Abstract
Fundo
Muitos estudos epidemiológicos relatam que condições atópicas, tais como alergias estão associadas com câncer de pâncreas reduzida risco. A razão para esta relação ainda não é compreendido. Este é o primeiro estudo para avaliar de forma abrangente a associação entre variantes em genes candidatos relacionados com atopia e risco de câncer pancreático.
Métodos
Um estudo de caso-controle de base populacional dos casos de câncer de pâncreas diagnosticados durante 2011-2012 (via Ontario Cancer Registry) e controles recrutados usando DNA utilizada a discagem de dígitos aleatório de 179 casos e 566 controles. Na sequência de uma revisão da literatura exaustiva, SNPs em 180 genes candidatos foram pré-selecionados usando câncer de pâncreas dbGaP dados GWAS; 147 SNPs em 56 genes imunológicos relacionados à alergia foram retidos e genotipados. A regressão logística foi usada para estimar odds ratio ajustada por idade (AOR) para cada variante e taxa de detecção falso foi usado para ajustar os valores de p Wald para testes múltiplos. Posteriormente, uma pontuação alelo de risco foi obtido com base em variantes estatisticamente significativos.
Resultados
18 SNPs em 14 genes candidatos (
QCA 2
,
DENND1B
,
DPP10
,
FLG
,
IL13
,
IL13RA2
,
LRP1B
,
NOD1
,
NPSR1
,
ORMDL3
,
RORA
,
STAT4
,
TLR6
,
TRA
) foram significativamente associados com risco de câncer de pâncreas. Após o ajuste para comparações múltiplas, dois
LRP1B
SNPs permaneceu estatisticamente significativa; por exemplo,
LRP1B
rs1449477 (AA vs. CC: AOR = 0,37, 95% CI: 0,22-0,62; p (ajustado) = 0,04). Além disso, a pontuação alelo de risco foi associado com uma redução significativa no risco de câncer de pâncreas (p = 0,0007).
Conclusões
Os resultados preliminares sugerem certas variantes relacionadas com a atopia pode ser associado com risco de câncer de pâncreas . Mais estudos são necessários para replicar isso, e para elucidar a biologia por trás do crescente corpo de evidência epidemiológica sugerindo alergias podem reduzir risco de câncer pancreático
Citation:. Cotterchio M, Lowcock E, Bider-Canfield Z, Lemire M, Greenwood C, Gallinger S, et al. (2015) de associação entre variantes em atopia-relacionadas genes candidatos Imunológicos e Pancreatic Cancer Risk. PLoS ONE 10 (5): e0125273. doi: 10.1371 /journal.pone.0125273
Editor do Academic: Jeffrey S. Chang, Institutos Nacionais de Pesquisa em Saúde, TAIWAN
Recebido: 21 Janeiro, 2015; Aceito: 22 de março de 2015; Publicado em: 06 de maio de 2015
Direitos de autor: © 2015 Cotterchio 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 estão disponíveis do Ontário Pancreas Cancer Study e Ontário Risk Study Fator Câncer; no entanto restrições de acesso (acordo de transferência de dados exigido pelo Cancer Care Ontario, e aprovação REB exigido por UofT REB) aplicar e autores Steven Gallinger e Michelle Cotterchio pode ser contactado para quaisquer solicitações em [email protected] e michelle.cotterchio@cancercare. on.ca.
