Abstract
Bakgrunn
Mange epidemiologiske studier rapporterer at atopiske tilstander som allergi er assosiert med redusert bukspyttkjertelen kreft fare. Årsaken til dette forhold er ennå ikke forstått. Dette er den første studien som grundig vurdere sammenhengen mellom variantene i atopi relaterte kandidat gener og bukspyttkjertelkreft.
Metoder
En populasjonsbasert case-control studie av bukspyttkjertelen krefttilfeller diagnostisert i løpet av 2011-2012 (via Ontario Kreftregisteret), og kontroller rekruttert ved hjelp av tilfeldig oppringing benyttet DNA fra 179 tilfeller og 566 kontroller. Etter en uttømmende litteraturgjennomgang, SNPs i 180 kandidat gener ble pre-screenet ved hjelp dbGaP bukspyttkjertelen kreft GWAS data; 147 SNPs i 56 allergirelaterte immunologiske gener ble beholdt og genotypede. Logistisk regresjon ble brukt for å estimere aldersjusterte odd ratio (AOR) for hver variant og falske funnraten ble brukt til å justere Wald p-verdier for flere tester. Deretter en risiko allel Poengsummen ble utledet basert på statistisk signifikante varianter.
Resultater
18 SNPs i 14 kandidatgener (
CSF2
,
DENND1B
,
DPP10
,
FLG
,
IL13
,
IL13RA2
,
LRP1B
,
NOD1
,
NPSR1
,
ORMDL3
,
Røra
,
STAT4
,
TLR6
,
TRA
) var signifikant assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko. Etter justering for multiple sammenligninger, to
LRP1B
SNPs forble statistisk signifikant; for eksempel
LRP1B
rs1449477 (AA vs CC: AOR = 0,37, 95% KI: 0,22 til 0,62; p (justert) = 0,04). Videre ble risikoen allelet poengsum assosiert med en betydelig reduksjon i bukspyttkjertelen kreftrisiko (p = 0,0007).
Konklusjoner
Foreløpige funn tyder på visse atopi relaterte varianter kan være forbundet med bukspyttkjertel kreftrisiko . Videre studier er nødvendig for å gjenskape dette, og for å belyse biologien bak økende mengde epidemiologiske bevis som tyder på allergi kan redusere bukspyttkjertelkreft risiko
Citation. Cotterchio M, Lowcock E, Bider-Canfield Z, Lemire M, Greenwood C, Gallinger S, et al. (2015) Sammenheng mellom varianter i Atopi-Related Immunologiske kandidat gener og kreft i bukspyttkjertelen Risk. PLoS ONE 10 (5): e0125273. doi: 10,1371 /journal.pone.0125273
Academic Redaktør: Jeffrey S. Chang, National Health Research Institutes, TAIWAN
mottatt: 21 januar 2015; Godkjent: 22 mars 2015; Publisert: 06.05.2015
Copyright: © 2015 Cotterchio 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
Datatilgjengelighet: Data er tilgjengelig fra Ontario Pancreas Cancer Study og Ontario Cancer Risk Factor Study; men tilgangsbegrensninger (dataoverføring avtale kreves av Cancer Care Ontario, og REB godkjenning kreves av UofT REB) gjelder, og forfatterne Steven Gallinger og Michelle Cotterchio kan kontaktes for eventuelle forespørsler på [email protected] og michelle.cotterchio@cancercare. on.ca.
