G, Xu B, Yu D, Chang J, Yuan P, et al. (2014) Associação dos GWAS-Identificado Lung Cancer Susceptibilidade Loci com Survival Comprimento em Pacientes com pequeno-Cell Lung Cancer tratados com quimioterapia à base de platina. PLoS ONE 9 (11): e113574. doi: 10.1371 /journal.pone.0113574
editor: Qing-Yi Wei, Cancer Institute, Duke, Estados Unidos da América
Recebido: 20 de julho de 2014; Aceito: 25 de outubro de 2014; Publicação: 21 de novembro de 2014
Direitos de autor: © 2014 Li et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados
Data Availability:. O autores confirmam que todos os dados subjacentes às conclusões estão totalmente disponíveis sem restrições. Todos os dados relevantes estão dentro do papel
Financiamento:. Este trabalho é financiado pelo National High-Tech Programa de Pesquisa e Desenvolvimento da China (B02126-2). O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, recolha e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito
CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes
Introdução
o cancro do pulmão é a principal causa de mortes por câncer em todo o mundo, e classificados em câncer de pulmão não-pequenas células e cancro do pulmão de pequenas células (CPPC) [1]. CPPC, correspondendo a 15% -20% do total de cancro do pulmão, é um tipo de malignidades neuroendócrinos muito agressivas caracterizadas por uma elevada taxa de crescimento, metástases generalizadas e mau prognóstico [2], [3]. No entanto, o tempo de sobrevivência em pacientes com SCLC varia muito e isto tem sido conhecido por ser influenciado por vários factores clínicos, tais como a idade do doente, estado de desempenho e de fase clínica. Nos últimos anos, tem sido acumulada evidência que mostra que as variantes genéticas podem também desempenhar um papel no prognóstico e tempo de sobrevivência em pacientes [4], [5]. A identificação desses loci pode ter implicação importante no tratamento de precisão de câncer.
Nós já realizaram um estudo de associação do genoma (GWAS) em SCLC para identificar variantes genéticas que influenciam o tempo de sobrevida em pacientes e descobriu que o rs1820453T G SNP, localizado na região promotora do
YAP1
gene que cria um fator de transcrição local e resultados obrigatório em infra-regulação da
expressão YAP1
, está significativamente associado [4]. No entanto, este GWAS anterior incluiu apenas 245 amostras na fase de descoberta e 305 amostras em fase de replicação e o poder descoberta limitada possam obstruir a encontrar mais loci com efeito pequeno ou moderado. Outra GWAS em SNPs e sobrevivência em NSCLC identificou dois SNPs, rs7629386 e rs3850370, associados à sobrevida em pacientes com NSCLC derivados de populações chineses e caucasianos [6]. Assim, outras estratégias de estudo são necessários para descobrir variantes mais genéticos que estão associados com o tempo de sobrevida em pacientes apenas com SCLC.
Nos últimos anos, vários GWAS realizados em diferentes populações étnicas para descobrir variantes de susceptibilidade para o cancro do pulmão geral foram relatados. Estes estudos publicados identificados, pelo menos, 26 loci em regiões cromossómicas 13 que estão significativamente associados com risco para o desenvolvimento de cancro do pulmão [7] – [15]. Nestes GWAS, a maioria dos sujeitos de casos foram pacientes não-pequenas de câncer de pulmão de células com uma proporção deles sendo pacientes com SCLC. Tem sido sugerido, em muitos estudos que algumas variantes de susceptibilidade cancro pode também contribuir para a progressão da doença e o prognóstico [16], [17]. Com base nestas observações, procurou-se analisar a hipótese de que o câncer de pulmão susceptibilidade loci GWAS-identificada também pode estar associada com o resultado da SCLC.
Aqui, nós relatamos nosso estudo sobre a associação entre o câncer de pulmão GWAS-identificados loci de susceptibilidade e tempo de sobrevida de SCLC, em que 18 loci de susceptibilidade foram analisadas no total de 874 pacientes. Descobrimos que três destes susceptibilidade loci, 20q13.2 (rs4809957), 22q12.2 (rs36600) e 5p15.33 (rs401681), estão significativamente associados com o tempo de sobrevida em pacientes com CPPC.
