Sumário
é bem estabelecido que a fosforilação da proteína anormal poderia desempenhar um papel essencial na tumorigênese interrompendo uma variedade de processos fisiológicos tais como o crescimento celular, a transdução de sinal e a motilidade celular. Além disso, um número crescente de variantes relacionadas com o fosforilação foram identificados em associação com cancros. ADD1 (α-aducina), uma proteína versátil expressa ubiquamente em eucariotos, exerce uma influência importante no citoesqueleto da membrana, proliferação celular e comunicação célula-célula. Recentemente, uma variante missense no codão do local de fosforilação de ADD1, rs4963 (Ser586Cys), foi relatado para modificar o risco de cancro gástrico não-cárdia. Para explorar o papel da
ADD1
-rs4963 no cancro colorectal (CRC), foi realizado um estudo caso-controle com um total de 1054 casos CRC e 1128 controles pareados em uma população chinesa. Após o ajuste para variáveis, incluindo idade, sexo, fumar e beber, demonstrou-se que esta variante conferido significativamente a susceptibilidade à CRC (G contra C: OR = 1,16, 95% CI = 1,03-1,31, P = 0,016; CG contra CC: OR = 1,25, 95% CI = 1,02-1,55, P = 0,036; GG contra o CC: OR = 1,35, 95% CI = 1,06-1,72, P = 0,015). Nós investigamos ainda mais a interação de
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-rs4963 com fumar ou beber exposição, mas não encontrou nenhum resultado significativo. Este estudo é o primeiro relatório de uma associação entre
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e risco de CRC, promovendo o nosso conhecimento sobre a genética da CRC
Citation:. Shen N, Liu C, Li J, Chen X, Yang Y, Zhu Y, et al. (2015) A Variant fosforilação-Related
ADD1
-rs4963 Modifica o risco de câncer colorretal. PLoS ONE 10 (3): e0121485. doi: 10.1371 /journal.pone.0121485
Editor do Academic: Yifeng Zhou, Faculdade de Medicina da Universidade de Soochow, CHINA
Recebido: 09 de dezembro de 2014; Aceito: 02 de fevereiro de 2015; Publicação: 27 de março de 2015
Direitos de autor: © 2015 Shen 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
Financiamento:. Este trabalho foi apoiado pelo Programa Nacional de Apoio de alto nível Jovens profissionais, National Natural Science Foundation da China NSFC-81001275, 81171878, 81222038; a Fundação Tung Fok Ying para Jovens Professores nas Instituições de Ensino Superior de China-131038 e da Fundação de Ciência Natural de Hubei-2012FFA011 mobilado apoio a XM. 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 (CRC), representando cerca de 10% da incidência global da câncer, ocupa o quarto lugar entre os cânceres humanos a nível mundial [1,2]. Na China, estima-se que cerca de 253.000 novos casos ocorrem por ano, o que representa uma tendência ascendente estes anos [1,3]. Vários fatores de risco ambientais têm sido relatados para ser associado com CRC [4-7], tais como fumar, beber e obesidade. No entanto, apenas alguns indivíduos expostos em última análise, desenvolver CRC, e [8] existe agregação familiar, o que implica que os componentes genéticos também têm um papel importante no risco de CRC.
explosões recentes de pesquisas de genes candidatos e estudo de associação genômica ampla (GWAS) foram grandemente promovida a nossa compreensão dos componentes genéticos de CRC e identificados vários loci através de todo o genoma, mas estas descobertas podem explicar apenas uma parte da susceptibilidade. Por conseguinte, existe uma necessidade de identificar mais variantes possíveis para preencher os espaços em branco de CRC arquitetura genética. a fosforilação da proteína é um dos mais importantes modificações pós-traducionais existentes ubiquitariamente em eucariotas; ela regula quase 30% de todas as proteínas celulares e desempenha um papel fundamental em muitos processos fisiológicos, tais como a transdução de sinal, o metabolismo da energia e a plasticidade celular [9-11]. Estudos anteriores demonstraram que a fosforilação anormal está associada a doenças complexas, incluindo câncer colorretal [12-14]. Além disso, observações crescentes de experiências funcionais sugeriram que os polimorfismos nucleares individuais não sinónimas (nsSNPs) poderá desempenhar um papel na tumorigênese influenciando directa ou indirectamente, a fosforilação da proteína [15-19]. Por exemplo, Luna, et al. descobriram que o
hOGG1
Ser326Cys polimorfismo (rs1052133) poderia perturbar a localização nucleolar desta proteína, alterando o seu estado de fosforilação no ciclo celular; esta variante funcional tem sido relatado para modificar o risco de uma variedade de cancros [15]. Mais recentemente, Chellappa, et ai. investigaram a relação entre a Src quinase e HNF4α no cancro de cólon humano e também descobriram que três variantes funcionais abrigados em HNF4α (rs6093980, rs6031602 e rs1063239) poderia aumentar a fosforilação por quinase Src e diminuir a estabilidade da proteína HNF4α [19]. Tudo isto evidência acumulada sugere fortemente que as variantes relacionadas com a fosforilação poderia afetar patogenia e pode ser um bom ponto de corte para explorar os potenciais variantes causais de risco CRC.
