chinesa
Abstract
NBN
desempenha um papel crucial na carcinogênese como um núcleo componente tanto para recombinação homóloga (HR) e (NHEJ) ADN-se juntar final quebras de cadeia dupla (LAP) vias de reparação não-homólogos. variantes genéticas no gene
NBN
têm sido associados com o risco de vários cancros, sugerindo efeitos pleiotrópicos sobre o câncer. Nossa hipótese é que variantes genéticas no gene
NBN
podem modificar o risco de câncer gástrico. Para testar esta hipótese, avaliou a associação entre quatro polimorfismos de nucleotídeo único potencialmente funcionais em
NBN
eo risco de câncer gástrico em um estudo de 1.140 casos de câncer gástrico e 1.547 controles em uma população chinesa de caso-controle. Descobrimos que o alelo A rs10464867 (G A) foi significativamente associada com uma diminuição do risco de câncer gástrico (odds ratio [OR] = 0,81, 95% intervalo de confiança [IC 95%] = 0,71-0,94;
P
= 4,71 × 10
-3). Além disso, a associação entre o alelo A rs10464867 e diminuição do risco de câncer gástrico foi mais significativamente em indivíduos idosos (per-alelo OR = 0,72 [0,59-0,88],
P
= 1,07 × 10
-3 ), e os indivíduos do sexo masculino (por alelo-OR = 0,73 [0,62-0,87],
P
= 3,68 × 10
-4). Realizamos ainda uma análise de haplótipos e identificou que o
NBN
A
rs10464867G
rs14448G
rs1063053 haplótipo conferiu efeito protetor mais forte sobre o câncer gástrico (OR = 0,76 [0,65-0,89],
P
= 6,39 × 10
-4). Em resumo, estes resultados indicam que variantes genéticas em
gene NBN
pode contribuir para a suscetibilidade ao câncer gástrico e pode avançar ainda mais a nossa compreensão da
gene NBN
no desenvolvimento do câncer.
Citation : P Sun, Du J., Zhu X, Ren C, Xie L, N Dai, et ai. (2015) Variação genética na região 3 ‘não traduzida do
Gene NBN
está associado com câncer gástrico Risco na população chinesa. PLoS ONE 10 (9): e0139059. doi: 10.1371 /journal.pone.0139059
editor: Yifeng Zhou, Faculdade de Medicina da Universidade de Soochow, CHINA
Recebido: 30 de Junho, 2015; Aceito: 07 de setembro de 2015; Publicação: 24 de setembro de 2015
Direitos de autor: © 2015 Sun 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 conjunto de dados arquivos estão disponíveis no banco de dados Dryad. (DOI: https://dx.doi.org/10.5061/dryad.0k0n5)
Financiamento: 81230067, https://www.nsfc.gov.cn/, National Natural Science Foundation da China, HS; 81422042 e 81373090, https://www.nsfc.gov.cn/, National Natural Science Foundation da China, GJ; BK20130042, https://www.jstd.gov.cn/, Agência de Ciência e Tecnologia da província de Jiangsu, China, GJ; BL2012008, https://www.njkj.gov.cn/, Ciência e Tecnologia Comissão de Nanjing, China, HS; https://www.jiangsu.gov.cn/, Governo da Província de Jiangsu, China, HS; Science Foundation para Ilustre Casal Eruditos em Jiangsu (BK20130042); Província de Jiangsu ciência clínica e Projetos de Tecnologia (Centro de Pesquisa Clínica, BL2012008); e Prioridade Programa Acadêmico para o Desenvolvimento das Instituições de Ensino Superior Jiangsu (Saúde Pública e Medicina Preventiva). 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 gástrico é os tumores malignos do sistema digestivo mais comuns do mundo. China tem o maior fardo câncer gástrico do mundo. Estima-se que 42,6% novos casos de câncer gástrico e 45,0% de mortes do mundo foram ocorreu na China em 2012 [1].