Materiais e Métodos
Ética declaração
Todos os participantes forneceram consentimento informado por escrito e as comissões de ética de Hospital do Câncer da Academia chinesa de Ciências Médicas e Nanjing University Medical aprovou este projeto de pesquisa.
pacientes e características clínicas
Um total de 874 pacientes com SCLC foram incluídos neste estudo. Entre eles, 569 foram recrutados no Hospital do Câncer, da Academia Chinesa de Ciências Médicas (Beijing) entre Julho de 2000 e Outubro de 2011 e 305 foram recrutados pelo Hospital do Câncer da província de Jiangsu, o Hospital Primeira Affiliated da Universidade Médica de Nanjing e Nanjing Thoracic Hospital (Nanjing) e quatro hospitais terciários na cidade de Wuhan, província de Hubei, entre março de 2002 e março de 2008. Todos eles foram auto-relatados chineses Han étnicas. Para ser incluído no estudo, todos os pacientes tinham que ter citologia confirmou SCLC e recebeu a carboplatina de primeira linha (AUC 5-6, dia 1) ou cisplatina (60-80 mg /M
2, dia 1) mais etoposídeo (100 mg /H
2, 1-3 dias) a quimioterapia durante pelo menos dois ciclos. Os participantes não receberam outras terapias. De acordo com a Administração Lung Grupo de Estudo dos Veteranos, os pacientes foram classificados como portadores de doença limitada ou doença extensa com base nos resultados de um exame físico; A tomografia computadorizada de tórax, fígado e glândulas supra-renais; uma ressonância magnética ou tomografia computadorizada da cabeça; e digitalizar um osso. Características e informações clínicas, incluindo idade, sexo, tabagismo e estágio clínico, foram obtidos a partir dos prontuários dos pacientes e são apresentados na Tabela 1. Duração da sobrevida dos pacientes foi medido a partir da data do tratamento para a data do último follow-up ou morte. Se e quando um paciente havia morrido foram obtidos de pacientes internados e ambulatoriais registros, as famílias dos pacientes, ou Censo local da Segurança Pública Register Office através de telefonemas de acompanhamento. A última data de acompanhamento foi de 20 de dezembro de 2012. Os pacientes vivos na última data de acompanhamento foram considerados censurados. consentimentos informados por escrito eram de todos os pacientes e este estudo foi aprovado pelo Institutional Review Board of Cancer hospital, China Academia de Ciências Médicas. A maioria dos pacientes têm sido relatados em nosso estudo anterior [4].
selecção SNP, genotipagem e controle de qualidade
O DNA genômico de cada paciente foi extraído de amostras de sangue usando Flexi comercial DNA Gene extraction kit (Qiagen, Hilden, Alemanha). Vinte e seis SNPs em 13 regiões cromossômicas foram relatados para ser associado com o risco de câncer de pulmão no GWAS anterior [7] – [15]. Fizemos controle desses SNPs utilizando as informações genotipagem da Versão 3 de 1000 dados de Genomas projecto de qualidade. Entre estes SNPs, seis SNPs com frequência menor alelo (FAM) 0,05 foram excluídos. Nós, então, calculado o coeficiente de correlação (r) de cada par de SNPs adjacentes ao mesmo cromossoma para avaliar o estado de LD. SNPs com r
2 0,8 foram consideradas em um bloco LD, e nós, portanto, escolheu um SNP no bloco para análises posteriores. Com estes critérios, finalmente selecionados 18 tagSNPs para a genotipagem neste estudo. A informação destes loci foi mostrado na Tabela 2. Entre esses loci, apenas 15 pode ser prontamente genotipados utilizando o sistema MassARRAY (Sequenom, San Diego, CA). Dois loci, rs17728461 e rs2736100, foram genotipados por ensaios TaqMan usando o sistema ABI 7900HT (Applied Biosystems, Foster City, CA). Devido à insuficiência da genotipagem utilizando tanto Sequenom ou ensaio TaqMan, os restantes rs2395185 SNP foi substituído com rs28366298 SNP como um substituto, um lugar geométrico em desequilíbrio de ligação perfeita (LD) com rs2395185 (R
2 = 1,00) na mesma LD bloco na 6p21.32 e este SNP também foi genotipados por ensaio TaqMan. Os iniciadores e sondas para genotipagem, que foram comercialmente projetados por ABI Company (Applied Biosystems), estão disponíveis mediante solicitação. Diversas medidas de controle de qualidade foram implementados em análise de genotipagem, incluindo (i) amostras duplicadas foram misturados nas placas; (Ii) pessoas que exercem os ensaios de genotipagem não tinham conhecimento do estado das amostras duplicadas; (Iii) tanto positivo como negativo (sem ADN) amostras de controlo foram incluídas em cada placa de ensaio 384well e (iv) 20% de amostras aleatórias mascaradas foram genotipados duas vezes por diversos investigadores e todos os resultados foram completamente concordantes, com a concordância sendo 100% .
