Abstract
Objectivo
Foi realizada uma meta-análise atualizada, usando uma estratégia abrangente de uma regressão logística e uma abordagem livre de modelo, para avaliar mais precisamente o papel da variante rs4444235 perto da proteína morfogenética óssea-4 (
BMP4
) gene na suscetibilidade ao câncer colorretal (CRC).
Métodos
Um total de 19 estudos com 28770 casos e 28234 controles foram incluídos. sistema Metagen com regressão logística foi aplicada para escolher o modelo genético mais plausível para rs4444235. odds ratio generalizada (OR
G) métrica foi usado para fornecer um teste global das relações entre rs4444235 e risco de CRC.
Resultados
análise Metagen sugeriu o rs4444235 equipado melhor para um modelo aditivo . Na avaliação do modelo aditivo, foi observada heterogeneidade (
P
= 0,059,
I
2
= 36,1), e agrupados por alelo OR foi de 1,08 (IC 95% = 1,05 -1,11). Com base na abordagem livre de modelo, em pool ou
G foi de 1,09 (IC 95% = 1,05-1,14), sob um modelo de efeito aleatório. análises estratificadas sugeriu heterogeneidade poderia ser em parte explicado pela etnia população, desenho do estudo, fontes de controles, eo tamanho da amostra. análise de sensibilidade apoiado ainda mais a estabilidade robusta de os resultados atuais, mostrando estimativas em pool semelhantes antes e após a remoção sequencial de cada estudo.
Conclusões
Esta meta-análise fornece uma estimativa sólida do positiva associação entre o rs4444235 e risco de CRC e enfatiza ainda mais a importância do rs4444235 na predição de risco CRC
Citation:. Liu L, Su Q, Li L, Lin X, Y Gan, Chen S (2014) The Common variante rs4444235 perto
BMP4
confere susceptibilidade genética de câncer colorretal: uma Meta-Análise atualizado com base em uma estratégia estatística abrangente. PLoS ONE 9 (6): e100133. doi: 10.1371 /journal.pone.0100133
editor: Xiaoping Miao, MOE chave do Laboratório de Ambiente e Saúde, Escola de Saúde Pública, Tongji Medical College, Huazhong Universidade de Ciência e Tecnologia, China
Recebido: 25 de janeiro de 2014; Aceito: 21 de maio de 2014; Publicação: 16 de junho de 2014
Direitos de autor: © 2014 Liu 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
Financiamento:. Este trabalho foi apoiado pelo Programa de Guangdong Medical Research Foundation (Grant No. B2012176; https://www.gdwst.gov.cn/lixiang/), Fundação para Jovens talentos Distintos no Ensino Superior de Guangdong (Grant No. 2012LYM_0082; http: //www.gdhed.edu.cn/main/index.html) e National Natural Science Foundation da China (Grant No. 81302493; https://isisn.nsfc.gov.cn/egrantweb/). 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 colorretal é um importante problema de saúde pública em países desenvolvidos e está se tornando cada vez mais prevalente na Ásia e África, com mais de 1,2 milhões de novos casos por ano no mundo [1]. Como outras doenças complexas, o cancro colorectal é uma característica complexa impulsionada por diversas etiologias envolvendo em vários fatores ambientais e genéticos e suas interações [2]. Twin e estudos familiares baseada forneceram evidências claras de que aproximadamente 35% de todos os casos de CRC tem um componente genético [2]. De todos os casos de CRC, 5% pode ser explicada por uma combinação de algumas mutações germinativas com alta penetrância, enquanto a maioria dos casos “esporádicos” são devido a um grande número de variantes comuns com individualmente pequenos efeitos [3]
vários polimorfismos recentemente, estudos de associação do genoma (GWAS) foram implicados comuns de nucleotídeo único (SNPs) na predisposição hereditária para CRC [4], [5]. O SNP rs4444235 em 14q22.2 cromossomo, mapeando a região de 9,4 kb a montante do gene que codifica a proteína morfogenética óssea 4 (
BMP4)
, foi primeiramente relatado por uma meta-análise de dados GWAS para ser associado com o risco de CRC, com um combinado OR de 1,11 (IC 95% = 1,08-1,15,
P
= 8,1 × 10
-10) [6]. BMP4 é um membro importante da via de sinalização BMP, que envolve no desenvolvimento CRC através da regulação da diferenciação de células-tronco colorectal [7]. Este SNP tem sido proposto para actuar como um regulador de cis-de
BMP4
e assim conferida ao risco de CRC [6]. No entanto, os seguintes estudos de replicação produzido resultados inconsistentes, em parte devido à “maldição vencedor” no relatório original [8], “fenômeno Proteus” em dados de replicação [9], a população étnica heterogénea, e poder estatístico insuficiente, entre outros assuntos.