Helicobacter pylori
(HP) infecção é o fator de risco etiológico mais reconhecido por câncer gástrico [2]. hábitos alimentares e estilo de vida, tais como o uso do tabaco, consumo de álcool, ingestão de alimentos salgados ou fumados, e baixo consumo de alimentos vegetais frescos foram fatores de risco para desenvolvimento de câncer gástrico [3]. Embora a prevalência de
Helicobacter Pylori
infecção (HP) tem uma alta prevalência (40% a 80%) da população geral, apenas uma pequena proporção dos indivíduos infectados irá desenvolver câncer gástrico, sugerindo que fatores genéticos podem desempenhar um papel vital no desenvolvimento do câncer gástrico [4]. Na última década, os estudos de associação do genoma (GWAS) identificaram vários gástrica loci susceptibilidade ao cancro, incluindo 1q22, 3q13.31, 5p13.1, 8q24.3 e 10q23 [4, 5, 6]. No entanto, GWAS muitas vezes o foco sobre os sinais de pico, enquanto os sinais com nível de significância moderada relativa pode ser negligenciado. estratégia de análise com base em genes, portanto, ainda pode desempenhar um papel importante na exploração susceptibilidade ao câncer, especialmente para aqueles genes chave na carcinogênese [7].
instabilidade genômica é uma característica importante de cancro [8]. ADN exposição agentes prejudiciais, tais como a exposição química, infecção por vírus, etc., podem destruir a integridade genómica e, em última instância resultar em lesões pré-cancerosas ou cancro [9]. DNA quebras de cadeia dupla (LAP) é fatal ameaça para os processos celulares normais e DNA LAP reparação regulação mecanismo errada pode promover o desenvolvimento de câncer [10]. Mais interessante, LAP foram frequentemente observadas em células H. pylori-infectados humanos mucosa gástrica [11]. NBN (NBS1) é uma proteína do núcleo em ambos recombinação de reparação de DSB de ADN homóloga (RH) e via não-homóloga de junção de extremidade (NHEJ) em seres humanos. NBN combinar com MRE11 e RAD50 pode formar um complexo proteína de NRM, que é uma máquina dinâmica macromolecular que desempenham um papel chave no primeiro passo de DSB de ADN de reparação de ambos o RH e NHEJ via através do reconhecimento de erro ou a transdução de sinal [12, 13] . A expressão anormal ou perda completa da MRN do complexo foram frequentemente observada em vários tipos de câncer [14]. Com base nas evidências acima pesquisadores consideraram que variantes genéticas em NBN pode trazer para alterações estruturais sutis de proteínas e afetar negativamente consequentemente suscetibilidade ao câncer [15-18]. Na última década, vários
NBN
SNPs foram relatados para ser significativamente associado a vários tipos de câncer. Destas associações significativas, rs1805794 foi envolvido pela primeira vez em cancro da bexiga em uma população Suécia [19]. Posteriormente, uma série de estudos relataram que rs1805794 também foi associada a vários outros cancro, incluindo o cancro da mama [20,21], câncer de cabeça e pescoço [22], o câncer de próstata [23], câncer hepático [24], carcinoma de células renais [25 ], carcinoma de células basais [26]. Além disso, houve outros quatro SNPs em
NBN
(rs1061302, rs1063054, rs2735383, e rs805794) foram relatados significativamente associada com o câncer de pulmão [27, 28, 29], e um (rs376639) foi relatado para ser significativamente associado com leucemia [30]. Essas evidências sugerem coletivamente um efeito pleiotrópico de
NBN
SNPs em vários tipos de câncer. No entanto, é em grande parte desconhecida para o efeito de variantes genéticas em
NBN
sobre o câncer gástrico.
Neste estudo, a hipótese de que as variantes genéticas em
NBN
pode ter implicação importante para a suscetibilidade ao câncer gástrico. Portanto, realizamos um estudo de caso-controle para investigar a associação entre quatro polimorfismos potencialmente funcionais de nucleotídeo único (SNPs) em
NBN
gene eo risco de câncer gástrico com 1.140 casos de câncer gástrico e 1.547 controles em uma população chinesa.
Materiais e Métodos
os sujeitos do estudo
pacientes com câncer gástrico em estudo foram consecutivamente recrutados nas cidades de Yangzhong, Yixing, Yangzhou e Nanjing entre janeiro de 2004 e dezembro de 2011, em Jiangsu província, leste da China. Os controles foram selecionados aleatoriamente de indivíduos saudáveis do programa de doenças triagem baseada na comunidade crônicas não transmissíveis realizado na cidade de Changzhou. Depois de admitir diagnóstico, todos os casos de cancro gástrico foram confirmadas por diagnóstico histopatológico. Além disso, foram excluídos os pacientes com qualquer história conhecida de malignidade ou com radioterapia ou quimioterapia submetidos. Consequentemente, um total de 1.140 casos de câncer gástrico recém-diagnosticados e 1.547 controles pareados por freqüência de sexo e idade foram incluídos no estudo. Para obter as informações pessoais essenciais, tais como sexo, idade, tabagismo e estado de beber, cada indivíduo foi entrevistado por investigador treinado com um questionário padrão. Depois de entrevista, cada sujeito doado 5 ml de sangue periférico, e armazenadas a -20 ° C. Os participantes que fumaram pelo menos uma vez por dia durante mais de um ano, foram considerados fumantes. Que bebiam mais de duas vezes por semana, durante pelo menos um ano foram definidos como bebedores. Nós resumimos as informações dos sujeitos do estudo detalhadamente na Tabela 1. Cada sujeito assinou um consentimento informado antes de entrevista, eo estudo foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa institucional da Universidade Médica de Nanjing.
