Abstract
estudos de associação
Genome-larga (GWASs) já identificaram pelo menos 22 comum susceptibilidade loci associados com um risco aumentado de cancro colorectal (CRC). Este estudo examinou a relação entre esses polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e os resultados clínicos de doentes com cancro colo-rectal. Setecentos e setenta e seis pacientes com adenocarcinoma colorretal cirurgicamente ressecado foram incluídos no presente estudo. Vinte e dois dos SNPs GWAS-identificados foram genotipados usando um Sequenom MassARRAY. Entre os 22 SNPs, dois (rs1321311G T em
CDKN1A Comprar e rs10411210C T em
RHPN2
) foram significativamente associados com os resultados de sobrevivência de CRC em uma análise de sobrevida multivariada. Em um modelo recessivo, o genótipo rs1321311 TT (vs. GG + GT) e rs10411210 genótipo TT (vs. CC + CT) foram associados a um pior prognóstico para a sobrevida livre de doença (HR ajustado = 1,90; 95% intervalo de confiança = 1,00 -3,60;
P
= 0,050, HR ajustado = 1,94; 95% intervalo de confiança = 1,05-3,57;
P
= 0,034, respectivamente) e sobrevida global (HR ajustado = 2,05; 95% intervalo de confiança = 1,00-4,20;
P
= 0,049, HR ajustado = 2,06; 95% intervalo de confiança = 1,05-4,05;
P
= 0,036, respectivamente). Nenhum dos outros SNPs estava significativamente associada com todas as características clínico-patológicas ou sobrevivência. Os resultados sugerem que as variantes genéticas do
CDKN1A
(rs1321311) e
RHPN2
(rs10411210) genes podem ser usados como biomarcadores de prognóstico para pacientes com câncer colorretal cirurgicamente ressecado.
Citation: Kang BW, Jeon HS, Chae YS, Lee SJ, Parque JY, Choi JE, et al. (2015) de associação entre variações genéticas GWAS-identificados e Doença de prognóstico para pacientes com câncer colorretal. PLoS ONE 10 (3): e0119649. doi: 10.1371 /journal.pone.0119649
Editor do Academic: Peh Yean Cheah, Hospital Geral de Cingapura, Cingapura
Recebido: 23 de julho de 2014; Aceito: 01 de fevereiro de 2015; Publicação: 23 de março de 2015
Direitos de autor: © 2015 Kang 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
Disponibilidade de dados: Todos os dados relevantes estão dentro do papel e seus arquivos de suporte de informação
Financiamento:. Este trabalho foi financiado em parte por uma Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia Grant financiado pelo Governo da Coreia (NRF-2011-0015862), e em parte pela Programa de Pesquisa em Ciência básica através da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF), financiado pelo Ministério da Educação, Ciência e Tecnologia (NRF-2013R1A1A4A01008144) coreano
Conflito de interesses:. os autores declararam que não existem interesses conflitantes.
Introdução
Embora o benefício da quimioterapia adjuvante no câncer colorretal ressecado (CRC) já foi estabelecido por diversos estudos, 40% dos pacientes apresentam recorrências locais ou distantes, mesmo após ressecção curativa [1] . Em particular, a heterogeneidade de CRC é considerada uma das principais dificuldades para tratamentos de escolha e o efeito da quimioterapia parece variar dependendo da biologia do tumor. Assim, um biomarcador clínico ou biológico que prediz recidiva, sobrevida, ou padrões de resposta à quimioterapia é necessário para pacientes com CCR ressecado.
Polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) já foram amplamente implicado no desenvolvimento do câncer, prognóstico e a resposta ao tratamento. Os recentes avanços utilizando estudos de associação do genoma (GWASs) permitiram a identificação de vários SNPs relacionados com o CRC [2-8]. Não obstante, vários estudos também têm relatado que variantes genéticas gerados a partir do gene candidato ou estudos baseados em vias estão associados com a evolução clínica de pacientes de CRC, que pode ser utilizada para categorizar pacientes com diferentes respostas a sobrevivência ou a tratamentos específicos. No entanto, não GWAS ainda analisou a relação direta entre as variações genéticas e a sobrevivência de pacientes com CCR. Três estudos examinaram a relação entre variantes de risco CRC GWAS-identificados e os resultados clínicos de CRC, mas dois foram realizadas com um pequeno tamanho da amostra eo terceiro estava focada em populações caucasianas, que diferem de outros grupos étnicos [9-11]. Assim, o presente estudo examinou a relação entre variantes genéticas GWAS-identificados e os resultados clínicos de um grupo relativamente grande de pacientes coreana CRC.
Materiais e Métodos
População do estudo
Os tecidos investigados neste estudo foram obtidas de 776 pacientes coreanos que foram submetidos a ressecção cirúrgica curativa entre maio de 2001 e maio de 2008 no Hospital da Universidade Nacional Kyungpook (Daegu, Coréia). Os prontuários médicos foram revisados para identificar a relação entre variantes genéticas GWAS-identificados e os resultados clínicos. Em resumo, o estudo incluiu pacientes com diagnóstico histológico de adenocarcinoma do cólon e do recto que se submeteram à cirurgia curativa, mas não receberam terapia neoadjuvante antes da cirurgia. Cada paciente foi examinado a cada 3 a 6 meses para os primeiros três anos após o diagnóstico de CRC, e todos os anos seguintes, de acordo com as diretrizes nacionais. consentimento informado por escrito para análise genética incluindo a expressão de genes e SNP genotipagem foi recebida de todos os pacientes antes da cirurgia, eo estudo foi aprovado pelo Conselho de Pesquisa Institucional do Hospital da Universidade Nacional Kyungpook. O diagnóstico e estadiamento CRC foram avaliados de acordo com as classificações da OMS e classificações TMN da 7ª edição do Comitê Americano conjunta sobre Câncer (AJCC).
selecção SNP e genotipagem
Trinta e cinco polimorfismos associado com CRC susceptibilidade foram selecionados a partir do Catálogo Instituto Nacional de Investigação do Genoma Humano (NHGRI) de Estudos Associação Genome-Wide Publicado (como acessados em Março de 2013). Entre estes 35 polimorfismos, 22 polimorfismos foram aplicadas neste estudo, enquanto os outros foram excluídos pelas seguintes razões: a freqüência do alelo menor foi ≤ 5% nos dados HapMap JPT do banco de dados SNP público (http: //www.ncbi. nlm.nih.gov/SNP) ou os SNPs não podia ser aplicada a plataforma MassARRAY do SEQUENOM. Todos os tecidos foram obtidos imediatamente bati congelados em azoto líquido e armazenado a -80 ° C até que as experiências foram realizadas relevantes. O ADN genómico foi extraído a partir de tecido da mucosa colorrectal frescas no momento da cirurgia utilizando um kit de ADN genómico QIAamp (Qiagen, Hilden, Alemanha) de acordo com o protocolo do fabricante. A análise de genótipo foi realizada utilizando o ensaio de MassARRAY Iplex SEQUENOM de acordo com as instruções do fabricante. Para validar a genotipagem, de aproximadamente 5% das amostras foram seleccionados aleatoriamente para a re-genotipagem utilizando um método de sequenciação ou fragmento de restrição polimorfismo (RFLP) ensaio por um investigador diferentes e os resultados foram de 100% concordante.