Meta-análise, através da integração de dados publicados, pode ser uma ferramenta poderosa para esclarecer as inconsistências entre os estudos individuais. Duas meta-análises foram realizadas para avaliar rs4444235 no CRC. A meta-análise de Li et al. [10], incluindo 19893 casos e 22106 controles, avaliaram vários modelos genéticos para o rs4444235, o que levaria a múltiplas comparações ou especificação de modo errôneo, sem evidência biológica priori. A outra meta-análise de Theodoratou et al. [11], incluindo menos amostras (18607 casos e 19576 controles), utilizou um estimador de máxima verossimilhança para decifrar modelo plausível para o rs4444235. No entanto, nesta meta-análise, não houve análise de subgrupo realizadas. Para superar as deficiências acima mencionadas nas meta-análises anteriores, que integrou os dados publicados a partir de 28770 casos e 28234 controles, e realizou uma meta-análise atualizada, usando uma estratégia estatística abrangente. A metodologia de regressão logística foi aplicado para estimar o modelo genético mais plausível no sistema metagen [12]. O odds ratio generalizada, com base na abordagem livre de modelo, foi utilizada para fornecer um teste mundial de associação genética [13]. análises estratificadas foram ainda realizados para explorar as potenciais fontes de heterogeneidade. O objectivo principal desta meta-análise foi fornecer uma avaliação mais precisa e robusta para o papel do polimorfismo rs4444235 na susceptibilidade genética do câncer colorretal.
Materiais e Métodos
Estratégia de Busca e Identificação de Estudos relevantes
Esta meta-análise foram realizadas de acordo com os itens de relatório preferido para revisões sistemáticas e meta-análises (PRISMA) declaração (Checklist S1) [14]. estudos de associação genética a respeito rs4444235 eo risco de câncer colorretal (CRC) foram pesquisados no PubMed /MEDLINE e EMBASE até 15 de outubro, 2013, usando as combinações de palavras-chave: ( “BMP4” ou “rs4444235” ou “14q22.2” ) e ( “cancro colo-rectal” ou “neoplasmor colorectal” ou “cancro do cólon” ou “câncer retal”). Os termos de pesquisa semelhantes também foi utilizado para os bancos de dados Wanfang DATA e CNKI. A pesquisa foi complementada por revisão de listas de referência para todos os estudos relevantes e artigos de revisão. Todos os relatórios relevantes identificados foram incluídos sem restrição de idioma
Os seguintes critérios de inclusão devem ser cumpridas:. (1) ou estudos de caso-controle de caso-controle ou; (2) definição clara dos casos de câncer colorretal; (3) estudos que avaliaram a relação entre rs4444235 e risco de CRC; (4) fornecer dados suficientes para voltar a calcular as métricas de efeito, que era, o número de genótipos em casos e controles. Os autores foram contactados via e-mail quando os artigos elegíveis relatado dados insuficientes. Se eles não foram capazes de fornecer dados detalhados, foram excluídos aqueles artigos. Foram excluídos os estudos com animais, revisões, resumos de conferências, editoriais e cartas. Se mais de uma população étnica estavam em um relatório, cada população foi considerada separadamente. Estudos sobreposição com outros estudos devem ser excluídos, e aquele com a informação mais completo foi incluído. O primeiro estudo sobre a associação entre rs4444235 por Houlston et al. foi excluído [6], devido às sobreposições com o estudo de Tomlinson et al. [5]. Este último foi escolhido por causa da amostra maior
Data Extraction
Os dados foram extraídos de forma independente e em duplicado, por 2 revisores (L. Liu P Su).. Os dados a seguir foram extraídas de cada artigo de acordo com um protocolo fixo: o primeiro autor, ano de publicação, desenho do estudo, país, etnia, fonte de controles, o número de casos e controles, a idade dos casos, razão sexual, site /tipo de dizer câncer colorretal, método de genotipagem, menor freqüência do alelo (MAF), e frequência de genótipos em casos e controles.
