estadounidense
Extracto
El
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gen ha sido implicado como un gen supresor tumoral alterado somáticamente tanto en el cáncer de próstata (PC) y el cáncer colorrectal. Anteriormente hemos demostrado una asociación entre un
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variante de la línea germinal sin sentido y el riesgo de cáncer de próstata familiar entre los hombres africana americana (AAM). Aquí nos dispusimos a probar la hipótesis de que la variación común dentro de la
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locus está asociado con un mayor riesgo de PC esporádica en AAM. Estamos genotipo de un conjunto de 341 polimorfismos de nucleótido único (SNP) que abarca el
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locus, incluyendo las variantes de codificación y no codificantes conocidos y nuevos, en 490 AA casos esporádicos de PC y 567 controles emparejados. Los análisis de regresión logística única basado en el marcador reveló siete
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SNPs que muestran asociación estadísticamente significativa con el riesgo de cáncer de próstata en nuestra población. La asociación más significativa se consiguió para una novela de codificación sinónimo SNP, TGen-624, (Odds Ratio (OR) = 0,22; 95% intervalo de confianza (IC) 0,08 a 0,66, p = 1 × 10
-5). otros dos SNPs también muestran una asociación significativa hacia un efecto rs10465543 y rs12090415 de protección (p = 1 × 10
-4), OR = 0,49 y 0,7, respectivamente. Dos SNPs adicionales revelaron tendencias hacia un aumento en el riesgo de cáncer de próstata, rs4612601 y rs4263970 (p = 0,001), OR = 1,35 y 1,31, respectivamente. Por otra parte, el análisis de haplotipos reveló bajos niveles de desequilibrio de ligamiento dentro de la región, con dos bloques que se asocian con el riesgo de cáncer de próstata entre nuestra población. Estos datos sugieren que la variación genética en el
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locus puede aumentar el riesgo de PC esporádica entre los AAM
Visto:. Robbins CM, Hooker S, Kittles RA, Carpten JD (2011)
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SNPs y esporádica del cáncer de próstata de riesgo en África los hombres estadounidenses. PLoS ONE 6 (5): e19494. doi: 10.1371 /journal.pone.0019494
Editor: Jen-Tsan Ashley Chi, la Universidad de Duke, Estados Unidos de América
Recibido: 2 de noviembre de 2010; Aceptado: 8 Abril 2011; Publicado: 16 de mayo de 2011
Derechos de Autor © 2011 Robbins, 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 apoyada por los Institutos nacionales de Salud, Instituto Nacional del cáncer, Centro para Reducir las Desigualdades de Salud del cáncer Grant (R01CA122009) y el Departamento de Defensa (DAMD W81XWH-07-1-0203). 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 de próstata (PC) sigue siendo la neoplasia específica masculina más común diagnosticado en los EE.UU. en 2010 solamente alrededor de 217.730 nuevos casos de cáncer de próstata representó el 28% de los diagnósticos de los diez tipos de cáncer más importantes. Por otra parte, se estima que 32.050 muertes se atribuyen a esta enfermedad cada año [1]. Muchos factores de riesgo tales como la dieta, el estilo de vida, las hormonas, la edad y la raza se han implicado como contribuir al riesgo de cáncer de próstata; Sin embargo, la historia familiar es el factor de riesgo más importante y reproducible conocida, donde los hombres con dos o tres familiares de primer grado con cáncer de próstata tenían un riesgo cinco y 11 veces mayor de desarrollar cáncer de próstata, respectivamente [2], [3].
es un hecho ampliamente conocido que la tasa de incidencia de cáncer de próstata varía ampliamente según la ascendencia africana con los hombres de América (AAM) que tiene las tasas más altas de cáncer de próstata en el mundo. La tasa de incidencia de 2002-2006 cáncer de próstata en los EE.UU. por cada 100.000 hombres fue de 231,9 en AAM frente a 146,3 en los hombres estadounidenses Europea (EAM) [1]. Esta disparidad se ve aún más drásticamente cuando se mira en las tasas de mortalidad entre estos dos grupos con AAM tener un mayor que dos veces mayor (56,3 por 100.000) tasa de mortalidad por cáncer de próstata en comparación con EAM (23,6 por 100.000) durante este mismo plazo de tiempo [1]. Aunque en general se acepta que los factores socioeconómicos son los principales causantes de la disparidad en la incidencia de cáncer de próstata y la mortalidad, factores biológicos también pueden desempeñar un papel. La evidencia reciente apoya un componente genético que contribuye al menos en parte a esta disparidad racial y que influyen en la progresión de la enfermedad [4]. evidencia convincente muestra una fuerte asociación genética entre el riesgo de cáncer de próstata y los marcadores genéticos en 8q24, donde varios de los alelos de riesgo tienen frecuencias de alelos menores que son más altos dentro de las poblaciones de reciente África Occidental decente, lo que sugiere un papel en el aumento de la incidencia de cáncer de próstata en los AAM [ ,,,0],5], [6], [7], [8], [9], [10].
