Extracto
Objetivos
Aunque la diabetes mellitus tipo 2 es un factor de riesgo conocido para el cáncer de páncreas , la existencia de la susceptibilidad genética compartida es en gran parte desconocida. Se evaluó si los reportados variantes de riesgo genético de cualquiera de las enfermedades que han encontrado los estudios de asociación de genoma completo recíprocamente confieren susceptibilidad.
Métodos
Los datos que se generaron en los estudios de asociación de genoma anteriores (Ginebra Tipo 2 Diabetes; PanScan) se obtuvieron a través de los Institutos nacionales de Salud de base de datos de genotipos y fenotipos (dbGaP). El uso de los conjuntos de datos PANSCAN, la prueba de asociación de 38 variantes dentro de 37 regiones del genoma que se sabe que los factores de susceptibilidad para la diabetes tipo 2. Además, examinó si las variantes de la diabetes tipo 2 predisponen al riesgo de cáncer de páncreas estratificada por el estado de la diabetes. En consecuencia, hemos examinado la asociación de catorce variantes de susceptibilidad al cáncer de páncreas dentro de las ocho regiones genómicas en el Tipo 2 Diabetes GINEBRA conjunto de datos.
Resultados
Cuatro asociaciones plausibles de variantes para la diabetes y el riesgo de cáncer de páncreas se detectaron a un umbral de significación de p = 0,05, y una variante de susceptibilidad al cáncer de páncreas se asoció con el riesgo de diabetes en el umbral de p = 0,05, pero ninguno permaneció significativa después de la corrección para comparaciones múltiples.
Conclusión
en la actualidad identificado variantes de susceptibilidad GWAS son poco probable para explicar el potencial etiología genética compartida entre la diabetes tipo 2 y el cáncer de páncreas
Visto:. Wu L, Rabe KG, Petersen GM (2015) hacer variantes asociadas con la susceptibilidad al cáncer pancreático y Tipo 2 Diabetes Recíprocamente afectan el Riesgo? PLoS ONE 10 (2): e0117230. doi: 10.1371 /journal.pone.0117230
Editor Académico: Xifeng Wu, MD Anderson Cancer Center, Estados Unidos |
Recibido: 12 Agosto, 2014; Aceptó 3 de noviembre de 2014; Publicado: 6 Febrero 2015
Copyright: © 2015 Wu et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Disponibilidad de datos: Los datos están disponibles desde el portal dbGaP y se puede acceder a la adhesión:. phs000091.v2.p1
Financiación: Este trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional del cáncer (P50CA102701) [www.cancer.gov/] a las BPF, el Nacional Cancer Institute (R01CA97075) [www.cancer.gov/] para GMP, y el Centro Nacional para el Avance de Ciencias de transferencia (TL1TR000137) [www.ncats.nih.gov/] para LW. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
se ha reconocido desde hace tiempo que la diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es un factor de riesgo para el desarrollo de cáncer de páncreas (PAC). Un meta-análisis de 17 estudios de casos y controles anidados de casos y controles y de cohortes o 19 encontró que el odds ratio (OR) combinada fue 1,82 para el riesgo PaC entre los sujetos diabéticos en comparación con sujetos no diabéticos [1]. Otra meta-análisis apoya la conclusión de que la diabetes de larga data de al menos 5 años de duración tiene un RR de 2,0 (IC del 95%, 01/02 a 03/02) para el desarrollo de la APA [2]. Recientemente, un estudio que analizó 15 estudios de casos y controles del Consorcio de casos y controles del cáncer pancreático (PanC4) encontraron que el OR para el diagnóstico de la diabetes dos o más años antes del diagnóstico de la APA (diabetes de larga data) es 1,90 (95% IC: 1.72 a la 2.09), y esta asociación aún persiste durante 20 o más años después de la diabetes fue diagnosticada (OR = 1,30, IC 95%: 1.17 a 2.3) [3]. Por lo tanto, la diabetes de larga data pueden aumentar el riesgo de desarrollar APA. Curiosamente, un estudio de casos y controles de base poblacional encontró que la historia familiar de primer grado relativo de diabetes tipo 2 se asocia con un mayor riesgo de CAP (OR 1,95; IC del 95%: 01/23 a 03/09) [4]. Cualquier enlace subyacente para explicar estas observaciones es desconocida. Teniendo en cuenta las observaciones con respecto a los antecedentes familiares, una posible explicación es que hay una etiología genética común de riesgo tanto de la DM2 y PAC. Con la inversión en investigación significativa en el análisis genético de ambas enfermedades, sobre todo en los estudios de asociación de genoma completo (GWAS), ahora es posible probar si reportados variantes de susceptibilidad genética podrían ser recíprocamente asociados con el riesgo de desarrollar cualquiera de estas condiciones.
