Αφηρημένο

Ιστορικό

Οι διαφορές στην κατανομή των γονοτύπων μεταξύ ατόμων του ίδιου εθνικότητα είναι ένας σημαντικός παράγοντας παράγοντας σύγχυσης που συνήθως υποτιμάται σε τυπικές μελέτες συσχέτισης διεξάγονται σε radiogenomics.

στόχος

για να αξιολογηθεί η γονοτυπική κατανομή των SNPs σε ένα ευρύ σύνολο των ασθενών με καρκίνο του προστάτη Ισπανικά για τον προσδιορισμό της ομοιογένειας του πληθυσμού και να αποκαλύψει πιθανή προκατάληψη.

Σχεδιασμός, Εγκατάσταση, και οι συμμετέχοντες

Ένα σύνολο από 601 ασθενείς με καρκίνο του προστάτη από την Ανδαλουσία, Χώρα των Βάσκων, τα Κανάρια Νησιά και Καταλονία ήταν ο γονότυπος για 10 SNPs βρίσκονται σε 6 διαφορετικά γονίδια που σχετίζονται με την επιδιόρθωση του DNA: ΧΚΧΧ1 (rs25487, rs25489, rs1799782), ERCC2 (rs13181), ERCC1 (rs11615), LIG4 (rs1805388, rs1805386), Μηχάνημα αυτόματης ανάληψης (rs17503908, rs1800057) και Ρ53 (rs1042522). Η γονοτυπική SNP έγινε σε Biotrove OpenArray® NT Cycler.

Μετρήσεις Αποτελέσματα και στατιστική ανάλυση

Συγκρίσεις των γονιδίων και αλληλομόρφων συχνότητες μεταξύ των πληθυσμών, καθώς και αναλύσεις απλότυπος προσδιορίστηκαν με τη χρήση του δικτυακού περιβάλλον που βασίζεται SNPator. Ανάλυση κύριων συνιστωσών έγινε με τις τάξεις και τις μεθόδους SnpMatrix και XSnpMatrix υλοποιείται ως ένα πακέτο R. Μη-εποπτευόμενη ιεραρχική σύμπλεγμα των SNP έγινε χρησιμοποιώντας MultiExperiment Viewer.

Αποτελέσματα και Περιορισμοί

Παρατηρήσαμε ότι η διανομή γονότυπο 4 από 10 SNPs ήταν στατιστικά διαφορετικές μεταξύ τους πληθυσμούς που μελετήθηκαν, δείχνοντας τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ Ανδαλουσία και Καταλονία. Αυτές οι παρατηρήσεις επιβεβαιώθηκαν σε ανάλυση διασποράς, ανάλυση κύριο συστατικό και στη διαφορική κατανομή των απλοτύπων μεταξύ των πληθυσμών. Επειδή τα χαρακτηριστικά του όγκου δεν έχουν ληφθεί υπόψη, είναι πιθανό ότι ορισμένοι πολυμορφισμοί μπορεί να επηρεάσουν τα χαρακτηριστικά του όγκου με τον ίδιο τρόπο που μπορεί να θέσει σε παράγοντα κινδύνου για ορισμένα άλλα χαρακτηριστικά της νόσου.

Συμπέρασμα

Διαφορές στην κατανομή των γονότυπων εντός διαφορετικών πληθυσμών της ίδιας εθνικότητας θα μπορούσε να είναι ένας σημαντικός παράγοντας που προκαλούσε σύγχυση υπεύθυνη για την έλλειψη επικύρωσης των SNPs που σχετίζονται με την ακτινοβολία που προκαλείται από την τοξικότητα, ειδικά όταν εκτεταμένη μετα-ανάλυση με θέματα από διάφορες χώρες πραγματοποιούνται.

Παράθεση: Henríquez-Hernández LA, Valenciano Α, Foro-Arnalot P, Álvarez-Cubero MJ, Cózar JM, Suárez-Novo JF, et al. (2013) πολυμορφισμοί σε γονίδια επιδιόρθωσης DNA σε μια ομάδα του καρκίνου του προστάτη ασθενείς από διάφορες περιοχές στην Ισπανία: Η ετερογένεια μεταξύ των πληθυσμών ως παράγοντας Συγχυτικοί σε μελέτες σύνδεσης. PLoS ONE 8 (7): e69735. doi: 10.1371 /journal.pone.0069735

Συντάκτης: Amanda Ewart Toland, Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο Medical Center, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 2η Μαΐου 2013? Αποδεκτές: 12 Ιουνίου του 2013? Δημοσιεύθηκε: 23 Ιούλη του 2013

Copyright: © 2013 Henríquez-Hernández et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο χρηματοδοτήθηκε από μια επιχορήγηση από το Instituto de Salud Carlos III (Ministerio de Economía y Competitividad από την Ισπανία), ID: PI12 /01867. Almudena Valenciano έχει μια επιχορήγηση από το Instituto Canario de Investigación del καρκίνου (ICIC). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