aducina, consistindo de α- com β- ou y-subunidades , é uma proteína de ligação de actina que desempenha um papel crucial na montagem do citoesqueleto da membrana e adesão célula-célula. A actividade desta proteína é regulada por fosforilação através de várias quinases clássicos tais como a proteína quinase A (PKA), a proteína quinase C (PKC) e Src cinase [20,21]. O componente essencial, aducina α-, é codificado pela
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gene e é expressa ubiquamente. Em 2003, Bowen, et al. relatou que a expressão de
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foi regulado para cima em tumores e acompanhada por um aumento da expressão de Ki67, ligando desta proteína para a proliferação de células [22]. Subsequentemente, Chen, et ai. descobriu que a depleção de aducina α- poderia afectar junções célula-célula e a proliferação de células [23]. Um estudo recente descobriu ainda que fosforilada ADD1 também exerceu uma função importante durante a mitose [24].
Curiosamente, Wang, et al. ter dados recentemente combinados dos bancos de dados PhosphoSitePlus e dbSNP para rastrear variantes relacionadas com a fosforilação em todo
ADD1 região do gene
, e eles identificaram uma única variante missense com menor freqüência do alelo (MAF) superior a 0,05 no Han Chinese população, ou seja, rs4963 (Ser586Cys) [25]. Este C /variante L produz a substituição de aminoácidos de cisteína para serina no codão 586, e a fosfo-serina foi detectada por estudos anteriores [26,27]. Wang, et al. realizaram um estudo caso-controle com 1998 casos e 2008 controles e constatou que
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-rs4963 (MAF = 0,496) pode ser associada com a susceptibilidade ao câncer de estômago não-cárdia (CG contra CC: OR = 1,24, 95 % CI = 1,06-1,46,
P
= 0,008; GG contra o CC: OR = 1,49, 95% CI = 1,25-1,78,
P Art 0,001) [25]. Informativa, a hipótese de que
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-rs4963 também pode contribuir para o risco CRC, afetando a fosforilação de ADD1. Assim, um estudo caso-controle incluindo 2182 indivíduos foi realizado em uma população chinesa para examinar esta hipótese.
Materiais e Métodos
Os sujeitos do estudo
Este estudo de caso-controle recrutado 1054 pacientes com CCR primárias e 1128 controles sem câncer. Todos estes assuntos eram independentes chineses han. Os casos foram patologicamente confirmado e consecutivamente recrutados entre junho de 2009 e fevereiro de 2013, contra Hospital Tongji em Wuhan, centro da China. Os pacientes que tiveram uma história de qualquer outro câncer ou tumor foram excluídos. Os controles foram selecionados aleatoriamente a partir de pessoas que participaram de exames de saúde na área de Wuhan durante o mesmo período durante o qual os casos foram recrutados. Uma porção destes controlos, foram descritos nos nossos estudos anteriores [28-32]. Os critérios de inclusão para controles foram que os indivíduos devem ser livres de câncer e frequência correspondente aos casos por idade (± 5 anos) e gênero. Durante o recrutamento, amostras de sangue e informações demográficas foram obtidas de cada participante depois que ele /ela assinou um consentimento informado voluntariamente. Definições de fumar e beber exposições foram detalhados anteriormente [28]. Nosso estudo foi realizado com a aprovação dos conselhos de revisão institucionais da Tongji Medical College a partir de Huazhong Universidade de Ciência e Tecnologia.
ensaio de genotipagem
O DNA genômico foi extraído de sangue periférico anticoagulante de cada sujeito usando RelaxGene Sistema de DNA no sangue (TIANGEN, Beijing, China).
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-rs4963 foi genotipados pela TaqMan SNP Genotyping Assay (Life Technologies, Carlsbad, Califórnia) via 7900HT rápido Real-Time PCR System (Life Technologies, Carlsbad, Califórnia) controles .Negative e 5% duplicatas foram monitorados para controle de qualidade. Neste estudo, a taxa de concordância das duplicatas foi de 100%. A taxa de chamada genotipagem para
ADD1
-rs4963 foi de 98,4%.
