Extracto
El genoma mitocondrial codifica para la síntesis de 13 proteínas que son esenciales para la la fosforilación oxidativa sistema (fosforilación oxidativa). las variaciones heredadas en los genes mitocondriales puede influir en el desarrollo del cáncer a través de cambios en las proteínas mitocondriales, alterando el proceso de fosforilación oxidativa, y la promoción de la producción de especies reactivas oxidativas. Para investigar el papel de la vía de la fosforilación oxidativa y genes mitocondriales en el cáncer colorrectal (CRC) de riesgo, hemos probado 185 SNPs mitocondriales (mtSNPs), situada en 13 genes que comprenden cuatro complejos de la vía de la fosforilación oxidativa y agrupaciones mtSNP para rRNA y tRNA, en 2453 casos de cáncer colorrectal y 11.930 controles del estudio de cohorte multiétnica. Mediante la prueba de secuencia de asociación del núcleo, se analizó el conjunto colectivo de 185 mtSNPs, así como subconjuntos de mtSNPs agrupados por vías mitocondriales, complejos, y los genes, ajustando por edad, sexo, componentes principales de ascendencia mundial, y la raza materna auto-reporte /origen étnico. Asimismo, la prueba de asociaciones haplogrupo mediante regresión logística no condicional, ajustando por las mismas covariables. Los análisis estratificados se realizaron por la percepción subjetiva de la raza /origen étnico materna. En americanos europeos, una prueba global de todas las variantes genéticas del genoma mitocondrial identificó una asociación con el riesgo de CCR (P = 0,04). En el análisis mtSNP-subconjunto, la NADH deshidrogenasa 2 (
MT-ND2) de genes en el complejo que se asoció con el riesgo de CCR en un P-valor de 0,001 (q = 0,015). Además, haplogrupo T se asoció con el riesgo de CCR (OR CI = 1,66, 95%: 1,19 a 2,33, P = 0,003). No se observaron asociaciones de la vía y de genes mitocondriales significativos en los restantes cuatro grupos raciales /étnicos, afroamericanos, asiático-americanos, latinos y nativos de Hawai. En resumen, nuestros resultados sugieren que las variaciones en el genoma mitocondrial y en particular en el gen
MT-ND2
pueden desempeñar un papel en el riesgo de CCR entre los estadounidenses de Europa, pero no en otros grupos raciales /étnicos maternas. Además de replicación está justificada, y los estudios futuros deben evaluar la contribución de las proteínas mitocondriales codificadas por tanto los genomas mitocondriales y nucleares a riesgo de CCR
Visto:. Li Y, Beckman KB, Caberto C, R Kazma, Lum-Jones A , Haiman CA, et al. (2015) Asociación de los genes, las vías y los haplogrupos del genoma mitocondrial, con el riesgo de cáncer colorrectal: La cohorte multiétnica. PLoS ONE 10 (9): e0136796. doi: 10.1371 /journal.pone.0136796
Editor: Anita Kloss-Brandstätter, Universidad Médica de Innsbruck, Austria |
Recibido: 18 Junio, 2015; Aceptado: August 7, 2015; Publicado: 4 Septiembre 2015
Derechos de Autor © 2015 Li 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: Todos los datos relevantes están dentro del apoyo de sus archivos de información en papel y
Financiación:. Este trabajo fue financiado por el NCI (CA140636, CA173782, CA63464, CA54281, CA33619, CA98758 y CA164973). 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 declaran que el autor, Remi Kazma, se emplea por los Institutos Novartis para BioMedical Investigación. El donante prestado apoyo en forma de salarios de autor Remi Kazma, pero no tuvo ningún papel adicional en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito. Las funciones específicas de estos autores se articulan en la sección "Contribuciones de autor '. Esto no altera la adhesión de los autores a PLoS ONE políticas en los datos y materiales de uso compartido.