Financiamento: Este trabalho foi financiado pelos Institutos canadenses de Pesquisa em Saúde [concessão # MOP-106.631 para MC] (https://www.cihr-irsc.gc.ca); e os Institutos Nacionais de Saúde [RO1 CA97075 para S. G., como parte de PACGENE consórcio] (https://www.nih.gov). 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 que não existem interesses conflitantes
Introdução
O câncer de pâncreas é geralmente fatal, com menos de 10% dos casos sobreviventes cinco anos [1]. Embora sua etiologia não é bem compreendido, o tabagismo [2,3], pancreatite [4,5], obesidade [6] e história familiar de câncer de pâncreas [7] está estabelecida há muito tempo os factores de risco do cancro do pâncreas, juntamente com a ABO mais recentemente identificada grupo sanguíneo [8,9]. Há um crescente corpo de evidências, incluindo meta- e-análises combinadas, que sugere doenças atópicas, tais como alergias e febre do feno, estão associados com risco reduzido de câncer de pâncreas [10-13]. Embora não haja um entendimento aceito de como alergias podem reduzir risco de câncer pancreático, câncer avançado vigilância imunológica tem sido sugerido [10]. À luz da associação entre atopia e risco de câncer de pâncreas [10-13], eo conhecido componente hereditária para ambas as condições atópicas [14], e cancro pancreático [7], é possível estas duas doenças podem partilhar uma ligação genética comum, e avaliação da associação entre variantes genéticas imunológicas relacionadas com a atopia eo risco de câncer de pâncreas é justificada.
Foi investigada a associação entre o risco de câncer de pâncreas e uma seleção abrangente de variantes em genes candidatos imunológicas relacionadas com a atopia para ajudar a compreender melhor a relação observada entre alergias e risco de câncer de pâncreas, e para determinar se ele pode ser explicada por fatores genéticos compartilhados.
Materiais e Métodos
Um estudo de caso-controle de base populacional foi realizado para investigar a associação entre variantes em genes relacionados à atopia e risco de câncer pancreático. aprovação ética foi obtida a partir dos locais de ética em pesquisa placas (REB) (Mount Sinai Hospital REB, Toronto, Canadá e Universidade de Toronto REB, Toronto, Canadá). consentimento informado por escrito foi obtido para a recolha de amostras biológicas, e cada participante teve a liberdade de recusar ou retirar-se do estudo a qualquer dado momento.
Recrutamento de casos e controles de câncer pancreático,
casos de câncer pancreático foram recentes participantes do Ontário Pancreas Cancer Study, que identificou casos através do Registro de Câncer de Ontário. Conforme descrito anteriormente [13], o Estudo de Câncer de Ontário Pâncreas recrutou residentes de Ontário, Canadá com um relatório da patologia confirmou adenocarcinoma do pâncreas, ou metástase adenocarcinoma (confirmado como câncer de pâncreas por tratamento médico). Casos diagnosticados entre fevereiro de 2011 e agosto 2012 eram elegíveis para o estudo, e dos 1095 casos de cancro do pâncreas identificados, 327 (30%) eram do falecido ou não elegíveis, e 130 (12%) não pôde ser contatado. Dos 638 casos que foram enviados por correio um pacote de estudo (com formulários de consentimento, 4 questionários, formulário de coleta de sangue, kit de sangue), 248 (39%) forneceram uma amostra de sangue ou saliva (para extração de DNA), além de questionários, enquanto 375 concluída questionários somente. Capas tomou um kit de sangue para um laboratório médico para a sua colheita de sangue, e em alguns casos, o sangue empates em casa foram dispostas. Os casos que preferiu dar uma amostra de saliva foram enviadas um kit de DNA Oragene Auto Coleção (DNA Genotek, Kanata, ON), incluindo instruções, formulário de consentimento, e um envelope de resposta pré-pago. Os participantes tinham idades compreendidas entre 30-88 anos.
Controles residentes em Ontário foram recrutados em 2011, utilizando um procedimento de discagem dígitos aleatórios modificado e frequência correspondente à distribuição caso esperado por grupos de idade do sexo e 5 anos (anteriormente descrita [13]). Dos 1734 controles que aceitaram participar e foram enviados pacotes de estudo, 1.285 (74%) devolveram o questionário e formulário de solicitação de sangue /saliva. Temas que escolheram para dar uma amostra de saliva foram enviadas um kit de DNA Oragene Auto Coleção (DNA Genotek, Kanata, ON) (com as instruções, formulários de consentimento, e um envelope de resposta pré-pago). Temas que escolheram para dar uma amostra de sangue foram enviados um kit de sangue que eles levaram para um laboratório sob contrato com o estudo para a sua coleta de sangue. Enquanto 1285 questionários controles completaram apenas 608 (47%) forneceram uma amostra de sangue em um laboratório ou enviados de volta uma amostra de saliva (para extração de DNA).
