Abstract
Mål
For å undersøke enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i
MUC16 plakater (ca125) og
MUC1 plakater (CA15.3) i forhold til eggstokkreft risiko og overlevelse.
Metoder
Vi genotypede germline varianter av
MUC16 plakater (rs2547065, rs1559168, rs12984471, rs2121133) og
MUC1
(rs2070803, rs4072037, rs1045253) ved hjelp av prøver samlet inn fra 758 eggstokkreft tilfeller og 788 kontroller registrert i New England case-control studie fra 2003 til 2008. Vi beregnet aldersjusterte odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (CIS) for sykdomsrisiko ved bruk av ubetinget og polytomous logistikk regresjon og hazard ratio (HR) for å overleve ved hjelp av Cox proporsjonale hazard ratio. I en undergruppe av tilfellene, sammenlignet vi log-normaliserte CA125 verdier av genotype ved hjelp av generaliserte lineære modeller.
Resultater
Cases homozygote for den varianten allel av
MUC16
SNP, rs12984471 hadde dårligere total overlevelse (log-rank p = 0,03) og høyere CA125 nivåer, spesielt tilfeller over 65 år (p = 0,01). For
MUC1
SNP, rs4072037, kvinner homozygote for G-varianten hadde en ikke-signifikant redusert risiko for serøs invasive typer, men forhøyet risiko for serøs borderline tumorer, mucinous border og invasive svulster, og endometrioid svulster. Kvinner med varianten allelet av
MUC16
SNP, rs2547065, spesielt de som var homozygot hadde en forhøyet risiko for eggstokkreft; men denne foreningen ble ikke bekreftet i en uavhengig datasett.
Konklusjon
Denne målrettede skjerm på sju polymorfismer av
MUC16 Hotell og
MUC1
gener ikke klarte å identifisere og bekrefte effekt på kreftrisiko eggstokkene overall. Imidlertid kan det være effekter av
MUC16
rs12984471 om overlevelse og
MUC1
rs4072037 på risiko for histologiske typer eggstokkreft enn invasiv serøs. Videre studier er garantert
Citation. Williams KA, Terry KL, Tworoger SS, Vitonis AF, Titus LJ, Cramer DW (2014) Polymorfisme av
MUC16 plakater (ca125) og
MUC1 product: (CA15.3) i forhold til Ovarian Cancer Risk og overlevelse. PLoS ONE 9 (2): e88334. doi: 10,1371 /journal.pone.0088334
Redaktør: Surinder K. Batra, University of Nebraska Medical Center, USA
mottatt: 18 september 2013; Godkjent: 06.01.2014; Publisert: 13. februar 2014
Copyright: © 2014 Williams et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Work var støttes av NIH tilskudd tall R01CA054419, P50CA105009, R01CA49449, R01CA67272, R01CA50383, UM1 CA176726, og P01CA87969; Department of Defense tilskuddet antallet W81XWH-10-1-0280 og Scholars i Medicine kontoret ved Harvard Medical School og Institutt for obstetrikk og gynekologi ved Brigham og Women Hospital. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
De tethered menneskelige slimstoffer (MUC) er en familie av store, tungt glykosylert trans proteiner som har en rekke funksjoner [1]. CA125, eller MUC16, er den største glykoprotein av mucin-familien, og er normalt uttrykt i epitelbelegg av forskjellige vev, særlig av kvinnelige skjede [1]. CA125 er forhøyet i serum hos ca. 82% av ovarialcancer pasienter og blir brukt til å forutsi gjentakelse [2], [3]. CA15.3, eller MUC1, også er uttrykt i epiteliale slimhinnen i ulike vev, stille sterke uttrykk i brystkjertelen og kvinnelige skjede under graviditet og amming. CA15.3 er overuttrykt i mange forskjellige kreftformer, inkludert bryst- og eggstokk-[1], [4]. Selv om disse to slimstoffer er best kjent som tumor markører, tyder bevis for at de kan spille en rolle i kreftmetastase, tumorvekst og overlevelse, inhibering av immunresponsen, og prognose [1], [5], [6].
