Зміна кількості копій генів убиквітин-лігази е3 у раку крові
- Теми
- Анотація
- вступ
- Результати
- Характеристика навчальних предметів
- Зміни в кількості копій та ризик CRC
- Адитивна модель із аномальним номером копії та ризиком CRC
- Взаємодія ген-середовище щодо ризику виникнення CRC
- Взаємодія ген-середовище в адитивній моделі до ненормального числа копій
- Варіації номерів копій CRC та прогноз
- Обговорення
- Матеріали і методи
- Теми
- Збір даних
- Вилучення ДНК та виявлення CNV
- статистичний аналіз
- Додаткова інформація
- Додаткова інформація
- Файли PDF
- Додаткова інформація
- коментарі
Теми
- Епідеміологія раку
- Індикативні маркери
Анотація
вступ
Колоректальний рак (КРР) - другий за поширеністю рак у жінок та третій за поширеністю у чоловіків у всьому світі 1. У 2012 році, за оцінками Всесвітньої організації охорони здоров’я, у всьому світі сталося приблизно 1 360 000 нових випадків КПР. Крім того, за оцінками, у всьому світі померло 694 000 смертей від КПР, або 8,5% усіх смертей від раку, що робить КПР четвертою провідною причиною смерті від раку 2. Хоча відносна 5-річна виживаність європейських пацієнтів із ХРН зросла між 1930 і 2010 рр. 3, ця 5-річна виживаність у світі становила лише 30-65% 4 .
Генетична сприйнятливість відіграє чітко визначену роль в етіології CRC 5, 6. Накопичені докази підтверджують гіпотезу про те, що варіація числа копій (CNV) є молекулярним біомаркером ризику та прогнозу CRC 7. ДНК CNV, як структурні варіанти, можуть бути невеликими: мікроскопічними або субмікроскопічними; або вони можуть бути великими: видалення, дублювання або вставки, часто більші за 1 kb 8, 9 .
CNV у системі убиквітин-протеасома (UPS) убіквітін-лігази (E3) E3 були пов'язані з ризиком CRC та прогнозом 10, 11, 12. E3 відіграє вирішальну роль у розщепленні специфічних для UPS білків, що відіграє важливу регуляторну роль у прогресуванні клітинного циклу, проліферації клітин, диференціації, апоптозі, ангіогенезі та сигнальних шляхах клітин 13, 14. Двома основними сімействами E3 є RING та домен HECT, що містять E3 15. Як члени RINGs E3, FBXW7, MDM2, SKP2 та β-TRCP асоціюються з аномальною експресією деяких злоякісних пухлин, включаючи кров, молочну залозу, товсту кишку та простату 16, 17, 18, 19. Як лігаза HECT E3, NEDD4-1 також пропонується відігравати життєво важливу роль у ряді видів раку людини, включаючи CCR 20, 21 .
FBXW7 служить супресором пухлини (p53-залежним) геном 22, а втрата FBXW7 була пов'язана з ризиком CRC та поганим прогнозом 23. MDM2, функціонуючи як онкоген, посилюється приблизно у третини всіх карцином людини, включаючи CRC 24. Підвищена експресія SKP2 була суттєво пов'язана з поганою диференціацією пухлини та поганим прогнозом при колоректальному раку 18. Надмірна експресія β-TRCP також спостерігалась у багатьох пухлинах, таких як CRC 25, рак підшлункової залози 26 та рак молочної залози 27. NEDD4-1, як лігаза HECT E3, сильно експресується в тканинах колоректальної та шлункової пухлини 20 .
Дослідження на CNV генів FBXW7, MDM2, SKP2, β-TRCP та NEDD4-1 в основному обмежуються клітинними лініями раку кишечника та клінічними патологічними тканинами 10, 11, 12, 19, 23, 25, 28, 29, 30, 31, 32. Крім того, більшість досліджень зосереджені на експресії генів; Вплив CNV зародкової лінії цих п’яти генів на ризик та прогноз CRC до кінця не вивчений. Тому ми провели дослідження «випадок-контроль», щоб дослідити зв’язок між CNV генів FBXW7, MDM2, SKP2, β-TRCP та NEDD4-1 та ризиком CRC. Ми також вивчали випадки, щоб вивчити зв'язок між CNV цих п'яти генів та прогнозом CRC в Китаї.
