Extracto
Antecedentes
epidemiológicos y genealógicas que regulan los estudios sugieren que los resultados de cáncer de pulmón de los efectos combinados de la edad, el tabaquismo, deterioro de la función pulmonar y los factores genéticos. En un estudio de asociación de casos y controles de los fumadores sanos y los casos de cáncer de pulmón, se identificaron marcadores genéticos asociados, ya sea con la susceptibilidad o la protección al cáncer de pulmón.
Metodología /Principales conclusiones
Se seleccionaron 157 candidatos de un solo nucleótido polimorfismos (SNP) en una cohorte de descubrimiento de 439 sujetos (200 controles y 239 casos de cáncer de pulmón) y 30 identificados SNPs asociados con cualquiera de los fumadores sanos (de protección) o cáncer de pulmón fenotipo (susceptibilidad). Después de genotipificación de este 30 panel de SNP en una cohorte de validación de 491 sujetos (248 controles y 207 cánceres de pulmón) y, utilizando los mismos genotipos de protección y de susceptibilidad de nuestra cohorte descubrimiento, se seleccionó un panel de 20 SNP basado en la replicación de las asociaciones de SNP en la validación cohorte. Tras los análisis de regresión logística multivariante, incluyendo los SNPs seleccionados de carreras 1 y 2, encontramos la edad y los antecedentes familiares de cáncer de pulmón para ser significativa e independientemente asociados con el cáncer de pulmón. puntuaciones numéricas fueron asignados tanto a los datos demográficos y SNP, y se combinan para formar un sencillo algoritmo de riesgo.
Conclusiones /Importancia
se encontraron diferencias significativas en la distribución de la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón entre los controles normales y los casos de cáncer de pulmón, que se mantuvieron después de considerar las diferencias en la función pulmonar. Validación en otras cohortes de casos y controles y prospectivos están en marcha para definir aún más el potencial utilidad clínica de este modelo
Visto:. RP joven, RJ Hopkins, heno BA, Epton MJ, Mills GD, Negro PN, et al . (2009) La susceptibilidad del cáncer de pulmón modelo basado en la edad, antecedentes familiares y variantes genéticas. PLoS ONE 4 (4): e5302. doi: 10.1371 /journal.pone.0005302
Editor: Iris Schrijver, Universidad de Stanford, Estados Unidos de América
Recibido: 13 Noviembre 2008; Aceptado: March 19, 2009; Publicado: 23 Abril 2009
Derechos de Autor © 2009 Young 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 estudio fue parcialmente financiado por el Consejo de Investigación en Salud de Nueva Zelanda (Grant 9101-3602829), el Auckland Fundación de Investigación médica de Nueva Zelanda y la Universidad de Auckland (Fondo de Investigación del personal), Nueva Zelanda. Este estudio fue también parte financiado por Synergenz BioSciences a través de la Universidad de Auckland. 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:. Dr. Robert Young es un asesor científico Synergenz BioSciences que tiene, a través de la Universidad de Auckland, ayudado a patrocinar este estudio.
Introducción
Mientras que el 90% de las personas con cáncer de pulmón tienen una historia de tabaquismo, sólo el 10-15% de los fumadores crónicos desarrollan cáncer de pulmón factores, además de lo que sugiere la exposición de fumar son relevantes [1]. La edad, la exposición al tabaquismo, deterioro de la función pulmonar y la historia familiar han sido identificados como factores de riesgo independientes para el cáncer de pulmón [2]. Los factores genéticos también han demostrado desempeñar un papel en la determinación de la susceptibilidad a cáncer de pulmón [3]. Estos factores genéticos se cree que confieren una susceptibilidad inherente (respuesta exagerada o mala adaptación) a la inflamación crónica de fumar cigarrillos [4], [5]. De acuerdo con muchos modelos de cáncer, este estímulo inflamatorio en los pulmones resultados en la remodelación de tejidos, el daño del ADN y el control del ciclo celular alterada [3] - [5]. Este tejido resultados de remodelación en la función pulmonar (es decir, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica o EPOC) que, a pesar de que afecta a la minoría de los fumadores [6], está presente en el 50% o más de los casos de cáncer de pulmón [7] y reconocido como uno de los más importantes marcadores de riesgo de cáncer de pulmón [8].
