Abstract
Bakgrunn
PCA3 (prostata kreft antigen 3
) genet er en av de mest prostata kreft-spesifikke gener i dag. Følgelig, prostata-spesifikke ekspresjon og den skarpe oppregulering av
PCA3
mRNA i prostata cancer foreslå en unik transkripsjonsregulering, noe som muligens kan tilskrives promoter polymorfisme. I vår studie evaluerte vi om det er polymorfisme i
PCA3
promoter-regionen og også vurdere sammenslutning av polymorfisme med prostatakreft.
metodikk /hovedfunnene
Vi har utformet en spesifikk primer innstilt for å screene promoteren
PCA3
-genet ved polymerase kjedereaksjon (PCR) -baserte kloning og sekvensering med DNA ekstrahert fra perifere blodprøver av prostatakreft (PCA) tilfeller (n = 186) og friske kontrollsaker (n = 135). Genotype spesifikk risiko ble beregnet som odds ratio (ORS) med tilhørende 95% konfidensintervall (CIS) av chi-kvadrat test. Mulig avvik på genotypefrekvensene fra kontroller og PCA tilfeller forventes under Hardy-Weinberg likevekt ble vurdert av chi-kvadrat test. Kort tandem repeat polymorfisme av
TAAA
ble funnet i promoter-regionen i
PCA3
genet, fem polymorfismer og åtte genotyper ble identifisert. De åtte genotypene ble delt inn i tre grupper: ≤10
TAAA
, 11
TAAA
, ≥12
TAAA
. Gruppen 11
TAAA Hotell og ≥12
TAAA
var assosiert med høyere relativ risiko for prostatakreft enn gruppe ≤10
TAAA plakater (OR = 1,76, 95% CI = 1,07 -2,89 [for gruppen 11TAAA]; OR = 5,28, 95% CI = 1,76 til 15,89 [for gruppen ≥12
TAAA
])
Konklusjon /Betydning
. nærvær av (
TAAA
) n kort tandem gjenta polymorfismer i
PCA3
promoter-regionen kan være en risikofaktor for prostatakreft i den kinesiske befolkningen
Citation:. Zhou W, Chen Z, Hu W, Shen M, Zhang X, Li C, et al. (2011) Association of Short Tandem Gjenta polymorfisme i Arrangøren av
Prostate Cancer Antigen 3
Gene med risiko for prostatakreft. PLoS ONE 6 (5): e20378. doi: 10,1371 /journal.pone.0020378
Redaktør: Jean-Marc A. Lobaccaro, Clermont Université, Frankrike
mottatt: 1 februar 2011; Godkjent: 28 april 2011; Publisert: 31. mai 2011
Copyright: © 2011 Zhou 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:. Dette arbeidet ble støttet med tilskudd fra stiftelsen Natural Science of China (NO. 30872421) og Wenzhou Science and Technology Bureau (Y20090292). Nettadressen Foundation of China Natural Science: https://www.nsfc.gov.cn/Portal0/default124.htm. Nettadressen til Wenzhou Science and Technology Bureau: https://www.wzkj.gov.cn/. 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
Prostatakreft er den vanligste diagnosen kreft og den nest største årsaken til kreftrelaterte dødsfall i den vestlige mannlige befolkningen [1], og forekomsten øker fortsatt. PCa kan kureres ved radikal kirurgi eller strålingsterapi hvis sykdommen er lokalisert inne i prostata [2] – [5]. Når dette imidlertid carcinoma har spredt seg lokalt eller fjernt, ingen helbredende terapi kan tilbys, og disse pasientene lider av en dårlig prognose [6], [7]. Det er derfor et stort behov for tidlig diagnose av sykdommen for å øke herdehastigheten for PCa.
