Abstract
glutation S-transferase P1 (GSTP1) er et kritisk enzym i fase II avgiftning veien. En av de vanlige funksjonelle polymorfismer av
GSTP1
er A → G på nukleotid 313, noe som resulterer i en aminosyresubstitusjon (Ile105Val) på substratet bindingssetet og redusert katalytisk aktivitet. Vi evaluerte samspillet mellom
GSTP1
Val allel og
Helicobacter pylori
infeksjon, røyking og alkoholforbruk, noe som øker risikoen for magekreft blant den kinesiske befolkningen. Informasjon om potensielle mage kreft risikofaktorer og blodprøver ble samlet inn fra 618 hendelsen mage krefttilfeller og 1,830 non-kreft kontroller mellom mars 2002 og desember 2011 i Liaoning-provinsen i Kina.
GSTP1
Ile105Val ble genotypet ved matriks-assistert laser desorpsjon /ionisering time-of-flight massespektrometri og polymerase chain reaction-rflp. Serumnivåer av anti-
H. pylori
IgG ble målt ved ELISA. Odds ratio (OR) og 95% konfidensintervall (KI) ble beregnet ved hjelp av multivariate logistisk regresjon, justert etter kjønn og alder. Risikoen for magekreft ble signifikant forhøyet hos pasienter med
GSTP1
Val /Val genotype (justert OR = 3,324; 95% CI = 1,790 til 6,172). En forhøyet risiko for magekreft ble observert hos pasienter med
H. pylori
infeksjon, røyking eller alkoholforbruk, og sammen med
GSTP1
Ile /Val + Val /Val genotype (OR = 3,696; 95% CI = 2,475 til 5,521; OR = 1,638; 95% KI = 1,044 til 2,571; OR = 1,641; 95% CI = 0,983 til 2,739, henholdsvis) (
p
0,05).
GSTP1
Val allelet viser en interaksjon med røyking, alkoholforbruk, og spesielt
H. pylori
infeksjon for å øke risikoen for magekreft. Disse funnene kan demonstrere nye patofysiologiske trasé for utvikling av magekreft
Citation. Zhang Y, Sun L-P, Xing C-Z, Xu Q, han C-Y, Li P, et al. (2012) Samspill mellom
GSTP1
Val allel og
H. pylori
Infeksjon, røyking og alkoholforbruk og risiko for magekreft blant den kinesiske befolkningen. PLoS ONE 7 (10): e47178. doi: 10,1371 /journal.pone.0047178
Redaktør: Xin Yuan Guan, The University of Hong Kong, Kina
mottatt: 26. juli 2012; Godkjent: 10 september 2012; Publisert: 15 oktober 2012
Copyright: © Zhang 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:. Denne studien ble støttet med tilskudd fra National Basic Research Program of China (973 Program) (nr. 2010CB529304), Stiftelsen for Key Laboratory i Liaoning-provinsen (nr. LS2010167), og fundamentet for Scientific Research Fund of Liaoning Provincial undervisningsavdeling (nr. L2010641). 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
introduksjon til
Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er en av de hyppigst forekommende kreftformer globalt. Totalt 989,600 nye tilfeller og 738,000 dødsfall er beregnet til å ha skjedd i 2008, sto for 8% av det totale antall krefttilfeller og 10% av kreftrelaterte dødsfall [1]. Den geografiske fordelingen av magekreft viser bred internasjonal variasjon og 70% av nye tilfeller og dødsfall forekommer i utviklingsland. Undersøkelser patogenesen av magekreft har resultert i økende bevis som tyder på at samspillet mellom ulike arvet kreft mottakelighet gener kan påvirke en persons risiko for å utvikle magekreft [2]. Disse genene er også kjent som risikomodifiserings gener, spesielt de som allel polymorfismer er ansvarlig for nedsatt metabolisme av miljøkreftfremkallende og /eller reparasjon av oksidativt-stress-indusert DNA skade.
