Extracto
Antecedentes
telómeros humanos, repeticiones en tándem de nucleótidos TTAGGG en los extremos de los cromosomas, son esenciales para el mantenimiento de la integridad genómica y la estabilidad. Los resultados de estudios epidemiológicos anteriores sobre la asociación de la longitud de los telómeros con el riesgo de cáncer colorrectal (CCR) han sido contradictorios.
Métodos
Un estudio de casos y controles se llevó a cabo en una población Han en Wuhan, el centro de china. La longitud de los telómeros relativa (RTL) se midió en los leucocitos de sangre periférica (PBLs) utilizando la reacción en cadena cuantitativa de la polimerasa en tiempo real (PCR) en 628 casos de CCR y 1.256 controles sin cáncer de edad y frecuencia sexo emparejado. La odds ratio (OR) y los intervalos de confianza del 95% (IC 95%) se calcularon utilizando modelos de regresión logística incondicional para evaluar la asociación entre RTL y CRC riesgo.
Resultados
El uso de la mediana en el RTL controles como punto de corte, los individuos con menor RTL se asociaron con un aumento significativo del riesgo de CCR (OR ajustada = 1,27 IC del 95%: 1,05 a 1,55). Cuando los participantes se clasifican además en 3 y 4 grupos de acuerdo con el tercil y el cuartil valores de RTL de los controles, las relaciones significativas se observaron aún más corta entre RTL y el aumento de riesgo de CCR (OR por tercil = 1,13 IC del 95%: 1,00 a 1,28,
P
tendencia = 0,045; OR por cuartil IC = 1,12, 95%: 1.3 a 1.23,
P
tendencia = 0,012). En los análisis estratificados, asociación significativa entre más corto RTL y el aumento de riesgo de CCR fue encontrado en las mujeres, las personas menores de 60 años de edad, nunca fumadores y no bebedores.
Conclusiones
Este estudio sugiere que los telómeros cortos la longitud de los PBL se asoció significativamente con un mayor riesgo de CCR en población china Han. Una validación adicional en grandes estudios prospectivos y la investigación de los mecanismos biológicos que están garantizados
Visto:. Qin Q, Sun J, J Yin, Liu L, Chen J, Zhang Y, et al. (2014) longitud del telómero en leucocitos de sangre periférica se asocia con el riesgo de cáncer colorrectal en la población china. PLoS ONE 9 (2): e88135. doi: 10.1371 /journal.pone.0088135
Editor: Valli De Re, Centro di Riferimento Oncológico, Instituto Nacional del Cáncer IRCCS, Italia |
Recibido: noviembre 20, 2013; Aceptado: January 5, 2014; Publicado: 3 Febrero 2014
Derechos de Autor © 2014 Qin 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 apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (SNCF-81172752, y 81172754-SNCF). 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
telómeros humanos son repeticiones en tándem de nucleótidos TTAGGG que tapa los extremos de los brazos cromosómicos eucariotas [1], [2]. Los telómeros se pliegan en estructuras de bucle y desempeñan un papel importante en el mantenimiento de la integridad estructural y la estabilidad genómica mediante la prevención de incidentes fatales tales como la degradación nucleolítica, cromosoma fusión de extremo a extremo y la recombinación irregular [3], [4]. En las células somáticas normales, los telómeros humanos son de aproximadamente 10 a 15 kb y se acorta progresivamente por 30 a 200 pares de bases después de cada ciclo de división mitótica, debido a la "problema de replicación de extremo" y la ausencia de un mecanismo de alargamiento de los telómeros [5] - [7]. Informes anteriores han indicado que, además de la tasa de replicación mitótico, muchos factores de riesgo endógenos y exógenos, tales como el estrés oxidativo, el tabaquismo, la obesidad y el bajo nivel socioeconómico también pueden contribuir a la tasa de desgaste de los telómeros [8] - [12].
Cuando los telómeros se acortan a una longitud crítica, se vuelven disfuncionales, y
Rb
y /o
se disparará vías de señalización de p53
para iniciar la senescencia celular o apoptosis [13], [14]. Si la apoptosis no sucede y continúa la división celular, la inestabilidad genómica resultante dará lugar a anomalías cromosómicas. las células cancerosas somáticas, la falta de mecanismos normales de respuesta a daño en el DNA, continúan dividiéndose a pesar de los telómeros críticamente cortos mediante la utilización del mecanismo de los telómeros prolongación alternativo o la regulación al alza de la telomerasa [15], [16]. la inestabilidad del genoma es una característica de la tumorigénesis y es una vista tremendamente aceptado como una importante contribución al desarrollo del cáncer [17], [18].