Introducción
El cáncer colorrectal es el tercer cáncer más común entre hombres y mujeres en los Estados Unidos. En 2015, un estimado de 220.800 nuevos casos de cáncer colorrectal (CCR) fueron diagnosticados en los Estados Unidos [1]. Aproximadamente el 35% del riesgo de CRC se atribuye a factores heredados [2]. Cerca de cincuenta loci riesgo de CCR han sido identificados por los estudios de asociación de todo el genoma, que se han centrado en las variantes comunes del genoma nuclear [3-7]. Sin embargo, estos loci explican sólo una pequeña proporción de la heredabilidad de cáncer colorrectal y factores hereditarios adicionales aún no se han descubierto.
Hace más de 70 años, Otto Warburg informó un metabolismo alterado entre las células cancerosas se caracterizan por un aumento de la glucosa la captación y la glucólisis a pesar de un suministro adecuado de oxígeno para la respiración mitocondrial, un fenómeno que se conoce como "glucólisis aeróbica". [8] Warburg la hipótesis de que este cambio hacia 'la glucólisis aeróbica' significó una deficiencia en la respiración mitocondrial, lo que representa una causa fundamental del cáncer. [9 ] Esta observación ha sido confirmada en muchos tipos de células cancerosas que presentan niveles elevados de transporte de glucosa y aumento de las tasas de glucólisis-referido como el efecto Warburg. [10, 11]
el genoma mitocondrial es un doble -cables molécula de ADN circular de pares de 16.569 de base que es altamente polimórfico y casi no contiene regiones intergénicas. [12, 13] Las proteínas que codifica para las funciones esenciales en el metabolismo y la regulación de la muerte celular [14] celular. Treinta y siete proteínas están codificadas por el ADN mitocondrial (ADNmt), de los cuales 13 están implicados en los mecanismos de fosforilación oxidativa (fosforilación oxidativa) y 24 constituyen las máquinas de ARN (2 ARN ribosómicos y 22 ARN de transferencia). La función principal de la mitocondria es la producción de la molécula de energía, trifosfato de adenosina (ATP), a través de la vía de la fosforilación oxidativa metabólico.
Las variaciones en el ADNmt, incluyendo polimorfismos de nucleótido único mitocondriales (mtSNPs), tienen el potencial de modificar la función mitocondrial y dar lugar a un aumento del estrés oxidativo y el riesgo de cáncer [15-17]. Un estudio escocés examinó 132 mtSNPs en 2.854 casos y 2.822 controles y no encontró ninguna asociación con el riesgo general de CRC. [18]. Hasta donde sabemos, ningún estudio hasta la fecha ha examinado exhaustivamente la relación entre las variantes de ADN mitocondrial y el riesgo de CCR a través de diferentes poblaciones raciales /étnicos. Por otra parte, un enfoque basado en la vía, lo que aumenta la eficiencia del estudio de los efectos de tamaño modesto, puede ayudar a revelar las asociaciones entre el genoma mitocondrial y el riesgo de cáncer.
haplogrupos mitocondriales son definidos por un conjunto único de mtSNPs, lo que refleja las poblaciones ancestrales específicas como resultado de la acumulación secuencial de mutaciones mitocondriales a través de linajes maternos. haplogrupos mitocondriales se han asociado con cáncer de mama, de próstata, y cánceres nasofaríngeos [19-22]. Tres estudios han investigado la asociación entre los haplogrupos mitocondriales y el riesgo de CCR en las poblaciones europeas y asiáticas con resultados inconsistentes [18, 21, 23].
Para examinar exhaustivamente el papel del genoma mitocondrial y el riesgo de CCR a través de múltiples grupos raciales /grupos étnicos, genotipo de un conjunto de 185 mtSNPs para evaluar la asociación de la variación genética en el genoma mitocondrial, las vías y los genes, así como de mtSNPs individuales y haplogrupos, entre 2.453 casos de CCR y 11.930 controles de la cohorte multiétnica (MEC) Estudio .
