Extracto
Antecedentes
en todo el genoma estudios de asociación (GWAS) en los caucásicos han identificado catorce polimorfismos de un solo nucleótido (índice de iSNPs) que influyen en el riesgo de cáncer colorrectal (CCR).
Métodos
Hemos investigado el papel de once iSNPs sustitutas o SNPs (sSNPs), en alta desequilibrio de ligamiento (LD, r
2≥0.8) y dentro de un radio de 100 kb de iSNPs, en 2000 la edad y el género coincide con casos y controles Singapur chino (SCH).
resultados
Sólo rs6983267 iSNP en 8q24.21 y sSNPs rs6695584, rs11986063, rs3087967, rs2059254, rs7226855 y en 1q41, 8q23. 3, 11q23.1, 16q22.1 y 18q21.1 mostraron respectivamente evidencia de asociación con el riesgo de CCR, con odds ratio (OR) que van desde 1.13 a la 1.40. rs827401 sSNP en 10p14 se asoció con el riesgo de cáncer de recto (OR = 0,74, IC 95%: 0,63-0,88), pero no pronóstico de la enfermedad (OR = 0,91, IC 95% 0,69 a 1,20). Curiosamente, rs3087967 sSNP en 11q23.1 se asoció con el riesgo de CCR en los hombres (OR = 1,34, IC 95% 1,14 a 1,58), pero no en las mujeres (OR = 1,07, IC del 95%: 0,88 a 1,29), lo que sugiere un papel específico en el género . La mitad de las variantes identificadas caucásicas, incluyendo los loci vía recientemente bien mapeada BMP,
BMP4
,
GREM1
,
BMP2
y
LAMA 5
, no mostró ninguna evidencia de asociación con el CRC de SCH (O ~ 1; valor de p & gt; 0,1). Al comparar los resultados de este estudio con la de los chinos del Norte y Hong Kong, solamente variantes en los cromosomas 8q24.21, 10p14, 11q23.1 y 18q21.1 se repitieron en al menos dos de los tres estudios chinos.
Conclusiones
Los resultados contrastantes entre los caucásicos y chinos podría ser debido a diferentes patrones de LD y frecuencias alélicas o heterogeneidad genética. Los resultados sugieren que las variantes comunes adicionales que contribuyen a la predisposición CRC se mantuvo a ser identificado
Visto:. Thean LF, Li HH, Teo YY, Koh W-P, Yuan J-M, Teoh ML, et al. (2012) Asociación de las variantes identificadas-caucásica con el riesgo de cáncer colorrectal en Singapur chino. PLoS ONE 7 (8): e42407. doi: 10.1371 /journal.pone.0042407
Editor: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, Estados Unidos de América
Recibido: Abril 26, 2012; Aceptado: 4 Julio 2012; Publicado: 3 Agosto 2012
Copyright: © Thean 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
Financiación:. Este trabajo fue financiado en parte por una beca del Consejo Nacional de Investigación médica de Singapur (NMRC /1193/2008) para PYC y subvenciones de los Institutos nacionales de Salud (números de subvención R01-CA55069, R35-CA53890, R01-CA80205, R01-CA98497 y R01-CA144034) de PTC y JMY. 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
Hasta la fecha, los GWAS en poblaciones caucásicas han descubierto catorce iSNPs en los cromosomas 1q41, 3q26.2, 8q23.3, 8q24.21, 10p14, 11q23.1, 12q13.13, 14q22, 15q13.3, 16q22.1, 18q21.1, 19q13.1, 20p12.3 y 20q13.33 asociado con el riesgo de CCR [1]. Mapeo fino en varias de estas regiones candidatas han identificado otros SNPs que podrían ser variantes funcionales [2], [3]. Debido a que existen diferencias significativas en las frecuencias alélicas y los patrones de LD a través de diferentes poblaciones, estas variantes tienen que ser replicado para determinar su papel en la CRC. Más de un tercio de estas variantes, por ejemplo, se encontró que tenían razones de posibilidades en la dirección opuesta en los afroamericanos [4].
Sólo cinco variantes, rs6983267 (8q24.21), rs10795668 (10p14 ), rs3802842 (11q23.1), rs4939827 (18q21.1) y rs961253 (20p12.3) se replicaron en el norte de china [5]. Más recientemente, cuatro variantes, rs7014346 (8q24.21), rs4779584 (15q13.3), rs10795668 (10p14) y rs4939827 (18q21.1) se replicaron en Hong Kong de China [6]. No hay ni LD ni información de la estructura de la población en ninguno de los estudios. Varios informes indican que hay una estructura de la población "norte-sur" en estrecha correlación con la ubicación geográfica y que la mayor diferencia genética es entre el norte y el sur de Han chinos Han [7], [8].