critérios de selecção polimorfismo NBN e ensaios de genotipagem
os SNPs foram selecionados com base no banco de dados NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP) eo banco de dados International HapMap Project (http: //HapMap. ncbi.nlm.nih.gov/) de acordo com os dois critérios seguintes: 1) localizados no exão, 3 ‘ou região 5’untranslated, e 2) com uma frequência menor alelo (MAF) de, pelo menos, 5% da população chinesa. Seguindo esses critérios, foram selecionados um total de 10 SNPs. desequilíbrio de ligação (LD) a análise com um r
2 limite de 0,80 foi ainda aplicada a filtrar esses SNPs. Finalmente, foram seleccionadas 4 SNPs, incluindo rs10464867 (G A), rs14448 (A G), rs1063053 (G A) e rs1063045 (G A).
A genotipagem foi realizada com TaqMan ABI 7900 sistema de discriminação alélica (Applied Biosystems, Foster City, CA, EUA), sem saber situação agrupamento dos sujeitos. A informação sobre a sequência dos iniciadores e sondas estão apresentados na Tabela S1. Dois controlos negativos foram incluídos em cada placa de 384 poços para controlo de qualidade. Os genótipos foram determinados usando o SDS 2,3 Allelic Discriminação Software (Applied Biosystems). A taxa de conformidade de cada SNP foi de 100% para as duplicatas de 5% das amostras selecionadas aleatoriamente.
O haplótipo criação
Uma análise baseada em haplótipos pode ser vantajoso mais de uma análise baseada em SNPs individuais em a presença de múltiplos alelos de susceptibilidade, especialmente quando o desequilíbrio de ligação entre os SNPs que formam um haplótipo é fraco [31]. Portanto, realizamos ainda uma análise de haplótipos para avaliar as associações entre o haplótipo criado por estes quatro SNPs e suscetibilidade ao câncer gástrico. Haplótipos foram criados por uma abordagem Intervalos de confiança, que é o algoritmo padrão no HaploView 4,2 software e é retirado de Gabriel et al., 95% intervalo de confiança de D privilegiada são gerados e cada comparação é chamado de “LD forte”, “inconclusivo” ou “forte recombinação”. Um bloco é criada se 95% de comparações são informativas “LD forte” [32]. Como resultado, um bloco foi criado e analisados no presente estudo. Informação do desequilíbrio de ligação (r
2 ou D ‘) informações entre os quatro SNPs foi resumido na Tabela S2. Haplótipos foram obtidos para cada amostra utilizando o programa de computador FASE (ver 2.1), e as frequências dos haplótipos foram estimados por meio de métodos de permutação [33].
A análise estatística
Foi utilizado o teste do qui-quadrado para comparar as diferenças de distribuição de variáveis categóricas entre casos e controles. Um teste do qui-quadrado do goodness-of-fit foi utilizada para testar o equilíbrio de Hardy-Weinberg (HWE) entre SNPs entre os controles. A análise de associação entre as variantes genéticas e risco de câncer gástrico, bem como a avaliação de odds ratio (OR) e intervalos de confiança de 95% (IC) foram realizadas por análise de regressão logística com um ajuste para idade, sexo, tabagismo e estado de beber. O Q-teste do qui-quadrado-base foi utilizada para testar a heterogeneidade dos tamanhos de efeito (RUP e IC95%) derivados de subgrupos correspondentes. Todas as análises estatísticas foram realizadas com o software Statistical Analysis System (versão 9.1.3; SAS Institute, Cary, NC).