A extração do DNA foi realizada no Repositório Biospecimen no Mount Sinai Hospital ( Toronto, Canadá). a extracção do ADN a partir de sangue foi realizada utilizando o procedimento MaXtract (Qiagen, Valencia, CA), e ADN de saliva foi extraído usando os métodos do kit Oragene (ADN Genotek, Kanata, ON). Todos DNA extraído foi armazenado a 4 ° C.
Candidato atopia-Related Imunológicos Gene e Seleção SNP
Inicialmente, 183 genes candidatos imunológicas relacionadas com a atopia foram identificadas através de uma extensa revisão da literatura sobre a genética de doenças atópicas, incluindo muitos estudos observacionais avaliando a associação entre as variantes genéticas e risco de alergia /atopia, e muitos estudos de associação do genoma (GWAS) de traços associados à atopia, além de vários estudos de câncer que avaliaram variantes imunológicas, e alguns trabalhos sobre a fisiopatologia da atopia (listados na S1 Tabela). A fim de diminuir essa lista de ~ 180 genes candidatos e selecionar polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) para genotipagem, foi realizado o seguinte rastreio. conjuntos de dados GWAS do Cancer Cohort e caso-controle pâncreas Consortium (PanScan) foram baixados da base de dados de genótipos e fenótipos (dbGaP), através do Instituto Nacional de Saúde website (phs000206.v3.p2) [15-18]. Todos os SNPs na matriz Illumina HumanHap550v3.0 (usado em PanScan) que marcado qualquer um dos nossos ~ 180 por genes candidatos a priori foram identificados [SNPs nos genes de interesse (+/- 1 kb), ou SNPs em desequilíbrio alta de ligação (LD) ( R
2 0,8)]. v.1.07 Plink [19], toda a análise do genoma conjunto de ferramentas, foi utilizado para estimar a associação entre o risco de câncer de pâncreas e cada SNP marcação. SNPs foram classificados de acordo com a magnitude ascendente de p-valor. Os SNPs mais significativos (p 0,01) foram seleccionados (retido) para genotipagem independentemente da frequência do alelo menor homozigoto como relatado na população HapMap CEU. SNPs com P 0,01 não foram selecionados para genotipagem se a freqüência do alelo homozigoto menor foi 5%. Nos casos em que os SNPs foram em alta LD (R2 0,8), apenas os SNPs mais significativos foram retidos. Os 183 genes iniciais foram reduzidos a 59 genes. No total, 152 SNPs em 59 genes candidatos imunológicos foram selecionados para estar na lista final para genotipagem pelo estudo atual (listados na S2 Tabela).
DNA Genotipagem
A genotipagem de DNA a partir do casos de Ontário e controles para os SNPs seleccionados (em 59 genes) foi realizado pelo Centro Clinical Genomics no Mount Sinai Hospital (Toronto, Canadá), utilizando o Iplex plataforma Sequenom MassARRAY (Sequenom, San Diego, CA). software de desenho de ensaio Sequenom foi usada para projetar os painéis de reação para a genotipagem dos SNPs seleccionados. O software não foi capaz de identificar os locais únicos de ligação a iniciadores óptimos para 7 dos 152 SNPs selecionadas e identificamos SNPs alternativas em alta LD (R
2 0,85) para 2 destes 7 SNPs. Portanto, 147 SNPs em 56 genes foram incluídos nos painéis de final de reacção para determinação do genótipo. Havia 10 controlos negativos e 10 repetições incluídos nas placas de reacção. A taxa de sucesso genotipagem foi de 99%. tarifas das chamadas eram 90% para 16 SNPs, portanto, análises de dados estatísticos era restrito a 131 SNPs. Das 852 amostras, 12 falhou genotipagem (por exemplo, 60% de SNPs foram genotipados com sucesso). No total, os dados de genótipos de 238 casos e 602 controles estavam disponíveis para os dados estatísticos analisa
Os genótipos foram avaliados para desvio significativo Hardy-Weinberg usando a Enciclopédia on-line de Epidemiologia Genética estuda calculadora [20].; rs3126085 SNP no gene
FLG
(e 4 outros SNPs não significativa) foram encontrados para desviar Hardy-Weinberg (com p = 0,01 nível de significância).