Se realizó genotipado de 2.000 series de casos y controles emparejados por edad y género de los chinos de Singapur (SCH) pacientes de un solo centro y controles sanos basados en la población de todo el genoma. El SCH de 50 años o más se compone principalmente de descendientes de inmigrantes de las provincias del sur de China de Guangdong y Fujian, y por tanto es representativo de los chinos Han del Sur. La determinación del riesgo genético de desarrollar CCR en SCH es pertinente que el SCH tiene la más alta incidencia de CCR entre todas las razas en Singapur; a nivel internacional, su incidencia es más alta que la de los residentes de Shanghai, China y comparable a la de los blancos caucásicos [9].
Materiales y Métodos
Ética Declaración
Recogida de muestras y la información clínico-patológicas de los pacientes y controles se llevó a cabo con el consentimiento escrito informado y aprobación de SingHealth centralizado Junta de Revisión Institucional B.
Recogida de muestras
muestras combinadas de la mucosa y tumor se recogen de forma rutinaria y archivada de pacientes sometidos a resección en el hospital general de Singapur (SGH). SGH es el hospital público de primera clase que trata a cerca de la mitad de los pacientes con CCR en Singapur. Las muestras de mucosa pareados recogidos son típicamente de al menos 10 cm de distancia del sitio del tumor. Mucosa especímenes de 1.000 pacientes con CCR esporádicos chinos (definidos como 50 años de edad o más a la fecha de la operación y sin antecedentes familiares dominante de la FAP y HNPCC) archivado en los últimos diez años fueron seleccionados como casos de estudio.
La parcelas de SNPs en los cromosomas 19q13.11 (a), 11q23.1 (B), 20p12.3 (C) y 20p12.3 (D) se derivaron de los controles SCH e individuos HapMap CHB respectivamente. Flecha y punta de flecha indican las posiciones de iSNP y sSNPs interrogados. Los sSNPs interrogado en los cromosomas 11q23.1 (B) y 20p12.3 (D) eran rs3087967 y rs5005940, respectivamente. LD se midió como R
2.
Las muestras de sangre de 1.000 donantes de la misma edad y género saludables del Estudio de Salud de China Singapur (SCHS) (n = 931) [10] y la Unidad de detección SGH Salud (n = 69) constituyeron los controles del estudio. La edad se corresponde con el plazo de tres años del año de operación de los casos. Los controles fueron entrevistados para asegurarse de que no tienen antecedentes familiares de CCR.
Genoma toda la genotipificación
Las muestras fueron asignados al azar para que las muestras consecutivamente adjudicar no fueron extraídos de forma consecutiva. ADN genómico fue extraído por medio de procedimientos estándar (Métodos S1). escaneo de todo el genoma se realizó con Affymetrix GeneChip Cartografía Humana SNP matriz que consiste 6.0 906, 600 SNPs. A 600 ng de muestra de ADN genómico se digirió con las enzimas de restricción NspI y StyI, amplificado, fragmentada, con la etiqueta y se hibridó a la matriz durante 16 h como por las instrucciones del fabricante (Affymetrix, Santa Clara, CA). Las matrices fueron escaneadas con el escáner Affymetrix 3000-7G y se analizaron con la versión 3 del Genotipado consola. archivos CHP se han generado con el algoritmo de alpiste. Para minimizar el efecto de lote, la genotipificación se realizó por un operador; y los casos coincidentes y las muestras de control fueron procesados y dispuestos juntos.
Análisis estadístico
El CHP (genotipos) archivos de la exploración de todo el genoma se importan en oro Helix SVS para el análisis estadístico . SNP loci que no estaban en equilibrio de Hardy-Weinberg (p≤1E-7) en los controles fueron filtradas a cabo. El análisis de componentes principales (PCA) se realizó en 869, 371 SNPs autosómicos en todas las 2.000 muestras y 270 HapMap (que consta de 90 CEU, 45 chinos Han Beijing (CHB), 45 japoneses (JPT) y 90 Yoruba (YRB)) y 268 Singapur Proyecto Genoma Variant muestras (SGVP). Los casos y controles agrupados con el CHB y las muestras chinos SGVP lo que indica que no hay subestructura población. Dieciséis valores atípicos, incluyendo dos controles que probablemente tienen ascendencia mezcla, se retiraron. No hubo diferencia observable en la agrupación de casos y controles para PC1. Esta diferencia ya no era evidente después de la corrección PC1 (Figura S1).
