Αφηρημένο

Gene πολυμορφισμούς μονών νουκλεοτιδίων (SNPs) έχουν μελετηθεί εκτενώς σε σχέση με την ανάπτυξη και την πρόγνωση των διαφόρων κακοηθειών. Ωστόσο, δεν έχει εξεταστεί ο πιθανός ρόλος των γενετικών πολυμορφισμών του καρκίνου βλαστικών γονιδίων σήμανσης κυττάρων (CSC) σε σχέση με τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου. Πραγματοποιήσαμε μια μελέτη ασθενών-μαρτύρων που αφορούσαν συνολικά 1.000 άτομα (ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα 500 και 500 ίδιας ηλικίας χωρίς καρκίνο έλεγχοι) από την βορειοανατολική Κίνα. τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα αναλύθηκε σε ένα μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης σε συνδυασμό με γονότυπους των γονιδίων σήμανσης CSC τέσσερις πνεύμονα (CD133, ΑΙ_ϋΗ1,

Musashi-1

, και EpCAM). Χρησιμοποιώντας μονοπαραγοντική ανάλυση, η

Musashi-1

rs2522137 GG γονότυπο βρέθηκε να σχετίζεται με υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα σε σύγκριση με το γονότυπο ΤΤ. Δεν σημαντικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν για τις παραλλαγές του γονιδίου της CD133, ΑΙ_ϋΗ1, ή EpCAM. Στην πολυπαραγοντική ανάλυση,

Musashi-1

rs2522137 ήταν ακόμα σχετίζονται σημαντικά με τον καρκίνο του πνεύμονα, όταν περιβαλλοντικούς και παράγοντες του τρόπου ζωής ενσωματώθηκαν στο μοντέλο, συμπεριλαμβανομένων χαμηλότερο ΔΜΣ? οικογενειακό ιστορικό καρκίνου του? προηγούμενη διάγνωση της χρόνιας αποφρακτικής πνευμονοπάθειας, πνευμονία, ή πνευμονική φυματίωση? επαγγελματική έκθεση σε φυτοφαρμάκων? επαγγελματική έκθεση σε βενζίνη ή ντίζελ? βαρύτερο το κάπνισμα? και την έκθεση σε εκπομπές βαρέων μαγείρεμα. Η αξία της περιοχής κάτω από την καμπύλη χαρακτηριστικό δέκτη-λειτουργίας (ROC) (AUC) ήταν 0,7686. Για τις γνώσεις μας, αυτή είναι η πρώτη έκθεση που έδειξε κάποια συσχέτιση μεταξύ ενός

Musashi-1

γονότυπου και του πνεύμονα τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου. Επιπλέον, το μοντέλο πρόβλεψης στην παρούσα μελέτη μπορεί να είναι χρήσιμη για τον προσδιορισμό των ατόμων με υψηλό κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα

Παράθεση:. Wang Χ, Χου J-F, Tan Υ, Cui J, Wang G, Mrsny RJ, et al. (2014) Cancer Stem Cell δείκτης

Musashi-1

rs2522137 γονότυπος σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα. PLoS ONE 9 (5): e95915. doi: 10.1371 /journal.pone.0095915

Επιμέλεια: Όλγα Γ Gorlova, Geisel της Ιατρικής Σχολής του Dartmouth College, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 22 Δεκεμβρίου 2013? Αποδεκτές: 1η Απριλίου του 2014? Δημοσιεύθηκε: δεύτερης Μαΐου 2014

Copyright: © 2014 Wang 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 υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών των επιχορηγήσεων Κίνα (81071920, 81372835), Jilin Provincial Επιστήμης και Τεχνολογίας Τμήμα Grant (201201023), το Κλειδί Κλινική του έργου του Υπουργείου Υγείας της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας Grant (2001133), Εθνικά Ινστιτούτα της επιχορήγησης Υγείας (1R43CA103553-01), Καλιφόρνια Ινστιτούτο Αναγεννητικής Ιατρικής επιχορήγησης (CIRM) (RT2-01942), Jilin Διεθνές Grant Συνεργασίας (20120720), το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της επιχορήγησης Κίνα (81272294), και η χορήγηση Key Έργου του κινεζικού υπουργείου Παιδείας 311015). 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

