Abstract

Fundo

Os hispânicos são conhecidos por serem extremamente diversificada e geneticamente misturada grupo étnico. A falta de metodologias para controlar a etnia e a mistura desconhecida em populações de estudo complexos de hispânicos deixou uma lacuna na compreensão de certas questões disparidade câncer. As taxas de incidência de câncer de boca e faringe (OPC) em Porto Rico estão entre as mais altas do Hemisfério Ocidental. Foi realizado um estudo epidemiológico para examinar fatores de risco e proteção, além de possíveis componentes genéticos de susceptibilidade, para o cancro oral e pré-câncer em Puerto Rico.

Metodologia /Principais Achados

Foram recrutados 310 Puerto Rico residentes que tinham sido diagnosticados com qualquer um carcinoma incidente por via oral de células escamosas, pré-câncer oral, ou condição bucal benigna. Os participantes completaram uma entrevista em pessoa e contribuiu células bucais para extração de DNA. conjuntos de iniciadores ABI Biosystem Taqman ™ foram usadas para genotipagem 12 ascendência marcadores informativos (AIMS). estimativas grupo ancestral foram gerados usando software de estimativa de probabilidade máxima (LEADMIX) e análise de componentes principais, foi efectuada para detectar subestruturas população. Foi utilizada a regressão logística não condicional para avaliar a contribuição de ascendência ao risco de ser diagnosticado com qualquer um câncer oral ou pré-câncer, enquanto o controle de outros fatores de confusão em potencial. As estimativas de máxima verossimilhança mostrou que os participantes do estudo tiveram uma contribuição ascendência média do grupo de 69,9% Europeia, 24,5% Africano, e 5,7% detectável nativo americano. As estimativas do grupo de africanos e indígenas americanos foram significativamente maiores do que o previsto. Nem etnia nem ascendência marcadores auto-identificados mostraram quaisquer associações significativas com o risco de câncer bucal /precancer em nosso estudo.

Conclusões /Significado

A aplicação de ascendência marcadores informativos (AIMS), projetado especificamente para hispânicos, sugere que não há subestrutura população oculta está presente com base em nossa amostragem e fornece uma abordagem viável para a avaliação e controlo dos ancestrais para outros estudos envolvendo populações hispânicas

Citation:. Erdei e, Sheng H, Maestas e, Mackey Um, Branco KA, Li L, et ai. (2011) Auto-Relatados Etnicidade e ancestralidade genética em relação ao câncer oral e Pré-Câncer, em Puerto Rico. PLoS ONE 6 (8): e23950. doi: 10.1371 /journal.pone.0023950

editor: Zheng Su, Genentech Inc., Estados Unidos da América

Recebido: 30 de abril de 2011; Aceito: 28 de julho de 2011; Publicado: 29 de Agosto 2011 |

Direitos de autor: © 2011 Erdei 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 projecto foi financiado pelo National Institutes of Health subvenção 5U54DE014257. 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

de acordo com dados de 2000 United States Census, 80,5 por cento dos porto-riquenhos se consideravam Branco, e 19,5 por cento relataram como não-branco; 8,0 por cento alegou origem Africano (provavelmente de grupos ancestrais da África Ocidental, incluindo Ibo e as pessoas iorubás), e apenas 0,4 por cento dos entrevistados do Censo consideravam-se descendentes dos riquenhos Tainos Puerto [1]. Os Tainos eram uma tribo de nativos americanos cujos membros povoada da ilha antes do início da influência hispânica histórica [2] – [3].

Está documentado que durante a era do império espanhol, os porto-riquenhos viviam sob uma estrutura social segregada que era uma construção de mistura limitada dos três principais grupos populacionais ancestrais [2] – [3]. A existência dessas estruturas sociais foi recentemente analisada pela tecnologia moderna testes genômica entre os porto-riquenhos saudáveis ​​[4].

As taxas de incidência de câncer de boca e faringe (OPC) em Porto Rico estão entre as mais altas do Hemisfério Ocidental [ ,,,0],5] – [9]. Além disso, as diferenças etno-regional têm sido relatados em que as taxas de incidência e mortalidade OPC são muito mais elevadas entre os homens hispânicos que vivem no estado de Nova York do que entre nós homens latino-americanos como um todo [10]. A possível ligação entre factores genéticos ancestrais e as evidências epidemiológicas em relação ao risco OPC entre os hispânicos não foi investigada anteriormente.