la predisposición genética al cáncer de pulmón es probable que sea tanto poligénica y heterogéneo, conferida por una combinación variable de polimorfismos relativamente comunes con baja penetrancia y tamaños modestos efectos [9], [10]. Por otra parte, es probable que las interacciones con el tabaco de genes importantes subyacen en el cáncer de pulmón [11] como se ve en otros tipos de cáncer relacionados con el tabaquismo (por ejemplo, la vejiga y el estómago). Las variantes genéticas asociadas tanto con la EPOC y el cáncer de pulmón se han identificado, más recientemente, el cromosoma 15q25 gen locus [12], [13]. Por lo tanto, para evitar la posible confusión que sugieren que es importante para medir la función pulmonar de los participantes de los estudios de casos y controles de cáncer de pulmón [13]. Por ambas razones epidemiológicas y bioestadísticas, detección espirométrica de los controles expuestos comparativamente aumentará la potencia del estudio para identificar las variantes genéticas relevantes (distinguiendo baja de las personas de alto riesgo) en comparación con los estudios en los que el grupo de control no está apantallado [14].
es bien sabido que los factores de riesgo no genéticos, como la edad, antecedentes de enfermedad pulmonar y la historia de tabaquismo son muy importantes y se pueden combinar para desarrollar instrumentos basados en el riesgo de susceptibilidad al cáncer de pulmón, como la herramienta de evaluación del cáncer de pulmón desarrollado por Bach ( www.mskcc.org) [15]. Recientemente, el genotipo de datos de SNPs de susceptibilidad al cáncer de próstata previamente implicados se combinaron con antecedentes familiares para derivar estimaciones de riesgo para el cáncer de próstata [16]. En este último estudio, los controles fueron seleccionados utilizando antígeno específico de la próstata y sólo aquellos con niveles normales fueron reclutados como controles. Este enfoque minimiza los errores de clasificación de los controles (es decir, los hombres con cáncer de próstata sin diagnosticar o con alto riesgo de cáncer de próstata). Hemos utilizado un enfoque similar en el diseño de nuestro estudio de casos y controles y análisis, y mostrar variantes cómo genéticas previamente que muestran pequeños efectos sobre el riesgo de cáncer de pulmón se pueden combinar en un algoritmo con otros factores de riesgo conocidos para derivar un modelo de riesgo para el cáncer de pulmón.
Métodos
Población de estudio
Este estudio fue un diseño de casos y controles realizado en dos etapas en 3 centros siguiendo el mismo protocolo de contratación. los casos de cáncer de pulmón de ascendencia caucásica (los 4 abuelos de origen caucásico) se identificaron a través de clínicas de hospitales entre 2004 y 2007 de la siguiente manera: & gt; 40 años de edad, antecedentes de tabaquismo (mínimo 15 paquetes al año), diagnóstico confirmado de histológica o citológica jardines y limitada a la adenocarcinoma 4 histológico siguiente subtypes-, cáncer de células escamosas, cáncer de células pequeñas y cáncer de células no pequeñas (generalmente de células grandes o subtipos broncoalveolar). El intervalo de tiempo medio entre el diagnóstico y el reclutamiento fue de 3 meses. los casos de cáncer de pulmón se sometieron a la extracción de sangre para la extracción de ADN, un cuestionario administrado investigador y espirometría utilizando un espirómetro portátil (Easy-One ™, ndd Medizintechnik AG, Suiza) después de la American Thoracic Society (ATS) criterios. Para los casos de cáncer de pulmón que ya se habían sometido a la cirugía, la función pulmonar preoperatoria realizada por el laboratorio del hospital (utilizando criterios de la ATS) se obtuvo de los registros médicos.
Control de los sujetos fueron reclutados de las mismas comunidades que los casos de la siguiente manera: ascendencia caucásica (como se define anteriormente), con edades de 45-80 años de edad y tenía un pasado o historia actual de fumar de un mínimo de 15 paquetes al año. Los controles eran voluntarios que cumplieron con los criterios anteriores y fueron identificadas mediante un correo electrónico a cabo la comunidad o al asistir a clubes sociales basados en la comunidad. Todos los controles de fumar una muestra sanguínea, la espirometría y el mismo cuestionario administrado investigador dado a los casos de cáncer de pulmón. los fumadores de control reclutados de la comunidad de que se encontró que tenían EPOC, basado en el cribado espirometría (FEV1 /FVC & lt; 70% y FEV1% predijeron & lt; 80%), se analizaron por separado. Todos los temas siempre su consentimiento informado por escrito. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética Multi-Región, Wellington, Nueva Zelanda (AKX /03/08/207). El cuestionario (modificado a partir del cuestionario respiratorio ATS) incluye datos sobre las variables demográficas como la edad, el género, la historia clínica, antecedentes familiares de enfermedad pulmonar, la exposición al tabaco activo y pasivo y las exposiciones ocupacionales aero-contaminantes.