ο καρκίνος του πνεύμονα είναι ένα από τα πιο συχνά διαγιγνώσκεται κακοήθειες και η κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο σχετίζονται στον κόσμο [1]. Το κάπνισμα τσιγάρων θεωρείται ως ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου για τον καρκίνο του πνεύμονα. Ωστόσο, μόνο το 10-15% των καπνιστών αναπτύσσουν καρκίνο του πνεύμονα, γεγονός που υποδηλώνει ότι ατομικές διαφορές στη γενετική ευαισθησία σε καρκίνο του πνεύμονα στο γενικό πληθυσμό μπορεί να παίζει ένα ρόλο. Καρκίνος βλαστικά κύτταρα (ΚΕΠ) είναι μια μικρή μειοψηφία των κυττάρων σε έναν ετερογενή πληθυσμό όγκου που οδηγεί την ανάπτυξη του όγκου και έχουν συνδεθεί με ανθεκτικότητα σε χημειοθεραπεία και η ακτινοβολία-θεραπείες [2] – [4]. Έχει αποδειχθεί ότι τα ΚΕΠ πνεύμονα παίζουν σημαντικό ρόλο στην έναρξη του όγκου [5], [6]. CDCs μοιράζονται επίσης κάποιες ομοιότητες με φυσιολογικά βλαστικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των αυτο-ανανέωσης και της διαφοροποίησης, εκτός από την ισχυρή ικανότητα των όγκων-οδήγηση τους [7] – [10]. Τα ΚΕΠ χαρακτηρίζονται από έκφραση συγκεκριμένων μοριακών δεικτών που παίζουν σημαντικό ρόλο στην προώθηση των βλαστικών κυττάρων αυτο-ανανέωση και συντήρηση [11].

Η ανώμαλη έκφραση των δεικτών CSC σχετίζεται με την έναρξη και την ανάπτυξη του καρκίνου του πνεύμονα, συμπεριλαμβανομένων συστάδας διαφοροποιήσεως 133 (CD133), Μουσάσι RNA-πρωτεΐνης δέσμευσης 1 (

Musashi-1

), αφυδρογονάση αλδεΰδης 1 (ΑΙ_ϋΗ1), επιθηλιακό μόριο κυτταρικής προσκόλλησης (EpCAM), Β-κυττάρου-ειδική ιό λευχαιμίας ποντικού Moloney ιστοσελίδα ενσωμάτωση 1 (BMI-1), Octarner παράγοντα δέσμευσης 4 (OCT-4), και γλυκίνη αφυδρογονάση (GLDC) [12] – [20]. CD133, αρχικά περιγράφηκε ως μια επιφάνεια αντιγόνο ειδικό για ανθρώπινα αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα [21], [22], χρησιμοποιείται τώρα ως δείκτης απομόνωση του ΚΕΠ από καρκίνο του πνεύμονα [23].

Musashi-1

, ένα RNA-πρωτεΐνη δέσμευσης, εκφράζεται σε διάφορα επιθηλιακά βλαστικά κύτταρα και παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της συντήρησης και τη διαφοροποίηση των βλαστικών /προδρόμων κυττάρων [24] – [26].