Flere studier har undersøkt genetisk variasjon i gener involvert i glykosylering av CA125 og CA15.3 og kreftrisiko ovarial-, observere samlet null assosiasjoner [7], [8], [9], [10]; Men det er få studier av genetisk variasjon spesielt i
MUC16
eller
MUC1 Hotell og deres tilknytning til eggstokkreft risiko eller overlevelse. Derfor undersøkte vi sammenhengen mellom en målrettet sett enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i
MUC16 plakater (rs2547065, rs1559168, rs12914471, rs2121133) og
MUC1 plakater (rs2070803, rs4072037, rs1045253) i forhold til eggstokkreft risiko og overlevelse.
Metoder
Etikk erklæringen
Institutional Review Boards ved Brigham and Women Hospital, Dana Farber Cancer Institute, og Dartmouth Medical School godkjente studiene og alle deltagerne signert informert samtykke.
Studiepopulasjon og design
data~~POS=TRUNC og prøver å komme fra den siste innmelding fase av New England kasus-kontrollstudie av eggstokkreft 2003-2008 (NECC) . Detaljer angående tilfelle og kontroll registrering for denne undersøkelse er beskrevet andre steder [11], [12]. Kort fortalt av 1610 hendelsen tilfeller av eggstokkreft identifisert gjennom sykehusets kreft styrer og statewide kreftregistre mellom 2003 og 2008, 897 av 1238 kvalifisert ja til å delta. Kontrollene ble identifisert gjennom byen bøker i østlige Massachusetts og førerkort lister i New Hampshire. Eksklusjonskriterier for kontroller inkludert manglende evne til å bli kontaktet, historie bilateral ooforektomi, språkbarrierer, eller flytting utenfor studieområdet. 2522 kontroller identifisert, 1673 var kvalifisert og 857 samtykket i å delta.
Etter skriftlig informert samtykke, demografisk informasjon, reproduktiv og medisinsk historie, og livsstilsfaktorer ble vurdert av i-person intervjuer og hepariniserte blodprøver ble innsamlet.
genotyping
DNA ble ekstrahert og genotyping ble utført på Dana-Farber /Harvard Cancer Center (DF /HCC) Høy gjennomstrømning Polymorphism Core, et datterselskap av Partners Healthcare Center for personlig genetisk medisin . DNA ble ekstrahert fra buffy coat-prøver ved hjelp QIAmp (Qiagen, Chatworth, CA). Genotyping av
MUC16 plakater (rs2547065, rs1559168, rs12914471, rs2121133) og
MUC1 plakater (rs2070803, rs4072037, rs1045253) ble utført ved hjelp av 5 «nuklease analyser (Taqman®) på Applied Biosystems Prism 7900HT Sequence Detection System (Applied Biosystems, Foster City, California). Primere, prober og betingelser for genotyping analyser er tilgjengelig på forespørsel. Replikater av 10% av prøvene ble inkludert for kvalitetskontroll. Laboratoriepersonell ble blindet til tilfelle kontroll status og plasseringen av kvalitetskontroller.
Basert på foreløpige data, vi søkt å validere en av SNPs i en uavhengig datasett. Vi brukte prøver fra 534 tilfeller og 1513 kontroller fra Nurses «Health Study kohorter (NHS /NHSII) [13]. NHS omfatter 121,700 deltakere, 32 826 av dem gitt blodprøver i 1990 og 33 040 som ga buccalceller eksemplarer 2001-2004. Den NHSII omfatter 116,430 deltakere, hvorav 29 611 gitt blod fra 1996-1999 og 29,859 gitt buccalceller 2004-2006. Tilfeller ble identifisert etter prøvetaking og før den 1 juni 2010 (NHS) eller 1 juni 2009 (NHSII). Demografisk informasjon om NHS og NHSII deltakere har blitt beskrevet tidligere [13]. Kort, deltakere i begge kohorter er overveiende hvit ( 96%), men NHS er en eldre årsklasse enn NHSII som gjenspeiles i deltakernes gjennomsnittsalder (NHS: 65years, NHSII: 49years), noen gang en barnefødsel (95% NHS , 76% NHSII), og stadig oral contraceptive bruk (45% NHS, 81% NHSII).