Materiales y Métodos
sujetos de estudio
El MEC es un gran estudio de cohorte basado en la población de más de 215.000 hombres y mujeres de Hawai y California. La cohorte está predominantemente compuesto por personas de los cinco grupos raciales /étnicos: los afroamericanos, asiáticos americanos, los europeos, latinos y nativos hawaianos. Los participantes entre las edades de 45 y 75 años fueron reclutados a partir de marzo de 1993 hasta mayo de 1996 y completaron una de 26 páginas cuestionario autoadministrado que incluía información sobre el historial médico, antecedentes familiares de cáncer, la dieta, los suplementos dietéticos, el uso de medicamentos, y la actividad física . Más detalles acerca de esta cohorte se proporcionan en otra parte [24].
Los casos incidentes de CRC se identificaron hasta el 9 de diciembre de 2010 por la vinculación de cohortes de Vigilancia, Epidemiología y Resultados Finales (SEER) los registros de cáncer de base poblacional que cubren Hawai y California. La información sobre la etapa de la enfermedad en el momento del diagnóstico también se recogió a partir de los registros de cáncer. Las muestras de sangre fueron recolectadas de incidente colorrectal, de mama, de próstata y de los casos de cáncer después de su diagnóstico, así como una muestra aleatoria de miembros de la cohorte para servir como controles de 1996 a 2001 y prospectiva de todos los participantes sobrevivientes dispuestos entre 2002 y 2007. El consentimiento informado se obtuvo en la extracción de sangre. Entre los casos de CCR utilizados en este análisis, el 70,4% tenían les extrae sangre después del diagnóstico y el 29,6% antes del diagnóstico. Control de los sujetos fueron hombres y mujeres seleccionados para servir como controles emparejados para los estudios de casos y controles anidados de colorrectal, de mama y de próstata. También fueron seleccionados para no hayan desarrollado CRC antes de la entrada de cohortes o durante el seguimiento a partir del 9 de diciembre de 2010. Este estudio de casos y controles anidados constaba de 2.453 casos de CCR y 11.930 controles.
Este estudio fue aprobado por la junta de revisión institucional en el Instituto de Prevención del cáncer de California.
mtSNP selección y determinación del genotipo
abstraído información mtSNP a partir de datos de secuenciación de ADN mitocondrial depositados en bolsa (ADNmt PhyloTree construir 8, 21 de Marzo, 2010) para 3.674 individuos que comprenden 599, 1.401, 1.118 y 556 sujetos de África, Europa, Asia, y la ascendencia latina, respectivamente. Además, la secuencia del ADN mitocondrial de 160 nativos de Hawai utilizando la matriz de resecuenciación Affymetrix y se identificaron 241 mtSNPs (MAF & gt; 2%) en esta población a una densidad de 1 mtSNP por 64 pares de bases con una tarifa de llamadas promedio de 90,6% [25 ]. Se seleccionó un total de 863 mtSNPs, incluyendo 160 mtSNPs identificados a partir de los datos de secuenciación y todos mtSNPs missense (n = 230) y los anteriores asociados con el cáncer (n = 37).