Selv om serum prostata-spesifikt antigen (PSA) måling er ansett som den beste konvensjonelle serum svulst markør tilgjengelig, er det ikke nok spesifisitet og sensitivitet for PSA i å oppdage prostatakreft tidlig. For eksempel er PSA ofte forhøyet i benign prostatahyperplasi og prostatitt. Videre er Prostate Cancer Prevention Trial viste at selv hos pasienter med PSA nivåer 4 ng /ml, 15% hadde biopsi påviselig prostatakreft [8]. Mer prostatakreft spesifikke og sensitive biomarkører er sterkt behov. Nylig Bussemakers
et al
. rapporterte en ny prostataspesifikt gen, prostatacancer antigen 3-genet, også kalt
DD3 plakater (differensial viser kode 3) som ble funnet å være 10-100 ganger over-uttrykt i 53 av 56 humane prostatacancerprøver i en Northern blot-analyse, mens det ble ikke uttrykt i tilgrensende ikke-ondartet prostatavevet [9]. Videre revers transkripsjon-PCR analyse ved hjelp av
PCA3
-spesifikke primere indikerte at
PCA3
transkripsjoner ble ikke funnet i et bredt spekter av normale menneskelige vev og andre menneskelige ondartede svulster,
PCA3
regnes som en av de mest prostata kreft-spesifikke gener som er beskrevet så langt.
den nåværende forståelse er at
PCA3
genet inneholder en høy tetthet av stopp-kodoner og uttrykker en ikke kodende messenger RNA i epitelceller prostataceller, fungerer den som en polyadenylert RNA transkript, men ingen cytoplasmatiske proteiner resultater fra sitt transkripsjon. Prostata-spesifikke ekspresjon og den skarpe oppregulering av
PCA3
mRNA i prostata cancer foreslå en unik transkripsjonen regulering. Som et resultat,
PCA3
genet promoter tiltrakk seg oppmerksomheten.
Vi har konstruert en spesifikk primer satt til skjermen arrangøren av
PCA3
genet ved PCR baserte kloning og sekvensering med DNA ekstrahert fra perifere blodprøver av prostata kreftpasienter og friske kontrollpersoner. Vi surprisedly fant ut at det var kort tandem repeat (STR) polymorfismer i promoter-regionen i
PCA3
genet og
TAAA
STR polymorfismer er betydelig forskjell mellom prostatakreftpasienter og friske kontrollpersoner.
Resultater
totalt 321 fag, inkludert 186 pasienter med PCa og 135 friske personer som kontrollgruppe fra The First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, ble analysert for polymorfismer i arrangøren av
PCA3
genet. DNA-prøver fra blod fra individuelle pasienter hver oppviste et enkelt bånd etter PCR-amplifikasjon. Kloning og sekvense analysen avdekket en STR i promoter-regionen i
PCA3
genet. Da sekvensen av promotorområdet av de
PCA3
-genet ble først screenet for polymorfismer ved kloning og sekvensering assay hos 186 pasienter med PCa (gjennomsnittsalder ved diagnose: 72,33 år, SD: 9,30) og 135 kontroller (gjennomsnittlig alder ved diagnose: 71.19 år, SD: 7,39, tabell 1). Alder ved diagnose var ikke signifikant forskjellig mellom pasientene og kontrollene (t = 1,20; P = 0,23)
I denne studien ble fem polymorfismer identifisert. 4, 5, 6, 7, 8 (tallet representerer gjentatte ganger på
TAAA
i formidler av
PCA3
genet, figur 1), og åtte genotyper ble grunnlagt. Den 4/5, 4/6, 5/5, 5/6, 5/7, 5/8, 6/6, 6/7 genotyper ble observert hos 0,5%, 0,5%, 52,7%, 34,4%, 3,3% , 1,6%, 5,4% og 1,6% av pasientene PCA, respektivt. Mens bare 5/5, 5/6, 6 /6genotypes ble observert hos 71,1%, 25,8%, 3,1% av kontrollpersonene, henholdsvis. Det var ingen bevis for at genotypefrekvensene avvek fra det som er forventet under Hardy-Weinberg likevekt for pasienter (χ
2 = 1,44, df = 3, p = 0,70) og kontrollpersoner (χ
2 = 0,14, df = 1, P = 0,71).