Análise Estatística
devido a preocupações de confusão por etnia, restringimos todas as análises a pessoas brancas (resultados para os não-brancos (n = 74) não são apresentados devido ao pequeno tamanho da amostra). Houve 179 casos brancos (95 do sexo feminino, 84 do sexo masculino) e 566 controles brancos (278 do sexo feminino, 288 do sexo masculino) com DNA genotipados que compõem o conjunto de dados usado para este papel. Odds Ratio (OR), a faixa etária odds ratio ajustada (ORa) e intervalos de confiança de 95% (IC) foram estimados por regressão logística. genótipos homozigotos e heterozigotos raros foram combinados quando menores homozigotos do alelo teve 5% de prevalência entre os controles e RUP foram na mesma direção. Os valores de p (teste de Wald) e valores de p ajustado para comparações múltiplas foram ambos calculados; taxa de detecção falso foi usado para ajustar para comparações múltiplas [21]. As análises foram restritas às fêmeas para os 8 SNPs em 2 genes no cromossomo X. Uma pontuação alelo de risco foi obtido pela soma do número total de contagens do alelo de risco para cada um dos 17 SNPs estatisticamente significativas para cada pessoa (SNP cromossoma X foi excluído). Cada SNP foi pontuado como 0 ou 1 (1 foi atribuído a indivíduos portadores de 1 ou 2 cópias do alelo protetor), e isso foi resumido em todos os 17 SNPs para criar a pontuação alelo de risco. Todas as análises foram realizadas usando SAS versão 9.2 (SAS Institute Inc.).
Resultados
A Tabela 1 mostra a associação estatisticamente significativa entre variantes em 14 genes imunológicos relacionados com atopia e risco de câncer de pâncreas (onde SNPs tinha, pelo menos, um genótipo em que o IC de 95% não incluir um, ou o valor de p era inferior a 0,05). Estes 14 genes foram: Colônia fator estimulante 2 (
QCA 2
), DENN /MADD domínio 1B (
DENND1B
), dipeptidil-peptidase 10 (
DPP10
), filagrina (
FLG
), a interleucina 13 (
IL13
), interleucina 13 receptor alfa 2 (
IL13RA2
), baixa proteína relacionada com receptor de lipoproteína de baixa densidade 1B (
LRP1B
), domínio de oligomerização de ligação de nucleótido 1 (
NOD1
), S receptor neuropéptido 1 (
NPSR1
), ORM1-like 3 (
ORMDL3
), RAR- (
RORA
), transdutor de sinal e ativador de transcrição 4 (
STAT4
), receptor toll-like (
TLR6
) e receptor de células relacionadas receptor órfão A 6 T alfa (
TRA
). Todas as outras variantes do gene candidato não foram encontrados para ser estatisticamente significativamente associada com o risco de câncer de pâncreas (a lista completa das variantes avaliadas estão listadas na S2 Tabela). Dezoito SNPs em 14 genes foram significativamente associados com risco de câncer de pâncreas:
QCA 2
rs17674015 (CA vs. AA: AOR = 0,58, 95% CI: 0,35-0,97),
DENND1B
rs16841842 (CA /AA vs. CC: AOR = 1,43, 95% CI: 1,02-2,02),
DPP10
rs998429 (CC vs AA: AOR = 1,96, 95% CI: 1,08-3,56),
FLG
rs3126085 (AG /AA vs. GG: AOR = 1,50, 95% CI: 1,03-2,18),
IL13 rs20541
(CT /TT vs. CC: AOR = 1,48, 95% CI: 1,04 -2.10),
LRP1B
rs1449477 (AA vs. CC: AOR = 0,37, 95% CI: ,22-,62),
LRP1B
rs2029142 (AA vs. GG: AOR = 2,46, 95 CI%: 1,49-4,05),
LRP1B
rs1882164 (AA vs. CC: AOR = 0,51, 95% CI: 0,31-0,83),