Análise estatística
Hardy-Weinberg nos controles foi re-analisados utilizando o goodness- of-fit χ
2 de teste (
P Art 0,05). A variância inversa foi aplicado para estimar a frequência reunidas do alelo de risco (alelo C) em várias populações étnicas. O efeito genético do rs4444235 no CRC susceptibilidade foi avaliado usando as abordagens descritas como abaixo:
sistema Metagen tem proporcionado um quadro geral para decifrar o modelo genético mais plausível para o rs4444235 que tratou os genótipos como variáveis independentes em um regressão logística em ambos os modelos de efeitos fixos e aleatórios [12]. Sob o modelo de efeito fixo, dois parâmetros,
θ
2 e
θ
3 foram estimadas usando a regressão logística: logit (
π
ij
) =
α
i
+
θ
2z
i2
+
θ
3z
i3
, onde
α
i
foi o indicador de efeito fixo específico do estudo, OR
TC /TT = exp (
θ
2
) e OR
CC /TT = exp (
θ
3
). A fim de explicar um componente aditivo de heterogeneidade, uma regressão logística efeito aleatório foi realizada utilizando o módulo GLLAMM no software STATA através da introdução de um coeficiente aleatório específicos do estudo: logit (
π
ij
) =
α
i
+ (
θ
2 + ν
i2
)
z
i2
+ (
θ
3 + ν
i3) z
i3
. O modelo genético mais plausível foi determinada utilizando o seguinte procedimento: se
θ
2
=
θ
3
= 0, não significativa genético-associação foi sugerida; se
θ
2
= 0 e
θ
3 Art 0, foi sugerido um modelo genético recessivo; se
θ
2
=
θ
3
0, foi sugerido um modelo dominante; se
θ
3 Art
θ
2
0, foi sugerido um modelo de co-dominante; se 2
θ
2
=
θ
3
, um modelo aditivo era provável. Nesta meta-análise, o modelo genético de rs4444235 foi melhor equipado com um modelo aditivo. Em seguida, a per-alelo OU do alelo C (aditivo modelo) com os correspondentes 95% de intervalo de confiança (IC 95%) foi estimada em um modelo de regressão logística, por dezenas atribuição de 0, 1 e 2 do AA, AC e CC genótipos, respectivamente. Entre estudo de heterogeneidade foi avaliada por χ do Cochran
2, com base
Q
de teste e
I
2
métrica. Se não houve heterogeneidade (ou seja, se o
Q
teste foi significativo [
P Art 0,1] ou
I
2
foi inferior a 25%) , um modelo de efeito fixo foi usado para reunir a estimativa; caso contrário, foi aplicado um modelo de efeito aleatório. Para explorar as fontes de heterogeneidade, análises estratificadas foram realizadas, se possível, de acordo com a etnia da população (asiáticos, caucasianos e africanos), fontes de controles desenho do estudo (populacional e hospital de base), (GWAS e estudo de replicação) e tamanho total da amostra (≤2000 e 2000)
Além disso, o generalizado OR (OU
G), com base em uma abordagem livre de modelo genético, foi também introduzido nesta meta-análise [13. ]. O OR
G utilizada a distribuição genótipo completo para fornecer uma estimativa da relação global gene da doença, uma vez que a carga mutacional foi tratada como uma exposição gradual. A heterogeneidade foi também avaliada por OR
Análise métrica e estratificada G foi também realizada.