A análise estatística
A bondade de ajuste χ
2 teste foi usado para examinar a Hardy -Weinberg equilíbrio (HWE) para o genótipo de
ADD1
-rs4963 nos controles (
P
= 0,808). As diferenças entre casos e controles foram avaliados pelo teste t-amostras independentes ou χ de Pearson
2 de teste na distribuição das características demográficas. A associação de
ADD1
-rs4963 com o risco de CRC foi estimado com a odds ratio (OR) e correspondente intervalo de confiança de 95% (IC 95%), utilizando a análise de regressão logística incondicional (LR) com ou sem ajuste para o sexo , idade, fumar e beber. O potencial de interação gene-ambiente entre
ADD1
-rs4963 e fumar ou beber foi avaliada pelo genótipo-fumadores ou efeito combinado potável genótipo e o termo de interação multiplicativa. A dois lados
P Art 0,05 foi utilizado como o critério de significância estatística. Todas as análises foram realizadas com Estatística SPSS 18.0 (IBM Corporation, Nova Iorque). Além disso, um poder do estudo de 0,94 foi estimado através v3.0 Potência [33,34] para detectar um OR de 1,35 dado o nosso tamanho da amostra.
Resultados
Características dos sujeitos do estudo
Um total de 1054 casos CRC e 1128 controles sem câncer foram incluídos neste estudo de caso-controle, e as suas características são demonstradas na Tabela 1. não foi observada nenhuma diferença significativa entre casos e controles na idade (
P
= 0,388), sexo (
P
= 0,576) ou fumar status (
P
= 0,201). No entanto, observaram-se significativamente mais bebedores entre os casos do que entre os controles (33,2% versus 28,3%,
P
= 0,013).
Associação entre
ADD1
-rs4963 e CRC risco
A associação análises de
ADD1
-rs4963 com o risco de CRC são resumidos na Tabela 2. A freqüência do alelo diferiu significativamente entre os casos e controles (
P
= 0,011). Um resultado semelhante também foi demonstrado para a distribuição dos genótipos (
P
= 0,028). Após o ajuste para idade, sexo, fumar e beber, um risco aumentado de CRC foi estatisticamente associada à CG (OR = 1,25, 95% CI = 1,02-1,55,
P
= 0,036) e genótipo GG (OR = CI 1,35, 95% = 1,06-1,72,
P
= 0,015) em comparação com o genótipo CC. No modelo dominante, CG e GG indivíduos apresentaram um 1,28 vezes maior risco do que os indivíduos CC com base na análise logística multifatorial (OR IC = 1,28, 95% = 1,05-1,57,
P
= 0,014). Além disso, o alelo G demonstrou maior suscetibilidade à CRC, com OR ajustado de 1,16 (IC 95% = 1,03-1,31,
P
= 0,016), sob o modelo aditivo.
além disso, realizamos análises de interação entre
ADD1
-rs4963 e fumar ou beber exposição, mas não encontrou nenhum resultado significativo (Tabela 3).
Discussão
A nossa pesquisa aqui relatada é baseada em um estudo caso-controle realizado com um total de 1054 casos CRC e 1128 controles pareados para explorar a associação de
ADD1
-rs4963 com a susceptibilidade à CRC em uma população chinesa. Os nossos resultados demonstram que o alelo G aumentou significativamente o risco de CRC em comparação com o alelo C para esta variante. Pesquisas anteriores também mostraram de forma consistente que o alelo G é o alelo de risco associados com câncer gástrico não-cárdia [25]. Para o melhor de nosso conhecimento, o presente estudo é o primeiro relatório de uma relação entre
ADD1
e risco de CRC.
fosforilação de proteínas, que ocorre geralmente em resíduos de serina, treonina e tirosina, transforma o função ou atividade de muitas proteínas dentro e fora, permitindo o controlo de efeitos dos processos da vida celulares, incluindo o crescimento celular, diferenciação e apoptose. O aumento significativo de estudos na era genómico resultou na identificação de várias nsSNPs em todo o genoma humano. Embora eles representam uma proporção muito pequena das variantes humanas conhecidas ( 1%), estes nsSNPs poderia alterar aminoácidos, afectar as modificações pós-traducionais, e influenciar a estabilidade e função das proteínas, desempenhando assim um papel na patogénese do complexo doenças. Em 2006, Erxleben, et al. proposto pela primeira vez “phosphorylopathy” para descrever as variantes humanas que contribuem para a fosforilação da proteína aberrante [35]. Mais tarde, Yang, et al. relatou 64 sítios de fosforilação relacionados com a doença conhecidos, integrando informações sobre nsSNPs de dbSNP com informações sobre locais de fosforilação a partir de dados experimentais [36]. Ryu, et ai. executada uma previsão do genoma de variantes genéticas que afectam sítios de fosforilação ou cinases [37]. Recentemente, Ren, et ai. desenvolveu o banco de dados PhosSNP para ajudar os investigadores a tela nsSNPs importantes que afetam fosforilação de proteínas [38]. Além dos achados in silico, estudos experimentais e epidemiológicos também identificaram um número crescente de variantes relacionadas com a fosforilação envolvidos na tumorigênese, inclusive CRC [15-19,25]. As variantes envolvendo a fosforilação de proteínas têm atraído atenção crescente.