O uso de marcadores informativos ancestrais permite a identificação de padrões genéticos associados com subestruturas população e pode ser usado para explorar se esses marcadores estão relacionados com o risco de carcinoma de células escamosas oral ou suas lesões pré-malignas associadas. Para examinar o risco e fatores de proteção entre a população elevada incidência de Puerto Rico realizamos nosso estudo apoiado pelos Estados Unidos National Institutes of Health. Um dos principais objectivos do projecto de investigação foi identificar fatores de susceptibilidade genética influenciadas por diferenças etnográficos da população porto-riquenho.

O objetivo desta análise foi para resumir associações entre etnia e o risco de ambas as lesões pré-malignas orais e carcinoma de células escamosas entre os participantes do nosso estudo epidemiológico em Porto Rico.

Materiais e Métodos

Ética declaração

o projeto de pesquisa foi aprovado pelos Conselhos de Revisão Institucional da Universidade de Puerto Rico, Campus Ciências Médicas; Universidade de Nova York, e da Universidade do Novo México.

Os participantes do estudo

Trezentos e dez participantes diagnosticados com qualquer um condição bucal benigna, hiperqueratose oral ou hiperplasia epitelial (HK /EH), oral displasia epitelial (OED), ou carcinoma de células escamosas oral [média de idade de 59,13 (DP ± 12,75) anos] foram inscritos a partir de 6 laboratórios de patologia em Porto Rico (ver Tabela 1). Os participantes forneceram consentimento por escrito para fazer parte do projeto de pesquisa e doaram amostras biológicas para extração de DNA. Eles também deu permissão para rever os seus materiais orais de biópsia de tecido e correspondente H E lâminas manchadas. Com base no último, experiente, patologistas orais certificado pelo Conselho analisados ​​e validados cada diagnóstico.

Os participantes preencheram um questionário epidemiológico detalhado que avaliou raça auto-identificada /etnia (branco, preto, Mestiza e outros) , estilo de vida, fatores nutricionais (por exemplo, consumo de frutas e vegetais) práticas, fatores de risco conhecidos (incluindo o consumo de álcool, uso de tabaco), e higiene oral. amostras de células bucal

coleta de amostras biológicas e genotipagem

foram coletados durante o período de novembro de 2003 a Maio de 2008 participantes, utilizando seis escovas citológicos dentro da boca em locais seleccionados e por bochechos após lavagens para a coleta das células bucais adicional. Os participantes desagregou- se com 10 ml de bochechos Âmbito de aplicação e, em seguida, com 8 ml de água destilada a que se imediatamente adicionados 2 ml de etanol a 70% para evitar o crescimento de bactérias e de fungos durante o transporte. Todas as amostras biológicas foram enviadas para a Universidade do Novo México, onde DNA genômico foi extraído utilizando o kit DNA Cell Puregene Bucal (Sistemas Gentra, Minneapolis, MN). Todas as amostras foram processadas de acordo com as instruções do fabricante. Uma média de 70-80 ug de fonte primária de ADN genómico foi obtido e quantificado usando um espectrofotómetro NanoDrop (Thermo Fisher Scientific Inc, Rockford, IL). A densidade óptica foi medida a 260 e 280 nanómetros, para avaliar a produção de ADN e de qualidade. As amostras foram armazenadas em freezers -80 ° C antes da genotipagem.

resultados Genótipo para 12 ascendência marcadores informativos foram gerados usando TaqMan7900 Real-Time PCR System (Applied Biosystems Inc., Carlsbad, CA) e qualidade assegurada de primer conjuntos de TaqMan SNP Genotyping Assays

Ancestry marcadores informativos (AIMS)

Ancestry marcadores informativos (AIMS) foram selecionados com base em informação publicada previamente para os hispânicos [11] – [13].. marcadores informativos ascendência são polimorfismos de nucleotídeo único distribuídos aleatoriamente em todo o genoma humano e são úteis para discriminar as contribuições genéticas de grupos étnicos principais parentais. Os objetivos selecionados foram relevantes para populações parentais porto-riquenhos: africanos, europeus e americanos Indígenas (Tabela 2). Eles representam ascendência indígena americana -Europa, ascendência Europeu-Africano, e as diferenças ascendência -African nativos americanos. A diferença de frequência do alelo, chamado valores entre dois grupos parentais delta (δ), baseia-se em frequências do alelo selvagem homozigótico em uma população parental comparado a mesma frequência do alelo outra população ancestral [13]. Para além dos dados da literatura, a presença e a frequência do alelo selvagem homozigótico para todos os doze marcadores foram validados utilizando dados site HapMap NCBI para assegurar uma selecção correcta e actualizada de marcadores. A Tabela 2 mostra em pormenor as ascendência marcadores informativos utilizados neste estudo.

