Extracto
NBN
juega un papel crucial en la carcinogénesis como componente fundamental tanto para la recombinación homóloga (HR) y de ADN unión de los extremos (NHEJ) doble filamento se rompe no homólogos ( DSB) las vías de reparación. Las variantes genéticas en el gen
NBN
se han asociado con el riesgo de múltiples tipos de cáncer, lo que sugiere efectos pleiotrópicos sobre el cáncer. La hipótesis de que las variantes genéticas en el gen
NBN
pueden modificar el riesgo de cáncer gástrico. Para probar esta hipótesis, se evaluó la asociación entre cuatro polimorfismos de un solo nucleótido potencialmente funcionales en
NBN
y el riesgo de cáncer gástrico en un estudio de casos y controles de 1.140 casos de cáncer gástrico y 1.547 controles en una población china. Se encontró que el alelo A del rs10464867 (G & gt; A) se asoció significativamente con un menor riesgo de cáncer gástrico (odds ratio [OR] = 0,81, 95% intervalo de confianza [IC del 95%] = 0,71 a 0,94;
P
= 4,71 × 10
-3). Por otra parte, la asociación entre el alelo A del rs10464867 y la disminución del riesgo de cáncer gástrico fue significativamente mayor en los individuos mayores (por alelo-OR = 0,72 [0,59-0,88],
P
= 1,07 × 10
-3 ), y los individuos de sexo masculino (por alelo-OR = 0,73 [0,62-0,87],
P = 3,68
× 10
-4). Se realizó además un análisis de haplotipos e identificamos que el
NBN
A
rs10464867G
efecto protector más fuerte rs14448G
haplotipo rs1063053 confiere a cáncer gástrico (OR = 0,76 [0,65-0,89],
P = 6,39
× 10
-4). En resumen, estos resultados indican que las variantes genéticas a
NBN
gen pueden contribuir a la susceptibilidad al cáncer gástrico y pueden avanzar aún más nuestra comprensión de
NBN
de genes en el desarrollo del cáncer.
Visto : P Sun, Du J, Zhu X, Ren C, L Xie, Dai N, et al. (2015) la variación genética en la región 3 'no traducida de
NBN
gen se asocia con el cáncer gástrico riesgo en una población china. PLoS ONE 10 (9): e0139059. doi: 10.1371 /journal.pone.0139059
Editor: Yifeng Zhou, Facultad de Medicina de la Universidad Soochow, CHINA
Recibido: 30 de junio de 2015; Aceptado: 7 Septiembre 2015; Publicado: 24 Septiembre 2015
Derechos de Autor © 2015 Sun 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: Todo conjunto de datos archivos están disponibles en la base de datos Dryad. (DOI: http://dx.doi.org/10.5061/dryad.0k0n5)
Financiación: 81230067, http://www.nsfc.gov.cn/, Fundación nacional de Ciencias Naturales de China, SA; 81422042 y 81373090, http://www.nsfc.gov.cn/, Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, GJ; BK20130042, http://www.jstd.gov.cn/, Agencia de Ciencia y Tecnología de la provincia de Jiangsu, China, GJ; BL2012008, http://www.njkj.gov.cn/, Ciencia y Tecnología del comité de Nanjing, China, SA; http://www.jiangsu.gov.cn/, Gobierno de la provincia de Jiangsu, China, SA; Fundación Ciencia para Jóvenes Estudiantes Distinguidos en Jiangsu (BK20130042); Provincia de Jiangsu Ciencia Clínica y Proyectos de Tecnología (Centro de Investigación Clínica, BL2012008); y el Programa de Prioridad Académica para el Desarrollo de Instituciones de Educación Superior de Jiangsu (Salud Pública y Medicina Preventiva). 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
el cáncer gástrico es el sistema digestivo tumores malignos más comunes del mundo. China posee la mayor carga cáncer gástrico del mundo. Se estima que se produjeron el 42,6% de los nuevos casos de cáncer gástrico y 45.0% de las muertes del mundo en China en el año 2012 [1].