Dado que la hipótesis planteada en este estudio era si los SNPs identificados-CEU para el riesgo de CCR pueden ser replicados en el SCH, las correcciones de pruebas múltiples incluye sólo el número de SNPs en riesgo investigado. Por lo tanto, se aplicó una corrección de Bonferroni de 0,0031 (0,05 /16). regresión logística multivariante utilizando el modelo aditivo se llevó a cabo después de ajustar por la PC1. SNPs con p & lt; 0,0031 o 0,0031 & lt; p & lt; 0,1 se consideraron significativamente o mostraron una tendencia de estar asociado con el riesgo de enfermedades, respectivamente. El análisis de subgrupos se realizó para SNPs seleccionados. Los iSNPs se examinaron siempre que sea posible. Si no se encontró el iSNP en la plataforma SNP 6.0 o era no polimórficos en SCH (MAF & lt; 0,01), sustituta SNP (sSNP) en alta L. D. (R
2 & gt; 0,8) y dentro de un radio de 100 kb de iSNP se identificó a partir de individuos con HBC HapMap y se examina. fueron interrogados sSNPs que fueron recientemente identificados por mapeo fino en el CEU siempre que sea posible [2], [3]. La tasa media de llamadas de los once iSNPs y sSNPs interrogado fue de 0,99 (que van desde 0,97 a 1) y los genotipos de estos SNP agrupados también.
La recurrencia se definió como el tiempo desde la operación hasta la recidiva local y /o metástasis a distancia . Todos los pacientes sin recurrencia de hasta hasta el 31 de enero de
er 2012, fueron censurados. Se utilizó el análisis de Kaplan-Meier con la prueba de log rank para evaluar la relación entre el genotipo y la supervivencia libre de recidiva. Se utilizó la prueba de regresión de Cox para probar la independencia de las covariables y para estimar el riesgo de recurrencia.
Resultados y Discusión
Hubo un 14% más hombres que mujeres en esta cohorte (Tabla 1) . La mayoría de los casos y los controles estaban dentro del rango de edad de 61-80. Aproximadamente 2/3 de los casos tenían cáncer de colon, mientras que las primeras etapas (Dukes A y B) y avanzados (Dukes C y D) de CRC fueron casi igualmente representados. La mayor parte de los casos de CCR fueron moderadamente diferenciado. Las características clínico-patológicas de los casos eran representativos de los pacientes Singapur CRC.
Tres regiones candidatas no presentan ninguna iSNPs en la plataforma Affymetrix SNP6 (14q22 y 19q13.1) o los genotipos de rs4925386 iSNP (20q13. 33) agrupado mal. Las tres regiones no tienen sSNPs en alto LD (r
2≥0.8) a menos de 100 kb de los iSNPs, como se ejemplifica en la trama de LD cromosoma 19q13.1 (Figura 1A). Por lo tanto, es poco probable que estas regiones candidatas albergan cualquier SNP que podría etiquetar variante causal asociado con el riesgo de CCR en el SCH.
El único SNP de los once interrogado que se asoció significativamente con el riesgo de CCR en SCH fue rs3087967 sSNP en 11q23.1 (Figura 1B), posiblemente debido a las frecuencias más altas de menor importancia alélicas (MAF) y el tamaño del efecto relativamente más alta (Tabla 2). Al contrario de los estudios GWAS en los caucásicos y japoneses [11], [12], no hemos encontrado esta variante en 11q23.1 estar asociado con un mayor riesgo de enfermedad en el recto (OR = 1,20; IC del 95%: 1,02 a 1,42) en comparación con dos puntos (OR = 1,22, IC del 95%: 1,06 a 1,41) (Tabla S1). Nosotros, sin embargo, encontramos rs3087967 que se asocian con mayor riesgo de CCR en los hombres (OR = 1,34, IC del 95%: 1,14 a 1,58; p = 0,0005) en comparación con las mujeres (OR = 1,07, IC del 95%: 0,88 a 1,29; p = 0,4954 ), lo que implica un papel específico en el género que no se ha informado anteriormente. Es interesante notar, sin embargo, que rs3802842 iSNP en 11q23.1 se replicó en el norte de China, pero no el estudio chino Hong Kong [5], [6]. No está claro por qué este modo, pero los chinos de Hong Kong en la muestra podría ser una mezcla de los trabajadores migrantes de toda China como Hong Kong es una ciudad cosmopolita.