Finansiering: Dette arbeidet ble støttet av den kanadiske Institutes of Health Research [tilskuddet # MOP-106631 til MC] (https://www.cihr-irsc.gc.ca); og National Institutes of Health [RO1 CA97075 til S.G., som en del av PACGENE konsortium] (https://www.nih.gov). 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
kreft i bukspyttkjertelen er vanligvis dødelig, med færre enn 10% av tilfellene overlevende fem år [1]. Mens det etiologi ikke er godt forstått, røyking [2,3], pankreatitt [4,5], fedme [6] og familiehistorie med bukspyttkjertelen kreft [7] er for lengst etablert bukspyttkjertelkreft risikofaktorer, sammen med de mer nylig identifisert ABO blodtype [8,9]. Det er en økende mengde bevis, inkludert meta- og sammenslåtte-analyser som antyder atopiske sykdommer som allergi og høysnue, er forbundet med redusert bukspyttkjertelkreft [10-13]. Mens det er ingen akseptert forståelse av hvordan allergi kan redusere bukspyttkjertelkreft risikoen har økt kreft immunovervåkning blitt foreslått [10]. I lys av sammenhengen mellom atopi og bukspyttkjertel kreftrisiko [10-13], og den kjente arvet komponenten til begge atopiske tilstander [14], og kreft i bukspyttkjertelen [7], er det mulig at disse to sykdommer kan dele en felles genetisk kobling, og evaluering av sammenhengen mellom atopi relaterte immunologiske genetiske varianter og bukspyttkjertelkreft risiko er berettiget.
Vi har undersøkt sammenhengen mellom kreft i bukspyttkjertelen risiko og et omfattende utvalg av varianter i atopi relaterte immunologiske kandidat gener for å hjelpe bedre forstå den observerte sammenhengen mellom allergi og bukspyttkjertelen kreftrisiko, og for å avgjøre om det kan forklares med felles genetiske faktorer.
Materialer og metoder
En populasjonsbasert case-control studie ble utført for å undersøke sammenhengen mellom variantene i atopi relaterte gener og kreft i bukspyttkjertelen risiko. Etikk godkjenning er innhentet fra lokale forskningsetiske boards (REB) (Mount Sinai Hospital Reb, Toronto, Canada og University of Toronto REB, Toronto, Canada). Skriftlig informert samtykke ble innhentet for innsamling av biologiske prøver, og hver deltaker hadde frihet til å avslå eller trekke seg fra denne studien på ethvert gitt tidspunkt.
Rekruttering av Pancreas krefttilfeller og kontroller
bukspyttkjertelkreft tilfeller var de siste deltakerne i Ontario Pancreas Cancer Study, som identifiserte tilfeller gjennom Ontario kreft~~POS=TRUNC. Som beskrevet tidligere [13], Ontario Pancreas Cancer Study rekruttert innbyggerne i Ontario, Canada med en patologi rapport bekreftet adenokarsinom i bukspyttkjertelen eller adenokarsinom metastase (bekreftet som bukspyttkjertelen kreft ved behandlende lege). Tilfeller diagnostisert mellom februar 2011 og august 2012 var kvalifisert for den aktuelle studien, og av de 1095 bukspyttkjertelkreft tilfeller identifisert, 327 (30%) var avdøde eller ikke kvalifisert, og 130 (12%) kunne ikke kontaktes. Av de 638 sakene som ble sendt en studie pakke (med samtykkeerklæringer, 4 spørreskjema, blodprøvetaking skjema, blod kit), 248 (39%) leverte en blod- eller spyttprøve (for DNA-ekstraksjon) i tillegg til spørreskjemaer, mens 375 fullført spørre bare. Tilfeller tok en blod kit til en medisinsk laboratorium for deres blod uavgjort, og i noen tilfeller hjemme blod trekningen ble arrangert. Saker som foretrukket å gi en spyttprøve ble sendt en Oragene DNA Selv Collection Kit (DNA Genotek, Kanata, ON) inkludert instruksjoner, samtykkeskjema og en forhåndsbetalt svarkonvolutt. Deltakerne var i alderen 30-88 år.
Controls bosatt i Ontario ble rekruttert i 2011 ved hjelp av en modifisert tilfeldig oppringing prosedyre og frekvens tilpasset forventet saks fordeling etter kjønn og 5-års aldersgrupper (tidligere beskrevet [1. 3]). Av de 1734 kontrollene som ble enige om å delta og ble sendt studie pakker, 1285 (74%) returnerte spørreskjemaet og blod /spytt skjemaet. Emner som valgte å gi en spyttprøve ble sendt en Oragene DNA Selv Collection Kit (DNA Genotek, Kanata, ON) (med instruksjoner, samtykkeerklæringer, og en forhåndsbetalt svarkonvolutt). Emner som valgte å gi en blodprøve ble sendt en blod kit som de tok til et laboratorium under kontrakt med studien for deres blod uavgjort. Mens 1285 kontroller utfylte spørreskjemaer, bare 608 (47%) ga en blodprøve på et laboratorium eller sendt tilbake en spyttprøve (for DNA-ekstraksjon).