Helicobacter pylori gratis (HP), la infección es el factor de riesgo etiológico más reconocido para el cáncer gástrico [2]. Los hábitos alimentarios y de estilo de vida tales como el consumo de tabaco, consumo de alcohol, la ingesta de alimentos salados o ahumados, y el bajo consumo de alimentos vegetales frescos eran factores de riesgo para el desarrollo de cáncer gástrico [3]. Aunque la prevalencia de
Helicobacter Pylori
infección (HP) tiene una alta prevalencia (40% a 80%) en la población general, sólo una pequeña proporción de las personas infectadas desarrollará cáncer gástrico, lo que sugiere que los factores genéticos pueden desempeñar un papel vital en el desarrollo del cáncer gástrico [4]. En la última década, los estudios de asociación de genoma completo (GWAS) han identificado varios loci de susceptibilidad al cáncer gástrico, incluyendo 1q22, 3q13.31, 5p13.1, 8q24.3 y 10q23 [4, 5, 6]. Sin embargo, los GWAS menudo se centran en los picos de señal, mientras que las señales con nivel relativo importancia moderada pueden ser pasados por alto. estrategia de análisis basada en los genes, por lo tanto todavía puede jugar un papel importante en la exploración de la susceptibilidad al cáncer, especialmente para aquellos genes clave en la carcinogénesis [7].
La inestabilidad genómica es una característica importante de cáncer [8]. Agentes que dañan el ADN de la exposición tales como la exposición química, infección por virus, etc., pueden destruir la integridad genómica y en última instancia resultar en lesiones precancerosas o cáncer [9]. ADN doble filamento se rompe (DSBs) es fatal amenazan para los procesos celulares normales y reparación de DSB de ADN regulación mecanismo errónea puede promover el desarrollo del cáncer [10]. Más interesante aún, DSB se observan con frecuencia en las células infectadas por H. pylori de la mucosa gástrica humanos [11]. NBN (NBS1) es una proteína del núcleo tanto en el ADN OSD recombinación homóloga reparación (HR) y la vía no homóloga unión de los extremos (NHEJ) en los seres humanos. NBN combinan con MRE11 y RAD50 puede formar un complejo proteína MRN, que es una máquina macromolecular dinámico que juegan un papel clave en la primera etapa de DSBs de ADN reparación tanto de la HR y la vía NHEJ a través del reconocimiento de error o de transducción de señales [12, 13] . La expresión anormal o pérdida completa de MRN-complejo se observaron frecuentemente en múltiples tipos de cáncer [14]. Con base en las evidencias anteriores investigadores consideran que las variantes genéticas en NBN pueden llevar a alteraciones estructurales sutiles de proteínas y afectar perjudicialmente en consecuencia, la susceptibilidad al cáncer [15-18]. En la última década, varios
fueron reportados NBN
SNPs que se asociaron significativamente con varios tipos de cáncer. De estas asociaciones significativas, rs1805794 participó por primera vez en el cáncer de vejiga en una población de Suecia [19]. Posteriormente, una serie de estudios informó que rs1805794 también se asoció con varios otros tipos de cáncer incluyendo cáncer de mama [20,21], cáncer de cabeza y cuello [22], cáncer de próstata [23], cáncer hepático [24], carcinoma de células renales [25 ], carcinoma de células basales [26]. Además, había otras cuatro SNPs en
se informó de NBN gratis (rs1061302, rs1063054, rs2735383, rs805794 y) fueron reportados asociado de forma significativa con el cáncer de pulmón [27, 28, 29], y uno (rs376639) que sea significativamente asociado con la leucemia [30]. Estas evidencias sugieren colectivamente un efecto pleiotrópico de
NBN
SNPs en múltiples tipos de cáncer. Sin embargo, es en gran parte desconocida para el efecto de las variantes genéticas en
NBN
sobre el cáncer gástrico.
En este estudio, la hipótesis de que las variantes genéticas en
NBN
pueden tener implicación importante de la susceptibilidad al cáncer gástrico. Por lo tanto, se realizó un estudio de casos y controles para investigar la asociación entre cuatro polimorfismos potencialmente funcionales de nucleótido único (SNP) en
NBN
de genes y el riesgo de cáncer gástrico con 1.140 casos de cáncer gástrico y 1.547 controles en una población china.
Materiales y Métodos
los sujetos del estudio
pacientes con cáncer gástrico en estudio fueron reclutados consecutivamente de las ciudades de Zhenjiang, Yixing, Yangzhou y Nanjing entre enero de 2004 y diciembre de 2011 en Jiangsu provincia, este de china. Los controles fueron seleccionados al azar de individuos sanos de programa crónica basada en la comunidad no transmisibles detección enfermedades llevado a cabo en la ciudad de Changzhou. Después de admitir el diagnóstico, todos los casos de cáncer gástrico fueron confirmados por diagnóstico histopatológico. Además, se excluyeron aquellos pacientes con un historial conocido de malignidad o tener únicamente radioterapia o quimioterapia. En consecuencia, se incluyeron un total de 1.140 casos de cáncer gástrico recién diagnosticados y 1.547 controles de la misma frecuencia en edad y sexo en el estudio actual. Para obtener la información personal esencial, como el sexo, la edad, el tabaquismo y el estado de beber, cada individuo fue entrevistado por el investigador entrenado con un cuestionario estándar. Después de la entrevista, cada sujeto donó 5 ml de sangre periférica, y se almacenó a -20 ° C. Los participantes que fumaban al menos una vez por día durante más de un año fueron considerados como fumadores. Que bebían más de dos veces por semana durante al menos un año fueron definidos como bebedores. Nos resume la información detallada de los sujetos de estudio en la Tabla 1. Cada sujeto firmó un consentimiento informado antes de la entrevista, y el estudio fue aprobado por el comité de ética de la investigación institucional de la Universidad de Medicina de Nanjing.