Preoperativ CA125 Levels
Vi har vurdert alle medisinske poster og datalaboratorierapporter for tilfeller som fikk omsorg ved Brigham and Women Hospital eller Massachusetts General Hospital (n = 809) [14]. CA125 verdier ble abstrahert for kvinner med nivåer hadde blitt målt før kirurgi og /eller neoadjuvant kjemoterapi. Vi var i stand til å hente CA125 verdier på 353 av sakene genotypet i denne studien. Data om CA15.3 var ikke tilgjengelig.
Statistical Analysis
Vi brukte chi-kvadrat tester for å vurdere Hardy-Weinberg likevekt (HWE) for hver SNP blant kontrollene. Ubetinget logistisk regresjon ble brukt for å beregne samlet odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (95% KI) av kreftrisiko eggstokkreft justert for alder (kontinuerlig), studiesenter (Massachusetts eller New Hampshire), og rase (hvit eller ikke- hvit). Den mer vanlige allelet for hver SNP fungert som referansegruppe i regresjonsmodellene. Co-dominant (heterozygot vs. villtype eller homozygote variant sammenlignet med vill-type), recessive (homozygot variant vs. heterozygot og villtype), og pr allel (trend test) modeller ble beregnet. Multivariate regresjonsmodeller ble i tillegg justert for familiehistorie med eggstokkene eller tidlig debut brystkreft og en personlig historie av brystkreft.
Polytomous logistisk regresjon ble brukt til å beregne OR (95% KI) for risikoen for ulike histologiske subtyper justeres for alder, studiesenter, og rase. Likelihood ratio tester ble brukt for å teste for heterogenitet på tvers av histologiske kategorier (serøs borderline, serøs invasiv [inkluderer høy klasse overgangsordning celle og blandet serøs], mucinous [border og invasiv], endometrioid eller blandet endometrioid /klarcellet, klarcellet, udifferensiert [inkluderer uspesifiserte og Brenner svulster]) å sammenligne en modell som gjør at anslaget for foreningen å variere ved histologisk type til en modell som begrenser en beregning av foreningen for alle histologiske typer.
Cox proporsjonale hazard modeller (HR) ble brukt for å undersøke sammenhengen mellom hver polymorfisme og overlevelse, justert for studiesenteret og rase og i en sekundær modell for trinn (i-IV) og histologi (serøs, ikke-serøs). Co-dominant, recessive, og pr allel modeller ble anvendt som beskrevet i supplerende metoder (Methods S1). Kaplan-Meier metoden ble brukt til å estimere overlevelseskurver og beregne log-rang statistikk.
geometrisk gjennomsnitt CA125 verdier av genotype ble beregnet for hver
MUC16
polymorfisme. Statistiske analyser brukt generell lineær regresjon, justert for alder, rase, og tiden mellom CA125 måling og diagnose (under 30 dager, 30days, mangler), ved hjelp av kontinuerlige logg forvandlet CA125 nivåer og en variabel som representerer økende variant alleler for hver polymorfisme ( 0, 1, 2). CA125 nivåer kan variere i løpet av menstruasjonssyklusen, og nivåene varierer mellom pre og postmenopausale kvinner [15], [16], så vi stratifisert analysene inn i tre alders /overgangs kategoriene (premenopausale, «midt» postmenopausal (alder 65), og «eldre» postmenopausal (alder = 65)). Alle analyser ble utført ved hjelp av SAS v 9.1 (SAS, Cary, North Carolina) og intercooler Stata 9 (StataCorp LP, College Station, Texas).