Cinco SNPs, rs6687758, rs11986063 ,, rs6983267, rs2059254, y rs7226855 en 1q41, 8q23.3, 8q24.21, 16q22.1 y 18q21.1, respectivamente, muestran tendencia a la asociación (0,0031 & lt; p & lt; 0,1) con CCR en SCH, pero no han alcanzado significación estadística, probablemente debido al tamaño insuficiente de la muestra y por lo tanto potencia (Tabla 2). El MAF para estos SNPs 5 eran también más pequeño que el CEU aunque los tamaños del efecto fueron comparables
.
El iSNP, rs6983267, en 8q24.21 fue la primera loci susceptibles de ser identificados en los caucásicos [13], [ ,,,0],14]. También fue el iSNP replicado con mayor frecuencia en varias poblaciones diferentes [5], [11], [15] - [17]. Curiosamente, se informó rs6983267 que se asociaron significativamente con el riesgo de CCR en ambos los japoneses y los chinos del norte en un modelo recesivo única [5], [15]. Hemos encontrado rs6983267 a tener mayor tamaño del efecto utilizando un modelo dominante en vez de SCH (OR = 1,38; IC del 95%: 1,13 a 1,69). No está claro por qué esto es así, pero los japoneses resultaron ser genéticamente más cerca de Northern chinos Han que el sur de china Han [8]. El estudio de Hong Kong, sin embargo, no se encuentra rs6983267 pero otro SNP, rs7014346, en 8q24.21 tener evidencia de asociación con el riesgo de CCR [6].
Además, rs827401 sSNP en 10p14 se asoció con una disminución de cáncer riesgo en el recto (OR = 0,74, IC del 95%: 0,63 a 0,88; p = 0,0006), pero no de colon (OR = 1,02; IC del 95%: 0,89 a 1,18; p = 0,7466) en el SCH (Tabla S1), lo que apoya las conclusiones anteriores en el Cáucaso y el norte de china [5], [18]. Un estudio reciente ha informado de que el iSNP en 10p14 se asoció con una reducción del riesgo de recurrencia [19]. Nosotros, sin embargo, no fueron capaces de replicar esto con rs827401 sSNP en nuestros pacientes con cáncer rectal. El análisis de Kaplan-Meier reveló que el genotipo no se asoció significativamente con la supervivencia libre de recidiva, ya sea en todos los pacientes o los pacientes estratificados por la quimioterapia. Los pacientes con el alelo protector (AB /BB) tiene razón de riesgo de 0,91 (IC del 95%: 0,69 a 1,20; p = 0,50) con AA como referencia.
En particular, rs7136702 iSNPs (12q13.13) y rs4779584 ( 15q13.3) y sSNPs rs12638862 (3q26.2) y rs5005940 (20p12.3) no mostraron ninguna evidencia de estar asociado con el riesgo de CCR en SCH (Tabla 2; O ~ 1; valor de p & gt; 0,1). El informe sobre el norte de China encontró rs961253 en 20p12.3 que se asociaron significativamente con el riesgo de CCR (OR = 1,38; IC del 95%: 1,19 a 1,60; p = 0,00002) [5]. No hemos podido replicar este hallazgo con rs5005940 sSNP (OR = 1,00; IC del 95% 0,79 a 1,28; p = 0,976), aunque la estructura de LD en SCH es similar aunque no idéntico a las muestras HapMap CHB (Figura 1C y 1D), lo que sugiere que existe heterogeneidad genética entre el norte y el sur de china. Del mismo modo, rs4779584 en 15q13.13, con el alelo de riesgo siendo el alelo mayor en los chinos (Tabla 2), se repitió en los chinos de Hong Kong, pero no el del norte de China y SCH [5], [6].