Además, varios genes implicados como genes supresores de tumores de cáncer de próstata hereditario, como
HPC /ELAC2 y RNASEL
se han relacionado con un mayor riesgo de cáncer de próstata en los afroamericanos [11], [12], [13], [14]. Con este fin, nuestro grupo ha analizado la relación entre los genes supresores de tumores somáticamente alterados en el cáncer de próstata y el riesgo de cáncer de próstata familiar entre los hombres afroamericanos. El EPHB2 tirosina quinasa se informó primero como un gen supresor de tumor de cáncer de próstata, que alberga mutaciones somáticas en los tumores de próstata [15]. Además, las alteraciones somáticas en el
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locus se han reportado en el cáncer colorrectal, así [16], [17], más el apoyo a un papel de
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como un gen del cáncer importante. Además, una línea germinal
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variante sin sentido (3055A & gt; T; K1019X). Se asoció positivamente con el riesgo de cáncer de próstata familiar en los hombres afroamericanos de familias de alto riesgo [18]
A pesar de que una previo estudio de asociación de la
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gen se ha centrado en la codificación de variantes de la región en los casos de cáncer de próstata familiar, nos hemos propuesto para determinar si la variación genética en el
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locus está asociado con riesgo de esporádica cáncer de próstata en los afroamericanos. Aquí se presenta la determinación del genotipo de 341 polimorfismos de nucleótido único (SNPs) que abarca la totalidad de
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locus en una población de AAM incluyendo 490 casos esporádicos y 567 controles emparejados para buscar asociación entre el
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genotipos o haplotipos y el riesgo de cáncer de próstata en la población estudiada.
resultados
para probar la asociación entre la variación genética en el
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locus y el riesgo de cáncer de próstata esporádico entre los AAM , se realizó un caso /control de estudio detallado de asociación de genes candidatos. Para ser integral, en lugar de utilizar un etiquetado SNP se acercó a lo elegimos para determinar el genotipo de todos los SNPs conocidos que abarcan el
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gen dentro de nuestra población. Elegimos 355 SNPs que habían sido seleccionados para el genotipado por el Proyecto Internacional HapMap con el fin de desarrollar nuestro propio mapa de haplotipos de la
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gen en nuestra población específica. Estos SNP fueron complementadas por un conjunto de 14
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codificación de SNPs previamente descubiertos y reportados por nuestro grupo [18]. Tras el desarrollo del ensayo que terminamos con un total de 341 SNPs para el análisis, que fueron genotipo en nuestra muestra de 1.057 AAM incluyendo 490 casos esporádicos y 567 controles emparejados. Los detalles de la población de la muestra se pueden encontrar en la Tabla 1. Para minimizar los errores potencialmente causadas por subestructuración población, todas las personas de nuestra muestra han sido genotipo con un conjunto independiente de 100 marcadores informativos de mezcla (AIMS). Un análisis inicial se llevó a cabo para identificar SNPs que estaban fuera de Hardy-Weinberg (HWE). Un total de 26 SNPs apartado de HWE (Tabla S1). De los 315 restantes SNPs, 19 de ellos eran mono-alélica en nuestra población.
Los resultados detallados de los análisis de asociación para todos los SNP informativos se presentan en la Tabla S2. Estos resultados se ilustran adicionalmente en la Figura 1. Tras correcciones sobre la ascendencia genética y múltiples pruebas, se encontró una asociación estadísticamente significativa durante siete SNPs en el
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gen, que sigue siendo significativa después de múltiples ensayos (Tabla 2). La asociación más significativa se consiguió para una novela sinónimo SNP codificante, TGen-624, (Odds Ratio (OR) = 0,22; 95% intervalo de confianza (IC) 0,08 a 0,66, p = 1 × 10
-5), que parece proporcionar un efecto protector. Otros dos SNPs muestran asociaciones significativas hacia un efecto protector incluyendo rs10465543 y rs12090415 (p = 1 × 10
-4), OR = 0,49 y 0,7, respectivamente. Dos nuevos SNPs mostraron tendencias hacia un aumento en el riesgo de cáncer de próstata, incluyendo rs4612601 y rs4263970 (p = 0,001), con OR = 1,35 y 1,31, respectivamente.