A análise de sensibilidade foi realizada para avaliar a influência do único estudo sobre estimativas combinadas. viés de publicação foi testada pelo teste de regressão do Egger e enredo funil de Begg. As análises estatísticas foram realizadas em ORGGASMA, Metan e metagen módulos de software STATA versão 13.0. A
P valor
de 0,05 foi considerado estatisticamente significativa, exceto para a estimativa de entre-estudo heterogeneidade, onde foi aplicado um nível significativo de 0,10
Resultados
A. característica dos estudos incluídos
a Figura 1 mostra um diagrama de fluxo do processo de seleção do estudo. A pesquisa abrangente rendeu 56 referências potencialmente relevantes. 18 artigos foram determinados como sendo inicialmente elegíveis pela triagem títulos e resumos. Após a avaliação mais detalhada, 7 artigos duplicados [6], [15], [16], [17], [18], [19], [20] e 3 artigos com dados insuficientes [20], [21], [ ,,,0],22], [23] foram excluídos. 1 artigo foi excluído devido ao pequeno tamanho da amostra (92 casos e 96 controles) [24]. Um estudo no artigo de Tomlinson et al. foi excluído devido ao desvio de Hardy-Weinberg [5]. Finalmente, um total de 7 artigos com 19 estudos de 28770 casos e 28234 controles foram incluídos nesta meta-análise [5], [25], [26], [27], [28], [29], [30] . As características destes estudos foram resumidos na Tabela 1. Entre os estudos incluídos, 15 foram realizados estudos em caucasianos, 3 estudos em asiáticos, e um estudo em africanos.
Frequency Pooled do arriscar alelo (o alelo C) em controles de acordo com a etnia
heterogeneidade significativa foi observada tanto em caucasianos e asiáticos. e, portanto, o modelo de efeito aleatório foi aplicado (todo o
P Art 0,0001,
I
2
= 82,21 e 92,40, respectivamente). A frequência do alelo reunidas C foi de 0,463 (95% CI = ,452-,474) em caucasianos, semelhante ao de 0,477 (Cl 95% = 0,423-0,532) em asiáticos. Apenas 1 estudo foi realizado em africanos, bem como a frequência do alelo C foi 0,334.
geral Meta-análise do rs4444235 e Colorectal Cancer Risk
A Tabela 2 resume os resultados da meta-geral análise. Na análise metagen, o pool ou
TC /TT e OR
CC /TT foram 1,08 (IC 95% = 1,03-1,12) e 1,18 (IC 95% = 1,12-1,25), respectivamente, sugerindo um aditivo modelo como o modelo genético mais plausível. Em seguida, o modelo aditivo para o rs4444235 foi avaliada usando o método tradicional. No modelo aditivo, foi observada heterogeneidade (
P
= 0,059,
I
2
= 36,1), e, portanto, o modelo de efeito aleatório foi aplicado. A variante foi significativamente associada com o risco aumentado CRC, com um pool per-alelo OR de 1,08 (IC 95% = 1,05-1,11; Figura 2). Com base na abordagem livre de modelo, a heterogeneidade também foi visto (
P
= 0,063,
I
2
= 35,6). Sob o modelo de efeito aleatório, resultado significativo também foi produzida para a associação de rs4444235 e risco de CRC, com um pool ou
G de 1,09 (IC = 1,05-1,14 95%).