Musashi-1

υπερεκφράζεται σε διάφορους ιστούς όγκων, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του πνεύμονα [17], τα γλοιώματα [27], εντερική αδενώματα [28], [29] και ηπατώματα [30], υποδηλώνοντας έναν συσχετισμό με ογκογόνο ανάπτυξη. ΑΙ_ϋΗ1 θεωρείται ευρέως ως ένας δείκτης επιφανείας ΚΕΠ στον καρκίνο του πνεύμονα [31] – [33]. ΑΙ_ϋΗ θετικό καρκίνο του πνεύμονα βλαστικά κύτταρα που μοιάζουν να έχουν μεγαλύτερη τελομερή από τα μη-CSC κύτταρα [34]. EpCAM, ένας τύπος Ι διαμεμβρανική γλυκοπρωτεΐνη του -40 kDa, υπερεκφράζεται σε μία ποικιλία επιθηλιακών όγκων, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του πνεύμονα [18] – [20]. ΕρΟΑΜ εμπλέκεται στην διακυτταρική προσκόλληση και αλληλεπιδρά με Ε-καδερίνης για να επάγει την κυτταρική προσκόλληση [35]. Η υπερέκφραση του EpCAM συνδέεται άμεσα με διέγερση του κυτταρικού κύκλου και τον πολλαπλασιασμό με προς τα πάνω ρύθμιση c-myc και κυκλίνη Α /Ε [36]. Αναστολή της EpCAM από μικρές ανασταλτική RNA μειώνει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και τη διεισδυτικότητα [37]

Μαζί, αυτές οι παρατηρήσεις έχουν συσχετίσει παρεκκλίνουσα λειτουργία των μορίων δείκτη CSC με κυτταρικά χαρακτηριστικά του καρκίνου:. Υπερπολλαπλασιασμού και μεταστατικές συμπεριφορές. Ενώ SNPs έχουν μελετηθεί εκτενώς για την ένωσή τους με τον κίνδυνο και την πρόγνωση των καρκίνων, λίγα είναι γνωστά για τον πιθανό ρόλο των SNPs σε γονίδια δείκτη CSC σε σχέση με τον καρκίνο. Στην παρούσα μελέτη, εξετάσαμε τη συσχέτιση του κινδύνου καρκίνου του πνεύμονα σε ένα κινεζικό πληθυσμό με πολυμορφισμούς των καθιερωμένων γονίδια δείκτη CSC CD133, ΑΙ_ϋΗ1,

Musashi-1

και EpCAM. Ένα μοντέλο πρόβλεψης κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας SNPs δείκτη CSC και επιδημιολογικών παραγόντων? τα αποτελέσματα παρέχουν μια νέα μέθοδο για να προβλέψει τα άτομα που διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του πνεύμονα.

Μέθοδοι

πληθυσμός Μελέτη

Θα διεξαχθεί μια μελέτη νοσοκομείο με βάση, την περίπτωση-ελέγχου που περιλαμβάνει συνολικά 1000 θέματα από βορειοανατολική Κίνα (Changchun City, επαρχία Τζιλίν). Όλα τα άτομα ήταν κάτοικοι της περιοχής των Χαν καταγωγής, που αποτελείται από 500 ασθενείς κλινικά διαγνωστεί με καρκίνο του πνεύμονα και 500 του καρκίνου χωρίς ελέγχους. Οι ασθενείς είχαν ιστολογικά επιβεβαιωμένο πρωτοπαθή καρκίνο του πνεύμονα χωρίς προηγούμενο ιστορικό καρκίνου, δεν έλαβαν ραδιοθεραπεία, χημειοθεραπεία ή άλλη θεραπεία κατά του καρκίνου. Έλεγχοι επιλέχθηκαν τυχαία φυσιολογικά άτομα που λαμβάνουν ρουτίνα φυσικές εξετάσεις στο ίδιο νοσοκομείο. Υπόθεση ταιριάζουν έγινε με βάση την ηλικία, το φύλο και τον τόπο διαμονής. Η μελέτη εγκρίθηκε από την επιτροπή δεοντολογίας του Πρώτου Νοσοκομείου της Jilin Ιατρικό Πανεπιστήμιο, και ασκείται σύμφωνα με την Διακήρυξη του Ελσίνκι Αρχές. Όλα τα θέματα που δόθηκαν γραπτή συγκατάθεση.

