PLOS ONE: um estudo retrospectivo observacional da relação entre Single Nucleotide polimorfismos associados com o risco de desenvolver câncer colorretal e Sobrevivência

Abstract

Fundo

Existe uma variabilidade no resultado clínico em pacientes com aparentemente o mesmo câncer em estágio colorectal (CRC). polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) mapeamento para cromossomas 1q41, 3q26.2, 6p21, 8q23.3, 8q24.21, 10p14, 11q13, 11q23.1, 12q13.13, 14q22, 14q22.2, 15q13.3, 16q22.1 , 18q21.1, 19q13.11, 20p12, 20p12.3, 20q13.33 Xp22 e ter sido mostrado de forma robusta para ser associada com o risco de desenvolvimento de CRC. Desde variação da linha germinativa também pode influenciar o desfecho do paciente foi examinada a relação entre esses SNPs e sobrevivência paciente do CRC.

Métodos

Todos os inscritos no Estudo Nacional de Colorectal Cancer Genetics (NSCCG) foram genotipados para 1q41, 3q26.2, 6p21, 8q23.3, 8q24.21, 10p14, 11q13, 11q23.1, 12q13.13, 14q22, 14q22.2, 15q13.3, 16q22.1, 18q21.1, 19q13.11, 20p12, 20p12.3, 20q13.33 e Xp22 SNPs. Ligando esta informação para o Repositório Nacional de Dados Cancer permitidos genótipo paciente a ser relacionado com a sobrevivência.

Resultados

O conjunto de dados vinculado consistiu em 4.327 indivíduos. 14q22.22 genótipo definido pelas rs4444235 SNP mostrou uma associação significativa com a sobrevida global. Especificamente, o alelo C foi associado à sobrevida observada mais pobres (por razão de alelo de perigo 1.13, 95% intervalo de confiança 1,05-1,22,

P

= 0,0015).

Conclusão

O CRC rs4444235 susceptibilidade SNP também parece exercer uma influência na modulação da sobrevivência e garante paciente uma avaliação posterior como um potencial marcador de prognóstico

Citation:. Morris EJA, Penegar S, Whiffin N, Broderick P, Bishop DT, Northwood e , et ai. (2015) um estudo retrospectivo observacional da relação entre Single Nucleotide polimorfismos associados com o risco de desenvolver câncer colorretal e Sobrevivência. PLoS ONE 10 (2): e0117816. doi: 10.1371 /journal.pone.0117816

Editor do Academic: Ming Yang, Pequim Universidade de Tecnologia Química, CHINA

Recebido: 15 Setembro, 2014; Aceite: 31 de dezembro de 2014; Publicação: 24 de fevereiro de 2015

Direitos de autor: © 2015 Morris 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

Dados Disponibilidade: Os dados do estudo são baseadas são potencialmente identificável paciente. Como tal, eles não estão publicamente disponíveis. Eles podem ser acessados, no entanto, se os pesquisadores adquirir Seção 251 aprovação e aprovações éticas adequadas do http://www.ncin.org.uk/collecting_and_using_data/data_access Rede Nacional de Inteligência cancro

Financiamento:. EJAM foi financiado pelo Fundo Cancer Research UK Bobby Moore (C23434 /A9805) eo Leeds MRC Bioinformatics Medical Centre (MR /L01629X /1). PQ foi financiado por Yorkshire Cancer Research (L354PA). ELN e DTB foram financiados pelo Cancer Research UK (C588 /A10589). O NSCCG foi apoiada por doações do Fundo Cancer Research UK Bobby Moore (C1298 /A8362), CORE, e da União Europeia Quadro 6 concedido a RSH. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

Conflito de interesses:.. Os autores declararam existem os interesses não concorrentes

INTRODUÇÃO

o câncer colorretal (CRC) é uma doença comum no Reino Unido afectando cerca de 40.000 indivíduos anualmente e respondendo por 16.000 mortes relacionadas ao câncer a cada ano [1]. Apesar dos grandes avanços no tratamento médico da CRC ao longo dos últimos 25 anos, a sobrevida de cinco anos mantém-se em apenas cerca de 55% [1].