en resumen, sólo iSNPs o sSNPs en 1q41, 8q23.3, 8q24.21, 11q23.1, 16q22.1 y 18q21.1 mostraron evidencia de asociación con el CRC de SCH (Tabla 2). rs827401 en 10p14 se asoció con un mayor riesgo de cáncer rectal. Por otra parte, en contraste con los resultados de un estudio reciente [19], la región 10p14 no se asoció con el pronóstico de la enfermedad en nuestra serie. Loci de susceptibilidad de otras siete regiones candidatas, 3q26.1, 12q13.13, 14q22, 15q13.3, 19q13.1, 20p12.3 y 20q13.3 no mostró evidencia de estar asociado con la enfermedad. Es de destacar que los cuatro loci BMP,
BMP4 gratis (14q22),
GREM1 gratis (15q13.3),
BMP2 gratis (20p12.3) y
LAMA 5 gratis (20q13.33), los genes de la vía BMP destacó en un estudio reciente [3], no se replicaron en SCH. 15q13.3 cromosoma se ha implicado a albergar el
CRAC1 /HMPS
locus en Ashkenazi síndrome de poliposis mixta hereditaria (HMPS) pacientes judíos [20]. Anteriormente puso de manifiesto que la enfermedad en los pacientes chinos de Singapur HMPs no estaba vinculado a 15q13.3, e identificado
BMPR1A Restaurant at 10q23 que es el gen causante de la enfermedad [21]. Estos resultados anteriores indican que la heterogeneidad genética puede dar lugar a fenotipos clínicos similares en diferentes poblaciones.
De los catorce variantes identificadas-CEU de CRC, sólo SNPs en 8q24.21, 10p14, 11q23.1 y 18q21.2 se replicaron en al menos dos de las tres poblaciones de China, lo que sugiere que las variantes funcionales de estas regiones podrían ser importantes para la tumorigénesis colorrectal a través de diversas poblaciones (Tabla 3). Entre los cuatro SNPs, rs4939827 solamente en 18q21.1 parece marcar un gen, Smad 7, en la vía de señalización de TGF-a, una vía importante en la tumorigénesis colorrectal [22]. Los otros tres SNPs están en desiertos de genes. La acumulación de pruebas indican que rs6983267 en 8q24.1 encuentra dentro de una gama larga promotor de la regulación de la expresión de c-myc, un oncogén más de 300 kb aguas abajo mediante la unión del factor de células T 4 (TCF4) y la mejora de la señalización Wnt [23] - [25] . informe reciente ha indicado, sin embargo, que no hay ni pérdida somática del alelo de riesgo ni posibles elementos potenciadores funcionales en la región 10p14 en LD y 11q23.1 [26], lo que implica, por tanto, que otros mecanismos desconocidos pueden ser responsables de la asociación.
Además, la región 8q23.3 que alberga el
eIF3h
y
UTP23
genes podría ser región de riesgo potencialmente importante para los chinos, así como sSNP rs11986063 fue replicado con el mayor tamaño del efecto en el SCH. La región 8q23.3 no fue interrogado en los otros dos estudios chinos debido a la falta de polimorfismo en el rs16892766 iSNP. Pittman et al demostraron que rs16888589 SNP en 8q23.3 promotor se unen eIF3h y reprimen su transcripción [27]. Sin embargo, un análisis de la expresión eQTL posterior indicó que la expresión de UTP23, en lugar de la de eIF3h, se correlacionó con el alelo de riesgo rs16888589 en 8q23.3. Los autores sugieren que ambos genes podrían ser coordinados funcionalmente [2].
No todas las variantes identificadas-CEU se replicaron en los chinos. La disparidad podría ser debido a diferencias en las frecuencias alélicas y estructuras LD o diferencias genéticas reales. Dado que los tamaños del efecto de estas variantes son relativamente pequeñas y un estudio reciente ha estimado que al menos 60 variantes comunes contribuyen al riesgo de CCR [28], los resultados implican que las otras variantes que contribuyen a la predisposición a CRC se mantuvo a ser identificado.
Apoyo a la Información
Figura S1.
PCA parcelas para PC1 y PC2 PC2 vs vs PC3.
doi: 10.1371 /journal.pone.0042407.s001 gratis (DOC)
Métodos S1.
Extracción de ADN a partir de la capa leucocitaria y la mucosa normal.
doi: 10.1371 /journal.pone.0042407.s002 gratis (DOC)
Tabla S1.
Asociación de los SNP de riesgo con el sitio del tumor.
doi: 10.1371 /journal.pone.0042407.s003 gratis (DOC)
Reconocimientos
Los autores agradecen al Dr. Michelle Tan, del Departamento de Investigación Clínica, y la Sra SGH . Wei Lin Goh del Departamento de Cirugía colorrectal, SGH para la asistencia técnica.