Siden den første beskrivelsen av Krontiris i 1985 at polymorfismer i
RAS
genet kan brukes til å vurdere risikoen for onkogenese [3], har flere studier begynt å demonstrere assosiasjoner mellom polymorfismer og magekreft mottakelighet, inkludert onkogener [4], antioncogenes [ ,,,0],5], [6] og immunomodifier gener [7], [8]. Det har også blitt foreslått at genetisk mottakelighet gener, spesielt gener for metabolske enzymer, kan gi en risiko for utvikling av magekreft [9] – [11]. Glutation S-transferaser (GST
S) består av en superfamilie av dimere fase II metabolske enzymer [12]. Flere polymorfismer i GST-gener resultere i redusert eller ingen aktivitet av enzymene. Spesielt
GSTM1 Hotell og
GSTT1
gener polymorphically slettet [13], [14]. Polymorfismen
GSTP1
, c.313A G bestemmer aminosyresubstitusjon Ile (105) Val, noe som resulterer i redusert aktivitet av Val-inneholdende enzym [15], [16]. De polymorfismer i
GSTM1 Hotell og
GSTT1
har blitt undersøkt i kreft i lang tid; men bare nylig har noen studier undersøkt sammenslutning av ulike kreftformer med
GSTP1
varianter. Noen studier har observert en annen relasjon mellom
GSTP1
polymorfisme og en økt risiko for oral [17], bryst [15], [18], tykktarms [19], prostata [20] og lunge [21] , [22] kreft. Angående magekreft, bare noen få studier ble gjennomført for å undersøke sin tilknytning til
GSTP1
varianter [23].
Det har blitt stadig mer akseptert at etiologien av de vanligste svulster innebærer ikke bare genetisk og miljømessige årsaker, men også interaksjoner mellom de to. Oppdagelsen av at styrken på sammenhengen mellom livsstil og kreft forekomsten er påvirket av genotyper (gen-miljø interaksjon) har åpnet døren til genotype applikasjoner for tumor forebygging.
I denne case-control molekylær epidemiologisk studie i en kinesisk befolkning vi fastslått om dette
GSTP1
polymorfisme påvirket mottakelighet for magekreft, samt samspillet mellom polymorfisme og miljømessige faktorer (
Helicobacter pylori
infeksjon, røyking og alkoholforbruk) som er involvert i mage kreftutvikling.
Materialer og metoder
studie~~POS=TRUNC
totalt 2.448 pasienter med ulike magesykdommer ble inkludert i studien, inkludert magekreft (n = 618), atrofisk gastritt (n = 683), og overfladisk gastritt som en kontroll (n = 1147). Alle pasientene ble fortløpende rekruttert fra mars 2002 til desember 2011 i Liaoning-provinsen, Nordøst-Kina, og ble kartlagt om deres historie av noen sykdom. Før oppstart av studien, ble godkjenning hentet fra Human Etisk Review Committee of China Medical University. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra deltakerne i samsvar med Helsinkideklarasjonen og dens senere revisjon.
Datainnsamling og Laboratory Protocol
bruker
Vesker og kontroller ble intervjuet ansikt til ansikt med trente intervjuere det samme spørreskjemaet. Diagnosen magesykdom ble etablert av øvre gastrointestinal endoskopisk undersøkelse og bekreftet av histopatologi. Histopatologiske funn ble vurdert i henhold til den visuelle analoge skala på den oppdaterte Sydney System [24]. I mellomtiden ble 5 ml blod tatt fra hver pasient for å isolere DNA og måle serum
H. pylori
IgG. Blodprøver ble tillatt å koagulere i 30-40 minutter ved romtemperatur, og deretter sentrifugert ved 3000 rpm i 10 min. De klumper og sera ble lagret umiddelbart ved -20 ° C, og deretter beveges inn i en fryser ved -70 ° C i løpet av 3 dager etter prøvetaking.
All genomisk DNA ble ekstrahert ved å bruke standard fenol-kloroform-ekstraksjon prosedyre. I 915 tilfeller,
GSTP1
Ile105Val enkeltnukleotidpolymorfi ble genotypet ved polymerasekjedereaksjon-rflp ifølge Watson et al [25] med en svak modifikasjon. I 1,595 tilfeller,
GSTP1
ble genotypet ved hjelp av en matrise-assistert laser desorpsjon /ionisering time-of-flight (MALDI-TOF) massespektrometri plattform (Sequenom, San Diego, CA, USA), i henhold til produsentens bruksanvisning. Duplikatprøvene (62 tilfeller, 2,5% av totalt) ble tatt for evaluering av genotyping kvalitet og samstemmighet var 100%. Genotyping ble vellykket utført blant 2.448 tilfeller. Ingen avvik fra Hardy-Weinbery likevekt ble observert (
p
= 0,946, χ
2 = 0,005 i kontrollgruppen). Til slutt var det 550 magekrefttilfeller og 550 overfladisk gastritt kontroller og 683 atrofisk gastritt tilfeller og 683 overfladisk gastritt kontroller inkludert for analyse; kontroller ble frekvens-matchet med saker etter kjønn og alder ± 5 år.