GWAS es un diseño que tiene como objetivo identificar agnóstico susceptibilidad genética a enfermedades complejas [5]. Este diseño del estudio se ha empleado ampliamente en la diabetes tipo 2 y el PAC, y muchas variantes de susceptibilidad genética han sido identificados [6,7]. Por ejemplo, los genes de Ginebra y las iniciativas de medio ambiente en la diabetes tipo 2 Diabetes Study, que incluye Estudio de Salud de Enfermeras (NHS) y el Health Professionals Follow-up subconjuntos Estudio (HPFS), contribuyeron a la comprensión de la predisposición genética a la diabetes tipo 2 [8]. PANSCAN estudios, compuestos de PanScan 1, PanScan 2, y 3, PanScan han reportado ocho loci de susceptibilidad para la APA [9,10,11].
La hipótesis de que las variantes de susceptibilidad identificados aunque éstos GWAS publicada contribuyen a una etiología compartida. Un estudio que examinó la asociación entre las variantes de susceptibilidad DM2 y riesgo PaC utilizando el conjunto de datos PanScan 1 reportó tres variantes que se asociaron con un riesgo PaC [12]. Sin embargo, este estudio no validar sus resultados utilizando un conjunto de datos independiente. Las asociaciones entre las variantes de susceptibilidad PAC y el riesgo de diabetes tipo 2 no fueron estimados, lo que limita el conocimiento sobre el papel potencial de estas variantes derivadas de los GWAS en cualquier etiología compartida. Para evaluar sistemáticamente esta cuestión, analizamos el combinado PanScan 1 y 2 de datos para evaluar si las variantes de susceptibilidad DM2 pueden predisponer al riesgo de APA. Además, dado que alrededor del 15% de los pacientes con cáncer de páncreas tiene un diagnóstico de la diabetes de dos o más años antes del diagnóstico de cáncer [3], que era de interés para evaluar si la asociación entre las variantes de susceptibilidad DM2 y riesgo PaC puede ser diferenciado por el estado de la diabetes de los individuos estudiados. por tanto, se realizó un análisis estratificado basado en el estado de la diabetes (diabetes contraste de muchos años y sin antecedentes de diabetes). A continuación, utiliza los GINEBRA la diabetes tipo 2 conjuntos de datos para evaluar si reportados variantes de susceptibilidad PaC se asocian con riesgo de DM2. El diseño general del estudio se ilustra en la Fig. 1.
Distintos comparaciones examinaron DM2 SNPs en conjuntos de datos PANSCAN y se examinaron PaC SNPs en el conjunto de datos GINEBRA DMT2.
Materiales y Métodos
Genotipo datos
dos conjuntos de datos disponibles públicamente GWAS de Tipo 2 Diabetes y GINEBRA PanScan se obtuvieron a través dbGaP [13] para investigar nuestra hipótesis
PANSCAN genotipos incluidos que sea generado en dos fases:. PanScan 1 y 2 PanScan (http: //www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs000206.v3.p2). En pocas palabras, PanScan 1 consistió en 12 estudios prospectivos de cohortes y un estudio de casos y controles de la Clínica Mayo. La plataforma de genotipificación de Illumina HumanHap550v3.0 genotipo 558,542 SNPs. Genotipado en PanScan 2 aumentada PanScan 1 con 8 estudios de casos y controles de la PanC4. La plataforma de genotipificación de Illumina Human610_Quadv1_B genotipo 581,188 SNPs. Edad, sexo, lugar de estudio, y la raza componen covarianza datos disponibles. El subconjunto de la Clínica Mayo extraída de PanScan 1 y 2 consta de 654 casos y 618 controles, con covarianza información adicional disponible:. El tabaquismo, historia familiar de primer grado de cáncer, el índice de masa corporal (IMC), y el estado de la diabetes [14]
los genes de Ginebra y las iniciativas de medio ambiente en la diabetes tipo 2 estudio consistieron en datos GWAS generados utilizando las cohortes del NHS y HPFS. Este conjunto de datos (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs000091.v2.p1) incluye dos subgrupos: NHS (1581 casos y 1810 controles), y HPFS (1164 casos y 1338 controles DM2, y 68 casos de diabetes tipo incierta). Ambos estudios utilizaron la plataforma de genotipificación Affymetrix Affy_6.0 y se genotipo 934,940 SNPs. covariables disponibles incluyen antecedentes familiares de diabetes, presión arterial alta, colesterol alto, tabaquismo, actividad física, edad, índice de masa corporal, la ingesta de alcohol, las medidas de la ingesta de grasas, la ingesta de magnesio, la ingesta de fibra de cereales, la ingesta de hierro hemo, la carga glucémica, y el género. filtros