El genotipado de ADN mitocondrial se llevó a cabo en tres fases que utilizan la plataforma Sequenom MassArray (Sequenom, San Diego). En la fase I, allelotyping cuantitativa se realizó en piscinas de ADN de 75 muestras, para permitir la detección rápida y asequible de toda la lista de 863 mtSNPs putativos. De Allelotyping proporciona una estimación cuantitativa de la frecuencia alélica en una mezcla de ADN [26] con el objetivo de la fase I para eliminar esos mtSNPs con un alelo menor frecuencia indetectable (MAF). Un total de 240 mtSNPs fueron eliminados en la fase I. En la fase II, 619 de los 623 restantes mtSNPs se genotipo en un panel multiétnica de 376 sujetos que utilizan la plataforma Sequenom IPLEX, proporcionando MAF robustas de estos mtSNPs en los cinco grupos étnicos principales. De los 619 mtSNPs genotipo, se identificaron 186 mtSNPs tener MAF mayor que 0,02. En la fase III, estos 186 mtSNPs se genotipo en nuestro estudio de casos y controles anidados CRC de 2.498 casos y 12.070 controles, utilizando la plataforma Sequenom IPLEX. Un total de 185 mtSNPs pasó nuestros criterios de control de calidad de la llamada tasa de 95% y el umbral de MAF & gt; 0,001. Estratificar el reportado materna raza /origen étnico, 175, 168, 165, y 102 habían mtSNPs un MAF & gt; 0,001 en los afroamericanos, los europeos, los latinos y los asiáticos americanos, respectivamente; y 50 mtSNPs tenían una MAF & gt; 0,005 en los nativos de Hawai (usando un umbral menos estrictas debido a la menor tamaño de muestra) (Tabla S1). Un total de 2.453 casos de CCR y 11.930 controles se genotipo con éxito con una tasa de llamadas & gt; 95%. El tipo de referencia individual media fue del 99,6% y la tasa promedio de concordancia para muestras replicadas 8% fue del 99,7%.
El análisis estadístico
Para evaluar el efecto acumulativo de todas las variantes de ADN mitocondrial, las variantes en la fosforilación oxidativa vía, complejos, y los genes, se utilizó la prueba de asociación de la secuencia del núcleo (SKAT_commonrare) [27-29]. La prueba SKAT_commonrare es un procedimiento que permite ómnibus para las variantes raras y comunes tanto para contribuir a la estadística de prueba general [29]. Para estimar haplogrupos, se utilizó el software HaploGrep (http://www.haplogrep.uibk.ac.at) basado en Phylotree construir 16 [30, 31] y se clasifican los individuos sobre la base de los principales haplogrupos. Se realizó regresión logística incondicional para examinar la asociación entre los principales haplogrupos y el riesgo de CCR, mediante el haplogrupo más común como categoría de referencia. Para la prueba de asociaciones mtSNP individuales con el riesgo de CCR, también llevamos a cabo la regresión logística incondicional estimar los valores de p utilizando una prueba de Wald-1 grados de libertad. El análisis general se ajustó por edad, sexo, raza /origen étnico materna auto-reporte, y los cinco primeros componentes principales de ascendencia global. Los componentes principales de la ascendencia genética se estimaron a partir de datos de genotipo para un panel de 128 marcadores informativos ascendencia genotipo en el MEC [32, 33]. El trabajo previo en la cohorte multiétnica ha demostrado que la estratificación de la población modesta dentro de los estudios de casos y controles anidados simulados fue corregido fácilmente mediante el ajuste de la raza /origen étnico o los componentes principales superiores de la ascendencia [34]. ajuste adicional para la historia familiar de cáncer colorrectal, la ingesta diaria de fibra, calcio, ácido fólico, alcohol, actividad física vigorosa, y el tabaquismo no alteran notablemente los resultados. Por lo tanto, estas covariables no se incluyeron en nuestros modelos multivariados finales. Por otra parte, también hemos probado todas estas asociaciones de estratificación en la percepción subjetiva de la raza /origen étnico de la madre y subsitio anatómico. Todas las pruebas estadísticas que se presentan son de doble cara. Se estimó una tasa de falso descubrimiento (FDR) para hacer frente a la inflación p-valor debido a múltiples pruebas de hipótesis y el valor aq. & lt; 0,1 se utilizó para determinar la significación estadística
Individual mtSNP análisis se realizaron utilizando el software PLINK (versión 1.9) . análisis basados mtSNP-set se realizaron utilizando el paquete SKAT en R (versión 3.0.3). La trama solar mitocondrial (Figura 1) fue dibujado usando ggplot2 paquete en R.