LRP1B
rs2052910 (AA vs. CC: AOR = 1,90, 95% CI: 1,07-3,36),
LRP1B
rs10496915 (CA /CC vs AA: AOR = 1,55, 95% CI: 1,08-2,22),
NOD1
rs2907749 ( GA vs. AA: AOR = 0,6, IC 95%: 0,44-0,92),
NPSR1
rs1833090 (AA vs. CC: AOR = 2,13, 95% CI: 1,12-4,03),
ORMDL3
rs7216389 (CC vs. TT: AOR = 0,60, 95% CI: 0,38-0,97),
RORA
rs12913421 (AA vs. GG: AOR = 0,42, 95% CI: 0,19-0,92),
STAT4
rs6738544 (CA vs. CC: AOR = 1,75, 95% CI: 1,20-2,55),
TLR6
rs4833095 (CT vs. TT: AOR = 1,56, 95% CI: 1.08- 2.25),
TRA
rs7146411 (AG vs. GG: AOR = 0,66, 95% CI: 0,45-0,99), e
IL13RA2
rs638376 no cromossomo X (GG vs. AA: AOR = 2,20, 95% CI = 1,04-4,67). É de salientar que os seguintes 11 associações SNP foram na mesma direção, como constatado no conjunto de dados PanScan GWAS usado para inicialmente tela para variantes de reter: rs3126085, rs10496915, rs1449477, rs2052910, rs1882164, rs2029142, rs7216389, rs12913421, rs6738544, rs4833095, rs998429
Após o ajuste para múltiplas comparações utilizando taxa de detecção falsa, dois SNPs no
LRP1B
gene (rs1449477 e rs2029142) manteve-se estatisticamente significativa com valores de p . 0,05. (Estes dois SNPs ter um LD de 0,78, e este é apenas abaixo da nossa 0,8 de corte para a exclusão). Além disso, a pontuação alelo de risco foi associado com uma redução significativa no risco de câncer de pâncreas (pontuação 14-15 vs. 7-13 (referente): AOR = 0,63, 95% CI: 0,43-0,93 e marcar 16-17 vs. 7- CI AOR = 0,36, 95%:: 13 ,21-,62; p = 0,0007)
Discussão
Há uma escassez de literatura com o qual comparar os nossos resultados como este é o primeiro estudo. avaliar de forma abrangente a associação entre variantes em genes candidatos imunológica relacionadas com alergia e risco de câncer pancreático. Enquanto muitos estudos examinaram a associação entre uma história de alergias e risco de câncer de pâncreas, poucos têm avaliado variantes em genes relacionados à alergia e risco de câncer pancreático. Em 2005, uma meta-análise de dez caso-controle e quatro estudos de coorte relatou que as alergias, como a febre do feno, foram associados a uma redução estatisticamente significativa no risco de câncer pancreático [10]. Em 2014, Cotterchio et al. [13] relatou que as alergias, como a febre do feno, foram associados a uma redução significativa no risco de câncer de pâncreas, e esta foi maior para aqueles cujo teste cutâneo foi positivo para alérgenos. Estes resultados suportam a crescente corpo de evidências sugerindo alergias estão associados com risco reduzido de câncer de pâncreas.
Um estudo de caso-controle pequena avaliaram a associação entre variantes em interleucina-4 (
IL-4
) e
foi observada
genes e risco de câncer pancreático IL-4-receptor, e nenhuma associação [22]; embora as limitações incluídas energia insuficiente, e não há outros genes relevantes para alergias foram estudados. Uma análise baseada em dados via recente de GWAS reunidas relatado que os genes T-helper (Th) (Resposta Imunitária de Th1 /Th2), tais como receptor do factor de crescimento transformante-beta 2 (
TGFBR2
), ligando de quimiocina 18 (
CCL18
), e
IL13RA2
, foram associados com risco de câncer pancreático [23].