Varios estudios epidemiológicos han evaluado la relación entre la longitud de los telómeros y el riesgo de cáncer , pero los resultados son inconsistentes. Algunas investigaciones han demostrado que la más corta longitud de los telómeros en los PBL se asocia con un mayor riesgo de varios cánceres, incluyendo de pulmón, vejiga, estómago, esófago, ovario, cabeza y cuello y cáncer renal [10], [19] - [25]. Por el contrario, algunos informes han sugerido que la longitud de los telómeros ya puede estar asociada con un mayor riesgo de melanoma y cáncer de mama, linfoma no Hodgkin y sarcoma de tejidos blandos [26] - [29]. Los modelos de ratón y estudios funcionales que soportan acortamiento de los telómeros está implicado en la iniciación, desarrollo y progresión de tumores malignos [30], [31]. Por ejemplo, los telómeros cortos conducen a un mayor riesgo de desarrollar cánceres epiteliales por la formación de translocaciones no recíprocas complejos [32], y telómeros en los tejidos tumorales y sus lesiones precursoras son significativamente más corto que en los tejidos no tumorales adyacentes [33] , [34].
Sobre el CRC, los resultados de estudios anteriores han sido contradictorios. Tres estudios [35] - [37] mostraron asociaciones entre nulos longitud de los telómeros y el riesgo de CCR. Un estudio [36] informó telómeros más cortos asociados con un mayor riesgo de CCR. Un estudio reciente [38] encontró telómeros más largos asocia con un mayor riesgo de CCR entre los portadores del alelo común en un SNP cerca de
TERC
. Estudios anteriores fueron restringidas a los europeos. Cui et al [39] observaron una asociación en forma de U entre la longitud de los telómeros y el riesgo de CCR entre las mujeres chinas, lo que sugiere que tanto los telómeros muy cortos y muy largos se asociaron con mayor riesgo de CCR. Sin embargo, este hallazgo no ha sido verificado por estudios posteriores. Para investigar más a fondo la relación entre la longitud de los telómeros y el riesgo de CCR, se realizó un estudio de casos y controles en una población china Han.
Materiales y Métodos
Estudio de la población
El estudio población estuvo constituida por 628 casos de CCR recién diagnosticados y 1256 controles sin cáncer. Asunto métodos de reclutamiento y de datos y recogida de muestras se han descrito anteriormente [40]. En pocas palabras, el 1 de enero de 2007 y 31 de diciembre de 2010 pacientes fueron reclutados consecutivamente en la Octava del Hospital de Wuhan, la ciudad de Wuhan, China central. Los controles fueron individuos libres de cáncer que viven en la ciudad de Wuhan y las regiones circundantes, seleccionados al azar de la población examen de salud en el mismo hospital durante el mismo período que se inscribieron los casos. Los criterios de inclusión para los pacientes incluidos histopatológico confirmó CRC, sin radioterapia o quimioterapia previa y ninguna restricción en cuanto a la edad, el sexo o el estadio de la enfermedad. Se excluyeron los casos con síndrome de Lynch informe de patología designado, adenoma colorrectal, enfermedad inflamatoria intestinal, la poliposis adenomatosa familiar, la esquistosomiasis y la tuberculosis intestinal. Los criterios de selección de los controles incluyeron individuos libres de cáncer y emparejados con los casos por sexo y edad (± 5 años). Todos los sujetos eran no relacionados étnicos chinos Han. La información demográfica y de estilo de vida y los datos médicos se recogieron por entrevistadores entrenados a través de entrevistas con cuestionarios directos. Los datos clínicos fueron extraídos de los registros médicos del hospital. sangre venosa periférica de 5 ml se obtuvo de cada participante. Todos los participantes previstos consentimiento informado por escrito al inicio del estudio. El estudio fue aprobado por la junta de revisión institucional de la Escuela de Salud Pública de Tongji Medical College de la Universidad Huazhong de Ciencia y Tecnología.
