Abstract
Bakgrunn
Aberrant alternativ spleising inkludert endringer i deler av mRNA spleising maskiner ofte skjedde i tykktarmskreft. Men rollen som
SF3A1
, en viktig del av mRNA spleising maskiner, på tykktarmskreft (CRC) risikoen var fortsatt ikke klarlagt.
Metode og funn
utført en sykehusbasert case-control studie med 801 CRC pasienter og 817 kreftfrie kontroller for å undersøke sammenhengen mellom
SF3A1
polymorfismer og CRC risiko i en kinesisk befolkning. Fire søker SNPs (rs10376, rs5753073, rs2839998 og rs2074733) ble valgt på grunnlag av bioinformatikk analyse og tidligere funn. Resultatene viste ingen signifikante assosiasjoner mellom disse SNPs og CRC risiko (
P
0,05). Dessuten stratifisert analyse basert på røyking og alkoholbruk status oppnås ingen statistisk signifikante resultater.
Konklusjon
Vår studie var den første til å undersøke sammenhengen mellom
SF3A1
polymorfismer og CRC risiko. Resultatene antydet disse fire SNPs i
SF3A1
ikke var assosiert med CRC risiko i en kinesisk befolkning, men ytterligere flere studier er nødvendig for å bekrefte våre funn
Citation. Chen X, Du H Liu B, Zou L, Chen W, Yang Y, et al. (2015) assosiasjoner mellom RNA-spleising Complex Gene
SF3A1
Polymorfisme og tykktarmskreft Risiko i en kinesisk befolkning. PLoS ONE 10 (6): e0130377. doi: 10,1371 /journal.pone.0130377
Academic Redaktør: Ming Yang, Beijing University of Chemical Technology, KINA
mottatt: 13 februar 2015; Godkjent: 19 mai 2015; Publisert: 16 juni 2015
Copyright: © 2015 Chen 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
Data Tilgjengelighet: All relevant data er innenfor papir
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av Natural Science Foundation National of China (Grant nr 31172395), de viktigste teknologiene Forskning og Utvikling Program of China (Grant No. 2013BAI12B01-3) og Helse og Family Planning Commission i Hubei-provinsen i Kina (Grant No. WJ-2015MB039). 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
tykktarms~~POS=TRUNC kreft~~POS=HEADCOMP (CRC) er fortsatt et stort helseproblem, og er en ledende årsak til sykelighet og dødelighet på verdensbasis, som representerer den tredje vanligste årsaken til kreftrelaterte dødsfall [1]. Det ble anslått til å forårsake 142,820 nye tilfeller og 50,830 dødsfall av tykktarm og endetarm kreft i USA for både menn og kvinner i 2013 [2]. Selv om flere miljørisikofaktorer [3,4] har blitt påvist å være forbundet med risiko for CRC, ble genetisk mottakelighet funnet å være involvert i utviklingen av denne sykdommen. Genom-wide assosiasjonsstudier (GWAS) har blitt vellykket anvendt for å identifisere mottakelighet loci for kreft og andre sykdommer [5,6]. I tykktarmskreft, har nyere GWAS studier avdekket mer enn 20 resistens enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i flere forskjellige loci i europeiske og asiatiske populasjoner [7-20]. Men de fleste av dem er lokalisert i ikke-kodende områder, og kan forklare mindre enn 10% av den familiære relative risikoen for CRC i de europeiske populasjoner [13,14] .Disse antydet at det kan være en betydelig fraksjon av genetiske komponenter uoppdaget og biologiske mekanismer er nødvendig for å bli utforsket.
RNA-spleising kan fjerne introner fra pre-messenger RNA og er vesentlig for alle eukaryote organismer for å generere et betydelig antall alternative isoformer med endret koding potensielle eller regulatoriske regioner for å garantere funksjonelle mangfold av deres protein i ansiktet av et begrenset antall gener [21,22]. Men avvikende alternativ spleising skyldes mutasjoner i skjøting elementer i kreftgener eller avskrift fra ikke-muterte gener skjedde i mange kreftformer [23]. For eksempel har noen studier undersøkte avvikende alternativ spleising i tykktarmskreft og oppdaget mange tykktarmskreft spesifikke alternativ spleising hendelser som påvirker flere proteiner eller trasé [24-28]. Disse tykktarm kreft-relaterte spleise hendelser ofte involvert endringer i deler av mRNA spleising maskiner, som ble eksemplifisert ved den siste finner at forsterkning eller overekspresjon av
PRPF6
kan være en drivkraft for tykktarms tumorigenesis [29].