Desde el exterior hacia el interior, los tres círculos grises corresponden al valor P de 10
-3, 10
-2and 10
-1. El círculo verde azulado representa un valor de p de 0,05. Cada punto representa la asociación mtSNP con el CRC de color codificado por el gen mitocondrial. El tamaño de cada punto representa la correlación (R2) entre mt4917 y otros mtSNPs entre los estadounidenses de origen europeo.
Resultados
Características de los Estudios
Características del estudio del estudio 14383 sujetos (2.453 casos de CCR; 11.930 controles) se presentan en la Tabla 1. Los casos de cáncer colorrectal eran mayores y tenían una mayor proporción de hombres que en los controles. La distribución de la libre informado materna raza /origen étnico incluido americanos asiáticos (28,69%), afroamericanos (24.35%), de origen europeo (21,42%), los latinos (20.45%), y los hawaianos nativos (4,90%). Los casos eran más propensos a reportar una historia familiar de cáncer colorrectal, una historia de pólipos, y un historial de diabetes que los controles. Aproximadamente el 76% de los casos se produjo en el colon y el 50% de los casos se localizaron etapa.
Genoma mitocondrial, Camino, y Asociaciones de genes
Una prueba mundial de los 168 mtSNPs en el genoma mitocondrial (MAF & gt; 0,001) mostraron una asociación significativa con el riesgo de CCR en la percepción subjetiva de la madre de origen europeo (P = 0,04; Tabla 2), mientras que no hay asociaciones se observaron en otros grupos raciales /étnicos maternos o en toda la muestra (S2 Mesa). Para los estadounidenses europeos, cuando la restricción de la mtSNP-establece en la vía de la fosforilación oxidativa, compuesto de 133 mtSNPs, la asociación con el riesgo de CCR tenía una P = 0,029 (q = 0,054 Tabla 2). Dentro de la vía de la fosforilación oxidativa, complejos I (80 mtSNPs; P = 0,025; q = 0,081) y complejos III (15mtSNPs; P = 0,027; q = 0,081) se asociaron con el riesgo de CCR. Para investigar más a fondo la asociación Complejo I, se realizó un análisis centrado en sentido erróneo y no missense mtSNPs por separado. En conjunto, tanto de sentido erróneo (22 mtSNPs, p = 0,024) y mtSNPs no missense (58 mtSNPs, P = 0,04) en el Complejo I se asociaron con el riesgo de CCR en P & lt;. 0.05 (S3 Tabla) guía empresas
de los trece genes y las subunidades de ARNr y ARNt en el genoma mitocondrial, cuatro genes estaban asociados con el CRC en un valor de P & lt; 0,05: mitocondrial codificada NADH deshidrogenasa 2 (
MT-ND2
) (p = 1,0 x 10
-3) y mitocondrial codificada NADH deshidrogenasa 4 (
MT-ND4) (P = 0,015) en el complejo I; mitocondrial codificada citocromo b (
MT-CYB) (p = 0,027) en el complejo III; y mitocondrial codificada ATP sintasa 8 (
MT-ATP8) (p = 0,036) en V. El Complejo
MT-ND2
gen se mantuvo significativamente asociada con CRC después de la corrección múltiple (q = 0,015; Tabla 2). Ambos sin sentido y sin sentido mtSNPs no en el
MT-ND2
se asocia con el riesgo de CCR en P & lt; 0,05 (2 mtSNPs Pmissense = 0,008, 12 mtSNPs Pnon-missense = 0,006; Tabla S3). En un análisis estratificado por subsitio anatómico (S4 Tabla), una asociación más fuerte para
MT CD -
ND2
se observó en los tumores de colon (p = 7.0x10
-4) y ninguna asociación se observó en los tumores de recto (P = 0,79) guía
mtSNP Asociaciones
en general, 14 de 185 mtSNPs se asociaron con CRC en P & lt;. 0.05 en la población total del estudio (Tabla S5). En el análisis estratificado por materna raza /origen étnico, 7 de 154 mtSNPs, 4 de 97 mtSNPs, 18 de 147 mtSNPs, y 22 de 156 mtSNPs estaban asociados con el riesgo de CCR en los afroamericanos, asiáticos americanos, los europeos, y los latinos, respectivamente en P & lt ; 0,05 (S5 Tabla). No hay asociaciones mtSNP se observaron en los nativos de Hawai. De los 14 mtSNPs asociados con el riesgo general de CRC, la asociación más significativa se observó con el cambio de sentido mtSNP, mt4917 situado en
