Abstract
Y-kromosomet er nylig blitt foreslått å ha en sammenheng med prostatakreft risiko i menneskelige befolkninger. Etter denne kromosom er haploide og mangler rekombinasjon over det meste av sin lengde, haplotyper konstruert av binære markører hele kromosomet kan brukes for assosiasjonsstudier. For å vurdere mulige Y-kromosom bidrag til prostata kreftrisiko, har vi derfor analysert 14 Y-kromosom binære markører i 106 prostatakreft tilfeller og 110 kontroller fra den koreanske befolkningen. I motsetning til tidligere funn i den japanske befolkningen, ble det ikke observert statistisk signifikant forskjell i fordelingen av Y-kromosom haplogroup hyppighet mellom case og kontrollgrupper koreanere. Således våre data antyder at de tidligere rapporterte assosiasjoner mellom Y-kromosom linjene og en predisposisjon for, eller beskyttelse mot, prostata cancer, kan forklares ved hjelp av statistiske svingninger, eller ved genetiske effekter som er sett bare i visse miljøer.
Citation: Kim W, Yoo TK, Kim SJ, Shin DJ, Tyler-Smith C, Jin HJ, et al. (2007) Mangel på foreningen mellom Y-kromosom Haplogroups og prostatakreft i den koreanske befolkningen. PLoS ONE 2 (1): E172. doi: 10,1371 /journal.pone.0000172
Academic Redaktør: Mikhail Blagosklonny, Ordway Research Institute, Inc., USA
mottatt: 07.11.2006; Godkjent: 21 desember 2006; Publisert: 24 januar 2007
Copyright: © 2007 Kim 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:. WK er støttet av en bevilgning fra den koreanske Science and Engineering Foundation (KOSEF R01-2005-000-10534-0), Sør-Korea. CTS er støttet av Wellcome Trust
Konkurrerende interesser:. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Prostatakreft er en av de mest vanlige manns. spesifikke kreftformer, men forekomsten varierer betydelig mellom bestander, med muligheten for å utvikle denne kreft er størst i vestlige land, og lavest i asiatiske land. Nyere undersøkelser tyder på at både genetiske endringer og kostholdsfaktorer kan være knyttet til prostatakreft [1] – [5], selv om etiologi til denne sykdommen er fortsatt uklart i de fleste tilfeller
Det er økende bevis for en. Y-kromosom rolle i kreft og kreft progresjon mannsspesifikke. Y-kromosommutasjoner er forbundet med prostatakreft, fordi tapet av denne kromosom er den mest vanlige kromosomale avvik observert i prostata kreftvev [1], [6]. Mange gener eller loci på y-kromosom kan bidra ikke bare å male bakterie celle utvikling og vedlikehold, men også til de molekylære mekanismene for utvikling og progresjon av prostatakreft [7] – [10]. For eksempel,
SRY
, kjønnet bestemme genet i Y-kromosomet, er nedregulert i dette kreft og er en negativ regulator av androgen receptor [11].
SRY
genet synes dermed å være kandidat for engasjement i onkogenese av prostatakreft [12].
Y-kromosomet har spesielle genetiske egenskaper som inkluderer et fravær av rekombinasjon over det meste av sin lengde og haploid status. DNA-sekvensen av den ikke-rekombinerende regionen i Y-kromosomet inneholder derfor en post bare av mutasjons hendelser som skjedde i fortiden. Som en konsekvens, haplotyper konstruert fra Y-kromosomale allelene har blitt brukt til å studere fars linjene [13] – [16], og for å differensiere humane befolkningsgrupper [17] – [20]. I tillegg er en hvilken som helst mutasjon som disponerer for, eller beskyttelse mot, prostatakreft vil ligge på veletablert fylogenien, slik at de binære markører som definerer linjene kan også brukes for assosiasjonsstudier. I tillegg, siden Y-kromosom linjene (dvs. haplogruppene) er svært lagdelt blant befolkningsgrupper, er et slikt haplogruppe-spesifikk assosiasjon trolig bli befolkning spesifikke tillegg.