Um princípio métrica de prognóstico do paciente de CRC é palco da apresentação [2] no entanto, há uma variabilidade significativa na sobrevida global (OS) de pacientes com doença aparentemente mesmo palco e compreender estas diferenças é clinicamente importante.

há evidências de concordância familial para a sobrevivência em um número de cancros, incluindo CRC [3 ], o que sugere que a variação genética herdada pode contribuir para CRC prognóstico. Além disso, os estudos revelaram uma associação com a sobrevivência da CRC com variantes genéticas, isoladamente ou em combinação com tipos específicos de quimioterapia [4-6]. Assim, como um potencial fator prognóstico o conceito de variação da linha germinativa transmitir a variabilidade inter-individual no desenvolvimento do tumor, progressão e metástase está recebendo maior atenção [7-11].

Estudos de associação

Genome-larga (GWAS) ter sido sucesso na identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) que estão significativamente associados com o risco de um indivíduo de desenvolver uma CRC [12,13]. Em populações europeias GWAS localizado CRC SNPs de susceptibilidade foram identificados em 1q41, 3q26.2, 5p15.33, 6p21, 8q23.3, 8q24.21, 10p14, 11q13.4, 11q23.11, 12q13.3, 14q22.2, 15q13.3, 16q22.1, 18q21.1, 19q13, 20p12.3, 20q13.33, e Xp22.2 [12-16]. Bem como influenciando risco CRC, é inteiramente plausível destas variantes também podem ter impacto sobre o resultado do paciente após o diagnóstico de CRC.

Esta hipótese foi por diversas vezes examinado por um número de investigadores, mas com resultados contraditórios [17-24 ]. Disparidade pode ser devido aos relativamente pequenos e heterogéneos coortes de indivíduos analisados ​​que tinham poder limitado para detectar relações clinicamente importantes entre SNP genótipo e os resultados e, portanto, o significado prognóstico dessas variantes de susceptibilidade CRC permanece controverso. Para colmatar as lacunas em estudos anteriores que fizemos uso da ligação recente [10] do grande Estudo Nacional de Colorectal Cancer Genetics (NSCCG) [25] com os dados do Repositório Nacional do Câncer de Dados (NCDR) [26]. Esta ligação tem oferecido uma oportunidade para relacionar o genótipo e os resultados através de uma população maior do que tem sido possível anteriormente. Usando esses dados, este estudo teve como objetivo investigar se 19 CRC susceptibilidade SNPs também exerceu uma influência de sobrevivência da doença.

MATERIAIS E MÉTODOS

Pacientes e record linkage

Inteiro detalhes do NSCCG ter sido publicado anteriormente [25], mas, em resumo, o DNA estudo recolhidas e os dados clínico-patológicos de mais de 20.000 indivíduos com cancro colo-rectal e uma série de cônjuge /companheiro controla com o objectivo de criar um recurso único para a identificação de baixo -penetrance genes de susceptibilidade CRC. Todos os indivíduos dentro deste estudo para quem a informação de SNP estavam disponíveis e que pode ser ligado ao NCDR foram, por conseguinte, identificadas e comparadas com o uso do método descrito previamente [10]. Para minimizar o viés, os casos foram excluídos da análise se havia mais de um ano entre o diagnóstico da CRC em um indivíduo registrado no NCDR e ao seu recrutamento ao NSCCG (Fig. 1).

todas as amostras de informação e biológicos clínicos foram obtidos após consentimento plenamente informado foi obtido de indivíduos participantes, e de acordo com os princípios da Declaração de Helsinki. A aprovação ética para o tanto o NSCCG ea sua ligação ao NCDR foram obtidos a partir de Comitês de Ética em Pesquisa Multi-Centro (MREC /98/2/67; MREC02 /0/97; REC08 /S0501 /66)

Genotipagem

DNA foi extraído de amostras de sangue venoso com EDTA-ácido por metodologias convencionais e quantificado PicoGreen (Invitrogen Corporation, Carlsbad, Califórnia, agora Life Technologies). foram seleccionados Dezanove SNPs que tinha sido relatado para ser associado com CRC de 14 regiões cromossómicas-rs6691170 (1q41), rs10936599 (3q26.2), rs1321311 (6p21), rs16892766 (8q23.3), rs6983267 (8q24.21) rs10795668 ( 10p14), rs3824999 (11q13), rs3802842 (11q23.1), rs11169552 (12q13.13), rs1957637 (14q22), rs4444235 (14q22.2), rs4779584, (15q13.3), rs9929218 (16q22.1), rs4939827 (18q21.1), rs10411210 (19q13.11), rs4813802 (20p12), rs961253 (20p12.3) rs4925386 (20q13.33) e rs5934682 (Xp22). SNP genotipagem foi realizada por reação em cadeia da polimerase alelo-específico (LGC Genomics; http://www.kbioscience.co.uk) com sequências de primers e condições disponíveis no pedido. Para monitorar o controle de qualidade, incluímos um conjunto de 136 amostras em duplicado em ensaios; genótipo concordância foi 99,9%. Para confirmar genótipos, nós seqüenciados 192 amostras escolhidas aleatoriamente a partir de casos e controles; concordância entre os genótipos foi de 100%.