MT-ND2 gratis (OR = 1,52; IC del 95%: 1.16 a 2.1; p = 0,0029, q = 0,308). El mt4917 alelo menor (G) varía sustancialmente entre los cinco grupos raciales /étnicos maternas. En concreto, mt4917 era común en los estadounidenses de origen europeo (MAF = 0,10), en raras afroamericano (MAF = 0,005), los latinos (MAF = 0,006), y era monomórficos en los asiático-americanos y los nativos de Hawai. En americanos europeos, tres mtSNPs en el gen
MT-ND2
estaban asociados con el riesgo de CCR nominalmente en P & lt; 0,05 (Tabla 3). La asociación más fuerte se observó con mt4917 (OR = 1,55; IC del 95%: 01.15 a 02.10; P = 0,004, q = 0,16). La figura 1 presenta la trama mitocondrial solar (dada la naturaleza circular de ADNmt) de las asociaciones mtSNP con el riesgo de CCR entre los estadounidenses de origen europeo y la correlación entre mtSNPs con mt4917. Hubo una alta correlación entre mt4917 (r
2 & gt; 0,75) y los otros siete mtSNPs en todo el genoma mitocondrial
Haplogroup Asociaciones
haplogrupo T era común en Europa. poblaciones de ascendencia, que se producen a una frecuencia de 9,6% en los controles y ausente en los otros grupos raciales /étnicos, se asoció significativamente con el riesgo de CCR en los americanos europeos (OR = 1,66, IC del 95%: 1,19 a 2,33; p = 0,003, Pcorrection = 0,015, Tabla 4). Haplogrupo L se asoció con el riesgo de CCR (OR = 1,54 IC del 95%: 01.02 a 02.31, p = 0,039, Pcorrection = 0,20) en los latinos (4,8% en los controles). No se observaron asociaciones claras con haplogrupos entre los restantes grupos raciales /étnicos (S6 Tabla).
Discusión
En este estudio de 14.383 casos y controles CRC, hemos examinado exhaustivamente la contribución del genoma mitocondrial para el riesgo de CCR. Para nuestro conocimiento, este es el primer estudio para evaluar sistemáticamente el genoma mitocondrial y su vía, conjuntos de genes, y haplogrupos en relación con CRC a través de múltiples grupos raciales /étnicos maternas. Los análisis vía reveló que el genoma mitocondrial y la vía de la fosforilación oxidativa juegan un papel sugerente en el riesgo de CCR entre los estadounidenses de origen europeo. Además, una asociación entre el
se observó MT-ND2
de genes y el riesgo de CCR entre los estadounidenses de origen europeo con la asociación más fuerte se observa en los tumores de colon. Haplogrupo T se encuentra asociado con el riesgo de CCR entre los estadounidenses de origen europeo independiente de ascendencia global.
Nuestro análisis de todo el genoma mitocondrial demostró evidencia de una asociación con el riesgo de CCR en el origen europeo (P = 0,04), en que la vía de la fosforilación oxidativa puede desempeñar un papel importante (P = 0,029; q = 0,054). Un subproducto de la fosforilación oxidativa es la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), que pueden generar radicales libres y está implicado en muchos procesos celulares, incluyendo la apoptosis, inflamación y estrés oxidativo que puede contribuir al envejecimiento, enfermedades degenerativas y cáncer [15, 35]. Nuestro análisis basado gen sugirió además que
MT-ND2
, un miembro de la vía de la fosforilación oxidativa que codifica para la subunidad de
NADH
, se asocia con el riesgo de CCR en los americanos europeos (P = 0,001; q = 0,015). Un estudio reciente informó sobre la expresión de
MT-ND2 Hoteles en CRC tumores frente a tejidos normales, que se correlaciona con una menor metilación del ADN mitocondrial D-loop y también asoció significativamente con el estadio de la enfermedad [36]. Estos resultados apoyan el papel de
MT-ND2
en el desarrollo de CCR.