Encontrámos 18 SNPs em 14 genes relacionados com a atopia (
,
DENND1B
,
DPP10
,
FLG
,
IL13
,
IL13RA2
,
LRP1B
,
NOD1
,
NPSR1
,
ORMDL3
,
RORA
,
STAT4
,
TLR6
,
TRA
) foram significativamente associados com risco de câncer de pâncreas. Após o ajuste para múltiplas comparações, dois SNPs no gene
LRP1B
permaneceu estatisticamente significativa. Além disso, a pontuação alelo de risco derivada foi significativamente associada com risco reduzido de câncer de pâncreas.
LRP1B
(no cromossoma 2) pertence à família do gene do receptor de lipoproteína de baixa densidade.
LRP1B
liga-se com vários ligandos e está envolvido na depuração de ligandos, e também regula muitos processos, tais como o metabolismo dos lípidos, e o transporte de nutrientes [24-27].
LRP1B
tem sido implicada na apresentação de antigénios e como um regulador da progressão da inflamação e no cancro, com o envolvimento de macrófagos LRP1-deficiente (tal como revisto em referência [28]). Embora a maioria destes
LRP1B
funções foram definidos em diferentes estudos, é interessante ver que a inflamação, um processo central da asma e câncer, também já está geneticamente associada com a asma [29] e câncer pancreático ( neste estudo) no
LRP1B
lócus. É também possível que o mecanismo biológico responsável pela associação observou-se entre
LRP1B
e o risco de cancro do pâncreas não está relacionada com o sistema imunitário. Por exemplo, tem sido sugerido que
LRP1B
pode ser um gene supressor de tumor implicado no cancro gástrico [24], e a inactivação de
LRP1B
pode aumentar o crescimento do cancro da tiróide através da modulação do ambiente extracelular [ ,,,0],30]. Além disso, um grande estudo das alterações no número de cópias somáticas e cancros humanos identificados
LRP1B
exclusões como um achado significativo [31].
Em conclusão, os nossos resultados sugerem uma associação entre várias atopia relacionada com a genes e risco de câncer pancreático, e esse pouco apoia a possibilidade de que o risco de câncer pancreático reduzida associada a doenças alérgicas pode ser parcialmente explicado por fatores genéticos compartilhados. Compreendendo a associação entre doenças atópicas e reduziu o risco de câncer de pâncreas é de importância e são necessárias mais pesquisas para elucidar a biologia por trás do crescente corpo de alergias, sugerindo evidências epidemiológicas pode reduzir risco de câncer pancreático. Tem sido sugerido que uma vez que a relação entre o sistema imunitário e o cancro do pâncreas é melhor compreendida depois da estimulação do sistema imunitário, a terapia com anticorpos e vacinas podem ser possíveis vias para explorar para a prevenção do cancro do pâncreas. Além disso, estudos epidemiológicos mais amplos são necessários para replicar nossos resultados, e para obter o poder de descartar definitivamente a associação entre o risco de câncer de pâncreas e as centenas de outros genes imunológicos. Por último, são necessários estudos biológicos dos genes implicados e suas respectivas proteínas e caminhos para compreender o papel dos processos alérgicos e imunológicos no desenvolvimento de câncer de pâncreas.
Informações de Apoio
Tabela S1. genes candidatos imunológicas identificados na literatura como estando envolvidos em doenças atópicas tais como alergias e asma (n = 183 genes)
doi: 10.1371. /journal.pone.0125273.s001
(DOCX)
S2 Tabela . relacionadas com a atopia imunológicas candidatos genes /SNPs identificados na literatura (ver Tabela S1) e, posteriormente selecionado (retidos) para genotipagem com base em resultados preliminares GWAS usando câncer de pâncreas conjuntos de dados dbGaP (n = 59 genes, 152 SNPs)
doi.: 10.1371 /journal.pone.0125273.s002
(DOCX)
Reconhecimentos
os autores agradecem Ayelet Borgida por sua dedicação, como coordenador do projecto, para o Estudo de Câncer de Ontário pâncreas.