γενετικοί πολυμορφισμοί είναι παραλλαγές του γονιδιώματος που εμφανίζονται από μεταλλάξεις σε ορισμένα άτομα, μεταδίδονται στους απογόνους και να αποκτήσουν κάποια συχνότητα (τουλάχιστον 1%) στον πληθυσμό μετά από πολλές γενιές. Πολυμορφισμούς είναι η βάση της εξέλιξης και εκείνων που ενοποιούνται μπορεί να σιωπά ή να παρέχουν οφέλη σε άτομα, αλλά μπορεί επίσης να εμπλέκονται στην ανάπτυξη της νόσου [1]. Οι πιο συχνές πολυμορφισμοί είναι πολυμορφισμοί ενός νουκλεοτιδίου (SNPs). Η εθνική καταγωγή ενός πληθυσμού καθορίζει την κατανομή των γονότυπων σε έναν πληθυσμό, και δεν έχει να είναι ίσο με τους άλλους. Επιπλέον, οι διαφορές που παρατηρούνται στους πληθυσμούς της ίδιας εθνικής καταγωγής υποδηλώνουν ότι η φυλή δεν είναι επαρκής παράγοντας για να εξασφαλιστεί η ομοιογένεια του δείγματος. Υπό αυτή την έννοια, είναι γνωστή η παρουσία πολλών σημαντικών αξόνων της διαστρωμάτωσης, με πιο γνωστή σε ένα βόρειο-νότιο-ανατολική πορεία, αλλά και κατά μήκος ενός άξονα Ανατολής-Δύσης, μεταξύ της κατανομής του γονότυπου του ευρωπαϊκού πληθυσμού [2]. Στην περίπτωση της Ισπανίας, αν και οι πληθυσμοί που κατοικούν στην Ιβηρική Χερσόνησο δείχνουν μια σημαντική γενετική ομοιογένεια [3], υπάρχουν ευρήματα υποδηλώνουν ότι η Northwest αφρικανικές επιρροές υπάρχουν μεταξύ των ισπανικών πληθυσμών και οι διαφορές αυτές μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο για ψευδώς θετικά σε μελέτες γενετικής επιδημιολογίας [4 ].

η ακτινοθεραπεία (RT) είναι μια αποτελεσματική θεραπεία που προσφέρεται στους ασθενείς με εντοπισμένο καρκίνο του προστάτη ως μια βιώσιμη εναλλακτική λύση για την χειρουργική επέμβαση [5]. Παρά το γεγονός ότι και οι δύο θεραπείες έδειξαν συγκρίσιμα αποτελέσματα σε όρους επιβίωσης [6], οι κύριες διαφορές μεταξύ τους που σχετίζονται με ανεπιθύμητες ενέργειες. έλεγχος του όγκου με RT απαιτεί τη χρήση μέγιστη δόση που μπορεί να χορηγηθεί, διατηρώντας παράλληλα ένα κίνδυνο ανοχή του κανονικού ιστού τοξικότητα, όντας κλινική τοξικότητα ο παράγοντας που περιορίζει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας [7]. Ο ρόλος της γενετικής στην απόκριση των φυσιολογικών ιστών σε RT είναι ευρέως αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα, και θα βοηθήσει να εξηγήσει γιατί οι ασθενείς που έλαβαν θεραπεία με RT αντιμετωπίσετε μια μεγάλη διακύμανση στην κανονική τοξικότητα των ιστών, ακόμη και όταν οι παρόμοιες δόσεις και χρονοδιαγράμματα χορηγούνται [8 ]. Ακτινοβολία προκαλεί την απώλεια της δομής και της λειτουργίας των περισσοτέρων βιολογικών μορίων, συμπεριλαμβανομένου του DNA. Η ατομική ικανότητα επιδιόρθωσης του DNA αποτελείται από διάφορους μηχανισμούς (νουκλεοτίδιο και τη βάση εκτομή επισκευή, ομόλογο ανασυνδυασμό, μη ομόλογο endjoining, επισκευή ασυμφωνία και το μεταβολισμό των τελομερών) και την ατομική ικανότητα για την επιδιόρθωση κατεστραμμένων του DNA μπορεί να τροποποιήσει την απόκριση του ιστού του όγκου και του φυσιολογικού ιστού σε ακτινοβολία [9]. Έτσι, οι μελέτες των υποψηφίων γονιδίων έχουν επικεντρωθεί σε γονίδια που εμπλέκονται κυρίως στο DNA αναγνώριση βλάβη και επιδιόρθωση (π.χ., ΑΤΜ, ΧΚΧΧ1, XPD, ERCC1, LIG4, και ΤΡ53 μεταξύ άλλων), και επίσης σε εκκαθάρισης των ελεύθερων ριζών (π.χ. SOD2), ή αντι-φλεγμονώδη απόκριση (π.χ., TGFB1).

Η σχέση μεταξύ SNPs και την τοξικότητα της ακτινοβολίας έχει βαθιά διερευνηθεί [10] και έχουν πολλές κοινοπραξίες έχουν σχηματιστεί για τον εντοπισμό κοινών γενετικών παραλλαγών που συνδέονται με την ανάπτυξη της τοξικότητας ακτινοβολίας [ ,,,0],11]. Αν και πολλά υποσχόμενη, τα συνολικά αποτελέσματα απέτυχαν στο στάδιο της επικύρωσης [12] και σήμερα, η ανάπτυξη μιας υπογραφής SNP σχετίζεται με την πρόβλεψη της τοξικότητας είναι ακόμη πολύ μακριά. Αν και αυτή η έλλειψη σύνδεσης θα μπορούσε να εξηγηθεί από διάφορους λόγους (παρουσία παραγόντων σύγχυσης, η ανεπαρκής μέγεθος του δείγματος, και η έλλειψη συναίνεσης στη μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε από την άποψη του προσδιορισμού του γονότυπου, στατιστικά στοιχεία, ακόμη και στην κατάταξη της τοξικότητας ακτινοβολίας) [13], η ετερογένεια των μελετηθεί πληθυσμών είναι ένας παράγοντας του οποίου η δράση έχει συχνά υποτιμάται.