Διαγνωστικά κριτήρια και Συλλογής Δεδομένων

Μια τυποποιημένη συνέντευξη έγινε από εκπαιδευμένους ερευνητές στο νοσοκομείο ή στα σπίτια των συμμετεχόντων ατόμων. καταγράφηκε πληροφορίες σχετικά με κοινωνικο-δημογραφικά στοιχεία, ιατρικό ιστορικό, το οικογενειακό ιστορικό, την ιστορία του τρόπου ζωής, και τη διάγνωση του καρκίνου. πληροφοριών παράγοντας κινδύνου και λεμφοκύτταρα περιφερικού αίματος συλλέχθηκαν κατά τη στιγμή της διάγνωσης για τους ασθενείς με καρκίνο ή την ημέρα της συνέντευξης για τους ελέγχους.

CSC γονίδιο δείκτη επιλογής πολυμορφισμός

Χρησιμοποιήσαμε μια προσέγγιση υποψήφιο γονίδιο [ ,,,0],38] – [40] για να επιλέξετε SNPs για αυτή τη μελέτη. Τέσσερις καθιερωμένη γονίδια δείκτη CSC (CD133, ΑΙ_ϋΗ1,

Musashi-1

και EpCAM) επιλέχθηκαν στο σχεδιασμό της μελέτης. Η έκφραση αυτών των τεσσάρων πρωτεϊνών είχαν αναφερθεί ως ένας δείκτης για τον προσδιορισμό ΚΕΠ πνεύμονα [41], [42]

τρία προκαθορισμένα κριτήρια χρησιμοποιήθηκαν για την επιλογή CSC SNP:. (Α) συχνότητα ελάχιστο αλληλόμορφο (MAF) ≥5 % του πληθυσμού HapMap CHB? ιστοσελίδας (β) SNPinfo (https://snpinfo.niehs.nih.gov) για την επιλογή των υποψηφίων CSC γονίδιο SNP, και (γ) τις δημοσιεύσεις που παρουσιάζουν κλινικά συσχετίσεις με τον κίνδυνο καρκίνου /αποτελέσματος ή επανάληψης. Χρησιμοποιώντας αυτά τα κριτήρια, πέντε CSC υποψήφιος SNPs επιλέχθηκαν στο μοντέλο ανάλυσης μας: Rs2286455 στο CD133 γονίδιο, rs1342024 και rs13959 στο γονίδιο ΑΙ_ϋΗ1, rs2522137 στο

Musashi-1

γονίδιο, και rs17036526 στο γονίδιο EpCAM ( Τραπέζι 1). Με βάση τις πληροφορίες που λογοτεχνία, αποκλείσαμε πολυμορφισμοί στο παρελθόν εμπλακεί σε ΧΑΠ ή καρκίνο του πνεύμονα. Επιπλέον, δεν είχαμε επιλέξει SNPs σε γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες που εμπλέκονται σε μονοπάτια ελέγχου του κυτταρικού κύκλου, οξειδωτικό απόκριση, απόπτωση και φλεγμονή των αεραγωγών. Τέλος, αποφύγαμε SNPs είναι γνωστό ότι έχουν είτε λειτουργικές επιδράσεις σε δοκιμασίες in vitro, ή ήταν μη συνώνυμες ή σε ρυθμιστικές περιοχές.

Η

γονοτυπικός και τον έλεγχο της ποιότητας

Γονιδιωματικό DNA απομονώθηκε από λεμφοκύτταρα περιφερικού αίματος. MassArray (Sequenom, San Diego, CA) χρησιμοποιήθηκε για να γονότυπο δείκτες CSC χρησιμοποιώντας αλληλόμορφο ειδικές φασματομετρία μάζας MALDI-TOF. Αστάρια και πολλαπλές αντιδράσεις σχεδιάστηκαν χρησιμοποιώντας το RealSNP.com ιστοσελίδα. Συμφωνία μεταξύ των γενωμικού DNA δειγμάτων 3 ελέγχου παρόν εις διπλούν ήταν 100%. Των SNPs με τα δεδομένα του γονότυπου, τα ποσοστά κλήσης του δείγματος ήταν περισσότερο από 95%.