control de Calidad
genotipo de datos PANSCAN habían sido filtrados previamente para el tipo de llamada, la relación, que se convirtieron en los controles de los casos, y las anomalías de los cromosomas sexuales. Si se genotipo duplicados, se utilizó el individuo con el tipo de llamada más alta. El análisis final incluyó 3360 casos y 3468 controles en los datos PANSCAN combinados. El análisis de subconjunto Clínica Mayo consistió en 63 casos y 23 controles en el grupo de diabetes de larga duración (un diagnóstico de la diabetes de 2 o más años antes que el diagnóstico de cáncer de páncreas de los casos, o 2 o más años antes de la fecha de inscripción para los controles) y 448 casos y 557 controles sin diabetes.
Los conjuntos de datos GINEBRA habían sido pre-filtrada para detectar anomalías de los cromosomas sexuales, identidad de la muestra, y la frecuencia de llamadas. Estamos filtrada aún más para la relación de la muestra y el equilibrio de Hardy-Weinberg (HWE) para las variantes estudiadas en ambos conjuntos NHS y HPFS. Para el HPFS, que, además, han filtrado los sujetos con diabetes de estado incierto. La muestra final para el análisis consistió en 1579 casos y 1801 controles del juego de NHS (todas mujeres), 1162 casos y 1336 controles del juego de HPFS (todos varones), para un total de 2741 casos y 3137 controles.
Selección de variaciones genéticas
Treinta y ocho DM2 susceptibilidad SNPs 14 Pac susceptibilidad SNPs [9 [8,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25] y, 10,11] de GWAS publicados fueron incluidos en nuestros análisis. Treinta y siete de las 38 variantes de predisposición DM2 y cinco de las 14 variantes de predisposición PAC se había determinado el genotipo y estaban disponibles en las bases de datos y conjuntos de datos PANSCAN GINEBRA DM2, respectivamente. Para representar variantes que no fueron capturados en los datos de GWAS, capturamos el genotipo mediante la identificación de SNPs en alto LD (r
2 & gt; 0,5) según lo determinado por Haploview [26]. Si se identificaron múltiples variantes para una variante de interés no en el GWAS, el SNP con el menor valor de p fue elegido como representante de la asociación.
Análisis estadístico
incondicional de regresión logística multivariable asumiendo se empleó un modelo aditivo en los análisis de la asociación. covariables disponibles se ajustaron en los análisis. Para las asociaciones que alcanzan p = 0,05 umbral, una corrección de Bonferroni se llevó a cabo para ajustar para comparaciones múltiples. Específicamente, para el análisis de conjunto de datos PaC, se utilizó un umbral de 0,05 /37 = 0,0014 desde los 38 variantes de 37 regiones genómicas fueron sometidas a ensayo; para el análisis de conjunto de datos DM2, se utilizó un umbral de 0,05 /6 = 0.008 ya se probaron 11 variantes a partir de 6 loci genómicos. Además, una corrección de la tasa de falso descubrimiento (FDR) se llevó a cabo para evaluar la importancia [27].
Para los datos PANSCAN, covariables en el modelo incluyó la edad, sexo, lugar de estudio, carreras genotípica (Eigenstrat componentes principales 1 y 2), y otros componentes principales significativos. Se realizó además un análisis estratificado en el subconjunto de la Clínica Mayo de acuerdo a la condición de la diabetes para investigar si las variantes de susceptibilidad DM2 tienen un efecto específico, ya sea (1) pacientes PAC diabéticos ya desde hace tiempo (casos que habían diabetes tipo 2 o más años de larga data antes el diagnóstico de cáncer de páncreas) frente a los controles PAC diabéticos de larga data, o (2) casos y controles sin diabetes PAC.