DNA ekstraksjon ble gjennomført ved Biospecimen Repository ved Mount Sinai Hospital ( Toronto, Canada). DNA-ekstraksjon fra blod ble utført ved hjelp av MaXtract prosedyre (Qiagen, Valencia, CA), og DNA fra spytt ble ekstrahert ved hjelp av Oragene kit metoder (DNA Genotek, Kanata, ON). All hentet DNA ble lagret ved 4 ° C.
Atopi-Related Immunologisk Kandidat Gene og SNP Selection
I utgangspunktet 183 atopi relaterte immunologiske kandidat gener ble identifisert gjennom en omfattende litteraturgjennomgang av genetikk av atopiske sykdommer, inkludert mange observasjonsstudier der sammenhengen mellom genetiske varianter og allergi /atopi risiko, og mange genom-wide assosiasjonsstudier (GWAS) av atopi-relaterte egenskaper, pluss flere kreft studier som vurderte immunologiske varianter, og noen papirer om patofysiologien av atopi (oppført i S1 tabell). For å begrense denne listen over ~ 180 kandidat gener og velg enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) for genotyping ble følgende screening foretatt. GWAS datasett fra bukspyttkjertelkreft Cohort og Case-kontroll Consortium (Panscan) ble lastet ned fra Database for genotyper og fenotyper (dbGaP) via National Institute of Health nettsted (phs000206.v3.p2) [15-18]. Alle SNPs på Illumina HumanHap550v3.0 array (brukes i Panscan) som tagget noen av våre ~ 180 a priori kandidat gener ble identifisert [SNPs i gener av interesse (+/- 1 kb), eller SNPs i høy koblingsulikevekt (LD) ( R «sup> 2 0,8)]. Plink v.1.07 [19], hele genomanalyse verktøysett, ble brukt til å estimere sammenhengen mellom kreft i bukspyttkjertelen risiko og hver tagging SNP. SNPs ble sortert etter stigende omfanget av p-verdi. De vesentligste SNPs (P 0,01) ble valgt (beholdes) for genotyping uansett mindre allel homozygot frekvens som rapportert i HapMap CEU befolkningen. SNPs med P 0,01 ble ikke valgt for genotyping hvis den mindreårige allel homozygot frekvensen var mindre enn 5%. I tilfeller hvor SNP’er var i høy LD (R2 0,8), bare de mest signifikante SNP ble beholdt. De første 183 gener ble avdempet til 59 gener. I alt ble 152 SNPs i 59 immunologiske kandidat gener valgt til å være i den endelige listen for genotyping av denne studien (oppført i S2 tabell).
DNA Genotyping
Genotyping av DNA fra Ontario saker og kontroller for de valgte SNPs (i 59 gener) ble utført av klinisk Genomics Senteret ved Mount Sinai Hospital (Toronto, Canada) bruker MassARRAY iPLEX Sequenom Platform (Sequenom, San Diego, California). Sequenom analysen design software ble brukt til å designe reaksjons paneler for genotyping de valgte SNPs. Programvaren var ikke i stand til å identifisere unike optimale primer bindingssteder for 7 av de 152 SNPs valgt, og vi identifisert alternative SNPs i høy LD (R
2 0,85) for to av disse 7 SNPs. Derfor ble 147 SNP’er i 56 gener som inngår i den endelige reaksjons paneler for genotyping. Det var 10 negative kontroller og 10 replikater som er inkludert i reaksjons platene. Den genotyping suksessraten var 99%. Ringeprisene var 90% til 16 SNPs, derfor statistiske dataanalyser ble begrenset til 131 SNPs. Av de 852 prøvene, 12 mislyktes genotyping (f.eks 60% av SNPs ble vellykket genotypede). Totalt genotype data for 238 tilfeller og 602 kontroller var tilgjengelig for statistisk dataanalyser
genotyper ble vurdert for betydelig avvik fra Hardy-Weinberg likevekt med Online Encyclopedia for genetisk epidemiologi studerer kalkulator [20].; SNP rs3126085 i
FLG
genet (og fire andre ikke-signifikant SNPs) ble funnet å avvike fra Hardy-Weinberg likevekt (ved p = 0.01 signifikansnivå).