με όλες αυτές τις υποθέσεις στο μυαλό, σχεδιάσαμε μια μελέτη με στόχο να αξιολογήσει την γονοτυπική κατανομή των 10 SNPs σε 6 διαφορετικά γονίδια που εμπλέκονται στην επιδιόρθωση του DNA και κλασικά συνδέονται με την τοξικότητα που προκαλείται από ακτινοβολία, σε ένα ευρύ σύνολο των ασθενών ισπανική καρκίνο του προστάτη, για τον προσδιορισμό της ομοιογένειας του πληθυσμού και να αποκαλύψει πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες υποτιμημένο στη σχέση μεταξύ SNPs και την τοξικότητα της ακτινοβολίας.

Υλικά και Μέθοδοι

1. Ασθενείς

Ένα σύνολο από 601 ασθενείς με μη μεταστατικό καρκίνο του προστάτη εντοπισμένη (PCA) συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη. Γεωγραφική κατανομή των ασθενών ήταν ως εξής (Πίνακας 1): 91 (15,14%) από την Ανδαλουσία, 51 (8,48%) από την Χώρα των Βάσκων, 238 (39,60%) από τα Κανάρια Νησιά και 221 (36,77%) από την Καταλονία. Όλοι οι ασθενείς ήταν από ισπανικής καταγωγής και όλοι τους χορηγηθεί γραπτή συγκατάθεση πριν από τη συλλογή του δείγματος. Όλοι οι συμμετέχοντες παρείχαν έγγραφη ενημερωμένη συγκατάθεση τους να συμμετάσχουν σε αυτή τη μελέτη. Η μελέτη εγκρίθηκε από την Επιτροπή Έρευνας και Δεοντολογίας του κάθε συμμετέχοντα φορέα στη μελέτη: Νοσοκομείο Universitario de Gran Canaria Δρ Νεγκρίν (Λας Πάλμας ντε Γκραν Κανάρια), Hospital de la Esperanza. Parc de Salut Mar (Barcelona), Νοσοκομείο Universitario Virgen de las Nieves (Γρανάδα), Νοσοκομείο Universitari de Bellvite (L’Hospitalet de Llobregat), Onkologikoa (Guipuzcoa), Ινστιτούτο Català d’Oncologia (L’Hospitalet de Llobregat), Hospital de La Santa Creu i Sant Pau (Βαρκελώνη) και το Νοσοκομείο Universitario Virgen del Rocío (Σεβίλλη).

Η

2. Απομόνωση DNA και Ποσοτικοποίηση

Όλα τα δείγματα αίματος εστάλησαν στο Νοσοκομείο Universitario de Gran Canaria Δρ Νεγκρίν για εξαγωγή DNA και μετέπειτα αναλύσεις. DNA απομονώθηκε από 300 μΙ ολικού αίματος σε ένα σύστημα καθαρισμού iPrep (Applied Biosystems, Foster City, CA) χρησιμοποιώντας το iPrep ™ PureLink ™ gDNA αίμα Kit (Applied Biosystems). Το DNA ποσοτικοποιείται και η ποιότητα των δειγμάτων προσδιορίστηκε σε NanoDrop 2000 (Thermo Scientific, Wilmington, DE).

3. Γονίδια και SNPs

Ένα σύνολο των 10 SNPs σε 6 διαφορετικά βασικά γονίδια που εμπλέκονται στην επιδιόρθωση του DNA μελετήθηκαν: X-ray επισκευής cross-συμπληρωματική πρωτεΐνη 1 (ΧΚΧΧ1) [14], [15], την επισκευή εκτομής διασυνοριακή συμπληρώνοντας ανεπάρκεια επισκευή των τρωκτικών, ομάδα συμπληρωματικότητα 2 (ERCC2) [16], την επισκευή εκτομή cross-συμπλήρωση ανεπάρκεια επισκευή των τρωκτικών, ομάδα συμπληρωματικότητα 1 (ERCC1) [17], λιγάση IV (LIG4) [18], αταξία τηλαγγειεκτασία μεταλλαγμένα (ΑΤΜ) [ ,,,0],19], και την πρωτεΐνη όγκου ρ53 (ΤΡ53) [20]. Επειδή RT πράξεις που παράγουν βλάβες στο DNA και γενετική παραλλαγή στην επιδιόρθωση του DNA και την αντιμετώπιση ζημιών τροποποιούν την ευαισθησία στην ακτινοθεραπεία, αυτά τα SNPs έχουν κλασικά συνδέονται με την τοξικότητα που προκαλείται από ακτινοβολία σε διάφορους τύπους όγκων. Περιγραφή των SNPs περιέχεται στον Πίνακα 2.