A análise estatística

Primeiro, determinamos frequências de s

relatou elfo etnia

entre estudo participantes. Em seguida, geramos

estimativas de mistura genética

para criar valores de mistura usando LEADMIX 1.0. Depois estimativa genotipagem e alelo frequência, LEADMIX 1,0 (Probabilidade Estimativa da mistura) software foi utilizado para calcular a contribuição dos três principais grupos ancestrais representados na nossa amostra do estudo. LEADMIX é um programa de computador Fortran estimativa de probabilidade máxima para proporções de mistura e a deriva genética, utilizando dados de população recolhidos em marcadores genéticos representativos. O software foi criado por Wang na Universidade de Oxford, Institute of Zoology, Londres, Reino Unido [14]. Após o registro, o software foi baixado, e o arquivo de entrada foi criado contendo o esperado e detectado freqüências alélicas dos 12 marcadores ancestrais aplicadas. estimativas ascendência específicas de grupo foram geradas na Universidade do Novo México Centro de instalação do núcleo de computação avançada, usando recursos de supercomputadores ‘design personalizado’ disponíveis para este projecto (id2010008).

Em seguida, comparamos doença e grupo diagnóstico específico frequências de cada marcador genético ancestral das freqüências alélicas esperados dos objectivos publicados na literatura. A comparação foi feita com base nos valores de frequência esperados do alelo selvagem em cada população parental [13]. Usamos Hardy-Weinberg testes para estimar desvio das distribuições de frequência esperadas. foram utilizados valores de p frente e verso. regressão logística incondicional foi usada para examinar se o genótipo de cada SNP foi preditiva de estado da doença. Finalmente, análise de componentes principais (PCA) foi utilizado para confirmar que todos os 12 marcadores contribuiu igualmente para a estrutura genética da nossa população.

Resultados

Com base nas respostas ao questionário, identificado auto- etnia não foi diferente entre as pessoas das diferentes categorias de diagnóstico. A Tabela 1 mostra os quatro principais categorias de doenças e o número de participantes em cada categoria. Apenas um indivíduo foi detectado no grupo OED que era auto-identificados Negro; outros diagnósticos de doenças não mostraram agregação notável ou desvio significativo por etnia.

As estimativas de máxima verossimilhança calculados pelo software LEADMIX mostrou que os nossos participantes do estudo tinham uma média grupo de 69,89% Europeia, 24,45% Africano, e 5,66% detectável contribuição ascendência indígena.

Quando examinamos individualmente as frequências de alelos parentais dos objectivos entre os nossos participantes do estudo, as freqüências alélicas foram significativamente diferentes nos participantes do estudo porto-riquenhos em comparação com os grupos de pais de europeus, africanos e indígenas americanos ; no entanto, não detectamos nenhum marcadores ascendência que explicariam uma parcela significativa de qualquer dos diagnósticos da doença (Tabela 3).

Usando análise de componentes principais (PCA) para detectar sub-grupos étnicos dentro de nossa população da amostra, não identificamos qualquer marcador ascendência que mostrou uma contribuição significativa a uma subestrutura população subjacente. modelagem logística múltipla incondicional

foi usado para avaliar a contribuição dos 12 marcadores de ascendência e cada um dos principais grupos parentais (Branco Europeu, preto, e indígenas americanos) para o risco de ser diagnosticado com qualquer um câncer oral ou pré-câncer (em relação ao de uma condição bucal benigna), enquanto o controle de outros fatores de confusão potenciais, incluindo idade, sexo, escolaridade, tabagismo, e consumo de álcool. Em cada caso, as razões de chances estimadas eram relativamente fracos e nenhum alcançou significância estatística (Tabela 4).