Interessant, nyere studier har antydet at visse Y -chromosomal linjene var forbundet med prostata kreftrisiko i den japanske befolkningen [12], [21]. Slike funn trenger å bli replikert i en uavhengig populasjon prøve hvor de relevante linjene er vanlig. Basert på resultater fra tidligere befolkningsstudier, japanerne ser ut til å ha en nærmere genetisk relasjon til koreanere enn til andre asiatiske populasjoner [20], [22], [23] så den koreanske befolkningen er spesielt egnet for å teste for samme korrelasjon.
i denne studien har vi derfor undersøkt sammenhengen mellom Y-kromosom haplogrupper og en predisposisjon for prostatakreft i den koreanske befolkningen ved å undersøke 106 prostatakreft tilfeller og 110 kontroller som bruker 14 Y-kromosom binære markører.
Resultater og diskusjon
Vi observerte elleve forskjellige Y-kromosom linjene definert av de fjorten binære markører i krefttilfellene og kontrollprøver, hvorav de fleste er de forventede dominerende haplogroups i øst Asia. Frekvens distribusjoner av de fjorten binære markører og tilsvarende Y-kromosom haplogrupper er oppført i figur 1. Den koreanske befolkningen kartlagt her er preget av en høy frekvens av haplogruppe O-M175 (og dets sublineages) i begge grupper av pasienter med prostatakreft (84,0% ) og normale kontroller (76,3%) (figur 1 og tabell 1). Dette resultatet er i overensstemmelse med tidligere rapporter som viser at de fleste av øst Asia populasjoner har en felles genetisk trekk ved høye frekvenser av haplogroup O-M175-avledede kromosomer [20], [24], [25]. Fordelingen av Y kromosom frekvenser studert her var også konkordant med tidligere resultater fra koreanske undersøkelser [20], [25].
Y-kromosom haplogruppe distribusjon i prostata kreft-tilfeller og kontroller i den koreanske befolkningen. Den parsimonious treet på toppen viser evolusjonære forholdet mellom femten haplogroups. Nomenklatur er i henhold til Y kromosom Consortium [37].
aProstate kreft;
bNormal kontroll; Nøyaktig
P
verdi = 0,44225 ± 0,02442
Ingen statistisk signifikant forskjell (p 0,05) ble observert i fordelingen av Y-kromosom haplogroup hyppighet mellom sak og kontroll grupper (figur 1). Vi spesielt re-undersøkt tidligere rapportert foreninger som finnes i den japanske befolkningen i de koreanske prøvene. Paracchini et al. [12] rapporterte at haplogroup O-M122-avledede linjene (O3 i sin papir) ble forbundet med en statistisk signifikant predisposisjon for prostatakreft i sin japansk prøven. Vi fant ingen signifikant sammenheng med prostata kreftrisiko i våre prøver av haplogruppe O-M122-avledet linjene (OR 1,16 (0,68 til 1,97), p = 0,60, tabell 1), selv om disse linjene er hyppigere i den koreanske befolkningen enn i den japanske [12], [20], [25]. Verken stratifiseringsinnretnings etter alder ( 65) eller ved sykdommens alvorlighetsgrad (. Ved hjelp av kriteriene for Paracchini et al [12]) førte til en signifikant sammenheng (OR 1,50 (0,64 til 3,50), p = 0,35; OR 1,09 (0,59 til 2,02 ), p = 0,77, respektivt; tabell 2). EWIS et al. [21] fant at haplogruppe D /E-YAP var betydelig overrepresentert i sine prostatakreftpasienter og haplogruppe O-SRY (inkludert sublineage O-47z, O2b * og O2b1 henholdsvis i sin papir) ble betydelig underrepresentert. Fraværet av haplogruppe D /E-YAP fra våre koreanske prøve (0%) gjorde det umulig å vurdere sammenhengen mellom denne linjen og krefttilfellene (figur 1). Imidlertid kan vi vurdere den beskyttende virkning av O-SRY avstamning. I den koreanske prøven, ble ingen beskyttende effekt ses (OR 1,05 (0,58 til 1,92), p = 0,87; Tabell 1). Disse forskjellene kan skyldes falske positive assosiasjoner i tidligere studier, eller en genetisk mottakelighet uttrykt av japansk bor i et annet miljø: pasientene undersøkt av Paracchini et al. [12], for eksempel, var fra USA. Men ikke effektene ikke ser ut til å være et generelt trekk ved øst-asiatiske populasjoner siden de ikke blir oppdaget i våre ytterligere prøver fra Korea. Det er likevel ønskelig å studere andre populasjoner hvor linjene er felles.