Serum
H. pylori
IgG antistoffkonsentrasjoner ble hver målt med ELISA (
Helicobacter pylori
IgG Kit; Biohit, Helsinki, Finland). En person ble positiv hvis IgG titer var over 34 EIU.
Statistical Analysis
All statistisk analyse ble utført ved hjelp av SPSS 17.0 statistisk programvare (Chicago, IL, USA). Elevens
t
-test og Pearsons χ
2 test ble brukt for å teste for forskjeller mellom gruppene. Sammenhengen mellom
GSTP1
polymorfisme og risikoen for magekreft og atrofisk gastritt ble estimert ved odds ratio (ORS) og 95% konfidensintervall (CIS) justert etter kjønn og alder, sammen med test for en interaksjon mellom
GSTP1
polymorfisme og
H. pylori
infeksjon.
P
≤0.05 ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
Kjennetegn på studiepopulasjonen
De frekvensfordelinger av demografiske og andre utvalgte kjennetegn ved deltakerne er vist i tabell 1. Det var ingen signifikant forskjell i fordelingen av alder, kjønn, røykestatus og alkoholforbruk mellom overfladisk gastritt kontroller og atrofisk gastritt tilfeller.
H. pylori
-positive priser av overfladisk gastritt kontroll og atrofisk gastritt grupper, den overfladisk gastritt kontroll og magekreft gruppene var 25,8% (176 av 683)
vs
60,8% (415 av 683), og 24,4 % (134 til 550)
vs
49,3% (271 til 550), henholdsvis, og en signifikant forskjell ble observert i atrofisk gastritt gruppen sammenlignet med de overfladiske gastritt kontroller, og magekreft gruppen sammenliknet med den overfladiske gastritt kontroller. Røyking og alkoholforbruk var av signifikant forskjellig mellom overfladisk gastritt kontroller og mage krefttilfeller.
Association mellom
GSTP1
Genotype og risikoen for magekreft
for å undersøke om risikoen for magekreft og dens forstadier til kreft var relatert til
GSTP1
genotype, analyserte vi sammenhengen mellom
GSTP1
genotype og risiko for atrofisk gastritt og magekreft. Sammenlignet med pasienter med Ile /Ile genotype, de med Ile /Val eller Val /Val genotype ikke havn en betydelig høyere risiko for atrofisk gastritt. Men i magekreft gruppen, ved hjelp av Ile /Ile genotype som en referanse (OR = 1,00), OR for Val /Val genotype var 3,324 (95% KI = 1,790 til 6,172), som viste en statistisk signifikant økning i magekreft risiko forbundet med Val /Val genotype (tabell 2).
Stratifisert analyse
Vi har evaluert sammenhengen mellom genotyper av
GSTP1 Hotell og risikoen for magekreft videre og dets forstadier til kreft hos undergrupper av alder, kjønn,
H. pylori
infeksjon, røykestatus, og alkoholforbruk. Ingen signifikante forskjeller ble funnet i atrofisk gastritt gruppe, bortsett fra i undergruppen i alderen 60 år (tabell 3). Generelt, en økt atrofisk gastritt risiko knyttet til Ile /Val genotyper var mer tydelig i undergrupper i alderen 60 år (justert OR = 1,824, 95% KI = 1.185-2.809). Videre pasienter med
GSTP1
Val /Val genotyper var assosiert med risiko for magekreft i nesten alle undergrupper med unntak for ikke-røykere eller ikke-alkoholforbruk undergrupper (justert OR og 95% KI, se tabell 3).