RNA spleising er et velordnet prosess som rekrutterer, ordner og løsner av et sett av små atom ribonucleoprotein (snRNP) komplekser, samt mange andre proteinkomponenter på pre-mRNA. Under skjøting, SF3A1, sammen med U2 snRNP og andre proteiner, blir rekruttert til 3 «spleising området for å generere skjøting kompleks A etter anerkjennelse av 3» skjøting stedet [30] .Derfor,
SF3A1
er avgjørende for spliceosome montering og normal spleise hendelser.
SF3A1
ligger i 22q12.2, der har blitt rapportert å være assosiert med mottakelighet for lungekreft [31], brystkreft [32] og inflammatorisk tarmsykdom [33] av genom-wide assosiasjonsstudier. Flere studier har rapportert assosiasjoner mellom mutasjoner av
SF3A1 Hotell og andre sykdommer. Yoshida et al [30] har nylig oppdaget lavere mutasjons priser for
SF3A1
hos flertallet av pasientene med myelodysplastisk syndrom (MDS). I tillegg kuratert informasjon fra Katalog av somatiske mutasjoner i Cancer (COSMIC) database viste at mutasjoner i kodingen-regionen i
SF3A1
var assosiert med flere kreftformer, inkludert esophageal adenokarsinom, myxoid liposarcomas, synovial sarkom, osteosarcomer, endometrial svulster, lungekreft, brystkreft, eggstokkreft karsinom, magekreft og glioblastom. Sammen er disse funnene foreslo koblingen mellom
SF3A1 Hotell og kreftrisiko, og understreket et behov for ytterligere undersøkelser for foreningen av
SF3A1
polymorfismer og CRC risiko.
Med tanke på vanlig forekomst av avvikende alternativ spleising i CRC og rollen til
SF3A1
i alternativ spleising, hypotese vi polymorfismer av
SF3A1
kan også bidra til mottakelighet for CRC. I denne studien gjennomførte vi en sykehusbasert case-control studie i en kinesisk befolkning til å undersøke sammenhengen mellom polymorfismer av
SF3A1 Hotell og CRC risiko.
Materialer og metoder
Etikk erklæringen
Ved rekruttering, ble skriftlig informert samtykke innhentes fra hvert fag. Den personlige informasjonen om sex, fødselsår, røyking og drikkevaner av alle deltakerne ble også samlet inn ved intervju. I mellomtiden ble 5 ml perifer blodprøve fra hvert individ samles og lagres i -80 ° C kjøleskap før DNA-ekstraksjon. Denne studien ble godkjent av etisk komité Tongji Hospital of Huazhong University of Science and Technology.
Studier deltakere
Det er totalt 801 CRC tilfeller og 817 kreftfrie kontroller ble undersøkt i denne studien, som alle var urelaterte etniske Han-kinesere som bor i Wuhan regionen. Pasienter som hadde blitt histopathologically bekreftet med primær kolorektal kreft ble registrert fra Tongji Hospital mellom 2009 og 2013, og hadde ikke fått strålebehandling eller cellegift før blodprøver samling, som delvis ble beskrevet i våre tidligere studier [34-36]. Kreftfrie kontroller ble valgt ut fra fysisk undersøkelse deltakere i samme sykehuset og i samme periode uten noen historie med kreft eller alvorlig kronisk sykdom. De kontrollpersoner var frekvens tilpasset CRC pasienter etter alder (± 5 år) og kjønn.