Η στατιστική ανάλυση

Η ισορροπία Hardy-Weinberg (HWE) ελέγχθηκε με ένα καλύτερο κατάλληλο chi-square (χ

2) δοκιμή ότι σε σύγκριση αναμένεται συχνότητες γονοτύπου με παρατηρούμενες συχνότητες γονότυπο στον καρκίνο χωρίς ελέγχους. Το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε επίσης για να προσδιοριστεί η παρουσία σημαντικών διαφορών σε γονότυπο και διανομή αλληλόμορφο, καθώς και η συχνότητα SNP μεταξύ κλινικά διαγνωστεί καρκίνος του πνεύμονα και των ελέγχων. Ένα μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό ανεξάρτητους παράγοντες κινδύνου για τον καρκίνο του πνεύμονα. Η μέθοδος προς τα εμπρός σταδιακή αναλογία πιθανότητας χρησιμοποιήθηκε για μεταβλητές οθόνη στην επιλογή μοντέλου, όπου το cut-off για τις μεταβλητές στο μοντέλο ήταν 0.05 και το cut-off για τις μεταβλητές εκτός από το μοντέλο ήταν 0,10? επιλέχθηκε ένα βέλτιστο μοντέλο με ελάχιστο κριτήριο Akaike πληροφορίες. Όλες οι κατηγορικές μεταβλητές ορίστηκαν ως ψευδομεταβλητές, και η πρώτη κατηγορία της κάθε μεταβλητής επιλέχθηκε ως βασική γραμμή. Η ικανότητα ταξινόμησης του μοντέλου αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας την περιοχή κάτω της χαρακτηριστικής καμπύλης (ROC) (AUC), και το βέλτιστο σημείο λειτουργίας (ΟΡΡ) δόθηκε μετά. Όλες οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του λογισμικού SPSS v19.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA). Όλες οι τιμές Ρ ήταν διπλής όψης, και P-τιμές & lt? 0,05 θεωρήθηκαν στατιστικά σημαντικές

Αποτελέσματα

Διανομή γονότυπο και τα χαρακτηριστικά του στον καρκίνο και τον έλεγχο των πληθυσμών

Θα προσληφθούν 500 περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα και 500 του καρκίνου δωρεάν ελέγχων μεταξύ του 2010 και του 2012. ο πίνακας 2 δείχνει την κατανομή και τη συχνότητα των παραγόντων κινδύνου μελέτης ειδικά μεταξύ των ασθενών με καρκίνο και των ελέγχων.

η

Σύλλογος δείκτη CSC γονίδιο SNPs με τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα σε μονοπαραγοντική ανάλυση

Θα αξιολογηθεί πρώτα τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα, χρησιμοποιώντας μονοπαραγοντική ανάλυση. Μεταξύ CSC SNPs γονίδιο δείκτη που επιλέγεται, το

Musashi-1

rs2522137 GG γονότυπο είχε μια τάση προς μια υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα από το rs2522137 GG γονότυπο τόσο υπολειπόμενο μοντέλο (P = 0.004) και πρόσθετου μοντέλο. Ωστόσο, δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν για SNPs σε άλλα γονίδια δείκτη CSC στην κυρίαρχη, υπολειπόμενο, πρόσθετο, ή πολλαπλασιαστική μοντέλα (Πίνακας 3).

Η

Σύλλογος SNPs με τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα σε πολυπαραγοντική ανάλυση

Στη συνέχεια, θα αξιολογηθούν ανεξάρτητους παράγοντες κινδύνου για καρκίνο του πνεύμονα, χρησιμοποιώντας πολυπαραγοντική ανάλυση. Με την ενσωμάτωση του περιβάλλοντος και του τρόπου ζωής παραμέτρων, διαπιστώσαμε ότι το υπολειπόμενο μοντέλο,