Kjennetegn på Pasienter med /uten
H. pylori
Infeksjon, Røyking og alkoholforbruk i forhold til
GSTP1
Polymorfisme
En variant av
GSTP1
har lavere virkningsgrad for de fleste av de miljømessige kreftfremkallende (f.eks
H pylori
infeksjon, røyking og alkoholforbruk) som kan føre til at noen individer mottakelighet for magekreft og dens forstadier til kreft [26] -. [28]. Derfor har vi sett for samhandling mellom
GSTP1
genotype og
H. pylori
IgG, røyking eller alkoholforbruket i magekreft og dens forstadier til kreft. Bruke Ile /Ile genotype og
H. pylori
IgG (-) som en referanse, OR for (Ile /Val + Val /Val) genotype og
H. pylori
IgG (+) var 4,308 (95% KI = 3,062 til 6,061) i atrofisk gastritt undergrupper, og OR for (Ile /Val + Val /Val) genotype og
H. pylori
IgG (+) var 3,696 (95% KI = 2,475 til 5,521) i magekreft undergrupper. Bruke Ile /Ile genotype og røykfrie som en referanse, OR for (Ile /Val + Val /Val) genotype og røyking var 0,782 (95% KI = 0,538 til 1,136) i atrofisk gastritt undergrupper, og OR for (Ile /Val + Val /Val) genotype og røyking var 1,638 (95% KI = 1,044 til 2,571) i magekreft undergrupper. Bruke Ile /Ile genotype og ikke-alkoholforbruk som en referanse, OR for (Ile /Val + Val /Val) genotype og alkoholforbruk var 0,862 (95% KI = 0,565 til 1,313) i atrofisk gastritt undergrupper, og OR for (Ile /Val + Val /Val) genotype og alkoholforbruk var 1,641 (95% KI = 0,983 til 2,739) i magekreft undergrupper. Forbund
GSTP1
Val /Val genotype med
H. pylori
IgG (+), røyking eller alkoholforbruk kan øke atrofisk gastritt og magekreft risiko (tabell 4 og 5).
Diskusjoner
Over de siste 20 årene har det vært en markert fremgang i vår forståelse av rollen av genetiske og miljømessige faktorer i etiologien av magekreft. GST er multifunksjonelle og multigen produkter. De er anvendelige enzymer og delta i nukleofilt angrep på svovelatomet av glutation på elektrofile sentre av forskjellige endogene og xenobiotiske forbindelser. Ut av de viktigste klassene av GST-, har GSTP1 betydning for diagnose av kreft, fordi det uttrykkes rikelig i tumorceller [29] – [31]. Det er et enkelt genprodukt, kodet av syv eksoner. Noen studier har observert at en relasjon mellom
GSTP1
polymorfisme og GSTP1 er involvert i noen cellulære funksjoner. De best karakteriserte av disse er dens rolle som et fase II-enzym som katalyserer den S-konjugeringen av glutation (GSH) med en lang rekke elektrofile forbindelser, inkludert mange mutagener, kreftfremkallende, anticancermidler, og deres metabolitter. Polymorfismer av
GSTP1
er rapportert, isoleucin (Ile) 105 valin (Val) i ekson 5 og alanin (Ala) 114 valin (Val) i ekson 6 [32]. Aktiviteten av dette enzym påvirkes ved substitusjon i posisjon 105, som ligger i den hydrofobe substrat bindingssetet, og dette har betydelig påvirker avhengig av typen av kjemisk reaksjon. Det har vært antydet at sammenlignet med
GSTP1
Ile 105
GSTP1
Val 105 har en høyere katalytisk effektivitet med hensyn på metabolismen til kreftfremkallende aromatiske epoksyder [33], [34].
i denne case-control studie rapporterte vi at polymorfisme av
GSTP1
var signifikant assosiert med økt risiko for magekreft i den kinesiske befolkningen. I dag er det få rapporter om sammenhengen mellom polymorfismer av
GSTP1
og risikoen for magekreft. Forskere i USA [35] har rapportert at
GSTP1
genotype syntes ikke å være forbundet med risiko for magekreft og kronisk gastritt i en høy-risiko kinesiske befolkningen. Resultatene registreres av Katoh et al [36] foreslår frekvensen til
GSTP1
allel Val øker i magekreft i den japanske befolkningen, men dette har ennå ikke fått statistisk signifikans. Vi fant ut at det var en betydelig forskjell i
GSTP1
polymorfe typer mellom magekrefttilfellene og overfladisk gastritt kontroller. Hyppigheten av
GSTP1
Val /Val genotyper var signifikant høyere i magekreft gruppen, sammenlignet med Ile /Ile eller Ile /Val genotyper. Analysen viste en statistisk signifikant 3,324 ganger økning i magekreftrisiko forbundet med
GSTP1
allel Val. Dette tyder på at enkeltpersoner fra Nord-Kina med
GSTP1
allelet Val har en økt risiko for magekreft, men ikke atrofisk gastritt (en av forstadier til kreft). Men er det verdt å nevne at i undergrupper alderen 60 år, økt atrofisk gastritt risiko knyttet til Ile /Val genotyper var mer tydelig. Disse funnene viste at
GSTP1
Ile /Val polymorfisme kan påvirke fasen av magekreftutvikling, omfanget av atrofisk gastritt som en forstadier lesjon.