A. (
TAAA
)
4 alleler; B. (
TAAA
)
5 lene; C (
TAAA
)
6 lene; D. (
TAAA
)
7 lene; E. (
TAAA
)
8 alleler.
Vi antok at en
TAAA
var én enhet av transkripsjonsstartstedet
PCA3
genet, og
TAAA
gjentar oppregulert
PCA3
transkripsjon, deretter det samme gjentar antall
TAAA
kan være assosiert med samme transkripsjon rente og mer
TAAA
gjentar, jo mer
PCA3
genuttrykk. Så basert på totalt antall
TAAA
gjentar i lene, ble åtte genotyper delt inn i tre grupper: ≤10
TAAA
, 11
TAAA
, ≥12
TAAA plakater (f.eks total
TAAA
gjenta antall genotype (
TAAA
) n /(
TAAA
) m er x [x = n + m] og tilhører «x»
TAAA
gruppe).
Chi-kvadrat test viste statistisk signifikans forskjell i konstruksjonen av PCa og kontroller mellom de tre gruppene (χ
2 = 13.27 , df = 2, P = 0,01), ble det observert en signifikant sammenheng mellom de sammenslåtte genotyper og PCa risiko. Den 11
TAAA
føreren ble assosiert med økt risiko for prostatakreft enn individ som har ≤10
TAAA plakater (OR = 1,76; 95% CI = 1,07 til 2,89), og ≥12
TAAA
føreren ble også assosiert med økt risiko for prostatakreft enn individ som har ≤10
TAAA plakater (OR = 5,28; 95% CI = 1,76 til 15,89, tabell 2).
allele (
TAAA
)
8 var relativt sjeldne allel følgelig, som ledet prøvene i 13
TAAA
gruppe var sjeldne, studier i større populasjoner kanskje eller kanskje ikke avdekke signifikante sammenhenger med PCa. Disse observasjoner tyder på at ytterligere arbeid er nødvendig for å bestemme den funksjonelle betydning av denne regionen og påvirkning av variasjon i lengden og antallet
TAAA
gjenta i fremtidige studier med Større materialer.
Det var ingen sammenheng mellom PCA3 promoter STR polymorfismer og Gleason score i prostata karsinom pasienter (r = 0,07, P = 0,342, Tabell 3).
Diskusjoner
serie~~POS=TRUNC analyse av genuttrykk har vist at
PCA3
uttrykk er betydelig og spesielt oppregulert i de fleste av prostata adenokarsinomer. Derfor studie av genetiske endringer i
PCA3
genet kan være nyttig i å belyse patogenesen av prostatakreft.
Gerald W. Verhaegh et al. tidligere studie har vist at ingen kjent initiator motiv, ingen
TATA-boksen
, ingen
CAAT-boks
, og ingen GC-rike regioner ble funnet på konsensus stillinger i
PCA3
promoter. Derfor roman og vevsspesifikke cis-virkende elementer og trans-virkende transkripsjonsfaktorer kan definere spesifikke og karakteristiske uttrykk for
PCA3
genet. I sin studie, ble et fotavtrykk funnet lenger oppe i posisjon -173 til -201 i
PCA3
promoter. Mutasjon av denne A + T-rike regionen, resulterte i en redusert transkripsjon rente, noe som tyder på en positiv rolle for dette elementet i
PCA3
transkripsjon [10]. I denne studien har vi surprisedly fant at A + T rike regionen i
PCA3
arrangøren inneholdt en svært polymorfe region, en STR polymorfisme av (
TAAA
) n. MT-rapporter gjentar DNA-sekvenser som inneholder 2 til 6-base-par enheter og utbredt i hele det menneskelige genom og polymorfe i naturen. MT-rapporter er viktige genetiske markører for kartlegging studier, sykdom diagnose og rettsmedisinske undersøkelser. Ved screening A + T-rik region sekvens av arrangøren, identifiserte vi åtte STR polymorfismer og fant sammenhengen mellom disse polymorfismer og PCa risiko i kinesiske befolkningen.