Результати
Характеристика навчальних предметів
Основні характеристики 518 пацієнтів з КРР та 518 контролів, що відповідають статі, віку та проживанню, зведені в таблицю 1. Однак 32 пари наших зразків не можуть бути генотиповані в жодному з п’яти генів; Тому стать не був розподілений рівномірно. у випадках і контролях (p = 0, 002). Освіта (P раз на тиждень) (АБО, наприклад = 0, 37, 95% ДІ: 0, 15, 0, 91 і, наприклад, = 0, 25, 95% ДІ: 0, 07, 0, 94, відповідно). Були також значні ефекти взаємодії між ампліфікацією NEDD4-1 та споживанням рафінованих зерен (> 250 г/тиждень) (АБО, наприклад = 2, 83, 95% ДІ: 1, 02, 7, 88), китайський маринований і кисла капуста (> двічі на місяць) (АБО, наприклад = 3,59, 95% ДІ: 1, 23, 10, 48) та жирне м’ясо (АБО, наприклад = 3,60, ДІ 95%: 1, 27, 10, 19).
Повний розмір таблиці
Взаємодія ген-середовище в адитивній моделі до ненормального числа копій
Варіації номерів копій CRC та прогноз
323 пацієнти пройшли спостереження (табл. 4). З 323 пацієнтів 186 (57,9%) не отримували хіміотерапії, 45 (14,0%) отримували хіміотерапію на основі FOXFOX4, 22 (6, 9%) отримували XELOX, 44 (13,7%) отримували хіміотерапію на основі CFL, 6 ( 1,9%) отримували хіміотерапію на основі 5-Фу, а 18 (5,6%) отримували хіміотерапію інших видів лікування після операції. Середня загальна виживаність пацієнтів із КРР становила 75,35 ± 2,26 місяців. Рівні CEA та CA19-9 до хірургічного втручання, стадія Дюкса, патологічний тип та метастази були скориговані для аналізу прогнозу FBXW7, MDM2, SKP2, β-TRCP та NEDD4-1 та CRC через їх значну зв'язок із прогнозом CRC в одновимірній регресії пропорційних небезпек Кокса.
Повний розмір таблиці
Ми виявили незначно значущу асоціацію між β-TRCP CNV та прогнозом CRC (ампер проти ваги, скоригована ЧСС = 0,42, 95% ДІ: 0,19, 0,97, Р = 0,050). У адитивній моделі β-TRCP CNV (del + amp) суттєво пов'язані з прогнозом CRC (del + amp проти wt, скоригована HR = 0,39, 95% ДІ: 0,17, 0, 88, P = 0, 023) (Таблиця 5, рис. 1а, б). У стратифікованих аналізах, що базуються на розташуванні пухлини, значний зв’язок між β-TRCP CNV та прогнозом CRC стає незначно значущим при раку прямої кишки (ампер проти. Wt: скоригована ЧСС = 0,22, 95% ДІ: 0, 06, 0, 86, Р = 0, 029; ампер проти дель + вага,: скоригована ЧСС = 0,22, 95% ДІ: 0, 06, 0, 86, Р = 0, 029; дель + ампер проти мас: скорегована ЧР = 0,21, 95% ДІ: 0,06, 0, 83, Р = 0, 026), але не є значущим при раку товстої кишки (табл. 5, рис. 1в - д). Не було статистично значущого зв’язку між іншими CNV гена та раком товстої кишки або прямої кишки в аналізах, стратифікованих за місцем розташування пухлини (табл.
Повний розмір таблиці
( в ) CNV β-TRCP в CRC; ( ) CNV β-TRCP в комбінованій моделі в CRC; ( проти ) CNV β-TRCP при раку прямої кишки; ( d ) посилення β-TRCP при раку прямої кишки; ( e ) CNV β-TRCP в комбінованій моделі при раку прямої кишки.
Повнорозмірне зображення
Обговорення
Наскільки нам відомо, це перше дослідження зв’язку між зародковими CNV FBXW7, MDM2, SKP2, β-TRCP, NEDD4-1 та ризиком та прогнозом CRC. У цьому дослідженні NVM MDM2 суттєво збільшували ризик CRC, тоді як NVC SKP2 значно зменшували ризик CRC. Ми знаходимо докази трьох значущих взаємодій між генами та середовищем, які збільшують ризик виникнення CRC: NVC SKP2 взаємодіють із споживанням фруктів та риби, а FBBW7 NVB - зі споживанням свинини. Ми також спостерігаємо значний зв'язок між β-TRCP CNV та прогнозом CRC.