Η

4. Γονοτυπική

Η γονοτυπική SNP έγινε σε Biotrove OpenArray® NT Cycler (Applied Biosystems). DNA για OpenArray (ΟΑ) αραιώθηκε σε συγκέντρωση 50 ng /μl και σε αναλογία A260 /A280 και Α260 /230 του 1.7 έως 1.9. Χρησιμοποιήθηκε ένα σύνολο 300 ng γενωμικού DNA. Ένα τελικό ποσό των 150 ng ενσωματώθηκε στο πίνακα με το μηχανισμό αυτόματης φόρτωσης και ο γονότυπος σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή. Ένας έλεγχος μη-πρότυπο (NTC) αποτελούμενο από άνευ ϋΝάσης διπλά αποσταγμένο νερό εισήχθη μέσα σε κάθε δοκιμασία. Όταν μεταφέρθηκαν το DNA και το κύριο μείγμα, το φορτωμένο πλάκα ΟΑ ήταν γεμάτο με ένα υγρό εμβάπτισης και σφραγίζεται με κόλλα. Οι πολλαπλές αντιδράσεις προσδιορισμού TaqMan διεξήχθησαν σε ένα μπλοκ διπλής Flat (384-φρεατίων) GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems) με τον ακόλουθο κύκλο PCR: ένα αρχικό στάδιο στους 93 ° C για 10 λεπτά που ακολουθείται από 50 κύκλους των 45 δευτερολέπτων στους 95 ° C, 13 δευτερόλεπτα στους 94 ° C και 2 λεπτά, 14 δευτερόλεπτα στους 53 ° C? που ακολουθείται από ένα τελικό στάδιο κατά τη διάρκεια 2 λεπτά στους 25 ° C και διατήρηση στους 4 ° C.

Τα αποτελέσματα φθορισμού διαβάσετε χρησιμοποιώντας το OpenArray® SNP Γονοτυπικές Ανάλυση έκδοση λογισμικού 1.0.5. (Applied Biosystems). Η ανάλυση του γονότυπου έγινε με την TaqMan Genotyper έκδοση λογισμικού 1.0.1. (Διατίθεται στη διεύθυνση: ttp: //www.invitrogen.com/site/us/en/home/Global/forms/taqman-genotyper-software-download-reg.html) χρησιμοποιώντας autocalling ως μέθοδο κλήσης. Η αξία της ποιότητας του γονότυπου σημείων δεδομένων προσδιορίστηκε με ένα κατώφλι πάνω από 0,95. ανάλυση Γονοτυποποίηση έγινε για κάθε πληθυσμό ξεχωριστά (Σχήμα 1).

Κάθε γράφημα απεικονίζει ένα διάσπαρτα οικόπεδο ενός αλληλόμορφου (FAM ανιχνευτή) έναντι του άλλου αλληλόμορφου (VIC ανιχνευτή). Τα εν λόγω δείγματα που είναι ομόζυγο εμφανίζονται σε μπλε ή κόκκινο? ετερόζυγα δείγματα περιέχουν φθορισμού από τους δύο ανιχνευτές και εμφανίζονται με πράσινο χρώμα. Οι NTCS εμφανίζονται υπό το φως-μπλε τετράγωνα και αντιπροσωπεύουν το φθορισμό υποβάθρου από δείγματα χωρίς μήτρα DNA. Δείγματα μη προσδιορίζεται εμφανίζονται ως μαύρα στίγματα και τα δείγματα δεν ενισχύεται εμφανίζονται ως πορτοκαλί σημεία. Τα διαγράμματα διασποράς ελήφθησαν από το TaqMan Genotyper έκδοση λογισμικού 1.0.1.

Η

5. Στατιστική Ανάλυση

γονότυπου και αλληλομόρφων συχνότητες προσδιορίσθηκαν με τη χρήση του web-based περιβάλλον SNPator (SNP ανάλυση για τα αποτελέσματα, από το Εθνικό Κέντρο Γονοτυπικές της Ισπανίας και το Εθνικό Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής) [21]. Σχετική περίσσεια ετεροζυγωτία ήταν αποφασισμένος να ελέγξετε τη συμβατότητα των συχνοτήτων γονοτύπου με Hardy-Weinberg ισορροπία (HWE). Έτσι, p-τιμές από το πρότυπο ακριβή HWE έλλειψη δοκιμών ταιριάζει υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας SNPator. Συγκρίσεις των γονιδίων και αλληλομόρφων συχνότητες μεταξύ των πληθυσμών, καθώς και αναλύσεις απλότυπος έγιναν επίσης σε SNPator.

ανάλυση κύριων συνιστωσών (PCA) έγιναν με βάση τις τάξεις και τις μεθόδους SnpMatrix και XSnpMatrix [22], εφαρμόζονται ως R συσκευασία και διατίθεται από Bioconductor (από την έκδοση 2.11? https://bioconductor.org). Συνίσταται στη μετατροπή του συνόλου των αρχικών μεταβλητών σε ένα άλλο σύνολο μεταβλητών – κύρια στοιχεία – που λαμβάνονται ως γραμμικό συνδυασμό αυτών. Οι νέες μεταβλητές διατηρούν όλα τα στοιχεία, αλλά τα περισσότερα από τα κύρια συστατικά έχουν τόσο μικρή μεταβλητότητα που μπορεί να αγνοηθεί. Έτσι, μερικά συστατικά (συνήθως 3 ή λιγότερο) μπορεί να αντιπροσωπεύει και να εξηγήσει λογικά το σύνολο των αντικειμένων του δείγματος χωρίς απώλεια πληροφοριών. PCA μειώνει την πολυπλοκότητα των δεδομένων και επιτρέπει τη γραφική αναπαράσταση των μεταβλητών

Μη εποπτευόμενη ιεραρχική ομαδοποίηση [23] του SNP σε κάθε πληθυσμού έγινε χρησιμοποιώντας MultiExperiment Viewer (διαθέσιμο στη διεύθυνση: www.tigr.org). . Ομαδοποίηση έγινε με Ευκλείδεια απόσταση συσχέτισης και μέσο σύνδεσης. Για την επιτυχία εκτελέσετε τις συστάδες, άγρια ​​ομόζυγη κωδικοποιήθηκε ως -1, ετερόζυγο ως 0 και μεταλλαγμένο ομόζυγο ως 1.