Estratificação análise do rs4444235 e colorectal Cancer Risk
Quando realizada análise estratificada por etnia população, no subgrupo Europeu de 15 estudos, a heterogeneidade foi removido, e a associação significativa do rs4444235 ainda existia tanto para modelo aditivo e OR
avaliação G (Tabela 2). No entanto, em asiáticos de 3 estudos, houve heterogeneidade significativa (
P
= 0,040 e 0,041 para aditivo modelo e OR
G, respectivamente), e nenhuma associação significativa foi encontrada.
de acordo com as fontes de controles, no subgrupo populacional de 13 estudos, análise do modelo aditivo e OR
G ambos mostraram associação significativa do rs4444235 com CRC sem evidência de heterogeneidade, enquanto que no subgrupo de base hospitalar de 8 estudos, a heterogeneidade significativa foi observada e nenhuma associação significativa foi relatada.
no que diz respeito ao desenho do estudo, havia 6 GWAS e 13 estudos de replicação. Ao avaliar o modelo aditivo e OR
G métrica, ambos os subgrupos mostrou a associação genética positiva com o risco de CRC, sem evidência de heterogeneidade. Curiosamente, as estimativas combinadas no GWAS (alelo per-OR = 1,12; ou
G = 1,14) foram um pouco maiores do que os do subgrupo de estudos de replicação (por alelo-OR = 1,06; OR
G = 1,07 )
a análise estratificada, também foi realizado de acordo com o tamanho da amostra total (número de casos e controles), em 2 subgrupos: subgrupo grande tamanho da amostra (tamanho de amostra total 2000), com 22064 casos e 20876. controles e a pequena ou moderada subgrupo tamanho (tamanho total da amostra ≤2000) com 6706 casos e 7358 controles. Para ambos modelo aditivo e OR
analisa G, a heterogeneidade foi removido no subgrupo com grande tamanho da amostra, enquanto que na pequena ou moderada tamanho do subgrupo, a heterogeneidade ainda existia. Ambos os subgrupos mostrou a associação significativa entre o rs4444235 e risco de CRC.
Análise de Sensibilidade e viés de publicação Avaliação
Uma vez que entre os estudos heterogeneidade foi observado no presente meta-análise, foi realizada uma análise mais aprofundada sensibilidade sob o modelo de efeito aleatório. Para o modelo aditivo, a análise de sensibilidade, omitindo sequencialmente cada estudo, relatou uma série de pool ou com IC 95% superior a 1,00, e as RUP agrupados foram semelhantes antes e depois omitindo cada estudo (Tabela 3). Resultados semelhantes foram sugeridas para OR
Análise G que nenhum estudo alteraram significativamente o pool ou
G. Nos testes do de Begg eo Egger, não havia nenhuma evidência de viés de publicação para ambos aditivo modelo e OR
G (todo o
valores P Compra de Begg do e testes de Egger 0,05).
Discussão
Atualmente, tradicionais meta-análises de estudos de associação genética são normalmente realizados por genótipos em colapso em duas categorias assumindo vários modelos genéticos. No entanto, estes modelos diferentes não são independentes, e uma justificação biológica priori para a escolha de um modelo específico é raramente disponível [31]. Além disso, a interpretação destes resultados é complicada uma vez que um conjunto de diferentes estimativas e os testes de significância são normalmente fornecidos. Neste atual meta-análise de rs4444235 eo risco de câncer colorretal, utilizamos uma estratégia abrangente, incluindo a análise metagen baseado em regressão logística e OR
G métrica baseada na abordagem livre de modelo [12], [13], para superar as desvantagens em meta-análise tradicional de especificação do modelo errada e vários testes de modelo com um tipo inflado I taxa de erro, e fazer a interpretação dos resultados atuais mais fáceis.
Nesta meta-análise de 19 estudos de caso-controle de 28770 casos e controlos 28234, a análise indicou que a metagen rs4444235 equipado melhor a um modelo de aditivo. Conhecimento do modelo mais apropriado para o rs4444235 pode ser importante na optimização da utilização deste SNP na predição de risco colorectal cancer (CRC). Avaliação do modelo aditivo indicou que o risco de CRC foi aumentado em 8% ao alelo adicional C. Com base na abordagem livre de modelo, a análise generalizada OR (OU
G) mostrou que os casos de CRC com maior carga mutacional do que os indivíduos saudáveis têm 9% maior risco de CRC susceptibilidade. análise de sensibilidade apoiado ainda mais os resultados atuais, mostrando RUP semelhantes antes e depois omitindo sequencialmente único estudo. A associação positiva do rs4444235 com o risco de CRC identificado por esta meta-análise também foi concordante com os achados de meta-análises anteriores [10], [11].