Statistical Analysis
på grunn av bekymringer for confounding av etnisitet, begrenset vi alle analyser til hvite personer (resultater for ikke-hvite (n = 74) er ikke presentert på grunn av liten utvalgsstørrelse). Det var 179 hvite tilfeller (95 kvinnelige, 84 mannlige) og 566 hvite kontroller (278 kvinnelige, 288 mannlige) med genotypede DNA som utgjør datasettet som brukes for denne artikkelen. Odds ratio (ORS), aldersgruppe justert odds ratio (AORs) og 95% konfidensintervall (KI) ble estimert ved hjelp av logistisk regresjon. Sjeldne homozygote og heterozygote genotyper ble kombinert da mindre allel homozygote hadde mindre enn 5% prevalens blant kontroller og ORS var i samme retning. P-verdier (Wald test) og p-verdier korrigert for multiple sammenligninger ble begge beregnet; falske funnrate ble brukt til å justere for multiple sammenligninger [21]. Analysene ble begrenset til kvinner for de 8 SNP’er i 2 gener på X-kromosomet. En risiko allel poengsum ble utledet ved å summere det totale antall risiko allel tellinger for hver av de 17 statistisk signifikante SNP’er for hver person (X-kromosom SNP ble ekskludert). Hver SNP ble scoret som 0 eller 1 (1 ble tildelt enkeltpersoner som bærer 1 eller 2 eksemplarer av den beskyttende allelet), og dette ble summert opp over alle 17 SNPs å skape risiko allel poengsum. Alle analyser ble utført ved bruk av SAS versjon 9.2 (SAS Institute Inc.).
Resultater
Tabell 1 viser statistisk signifikant sammenheng mellom varianter i 14 atopi relaterte immunologiske gener og bukspyttkjertel kreftrisiko (der SNP’er hadde minst en genotype hvori 95% CI ikke inkluderer en eller p-verdien var mindre enn 0,05). Disse 14 gener var: kolonistimulerende faktor 2 (
CSF2
), Denn /MADD domene 1B (
DENND1B
), dipeptidyl-peptidase 10 (
DPP10
), filaggrin (
FLG
), interleukin 13 (
IL13
), interleukin 13 reseptor alfa 2 (
IL13RA2
), low density lipoprotein reseptor-relatert protein 1B (
LRP1B
), nukleotid-bindende oligomeriseringsprosessen domene 1 (
NOD1
), neuropeptide S reseptor 1 (
NPSR1
), ORM1 lignende 3 (
ORMDL3
), RAR- relatert orphan reseptor A (
Røra
), signal svinger og aktivator av transkripsjon 4 (
STAT4
), toll-like receptor 6 (
TLR6
), og T-celle reseptor alfa (
TRA
). Alle andre kandidat genvarianter ble ikke funnet å være statistisk signifikant assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko (den fullstendige listen over varianter som vurderes er oppført i S2 tabell). Atten SNPs i 14 gener var signifikant assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko:
CSF2
rs17674015 (CA vs AA: AOR = 0,58, 95% KI: 0,35 til 0,97),
DENND1B
rs16841842 (CA /AA vs. CC: AOR = 1,43, 95% KI: 01.02 til 02.02),
DPP10
rs998429 (CC vs AA: AOR = 1,96, 95% KI: 1,08 til 3,56),
FLG
rs3126085 (AG /AA vs GG: AOR = 1,50, 95% KI: 01.03 til 02.18),
IL13
rs20541 (CT /TT vs. CC: AOR = 1,48, 95% KI: 1,04 -2,10),
LRP1B
rs1449477 (AA vs CC: AOR = 0,37, 95% KI: 0,22 til 0,62),
LRP1B
rs2029142 (AA vs GG: AOR = 2,46, 95 % KI: 1,49 til 4,05),
LRP1B
rs1882164 (AA vs CC: AOR = 0,51, 95% KI: 0,31 til 0,83),