Selección y se seleccionó el genotipado de polimorfismos de nucleótido único
Tras revisión de la literatura, los polimorfismos previamente implicados en cualquiera de EPOC o cáncer de pulmón con los atributos siguientes: (a) los polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) en genes que codifican proteínas en las vías del ciclo celular el control, la respuesta oxidante, la apoptosis y la inflamación de las vías respiratorias y (b) los SNP que se sabe que tienen efectos tanto funcionales en ensayos in vitro, o no eran sinónimos o en las regiones reguladoras. En una cohorte de descubrimiento de 439 fumadores (pista 1 reclutados durante los años 2003-2005: 239 casos de cáncer de pulmón y 200 fumadores de control), fueron seleccionados 157 SNPs candidatos (ver datos complementarios S1) y aquellos en los que la diferencia en las frecuencias genotípicas entre los casos y controles (utilizando modelo recesivo o co-dominante) superó una diferencia de magnitud 20% y el valor de P & lt; 0.20 fueron identificados como formando parte de nuestro modelo de enfoque [17]. SNPs con tarifas de llamadas & lt; 95% después de volver a probar, no se incluyeron en el análisis adicional. SNPs se asigna como "protectora" o susceptibles cuando los homocigotos y /o genotipo heterocigoto para el alelo o bien se encuentran en exceso en los fumadores de control o los casos de cáncer de pulmón, respectivamente (en un modelo recesivo o co-dominante).
Genotipado
ADN genómico fue extraído de muestras de sangre entera usando métodos basados en sal estándar. ADN genómico purificado se dividió en partes alícuotas (10 ng /ul concentración) en placas de 96 pocillos y se genotipo en un sistema Sequenom ™ (Sequenom ™ Autoflex Espectrómetro de Masas y Samsung de 24 pines nanodispenser) por la Australian Genome Research Facility (www.agrf.com.au) usando secuencias diseñadas en casa (disponibles a petición) y recomendados de amplificación y separación métodos (IPLEX ™, www.sequenom.com) [16].
a partir de los 157 SNPs candidatos seleccionados en nuestra cohorte de descubrimiento (ver datos complementarios S1), 30 SNPs se reunió con los criterios anteriores en ejecución 1. Estos 30 SNPs se genotipo en una segunda cohorte de validación de 491 fumadores (run 2 reclutadas durante los años 2006-2007: 207 casos de cáncer de pulmón y 284 fumadores de control) reclutados en la misma camino. Para todos los ensayos de SNP, de nuevo se requiere un mínimo de la tasa de llamada 95%. Esta segunda cohorte de casos de cáncer de pulmón y los fumadores sanos de control fueron comparables a los primeros grupos en lo que respecta a los factores demográficos y las características del cáncer de pulmón (datos no publicados). Sobre la base de la replicación independiente de las asociaciones (análisis univariado con valores similares O y P) en la serie 2 como se observa en la serie 1 (es decir. La coherencia, la dirección y la importancia de la asociación), un panel final de los 20 SNPs más discriminatorios (12 susceptibilidad SNPs y se seleccionó 8 SNPs de protección del panel de prueba de 30) (véanse los datos suplementarios S1).