Identifikasjon av kandidat SNPs
Kandidaten SNPs ble identifisert på grunnlag av bioinformatikk analyse og relaterte funn. Screeningfremgangsmåten ble beskrevet som følger. Først må vi legge inn gen «
SF3A1
» inn i et web-basert bioinformatikk funksjonen «SNPinfo-SNP funksjon Prediction» (https://snpinfo.niehs.nih.gov/snpinfo/snpfunc.htm) med allelet frekvens begrenset til «CHB» og «asiatiske» populasjoner. Verktøyet integrerer GWAS og kandidat-gen informasjon til å forutsi funksjonelle egenskaper både ikke-kodende og kodende SNP’er, slik som transkripsjonsfaktor-bindingssete (TFBS), mikroRNA-bindingssete, spleisesete, regulatoriske potensiell stillingen, Polyphen og så videre. Som et resultat, 32 SNPs med MAF av CHB eller asiatisk 5% ble hentet frem, hvorav bare rs10376 og rs5753073 ble spådd å finne i bindingsstedene for mikroRNA med Miranda skår for to alleler avvek ved ≥ 16. Deretter et annet verktøy bioinformatikk «miRNA SNP v2.0» (http: //bioinfo.life.hust.edu.cn/miRNASNP2/) ble vedtatt å forutsi funksjonen av rs2839998 grunn av sin tvetydige resultat av «SNPinfo-SNP funksjon Prediction». Som forventet ble det SNP også spådd til å bli en mikroRNA-bindingssete. Dessuten ble det SNP av rs2074733 avslørt å være assosiert med økt risiko for kreft i bukspyttkjertelen i vår forrige undersøkelse. Derfor fire SNPs (rs10376, rs5753073, rs2839998 og rs2074733) ble til slutt valgt i vår studie.
DNA og genotyping
5 ml perifert blod prøve fra hvert enkelt tilfelle og kontroll gjenstand ble brukt til å isolere genomisk DNA ved hjelp RelaxGene Blood System DP319-02 (Tiangen, Beijing, Kina) i henhold til produsentens instruksjoner. De 7900HT Fast Real-Time PCR System (Applied Biosystems, Foster City, CA) ble anvendt for å bestemme genotyper av rs2074733, rs10376, rs2839998 og rs5753073 ved å bruke TaqMan SNP genotyping analysen. (Applied Biosystems, Foster City, California). Amplifikasjon ble utført under følgende betingelser: 95 ° Cfor 10 minutter fulgt av 45 syklus på 94 ° C i 30 s og 62 ° C i 1 min. Data ble analysert ved hjelp Allelic Diskriminering Program (Applied Biosystems). I tillegg har vi tilfeldig valgt 5% prøver og genotypet dobbelt så kvalitetskontroll med en konkordans hastighet på 100%.
Statistisk analyse
For å vurdere forskjellene i fordelingen av kjønn, alder, røyking, drikking status og genotyper mellom case og kontrollgrupper, Pearson χ
2 test og
t
test ble brukt der det er hensiktsmessig. Hardy-Weinberg likevekt for genotyper ble testet i kontrollene av en godhet-of-fit χ
2-test. Assosiasjonene mellom rs2074733, rs10376, rs2839998 og rs5753073 og CRC risiko ble evaluert av OR og dens 95% konfidensintervall (95% KI) med ubetinget logistisk regresjonsanalyse justert etter alder, kjønn, røyking vane og alkoholbruk. SPSS 12.0 programmet ble brukt til å utføre de to ensidige statistiske analyser og
P
0,05 ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
Kjennetegn på studiepopulasjonen
I denne studien har vi rekruttert 801 CRC pasienter og 817 kreftfrie friske individer, som har egenskaper er vist i tabell 1. gjennomsnitts~~POS=TRUNC alderen~~POS=HEADCOMP til pasientene og kontroller var 58.18 år (± 11,68) og 57,51 år (± 11,44), henholdsvis. Blant sakene 58,4% var menn, sammenlignet med 58,0% blant kontroller. I tillegg 35,3% tilfeller var røykere og 31,6% tilfeller med drikkevaner. Det var ingen signifikante forskjeller i fordelingen av alder (
P
= 0,244), kjønn (
P
= 0,867), røyking vane (
P
= 0,122) og alkohol bruke (
P
= 0,453) mellom case og kontrollgrupper.
Association analyse
genotype fordelinger av
SF3A1
polymorfismer i CRC pasienter og kontrollpersoner er vist i tabell 2. genotyper av rs5753073, rs2839998, rs10376 og rs2074733 i kontroller dannet Hardy-Weinberg likevekt (HWE) med
P
verdier av 0,802, 0,734, 0,668 og 0,208, henholdsvis. Den logistisk regresjonsanalyse viste ingen signifikante assosiasjoner mellom heterozygote og homozygote varianter av alle disse 4 SNPs og CRC risiko etter justert etter alder, kjønn, røyking vane og alkoholbruk. For eksempel personer med rs5753073 GG eller GA genotype viste lignende CRC risiko sammenlignet med de med AA genotype (OR = 0,73, 95% KI: 0,37 til 1,44 og OR = 0,86, 95% KI: 0,68 til 1,08). Tilsvarende var det ingen forskjeller i genotypen distribusjoner av rs2839998, rs10376 og rs2074733 mellom saker og kontroller.