telómeros determinación de la longitud
ADN genómico se aisló de los PBL de los participantes utilizando el Relax Gen DNA Blood System DP319-02 (Tiangen, Pekín, china) de acuerdo con el protocolo del fabricante. La RTL de cada muestra de ADN se midió usando un protocolo de PCR cuantitativa en tiempo real unificado descrito originalmente por Cawthon [41] con modificaciones menores. En breve, se prepararon dos mezclas de reacción de reactivos de PCR: uno para la reacción de los telómeros y una para una reacción gen de una sola copia humana (
36B4
en el cromosoma 12). La PCR en tiempo real se llevó a cabo en un sistema ABI 7900HT de detección de secuencias (Applied Biosystems). La mezcla de reacción de PCR (10 l) para el telómero o
36B4
de amplificación consistió en 1 X SYBR Green Master Mix (Toyobo), 300 nmol /l de cada uno de los telómeros o
cebadores 36B4
específicos, y 5 ng de ADN genómico. Las condiciones de ciclado térmico, tanto para los telómeros y
36B4
fueron 95 ° C durante 10 minutos para activar la Taq-polimerasa, seguido de 40 ciclos de desnaturalización a 95 ° C durante 15 segundos y recocido-extensión a 60 ° C durante 1 minuto. Las secuencias de los cebadores para ambas reacciones de PCR se han publicado anteriormente [41]. Todas las muestras, tanto para el telómero y amplificaciones de genes de una sola copia se realizaron por duplicado en la misma placa de 384 pocillos. Fusión y análisis (disociación) curva se realizó en cada carrera para verificar la especificidad y la identidad de los productos de PCR. curva estándar para la medición RTL se construyó en cada plato con una muestra de ADN de referencia. El ADN de referencia fue el ADN genómico combinado de 50 controles seleccionados al azar. Para cada curva estándar, la muestra de ADN de referencia se diluyó mediante el uso de una dilución en serie de 2 veces para generar una curva estándar de 6 puntos, entre 20 y 0.625 ng de DNA en cada reacción. Cada punto de la curva estándar se realizó por triplicado. Todas las placas en este estudio utilizaron el mismo ADN de referencia. El propósito de la curva estándar fue evaluar y compensar las variaciones inter-placas en la eficiencia de PCR. La relación del número de copias de los telómeros de repetición para el número de copias del gen de una sola copia (T /S), caracterizando RTL, se determinó para cada muestra basándose en la curva estándar. Los trabajadores de laboratorio fueron cegados al estado de casos y controles de cada muestra. La desviación estándar aceptable se fijó en 0,3 para el ciclo umbral (
C
t) y los valores de I
2 de correlación para cada curva estándar fue ≥0.98. Si el resultado estaba fuera del rango aceptable, entonces la carrera se repitió para la misma muestra. Para intra-ensayo y la variación inter-placa, se calcularon los coeficientes de variación (CV) para la relación /S T del ADN de referencia en el punto 5 ng. Y los CV intra e inter-placas fueron 4,6% y 8,9%, respectivamente.
El análisis estadístico
Las diferencias en la distribución de las características iniciales entre los casos y controles se compararon mediante la ji prueba cuadrado para las variables categóricas, y el estudiante de
t-test
para las variables continuas. RTL datos fueron transformados log-natural, de manera que estos datos fueron distribución aproximadamente normal. RTL se analizó como variable categórica sobre la base de los puntos de corte en la mediana, tercil, y el valor cuartil entre los controles. RUP y IC del 95% se calcularon utilizando modelos de regresión logística incondicional para estimar la asociación entre RTL y el riesgo de CCR. Al tratar el nivel de longitud de los telómeros como una variable continua, se calcularon las pruebas de tendencia. análisis ajustados incluyen variables como la edad, el sexo, el tabaquismo y consumo de alcohol. Se realizaron análisis estratificados para evaluar posibles interacciones entre los factores demográficos y RTL sobre el riesgo de CCR. El poder de nuestro tamaño de la muestra se calculó en 0,87 para detectar una tendencia en la disminución de las RUP con los cuartiles de RTL suponiendo un OR de 1,4 comparar los cuartiles de menor a mayor, en un alfa de 0,05. Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software SPSS 12.0 (SPSS, Inc., Chicago, III) y todos los
Los valores P
se probaron dos colas con un nivel significativo de 0,05.