rs4444235 é de 9,4 kb do local de início da transcrição de
BMP4
. A sinalização BMP tem função vital na manutenção da sinalização Wnt para inibir a diferenciação de células-tronco perto de bases cripta colorretal [7]. expressão intensificada de membros da via de BMP seria restringir a sinalização de Wnt, subsequentemente activar β-catenina e elevar células susceptibilidade a mutações causadoras de tumores, e, finalmente, promover a carcinogénese colorectal [7]. Curiosamente, num estudo recente, ensaio de repórter de luciferase sugerido o elemento para que mapeia rs4444235 age como um potenciador da transcrição específica de alelo [23]. Em linhas celulares de CRC análise de expressão alelo-específico indicou uma associação significativa do aumento da
expressão BMP4
com o alelo C [23]. Estes dados têm apoiado fortemente o papel funcional da rs4444235 no desenvolvimento CRC através da influência reguladora cis-agindo em
expressão BMP4
.
A heterogeneidade é um problema generalizado e difícil na meta-análise de associação genética estudos. Não surpreendentemente, a heterogeneidade existente nesta meta-análise, e, portanto, os resultados devem ser interpretados com cautela. No entanto, na análise estratificada por etnia, a heterogeneidade foi removido em caucasianos e de associação significativa de rs4444235 mantida. Segundo o estudo design, tanto em estudos GWAS e replicação, a heterogeneidade efetivamente foi diminuída, e associação também foi existiu. Curiosamente, o subgrupo de GWAS rendeu maiores RUP agrupados do que em dados de replicação, indicando “maldição vencedor” existia para o rs4444235 no GWAS. Em relação ao tamanho da amostra, somente no subgrupo com grande tamanho da amostra a heterogeneidade foi removido, mas ambos os subgrupos mostrou associação genética significativa. Quando estratificado por fontes de controles, a heterogeneidade foi removido no subgrupo de base populacional. Estes achados sugerem a heterogeneidade poderia ser em parte explicada pelas distintas naturezas de etnia população, fontes de controle, desenho do estudo, eo tamanho da amostra entre os estudos individuais. Além disso, nenhum estudo teve influência significativa sobre as estimativas globais em análise de sensibilidade, e nenhum viés de publicação foi observado no presente meta-análise, sugerindo a estabilidade robusta dos resultados atuais.
Apesar da força deste estudo utilizando uma estratégia estatística abrangente, algumas limitações merecem consideração séria. Na análise estratificada por etnia, a maioria dos estudos foram conduzidos em caucasianos, apenas 3 estudos e 1 estudo avaliou rs4444235 em asiáticos e africanos, respectivamente. Nenhuma associação foi observada em asiáticos e africanos, possivelmente devido ao pequeno tamanho da amostra e poder insuficiente. A relação entre rs4444235 e CRC mérito de risco mais estudos em várias populações. Apenas um polimorfismo foi avaliada nesta meta-análise, e essa meta-análise não dar uma visão global das variantes genéticas do
BMP4
no CRC susceptibilidade. Além disso, as interações gene-ambiente que desempenham um papel mais importante na carcinogênese colorretal, em comparação com fatores genéticos [32]. No entanto, apenas um estudo até agora pela Hutter et al. explorou interação de rs4444235 e fatores ambientais [33] e, portanto, a interação não podem ser apreciadas nesta meta-análise.
Em conclusão, esta meta-análise atualizada, utilizando uma estratégia abrangente, ainda suporta a significativa papel do rs4444235 na susceptibilidade genética do câncer colorretal. estudos baseados em polimorfismo ainda mais funcionais em todo
gene BMP4
são necessários para confirmar e ampliar os resultados atuais em várias populações étnicas.
Informações de Apoio
Checklist S1.
Checklist da Preferred Relatórios Itens para revisões sistemáticas e meta-análises declaração
doi:. 10.1371 /journal.pone.0100133.s001
(DOC)