Extracto
Antecedentes
La prevalencia de cáncer de pulmón en China será de más alta del mundo si se le permite procederá sin freno. Para desentrañar sus bases genéticas, tratamos de investigar la asociación de tres polimorfismos no sinónimos bien caracterizados en
XRCC1 gratis (Arg194Trp y Arg399Gln) y los genes
XRCC3 gratis (Thr241Met) con el riesgo de cáncer de pulmón en el noreste chino.
Metodología /Principales conclusiones
Este estudio fue basado en el diseño del hospital, que abarca 684 pacientes con cáncer de pulmón y 604 controles sin cáncer. La genotipificación se realizó a través de (reacciones de detección de ligasa) método de PCR-LDR. Los datos se analizaron por software de reducción de dimensionalidad multifactorial (MDR) lenguaje R y. análisis de un solo locus importancia identificado en las distribuciones de genotipo de polimorfismo Arg194Trp (P = 0,002) y Arg399Gln (P = 0,017), y en la distribución de los alelos de Thr241Met (P = 0,005). Los portadores de 399Gln /Gln genotipo otorgaron un 147% más de riesgo en relación con los no portadores (odds ratio (OR): 2,47; intervalo de confianza del 95% (IC del 95%): 1,48 a 4,13; P & lt; 0,001). Para Thr241Met, importancia persistió bajo alélica (OR = 1,63; IC del 95%: 1,14 a 2,33; p = 0,005), aditivos (OR = 1,64; IC del 95%: 1,16 a 2,32; p = 0,005) y dominante (OR = 1,67; IC del 95%: 1,17 a 2,38; p = 0,004) modelos. Sin embargo, combinaciones de alelos comunes fueron comparables en frecuencia entre pacientes y controles. En el análisis de la interacción, el mejor modelo global MDR incluido Arg399Gln y Thr241Met polimorfismos, con una precisión de la prueba máxima de 63.18% y una consistencia de validación cruzada máxima de 10 de los 10 (P = 0,0175).
Conclusiones
Nuestro estudio demostró significativamente una contribución independiente y sinérgica de
XRCC1
Arg399Gln y
XRCC3
polimorfismos Thr241Met a la susceptibilidad al cáncer de pulmón en el noreste de Chinese
Visto:. Guo S , Li X, Gao H, Li y, Song B, Niu W (2013) La relación entre la
XRCC1
y
XRCC3
polimorfismos genéticos e Riesgo de cáncer Pulmonar en el noreste de china. PLoS ONE 8 (2): e56213. doi: 10.1371 /journal.pone.0056213
Editor: Surinder K. Batra, Estados Unidos de América
Recibido: 11 Junio, 2012; Aceptado 10 de enero de 2013; Publicado: 8 Febrero 2013
Derechos de Autor © 2013 Guo 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 el Programa de Shanghai Rising Star (11QA1405500), y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (30900808). 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
se estima que china tendrá prevalencia más alta del mundo de cáncer de pulmón, con su tasa de mortalidad estima que superará un millón para el año 2025 si se permite que continúe sin freno [1]. El tabaquismo y la exposición a la radiación ionizante constituyen los incentivos comunes de cáncer de pulmón, y que también son considerados como factores desencadenantes de lesiones del ADN. Convergentes líneas de evidencia sugieren que el cáncer puede ser iniciado por el daño del ADN, que si no se repara, puede causar errores durante la síntesis de ADN. Por lo tanto, los individuos con una deficiencia hereditaria en la capacidad de reparación del ADN son a menudo el riesgo elevado de desarrollar cáncer [2]. La mayoría del daño de ADN puede ser eliminado por las enzimas de reparación del ADN, y la reparación de los mismos de rayos X complementario cruzado de proteína 1 y 3 (XRCC1 y XRCC3) se enumeran como dos candidatos prometedores.