Resultados
las características basales de los participantes del estudio se muestran en la Tabla 1. No hubo diferencias significativas en la distribución de la edad, el sexo y el índice de masa corporal (IMC) entre los casos y controles. La edad media [± desviación estándar (SD)] fue de 58,8 (± 11,8) años para los casos y 58,8 (± 11,4) años de edad para los controles (
P = 0,952
). Se observaron más fumadores y bebedores en los casos que en los controles (
P Hotel & lt; 0,001).
Se estimó la asociación entre RTL y el riesgo de CCR mediante análisis de regresión logística no condicional, por el tratamiento de reeducación por el trabajo como una variable categórica sobre la base de un valor de corte de la mediana, y la distribución tercil cuartil en los controles. Como se muestra en la Tabla 2, los individuos con RTL más corta por medio de corte tuvieron un aumento significativo del riesgo de CCR (OR ajustada = 1,27 IC del 95%: 1,05 a 1,55). Cuando los participantes se dividieron en 3 grupos de acuerdo a los valores terciles de RTL en los controles, se observó una relación significativa entre el límite más corto RTL y aumentamos el riesgo de CCR (OR por tercil = 1,13 IC del 95%: 1,00 a 1,28,
P
tendencia = 0,045). Cuando se utilizó la tercera (la más larga) tercil como grupo de referencia, la OR ajustada para el segundo y primer grupo eran (IC del 95%: 1.30 a 2.11) 1.66 y (IC del 95%: 1,03 a 1,69) 1,32, respectivamente. Del mismo modo, cuando los participantes se clasifican además en 4 grupos de acuerdo a los valores de los cuartiles de RTL en los controles, también se observó una relación significativa (OR por cuartil IC = 1,12, 95%: 1.3 a 1.23,
P
la tendencia = 0,012). Cuando se utilizó el cuarto (el más largo) cuartil como grupo de referencia, los ORs ajustadas por los terceros en segundo lugar, y primer cuartil, eran (IC del 95%: 1,32 a 2,38) 1,77 (IC del 95%: 1,54 a 2,74) 2,05, y (IC del 95%: 1,09 a 1,99) 1,47, respectivamente
se realizaron análisis estratificados para evaluar el potencial efecto modulador de cada variables del lenguaje principal.. Se encontró una asociación significativa entre más corto RTL y aumentamos el riesgo de CCR en las mujeres (OR = 1,72, IC del 95%: 1.28 a 2.31) y las personas menores de 60 años de edad (OR = 1,39, IC del 95%: 1,06 a 1,83), pero no en los hombres y los participantes mayores de 60 años de edad (Tabla 3). asociaciones significativas se observaron también en nunca fumadores (OR = 1,52, IC del 95%: 1,19 a 1,93) y nunca bebieron (OR = 1,40, IC del 95%: 1,12 a 1,75).
Discusión
en el presente estudio, se investigó la asociación entre la longitud de los telómeros en los PBL y el riesgo de CCR. Se encontró que el telómeros cortos se asoció significativamente con un mayor riesgo de CCR en población china Han. Los análisis más estratificadas revelaron que la asociación fue significativa en las mujeres, las personas menores de 60 años de edad, nunca fumadores y no bebedores.
resultados mixtos se han identificado a partir de los numerosos estudios que han investigado ampliamente la relación entre la longitud de los telómeros alterado y el riesgo de cáncer, y la asociación parece ser dependiente del tipo de cáncer [10], [19] - [23], [26] - [29]. Nuestro estudio actual, demostrando que la longitud de los telómeros cortos en PBLs se asoció con un mayor riesgo de CRC, es consistente con la mayoría de los informes anteriores, lo que se combinaron en dos meta-análisis [24], [42]. La primera [42] informó de un OR agrupado de (IC del 95%: 1,53 a 1,87) 1,69 para los cánceres del sistema digestivo. La segunda meta-análisis [24] informó de las RUP de cáncer agruparon para las personas con telómeros más cortos en comparación con los de la más larga de 1,16 (IC del 95%: 0.87-1.54) en estudios prospectivos y de 2,90 (IC del 95%: 1.75-4.80) en estudios retrospectivos.