Musashi-1

rs2522137 ήταν ακόμα σχετίζονται σημαντικά με τον καρκίνο του πνεύμονα. Αυτές οι περιβαλλοντικές και τον τρόπο ζωής των παραμέτρων που περιλαμβάνονται χαμηλότερο ΔΜΣ, το οικογενειακό ιστορικό καρκίνου, πριν από τη διάγνωση της ΧΑΠ, πνευμονία ή πνευμονική φυματίωση, επαγγελματική έκθεση σε φυτοφάρμακα, η επαγγελματική έκθεση σε βενζίνη ή ντίζελ, βαρύτερο το κάπνισμα, και η έκθεση σε βαρύτερα εκπομπών μαγειρικής (Πίνακας 4). Αυτά τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι η

Musashi-1

rs2522137 GG γονότυπος αποτελεί σημαντικό γενετικό παράγοντα κινδύνου για τον καρκίνο του πνεύμονα.

Η

ROC ανάλυση

Η δυνατότητα ταξινόμησης των πολυπαραγοντικών μοντέλο αξιολογήθηκε περαιτέρω χρησιμοποιώντας την περιοχή κάτω από την καμπύλη ROC (AUC) και το βέλτιστο σημείο λειτουργίας (OPP). Το Σχήμα 1 δείχνει την καμπύλη ROC που προέρχεται από το μοντέλο μας? AUC υπολογίστηκε ως 0,7686. Επιπλέον, η ΟΡΡ ελήφθη όταν ο αποκοπής ορίστηκε σε 0,47. Τα εκτιμώμενα ψευδώς θετικά ποσοστά, αλήθεια θετικούς ρυθμούς, και το δείκτη Youden προσδιορίστηκαν να είναι 0,28, 0,72 και 0,44, αντίστοιχα.

Η ROC AUC ήταν 0,7686. Η ευθεία γραμμή αντιπροσώπευε την καμπύλη ROC αναμένεται από την τύχη και μόνο. ​​

Η

Συσχέτιση μεταξύ SNPs και τον τύπο καρκίνου του πνεύμονα

Τέλος, ψάξαμε για συσχετίσεις μεταξύ CSC SNPs και τον τύπο καρκίνου του πνεύμονα (πλακωδών κυττάρων , αδενοκαρκίνωμα, μικρών κυττάρων) σε συνδυασμό με την ηλικία έναρξης και το φύλο του καρκίνου του πνεύμονα. Δεν παρατηρήσαμε στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ αυτών των CSC SNPs και ηλικία ή το φύλο κατά την έναρξη του καρκίνου του πνεύμονα (Πίνακες 5). Στην ανάλυση παθολογία-στρωματοποιημένη, ωστόσο, CD133 SNP rs2286455 συσχετίστηκε σημαντικά με τον τύπο του καρκίνου του πνεύμονα (Ρ = 0,048) (Πίνακας 6). Δεν παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ των υπόλοιπων SNPs που εξετάζονται με τον τύπο του καρκίνου του πνεύμονα.

Η

Συζήτηση

Ενιαία νουκλεοτιδικών πολυμορφισμών (SNPs) έχουν εκτενώς εξεταστεί σε σχεδόν όλους τους τύπους καρκίνου σε μια προσπάθεια να εντοπίσει κληρονομήσει τα γονίδια ευαισθησίας στον καρκίνο και την αλληλεπίδρασή τους με περιβαλλοντικούς παράγοντες. Καρκινικά βλαστικά κύτταρα (ΚΕΠ) διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην έναρξη του όγκου, μεταστάσεις, και η επανάληψη. Έχουμε εξετάσει το ενδεχόμενο συσχετισμό μεταξύ SNPs που υπάρχουν στο ΚΕΠ και την πιθανότητα καρκίνου του πνεύμονα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό αφού SNPs σε CSC-κατευθύνοντας γονίδια θα μπορούσαν να παράσχουν μια γενετική σύνδεση με καρκίνους που είναι ιδιαίτερα δύσκολο να θεραπευτούν. Ενώ τυπικά θεραπείες του καρκίνου μπορεί να εξαλείψει το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του όγκου, ένας μικρός πληθυσμός των ΚΕΠ με το δυναμικό για να ανασυστήσουν το όγκου μπορεί να παραμένουν [5]. Είναι γενικά αποδεκτό ότι τα ΚΕΠ που χαρακτηρίζεται από τη μοναδική έκφραση των μορίων κυτταρικής επιφάνειας που ονομάζεται γονίδια δείκτες CSC. σημειωτές CSC παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της αυτο-ανανέωσης και αντίσταση στην ενεργοποίηση της απόπτωσης μονοπάτι σε αυτά τα κύτταρα. Σε αυτή τη μελέτη, λαμβάνονται πληροφορίες για να υποστηρίξει την υπόθεση ότι η κλινική έκβαση σε ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα μπορεί να επηρεάζονται από γενετικές παραλλαγές των γονιδίων δείκτη CSC.