A análise estatística
O equilíbrio de Hardy-Weinberg foi testada usando um teste χ2 goodness-of-fit com um df. Os genótipos para cada SNP foram analisadas como uma variável categórica (modelo de referência) com três grupos, e também agrupadas de acordo com um modelo dominante e recessiva. A sobrevida global (OS) foi medido a partir do dia da cirurgia até a data do último follow-up ou data da morte. sobrevida livre de doença (DFS) foi calculado a partir da data da cirurgia até recorrência ou morte por qualquer causa. As estimativas de sobrevivência foram calculadas pelo método de Kaplan-Meier. As diferenças de sistema operacional ou DFS de acordo com os SNPs foram comparados por meio de testes de log-rank. modelo de regressão de riscos proporcionais de Cox foi utilizado para a sobrevivência multivariada, que sempre foram ajustados para idade ( 64 contra ≥ 64 anos), o nível de CEA pré-operatório (normal versus elevada), diferenciação (bem e moderado, contra mal), sexo ( masculina contra mulheres), site principal (dois pontos contra o reto), e estágio (I a III). A suposição de riscos proporcionais foi verificada e todos os gráficos para as funções de sobrevivência log-log dos dois grupos de ajuda SNP (rs10411210 e rs1321311) eram paralelos, exceto para o gráfico de DFS de rs10411210. A taxa de risco (HR) e intervalo de confiança de 95% (CI) também foram estimadas. A cut-off
P valor
de 0,05 (frente e verso) foi adotado para todas as análises estatísticas. Os dados estatísticos foram obtidos utilizando um pacote de software SPSS (SPSS 11.5 Inc. Chicago, IL, EUA) ou software genética SAS (SAS Institute, Cary, NC).
Resultados
paciente e da doença características
as características clínicas e patológicas dos pacientes estão listadas na Tabela 1. A idade média foi 64 anos (variação 21-89), 444 (57,2%) pacientes foram diagnosticados com câncer de cólon, e 327 (42,1 %) pacientes tinham câncer retal. Os estágios patológicos após a ressecção cirúrgica foram os seguintes: estágio I (
N
= 141, 18,2%), fase II (
N
= 318, 41,0%), e estágio III (
N
= 317, 40,9%). Entre os 635 doentes com a fase II ou III doenças, 570 doentes (89,8%) receberam quimioterapia adjuvante baseado em 6 ciclos de 5-fluorouracilo /leucovorina ± radioterapia (390), 12 ciclos de 5-fluorouracilo /leucovorina /oxaliplatina (n = 67 ), 8 ciclos de capecitabina (n = 41), ou doxifluridina por 1 ano (n = 72).
resultados do tratamento geral
na última análise geral (Dezembro de 2012) , 231 pacientes tinham experimentado uma recidiva da doença, 163 pacientes haviam morrido como resultado de CRC, e 20 pacientes morreram de causas não relacionadas ao CRC. Na mediana de duração de seguimento de 78,5 meses, estimou o OS 5 anos e DFS para todos os pacientes foi de 83,1% e 76,0%, respectivamente, mais a sobrevivência diferiu de acordo com o estágio (P 0,001)
As freqüências genotípicas e efeitos na sobrevivência
As frequências de cada genótipo são apresentados na Tabela 2 e foram confirmados para a Hardy-Weinberg (
P Art 0,05). Entre os 22 SNPs (S1 Tabela e S2 de mesa), dois SNPs (rs1321311G T em ciclina-dependente 1A inibidor da quinase (
CDKN1A
) e rs10411210C T em Rho GTPase ligação às proteínas 2 (
RHPN2
) foram encontrados para ser significativamente associada com os resultados de sobrevivência de CRC na análise de sobrevida multivariada. no modelo recessivo, o genótipo rs1321311 TT (vs. GG + GT) e do genótipo TT rs10411210 (vs. CC + CT) foram associados com um pior prognóstico para DFS (HR ajustado = 1,90; intervalo de confiança de 95% = 1,00-3,60;
P
= 0,050, HR ajustado = 1,94; 95% intervalo de confiança = 1,05-3,57;
P
= 0,034, respectivamente) e OS (HR ajustado = 2,05; 95% intervalo de confiança = 1,00-4,20;
P
= 0,049, HR ajustado = 2,06; 95% intervalo de confiança = 1,05-4,05;
P
= 0,036, respectivamente) (Tabela 3 e Figura 1) Nenhum dos outros SNPs estava significativamente associada com a sobrevivência no que diz respeito aos parâmetros clínico-patológicas, idade (HR ajustado para DFS = 1,77;.