Algoritmo
la asignación de un protector o susceptibles SNP genotipo /s se hizo a partir de la cohorte de prueba (datos de gestión 1) y se aplicó estrictamente a los datos de la corrida 2. para cada sujeto, se le asignó un valor numérico de -1 por cada uno de los genotipos protectores presentes entre los SNPs de protección y 1 para cada uno de los genotipos susceptibles presentes. Cuando un individuo no tenía ni el genotipo de protección o de susceptibilidad para que SNP el marcador era 0 (es decir. No contribuyó a la puntuación genética). Este enfoque es coherente con un estudio recientemente publicado en el cáncer de próstata [16]. Ponderación la presencia de genotipos susceptibles de protección o específicos de acuerdo a sus odds ratios individuales (o de regresión univariantes o punto estimaciones de regresión multivariante) no mejoró significativamente el rendimiento discriminatorio de la puntuación de SNP en bruto (datos no publicados).
pulmón susceptibilidad al cáncer de puntuación
Uso de logística multivariante y el análisis de regresión por pasos de ejecución 1, los SNPs se examinaron junto con los factores no genéticos relevantes que identifican la edad y los antecedentes familiares de cáncer de pulmón como contribuyentes significativos a la susceptibilidad al cáncer de pulmón. En concordancia con otros estudios de casos y controles, EPOC diagnosticada previamente y el sexo femenino en nuestro estudio también se asociaron con un mayor riesgo de cáncer de pulmón (p & lt; 0,001 y p & lt; 0,01, respectivamente). No se incluyeron género en el modelo de riesgo final como su importancia en los estudios prospectivos se carece [18]. No se incluyeron en el modelo de la EPOC, ya que era la base de la selección de los controles. Con base en el análisis multivariante en la serie 1, se asignó una puntuación según la edad y los antecedentes familiares y probado en ejecución 1 y 2 ejecuta por separado en un análisis de la curva operador receptor (ROC, ver los resultados de abajo). Estas dos variables se han identificado en otras herramientas de evaluación de riesgos para la susceptibilidad al cáncer de pulmón [15] y ha mejorado el poder discriminatorio de los datos de puntuación SNP solos. Como la exposición fumar (pack años) era un criterio de selección para este estudio y comparables entre los casos y controles, no fue sorprendente encontrar que contribuyó poco a este sistema de puntuación derivada de nuestras cohortes. La puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón para los casos de cáncer de pulmón combinados y controles (n = 930) se representó con (a) la frecuencia de cáncer de pulmón, y (b) el riesgo absoluto flotante (equivalente odds ratio a) a través del fumador /ex combinada -smoker cohorte [19], [20].
el análisis estadístico
características de los pacientes en los casos y controles se compararon mediante la prueba t no pareada para las variables continuas y la prueba de chi-cuadrado para las variables categóricas . Genotipo y frecuencias de los alelos se comprobaron para cada SNP de Hardy Weinberg (HWE). la población mezcla fue excluido por el análisis de la estructura de la población en los datos de genotipificación de SNP 40 no relacionadas [21]. Las distorsiones en las frecuencias de genotipos fueron identificados entre los casos y controles utilizando 2 por 3 tablas de contingencia. Genotipo datos de panel (20 SNP) y las variables no genéticos más relevantes se combinaron en forma escalonada para evaluar sus efectos combinados en discriminar bajo y alto riesgo (odds ratio y por la República de China) por quintiles de puntuación. La distribución de frecuencias de la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón se comparó optimizado en todos los casos y los controles. Se
Resultados
Las variables demográficas y genotipado
Características de los fumadores sanos de control, y el cáncer de pulmón es posible utilidad clínica como herramienta de riesgo se evaluó mediante el análisis de curvas ROC,. casos se resumen en la Tabla 1. Los 446 casos de cáncer de pulmón (ejecutan 1 = 239 y se ejecutan 2 = 207) eran comparables a una serie recientemente publicado [22]. Teniendo en cuenta la pequeña diferencia de edad, los 482 fumadores sanos de control (pista 1 = 200 ejecución 2 = 282) fueron expuestos comparativamente con respecto al consumo de tabaco y otros contaminantes aeronáuticos. La menor frecuencia de fumadores actuales en el grupo de cáncer de pulmón probablemente refleja la coexistencia de la EPOC (tasas de abandono mayores), mientras que la mayor duración de fumar en los casos de cáncer de pulmón refleja su edad avanzada. En un gen por fumar modelo de interacción de este tipo, las diferencias en la exposición de fumar son más propensos a oscurecer efectos (sesgo a la nula) que generar efectos. Consistente con los hallazgos de otros, la cohorte de cáncer de pulmón tenían tasas más altas de una historia familiar de cáncer de pulmón (19% vs 9%) y de la historia de la EPOC (29% vs 5%). Este último (5%) más probablemente refleja un diagnóstico clínico de la EPOC, en base a los síntomas, pero no la espirometría, en los fumadores con asma y /o bronquitis crónica. Como era de esperar, la función pulmonar fue peor en la cohorte de cáncer de pulmón en comparación con los controles de fumadores sanos. Examen de la función pulmonar en los casos de cáncer de pulmón (realizada dentro de los 3 meses del diagnóstico, en ausencia de los derrames pleurales y antes de la cirugía) nos permite poner a prueba la confusión por la EPOC (ver más abajo).