Distribusjon av haplogruppe O-M122-avledet linjene versus alle andre linjer kombinert i koreansk prostatakreftpasienter i undersøkelsen her
Nyere undersøkelser fra Asia (for eksempel Japan, Singapore og Korea) har vist en generell trend med en økende forekomst av prostatakreft, selv om forekomsten er fortsatt lavere i Asia enn i vestlige land [26]. Seem og Cheng [27] bemerket at økningen i aldersjusterte dødelighetsrater per 100.000 årsverk, justert til verden standard, varierte fra 50% i Thailand til 260% i Korea. Den endrede demografi av prostatakreft i Asia kan forklares med miljøfaktorer. Mange asiatiske land kan miste sine beskyttende kostvaner og anskaffe høyrisiko seg ved å vedta westernized livsstil [27]. Dermed kan videre studier med andre ulike prøvene være nødvendig for å vurdere felles tiltak av genetisk bakgrunn og miljøfaktorer for bedre forståelse av onkogenese av prostatakreft.
Metoder
Pasienter og kontroller
Vi har analysert totalt 106 koreanske prostatakreftpasienter, som ble rekruttert til studien fra urologi avdelingen av Eulji University School of Medicine i Seoul og Daejeon, Korea. Histologisk klassifikasjon av prostatakreft ble bestemt ifølge Verdens helseorganisasjon (WHO) anbefaling og Gleason mønster. Prostata kreft vevsprøver fra alle pasientene ble samlet inn fra frosne prøver. I tillegg totalt 110 koreanske menn som hadde blitt diagnostisert som fri for prostatakreft ved Eulji Universitetssykehuset i Seoul og Daejeon, ble Korea rekruttert som normale kontroller. Disse pasienter ble tilfeldig valgt (og derfor sannsynligvis være urelatert) fra det samme geografiske område som eksemplene. Denne studien ble godkjent av etikkomiteen av Eulji Medical Center of the Eulji University School of Medicine i Seoul, og informert samtykke ble innhentet fra alle deltakerne.
DNA ble fremstilt fra prostata kreft eksemplarer av pasienter og fullblod prøver av kontrollene i henhold til standard metoder [28]
Genotyping
Fjorten Y-kromosom binær skilter ble valgt til å genotype alle personer samplet:. YAP [29], M7, M9 [30], RPS4Y
711 [31], SRY
465, DXYS5Y [32], P31 [33], M95, M119, M122, M134, M175, M214 [16], LINE1 [34]. Alle er kjent for å være polymorfe i øst Asia. Y
Alu
innsetting (YAP), RPS4Y
711 (C til T substitusjon), M9 (C til G substitusjon), M175 (-5 bp), M95 (C til T substitusjon), SRY
465 (C til T substitusjon), DXYS5Y (G til C substitusjon), og LINE1 innsetting ble skrevet ved hjelp av den tidligere beskrevne protokollen [20].