neste stratifisert våre forsøkspersonene å undersøke forholdet mellom
SF3A1
polymorfismer med røyking og alkoholbruk status. Men vi har fortsatt ikke observert noen signifikante assosiasjoner mellom disse SNPs og CRC risiko i røyking og alkoholbruk undergrupper (
P
0,05) (tabell 3 og 4)
Diskusjoner
i denne studien hypotese vi at polymorfismer av
SF3A1
kan bidra til genetisk mottakelighet for CRC. Siden RNA-spleising system er uunnværlig for funksjonell diversitet av protein og gen kontroll i eukaryote organismer, feilregulering av slikt maskineri, herunder mutasjoner av kjernen genene, kan forårsake forskjellige sykdommer og kreft [37,38]. Som medlem av spleising kompleks,
SF3A1
har vært innblandet i ulike kreftformer. Vi derfor foreslått at polymorfismer kan påvirke
SF3A1
uttrykk, så resulterer i avvikende alternativ spleising hendelsene i CRC.
De fire søker polymorfisme valgt basert på bioinformatikk analyse og tidligere funn ligger innenfor ikke- koding regioner av
SF3A1
. Mer enn 1200 GWAS studier har oppdaget at nesten 6500 følsomhet loci [39], og det er bemerkelsesverdig at 93% av dem ligger innenfor ikke-kodende regioner [5]. Noen av SNP som befinner seg innenfor regelverket ikke-kodende områder kan påvirke genekspresjon og er viktige komponenter i kompleks sykdom predisposisjon [40]. Blant de fire polymorfismer, rs10736, rs5753073 og rs2839998 er plassert i den 3’untranslated region (UTR), hvor mikroRNA binder og regulerer mRNA-ekspresjon. Disse bindingene kan bli påvirket av SNPs som bor i mikroRNA målområdet, som enten kan avskaffe eksisterende bindingsseter eller opprette illegitime bindingsseter, har en annen effekt på genekspresjon og som representerer en annen type genetisk variasjon som kan påvirke risikoen for visse menneske sykdommer [41]. Akkumulerte bevis har vist at polymorfismer innen mikro-RNA-bindingsseter er forbundet med brystkreft [42], blærekreft [43] og endetarmskreft [44]. I tillegg til mikroRNA målområder, det store flertallet av CRC SNPs avslørt av GWAS lappes med minst ett forsterker i tykktarmen krypten, noen som var signifikant assosiert med lavfrekvent tapt variant enhancer loci (Vels) [45] og knyttet til endret uttrykk nivå av sine mål gener. Derfor ovenfor forskere foreslo de antatte rollene våre ikke-kodende SNPs i CRC kreftutvikling.
For å undersøke rollene til
SF3A1
polymorfismer i å bidra til mottakelighet for CRC, utførte vi en forening analyse av rs5753073, rs2839998, rs10376 og rs2074733 i 801 saker og 817 kreftfrie kontroller i en kinesisk befolkning. Men alle disse SNPs har ikke klart å være forbundet med risiko CRC. Når stratifisert analysene ble utført ved røyking og alkoholbruk status, har vi fortsatt fått ingen statistisk signifikante resultater. Vi foreslo at den begrensede utvalgsstørrelsen kan være utilstrekkelig for denne foreningen studien har derfor flere saker og kontroller er nødvendig i fremtiden.
Noen begrensninger også eksisterte i vår nåværende studie. Først som en sykehusbasert case-control studie, utvalgsskjevhet kan ikke unngå. Derfor blir større prospektive studier deltok for å bekrefte resultatene. For det andre er CRC en heterogen sykdom hvor miljøfaktorer spiller en viktig rolle. Derfor bør flere andre risikofaktorer anses å ytterligere belyse etiologi av CRC.
I sammendraget, vi først undersøkt assosiasjoner mellom polymorfismer av
SF3A1 Hotell og CRC risiko. Vår studie viste at rs5753073, rs2839998, rs10376 og rs2074733 ikke gi til risiko for CRC basert på dagens sykehusbasert studie. Riktignok er større befolkningsbaserte studier med helhetlig design for å ytterligere å klargjøre rollen polymorfismer av
SF3A1
i etiologien av CRC.
Takk
Vi er takknemlige for alle pasienter og friske frivillige for å godta å delta i studien, samt alle de menneskene som hjalp oss fullføre forskningen.