Resultater
I alt 758 kvinner med eggstokkreft kreft og 788 kontroller ble inkludert i den endelige analytiske prøven (tabell 1). For begge tilfeller og kontroller, gjennomsnittsalder var 54. Våre studiepopulasjonen bestod hovedsakelig av kaukasiske kvinner ( 95%) og hvit etnisitet var mer vanlig blant kontrollene. I gjennomsnitt, kontroller hadde høyere paritet, lengre varighet av oral contraceptive bruk, og en høyere frekvens av tubal ligation, endometriose eller smertefulle perioder, og en personlig historie av brystkreft. Familiehistorie med eggstokkene eller tidlig debut brystkreft, røykestatus og menopausal status var ikke signifikant forskjellig mellom saker og kontroller. Serøs invasiv (49,7%) var den hyppigste histologisk subtype blant tilfeller etterfulgt av endometrioid (17,8%).
Alle de syv polymorfismer var i Hardy-Weinberg likevekt og hadde genotyping suksess større enn 95% med unntak av rs2547065 (93%). Generelt mindre allelfrekvenser (MAF) vi funnet for våre kontroller var sammenlignbar med den kaukasiske europeiske (CEU) HapMap populasjoner (data ikke vist). I NECC studien, ble en av de fire
MUC16
polymorfismer forbundet med eggstokkreft risiko (tabell 2). For polymorfi rs2547065, observerte vi en økning i kreftrisiko eggstokkene (per allel OR = 1,26, 95% KI: 1,09 til 1,47). Risk var tydeligst for homozygot variant genotype sammenlignet med villtype genotypen (OR = 1,68, 95% KI: 01.23 til 02.29). Men polymorfi rs2547065 ble ikke forbundet med risiko for kreft i eggstokkene (per allel: OR = 1,05, 95% KI: 0,91 til 1,21) i en uavhengig datasett inkludert 534 saker og 1513 kontroller fra Nurses «Health Study kohortene (NHS /NHSII). Det var ingen signifikant heterogenitet av histologisk type for noen av de
MUC16
polymorfismer.
For
MUC1
, ingen av polymorfismer vi testet var signifikant assosiert med overordnet eggstokkreft risiko i per allel modell. Kvinner bærer to kopier av
MUC1
polymorfisme rs2070803 variant hadde en økt risiko for serøs invasiv kreft i border statistisk signifikans (OR = 1,35, 95% KI 0,99 til 1,86) i recessive modell. Selv om vi ikke observert noen signifikant risiko forbundet med
MUC1
polymorfi rs4072037 samlet, ble det observert signifikant heterogenitet ved histologi ved vurdering av recessive modell for denne polymorfisme (p-heterogenitet = 0,02). Kvinner homozygote for G variant av rs4072023 hadde en ikke-signifikant redusert risiko for invasive serøs kreft, men forhøyet risiko for serøse borderline tumorer (OR = 1,91, 95% KI 1,08 til 3,36), mucinous border og invasiv (OR = 1,68, 95% CI 1,00 til 2,83), og endometrioid svulster (OR = 1,54, 95% KI 1,01 til 2,33). Justert for familiehistorie med eggstokkene eller tidlig debut brystkreft og personlig historie av brystkreft ikke endre estimatene for noen av
MUC1
eller
MUC16
polymorfismer.
I behandlingen virkningen av mucin polymorfismer og overlevelse, observerte vi dårligere totaloverlevelse blant kvinner som bærer den variant allel av
MUC16
polymorfisme rs12984471 (log-rank p = 0,03; figur 1A), så vel som en øket dødelighet (alderstilpasset HR = 1,23 95% KI: 1,02 til 1,48, tabell 3). Disse foreningene var sterkest hos kvinner 65 år og eldre (log-rank p = 0,02; aldersjusterte HR = 1,53 95% KI: 01.07 til 02.19) (figur 1B). Dødeligheten var 57% høyere for kvinner som var homozygote for variant allel av rs12984471 (aldersjustert HR = 1,57 95% KI: 01.09 til 02.28). Justering for scene og histologi dempes foreningen (multivariate HR = 1,32 95% KI: 0,91 til 1,92); Scenen var den sterkeste prediktor for overlevelse. Det ble ikke observert andre assosiasjoner mellom de resterende slimstoff polymorfismer og overlevelse.