Våre resultater antydet at forekomsten av PCa var nært knyttet til gjenta antall TAAA i formidler av PCA3, flere TAAA gjentar forbundet med økt risiko for prostatakreft. I den kinesiske befolkningen, enkeltpersoner bærer totalt 11 gjentatte antall
TAAA
i alleler (gruppe 11
TAAA
) hadde en 1,76 høyere risiko for PCa (95% CI = 1,07 til 2,89) enn de bærer totalt eller under 10 gjentatte antall
TAAA
i alleler (gruppe ≤10
TAAA
). Gruppen ≥12
TAAA
var også assosiert med økt risiko for prostatakreft enn gruppe ≤10
TAAA plakater (tabell 2).
Forskjellen av følsomhet kan være relatert til forskjellen i allele frekvenser av
PCA3
STR polymorfisme mellom PCA pasienter og kontroller. Det er velkjent at uttrykket av
PCA3
er svært høy i PCA pasienter enn hos friske individer. På grunn av den
PCA3
arrangøren ikke har
TATA-boksen
, hypotese vi at transkripsjon ville begynne fra andre stillinger. I stedet for
TATA-boksen
, den (
TAAA
) n polymorfe region kan være en av de transkripsjonsstartposisjonene. Derfor økningen av (
TAAA
) n gjentar i formidler av
PCA3
ville øke transkripsjonsstartsider av
PCA3 Hotell og oppregulert uttrykk for
PCA3
mRNA i PCA pasienter. Dette var i overensstemmelse med vår tidligere publiserte data [11], [12] og resultatene av Klecka, J. et al. [9], [13] – [15]. Resultatene viste at polymorfisme av
TAAA
STR i formidler av
PCA3
kanskje er en genetisk risikomarkør for PCa i kinesisk population.Of selvfølgelig denne meningsfulle konklusjoner av reapet tider av
TAAA
kan modulere
PCA3
uttrykk fortsatt trenger bekreftelse på sammenhengen forskning fra ulike genetisk polymorfisme typer og
PCA3
mRNA uttrykk i individuelle eller potensiell sammenheng forskning.
Vår studie har en rekke viktige begrensninger, det viktigste av disse er det lite utvalg, så flere større studier er nødvendig for å gi ytterligere innsikt i disse foreløpige funn. Det er også viktig å merke seg at dette er en prospektiv studie utført i et regionalt universitet sykehus over fem år og tilfeller av PCA pasienter er ikke veldig hyppig. Siden den kinesiske befolkningen generelt er genetisk mer homogen enn andre etniske befolkningsgrupper, spår vi lignende funn i større utvalgsstørrelser over hele Kina, men anvendelsen av våre funn til andre etniske populasjoner vil trenge ytterligere undersøkelser i varierende pasientpopulasjoner før disse dataene kan generelt ekstrapoleres til andre etnisiteter.
i konklusjonen, vår studie viser en signifikant sammenheng mellom
PCA3
arrangøren STR genetisk polymorfisme og PCa i kinesiske populasjoner. Disse funnene indikerer at
PCA3
promoter STRs er genetisk mottakelighet faktor for PCa og MT-rapportene kan spille en rolle i utviklingen av denne kreftformen, hva vil gi ledetråder for en pilotstudie av kreftutvikling og utvikling av PCa.
Materialer og metoder
etikk uttalelse
Denne studien ble godkjent av etisk komité av The First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Kina, og var i samsvar med Helsinkideklarasjonen deklarasjonen~~POS=HEADCOMP . Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra hver av deltakerne på tidspunktet for registrering.