Parcela incluye una pantalla de desequilibrio de ligamiento (r
2) basado en HapMap Yoruba (YOR) los datos y las posiciones de los SNPs a lo largo del cromosoma 1. Los SNPs que se muestran en gris no estaban en HapMap. las tasas de recombinación se representan por la línea azul dentro de la parcela. P-valores de los análisis de asociación se ajustaron por edad y ascendencia africana occidental global y visualizaron utilizando LocusZoom (http://csg.sph.umich.edu/locuszoom/).
También probamos la posibilidad de que estas siete SNP eran factores de riesgo independientes cada uno, o si las asociaciones eran dependientes entre sí. Se realizó una regresión por etapas usando cada SNP individual como causales mientras que el control de los otros. Ninguno de los otros SNPs contribuyó a la asociación cuando sea rsTGEN-624 o rs12090415 fueron considerados predictores de riesgo.
Se observó muy poca vinculación disequlibrium extendida (LD) a través de la
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gen (Figura 1). En su lugar se observó 38 pequeños bloques de haplotipos (que abarca más grande de aproximadamente 20 kb). Esto es consistente con los hallazgos recientes que las poblaciones de ascendencia africana occidental tienen menos LD y estructuras de bloques más pequeños (32). Los análisis de asociación de haplotipos fueron consistentes con nuestros análisis único SNP. Sólo tres de los SNPs analizados estaban dentro de los bloques de haplotipos definidos (rs1318720, rs4612601 y rs10465531). haplotipo bloque 6, fue marcado por rs138720 SNP rs4612601 y bloques de haplotipos, y 18, etiquetados por SNP rs12074138 y rs10465531, se asociaron significativamente con el cáncer de próstata (Tabla 3).
Discusión
la
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gen codifica el receptor de la tirosina quinasa y EPHB2 fue identificado previamente por nuestro grupo como un gen supresor de tumores en el cáncer de próstata [15]. Un estudio independiente que mira a las 72 probandos de familias con cáncer de próstata hereditario afroamericanos identificado 10 variantes de secuencia en el
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de genes [18]. Esto incluyó una mutación sin sentido común K1019X que mostró una asociación con PC AA en los hombres que tenían una historia familiar de PC, incluso después de ajustar por mezcla. Sin embargo, esta asociación no se observó en los casos esporádicos de AA con PC [18].
A continuación, se realizó un estudio para determinar si la variación genética en el
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locus está asociado con el riesgo de cáncer de próstata esporádico cáncer entre los hombres afroamericanos. No con pie, nuestro análisis exhaustivo de la
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locus apoya aún más la importancia de la
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gen como un gen supresor tumoral putativo implicado en la etiología de la enfermedad de cáncer de próstata y que tanto comunes como rara
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variantes que probablemente juegan un papel importante en el aumento de riesgo de enfermedad de cáncer de próstata esporádico en AAM. La novela previamente identificada en sinónimo de codificación SNP TGen-624 no mostraron ninguna asociación de mayor riesgo en los hombres de AA con antecedentes familiares de PC, sin embargo aquí se muestra que en los hombres con enfermedad esporádica AA existe una asociación estadísticamente significativa con el riesgo. Esto apoya además la importancia de la
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gen no sólo en AAM con PC familiar, sino también en AAM con PC esporádica, aunque se necesita una validación adicional en otros conjuntos de datos para apoyar plenamente nuestra asociación.
Si bien nos sentimos alentados por la coherencia entre los resultados actuales y anteriores, señalamos que en nuestro estudio es limitado. En primer lugar, los cálculos de potencia se utilizan para definir el tamaño de nuestra población de estudio, y nuestro modesto tamaño de la muestra es suficiente para detectar efectos moderados a grandes (O & gt; 1,5). Sin embargo, nos limitaremos a detectar loci con efectos más pequeños (1,2-1,4). Por otra parte, a pesar de que el genotipo de un conjunto relativamente denso de SNPs conocidos (~ 1 SNP por cada 700 pb), es posible que los nuevos SNPs adicionales "privados" con efectos importantes pueden haberse perdido en el
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locus, apoyando posible estudio de asociación de sus diseños basándose en todo el genoma o región candidata secuenciación para capturar el importe total de la variación genética dentro de una población de estudio dado.