Ми виявили, що у пацієнтів із КРЗ із β-TRCP CNV був кращий прогноз із збільшенням SO від 58 до 61%. Β-TRCP є компонентом комплексу лібіази убиквітину, націленого на β-катенін та NF-ΚB для деградації протеасоми, що може сприяти пригніченню апоптозу та метастазуванню пухлини 25. Крім того, підвищена активність β-TRCP широко спостерігається в клітинах колоректальної пухлини та первинних пухлинах 19, 25. Подвійна функція β-TRCP може пояснити значний зв’язок між β-TRCP CNV та покращеним прогнозом CRC. Різні механізми ректального онкогенезу vs. Рак товстої кишки може пояснити, чому β-TRCP CNV були пов'язані лише з прогнозом раку прямої кишки у нашому дослідженні 51. Однак ми не спостерігаємо значного зв'язку між β-TRCP CNV та ризиком CRC. Мутації β-TRCP рідко виявляються в CRC, що узгоджується з нашими результатами 52, 53 .
Попередня робота вказувала на те, що NEDD4-1 може сприяти пухлинному розвитку шляхом зниження рівня білка PTEN або втручання в сигнальний шлях PI3K/AKT 54, 55. NEDD4-1 надмірно експресується в клітинних лініях раку 12, 50, моделях тварин 56, 57, 58 та тканинах раку людини 59, 60, 61. Однак ми не виявили значущої зв'язку між CNV NEDD4-1 та ризиком чи прогнозом CRC. Тим часом не проводилось жодних досліджень щодо впливу VNEDD4-1 у периферичній крові на ризик та/або прогноз ХРН. Дослідження показало, що β-TRCP від SCF може регулювати стабільність NEDD4-1 і що руйнування онкопротеїну NEDD4-1, індуковане β-TRCP, може пригнічувати проліферацію та міграцію клітин 62. Це свідчить про те, що епістатичні ефекти між β-TRCP та NEDD4-1 можуть модифікувати багато сигнальних шляхів. Потрібні додаткові дослідження, щоб пролити світло на взаємозв'язок між цими генами та можливі відмінності між їх функціями в статевій лінії та їх функцією в пухлині.
Як і в будь-якому контрольному випадку або перспективному дослідженні виживання, ми повинні враховувати обмеження нашого дослідження. По-перше, упередженості відкликання може бути неминуче під час збору даних про фактори навколишнього середовища. По-друге, ми зібрали частоту споживання сої, ковбас, смаженої їжі та залишків їжі, не збираючи інформацію про кількість, яка обмежує статистичну потужність нашого аналізу взаємодії між генами та раціоном.
Ми виявили, що CNV MDM2 та SKP2 суттєво пов'язані з ризиком CRC. Крім того, ми спостерігаємо значні ефекти взаємодії між NVP SKP2, споживанням риби або фруктів, а також між NVR FBXW7 та споживанням свинини, а також ризик CRC. Існує значний зв'язок між β-TRCP CNV та прогнозом CRC. Для підтвердження наших результатів будуть потрібні подальші дослідження з більшими зразками та більш детальна функціональна оцінка.
Матеріали і методи
Теми
Отримавши інформовану згоду досліджуваних та схвалення від Ради інституційних досліджень Харбінського медичного університету, ми провели експеримент відповідно до чинних рекомендацій, включаючи всі відповідні деталі. Інформована згода була отримана від усіх суб’єктів. Ми ідентифікували хворих на КПР, прооперованих у Харківському медичному університеті при онкологічних лікарнях на основі патологічного діагнозу без скринінгу. Ми виключили пацієнтів з нейроендокринною карциномою, злоякісною меланомою, неходжкинською лімфомою, шлунково-кишковими стромальними пухлинами та синдромом Лінча CRC. З 1 листопада 2004 року по 1 травня 2010 року ми завербували 518 пацієнтів із первинним колоректальним раком. У той же період ми зібрали суб’єктів контролю без раку з 2-ї афілійованої лікарні Харбінського медичного університету. Ми виключили контроль із шлунково-кишковими захворюваннями в анамнезі на основі нашого самозвіту. Набрано 518 контрольних органів, що відповідають віку, статі та проживанню.
Збір даних
Ми опитали кожного учасника особисто, використовуючи структуровану анкету, яка включала запитання щодо демографічних характеристик (вік, стать, зріст і вага, освіта та професія), історію фізичних вправ, сімейну історію раку та дієту протягом 12 місяців, що передували інтерв’ю. Ми збирали клінічну інформацію з медичної документації щодо розміру пухлини, стадії Дюкса, хіміотерапії, гістологічних та патологічних типів, а також рівня канцероембріонального антигену (CEA) та вуглеводного антигену 19-9 (CA19-9). З листопада 2004 р. По березень 2014 р. Ми спостерігали за 323 пацієнтами. Загальне виживання (ОС) визначалось як основна кінцева точка в нашому дослідженні. Час виживання обчислювався від дати діагностики раку до смерті від колоректального раку чи інших причин, або від дати спостереження. Дата та причина смерті для пацієнтів КПР, підтверджені медичною довідкою про смерть та системою реєстрації смерті в Харбіні.