A. Alle kvinner B. postmenopausale kvinner 65 år og eldre.
Til slutt vurderte vi sammenhengen mellom
MUC16
polymorfismer og serumnivå av CA125 målt preoperativt (tabell 4). Blant alle tilfeller, observerte vi ingen lineær sammenheng mellom
MUC16
polymorfismer og CA125 nivåer; Men rs2121133 hadde høyest CA125 nivåer for heterozygoter (319.9) og lavest for homozygote varianter (110,0) (p = 0,03). Blant eldre postmenopausale kvinner, ble økende variant alleler av polymorfi rs12984471 signifikant assosiert med økende nivåer av CA125 (p = 0,02).
Diskusjoner
MUC1
genet ligger på 1q21-22, som er en region ofte endret på både neoplastiske og ikke-neoplastiske lidelser.
MUC1
genamplifikasjon som følge av økt genkopitallet er blitt observert i ovarie, bryst, skjoldbruskkjertel papillær, og gastrisk kreft [17], [18], [19], [20]. Neoplastiske brystceller har vist seg å ha en høy frekvens av endrede DNA i det variable nukleotid gjenta region (VNTR) av MUC1- det største område av dette proteinet og stedet for O-glykosylering [1], [21], [22 ]. MUC1 har vist seg å være avgjørende for ovarian cancer tumorgenese i musemodeller og er over uttrykt i ca. 90-100% av serøse karsinomer [23], [24], [25]. De tre
MUC1
SNPs vi studerte ble valgt basert på tidligere publikasjoner som har studert sammenhengen mellom
MUC1
polymorfismer og gastrointestinale kreft [26], [27]. Polymorfisme rs4072037 har blitt korrelert med serumnivåene MUC1, og er kjent for å spille en rolle i alternativ spleising [28], [29]. Polymorfisme rs2070803 ligger oppstrøms for
MUC1
gen i en stor LD blokk, og polymorfi rs1045253 ble tidligere identifisert som en tagSNP representant for
MUC1
region [30], [31], [ ,,,0],32]. Ingen av disse tre polymorfismer berørt risiko eller overlevelse for eggstokkreft samlet. Kvinner som var homozygote for variant G allelet av rs2070803 hadde en 35% økning i risikoen for invasiv serøs eggstokkreft. Selv om våre funn var av border statistisk signifikans, en japansk studie fant risiko for «diffuse» type magekreft økes med besittelse av G allel [31]. I testene vi gjorde for heterogenitet ved histologisk type kreft i eggstokkene, bare rs4072037 variert med økt risiko for andre enn invasiv serøs herunder spesielt serøs borderline, mucinous, og endometrioid typer. Generelt alle histologiske typer epitel ovarietumorer, både godartede og ondartede uttrykke MUC1 på celleoverflaten ved immunhistokjemi [33]. Men en fersk undersøkelse ved hjelp av genuttrykk foreslått at MUC1 uttrykket er lav i en undertype av invasive serøse svulster [34].
MUC16
genet ligger på 19p13, som er endret på en rekke kreftformer, særlig i eggstokkene. I ovariekarsinom, har 19p13 blitt identifisert som kromosomet båndet oftest er involvert i strukturell omordning [35], [36]. Denne regionen har også vist seg å være svært forsterkes i høy klasse serøs kreft [37]. Polymorfismer rs12984471, rs1559168, rs2121133 er tagSNPs og ble valgt for studien fordi de er representative for ulike regioner av
MUC16
genet. De mindre alleler av rs12984471 og rs1559168 innføre missense mutasjoner mens rs2121133 er innenfor en intron [38]. Polymorfisme rs2547065 ble valgt fordi det ble tidligere undersøkt i forbindelse med ovarialcancer [39] og innfører en missense mutasjon som potensielt kunne bidra til en funksjonell modifikasjon av genproduktet. Blant de
MUC16
polymorfismer studert, observerte vi assosiasjoner mellom rs2547065 og kreftrisiko eggstokkreft og mellom rs12984471 og overlevelse.