criterios de selección de polimorfismo de NBN y ensayos de genotipado
se seleccionaron los SNPs basado en la base de datos NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP) y la base de datos Proyecto Internacional HapMap (http: //HapMap. ncbi.nlm.nih.gov/) de acuerdo con los siguientes dos criterios: 1) situados en el exón, 3 'o la región 5' no traducida, y 2) con una frecuencia menor alelo (MAF) de al menos el 5% de la población china. Siguiendo estos criterios, se seleccionaron un total de 10 SNPs. análisis de desequilibrio de ligamiento (LD) con un r
2 umbral de 0,80 se aplicó adicionalmente para filtrar estos SNPs. Finalmente, se seleccionaron 4 SNPs, incluyendo rs10464867 (G & gt; A), rs14448 (A & gt; G), rs1063053 (G & gt; A) y rs1063045 (G & gt; A).
La genotipificación se realizó en el TaqMan ABI 7900 sistema de discriminación alélica (Applied Biosystems, Foster City, CA, EE.UU.) sin conocer la situación agrupación de los sujetos. La información de la secuencia de los cebadores y sondas se muestran en la Tabla S1. Dos controles negativos fueron incluidos en cada placa de 384 pocillos para el control de calidad. Los genotipos se determinaron utilizando el SDS 2,3 de discriminación alélica Software (Applied Biosystems). La tasa de conformidad de cada SNP fue del 100% para los duplicados de 5% de las muestras seleccionadas al azar.
haplotipo creación
Un análisis basado en los haplotipos puede ser ventajoso con respecto a un análisis basado en los SNPs en la presencia de múltiples alelos de susceptibilidad, especialmente cuando los desequilibrios de vinculación entre SNPs que forman un haplotipo son débiles [31]. Por lo tanto, se realizó además un análisis de haplotipos para evaluar las asociaciones entre el haplotipo creado por estos cuatro SNPs y la susceptibilidad al cáncer gástrico. Haplotipos fueron creados por un enfoque de intervalos de confianza, que es el algoritmo por defecto en el software HaploView 4.2 y se toma de Gabriel et al., El 95% límites de confianza en D prime se generan y cada comparación se denomina "LD fuerte", "no concluyentes" o "fuerte recombinación". Un bloque se crea si 95% de las comparaciones informativos son "LD fuerte" [32]. Como resultado, un bloque se creó y se analizó en el estudio actual. Información de desequilibrio de ligamiento (r
2 o D ') de información entre los cuatro SNPs se resume en la Tabla S2. Haplotipos fueron obtenidos para cada muestra utilizando el programa informático FASE (ver 2.1), y se estimaron las frecuencias de haplotipos a través de métodos de permutación [33].
El análisis estadístico
Se utilizó la prueba de chi-cuadrado para comparar las diferencias de distribución de las variables categóricas entre los casos y controles. Se utilizó una prueba de chi-cuadrado de bondad de ajuste para poner a prueba el equilibrio de Hardy-Weinberg (HWE) entre los SNPs entre los controles. El análisis de asociación entre variantes genéticas y el riesgo de cáncer gástrico, y la evaluación de los odds ratios (OR) y el 95% de intervalo de confianza (IC) se llevaron a cabo mediante análisis de regresión logística con un ajuste por edad, sexo, tabaquismo y el estado de la bebida. Se utilizó la prueba Q de chi-base cuadrada para probar la heterogeneidad de los tamaños del efecto (OR e IC 95%) derivados de los subgrupos correspondientes. Todos los análisis estadísticos se realizaron con el software Statistical Analysis System (versión 9.1.3; SAS Institute, Cary, NC).