LRP1B
rs2052910 (AA vs CC: AOR = 1,90, 95% KI: 1,07 til 3,36),
LRP1B
rs10496915 (CA /CC vs AA: AOR = 1,55, 95% KI: 01.08 til 02.22),
NOD1
rs2907749 ( GA vs AA: AOR = 0,6, 95% KI: 0,44 til 0,92),
NPSR1
rs1833090 (AA vs CC: AOR = 2,13, 95% KI: 01.12 til 04.03),
ORMDL3
rs7216389 (CC vs TT: AOR = 0,60, 95% KI: 0,38 til 0,97),
Røra
rs12913421 (AA vs GG: AOR = 0,42, 95% KI: 0,19 til 0,92),
STAT4
rs6738544 (CA vs. CC: AOR = 1,75, 95% KI: 1,20 til 2,55),
TLR6
rs4833095 (CT vs TT: AOR = 1,56, 95% KI: 1.08- 2,25),
TRA
rs7146411 (AG vs. GG: AOR = 0,66, 95% KI: 0,45 til 0,99), og
IL13RA2
rs638376 på X-kromosomet (GG vs AA: AOR = 2,20, 95% CI = 1,04 til 4,67). Det er bemerkelsesverdig at følgende 11 SNP foreninger var i samme retning som finnes i Panscan GWAS datasettet brukes til å begynne med skjerm for varianter å beholde: rs3126085, rs10496915, rs1449477, rs2052910, rs1882164, rs2029142, rs7216389, rs12913421, rs6738544, rs4833095, rs998429
etter justering for multiple sammenligninger ved hjelp av falske funnrate, to SNPs i
LRP1B
genet (rs1449477 og rs2029142) forble statistisk signifikant med justerte p-verdier. 0,05. (Disse to SNPs ha en LD på 0,78, og dette er bare under vår 0,8 cutoff for eksklusjon). I tillegg risikoen allel Poengsummen ble forbundet med en signifikant reduksjon i bukspyttkjertelen kreftrisiko (skår 14-15 vs. 7-13 (referent): AOR = 0,63, 95% KI: 0,43 til 0,93 og scorer 16-17 g 7- 13: AOR = 0,36, 95% KI: 0,21 til 0,62; p = 0,0007)
Diskusjoner
det er et sparsomt med litteratur som å sammenligne våre funn som dette er den første studien. omfattende vurdere sammenhengen mellom variantene i allergirelaterte immunologisk kandidat gener og kreft i bukspyttkjertelen risiko. Mens mange studier har undersøkt sammenhengen mellom en historie med allergier og bukspyttkjertel kreftrisiko, har få evaluert varianter i allergirelaterte gener og kreft i bukspyttkjertelen risiko. I 2005 ble en meta-analyse av ti case-control og fire kohortstudier rapportert at allergi, som høysnue, var assosiert med en statistisk signifikant reduksjon i kreft i bukspyttkjertelen risiko [10]. I 2014 Cotterchio et al. [13] rapporterte at allergi, som høysnue, var assosiert med en signifikant reduksjon i kreft i bukspyttkjertelen risiko, og dette var størst for de som prikktest var positiv for allergener. Disse funnene støtter den voksende mengde bevis som tyder på allergi er assosiert med redusert bukspyttkjertelkreft.
En liten case-control studie evaluert assosiasjonen mellom variantene i interleukin-4 (
IL-4
) og
IL-4-reseptor
gener og kreft i bukspyttkjertelen risiko, og ingen forbindelse ble observert [22]; selv om begrensninger inkludert utilstrekkelig makt, og ingen andre gener som er relevante for allergi ble studert. En nylig sti-basert analyse av sammenslåtte GWAS data rapportert at T-hjelper (Th) immunresponsgener (Th1 /Th2), slik som transformerende vekstfaktor-beta-reseptor 2 (
TGFBR2
), chemokine ligand 18 (
CCL18
), og
IL13RA2
, var assosiert med kreft i bukspyttkjertelen risiko [23].