Discussão

A população de Puerto Rico é histórica e antropologicamente misturados e segregados em ao mesmo tempo, proporcionando assim uma oportunidade para investigar se um activo subjacente, sem ser detectado subestrutura população pode afetar o risco de câncer oral ou pré-câncer na ilha. Esta análise serve como base para o nosso mais pesquisas susceptibilidade genética incluindo variantes em genes do sistema imunológico e genes candidatos importantes relacionados com potencial metastático em câncer bucal

Nenhum dos 12 marcadores ascendência genotipados mostrou subestrutura população entre os participantes.; no entanto, as frequências foram indicativos de um estado da população misturada, uma descoberta ainda confirmada por nossas estimativas de máxima verossimilhança específicas de grupo. Nosso estudo incluiu casos (isto é, pessoas diagnosticadas com um pré-câncer oral ou câncer) e os controles (pessoas diagnosticadas com a condição bucal benigno) através da participação laboratórios de patologia na ilha de Puerto Rico. Apesar de não aplicar um processo de recrutamento de base populacional, nossas estimativas de máxima verossimilhança detectados ainda estavam muito perto da contribuição europeia conhecida pela população (80,5% em 2000, ano censitário vs. 69,9%) e de acordo com o fato de que as pessoas de Península Ibérica começaram a povoar Puerto Rico início no início de 1500 [2]. Novo 2010 informações do Censo dos EUA mostra estimativas ainda mais estreitos como uma porcentagem menor de porto-riquenhos alegaram que eram brancos (75,8%) e um aumento da percentagem de auto-relatado como preto ou Africano-Americano (12,4% em 2010, de 8% em 2000) [ ,,,0],. 15]

A frequência específica do grupo de marcadores africanos foi significativamente maior com base na nossa estimativa da probabilidade máxima do que se esperava com base em publicados 2000 dados do Censo dos EUA (24,5% versus 8%; p 0,0001). Curiosamente, a contribuição ascendência indígena americana foi muito maior em nossa população de estudo do que qualquer população comparável dados demográficos indicaria (5,7% vs. 0,4%, p 0,0001). Estes resultados apontam para novos locais no estudo do desenvolvimento da doença crónica entre os porto-riquenhos para incluir determinantes antropológicos e sociais.

As limitações do estudo

Esta pesquisa foi implementada no meio de cuidados de saúde em mudança regulamentos nos Estados Unidos e Porto Rico (ou seja, a introdução de HIPAA). mudanças políticas e incertezas associados entre profissionais de saúde, laboratórios de patologia, e público em geral colocado desafios para implementar a coleta de dados e entrevistas pessoais com os participantes, e resultou em uma amostra de tamanho menor do que o previsto. Além disso, durante a execução do estudo, identificamos um déficit na detecção de lesões pré-malignas orais na ilha [16] – [17], que resultou em uma menor inscrição do que o esperado no número de pessoas diagnosticadas com lesões pré-cancerosas orais (HK /EH e OED).

viés de participação em amostras de pequeno estudo é uma preocupação importante em epidemiologia molecular. Para abordar esta questão, fizemos todos os esforços para controlar para não detectados, potenciais sub-grupos que teriam colocados problemas quando grupos diagnósticos foram analisados. Descobrimos que a amostra do estudo representavam a população misturada total de poço. No entanto, é necessária mais investigação, de preferência através da criação de um estudo maior, em pool latino-americano de coorte que seria projetado especificamente para abordar, em detalhes, as contribuições ancestrais com susceptibilidade genética para o cancro oral, pré-câncer e outras doenças crônicas.

em resumo, descobrimos que nem etnia nem ascendência marcadores auto-identificados mostraram quaisquer associações significativas com o risco de câncer bucal /precancer em nosso estudo.

Além disso, a aplicação de ascendência marcadores informativos (AIMS), projetado especificamente para os hispânicos, fornece uma abordagem viável para a avaliação e controlo dos ancestrais para outros estudos envolvendo populações hispânicas.

Reconhecimentos

Estamos muito gratos por nossos participantes do estudo, especialmente para aqueles que perderam sua batalha contra câncer bucal mas estavam dispostos a fornecer material genético dedicado à investigação do cancro oral,

Somos gratos aos nossos colegas da NYU-UPR RAAHP Centro de cancro oral na Faculdade de Odontologia, San Juan, Puerto Rico.; especialmente para Carmen J. Buxo, MPH, DrPH, Lumarie Cuadrado, B. A., M. S. e Jennifer Guadalupe Berrios, BS para o recrutamento de nossos participantes do estudo. Agradecemos a todos os funcionários Laboratório de Patologia participantes ao redor de Puerto Rico por informações de diagnóstico e Drs. Ellen Eisenberg e Stanley Kerpel que analisou todas as lâminas microscópicas recolhidas durante o estudo

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Este trabalho não teria sido possível sem o apoio gentil e dedicado da Universidade do Novo México Center for Advanced Research Computing, e da Universidade de recursos partilhada novo México Cancer Center de Bioinformática e Biologia Computacional. Um agradecimento especial vai para Daniel Felker, BS por sua dedicação e competência prevista analisa a supercomputação.