Tanto los datos biológicos y bioquímicos indican una directa papel de XRCC1 y XRCC3 en la reparación del ADN. Específicamente, XRCC1 puede estimular la quinasa de ADN en extremos del ADN dañado, y de este modo acelerar la reacción global de reparación [3]. En fibroblastos humanos, XRCC1, que interactúan con ADN ligasa III, fue encontrado para localizar con componentes de reparación por escisión de nucleótidos [4]. En contraste, la función XRCC3 no se limitó a iniciar la recombinación homóloga, sino que se extendió a las etapas posteriores de la formación y de la resolución de los intermedios, posiblemente mediante la estabilización de ADN heterodúplex [2]. A pesar de la fuerte fundamento biológico para la participación de XRCC1 y XRCC3 en la reparación del ADN o la estabilización, los recientes hallazgos de los estudios de asociación de genoma en el cáncer de pulmón no pudieron detectar ninguna señal positiva en o que flanquean sus genes codificantes. Aunque el enfoque de genes candidatos, que se ocupa de los genes pre-especificados que se cree que participar fisiopatología de la enfermedad, no puede sustituir el enfoque de todo el genoma, es una estrategia alternativa importante para desentrañar las bases genéticas de enfermedades complejas [5].
en este estudio, se trató de investigar la asociación de tres polimorfismos no sinónimos bien caracterizados en
XRCC1 gratis (rs1799782:Arg194Trp y rs25487:Arg399Gln) y
XRCC3
genes (rs861539:Thr241Met) con el riesgo de cáncer de pulmón en una población china noreste.
Métodos
estudio de la población
Este estudio se basa-hospital en el diseño e incluyó un total de 1286 participantes de origen chino como se informó anteriormente [6], [7]. En detalle, todos los sujetos fueron reclutados de tres hospitales en la ciudad de Harbin, provincia de Heilongjiang, y eran residentes locales de Han descenso. Todos los participantes eran fueron sometidos a la tomografía computarizada (TC) o tomografía computarizada o una mayor emisión de positrones computarizada (PET) -CT escanear, lo cual fue confirmado por los médicos clínicos de la medicina respiratoria. Los que eran susceptibles al cáncer de pulmón fueron confirmados más patológicamente por biopsia, y aquellos con TC normal o la TC o PET-TC resultados fueron tratados como controles sin cáncer en este estudio. El cáncer de pulmón se clasifica clínicamente en cáncer de células escamosas, el adenocarcinoma y el carcinoma microcítico
El grupo de cáncer de pulmón implicados 684 pacientes esporádicos edad 57,24 (desviación estándar: 9,84). años. El resto de participantes (n = 602) formados (56,8) (9,95 años) de la misma edad sin cáncer. Este estudio tuvo protocolos aprobados por el Comité de Ética de la Universidad Médica de Harbin, y se llevó a cabo de acuerdo con la Declaración de Principios de Helsinki. Todos los participantes firmaron el consentimiento informado por escrito.
Características demográficas
Al inicio del estudio, la edad y el género se registran de acuerdo con un cuestionario de diseño propio. Mientras tanto, el estado de consumo de cigarrillos y beber alcohol también se definió. El tabaquismo se clasifica como nunca, nunca o corriente de fumar (al menos un cigarrillo al día). Potable se clasificó como nunca, nunca o beber actual. Aquí, la bebida actual se refiere al consumo de al menos una bebida alcohólica en los últimos 30 días.