Studiedesign og pasienter
For denne studien, 186 pasienter med prostatakreft som ble operert ved Institutt for kirurgi ved The First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College mellom august 2004 og september 2009 ble valgt i ettertid. PCA pasienter wre bekreftet av histopatologiske evaluering, ble hver svulst gradert bruker Gleason scoring system av to patologi leger. I tillegg ble 135 friske kontrollpersoner inkludert for å bestemme fordelingen av polymorfismer i en normal populasjon. Kontrollene ble valgt fra menn invitert til en systematisk helse screening, under forslag til nasjonal helseforsikring, utført i de samme geografiske områder enn sykehusene hvor sakene ble samlet inn. De ble sjekket av digital endetarms eksamen (DRE), deres PSA verdi måtte være mindre enn 4 ng /ml, og de kunne vise ingen tegn til PCa. Dessverre har vi ikke vet at en mann med en normal DRE og en normal PSA ikke vil utvikle PCa i fremtiden. Statistisk sett disse observasjonene skjevhet studiet mot å finne en betydelig forskjell mellom sakene og kontroller, siden noen kontroller vil ha prostata kreft diagnostisert i fremtiden. Mens mannlige prøvene var representative for den generelle kliniske befolkningen, kan vi ikke utelukke urapportert historier av prostata sykdom blant kontrollgruppen. Imidlertid bør slike historier være mer hyppig enn i en tilfeldig, ikke-urologiske klinikken populasjonen.
DNA ekstraksjon
Fem ml venøst blod ble oppsamlet i EDTA som en kilde av perifere blodleukocytter . Genomisk DNA ble ekstrahert og renset i henhold til etablerte protokoller ved hjelp av QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen, Hilden, Tyskland).
Sekvensering og analyse av polymorfismer
DNA ble ekstrahert fra 500 ul arkivert hele blod ved hjelp av QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen, Hilden, Tyskland).
PCA3
promoteren ble amplifisert ved PCR på grunnlag av sekvensen av den
PCA3
genet presentert i GenBank aksesjonsnummer AL359314.14 og AF279290.1 med Taq-polymerase (Qiagen, Hilden, Tyskland ) med følgende primere: 5’GAT GGG AAC TCA CAT TTG G -3 «(fremover) og 5’CTG ATG CCA GCT TCT CG – 3» (bakover). PCR ble utført i 50 pl reaksjonsblanding inneholdende 1 pl av ekstraherte DNA; 5 ul 10ΧPCR buffer (100 mmol /liter Tris-HCL (pH 9,2)); 3 mL MgCl2 (25 mmol /L); 5 ul dNTP (2 mmol /l); 2 mL fremover og revers primer (5 mikromol /L), henholdsvis; 0,4 mL Taq-polymerase; og 31,6 pl destillert vann. PCR-betingelsene var som følger: 95 ° C i 4 minutter, og deretter 40 sykluser med 95 ° C i 1 minutt, 60 ° C i 30 sekunder, 72 ° C i 1 minutt, og etterfulgt av forlengelse ved 72 ° C i 10 minutter. Alle PCR-produktene ble elektroforert på en 1,5% agarosegel. Amplified fragmenter ble renset ved QIAquick Spin PCR Purification Kit (Qiagen, Hilden, Tyskland), deretter ble sendt til Invitrogen Corporation i Shanghai for kloning og sekvense analysen med ingen informasjon om prøvene og kunnskap fra forskningen.
Statistisk analyse
Vi brukte Statistiske Package for Social Sciences for Windows (versjon 13.0, SPSS Inc, Chicago, IL, USA) for statistisk analyse. Verdiene for alder er angitt som middelverdi ± SD. Statistisk analyse av alder ble utført ved uparet t-test. En chi-kvadrat test ble brukt for cross-tabellen analyse. Genotype spesifikk risiko ble beregnet som odds ratio (ORS) med tilhørende 95% konfidensintervall (CIS) av chi-kvadrat test mulig avvik på genotypefrekvensene fra PCa og kontroller forventet under Hardy-Weinberg likevekt ble vurdert av chi-kvadrat test . Spearman rang korrelasjon tester ble brukt for å vurdere hvorvidt det er en sammenheng mellom PCA3 promoter STR polymorfisme og Gleason score ved PCA. Betydning uttalelser viser til P-verdier på 2-tailed tester som var mindre enn 0,05.