En los conjuntos de datos de Tipo 2 diabetes GINEBRA, se llevaron a cabo análisis ajustado similar. Covariables en el modelo incluyeron la edad, los componentes principales (los dos primeros componentes fueron utilizados para NHS y 20 componentes fueron utilizados para HPFS), antecedentes familiares de diabetes, presión arterial alta, colesterol alto, tabaquismo, actividad física, índice de masa corporal, la ingesta de alcohol , las medidas de la ingesta de grasas, la ingesta de magnesio, la ingesta de fibra de cereales, la ingesta de hierro hemo, y la carga glucémica. A medida que el NHS y HPFS set cada uno contenía un solo género, no hemos incluido el género como una covariable en los análisis de los conjuntos separados pero incluimos de género en el conjunto combinado
.
En todos los análisis, odds ratio (OR) y 95% intervalos de confianza (IC) se calcularon utilizando Plink (http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/) [28].
Resultados
DM2 SNPs y de páncreas el riesgo de cáncer en los conjuntos de datos PANSCAN
los 38 DM2 variantes de susceptibilidad que habían sido reportados en la literatura se incluyeron en el análisis, ya sea como se observa en los datos de GWAS (n = 37) o representados por SNPs en alto LD (n = 1). Los resultados de los conjuntos de datos combinados PANSCAN se muestran en la Tabla 1.
En los datos combinados, cuatro SNPs se asociaron con un riesgo de APA. Estos incluyeron dos variantes,
FTO rs8050136
(OR = 1,08, IC del 95% 1.1 a 1.16, p = 0.03) y
BCL11A
rs243021 (OR = 0,90, IC 95% 0,84 a 0,97, p = 0,005), lo que confirma los resultados observados en los datos PanScan 1 (misma dirección y el tamaño efecto similar) [12]. Las otras dos variantes fueron recientemente identificados como
JAZF1
rs1635852 (OR = 0,9, IC 95% 0,84 hasta 0,96, p = 0,003) y
GCK
rs4607517 (OR = 1,11, IC del 95%: 1,01 -1.21, p = 0,03). En el conjunto de datos PanScan 2 (datos no mostrados), los tres SNPs (rs1387153, rs243021, rs8050136) y previamente identificados en PanScan 1 [12] no se replica.
Después de la estratificación por estado de la diabetes en el subconjunto de la Clínica Mayo , se han detectado cinco asociaciones significativas al nivel p = 0,05. Centrándose en los casos PAC diabéticos de larga data y los controles, se identificaron
SLC30A8
rs13266634 (OR = 4,92; IC del 95%: 1,71 a 14,2, p = 0,003). Centrándose en los casos y controles PAC sin diabetes, identificamos
DGKB-TMEM195
rs2191348 (OR = 1,23, IC del 95%: 1,03 a 1,47; p = 0,02),
KCNQ1
rs231362 (OR = 1,24 , IC 95% 1,00 a 1,53, p = 0,046),
ADCY5
rs2877716 (OR = 1,28, IC del 95%: 1,05 a 1,58; p = 0,02) y
BCL11A
rs243021 (OR = 0,83 , IC 95% 0,69 a 0,99; p = 0,04) (Tabla 2).
en general, cuatro asociaciones en conjuntos PANSCAN alcanzó significación estadística en un umbral de p = 0,05. Sin embargo, ninguno de ellos fue significativa después de la corrección para comparaciones múltiples utilizando la corrección de Bonferroni y FDR corrección.
Asociación con diabetes tipo 2
Entre los 14 reportados variantes de susceptibilidad PAC, 11 fueron genotipo en el diabetes GINEBRA GWAS (n = 5) o fueron representados por SNPs en alto LD (n = 6). Variantes
ABO
rs505922,
PDX1
rs9581943 y
de TERT
rs2736098 no fueron capturados en estos conjuntos de datos. Sólo la asociación entre el
LINC-PINT
rs6971499 y el riesgo de diabetes tipo 2 apareció significativas a p = 0,05 en el conjunto de datos combinados de NHS y HPFS, sin embargo, ya no era significativa después de la corrección para comparaciones múltiples (Tabla 3).