Based sobre la replicación de asociación en la serie 1 y de forma independiente en la operación 2, se seleccionaron los 20 SNPs asociados más consistente. Los genotipos observados para los 20 SNPs en este estudio se encontraban en equilibrio de Hardy-Weinberg (ver Tabla 2) excluyendo así genotipo error significativo. Las frecuencias genotípicas para los controles fueron comparables a los del Proyecto Internacional HapMap (www.hapmap.org). El desarrollo de la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón se describe en los métodos anteriores y un resumen del análisis univariado 20 SNP panel se presenta en la Tabla 3. A pesar de que 6 de los 20 SNPs no llegan a los niveles tradicionales de importancia que se han incluido en el panel porque (a) en los estudios anteriores que han demostrado tener efectos funcionales (B) que se han asociado previamente con COPD y /o cáncer de pulmón (véase la discusión), (c) en combinación hacen una contribución al rendimiento de la susceptibilidad anotar (AUC para el modelo que incluye sólo el 14 SNPs significativa P £ 0,05, véase más adelante), y (d) su inclusión permite la heterogeneidad genética que sale en los estudios de control de casos de cáncer de pulmón.
modelo de riesgo de desarrollo
En un análisis de regresión logística multivariante que incluía los SNPs seleccionado (de forma individual), la edad (& gt; 60 años), antecedentes familiares de cáncer de pulmón (de primer grado), el género y la historia de la EPOC se encontró que se asocia de forma independiente con la susceptibilidad al cáncer de pulmón en la serie 1, 2 y ejecutar combinado. Para el conjunto de datos combinados, o para la susceptibilidad y SNPs de protección oscilaron entre 1.1 a 3.2 y 0,20 hasta 0,80, respectivamente (la puntuación combinada SNP se asoció de forma independiente con el cáncer de pulmón, P & lt; 0,001). El OR para la edad & gt; 60 años y antecedentes familiares de cáncer de pulmón eran 3.5 (2.5 a 4.9, p & lt; 0,001) y 2,5 (1,6-4,0, p & lt; 0,001), respectivamente (AUC totales = 0,75, donde se incluyeron los SNP de forma individual mientras que el ajuste para el variables no genéticos). Basado en estos hallazgos, y los de los estudios publicados previamente [3], [6], [7], que asigna puntuaciones a las variables no genéticos de la siguiente manera; +4 Se cuida a niños & gt; 60 años de edad y 3 para las personas con antecedentes familiares de cáncer de pulmón. Este enfoque es coherente con las puntuaciones de riesgo existentes [15], [16] y coloca los datos de SNP en el contexto clínico adecuado [15]. El género y la EPOC diagnosticados no se incluyeron en este modelo de riesgo por las razones descritas anteriormente.
Modelo rendimiento
En el modelo combinado de 20 SNP, el marcador de susceptibilidad al cáncer de pulmón se comparó con la frecuencia de cáncer de pulmón y una relación lineal se encuentra a través de la susceptibilidad de cáncer de pulmón puntuaciones ≤1 a 8+ con frecuencia el cáncer de pulmón que abarca 18% a 81% (figura 1a). La magnitud de este efecto también se examinó utilizando el riesgo absoluto flotante [19], [20] representa en una escala logarítmica (equivalente a una razón de posibilidades, OR), que hace referencia al grupo de frecuencia más baja como OR = 1 (grupo de referencia, de pulmón el marcador del cáncer ≤1) y compara cada puntuación de cáncer de pulmón en relación con el grupo de referencia (Figura 1b). El o distribuido 1-19,1 a través de las puntuaciones de cáncer de pulmón cuando los sujetos se agruparon aproximadamente como quintiles (p & lt; 0,001). La puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón para los casos de cáncer de pulmón y controles muestra una distribución bimodal en la distribución de frecuencias (Figura 2) que indica la utilidad potencial como una prueba de detección del riesgo [23].