M7 (C til G substitusjon), M134 (-1 bp), M214 (T til C substitusjon), M119 (A til C substitusjon), P31 (T til C substitusjon), og M122 (T til C substitusjon) markørene ble amplifisert ved anvendelse av følgende primersettene og modifikasjoner som er rapportert av hammer et al. [33] og Underhill et al. [16], [30]: M7, 5′-CTTGACCAATGCCTTGCAAA-3 «og 5′-CAGCCTTGTGATCCAATTA-3′; M134, 5»-AATCATCAAACCCAGAAGGG-3 «og 5′-CCTTGTTAGCTAATTTTGAGC-3′; M214, 5»-TGCTGATACAACACACTGGA-3 «og 5′-AGCCATGGAAATGCCACTTCAC-3′; M119, 5»-GTTATGGGTTATTCCAATTCAGC-3 «og 5′-GAATGCTTATGAATTTCCCAGA-3′; P31, 5»-TAAGGCTGCGTGTTCCCTAT-3 «og 5′-ATATCGTGCCATTGCACACC-3′; M122, 5»-CAGCGAATTAGATTTTCTTGC-3 «og 5′-TGGTAAACTCTACTTAGTTGCCTTT-3». Hver PCR-reaksjon ble utført i et totalt volum på 25 ul inneholdende 25 ng genomisk DNA, 10 pm hver primer, 0,2 mM dNTPs, 2,0 mM MgCl
2, 50 mM KCl, 10 mM Tris-HCl (pH 8,3), og 1,5 U Ampli
Taq
DNA polymerase (Perkin-Elmer, Foster, CA, USA). PCR sykkelforholdene for M7 markør anvendes en første denatureringstrinn ved 94 ° C i 5 minutter, og deretter 35 sykluser ved 94 ° C i 45 sekunder, 54 ° C i 45 sek, 72 ° C i 1 minutt, og en endelig forlengelse ved 72 ° C i 3 minutter. Sykkel betingelser for M134 markør anvendes en første denatureringstrinn ved 94 ° C i 5 minutter, og deretter 35 sykluser ved 94 ° C i 45 sekunder, 55 ° C i 45 sek, 72 ° C i 1 minutt, og en endelig forlengelse ved 72 ° C i 3 minutter. Sykkel betingelser for M214 markør anvendes en første denatureringstrinn ved 94 ° C i 5 minutter, og deretter 35 sykluser ved 94 ° C i 45 sekunder, 53 ° C i 45 sek, 72 ° C i 1 minutt, og en endelig forlengelse ved 72 ° C i 3 minutter. Sykkel betingelser for M119 var 94 ° C i 5 minutter, og deretter 35 sykluser ved 94 ° C i 45 sekunder, 56 ° C i 45 sek, 72 ° C i 45 sek, og en endelig forlengelse ved 72 ° C i 5 min . P31 ble amplifisert med PCR betingelsene på 95 ° C i 5 minutter, og deretter 35 sykluser ved 94 ° C i 30 sek, 56 ° C i 30 sek, 72 ° C i 45 sek, og en endelig forlengelse ved 72 ° C i 2 min. Sykkel betingelser for M122 markør var 94 ° C i 5 minutter, og deretter 35 sykluser ved 94 ° C i 1 min, 54 ° C i 1 minutt, 72 ° C i 1 minutt, og en endelig forlengelse ved 72 ° C i 2 min. PCR-produktene til M122 ble spaltet med
Hsp
92II enzym (New England Biolabs, Beverly, MA, USA) og fraksjonert på 2% agarose-gel. Mutasjoner av M7, M119, M134, M214 og P31 markører ble påvist ved en PCR-SSCP metoden etter PCR-amplifikasjon er beskrevet av Kutach et al. [35]. Bandet mønstre av sine alleler ble evaluert på en 10% nativ PAGE gel løp ved 10 ° C i et kuldekammer og visualisert ved sølvfarging som beskrevet andre steder [36].
Y-kromosom binære haplogrupper for alle prøvene av prostatakreft tilfeller og kontroller ble definert ved analyse av alle 14 binære polymorfismer. Nomenklaturen av haplogruppene fulgte av Y-kromosomet konsortiet (YCC) [37].
Dataanalyser
Y haplogroup hyppighet ble beregnet ved å telle fra de observerte fenotyper. For å teste for betydelig befolkning differensiering mellom prostatakreft tilfeller og kontrollgruppene, brukte vi en Chi kvadrat test og Fisher eksakt test gjennomført i Arlequin pakke versjon 2.0 [38]. Signifikansnivået av testen ble påført med en sannsynlighet på 0,05 som cutoff-punkt. I tillegg ble en test av proporsjoner og odds ratio (OR) med 95% konfidensintervall (KI) også beregnet (https://home.clara.net/sisa/).
Takk
Vi vil gjerne takke alle frivillige for å gi DNA-prøver for å gjøre denne studien mulig. En spesiell takk går til alle urologer og patologer i Eulji Medical Center of Eulji Universitetssykehus.