A análise estatística

As análises estatísticas foram realizadas utilizando Stata versão 13 (State College, Tx, EUA). A

P

-valor de 0,05 (frente e verso) foi considerada significativa. Quando comentou, uma correcção de Bonferroni para comparações múltiplas correspondeu a um valor de 0,0026 (0,05 /19 SNPs). Os resultados são apresentados sem a correção para testes múltiplos para mitigar contra o erro tipo II. As diferenças nas características dos pacientes entre os grupos foram avaliados através de χ

2 e Kruskal-Wallis testes. O ponto final do estudo foi de cinco anos a sobrevida global calculada a partir da data de recrutamento para a NSCCG a data da morte ou quando censurado (30

th junho de 2011). gráficos de Kaplan-Meier de acordo com o genótipo foram gerados e sua homogeneidade avaliada por meio de testes de log-rank. Cox análise de regressão de riscos proporcionais foi usado para estimar as taxas de risco (HR) e intervalos de confiança de 95% (CI), enquanto o ajuste para idade, sexo, estágio da doença no momento do diagnóstico, a pontuação de privação, local do tumor (cólon, junção retossigmóide ou reto Dukes ‘ ) e ano de diagnóstico. O

P

-Valores apresentados correspondem ao significado de uma diferença de teste entre os três grupos de genótipos (homozigoto alelo comum, heterozigoto e raro homozigoto alelo).

O poder de demonstrar uma relação entre SNP genótipo e OS foi estimada utilizando fórmulas tamanho da amostra para ensaios binomial comparativos. Para avaliar a possibilidade de obter uma associação falso-positivo em nosso conjunto de dados e avaliar a robustez das associações previamente relatadas entre SNP genótipo e a evolução dos doentes, fizemos uso do teste relatório probabilidade de falso-positivo (FPRP) [27]. O valor FPRP é determinado pelo

valor P

, a probabilidade prévia para a associação e poder estatístico. Para nossas análises, assumiu-se probabilidades anteriores de 0,05, 0,01 e 0,001; a imposição de um valor de corte de 0,5 FPRP como defendido [27], valores inferiores a 0,5 foram considerados como sendo de salientar, sendo indicativo de uma forte associação.

Meta-análise dos resultados do estudo com dados publicados anteriormente foi realizada utilizando um modelo de efeitos fixos, estimando estatística Q de Cochran para testar a heterogeneidade e o

I

2

estatística para quantificar a proporção da variação total entre os estudos.

a aprovação ética foi obtido tanto para o estudo NSCCG (MREC /98/2/67; MREC02 /0/97). ea ligação e exploração dos dados NSCCG e NCDR (LR /08 /S0501 /66)

Resultados

linkage

as informações sobre 9.229 indivíduos recrutados para o NSCCG e com informações SNP foi fornecido para ligação ao NCDR. A população do estudo consistiu em 4.327 (46,9%) destes indivíduos que ambos combinados no NCDR e que foram recrutados à NSCCG dentro de um ano do diagnóstico de sua doença (Fig. 1).

características clínicas e demográficas completa dos temas estudados são apresentados na Tabela 1. A média de idade no momento do diagnóstico da CRC era de 60 anos (média de 58,6 anos e desvio padrão de 8,0). Um total de 2.626 casos (60,7%) tiveram, 416 (9,6%) rectosigmoid do cólon e 1.285 (29,7%) tumores do reto; a maioria dos pacientes apresentavam estádio B de Dukes e tumores C (3055, 70,6%).

No geral, a taxa de sobrevida em 5 anos foi de 64,3% (IC 95% 62,9-65,8%). Havia 1.658 (38,3%) mortes em toda a coorte. A sobrevivência foi fortemente associada com o estágio do tumor (P 0,0001); sobrevida de 5 anos variou de 54,9% (IC 95% 0,50-0,60) para pacientes com diagnóstico de estágio D CRC para 88,4% (IC 95% 83,6-91,2%) para aqueles com o estágio A CRC. Uma vez que estas taxas de sobrevivência não são significativamente diferentes aos documentados em estudos previamente publicados que investigam o prognóstico dos pacientes com CCR gestão ativa [28], concluiu-se que não há nenhuma evidência de que a seleção “participante do estudo saudável” seria analisa viés.