P
0,001, HR ajustado para OS = 2,56;
P Art 0,001), o nível de CEA pré-operatório (HR ajustado para DFS = 1,81;
P Art 0,001, ajustado HR para OS = 1,78;
P = 0,002
), e estágio patológico (HR ajustado para DFS = 2,75;
P Art 0,001, HR ajustado para OS = 2,49; P . 0.001) foram identificados como significativamente associada com o DFS e OS (Tabela 3)
P
valores correspondem a multivariada modelo de Cox ajustado para idade, nível de CEA, diferenciação, sexo, local primário e estágio patológico.
Discussão
O impacto prognóstico de variantes genéticas GWAS identificados foi investigada em pacientes com CCR que tinham sido tratados cirurgicamente com intenção curativa. Como resultado, o presente estudo demonstrou que as
CDKN1A
rs1321311 e
RHPN2
polimorfismos rs10411210 entre os 22 variantes selecionados foram significativamente associados com a sobrevivência após o ajuste para fatores clínicos e patológicos.
um GWAS é uma investigação de diversos variantes genéticas comuns em diferentes indivíduos para descobrir se qualquer variante está associado a uma característica específica. GWASs já foram aplicadas de forma activa para explorar susceptibilidade à doença, prognóstico e previsão da resposta à droga [12]. Até o momento, três estudos recentes examinaram a relação entre variantes de risco CRC GWAS-identificados e os resultados clínicos de CRC [9-11]. Nos países ocidentais, Phipps
et al
. examinou a relação entre variantes e sobrevivência das 2611 pacientes com CCR GWAS-identificados, e encontrou uma forte associação entre um SNP (rs4939827) no gene SMAD 7 e redução da sobrevivência específica da doença e OS [10]. Outro estudo com base em populações ocidentais avaliaram os resultados de sobrevivência de 285 estágio II ou III pacientes com CCR submetidos a quimioterapia à base de fluorouracil, e encontraram uma associação entre um SNP (rs10318) ea recorrência da fase II e entre três SNPs (rs10749971, rs961253 e rs355527) e a recorrência de fase III [9]. No entanto, a influência das variações étnicas também deve ser considerado ao interpretar o impacto prognóstico das variantes GWAS-identificadas [13]. Assim, um estudo recente realizado por Xing
et al
. relatado uma associação entre duas variantes (rs4779584 e rs10795668) e um risco reduzido de sobrevivência e um efeito marginal entre rs10795668 e quimioterapia em 380 pacientes com CCR chineses [11]. Não obstante, existem várias diferenças importantes entre os dados do presente estudo e que, em estudos de prognóstico CRC anteriores. Em primeiro lugar, dada a origem étnica homogêneo de pacientes coreanos, qualquer efeito de confusão potencial, devido a etnia é provável que seja pequeno no estudo atual. Além disso, este estudo incluiu um relativamente grande número de pacientes. Além disso, o aplicativo tratamento adjuvante foi consistente ea perda de follow-up foi muito baixo. No entanto, embora os dados actuais identificadas certas variantes genéticas como fator prognóstico estatisticamente significativa para a sobrevivência no CRC operado, estes resultados devem ser interpretados com cautela. Considerando questão de comparação múltipla, não podemos descartar a possibilidade de um erro tipo I na análise do SNP individual. Portanto, são necessários estudos adicionais com amostras maiores.
Para o estudo atual, o genótipo TT de
CDKN1A
rs1321311 foi significativamente associada com os resultados de sobrevivência piores.