La distribución de haplogrupos en el MEC fue consistente con los datos publicados anteriormente en muestras basadas en la población de Estados Unidos [37]. La frecuencia del haplogrupo T entre nuestros sujetos de control europeos Americanos (9,57%) es consistente con la base de datos Mitomap (variación entre 8% -11% de oeste a este los europeos) [38] y los blancos no hispanos en el National Health and Nutrition Examination encuestas (NHANES) (9,6%) [37]. Dos estudios han informado de ninguna asociación entre los haplogrupos de ADN mitocondrial y el riesgo de CCR entre las poblaciones chinas y escoceses [18, 21], mientras que una asociación entre B4 haplogrupo y el riesgo de CCR se informó en una población de Corea [23]. Hemos identificado una asociación entre haplogrupo T y el riesgo de CCR en personas de raza europea independiente de ascendencia global. Haplogroup T se define por nueve polimorfismos [30, 39], incluyendo cinco variantes de ARN (G709A, G1888A, T8697A, T10463C, G15928A), tres sinónimo (G13368A, G14905A, A15607G), y uno polimorfismos (A4917G) no sinónimas. El A4917G mtSNP es la mtSNP de diagnóstico para el haplogrupo T y un polimorfismo muy conservadas en el
MT-ND2
de genes [22, 30, 39]. La falta de una asociación con haplogrupo T en el estudio escocés [18] puede ser debido a la utilización de diferentes mtSNPs para definir haplogrupo T (T4217, G10399A y A12309G). Ruiz-Pesini et al. [22] la hipótesis de que mt4917 ha sido retenido por la selección adaptativa y se cree que juegan un papel importante en la migración humana fuera de África en climas más fríos, con sólo el
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linaje nueva formación en el haplogrupo T debido a la selección presiones [22]. Esto puede explicar la mayor frecuencia de mt4917 de origen europeo y su relativa ausencia en los afroamericanos, latinos, asiáticos, americanos y nativos de Hawai.
El estudio escocés encontró ninguna asociación entre el 132 y mtSNPs riesgo general CRC, sin embargo, sugirió la variante A5657G en
ARNt gratis (MAF = 0,01) se asoció con tumores de colon (P = 0,002) [18]. Aunque no nos genotipo de este mtSNP, que se encuentra cerca de la
MT-ND2
gen (145 de base par la distancia), sí se observó una asociación entre el
MT-ND2
gen y el colon tumores (P = 7.0x10
-4), que pueden apoyar la asociación descrita. Dado el amplio espectro de los alelos de riesgo de especies raras, de baja frecuencia, y variantes genéticas comunes en el genoma mitocondrial, nuestro estudio se ha reforzado utilizando el enfoque común /raro SKAT para probar colectivamente múltiples alelos de riesgo que pueden tener efectos modestos [27, 28] . Este enfoque ha mejorado energía en comparación con las pruebas de SNP individuales en la presencia de correlación entre los SNP y supera la limitación de los métodos anteriores que upweight variantes raras [29, 40]. Con este enfoque, hemos sido capaces de captar el papel de los genes y la CRC
MT-ND2
riesgo. Además, nuestros puntos fuertes del estudio incluyen la investigación de múltiples poblaciones raciales /étnicas, el examen de mtSNPs en base a los datos de secuenciación para las cinco poblaciones, y una evaluación completa del genoma mitocondrial y el riesgo de CCR. Las limitaciones de este estudio incluyen el tamaño de la muestra modesta para cada población para detectar los efectos genéticos débiles, sobre todo entre los nativos de Hawai. Para una mtSNP con MAF = 0,10 y alfa = 0,05, nuestro estudio tiene un 80% de potencia para detectar un mínimo OR de 1,40 en los afroamericanos, OR = 1,32 para los estadounidenses de origen japonés, OR = 1,38 para los latinos, OR = 1,40 para los estadounidenses de origen europeo, y OR = 1,80 para los nativos de Hawai. Además, existe la posibilidad de resultados falsos positivos dado el número de hipótesis probada como nuestros resultados no cumplen con una corrección de Bonferroni estrictas.