Resultados
Características de los 1.140 casos de CG y 1.547 controles se resumen en la Tabla 1 . No se detectaron diferencias significativas en la edad, el sexo, el tabaquismo y el estado de la bebida entre los casos y controles (
P = 0,412
, 0,522, 0,879 y 0,269, respectivamente). tarifas de llamadas de genotipado eran más de 95% para todos los cuatro SNPs. Las frecuencias genotípicas observadas para estos SNPs son todos de acuerdo con el equilibrio de Hardy-Weinberg en los controles (
P = 0,094 para
rs10464867,
P = 0,095 para
rs14448,
P
= 0,145 para rs1063053 y
P = 0,367
para rs1063045).
las distribuciones de genotipo de los cuatro SNPs y sus asociaciones con el riesgo de cáncer gástrico se muestran en la Tabla 2. análisis de regresión logística reveló que el alelo a del rs10464867 fueron fuertemente asociada con un menor riesgo de cáncer gástrico (por alelo-OR = 0,81, IC del 95%: 0,71 a 0,94,
P = 4,71
× 10
-3). En el análisis de la estratificación, se evaluaron además las asociaciones de los cuatro SNPs en el riesgo de cáncer gástrico en subgrupos basados en la edad, sexo, tabaquismo, estado bebiendo y tumorales sitios. Una diferencia significativa entre los subgrupos de género (
P
para la heterogeneidad = 0,040) se observaron para la asociación de rs10464867 con el riesgo de cáncer gástrico. La asociación entre el alelo A del rs10464867 y la disminución del riesgo de cáncer gástrico fue significativamente mayor en los individuos mayores (por alelo-OR = 0,72 [0,59 hasta 0,88],
P
= 1,07 × 10
-3), y los individuos masculinos (por alelo-OR = 0,73 [0,62-0,87],
P = 3,68
× 10
-4), así, el alelo G del rs14448 muestra los mismos resultados con rs10464867 (Tabla 3).
en el análisis de haplotipos, haplotipos fueron creados para rs10464867, rs1063053 y rs14448 en un bloque. A continuación realizó el análisis de asociación y observamos que GAA haplotipo y AGG se asociaron significativamente con un menor riesgo de riesgo de cáncer gástrico en comparación con GAG haplotipo, o fueron 0,88 (0,77 a 0,99) y 0,76 (0,65-0,89),
P
valor fueron 0,034 y 6,39 × 10
-4, respectivamente (Tabla 4, figura S1).
Discusión
El
NBN
gen tiene sido implicado en la susceptibilidad a un elevado número de tipos de cáncer, mientras que no hay variantes genéticas se han informado hasta el momento como asociadas con el cáncer gástrico. En el estudio actual, rs10464867 situado en
NBN
se identificó que se asociaron significativamente con el riesgo de alteración de cáncer gástrico en la población china.
ADN de doble filamento romper (OSD) es una forma particularmente importante de daño en el ADN, lo que puede conducir a la inestabilidad genética y la carcinogénesis [10]. proteína NBN juega un papel fundamental en el mantenimiento de la estabilidad genómica y fue ampliamente implicado en casi todos los aspectos del metabolismo de DSB de ADN de NHEJ y HRR OSD vías de reparación [11]. Cualquier variantes genéticas de la
NBN
pueden tener efectos perjudiciales sobre la reparación de daños en el ADN, y por lo tanto pueden predisponer al cáncer. En la última década, un cierto número de polimorfismos distribuidos en
NBN
gen se han notificado a estar asociada con varios tipos diferentes de tumores malignos que no sea cáncer gástrico [34]. Nuestro análisis basado en TCGA (El Atlas del Genoma del Cáncer) datos reveló además que el
NBN
nivel de expresión de ARNm en el adenocarcinoma gástrico fue significativamente mayor que los tejidos adyacentes normales (Fig S2), lo que sugiere un posible papel vital de los
NBN
en la carcinogénesis gástrica. El presente estudio proporciona importantes pistas que variantes genéticas en
NBN
también podrían estar implicados en la susceptibilidad de cáncer gástrico y resaltan aún más el potencial efecto pleiotrópico de
NBN
SNPs en múltiples tipos de cáncer.