capturado gran parte de la variación a lo largo del
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gen y observó muchos pequeños bloques de haplotipos en todo el gen, lo que sugiere que el descubrimiento de las asociaciones genéticas en las poblaciones de origen africano reciente Occidente debería depender de mapas de haplotipos de alta resolución basados en poblaciones africanas. Por lo tanto, los estudios de asociación de genoma completo utilizando tecnologías de matriz que se basan en los SNP europeos haplotipo el etiquetado o incluso aquellos con un millón de SNPs espaciados (un SNP por 3 kilobases) no pueden capturar la cantidad de información genética necesaria para detectar las asociaciones de genes tales como
EphB2 Hoteles en poblaciones de reciente ascendencia africana occidental como la nuestra. Creemos que este estudio sienta las bases para una nueva era en los estudios de asociación de genoma completo en poblaciones de reciente ascendencia africana occidental, donde las asociaciones solamente pueden ser detectados a través de mapas genéticos de muy alta resolución.
Materiales y Métodos
Declaración de Ética
Todas las muestras se recogieron inicialmente para fines de investigación bajo un protocolo aprobado por el IRB de la Universidad Howard. escrito el consentimiento informado se obtuvo de todos los sujetos de este estudio de la Universidad de Howard. Estas muestras se analizaron en el Instituto de Investigación Genómica Traslacional bajo un protocolo aprobado por el Comité de Revisión Institucional Occidental (WIRB). Como ya se habían recogido las muestras para el estudio de la Universidad de Howard, una renuncia de autorización fue concedida por WIRB para el uso de las muestras en este protocolo, sin el consentimiento adicional de los participantes en el estudio.
afroamericanas casos y controles esporádicos de cáncer de próstata
los hombres no emparentados (n = 1.057) auto-describe como americanos africanos fueron reclutados entre los años 2001 y 2005 de la División de Urología del hospital de la Universidad de Howard (HUH) en Washington, DC. los casos de cáncer de próstata incidente (N = 490) fueron identificados por los urólogos dentro de la división o coordinador de estudio y confirmados por revisión de historias clínicas. Los sujetos de control (N = 567) no guardan relación con los casos y emparejados por edad (± 5 años) también se determinó a partir de la población de selección de PC de la División de Urología de HUH. Las personas que alguna vez fueron diagnosticados con hiperplasia prostática benigna (HPB) y /o que tuvieron una prueba de antígeno específico de próstata elevada (& gt; 2,5 ng /ml), o han tenido un examen rectal digital anormal (DRE) no se incluyeron como controles. La tasa de respuesta entre los casos afroamericanos fue del 90% y la tasa de respuesta de los controles afroamericanos fue del 85%. Las características demográficas de los participantes en el programa de cribado fueron similares a la población de pacientes visto en la División de Urología clínicas (Tabla 1). El reclutamiento de los casos de cáncer de próstata y los controles se produjo al mismo tiempo y fueron seleccionados con respecto a la historia familiar. Todos los participantes tenían entre 40 y 85 años de edad. Se obtuvieron las características clínicas, incluyendo el grado de Gleason, PSA, la edad al momento del diagnóstico y la historia familiar para todos los casos a partir de los registros médicos. agresividad de la enfermedad se definió como "Bajo" (grado de Gleason & lt; 8). o "Alto" (grado de Gleason ≥8)
polimorfismo de nucleótido único (SNP) genotipado
En este estudio se seleccionaron todos los SNPs (n = 355) que abarcan la totalidad de
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locus genómico entre el Build 36, posiciones hG18 de chr1: 22904000 - 23119000 que se genotipo por la Internacional HapMap (versión 2) [19]. Otros 14 nuevos SNPs se incluyeron que anteriormente se presentaban por nuestro grupo [18]. Este conjunto de 369 SNPs se sometió a Illumina GoldenGate piscina ensayo de oligo diseño (OPA), donde se eliminaron los SNP duplicadas y las que afectan potencialmente adversa el rendimiento del ensayo. Un conjunto de 28 SNPs falló diseño del ensayo, que nos deja con 341 SNPs para el genotipado en nuestro estudio (Tabla S1). El ADN genómico se obtuvo a partir de linfocitos aislados utilizando la lisis celular, proteinasa K-tratamiento, la precipitación de proteínas y precipitación del ADN. las existencias de ADN se diluyeron a 10 ng /ul y genotipificación se realizó utilizando el ensayo de genotipificación de Illumina GoldenGate según las recomendaciones del fabricante (Illumina Inc., San Diego, CA). genotipo llamadas se realizaron utilizando software BeadStudio 3 (Illumina Inc., San Diego, CA). SNPs fueron excluidos del análisis si la puntuación GenTrain era & lt; 0,4 y el tipo de interés era & lt; 0,95. Se utilizó un equilibrio Hardy-Weinberg de corte de p & lt; 0,0001 debido a la mayor desequilibrio de mezcla en la población de AA y de tener en cuenta múltiples pruebas. Veintiséis (26) SNPs se apartó significativamente de HWE en nuestras muestras de afroamericanos.