determinación del genotipo
2 ml de sangre venosa se tomó de cada participante y se extrajo ADN genómico a partir de sangre blanca TIANamp células utilizando ADN Blood Kit (Tiangen Biotect (Beijing) Co., china). Los genotipos de los polimorfismos examinados se determinaron utilizando el método PCR-LDR (cadena de la polimerasa reacciones de detección de reacción-ligasa) por el sistema ABI 9600 (Applied Biosystems, EE.UU.) [8]. parámetros de amplificación fueron 94 ° C durante 2 min, 35 ciclos de 94 ° C durante 15 s, 60 ° C durante 15 s, 72 ° C durante 30 s, y una etapa de extensión final a 72 ° C durante 5 min. Dos sondas específicas y una sonda común fueron sintetizados para cada polimorfismo. La sonda común se marcó en el extremo 3 'con 6-carboxi-fluoresceína y fosforilada en el extremo 5'. Las condiciones de reacción de LDR siguieron 94 ° C durante 2 min, 20 ciclos de 94 ° C durante 30 s y 60 ° C durante 3 min. Después de la reacción, productos de reacción de 1 l LDR se mezclaron con 1 l ROX referencia pasiva y 1 l de tampón de carga, y luego desnaturalizados a 95 ° C durante 3 min, y se enfrió rápidamente en agua hielo. Los productos fluorescentes de LDR se diferenciaron usando secuenciador ABI 377 (Applied Biosystems, EE.UU.).
El análisis estadístico
Entre el grupo de las comparaciones se hicieron usando la prueba t no pareada para las variables continuas y χ
2 para las variables categóricas. Hardy-Weinberg se comprobó en una tabla de contingencia de las distribuciones genotípicas observadas-contra-predicho por χ
2 o la prueba exacta de Fisher. análisis de regresión logística se adoptó bajo los supuestos de alélica, aditivo, modelos dominantes y recesivos de la herencia, respectivamente. La significación estadística se declaró en P & lt;.
0,05
Las frecuencias de las combinaciones de alelos fueron estimados por el programa haplo.em, y odds ratio (OR) y el intervalo de confianza del 95% (IC) se calcularon mediante haplo.cc y Haplo. GLM programas de acuerdo con un modelo lineal generalizado [9]. El haplo.em, haplo.cc y haplo.glm se llevaron a cabo utilizando el software haplo.stats (versión 1.4.0) desarrollado por el lenguaje R (http://www.r-project.org/). potencia del estudio se calculó utilizando PS (energía y los cálculos tamaño de la muestra) software (versión 3.0).
Análisis de la interacción de los polimorfismos estudiados se llevó a cabo en la reducción de dimensionalidad multifactorial software de código abierto (MDR) (versión 2.0 ) (www.epistasis.org) [10], [11]. Todas las posibles combinaciones de uno a tres polimorfismos se construyeron utilizando MDR inducción constructiva. Un clasificador de Bayes en el contexto de 10 veces la validación cruzada se utilizó para estimar la exactitud de las pruebas de cada mejor modelo. Una sola mejor modelo tenía las pruebas de exactitud máxima y la consistencia de validación cruzada, que mide el número de veces de las 10 divisiones de los datos que se ha encontrado el mejor modelo. La significación estadística se evaluó utilizando una prueba de permutación de 1000 veces para comparar precisiones pruebas observadas con las esperadas bajo la hipótesis nula de asociación nula. pruebas de permutación corrige para múltiples pruebas, repitiendo todo el análisis en 1000 conjuntos de datos que son consistentes con la hipótesis nula.
Resultados
Las características basales
Los pacientes y los controles compartían similares distribuciones de edad (P = 0,776). El sexo masculino fue significativamente mayor en los pacientes que en los controles (p = 0,013), por lo que fue la prevalencia de tabaquismo actual (P & lt; 0,005) o beber (P & lt; 0,005). Entre los pacientes de cáncer de pulmón, los que tienen adenocarcinoma, cáncer de células escamosas, cáncer de células pequeñas y cáncer de pulmón no especificado representaron el 37,54%, 32,26%, 20,83% y 9,38%, respectivamente. Las características basales de la población de estudio se describen en la Tabla 1.
Single-locus análisis
Las distribuciones genotípicas de tres polimorfismos examinados cumplieron con Hardy-Weinberg en los pacientes y controles ( P & gt; 0,05). Como se muestra en la Tabla 2, no hubo diferencias significativas en las distribuciones de genotipo de Arg194Trp (P = 0,002) y Arg399Gln (P = 0,017), y en las distribuciones alélicas de Thr241Met (P = 0,005). Sobre la base de cálculo de la potencia, el presente estudio de 684 pacientes y 602 controles tenía un 80,2% de potencia para detectar una asociación alélica significativa para Arg399Gln.