Resultados
Características de 1.140 casos de GC e 1.547 controles estão resumidos na Tabela 1 . Não foram detectadas diferenças significativas na idade, sexo, tabagismo e estado de beber entre os casos e controles (
P
= 0,412, 0,522, 0,879 e 0,269, respectivamente). tarifas das chamadas de genotipagem foram mais do que 95% para todos os quatro SNPs. As freqüências genotípicas observadas para esses SNPs eram todos de acordo com Hardy-Weinberg nos controles (
P
= 0,094 para rs10464867,
P
= 0,095 para rs14448,
P
= 0,145 para rs1063053 e
P
= 0,367 para rs1063045).
as distribuições genotípicas dos quatro SNPs e suas associações com o risco de câncer gástrico são apresentados na Tabela 2. análises de regressão logística revelou que o alelo de rs10464867 estavam fortemente associados com uma diminuição do risco de câncer gástrico (per-alelo OR = 0,81, 95% CI: 0,71-0,94,
P
= 4,71 × 10
-3). Na análise estratificada, nós ainda avaliadas as associações dos quatro SNPs sobre o risco de câncer gástrico em subgrupos com base em sites de idade, sexo, tabagismo, estado potável e tumorais. Uma diferença significativa entre os subgrupos de sexo (
P Compra de heterogeneidade = 0,040) foi observada para a associação de rs10464867 com o risco de câncer gástrico. A associação entre o alelo A rs10464867 e diminuição do risco de câncer gástrico foi mais significativamente em indivíduos idosos (per-alelo OR = 0,72 [0,59-0,88],
P
= 1,07 × 10
-3), e indivíduos do sexo masculino (per-alelo OR = 0,73 [0,62-0,87],
P
= 3,68 × 10
-4), assim, o alelo G do rs14448 mostrado os mesmos resultados com rs10464867 (Tabela 3).
na análise de haplótipos, haplótipos foram criados para rs10464867, rs14448 e rs1063053 em um bloco. Nós, então, realizada análise de associação e observou que GAA haplótipo e AGG foram significativamente associados com uma diminuição do risco de risco de câncer gástrico em comparação com GAG haplótipo, OU foram de 0,88 (0,77-0,99) e 0,76 (0,65-0,89),
P
valor foram 0,034 e 6,39 × 10
-4, respectivamente (Tabela 4, S1 Fig).
Discussão
O
gene NBN
tem sido implicado na susceptibilidade a um elevado número de cancros, ao passo que não há variantes genéticas têm sido relatados até agora como sendo associado com o cancro gástrico. No estudo atual, rs10464867 localizado em
NBN
foi identificada a ser significativamente associada com o risco alterado de câncer gástrico em população chinesa.
DNA dupla vertente quebra (DSB) é uma forma particularmente importante de danos no DNA, o que pode conduzir a instabilidade genética e a carcinogénese [10]. NBN proteína desempenha um papel fundamental na manutenção da estabilidade do genoma e foi extensivamente envolvido em quase todos os aspectos do metabolismo de ADN DSB de NHEJ e HRR vias de reparação de DSB [11]. As variantes genéticas do
NBN
pode ter efeitos prejudiciais sobre a reparação de danos ao DNA e, consequentemente, podem predispor ao câncer. Na última década, um certo número de polimorfismos distribuídos em
gene NBN
têm sido relatados para ser associada com vários tipos diferentes de malignidade outro que o cancro gástrico [34]. A nossa análise com base em TCGA (The Cancer Genome Atlas) dados revelaram ainda que o
NBN
nível de expressão de mRNA em adenocarcinoma gástrico foi significativamente maior do que os tecidos normais adjacentes (S2 FIG), o que sugere um potencial papel vital da
NBN
na carcinogênese gástrica. O estudo forneceu pistas importantes que variantes genéticas em
NBN
pode também estar envolvidos na susceptibilidade de câncer gástrico e realçar ainda mais o efeito pleiotrópico potencial do
NBN
SNPs em vários tipos de câncer.