Vi fant 18 SNPs i 14 atopi relaterte gener (
CSF2
,
DENND1B
,
DPP10
,
FLG
,
IL13
,
IL13RA2
,
LRP1B
NOD1
,
NPSR1
,
ORMDL3
,
Røra
,
STAT4
,
TLR6
,
TRA
) var signifikant assosiert med bukspyttkjertelen kreftrisiko. Etter justering for multiple sammenligninger, to SNPs i
LRP1B
genet fortsatt statistisk signifikante. Videre er avledet risiko allel poengsum var signifikant assosiert med redusert bukspyttkjertelkreft.
LRP1B plakater (på kromosom 2) tilhører low density lipoprotein reseptor genet familien.
LRP1B
binder med flere ligander og er involvert i clearance av ligander, og regulerer også mange prosesser som lipid metabolisme, og nærings transport [24-27].
LRP1B
har vært innblandet i antigen presentasjon og som en regulator av inflammasjon og progresjon i kreft, med involvering av LRP1-mangelmakrofager (som anmeldt i referanse [28]). Selv om de fleste av disse
LRP1B
funksjoner er definert i ulike studier, er det interessant å se at betennelse, en kjerneprosess av astma og kreft, er nå også genetisk knyttet til både astma [29] og kreft i bukspyttkjertelen ( denne studien) på
LRP1B
locus. Det er også mulig at den biologiske mekanismen ansvarlig for foreningen vi observert mellom
LRP1B Hotell og bukspyttkjertelen kreftrisiko er relatert til immunsystemet. For eksempel har det blitt foreslått at
LRP1B
kan være et tumorsuppressorgen implisert i magekreft [24], og inaktivering av
LRP1B
kan øke veksten av kreft i skjoldbruskkjertelen ved å modulere det ekstracellulære miljø [ ,,,0],30]. I tillegg er en stor studie av somatiske kopitall endringer og kreft hos mennesker identifisert
LRP1B
slettinger som et betydelig funn [31].
I konklusjonen, våre funn tyder på en sammenheng mellom flere atopi relatert gener og kreft i bukspyttkjertelen risiko, og dette noe støtter muligheten for at den reduserte kreft i bukspyttkjertelen risiko forbundet med allergiske sykdommer kan delvis forklares med felles genetiske faktorer. Forstå sammenhengen mellom atopiske sykdommer og redusert bukspyttkjertelen kreftrisiko er av betydning og videre forskning er nødvendig for å belyse biologien bak økende mengde epidemiologiske bevis som tyder på allergi kan redusere bukspyttkjertelkreft risiko. Det har vært antydet at når forholdet mellom immunsystemet og bukspyttkjertel cancer blir bedre forstått deretter stimulering av immunsystemet, kan antistoffer og vaksiner være mulige veier for å utforske for forebygging bukspyttkjertel cancer. I tillegg er større epidemiologiske studier for å gjenskape våre funn, og for å gi makt til å definitivt utelukke sammenheng mellom kreft i bukspyttkjertelen risiko og hundrevis av andre immunologiske gener. Endelig er biologiske studier av de impliserte gener og deres respektive proteiner og stier som trengs for å forstå hvilken rolle allergiske og immunprosesser i utvikling av bukspyttkjertelen kreft.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Table. Immunologiske kandidat gener identifisert i litteraturen som blir involvert i atopiske sykdommer som allergi og astma (n = 183 gener)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0125273.s001 plakater (docx)
S2 Table . Atopi-relaterte immunologiske kandidatgener /SNP er identifisert i litteraturen (se tabell S1) og deretter valgt (tilbakeholdt) for genotyping basert på foreløpige funn GWAS ved hjelp av bukspyttkjertel cancer dbGaP datasett (n = 59 gener, 152 SNPs)
doi.: 10,1371 /journal.pone.0125273.s002 plakater (docx)
takk
forfatterne takker Ayelet Borgida for hennes engasjement, som prosjektkoordinator, til Ontario Pancreas Cancer Study.