a análise estatística
Para a associação entre cada SNP e tempo de sobrevida de pacientes com CPPC, realizamos um Cox riscos proporcionais regressão sob uma relação de modelo e risco genético log-aditivo ( HR) e seu intervalo de confiança de 95% (IC) foram ajustados para idade (≤50, 51-60 ou 60 anos), sexo (masculino ou feminino), tabagismo (não fumante ou fumante) e estágio clínico (fase limitada ou extenso palco). estimativas de sobrevivência de Kaplan-Meier foram avaliadas pelo teste de log-rank. Todos os testes estatísticos foram realizados de uma forma em duas etapas usando o “pacote de sobrevivência ‘em R.
Resultados
As características dos pacientes
As características clínicas de 874 pacientes com CPPC são apresentados na Tabela 1. até a data do último follow-up, 521 (59,6%) pacientes morreram de CPPC, com um tempo médio de sobrevivência (MST) de 25 meses; 353 (40,4%) pacientes ainda estão vivos. O tempo médio de acompanhamento foi de 40 meses. Desses pacientes, 479 (54,8%) tinham doença limitada e 395 (45,2%) tinham doença extensa. O MST para a doença limitada foi de 32 meses e para a doença extensa foi de 18 meses, indicando que estágio clínico é um parâmetro fortemente associada com o tempo de sobrevida em pacientes com CPPC (
P Art 0,0001). Além disso, a idade do paciente também foi fortemente associado com o tempo de sobrevivência, com pacientes mais velhos ( 60 anos). Tendo o tempo de sobrevida mais curta do que os pacientes mais jovens (≤ 60 anos) (
P
= 0,0018)
Associação de loci susceptibilidade genética com o tempo de sobrevida dos pacientes
Descobrimos que, entre os 18 loci analisados, três SNPs, ou seja, rs4809957 em
CYP24A1
em 20q13.2, rs36600 em
MTMR3
em 22q12.2 e rs401681 em
CLPTM1L Restaurant at 5p15.33, foram significativamente (todo o
P Art 0,05) associado com o tempo de sobrevida em pacientes com CPPC (Tabela 2)
o rs4809957G . a loco foi o mais significativo, com o HR ajustado para a morte de pacientes sendo 0,84 (IC 95%, 0,74-0,96;
P
= 0,0098), sob o modelo aditivo (Tabela 2). O MST para o GG rs4809957, GA ou AA genótipos foi de 22, 27 ou 28 meses, respectivamente. O HR ajustado para a morte de pacientes com a rs4809957 GA ou AA genótipo foi de 0,80 (IC 95%, 0,66-0,96;
P
= 0,0187) e 0,73 (IC 95%, 0,55-0,96;
P
= 0,0263) em comparação com o genótipo GG (Tabela 3). Em um modelo dominante, os pacientes com o rs4809957 GA ou AA genótipo teve significativamente maior MST (27 meses) do que aqueles com o genótipo GG, com o HR ajustado sendo 0,78 (IC 95%, 0,65-0,93;
P
= 0,0067) (Tabela 3 e Figura 1)
o rs36600C .. T SNP também foi significativamente associada com o tempo de sobrevida em pacientes com CPPC, com o HR ajustado sendo 0,82 (95 CI%, 0,68-0,98;
P
= 0,0261; Tabela 2). Em comparação com os pacientes com o genótipo CC (MST, 24 meses), os pacientes portadores de, pelo menos, um alelo T teve maior tempo de sobrevivência (MST, 29 meses), com o HR ajustado sendo 0,78 (95% CI, ,63-,96;
P
= 0,0199) (Tabela 3 e Figura 1)
Em contraste com os dois acima loci mostrando efeitos favoráveis de menores alelos na sobrevivência do paciente, o rs401681C .. T mudança mostrou um efeito pobre a duração da sobrevivência, com o HR ajustado para a morte de pacientes sendo 1,14 (IC 95%, 1,01-1,28;
P
= 0,0356), sob o modelo aditivo (Tabela 2). Em comparação com pacientes portadores do genótipo rs401681 CC (MST, 28 meses), os pacientes portadores do genótipo CT ou TT teve significativamente menor tempo de sobrevivência (MST, 23 ou 24 meses) com o HR ajustado sendo 1,35 (IC 95%, 1,11-1,63;
P
= 0,0022) ou 1,20 (95% CI, 0,92-1,57;
P
= 0,1819), respectivamente (Tabela 3) .Sob um modelo dominante, os pacientes com pelo menos um alelo T tinham menor sobrevida significativa (MST, 23 meses; ajustado HR, 1,29, 95% CI, 1,08-1,55;
P
= 0,0047) em comparação com aqueles com o genótipo CC (Tabela 3 e Fig. 1).