Όλες οι πρόσθετες στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση PASW Στατιστικής 15 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA).

Αποτελέσματα

Όλα τα γονότυπος δείγματα πληρούσαν τα κριτήρια ποιότητας, όπως προαναφέρθηκε, και όλα τα δείγματα γονότυπου με την ίδια παρτίδα του υλικού ταυτόχρονα. Ένα σύνολο 601 ασθενών προστάτη ήταν ο γονότυπος για 10 SNPs. Από τους 6.010 δυνατόν προσδιορισμούς, 94,36% επιτυχία γονότυπου. Οι τιμές κλήσεων μεταξύ των πληθυσμών ήταν (διάμεση τιμή (εύρος)): 79,5% (68,1 – 91,2%) για την Ανδαλουσία, 100% (80,4 – 100%) για τη Χώρα των Βάσκων, το 97,7% (94,5 – 99,2%) για το καναρίνι, και 97,9% (83,3 – 99,1%) για την Καταλονία

Η γονοτυπική και αλληλομόρφων συχνότητες παρουσιάζονται στον πίνακα 3. μια σχετική περίσσεια της ετεροζυγωτίας, υποδεικνύοντας μια απόκλιση από HWE, παρατηρήθηκε σε 4 SNPs από 2 διαφορετικούς πληθυσμούς:. rs25487 ( ΧΚΧΧ1) σε άτομα από την Καταλονία και rs13181 (ERCC2), rs11615 (ERCC1) και rs180057 (ΑΤΜ) σε άτομα από την Ανδαλουσία (Πίνακας 3). Η κατανομή γονότυπος ήταν διαφορετική μεταξύ των πληθυσμών της μελέτης σε 4 από τα 10 SNP: rs25487, rs13181, rs11615 και rs1805386 (LIG4) (χ

2 test, πίνακας 3), δείχνει μια διαφορική κατανομή των γονοτύπων μεταξύ των πληθυσμών. Ένα μη-εποπτευόμενη ιεραρχική σύμπλεγμα έγινε προσπάθεια να απεικονίσει τις διαφορές στις κατανομές γονότυπου μεταξύ των τεσσάρων πληθυσμών. Έτσι, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, πολυμορφισμοί κατανεμήθηκαν σε δύο κύριες ομάδες, κάθε μια με διαφορετικό αριθμό και την ταυτότητα των SNPs, γεγονός που υποδηλώνει ανομοιογένεια μεταξύ των πληθυσμών. Επιπλέον, το web-based εργαλείο SNPator χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση των πληθυσμών ξεχωριστά ένας εναντίον ενός. Οι διαφορές στη γονοτυπική διανομές ήταν κυρίως παρόντες μεταξύ Ανδαλουσίας και των άλλων πληθυσμών (χ

2 τεστ, Πίνακας 4). Σύμφωνα με αυτό το αποτέλεσμα, οι πληθυσμοί από την Καταλονία και η Ανδαλουσία έδειξαν τις μεγαλύτερες διαφορές, με 3 SNPs (rs25487, rs13181 και rs11615) διαφορικά κατανέμεται μεταξύ των ασθενών του προστάτη και από τις δύο πληθυσμούς.

Ομαδοποίηση έγινε με Ευκλείδεια απόσταση συσχέτισης και μέσο σύνδεσης, και υποβλήθηκε σε επεξεργασία και εμφανίζεται με MultiExperiment Viewer (https://www.tigr.org). Το δενδρόγραμμα δείχνει ομαδοποίηση των SNPs. Το σύμβολο γονίδιο προστέθηκε για την αναγνώριση κάθε SNP. Γραμμές κάτω από κάθε πίνακα δείχνει τα δύο κύρια συμπλέγματα που δημιουργούνται.

Η

Η

ανάλυση κύριων τμημάτων (PCA) έγινε προσπάθεια να εντοπιστούν παγκόσμια διαφορές μεταξύ των πληθυσμών. Τα συστατικά 1 και 2 ήταν υπεύθυνοι για την 15,3% και 14,3% της διακύμανσης, αντίστοιχα. Όταν χαράχθηκαν τα δύο συστατικά, τα κύρια συστατικά φαίνεται να μην κάνουν διακρίσεις μεταξύ των πληθυσμών (Σχήμα 3Α). Ωστόσο, όταν τα συστατικά αναλύθηκαν χωριστά, η πρώτη θα μπορούσε κανείς να διακρίνει μεταξύ των πληθυσμών της Ανδαλουσίας και Καταλονία (Εικόνα 3Β), επιβεβαιώνοντας τα αποτελέσματα που παρατηρήθηκαν στον Πίνακα 4 και δείχνουν σαφώς τις διαφορές στην κατανομή των γονοτύπων μεταξύ των αναλύονται πληθυσμών.