Acerca de la relación entre la longitud de los telómeros de leucocitos y el riesgo de CCR, los resultados de estudios previos fueron contradictorios. Pooley y colegas [36] encontraron una fuerte asociación entre la longitud de los telómeros cortos y el riesgo de CCR en el estudio retrospectivo de los datos del estudio de casos y controles de cáncer colorrectal de búsqueda, pero no en el estudio prospectivo con datos de la cohorte EPIC-Norfolk. Otros dos estudios relativamente pequeños [35], [37] sobre la relación entre la longitud de los telómeros y el riesgo de CCR mostraron ninguna asociación. Ambos estudios fueron restringidos, respectivamente, a los hombres europeos y hembras de grandes cohortes (Estudio de Salud de la Mujer y el Estudio de Salud del Médico). Sin embargo, un gran estudio reciente [38] con muestras europeas, que se encuentra que los portadores del alelo común en un SNP cerca del TERC tenían telómeros significativamente más largos en los leucocitos y encontraron el mismo alelo para ser asociado con un mayor riesgo de CCR. Entre las mujeres chinas, Cui y sus colegas [39] encontraron una asociación en forma de U entre la longitud de los telómeros y el riesgo de CCR, lo que indica tanto los telómeros muy cortos y muy largos que se asocia con un mayor riesgo de CCR. Nuestro hallazgo es consistente con los resultados de un estudio retrospectivo Pooley y sus colegas '. En este estudio, no hemos encontrado la asociación en forma de U entre la longitud de los telómeros y el riesgo de CCR, ni entre las mujeres u hombres. Hay varias razones posibles pueden explicar estas discrepancias, por ejemplo, la población de estudio (factores de origen étnico, sexo, edad, estilo de vida), tamaño de la muestra, el diseño del estudio, la medición de la longitud de los telómeros y el método analítico utilizado. Pooley y sus colegas consideran que la diferencia observada longitud de los telómeros podría ser un efecto del tratamiento contra el cáncer y que era posible que telómero desgaste fue una respuesta a un aspecto particular de tratamiento o régimen de tratamiento. Sin embargo, en nuestro estudio los casos fueron diagnosticados recientemente sin quimioterapia o radioterapia previa. Por otra parte, los cambios en la longitud de los telómeros se pueden producir por vía sistémica durante el desarrollo de la enfermedad.
asociación significativa entre la longitud de los telómeros cortos y un mayor riesgo de CCR observada en nuestro estudio es biológicamente plausible. Varios experimentos y estudios genéticos apoyan la hipótesis de tal manera que telómero desgaste conduce a la manifestación y difusión de los tumores malignos [43]. A pesar de que los telómeros protegen plenamente funcionales del genoma, acortamiento de los telómeros causan inestabilidad cromosómica [5]. A través del equilibrio de la proliferación celular, la senescencia y la apoptosis, se consigue la longitud del telómero óptima [44]. En un modelo de ratón, la falta del componente ARN de telomerasa causó un marcado incremento en la frecuencia de aberración cromosómica y cáncer esporádico [45], especialmente en el caso de la inactivación simultánea del gen supresor de tumor
p53
[32]. Es razonable suponer que las células con telómeros críticamente corta duración pueden, en algunos casos reactivar la enzima telomerasa para eludir la senescencia celular y con ello promover la transformación maligna. Los linfocitos T regulan al alza
de TERT de la activación por estímulos inflamatorios que pudiera estar vinculada a la longitud de los telómeros cortos [46].
Algunas limitaciones de este estudio deben ser abordados. En primer lugar, el tamaño de la muestra de nuestro estudio para algunos análisis estratificados sigue siendo relativamente pequeño, lo que resulta en el poder estadístico relativamente insuficiente. En segundo lugar, aunque sólo se incluyeron los nuevos diagnósticos de los pacientes con CCR antes de cualquier tratamiento, lo que puede reducir la posible influencia del estado de la enfermedad y el tratamiento de la longitud de los telómeros, no pudimos conseguir totalmente sobre la limitación heredada de la "causalidad inversa" en un estudio de casos y controles retrospectivo . longitud En tercer lugar, los telómeros solamente se mide en leucocitos de sangre periférica y no en los tejidos tumorales colorrectales; Sin embargo, la longitud de los telómeros de leucocitos se ha demostrado que se correlaciona altamente con la de las células de otros tejidos [47] - [49]
En conclusión, este estudio sugiere que la longitud de los telómeros cortos en los PBL se asoció significativamente con un. aumento del riesgo de CCR en población china Han. Una validación adicional en grandes estudios prospectivos y la investigación de los mecanismos biológicos están garantizados.