ADD1
, localizado em 4p16.3, codifica aducina α-, que é expressa ubiquamente em numa variedade de tecidos e que constituem uma componente importante membrana do citoesqueleto, modificando a mitose celular, adesão, e a comunicação [20-24]. É bem conhecido que a fosforilação desempenha um papel fundamental na regulação da função dessa proteína. Por exemplo, a fosforilação de Ser716 da ADD1 foi encontrado para suprimir importina α para se ligar ao sinal de localização nuclear (NLS) de α-aducina, portanto, prevenir a translocação nuclear fisiologicamente desta proteína; No entanto, o mutante Ser716Ala acumulada principalmente no núcleo e raramente foi exportada para o citoplasma para participar na formação de aderências, influenciando assim a comunicação célula-célula [23]. Estudos anteriores sugeriram que
ADD1
potencialmente desempenha um papel em tumores [22-24]. Especialmente, Wang, et al. relatado uma associação de
ADD1
-rs4963 (Ser586Cys) com o risco de câncer gástrico não-cárdia [25]. O
ADD1
-rs4963 alelo C é no codão de serina TCT codificação, enquanto que o alelo G é no codão de cisteína TGT que codifica. Vários estudos têm identificado a fosfo no códon 586 de ADD1 [26,27]. Quando a mutação C → G ocorre, o resíduo serina mudará para um resíduo de cisteína, e este local não pode ser fosforilado devido a uma falta de grupos hidroxilo. Além disso, esta variante pertence à cauda do terminal COOH de aducina α- (aminoácidos 430-737), que é uma região frequentemente regulados por cinases [23,24]. Assim, nós especulamos que o alelo de risco G de
ADD1
-rs4963 pode afetar a fosforilação de aducina α- e perturbar a sua actividade, incluindo proliferação celular e comunicação, afetando o desenvolvimento da CRC.
Várias limitações deve ser reconhecido aqui. Em primeiro lugar, uma única variante em ou próximo a
gene ADD1
foi genotipados em nosso estudo. Isso porque
ADD1
-rs4963, localizado em um sítio de fosforilação verificados experimentalmente, foi a única variante candidata identificada por Wang et al. através da combinação de dados dos PhosphoSitePlus e dbSNP bases de dados [25]. Nós concordamos que era interessante avaliar outras variantes em ou próximo a
ADD1
gene, o que ajudou a determinar se esta variante foi “real” um nesta região associada com CRC. Vamos tentar investigar em nossos estudos futuros. Em segundo lugar, este foi um estudo de caso-controle. O desenho retrospectivo observacional inevitavelmente provoca dois tipos principais de viés, um é o viés de seleção devido à não-randomização, e outro é o viés de informação, tais como viés de memória. Assim, nossos participantes não poderia ser perfeitamente representativa de toda a população. Em terceiro lugar, os dados sobre certos outros fatores de risco, incluindo história familiar, obesidade e colite ulcerativa não foram totalmente recolhidas durante o inquérito, com o resultado que as RUP de risco de CRC não poderia ser adequadamente ajustadas para estimar o efeito risco de
ADD1
-rs4963. Além disso,
ADD1
-rs4963 não foi localizado no loci susceptibilidade identificado por CRC GWAS. Uma possível explicação é que os dados GWAS exigem nível de significância mais rigoroso (
P Art 5 × 10
-8) para análise, portanto, normalmente deixando de fora muitos potenciais loci de susceptibilidade. Infelizmente, não conseguimos obter os dados originais CRC GWAS para uma análise mais aprofundada. Compreendemos perfeitamente as nossas limitações e mais estudos são procurados para verificar nossos resultados
Em resumo., O estudo destacou que a variante relacionada com a fosforilação
ADD1
-rs4963 poderia conferir risco CRC. Esta descoberta ainda mais avança nossa compreensão da genética desta doença. estudos de replicação independentes e experimentos em biologia funcional ainda são necessários para verificar o nosso resultado e continuar a investigar o mecanismo subjacente a associação.