σύμβολα σε οικόπεδο Α: ° (μαύρο), Ανδαλουσία? Δ (κόκκινο), Χώρα των Βάσκων? + (Πράσινο), Κανάριοι? × (μπλε), Καταλονία. Συντομογραφίες σε οικόπεδο Β: Και, Ανδαλουσία? Basq, Χώρα των Βάσκων? Μπορεί, Κανάριες? Γάτα, Καταλονία.

Η

Τέλος, η ανάλυση απλότυπου διεξήχθη σε SNPator. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 5, οι τρεις πιο συχνές απλότυπους ήταν διαφορετικά μεταξύ των πληθυσμών. Έτσι, για SNPs στο χρωμόσωμα 11 (αυτές που βρίσκονται στο γονίδιο ΑΤΜ), το GG απλότυπος απουσίαζε στον πληθυσμό της Ανδαλουσίας. Για SNPs στο χρωμόσωμα 13 (αυτές που βρίσκονται στο γονίδιο LIG4), απλότυποι GG και ΑΑ έδειξε μια διαφορετική κατανομή μεταξύ των πληθυσμών. Στην περίπτωση των SNPs στο χρωμόσωμα 19 (εκείνων που βρίσκονται στην ΧΚΧΧ1, ERCC2 και τα γονίδια ERCC1), απλότυπος CCGGG ήταν παρούσα μόνο σε ασθενείς προστάτη από τα Κανάρια Νησιά και την Καταλονία, ενώ απλότυπος CCGTG ήταν παρούσα μόνο σε ασθενείς προστάτη από την Ανδαλουσία και στη Χώρα των Βάσκων. Το γεγονός ότι οι πιο συχνές απλοτύπων ήταν ίση σε όλους τους πληθυσμούς προτείνει μια ομοιότητα μεταξύ ατόμων του ίδιου εθνικότητας.

Η

Συζήτηση

Radiogenomics είναι η μελέτη των γενετικών παραλλαγών, κυρίως πολυμορφισμούς μονών νουκλεοτιδίων (SNPs), που συνδέεται με την ανάπτυξη της τοξικότητας ακτινοθεραπείας, σε μια προσπάθεια να βρεθεί μια δοκιμασία ικανά να προβλέψουν ποιοι ασθενείς με καρκίνο είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν αρνητικές επιπτώσεις μετά RT [9]. Η πρόβλεψη του φυσιολογικού ιστού τοξικότητας θα επέτρεπε την προσαρμογή των δόσεων ακτινοβολίας ατομικά για κάθε ασθενή, ειδικά όταν τα υψηλότερα επίπεδα δόσης ακτινοβολίας που συνδέεται με βελτιωμένα αποτελέσματα βιοχημικών έλεγχο και τη μείωση σε απομακρυσμένων μεταστάσεων σε ασθενείς PCa [24]. Ο ρόλος της γενετικής στην ακτινοβολία τοξικότητας έχει αποδειχθεί [25]. Υπό αυτή την έννοια, η γενετική φαίνεται να συμβάλλουν για να εξηγήσει την υψηλή μεταβλητότητα μεταξύ των ατόμων που παρατηρείται μεταξύ των περιπτώσεων, ακόμα και όταν οι ασθενείς είναι παρόμοια και υποβάλλονται σε επεξεργασία με το ίδιο χρονοδιάγραμμα αγωγή [26]. Ωστόσο, αν και έχει δημοσιεύσει πολλά βιβλιογραφία αναφέρουν την προγνωστική ρόλο ορισμένων SNPs σε κανονική τοξικότητα των ιστών, οι μελέτες επικύρωσης έχουν αποτύχει, θέτει υπό αμφισβήτηση τη χρησιμότητα των SNPs ως εργαλείο για την πρόβλεψη της ακτινοβολίας που προκαλείται από την τοξικότητα [12].

συσχέτιση Πληθυσμός μεταξύ γονότυπου σε ένα συγκεκριμένο τόπο και ένα δυαδικό χαρακτηριστικό (όπως η παρουσία /απουσία τοξικότητας που προκαλείται από ακτινοβολία) μπορούν να προκύψουν με τρεις τρόπους [27]: i) ο τόπος μπορεί να σχετίζεται αιτιολογικά με την ασθένεια ( διαφορετικά αλληλόμορφα που μεταφέρουν διαφορετικούς κινδύνους), ii) ο τόπος δεν μπορεί η ίδια να είναι απλό (αλλά μπορεί να είναι αρκετά κοντά σε μια αιτιώδη θέση ώστε να είναι σε ανισορροπία σύνδεσης είναι Γουίτ), ή iii) ο συσχετισμός μπορεί να οφείλεται σε σύγχυση από στρωματοποίηση του πληθυσμού ή μίγμα. Σύγχυσης μπορεί να ενεργήσει για να δημιουργήσετε σύνδεση πληθυσμού στην απουσία ενός αιτιώδη συνάφεια ή συγκάλυψη μια περιστασιακή σχέση. Έτσι, είναι σημαντικό να αποκλείσει ψευδή ένωση με τον κατάλληλο σχεδιασμό ή /και την ανάλυση των μελετών, λαμβάνεται υπόψη το γεγονός ότι συστηματικά σφάλματα που προκύπτουν από συστηματικό σφάλμα (όπως προκαταλήψεις επιλογής ή προκαταλήψεις στα αποτελέσματα της μέτρησης) παραμένουν ως δείγμα αυξάνει το μέγεθος. Η σύγχυση θα προέκυπτε εάν ο πληθυσμός περιείχε διάφορα εθνικές ομάδες, αν συχνότητες αλληλόμορφο στον τόπο του ενδιαφέροντος διέφεραν μεταξύ των ομάδων, και εάν η συχνότητα της νόσου διέφερε επίσης μεταξύ των ομάδων για λόγους άσχετους αρκετά στον τόπο που μας ενδιαφέρει. Είναι γνωστό ότι η εθνικότητα επηρεάζει τη δυνατότητα εφαρμογής της φαρμακογενετικής [28].