I en liten studie som undersøkte to
MUC16
varianter inkludert rs2547065 , Bouanene et al. observert at CC genotypen var hyppigere i tilfeller (49%) enn i kontrollgruppen (34%), tilsvarende i retning til hva vi har observert, men ikke signifikant i sin studie som omfattet bare 41 saker og 76 kontroller [39]. Til tross for at homozygot variant genotype (CC) av polymorfi rs2547065 var assosiert med eggstokkreft risiko generelt og invasiv serøs eggstokkreft i NECC data, var vi ikke i stand til å validere dette funnet i uavhengige data fra Nurses «Health Study. Med positive resultater fra vår studie, støttende resultatene fra den eneste publiserte studien relatert til dette SNP, men null resultater fra NHS, vil validering være nødvendig, og er planlagt innenfor Ovarian Cancer Association Consortium.
MUC16
polymorfisme rs12984471 var den eneste SNP assosiert med overlevelse. Varianten allelet, som overdro dårligere overlevelse blant alle tilfeller, også var korrelert med høy CA125 serumnivåer hos postmenopausale kvinner, særlig de over 65 år Muligheten for at sammenhengen mellom rs12984471 og overlevelse kan ha et biologisk grunnlag er foreslått av mulig funksjonelle konsekvenser for MUC16 protein. Polymorfisme rs12984471 ligger i stor grad uncharacterized ekstracellulære subenhet hvor C varianten er ansvarlig for en konservativ missense mutasjon endre en glutamat til en aspartat [38], [40]. Konservative aminosyreendringer er teoretisert til å gi 40% sannsynlighet for genfunksjon modifikasjon i forhold til en taus mutasjon [41]. Således er det sannsynlig at missense mutasjoner forårsaket av denne polymorfisme kan påvirke funksjonen til
MUC16
genprodukt som foreslått av dens virkninger på CA125 nivåene i saker.
Som konklusjon, vår studie undersøkt fire SNPs i
MUC16 plakater (ca125) og tre SNPs i
MUC1 plakater (CA15.3) i forhold til eggstokkreft risiko og overlevelse i New England case-control studie. En av fire
MUC16
SNPs, rs2547065, var assosiert med økt risiko for eggstokkreft. En annen
MUC16
SNP, rs12984471, var assosiert med overlevelse og også korrelert med serumnivåer av CA125. Av de tre
MUC1
SNPs studert, fant vi en, rs4072037, som viste signifikant heterogenitet av histologisk type. Vi hadde muligheten til å undersøke en av disse funnene, rs2547065 med økt risiko, i data fra sykepleier Health Study. Funnet ble ikke validert heve spørsmålet om muligheten for å forklare våre funn. Men foreningen av rs12984471 i
MUC16
med overlevelse har noen biologisk støtte i at det også er korrelert med CA125 nivåer. Siden vår studie befolkning er sammensatt av hovedsakelig kaukasiske kvinner, var vi ikke i stand til å generalisere resultatene til andre etnisiteter. Vår studie bør ikke anses som definitive fordi vi målrettet SNPs i motsetning til å gjennomføre en omfattende gen eller genom bred etterforskning. Evaluering av et bredere sett av tagging SNPs er planlagt i Ovarian Cancer Association Consortium.
Hjelpemiddel Informasjon
Metoder S1.
Supplerende metoder på alder og histologisk typen klassifikasjon, statistiske modeller, og SNP utvalg og genotyping
Doi:. 10.1371 /journal.pone.0088334.s001 plakater (DOCX)
Takk
Vi vil gjerne takke deltakerne og ansatte i NHS og NHSII kohorter for sine verdifulle bidrag samt følgende statlige kreftregistre for deres hjelp: AL, AZ, AR, CA, CO, CT, dE, FL , GA, ID, IL, IN, IA, KY, LA, ME, MD, MA, MI, NE, NH, NJ, NY, NC, ND, OH, OK, OR, PA, RI, SC, TN, TX , VA, WA, WY. I tillegg ble denne studien godkjent av Connecticut Department of Public Health (DPH) Menneskerettighets Undersøkelser komiteen. Visse data som brukes i denne publikasjonen er hentet fra DPH. Forfatterne tar fullt ansvar for analyser og tolkning av disse dataene.