as análises estratificadas por pacientes ‘idade, sexo, tabagismo e estágio clínico foram ainda realizados e os resultados são apresentados na Tabela 4. a associação com tempo de sobrevida dos pacientes para o rs4809957, rs36600 e SNPs rs401681 foram apenas visto em fumantes e machos. Após estratificada por estágio clínico da doença, descobrimos que rs4809957 mas não rs36600 e rs401681 foi especificamente significativamente associada com o tempo de sobrevida em pacientes com doença extensa (HR ajustado, 0,80, 95% CI, 0,67-0,96;
P
= 0,0181). Os 3 SNPs não exibir associação significativamente diferente com o tempo de sobrevida do paciente em termos de idade dos pacientes.
Discussão
Com base no loci do câncer pulmonar susceptibilidade GWAS-identificados, este estudo exploraram se eles também estão associadas com o tempo de sobrevivência em pacientes com SCLC. Descobrimos que, dos 18 SNPs suscetibilidade ao câncer de pulmão investigados, 3 também estão associados com a sobrevivência de doentes com CPPC chineses. Para o melhor de nosso conhecimento, este é o primeiro relatório de ligar a susceptibilidade loci câncer de pulmão com o prognóstico da SCLC. Nossos resultados estão em linha com os resultados que algumas variantes de susceptibilidade ao câncer também pode contribuir para a progressão da doença e prognóstico [16], [17]. Nossos resultados denota que pacientes do sexo masculino foram mais susceptibilidade à agressão cancro, em comparação com pacientes do sexo feminino, evidenciadas pelo menos taxa de sobrevivência. Esta observação é congruente com publicações recentes, suportando que há uma disparidade entre os sexos, onde as células de origem do sexo masculino também exibiram maior suscetibilidade [18], [19].
O SNP rs4809957 está localizado no 3′- região não traduzida (3′-UTR) do
CYP24A1
em 20q13.2. Tem sido bem conhecido que os SNPs localizados em 3′-UTR de genes podem modular a expressão do gene afectando certa microARN de ligação para a sua transcrição. Como resultado, um tal SNP na 3′-UTR de
CYP24A1
pode actuar através de impacto no nível de expressão de genes para influenciar, por conseguinte, a sobrevivência dos pacientes.
CYP24A1
desempenha um papel importante na homeostase da vitamina D em tecidos por catabolizar a forma activa da vitamina D (1,25-D3), que tem um efeito anti-proliferativo no cancro, para inactivar ácido calcitroic. Estudos anteriores demonstraram que CYP24A1 é sobre-expresso em muitos tipos de câncer humano, incluindo o cancro do pulmão [20], [21] e sobre-expressão desta enzima é um fabricante independente de prognóstico de sobrevida em pacientes com adenocarcinoma de pulmão [22]. No nosso anterior GWAS cancro do pulmão, parece que o alelo rs4809957A era o alelo de risco em comparação com o alelo G [9]. No entanto, no presente estudo, o alelo foi encontrado para ser o alelo favorável para a sobrevivência dos pacientes com SCLC. Este efeito disparidade do
CYP24A1
variante na suscetibilidade ao câncer de pulmão e sobrevivência SCLC é actualmente desconhecida. Para resolver isso, seria interessante analisar a expressão alelo-específico de
CYP24A1
em tecidos pulmonares normais e tecidos de cancro do pulmão.