En el marco del modelo recesivo, los portadores del genotipo 399Gln /Gln tenían un 147% aumento del riesgo de cáncer de pulmón en relación con aquellos con 399Arg alelo (CI 95%: 1,48 a 4,13; P & lt; 0,001). Dada la escasez relativa de los homocigotos 241Met /Met, a excepción del modelo recesivo, se alcanzó significación bajo alélica (OR = 1,63; IC del 95%: 1,14 a 2,33; p = 0,005), aditivos (OR = 1,64; IC del 95%: 1,16 IC del 95%: -2,32; p = 0,005) y dominante (OR = 1,67:. 1,17 a 2,38; p = 0,004) modelos
el alelo análisis combinación
para aumentar el poder estadístico para detectar una asociación de la firma, se consideró que las combinaciones de alelos de tres polimorfismos examinados en este estudio (Tabla 3). En general, las frecuencias de la combinación alelo más común Arg-Arg-Thr (en orden de Arg194Trp, Arg399Gln, y Thr241Met) fueron similares entre los pacientes y los controles (simulado P = 0,145), mientras que la de la combinación de alelos de baja penetrancia Arg-Gln Met difieren significativamente (P = 0,001 simulado) con poder estadístico 87,1% para detectar esta diferencia. No hubo significación estadística para combinaciones de alelos comunes en la predicción del riesgo de cáncer de pulmón.
Interacción análisis
Un análisis exhaustivo MDR sobre la posible interacción de tres polimorfismos examinados se resume en la Tabla 4 . Cada mejor modelo fue acompañada con la precisión de la prueba, la consistencia y validación cruzada nivel significativo determinados por pruebas de permutación. El mejor modelo global MDR incluido
XRCC1
Arg399Gln gen y
XRCC3 polimorfismos Thr241Met
de genes, lo que reforzó los resultados significativos de nuestro análisis de un solo locus. Este modelo tenía una precisión de la prueba máxima de 63.18% y una consistencia de validación cruzada máxima de 10 sobre 10. Este modelo fue significativo en el nivel de 0,0175.
Discusión
En este estudio, hemos tratado de investigar la asociación de tres polimorfismos no sinónimos bien caracterizados en
XRCC1 Opiniones y
XRCC3
genes con cáncer de pulmón en el noreste de china. El principal hallazgo fue
XRCC1
gen Arg399Gln y
XRCC3
gen Thr241Met per se fueron importantes contribuyentes a cáncer de pulmón. A pesar de todas las combinaciones de alelos comunes de los polimorfismos estudiados eran comparables en frecuencia entre los pacientes y los controles, se observó potencial efecto sinérgico entre estos dos genes, que refuerzan los resultados significativos de nuestro análisis de un solo locus. A lo mejor de nuestro conocimiento, este estudio representa la primera para investigar el impacto interactiva de
XRCC1
y
XRCC3
genes en la susceptibilidad al cáncer de pulmón.
Aunque el enfoque del gen candidato no puede sustituir el estudio de asociación de todo el genoma para desentrañar las bases genéticas de la enfermedad compleja, es una estrategia alternativa importante, sobre todo en el contexto de los tamaños adecuados de ejemplo, las poblaciones homogéneas étnicos y relevancia biológica sólida de los genes en cuestión. Se ha propuesto que para generar datos robustos se requiere un tamaño de muestra grande que participaron más de 1000 sujetos en cada grupo [12]. A pesar de que sólo los 684 pacientes y 602 controles se inscribieron en este estudio, dado amplia divergencia en las distribuciones genéticos, un cálculo del poder priori sugerido que este estudio tenía un poder más de 80% para detectar los locus del tamaño del efecto realista. Por otra parte, nuestros participantes en el estudio eran étnicamente homogénea, y eran residentes locales de la ciudad de Harbin, donde la prevalencia de cáncer de pulmón es relativamente alta probablemente debido a la contaminación del aire interior de las estufas de carbón como combustible sin ventilación [13]. Además, los genotipos de los polimorfismos estudiados satisfechos de Hardy-Weinberg en los pacientes y controles, lo que sugiere que los resultados son poco probable que sea sesgada por los errores de genotipado o estratificación de la población. Por otra parte, la selección de
XRCC1
y
XRCC3
genes se basó en una fuerte evidencia biológica, genética y clínica [2] - [4], [14] - [16], y para mejorar la probabilidad de identificar los alelos causantes de enfermedades, los polimorfismos no sinónimos se prefiere a aquellos propensos a tener consecuencias deletéreas funcionalmente.