Κανάριες πληθυσμού, καθώς και το υπόλοιπο των πληθυσμών που περιλαμβάνονται στην παρούσα μελέτη, θεωρείται ως Καυκάσου. Ωστόσο, η φυσική ιστορία της, για παράδειγμα, τα Κανάρια Νησιά και Χώρα των Βάσκων, είναι διαφορετικά. Έτσι, ενώ οι Κανάριες πληθυσμού έχει επιρροή από τη μετανάστευση Βορειοδυτική Αφρική και την ευρωπαϊκή αποικιοκρατία [29], οι Βάσκοι έχουν διαφορετική προέλευση [30]. Ωστόσο, σε μια πρόσφατη δημοσιευμένη μελέτη, 30 άτομα από 10 διαφορετικούς πληθυσμούς από την Ισπανία (Κανάριοι πληθυσμός δεν είχε συμπεριληφθεί στην εν λόγω μελέτη) ήταν ο γονότυπος για 120 SNPs, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι πληθυσμούς που μελετήθηκαν ήταν γονοτυπικά παρόμοια [3]. Κανένας από τους SNPs εξετάζονται στην παρούσα μελέτη συμπεριελήφθησαν σε αυτό το προηγούμενο άρθρο. Βρήκαμε ότι η κατανομή γονότυπο 4 SNPs ήταν διαφορετική μεταξύ των πληθυσμών από την Ανδαλουσία, Χώρα των Βάσκων, των Καναρίων και της Καταλονίας. Συγκρίναμε τα ευρήματά μας με την μεγαλύτερη ομάδα ασθενών προστάτη που αναλύθηκαν στην Ισπανία [31]. Ένα σύνολο 698 ασθενών Γαλικίας προστάτη εξετάστηκαν για 14 SNPs που βρίσκεται στο ΑΤΜ, ERCC2, LIG4, MLH1 και τα γονίδια XRCC3. Τρία από αυτά τα SNPs συμπεριλήφθηκαν στην πολυκεντρική μελέτη μας: rs1805388 (LIG4), rs1805386 (LIG4) και rs1800057 (ΑΤΜ). Γονοτυπική διανομές rs1805388 και rs1805386 ήταν σημαντικά διαφορετικές μεταξύ Γαλικίας και οι πληθυσμοί που περιλαμβάνονται στην παρούσα μελέτη (χ

2 test, p = 0,001 και p = 0,007, αντίστοιχα), αναδεικνύοντας τη μεταβλητότητα μεταξύ των πληθυσμών της ίδιας εθνικότητας (Καυκάσιους) από την ίδια χώρα, ανάλογα κάθε SNP. Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, την Ανδαλουσία ήταν ο πληθυσμός διαφορικά διανέμονται, που δείχνει τη μεγαλύτερη διαφορά με την καταλανική (αποτελέσματα που παρατηρήθηκαν σε χ

2 αναλύσεις και PCA). Οι διαφορές μεταξύ των πληθυσμών ήταν επίσης εμφανής στην ανάλυση χρωμοσωμάτων και μετέπειτα διανομή. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι κάθε SNP πρέπει να εξεταστούν ξεχωριστά, προσπαθώντας να βρει πιθανούς συγχυτικούς μεταβλητές που θα είναι ζωτικής σημασίας για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Σε μελέτες ασθενών-μαρτύρων, που είναι η συνήθης τύπος του σχεδιασμού σε μελέτες για την ανακάλυψη συσχετίσεων μεταξύ SNPs και την τοξικότητα της ακτινοβολίας, η βασική υπόθεση είναι ότι αυτοί οι δύο σειρές θεμάτων (έλεγχοι και περιπτώσεις) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να παρέχουν αμερόληπτη εκτιμήσεις των αντίστοιχων κατανομών μεταξύ προσβεβλημένων και μη προσβεβλημένων μελών του κάποια υποκείμενη πληθυσμού [27]. Αυτή η θεμελιώδης παραδοχή αυτή δεν μπορεί να καλυφθεί στην πράξη, οδηγεί σε μεροληπτικές διαπιστώσεις που εμπίπτουν σε δύο ευρείες κατηγορίες: μεροληψία επιλογής που προκαλούνται από ακατάλληλη δειγματοληψία των περιπτώσεων και ελέγχων, και η μεροληψία των πληροφοριών που προκλήθηκε από διαφορική σφάλματα μέτρησης στις περιπτώσεις και τους ελέγχους. Όταν η σύγχυση μεταβλητή εντοπίζεται στη μελέτη, η κλασική μέθοδος στην επιδημιολογία είναι η διαστρωμάτωση της ανάλυσης από την εν δυνάμει διαψεύδοντας μεταβλητή και δοκιμή σύνδεσης μεταξύ παραγόντων ενδιαφέροντος (π.χ. γονότυπος) και η νόσος μέσα σε στρώματα (δηλ βαθμούς τοξικότητας που προκαλείται από ακτινοβολία ). Ανησυχία για την παρουσία της μεροληψίας από τον πληθυσμό διαστρωμάτωση σε γενετικές μελέτες ασθενών-μαρτύρων θα πρέπει να μετριαστούν με κατάλληλο σχεδιασμό και την ανάλυση των μελετών ασθενών-μαρτύρων, αξιολόγηση της πιθανότητας των μεγάλων προκατάληψη σε μια συγκεκριμένη μελέτη [32] και, εάν χρειάζεται, τις μεθόδους για την διόρθωση [33].