o SNP rs10464867 mais robusta (G a) situa-se na 3 ‘UTR de
NBN
, tendo associado a uma diminuição do risco de cancro gástrico. A mudança de base de G para A, para rs10464867 pode trazer para alterações estruturais sutis de proteína NBN e, consequentemente, a modulação da susceptibilidade ao câncer gástrico. De acordo com a ferramenta de análise de SNP baseado na web SNPinfo (https://snpinfo.niehs.nih.gov/snpfunc.htm), a mudança de base de G para A, para rs10464867 pode não só influenciar um potenciador splicing exônico e resultar em desequilíbrio para diferentes isoformas de NBN, mas também podem alterar a ligação do conjugado de HSA-miR-216a madura ou HSA-miR-380 para o seu alvo de ARNm [35]. Estudos funcionais informou que mais expressão de miR-216a lata ativa as PI3K /Akt percursos e TGF-beta, visando
PTEN
e
SMAD7
, contribuindo para a carcinogênese hepato e recorrência tumoral no câncer de células hepáticas [36]. Enquanto o miR-380-5p pode reprimir a expressão de p53 por meio de uma sequência conservada em p53 região 3 ‘não traduzida (UTR) [37]. Com base nas evidências acima, podemos tirar uma conclusão que a mudança de base de G para A, para rs10464867 pode modificar a regulação da transcrição da
NBN
e, em seguida, alterar a expressão de proteína NBN por influência do splicing exônico e vinculativa miRNA . Nossa análise anotação funcional adicional baseado em RegulomeDB revelou que rs2697679, que está em LD moderada (r
2 = 0,222), com rs10464867 é um loci eQTL de
NBN
[38]. Essas evidências sugerem uma importante implicação biológica de rs10464867 para o desenvolvimento de câncer gástrico.
Capacidade
reparação de DSB representa uma importante fonte de variabilidade na integridade do genoma e, assim, influenciar o risco de câncer [39]. Nas últimas duas décadas, a DSB capacidade de reparação da população normal têm sido provada a diminuir com o aumento da idade e do sexo masculino apresentaram melhor capacidade de reparação de DSB do que as mulheres na mesma faixa etária [40, 41], sugerindo que as diferenças entre ambos de DSB capacidade de reparação pode ser parcialmente determinada por diferentes mecanismos genéticos. No presente estudo, foi observado um efeito protetor mais pronunciado de rs10464867 no sexo masculino, o que proporcionou uma possível explicação para as diferenças entre ambos de capacidade de reparação DSB. A mudança de base de G para A, para rs10464867 pode alterar a proteína NBN expressão e, finalmente, influenciar as vias de reparo NHEJ e HRR DSB nos machos. Mais interessante, vários estudos de associação também descobriram que SNPs localizados em genes de reparo de DNA incluindo
ERCC4
,
ERCC6
,
Ku70m
,
APE1
,
XRCC1, e
XPD
exibiu um efeito diferencial entre os sexos na susceptibilidade câncer gástrico [42-46].
Algumas limitações do nosso estudo precisam ser abordadas. Em primeiro lugar, nós recrutamos casos de câncer gástrico de hospitais e controles selecionados de comunidades, o que pode não bem representam toda a população e pode resultar em potencial viés de seleção. Em segundo lugar, nós não poderíamos acessar mais casos e controles para confirmar nossas descobertas.
Em resumo, o presente estudo foi desenhado para procurar variações genéticas em
NBN
associado com câncer de estômago e testar um possível efeito pleiotrópico de
NBN
SNPs em vários tipos de câncer. Por fim, informamos que o gene
NBN
contém variantes genéticas associadas com o risco de câncer gástrico. estudos baseados ainda populacional, que conjuguem com pesquisas funcionais são necessários para ilustrar a associação e mecanismos moleculares destas variantes na carcinogênese gástrica.
Informações de Apoio
S1 Fig. O desequilíbrio de ligação de blocos de marcação SNPs em NBN foram criados com base no algoritmo de padrão é obtido a partir de Gabriel et ai, Science, 2002, usando o software 4.2 HaploView.
O valor de R2 de cada par de SNPs é mostrado nas zonas de passagem.
doi: 10.1371 /journal.pone.0139059.s001
(DOCX)
S2 Fig. A análise de expressão de mRNA NBN entre 29 emparelhado adenocarcinoma gástrico e tecidos normais adjacentes com base em dados TCGA
(https://cancergenome.nih.gov/)
doi:.. 10.1371 /journal.pone.0139059.s002
(DOCX)
S1 Table. Os iniciadores e sondas de genotipagem para
NBN
polimorfismos
doi:. 10.1371 /journal.pone.0139059.s003
(DOCX)
S2 Table. O desequilíbrio de ligação (r
2 ou D ‘) informações dos quatro SNPs
doi:. 10.1371 /journal.pone.0139059.s004
(DOCX)
Reconhecimentos
Os autores gostariam de agradecer a Ph.D. Yifeng Zhou (editor Académica da PLOS ONE) e revisores anônimos por seu trabalho cuidadoso e sugestões construtivas que têm ajudado a melhorar este papel de forma substancial. Agradecemos também aos pacientes e ao pessoal de apoio neste estudo.