Discusión
en base a los resultados previos que demostraron una relación entre la diabetes tipo 2 y el PAC, la hipótesis de una etiología genética común. Utilizando los datos de GWAS publicados, hemos probado la asociación entre variantes de susceptibilidad reportados DM2 y riesgo del CAP, así como la asociación entre variantes de susceptibilidad reportados PAC y el riesgo de diabetes tipo 2. Los análisis mostraron que sólo una variante de susceptibilidad PaC se asoció con el riesgo de diabetes tipo 2 en un nivel de significación débil; Del mismo modo, sólo había una débil relación entre las variantes de susceptibilidad DM2 y riesgo de APA. Estas asociaciones, que se encuentra en un umbral de significación de p = 0,05 no llegaron a ser significativas tras el ajuste para comparaciones múltiples. Tampoco se reproduzcan cualquiera de los tres SNPs DM2 a partir del análisis conjunto de datos PanScan 1 en el conjunto de datos PanScan 2.
Una resistencia de diseño de nuestro estudio es que hemos podido realizar análisis estratificados iniciales de estado de la diabetes de los casos y Pac controles para evaluar si las asociaciones entre las variantes de susceptibilidad DM2 y riesgo PaC se diferencian por la historia de la diabetes. No se encontraron asociaciones significativas, a pesar de una posible asociación que muestra un efecto tamaño relativamente grande (rs13266634, OR = 4,92). Descontamos el tamaño del efecto grande para rs13266634 porque era probablemente debido a los tamaños de las muestras subgrupo de 63 casos y 23 controles, y la frecuencia del alelo menor (T) en los sujetos de control no era congruente con los informes en la población general (0,46 vs 0,29). El tamaño de la muestra de los casos PAC y los controles sin diabetes (448 casos y 557 controles), probablemente de poca potencia, así, pero nuestros hallazgos sobre
DGKB-TMEM195
rs2191348,
KCNQ1
rs231362,
ADCY5
rs2877716 y
BCL11A
rs243021, pueden garantizar la posterior evaluación de los estudios más grandes.
Nuestro estudio tiene otras limitaciones. No hemos de evaluar variantes de susceptibilidad de los estudios de asociación de genes candidatos. se ha informado de muchos genes candidatos biológicamente plausibles estar asociados con la diabetes tipo 2 y PaC en diferentes estudios [29,30]. Sin embargo, es bien sabido que la tasa de replicación para SNPs derivados usando el diseño asociación del gen candidato es relativamente bajo [6]. Por lo tanto en lugar de las variantes de prueba que no siempre se demostraron estar asociados con el riesgo de enfermedad, nos centramos en GWAS SNPs derivados de susceptibilidad que se replican de forma coherente.
Una posible explicación de estos resultados es que las variantes que analizamos desde el GWAS Los estudios representan sólo una modesta susceptibilidad genética al riesgo de enfermedad. Todavía puede haber loci genéticos más allá de estos SNPs derivados de GWAS que podrían desempeñar un papel que enlazan estas dos enfermedades. También es probable que la mayoría de la etiología compartida de la APA y la diabetes tipo 2 implica otros factores más allá del nivel genético, tales como la obesidad, la epigenética o factores ambientales. entorno familiar compartida potencialmente podría explicar la asociación observada entre la historia familiar de diabetes y el riesgo de cáncer de páncreas. métodos genéticos complementarios, tales como los estudios de ligamiento basados en la familia o los estudios de secuenciación de alto rendimiento, pueden ofrecer alternativas para caracterizar el potencial etiología genética común de las dos condiciones, y pueden revelar nuevas asociaciones o interacciones.
En conclusión, encontraron que las variantes de susceptibilidad derivados de GWAS no explican el potencial etiología genética común de la APA y DM2. Nosotros informamos asociaciones interesantes que pueden justificar más estudios utilizando conjuntos de datos independientes con muestras de mayor tamaño.
Reconocimientos
Agradecemos a Marta Matsumoto y Sarah Perkins para obtener ayuda con la preparación de datos PanScan. Los autores también agradecen a los investigadores y los participantes en el cáncer de páncreas Consorcio de cohortes (PanScan), el Consorcio de casos y controles del cáncer pancreático (PanC4) estudios, y los genes de Ginebra y las iniciativas de medio ambiente en la diabetes tipo 2 estudio. DbGaP proporciona acceso a las bases de datos (dbGaP Estudio de adhesión: phs000091.v2.p1).