Relação entre SNP genótipo e oS

não houve correlação estatisticamente significativa entre o genótipo SNP e os parâmetros patológico, local e palco. Apenas um SNP mostrou evidência de uma correlação com o OS (Tabela 2). A associação significativa foram identificados entre genótipo rs4444235 e prognóstico, onde a razão de risco para aumento do número de alelos variantes foi de 1,13 (IC 95%: 1,05-1,22). taxas de risco para o status de heterozigosidade, homozigose e transportadora foram: (IC 95%: 1,04-1,34) 1,18 e (IC 95%: 1,11-1,48) 1,28, respectivamente. Note-se que a associação (

P

tendência

= 0,0015) permaneceu significativo se foi aplicada a correção de Bonferroni para múltiplos testes (

P

adj

= 0,032) e manteve-se digno de nota (ie FPRP≤0.5) desde que o anterior era 0,001. As estimativas de Kaplan-Meier (Fig. 2) demonstrou que as operadoras apresentaram menor sobrevivência de cinco anos do que aqueles com o genótipo selvagem (

P Art 0,01).

Comentário sobre estudos publicados anteriormente

Uma série de estudos anteriores avaliaram a relação entre rs4444235 e outros riscos de SNPs com o prognóstico do paciente (Tabela 3). Tenesa

et de l

[21] analisaram 10 variantes de susceptibilidade CRC, mas não encontraram nenhuma associação com OS ou específica do CRC sobrevivência (CSS). Xing

et al

[22] analisou seis SNPs em um pequeno grupo de pacientes em relação à recorrência e morte e gerou evidências sugerindo que rs10795668 (10p14) pode influenciar a recorrência (

P

= 0,007,

P

adj

= 0,042). O efeito observado foi mais forte naqueles que receberam quimioterapia. Phipps

et al

[20] estudaram 16 CRC SNPs (incluindo alguns também analisados ​​por Tenesa

et al

[21] e sobrevivência em 2.611 pacientes com CCR apurados a partir de estudos de coorte cinco. Eles relataram a 18q21 rs4939827 variantes afetadas oS (

P

= 0,002;

P

adj

= 0,03) Mais recentemente Abuli e colaboradores [17] relatou sobre o relacionamento. entre 16 SNPs risco CRC pacientes com CCR pagou ao consórcio EPICOLON espanhol. variantes genéticas rs9929218 em 16q22.1 e rs10795668 em 10p14 foram relatados para ter um efeito sobre oS (

P

= 0,0179 e 0,057, respectivamente) ainda que nem robusto após o ajuste para testes múltiplos (

P

adj

= 0,28 e 0,91, respectivamente). Mais recentemente, Hoskins

et al

[19] relataram a relação entre 11 SNPs e sobrevivência. as únicas associações relatadas para ser significativa foi para homozgosity para 8q24 rs7013278 SNP, rs7014346 (

P

= 0,01 e 0,03, respectivamente,

P

adj Compra de número de loci de risco = 0,06 e 0,18 respectivamente). Contemporaneamente Dai e colaboradores [18] relataram sobre a relação entre 26 SNPs em 10 dos loci risco GWAS em uma coorte restrito aos indivíduos com estádio B de Dukes e cânceres C. rs961253 (20p12.3), rs355527 (20p12.3), rs4464148 (18q21.1), rs6983267 (8q24.21) e rs10505477 (8q24.21) foram significativamente associados com a sobrevivência. Os efeitos não foram estatisticamente significativos, no entanto, após o ajuste para múltiplos ensaios. Independentemente da correção para testes de múltipla assumindo uma prévia de 0,001 nenhuma dessas associações são inerentemente robusto.

Apenas dois dos estudos previamente relatados têm investigado a influência de rs4444235 no prognóstico e eles não encontraram nenhuma associação significativa com sobrevida [20,21]. Para continuar a analisar a associação entre o genótipo rs4444235 e OS uma meta-análise reunindo nosso estudo com estes estudos foi realizado (Fig. 3). Colectivamente, os três estudos fornecida genótipos rs4444235 em um total de 9.686 pacientes com CCR. Usando esses dados, o resumo ou o foi de 1,08 (IC 95% 1,02-1,14) com o potencial de heterogeneidade entre os estudos (

P

het

= 0,34; I

2 = 8%).

As linhas horizontais representam intervalos de confiança de 95%. Cada caixa representa a estimativa pontual OR e a sua área é proporcional ao peso do estudo. O diamante (e linha ininterrupta) denota a estimativa resumo geral, com CIs dadas por sua largura. A linha vertical ininterrupta está no valor nulo (OR = 1,0).