Por el momento, varios metaanálisis han resumido la predisposición de
XRCC1
y
XRCC3
polimorfismos genéticos en el cáncer de pulmón [17] - [20]. En general, no hay asociaciones significativas se dieron a conocer entre todos los polimorfismos examinados y el cáncer de pulmón bajo todos los modelos genéticos, con la excepción de contraste de 194Arg /Trp con 194Arg /Arg, que produjo una acción de protección notablemente [19]. En contraste con los presentes resultados de un solo locus, había un 2,47 veces mayor probabilidad de que los portadores de 399Gln /Gln genotipo pueden desarrollar cáncer de pulmón en relación con los no portadores. Por otra parte, Thr241Met alelo mutante o genotipo se sobrerrepresentados significativamente en los pacientes, lo que sugiere un papel potencial de
XRCC3
gen en la carcinogénesis pulmonar. Por otra parte, más allá de la importancia potencial de los marcadores genéticos individuales, análisis de interacción refuerza los resultados de nuestro análisis de un solo locus mediante la identificación de un posible efecto sinérgico entre los
XRCC1 Opiniones y
XRCC3
genes. Dado que el mecanismo patofisiológico subyacente tales interacción es aún desconocido, especular que estos dos genes podrían interactuar entre sí para desempeñar un papel en la carcinogénesis pulmonar. Sin embargo, teniendo en cuenta los muestreos limitados involucrados, nuestros resultados deben ser interpretados con precaución. Debido a la complejidad de las interacciones entre genes, estos resultados deben ser probados más en diferentes razas. Por lo tanto, los datos de genotipado de
XRCC1
y
XRCC3
genes, que incorporan las estrategias de análisis de haplotipos y la sinergia que facilitaría la identificación de individuos con alto riesgo de desarrollar cáncer de pulmón en el cribado clínico futuro.
Algunas limitaciones deben ser reconocidos en la interpretación de los resultados. En primer lugar, el diseño de la sección transversal de este estudio puede impedir que los comentarios sobre la causalidad, y un sesgo de supervivencia no podía excluirse. En segundo lugar, sólo nos centramos en tres polimorfismos en XRCC1
Opiniones y
XRCC3
genes y pero no cubren todo las secuencias genómicas de los genes, y por lo tanto es posible que bajo-evaluar los efectos de otros marcadores genéticos , tercer lugar, los datos sobre los niveles plasmáticos XRCC1 y XRCC3 o tejidos no están disponibles, lo que nos incapacita para la comparación de sus niveles en todos los genotipos. En cuarto lugar, el tamaño de la muestra de este estudio no era lo suficientemente grande (n = 1286) para extraer una conclusión firme, de tal manera que nuestros resultados deben ser validados en una población independiente de China y de otras etnias. Por lo tanto, no podemos saltar a una conclusión hasta que se realice una nueva confirmación de nuestros resultados.
En conjunto, nuestro estudio demostró significativamente una contribución independiente y sinérgica de
XRCC1
gen Arg399Gln y
XRCC3
Thr241Met polimorfismos de genes de susceptibilidad a cáncer de pulmón en el noreste de china. Por razones prácticas, esperamos que este estudio establecerá los datos de fondo para nuevas investigaciones sobre los mecanismos de
XRCC1
y
XRCC3
genes y el desarrollo de cáncer de pulmón.