1a. Frecuencia de cáncer de pulmón de acuerdo con la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón (riesgo). 1b. Odds ratio de cáncer de pulmón de acuerdo con la susceptibilidad al cáncer de pulmón (riesgo) puntuación.
Modelo sensibilidad análisis
Para corregir las pequeñas diferencias en la edad, el tabaquismo y el sexo mezclar entre casos y controles, se realizó un análisis de subgrupos (sensibilidad) (a) limitado a los mayores de 60 años de edad (ponderación edad aplicado por igual a todos) y (b) cuando una edad media de paquetes al año y el género fueron muy igualados entre los casos y controles (n = 450: 72 vs 69 años, el 45 frente al 43 paquetes al año y 70% vs 70% hombres, respectivamente). Un aumento lineal en O entre los quintiles de la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón (rango 1-28, p & lt; 0,01) se mantuvo evidente con intervalos de confianza consistentes con los obtenidos utilizando el conjunto de datos completo (figura 1b) (es decir, la superposición.). El potencial efecto de confusión de la EPOC también se examinó mediante (a) la comparación de la distribución de la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón en los casos de cáncer de pulmón en función de criterios espirométricos (VEF1%, Figura 3a) y (b) con exclusión de los casos de cáncer de pulmón con coexistente EPOC (basado en criterios espirométricos descritos anteriormente n = 227, figura 3b). La distribución de las puntuaciones entre los casos de cáncer de sub-clasificarse según su función pulmonar o EPOC no son diferentes de la cohorte total del cáncer de pulmón (Figuras 3a y 3b) y no incluyen confusión significativa por la EPOC.
3a Distribución de frecuencias de la El marcador del cáncer de pulmón entre los controles y los casos de cáncer de pulmón divididos por bajo (EPOC) y la función pulmonar normal. Distribución de frecuencias 3b de la puntuación de cáncer de pulmón entre los controles y los casos de cáncer de pulmón con función pulmonar normal (EPOC excluido).
ROC análisis
En un análisis de curva operativa del receptor (n = 930 ) del modelo combinado de 20 SNP, encontramos el área bajo la curva (AUC o estadístico C) para la corrida 1, 2 y ejecutar la Prueba 1 + 2 fue de 0,82, 0,75 y 0,77, respectivamente. El AUC en la cohorte total para el panel de 20 SNP, la edad y los antecedentes familiares de cáncer de pulmón por su cuenta fueron 0,68, 0,70 y 0,55, respectivamente. Cuando los "factores genéticos" se utilizan sólo en el modelo de riesgo (SNP + FHX de cáncer de pulmón), como se ve en el estudio de cáncer de próstata [16], o supera el 1-10 entre los quintiles y las AUC = 0,70 (sin contribución de años). En el análisis por etapas, la edad y el panel SNP hacer la mayor contribución a la AUC (SNP = 0,68, edad + SNP = 0,76 y la edad SNPs + + FHX = 0,77). Cuando el panel de SNP se limita a los 14 SNPs significativos, el AUC para los SNPs solo es 0,66 y cuando se combina con la edad y la historia familiar es 0,75. Cuando el género se incluyó en el modelo combinado de 20 SNP las AUC no mejoró. Cuando se añadió también la historia pasada de la EPOC con el modelo combinado (4 de puntuación basado en la regresión multivariante), el AUC aumentó a 0,79. Como se ha indicado anteriormente, cuando la edad y empacar años fueron rigurosamente emparejados y posible confusión por EPOC analizados, no hubo diferencia en nuestros resultados.