Sammenlignet med andre studier, fant vi at allelet Val frekvenser av
GSTP1 plakater (21,1%) var signifikant forskjellig fra de i vestlige mennesker, som for eksempel europeiske-amerikanere (33%) og afrikansk-amerikanere (42%) [25], [37]. Dette antyder muligheten for
GSTP1
-genotype-forbundet etniske forskjeller. Det faktum at i vår studie, genotypefrekvensene blant befolkningen utstyrt Hardy-Weinbergs lov støtter videre dette synet. Mekanismen for sammenhengen mellom
GSTP1
genet polymorfi og magekreft var ikke klart i vår studie. Det kan imidlertid antas at GSTP1 er en stor GST isoform uttrykt i humane gastrointestinale epitel, noe som kan eliminere DNA oksydative produkter av tymidin eller uracil propenal. Etter induksjon av cytokrom P450, kan noen tumorrelaterte kreftfremkallende, for eksempel benzo [a] pyren diol epoksyd og akrolein, også elimineres ved
GSTP1
. Ile → Val substitusjon kan være forbundet med et høyere nivå av DNA-addukter, og dermed øke mottakelighet for magekreft induksjon.
Videre stratifisert analysene viste at undergrupper av røyking eller alkohol var mer sannsynlig å ha blitt diagnostisert med magekreft. Vår analyse støtter det foreligger en forhøyet risiko for magekreft blant personer med
H. pylori
infeksjon, røyking eller alkoholforbruk, og
GSTP1
Val /Val genotype.
H. pylori
har blitt tildelt som en classs jeg karsinogen av Verdens helseorganisasjon, og fungerer som den initierende agent [38]. Serologisk
H. pylori
IgG testing var en nyttig invasiv strategi for testing for
H. pylori
. Det var spesielt nyttig i områder der forekomsten av
H. pylori
var høy. Vi undersøkte samspillet mellom
GSTP1
genotype og
H. pylori
infeksjon i magekreft og dens forstadier til kreft. Forbund
GSTP1
Val /Val genotype med
H. pylori
infeksjon betydelig økt magekreft og atrofisk gastritt risiko. Denne viktige funn tyder på at
GSTP1
genotyping og
H. pylori
IgG seropositive kan brukes til å identifisere individer med en høy risiko for magekreft og dets forstadier til kreft. Virkningsmekanismen kan være at
H. pylori
infeksjon som resulterer i magekreft og dens forstadier, avhenger av genetisk polymorfisme som påvirker virulens av organismen.
GSTP1
Ile /Ile har en høyere katalytisk effektivitet enn
GSTP1
Ile /Val eller Val /Val for de fleste miljøkreftfremkallende, inkludert cytokiner produsert av
H. pylori
infeksjon. Disse cytokiner som ikke kunne detoksifiserte ved GSTP1 kunne direkte indusere gastrisk mucosal skade og til slutt føre til utvikling av atrofisk gastritt og til og med magekreft. Den eksakte molekylærbiologi mekanismer trenger videre leting.
Tobakksrøyking og alkoholbruk er de viktigste kjente etiologiske faktorer for visse typer kreft. I denne studien ble det observert at høyere prosenter av mennesker i magekreft gruppen hadde konsumert tobakk og alkohol (57,1% og 42,2%, henholdsvis), sammenlignet med kontrollene (44,5% og 29,6%, henholdsvis) (tab 1). Dette funnet indikerer at alkohol og tobakk er sterkt assosiert med økt risiko for magekreft. Long-term tobakksrøyking og alkoholforbruk har vist seg å bidra til kreftutvikling [39]. Tobakksbruk kan øke atom hypoksi-induserbar faktor (HIF) -1a uttrykk, og alkohol kan øke protein nivåer av c-fos og c-Jun proto-onkogener [40], [41]. Forbund
GSTP1
Val /Val genotype med røyking eller alkohol kan øke atrofisk gastritt og magekreft risiko. Dette fenomenet kan være forårsaket av endringer i katalytisk effektivitet mellom tobakk og alkohol bestanddeler og det polymorfe
GSTP1
genet. Disse funnene gir en mulig molekylær forklaring for synergistisk effekt av røyking og alkoholforbruk på magekreft utvikling. Imidlertid må detaljene i mekanismen verifiseres av andre veldesignede eksperimenter.
I konklusjonen, våre resultater tyder på at polymorfisme av
GSTP1
kan bidra til magekreft mottakelighet i den kinesiske befolkningen. Videre den kombinerte effekten av
GSTP1
Val allel med miljøkreftfremkallende (
H. Pylori
infeksjon, røyking og alkoholforbruk) signifikant øker risikoen for magekreft utvikling.