DISCUSSÃO

Aqui nós fornecemos evidências de que a variação no 14q22.2 definido por rs4444235 influencia CRC resultado independente do métricas estabelecidas. Embora nosso estudo não forneceu evidências de uma relação entre outros SNPs nossa análise só tinha% de potência 50-70 para demonstrar uma relação entre estado de portador para uma diferença de 10% no prognóstico, no limiar de 5%. Por isso, não é possível excluir a possibilidade conclusivamente que a variação na outra loci risco CRC pode também ser ligado ao resultado.

principais vantagens do nosso estudo é o seu tamanho, o facto de que ele é desenhado a partir de uma amostra representativa da população, e envolveu o acompanhamento sistemático dos pacientes. sobrevivência global é improvável que tenha resultados do estudo influenciaram, apesar de seleção dos casos em NSCCG é tendenciosa para estágios Dukes ‘A e B da doença. Por conseguinte, parece improvável que quaisquer influências espúrias como consequência do desenho do estudo terá impacto significativo em nossos resultados. Além disso, como nossa análise foi restrita aos pacientes do Reino Unido com a etnia europeia auto-reportados nossas descobertas do estudo são também pouco provável de ser confundido pela estratificação da população.

Nós, contudo, reconhecer que uma limitação do nosso estudo é que não temos abordada viés potencial decorrente de tratamento não-uniforme. Embora este seja um confundidor potencial grave nos estudos de alguns tumores a gestão de CRC é relativamente uniforme no interior do Reino Unido. O suporte para esta afirmação é fornecida pelo fato de que as taxas de sobrevivência observados em nossa população de estudo não foram diferentes das esperadas de outros pacientes não selecionados de um perfil de estágio similar tratados no Reino Unido [2]. É provável que o impacto das variantes de risco serão contingentes após interacção com factores de risco não genético. Infelizmente, esses dados não estavam disponíveis dentro do estudo atual para permitir tal análise.

Mecanicamente uma base funcional para apenas a associação 14q22.2 ainda não foi completamente elucidado. É também digno de nota que o alelo de risco de rs4444235 parece ser preferencialmente associada com o desenvolvimento de marcadores estável CRC [29,30]. Isto é consistente com a observação de que a mutação da linha germinativa em genes na via de sinalização superfamília TGF-β está associada com microssatélite CRC estável e, portanto, pode ter um impacto indirectamente em resultado do paciente. Além disso, estudos de genes repórter demonstraram que o elemento para que mapeia rs4444235 age como um potenciador da transcrição específica para um alelo. Estudos de expressão específica de alelo em linhas celulares de CRC heterozigóticos para rs4444235 demonstraram aumento significativo da expressão de proteína morfogenética óssea-4 (BMP4) associado com o alelo de risco que fornecem evidência de uma base funcional para a variante de risco de não codificação [31].

Esta análise mostrou que a variação no 14q22.2 desempenha um papel na definição prognóstico individual do paciente. No entanto convincente esta associação entre 14q22.2 e OS é com base na plausibilidade biológica como acontece com todos os estudos de associação é necessária validação independente das conclusões do estudo. Enquanto estudos publicados anteriormente não forneceram suporte para a associação 14q22.2 tais estudos são pequenos e, portanto, tiveram poder limitado para demonstrar uma relação [17-24,32]. Daí a nossa análise serve para realçar o problema estatística de procurar associações genéticas quando o impacto de qualquer variante é provável que seja a melhor modesta. Mesmo estipulando nível de significância de 0,05, para uma análise de dados de ensaios clínicos é irrealista, porque ter% de potência 80 para demonstrar uma diferença de 5% na sobrevivência, o que é clinicamente relevante, requer, pelo menos, 4.800 amostras a serem analisadas, mesmo que a frequência do em risco genótipo é de 50%. Por isso, é, portanto, talvez não seja surpreendente que as associações anteriormente supostamente não pode ser considerado robusto se forem impostas critérios de tipo de FPRP.

Enquanto variantes da linha germinativa não são susceptíveis de substituir os regimes de paragem e marcadores convencionais, eles têm potencial para ajudar na distinção resultado diferente padrões entre os pacientes com a mesma doença fase em que as diferenças de 10% são clinicamente relevantes abrindo desse modo a possibilidade de uma abordagem racional, orientada para tratamento com base em uma combinação de características genotípicas e de tumor de um paciente.

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