En resumen, nuestro estudio sugiere que la variación en el genoma mitocondrial pueden desempeñar un papel en el riesgo de CCR entre los estadounidenses de origen europeo. Los resultados de las asociaciones entre variantes genéticas en
MT-ND2 Opiniones y haplogrupo T con CRC requiere el riesgo de replicación en otras poblaciones americanas europeas. Los estudios futuros deben examinar la expresión de
MT-ND2
en el tumor colorrectal y poner a prueba los genes mitocondriales codificadas por tanto los genomas nuclear y mitocondrial de examinar plenamente su contribución al riesgo de CCR.
Apoyo a la Información
S1 tabla. 185 mtSNPs probados en 2.453 casos de cáncer colorrectal y 11.930 controles
doi:. 10.1371 /journal.pone.0136796.s001 gratis (XLSX)
Tabla S2. Asociación entre el genoma mitocondrial, las vías, los genes y el riesgo de CCR por la percepción subjetiva de la raza /origen étnico materna y en general
doi:. 10.1371 /journal.pone.0136796.s002 gratis (XLSX) sobre Table S3. modelos complejos y genes de ADNmt base de riesgo de CCR en los americanos europeos
doi: 10.1371. /journal.pone.0136796.s003 gratis (XLSX)
S4 Tabla. Asociación entre el genoma mitocondrial, las vías, los genes y el cáncer de colon y de recto en los americanos europeos
doi:. 10.1371 /journal.pone.0136796.s004 gratis (XLSX) sobre Table S5. Asociación entre 185 mtSNPs y el riesgo de CCR en general y por la percepción subjetiva de la raza /origen étnico materna
doi:. 10.1371 /journal.pone.0136796.s005 gratis (XLSX)
S6 tabla. Asociación entre los haplogrupos mitocondriales y el riesgo de cáncer colorrectal en la percepción subjetiva de la raza /origen étnico materna y en general
doi:. 10.1371 /journal.pone.0136796.s006 gratis (XLSX)
Reconocimientos
agradecemos al Dr. Vanessa Oliveira para proporcionar el script Perl para ADNmt haplogrupo vocación; El Dr. Yonghu Sun para proporcionar el guión adaptado para R parcela solar mitocondrial. También se agradece a los participantes de la cohorte multiétnica, que han contribuido a una mejor comprensión de las contribuciones de estilo de vida y la genética al cáncer colorrectal.
Recursos Web
Las direcciones URL de los datos presentados en este documento son los siguientes :
paquete PLINK (versión v1.07) es desarrollado por Shaun Purcell en el Centro para la Investigación del Genoma humano (CHGR), Massachusetts general hospital (MGH), y el Instituto Broad de Harvard & amp; MIT. http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/
R paquete (versión 3.0.3 Equipo Central R (2014) R:.. Un lenguaje y entorno para el cálculo estadístico R Fundación para. estadística Informática, Viena, Austria. http://www.R-project.org/
ggplot2 es un paquete de R, se utilizó para Mito parcela solar. https://github.com/hadley/ggplot2/wiki
HaploGrep (versión 2.0 Beta) es una colaboración entre la División de Epidemiología genética de la Universidad de Innsbruck médica y el Departamento de Base de Datos y Sistemas de Información, Instituto de Ciencias de la Computación de la Universidad de Innsbruck http:. //www.haplogrep.uibk.ac.at
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