Η παρούσα μελέτη έχει κάποιους περιορισμούς που πρέπει να σημειωθεί. Κατ ‘αρχάς, όλα τα υποκείμενα ήταν ασθενείς του προστάτη και η συχνότητα του γονότυπου μπορεί να είναι διαφορετική αν συγκριθεί με πληθυσμό υγιών ατόμων. Ωστόσο, σε μελέτες έχουν σχεδιαστεί για να αξιολογήσει τις πιθανές συσχετίσεις μεταξύ SNPs και την τοξικότητα ακτινοβολίας, οι έλεγχοι είναι οι ασθενείς με null-χαμηλό βαθμό τοξικότητας και των περιπτώσεων οι ασθενείς με υψηλό βαθμό τοξικότητας, αλλά όλα τα θέματα ασθενείς με καρκίνο. Έτσι, ο περιορισμός αυτός θα μπορούσε να θεωρηθεί ως πλεονέκτημα, επειδή μιμείται το πρότυπο του σχεδιασμού των μελετών αυτών. Δεύτερον, ο αριθμός των ατόμων από το διαφορετικό πληθυσμό ποικίλει ευρέως. Ωστόσο, το γεγονός ότι οι κύριες διαφορές δεν βρέθηκαν στον πληθυσμό με το μικρότερο αριθμό ασθενών (Χώρα των Βάσκων, με 51 PCA) δείχνει ότι ο περιορισμός αυτός δεν μπορεί να είναι καθοριστικό για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Επιπλέον, εάν η ετερογένεια μεταξύ των πληθυσμών θεωρείται μια συστηματική προκατάληψη, είναι ανεξάρτητη από το μέγεθος του δείγματος. Τρίτον, για να τυφλώσει την ανάλυση, δεν υπάρχουν κλινικά δεδομένα σχετικά με ασθενείς ήταν διαθέσιμοι, δηλαδή, δεν υπάρχουν δεδομένα σχετικά με ΤΝΜ σταδιοποίηση, ο βαθμός του όγκου, βιοχημικές ανεπάρκεια ή Gleason Score. Υπό αυτή την έννοια, είναι πιθανό ότι ορισμένοι πολυμορφισμός μπορεί να επηρεάσει τα χαρακτηριστικά του όγκου με τον ίδιο τρόπο που μπορεί να θέσει σε παράγοντα κινδύνου για άλλα χαρακτηριστικά της νόσου [34], [35]. Από την άλλη πλευρά, θα πρέπει να επισημανθεί ορισμένα πλεονεκτήματα: i) περιλαμβάνει μια σειρά θεμάτων αρκεί να έχουμε αξιόπιστα στοιχεία σχετικά με την κατανομή αυτών των 10 SNPs σε πληθυσμούς που μελετήθηκαν προστάτη (ειδικά για τα Κανάρια και Καταλονία)? ii) όλα τα θέματα ήταν άνδρες, στη συνέχεια, αποφεύγοντας την πιθανή προκατάληψη που παράγεται από το φύλο? και iii) όλες οι προσδιορισμοί (6010 συνολικά) διεξήχθησαν με την ίδια μεθοδολογία (OpenArray, Applied Biosystems), με την ίδια παρτίδα του τσιπ και από τον ίδιο ερευνητή, ελαχιστοποιώντας έτσι τις προκαταλήψεις από τεχνικής προέλευσης.

Συμπεράσματα

Οι διαφορές στην κατανομή των γονότυπων εντός διαφορετικών πληθυσμών της ίδιας εθνικότητας θα μπορούσε να είναι ένας σημαντικός παράγοντας που προκαλούσε σύγχυση υπεύθυνη για την έλλειψη επικύρωσης αυτών των SNPs που σχετίζονται με την τοξικότητα που προκαλείται από ακτινοβολία, ειδικά όταν εκτεταμένη μετα-ανάλυση με θέματα από διαφορετικές οι χώρες διεξάγονται [36]. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η ισότητα μεταξύ των ανθρώπων (ειδικά μεταξύ εκείνων που θεωρούνται ως έλεγχος) πρέπει να ελέγχεται πριν προβεί σε οποιαδήποτε περαιτέρω ανάλυση.

Ευχαριστίες

Ευχαριστούμε την τεχνική υποστήριξη από το Τμήμα Ανοσολογίας (Νοσοκομείο Universitario ντε Γκραν Κανάρια Δρ Νεγκρίν) Το προσωπικό: Nereida González-Quevedo και Yanira Florido-Ortega. Ειδικά ευχαριστώ στον Eduardo Salazar Villaverde για τη βοήθεια στην προετοιμασία στοιχεία.