Discusión
El uso de un enfoque de genes candidatos en una selección de dos etapas procesar un grupo de SNPs de protección y de susceptibilidad se identificaron individualmente que confieren efectos solamente pequeñas sobre el riesgo de cáncer de pulmón (OR que van desde 0,3 hasta 2,6). Esto es muy acorde con la experiencia de los estudios de asociación de casos y controles hasta la fecha [11], [12], [16], [24]. De acuerdo con los modelos de riesgo existentes, los factores relevantes se combinaron utilizando un algoritmo (en este estudio, incluyendo datos de SNP) para obtener una puntuación de susceptibilidad en una escala lineal simple. Este diseño del estudio, y el enfoque algorítmico que subyace a esta puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón, es comparable a un estudio reciente en el cáncer de próstata. Por otra parte, se tiene en cuenta importantes observaciones epidemiológicas pertinentes a la predisposición genética al cáncer de pulmón. En primer lugar, que a pesar de exposición al tabaco es esencialmente un pre-requisito para contraer cáncer de pulmón, el aumento de la edad y la mala función pulmonar tienen importantes efectos independientes sobre la susceptibilidad al cáncer de pulmón. En segundo lugar, los factores genéticos subyacentes riesgo de cáncer de pulmón son propensos a ser a la vez poligénico y heterogéneo, conferida por una combinación variable de variantes genéticas (es decir SNPs con baja penetrancia y pequeños tamaños del efecto). En tercer lugar, los factores genéticos pueden conferir ya sea una o susceptibilidad [13] protectora fenotipo [24] para el cáncer de pulmón. En cuarto lugar, el potencial efecto de confusión de la EPOC [13] ha tenido en cuenta en el modelo. Aquí mostramos un panel de 20 SNP que combinado con antecedentes familiares [16] definir el riesgo (OR) entre los quintiles que van 1-10 con una AUC de 0,70. Una herramienta de riesgo con una mayor utilidad clínica se puede derivar mediante la inclusión de la edad para identificar los grupos de mayor susceptibilidad al cáncer de pulmón (O van 1-19 y AUC = 0,77).
Este estudio trató de minimizar falsos positivos en una número de maneras. El más importante de ellos fue para validar internamente las asociaciones SNP utilizando un diseño de dos etapas con una cohorte inicial de descubrimiento (pista 1) para identificar los SNP de interés potencial. Sólo se probaron estos SNPs en un segundo (validación) cohorte de casos y controles (ejecutar 2) y utilizando el análisis univariado de las dos carreras de forma independiente para seleccionar los SNPs basados en la replicación. En segundo lugar, la población de estratificación fue excluido y en tercer lugar, la presencia de genotipos de error se redujo al mínimo a través del análisis HWE y por la exclusión de SNPs con & lt; 95% tarifa de llamadas (falla en el genotipado es invariablemente genotipo específico, generando asociaciones falsos positivos). Con respecto a la posible confusión, en un análisis de sensibilidad donde se emparejaron los casos de cáncer de pulmón y controles sanos fumadores para fumar exposición (pack años), la edad, el sexo y la presencia de EPOC, el rendimiento de la puntuación de cáncer de pulmón no se redujo.
las debilidades en este estudio incluyen el modesto tamaño de las cohortes, significación marginal de algunos SNPs en ausencia de corrección, diseño transversal y reclutamiento limitado a los caucásicos con un mínimo de 15 paquetes al año. Por otra parte, se optó por contratar a los fumadores con función pulmonar esencialmente normal como controles para mejorar el poder [14] y que mejor representan los menos susceptibles a los efectos adversos del consumo de tabaco (EPOC y cáncer de pulmón), pero más representativo de los fumadores en general que mantienen la función pulmonar normal [6]. Por esta razón, la EPOC no se incluyó en el modelo aunque es un importante factor de riesgo y se añade a la utilidad de la puntuación en un análisis post-hoc. Otra limitación del estudio es que, aunque los casos y los controles eran posiblemente representativo, no todas las variables se ajustan con precisión en el análisis inicial (por ejemplo, edad, género y los patrones de fumar). Cabe señalar que aunque adaptación precisa de todas las variables demográficas reduce el potencial de confusión, sino que también oscurece potencialmente importantes efectos de variables en un modelo de riesgo. Aunque sólo 14 de los 20 SNPs alcanzó niveles tradicionales de importancia en las cohortes combinadas, y la adición de los seis SNPs restantes sólo contribuyó modestamente a la modelo, este fue un diseño de dos etapas en la replicación de las asociaciones (en este y otros estudios) y plausibilidad biológica [23] - [42] fueron la base de la selección SNP. necesitarán más estudios por hacer para validar aún más este panel SNP y el modelo de riesgo en poblaciones no seleccionadas.