el más robusto rs10464867 SNP (G & gt; a) está situado en el 3 'UTR de
NBN
, que tiene asociado con un menor riesgo de cáncer gástrico. El cambio de base de G a A para rs10464867 puede llevar a alteraciones estructurales sutiles de la proteína NBN y en consecuencia la modulación de la susceptibilidad al cáncer gástrico. De acuerdo con la herramienta de análisis de SNP basado en la web SNPinfo (http://snpinfo.niehs.nih.gov/snpfunc.htm), el cambio de base de G a A para rs10464867 no sólo puede influir en un potenciador de empalme exonic y dar lugar a un desequilibrio de diferentes isoformas de NBN, pero también pueden alterar la unión de madura HSA-miR-216a o HSA-miR-380 a su objetivo de ARNm [35]. Los estudios funcionales informaron que más de expresión de miR-216a lata activa la vía PI3K /Akt y TGF-beta por la orientación
PTEN
y
SMAD7
, lo que contribuye a la carcinogénesis hepato y la recurrencia tumoral en el cáncer de células hepáticas [36]. Mientras que el miR-380-5p puede reprimir la expresión de p53 a través de una secuencia conservada en la región no traducida p53 3 '(UTR) [37]. Con base en las evidencias anteriores, podemos sacar una conclusión de que el cambio de base de G a A para rs10464867 puede modificar la regulación transcripcional de
NBN
y luego alterar la expresión de la proteína NBN por la influencia del empalme exonic y vinculante miARN . Nuestro análisis de la anotación funcional adicional basado en RegulomeDB reveló que rs2697679 que está en LD moderada (r
2 = 0,222) con rs10464867 es un eQTL loci de
NBN
[38]. Estas evidencias sugieren una importante implicación biológica de rs10464867 para el desarrollo de cáncer gástrico.
Capacidad
reparación de DSB representa una importante fuente de variabilidad en la integridad del genoma y por lo tanto influir en el riesgo de cáncer [39]. En las últimas dos décadas, DSB capacidad de reparación de la población normal se han demostrado a disminuir con el aumento de la edad, y los machos mostraron una mejor capacidad de reparación de DSB que las mujeres del mismo grupo de edad [40, 41], lo que sugiere que las diferencias entre géneros OSD de la capacidad de reparación puede ser determinada en parte por diferentes mecanismos genéticos. En el estudio actual, se observó un efecto protector más pronunciada en los hombres de rs10464867, que proporcionan una posible explicación de las diferencias inter-género de la capacidad de reparación del OSD. El cambio de base de G a A para rs10464867 puede alterar la proteína NBN expresión y en última instancia, influir en las vías de reparación NHEJ y HRR OSD en los hombres. Más interesante aún, varios estudios de asociación también encontraron que los SNPs se encuentran en reparación del ADN genes relacionados, incluyendo
ERCC4
,
ERCC6
,
Ku70m
,
APE1
,
XRCC1
, y
XPD
exhibido un efecto diferencial entre los géneros en la susceptibilidad al cáncer gástrico [42-46].
Algunas limitaciones de nuestro estudio deben ser abordados. En primer lugar, hemos contratado a casos de cáncer gástrico de los hospitales y los controles seleccionados de las comunidades, que bien podrían no representar a toda la población y podría dar lugar a un potencial sesgo de selección. En segundo lugar, no pudimos acceder a más casos y controles para confirmar nuestros hallazgos.
En resumen, el presente estudio fue diseñado para buscar variantes genéticas en
NBN servicios asociados con el cáncer gástrico y poner a prueba una posibles efectos pleiotrópicos de
NBN
SNPs en múltiples tipos de cáncer. Por último, se informó de que el
NBN
gen contiene variantes genéticas asociadas con el riesgo de cáncer gástrico. Los estudios basados en más de población que combinan con las investigaciones funcionales están garantizados para ilustrar la asociación y de los mecanismos moleculares de estas variantes en la carcinogénesis gástrica.
Apoyo a la Información
S1 Fig. bloques de vinculación desequilibrio de etiquetado SNPs en NBN fueron creados basándose en el algoritmo predeterminado se toma de Gabriel y otros, Science, 2002, utilizando el software HaploView 4.2.
El valor de R2 de cada par de SNPs se muestra en las zonas de cruce.
doi: 10.1371 /journal.pone.0139059.s001 gratis (DOCX)
S2 Fig. El análisis de la expresión de ARNm de NBN entre 29 emparejado adenocarcinoma gástrico y los tejidos normales adyacentes basándose en los datos del TCGA gratis (http://cancergenome.nih.gov/)
doi:.. 10.1371 /journal.pone.0139059.s002
(DOCX)
S1 tabla. Los cebadores y sondas de genotipificación para
NBN
polimorfismos
doi:. 10.1371 /journal.pone.0139059.s003 gratis (DOCX)
S2 tabla. Desequilibrio de ligamiento (r
2 o D ') la información de los cuatro SNPs
doi:. 10.1371 /journal.pone.0139059.s004 gratis (DOCX)
Reconocimientos
Los autores desean agradecer a Ph.D. Yifeng Zhou (editor académico de PLOS ONE) y revisores anónimos por su trabajo cuidadoso y sugerencias constructivas que han ayudado a mejorar sustancialmente este documento. Agradecemos también a los pacientes y el personal de apoyo en este estudio.