CDKN1A
é uma proteína conservada pertencem ao inibidor de CDK família Cip /Kip, que tem sido implicado na regulação do ciclo celular [14]. Em particular, esta molécula é conhecida por estar envolvida na regulação de programas celulares fundamentais, tais como a proliferação celular, diferenciação, migração, senescência, e a apoptose [15]. Embora seu mecanismo e efeito sobre o câncer ainda são desconhecidas, vários relatórios indicaram que
CDKN1A
pode ser um preditor biológicos e alvo benéfico para o tratamento do câncer utilizando ciclo celular alteração [16]. Curiosamente, vários estudos anteriores demonstraram uma associação entre a diminuição da expressão de
CDKN1A
ea recorrência da fase II CRC, juntamente com a função de supressão do tumor no cólon de ratos CDKN1A deficiente [17,18]. Portanto, os resultados acima sugerem que
CDKN1A
pode ser um possível biomarcador para CRC. Dunlop
et al
. também realizaram uma meta-análise GWAS para identificar variantes comuns que influenciam o risco de CRC, incluindo 29778 casos e 29204 controles, e encontrou uma forte associação entre o
CDKN1A
(rs1321311) polimorfismo e um risco aumentado CRC [19]. Da mesma forma, o presente estudo também encontrou uma associação entre o genótipo TT e uma associação com uma pior sobrevida. No entanto, não há dados anteriores sobre o papel prognóstico do
CDKN1A
(rs1321311) polimorfismos no CRC. Em pacientes com câncer de cabeça e pescoço, o genótipo CT /TT tem sido associada com um segundo risco de malignidade primária pior do que o genótipo CC [20].
Outra constatação do estudo foi uma associação significativa entre o
RHPN2
rs10411210 genótipo TT e os resultados de sobrevivência pobres em pacientes com CRC cirurgicamente ressecado.
RHPN2
é um regulador mestre do citoesqueleto de actina rearranjo e desempenha um papel em várias proteínas alvo modulador de actina [21]. No entanto, apesar da crescente evidência de que
RHPN2
desempenha um papel importante em vários aspectos da tumorigênese e progressão do câncer, ainda não está claro se o próprio polimorfismo altera a função da expressão da proteína [22]. De fato, vários GWASs já estabeleceram uma associação significativa entre o
RHPN2
polimorfismo e um aumento do risco de CRC [3,23,24]. Assim, a associação entre o risco de CRC e o genótipo TT é consistente em todos estes estudos. No entanto, esses estudos anteriores apenas têm-se centrado sobre o risco de CRC, e não o impacto sobre os resultados de sobrevivência de CRC. Consequentemente, os presentes resultados mostram que o papel do
RHPN2
polimorfismo ainda exige mais esclarecimentos para predizer o prognóstico do CRC.
Em conclusão, os resultados atuais indicam que variações genéticas de
CDKN1A
e
RHPN2
podem influenciar o prognóstico para CRC. No entanto, uma vez que o mecanismo exato e função dessas variantes genéticas ainda não foram totalmente definidos, os presentes achados precisam ser confirmados em estudos futuros com outras populações, a fim de esclarecer a associação entre esses polimorfismos e o prognóstico do CRC.
Informações de Apoio
S1 Table. Informações de 22 genótipos para a sobrevida global ea sobrevida livre de doença
doi:. 10.1371 /journal.pone.0119649.s001
(DOCX)
S2 Table. Informações de 22 genótipos para a sobrevida global ea sobrevida livre de doença ajustado para múltiplos correção comparação
doi:. 10.1371 /journal.pone.0119649.s002
(DOCX)
Agradecimentos
Este trabalho foi financiado em parte por uma Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia Grant financiado pelo Governo da Coreia (NRF-2011-0015862), e em parte pelo Programa de Pesquisa em Ciência básica através da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) financiado pelo Ministério coreano de Educação, Ciência e Tecnologia (NRF-2013R1A1A4A01008144).