Estimación de ascendencia genética
Los genomas de poblaciones mezcladas como los afroamericanos se componen de diferentes segmentos genéticos derivados de diferentes poblaciones "padres" (por ejemplo, los africanos occidentales y europeos). Los estudios de asociación genética en las poblaciones mezcladas pueden ser confundidos por la estratificación de la población en la que se presentan debido a las diferencias de la ascendencia en los casos y los controles de las asociaciones de falsos positivos de la enfermedad. Con el fin de controlar para tal confusión, ascendencia de África Occidental se estimó en casos y controles utilizando variantes genéticas ascendencia llamados marcadores informativos (AIMS). Objetivos son marcadores seleccionados en base a sus diferencias de frecuencia entre poblaciones de diferentes regiones geográficas. En el presente estudio, se determinó la ascendencia individual "global" para cada persona que utiliza 100 AIMs seleccionados de las regiones a través de todo el genoma para estimar la ascendencia europea y África Occidental [20]. El uso de estos objetivos, ascendencia individuo mundial (% del África Occidental y Europea%) se calcula a partir de los datos de genotipo utilizando el método bayesiano cadena de Markov Monte Carlo (MCMC) implementado en el programa ESTRUCTURA 2.1 [21]. ESTRUCTURA 2.1 se ejecuta bajo el modelo de mezcla usando información poblacional previo y frecuencias de los alelos independientes. El modelo MCMC se ejecuta utilizando K = 2 poblaciones (58 europeos y 62 africanos del oeste) y una quemadura en la longitud de 30.000 iteraciones seguido de 70.000 repeticiones. Estas estimaciones ascendencia se utilizaron como covariables en los modelos de regresión.
Los análisis asociación estructurada
Hemos probado 315
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SNPs para la asociación con la PC en nuestra población de afroamericanos. Se calcularon los odds ratios y los intervalos de confianza del 95% mediante la realización de regresión logística condicional suponiendo un efecto aditivo (en la escala logarítmica) de la dosis de alelo. Hemos controlado para su mezcla individuo mediante la inclusión de las estimaciones ascendencia de África occidental como una covariable en el modelo de regresión logística. Además, los efectos genéticos se ajustaron por edad (en el momento del diagnóstico de sujetos caso y en el momento de la determinación de los controles). Asociaciones por grado (Gleason ≤7 frente ≥8) también fueron examinados por regresión logística en el caso de sólo analiza.
p-valores empíricos, que corrigió para múltiples pruebas fueron generados por 100.000 permutaciones de los valores de los caracteres en la muestra usando el procedimiento de Max (T). Todos los análisis se realizaron utilizando los programas SNPGWA Versión 4.0 (http://www.phs.wfubmc.edu/public/bios/gene/downloads.cfm) y PLINK [22]. haplotipo asociación análisis se realizaron utilizando Haploview [23]. Las características clínicas se compararon entre los casos y controles por parte de la carrera. Dos caras pruebas t se utiliza para comparar las variables continuas que incluyen estimaciones de la edad y de la ascendencia. pruebas de Pearson chi-cuadrado de independencia se utilizaron para comparar variables categóricas.
Apoyo a la Información sobre Table S1.
Hardy-Weinberg P-valores para 341
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SNPs
doi:. 10.1371 /journal.pone.0019494.s001 gratis (XLS)
Tabla S2. Resultados de
sola variante de próstata Análisis Asociación de Cáncer de 315
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SNPs
doi:. 10.1371 /journal.pone.0019494.s002 gratis (XLS)
Agradecimientos
los autores desean agradecer a los participantes en el estudio por su participación en esta investigación.