O SNP rs36600 está localizado na região intrônica do
gene MTMR3 Restaurant at 22q12.2 eo alelo T foi associado a melhor sobrevida em pacientes com CPPC. Esta direcção associação é diferente daquela para a susceptibilidade ao cancro do pulmão, tal como a anterior GWAS relataram que o alelo rs36600T foi associada a um risco aumentado de cancro do pulmão [9].
MTMR3
codifica myotubularin relacionadas com proteína-3, que pertence à família de genes da fosfatase myotubularin [23]. Tem sido demonstrado que
MTMR3
está envolvida na proliferação de células de cancro, migração e invasão [24].
MTMR3
também está envolvido na actividade autophagic [25], um mecanismo importante na inibição do crescimento do tumor. O SNP rs36600 está localizado no intron de
MTMR3
, que possam influenciar o splicing gene ou expressão [26]. Portanto, é plausível que a variação genética em
MTMR3
está associada com a sobrevivência SCLC, embora a função do SNP rs36600 permanece indefinida.
Localizado no
TERT-CLPTM1L
região em 5p15.33 abrigando múltiplas variantes que estão associados com a susceptibilidade a muitos tipos de cancro humano, o alelo variante rs401681T está associada com risco aumentado de morte de SCLC neste estudo. Anterior mostrou que GWAS thers401681T alelo está associado a uma diminuição do risco de pulmão, próstata, bexiga, colo do útero e carcinomas de células basais, mas aumentou o risco de cancro pancreático, melanoma e leucemia linfocítica crónica [27] – [30].
CLPTM1L
, também conhecido como gene de resistência relacionada com a cisplatina 9 (
CRR9
), foi encontrada para ser sobre-expresso em células de cancro do ovário humano que são resistentes a apoptose induzida por cisplatina [31]. estudo recente mostrou também que
CLPTM1L
é overexpressed em tecidos de câncer de pulmão em comparação com os tecidos pulmonares normais pareados e sua superexpressão parece proteger da apoptose induzida pela cisplatina [32], [33]. Tomados em conjunto, estes resultados sugerem que o SNP rs401681 pode afetar a eficácia da quimioterapia à base de platina, o regime de primeira linha para SCLC, que é, por conseguinte, associada à pior sobrevida em pacientes.
O presente estudo tem vários pontos fortes . Em primeiro lugar, o tamanho da amostra foi relativamente maior. Foram recrutados 874 pacientes com SCLC para análise, que teve poder estatístico adequado para identificar a verdadeira associação com o tempo de sobrevivência. Em segundo lugar, o tratamento principal e simples com quimioterapia à base de platina e tempo de sobrevivência relativamente curto de SCLC pode minimizar o viés de nossos resultados por fatores de confusão desconhecidos e melhorado a nossa capacidade de encontrar fatores genéticos associados com a sobrevivência. Portanto, nossos resultados são convincentes. No entanto, este estudo também tem algumas limitações. Embora os pacientes com SCLC foram recrutados a partir de várias diferentes hospitais, este estudo deve ser considerado como um estudo de um único centro. Assim, são necessários estudos de confirmação com o tamanho da amostra maior de diferentes populações étnicas. Além disso, seria interessante para elucidar a relevância funcional das variantes para obter insights sobre o mecanismo subjacente a associação.
Em resumo, os nossos estudos descobriram que três GWAS identificados loci de susceptibilidade de câncer de pulmão também estão associados com comprimento de sobrevida em pacientes com CPPC tratados com quimioterapia à base de platina. Parece que, no entanto, estes loci de susceptibilidade ao câncer de pulmão exibir direção diferente na associação com a sobrevida dos pacientes, sugerindo que o mecanismo de ação destes variante loci pode ser diferente entre suscetibilidade e prognóstico do câncer de pulmão. Nossas descobertas podem ser valiosos no tratamento de precisão de doentes com SCLC.
Reconhecimentos
Os autores agradecem a todas as participações neste estudo, assim como todas as pessoas que nos ajudaram concluir com êxito o pesquisa.