En este estudio se utilizó un gen candidato (es decir, la hipótesis a) enfoque para identificar los SNP potencialmente funcionales asociados con el desarrollo de tanto la EPOC y cáncer de pulmón. A pesar de los SNPs identificados en este estudio sólo puede reflejar desequilibrio de ligamiento con variantes funcionales cercano, estos SNPs es probable que tengan efectos funcionales y la implicación directa con la susceptibilidad al cáncer de pulmón. El panel de 20 SNP consta de variantes genéticas conocidas para codificar proteínas subyacentes importantes vías implicadas en la carcinogénesis pulmonar, específicamente; metabolismo de carcinógenos fumadores derivados (N-acetil transferasa 2 y citocromo P450 2E1) [25], [26], las citoquinas inflamatorias (interleuquinas 1, 8 y 18, necrosis de los tejidos del receptor del factor alfa 1, Toll-like receptor 9) [27] - [30], la adicción al tabaco (dopamina D2 receptor y transportador de dopamina 1) [31], [32], la respuesta antioxidante para fumar (α1 anti-quimotripsina y la superóxido dismutasa extracelular) [24], [33], el ciclo celular control, la reparación del ADN y la apoptosis (xeroderma pigmentoso grupo complementario D, p73, Bcl-2, FasL, Cerb1 y REV1) [34] - [39] y las integrinas implicadas en la apoptosis [40] - [42]. Uno de los SNPs (α5 nAChR) se ha asociado recientemente con tanto cáncer de pulmón y la EPOC en genes candidatos [13] y el genoma estudios de asociación de todo el [43], [44]. Este receptor parece a DE directamente relacionada con los efectos de la nicotina sobre la inflamación de las vías respiratorias [45]. Como puede verse, el panel de SNP (Tabla III) se compone de una variedad de SNPs de los genes implicados en muchas rutas interrelacionadas. Doce de estos SNPs se han asociado con el cáncer de pulmón en otras cohortes. Es probable que otros SNPs de todavía serán identificados genes no identificados en el futuro. A fin de evaluar la utilidad de la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón, un estudio prospectivo en curso. Hasta la fecha, los casos de cáncer de pulmón (n = 43) tienen la misma media y la distribución como los casos de cáncer de pulmón en este estudio (datos no publicados). Se necesitarán más de casos y controles y estudios funcionales para explorar aún más el papel de estos SNPs en la susceptibilidad al cáncer de pulmón.
Los autores proponen que la utilidad clínica de los datos genotipo requiere que muchos SNPs son analizados y sus efectos combinados con otros epidemiológica factores de relevancia [16]. El enfoque algoritmo utilizado en este estudio asume un modelo aditivo sencillo comparable a la publicada recientemente en el cáncer de próstata [16] e implica supuestos mínimos (no jerárquica o Path análisis basado). La puntuación del paciente se puede comparar con las puntuaciones en los fumadores con menos susceptibilidad al cáncer de pulmón (quintiles más bajos) en una sencilla forma lineal. Tal enfoque es comparable a las herramientas de riesgo desarrollados por otros [15], [16]. El potencial utilidad clínica de la puntuación de susceptibilidad al cáncer de pulmón se evaluó mediante el análisis de la curva operador receptor. Esto demostró la estadística c ser 0,77 y, en un punto de corte de ≥3, una sensibilidad estimada del 89% y la correspondiente especificidad del 45%. Estos resultados son comparables a la actuación ROC de la puntuación de Framingham (c estadística = 0,74). La estadística de c para el panel de 20 SNP por su cuenta fue de 0,68 (0,70 y cuando se combina con antecedentes familiares) que indica su utilidad en la cohorte actual. Hay evidencia, aunque limitada, de que las pruebas genéticas pueden alterar positivamente el comportamiento de los fumadores en el contexto de dejar de fumar (aumentar la intención y posiblemente mejorar la tasa de abandono [46], [47]) o mediante la reducción de la prevalencia del consumo de tabaco [48]. Aunque se necesitan más estudios de validación, este estudio sugiere que los datos genéticos pueden combinarse con otras variables de riesgo de los fumadores o ex fumadores para identificar a las personas más susceptibles a desarrollar cáncer de pulmón. Está previsto realizar estudios de cohortes más grandes de casos y controles no seleccionados.
Apoyo a la Información
datos suplementarios S1.
doi: 10.1371 /journal.pone.0005302.s001 gratis (DOC 0,03 MB)
Reconocimientos
Agradecemos la participación de los sujetos en este estudio en particular, los pacientes con cáncer de pulmón.