Η πιθανή επίδραση των πολυμορφισμών του γονιδίου δείκτη CSC για την ευαισθησία του καρκίνου του πνεύμονα δεν έχει προηγουμένως διερευνηθεί. Σε αυτή τη μελέτη πήραμε το πλεονέκτημα της προσέγγισης υποψήφιο γονίδιο υπόθεση με γνώμονα [38] – [40] για να εντοπίζουν δυνητικά λειτουργικά SNPs που σχετίζονται με ιστολογικά επικυρωθεί καρκίνο του πνεύμονα. Σε αντίθεση με γονιδιώματος σε επίπεδο σύνδεσης (GWA) και ποσοτική τόπου γνώρισμα (ΟΤΙ) προσεγγίσεις, η προσέγγιση υποψηφίου γονιδίου είναι οικονομικό και έχει αρκετά υψηλή στατιστική ισχύ [38]. Εστιάσαμε σε τέσσερα γονίδια δείκτη CSC που έχουν χρησιμοποιηθεί για την απομόνωση ΚΕΠ: CD133, ΑΙ_ϋΗ1, EpCAM, και

Musashi-1

[41], [42]. Χρησιμοποιώντας την προσέγγιση υποψήφιο γονίδιο, επιλέξαμε ένα πάνελ των SNPs σε αυτές γονιδιακούς τόπους CSC από SNP ιστοσελίδες και κριτές βιβλιογραφία. SNPs που προσδιορίζονται ότι έχουν υψηλή συχνότητα αλληλίου γονότυπος σε 500 περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα μαζί με 500 ελέγχους της ίδιας ηλικίας. Τα αποτελέσματά μας έχουν εντοπίσει το

Musashi-1

παραλλαγή ως ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου για καρκίνο του πνεύμονα. Είναι επίσης ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι το

Musashi-1

rs2522137 γονότυπος εξακολουθεί να συνδέεται με τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα σε ένα πολυπαραγοντικό μοντέλο παλινδρόμησης που θεωρείται αρκετά περιβαλλοντικά και παράγοντες του τρόπου ζωής. Στο σύνολό τους, η μελέτη αυτή παρέχει την πρώτη απόδειξη για να συσχετίσει το

Musashi-1

rs2522137 SNP παραλλαγή με καρκίνο του πνεύμονα.

Σήμερα, γνωρίζουμε πολύ λίγα για τις λεπτομερείς μοριακούς μηχανισμούς με τους οποίους

πολυμορφισμούς Musashi-1

rs2522137 μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη του καρκίνου του πνεύμονα.

Musashi-1

είναι μια εξελικτικά συντηρημένη πρωτεΐνη δέσμευσης RNA που έχει βαθιές επιπτώσεις σε κυτταρικές διαδικασίες, όπως η συντήρηση των βλαστικών κυττάρων, την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος, και ογκογένεση.

Musashi-1

εκφράζεται έντονα σε πολλούς καρκίνους, ενώ σε φυσιολογικούς ιστούς, η έκφραση του περιορίζεται μόνο σε βλαστικά κύτταρα. Είναι πλέον σαφές ότι αυτό το RNA-πρωτεΐνη δέσμευσης εμπλέκεται σε ασύμμετρη κυτταρική διαίρεση και απαιτείται για τη διατήρηση της ταυτότητας των βλαστικών κυττάρων [43] – [45]. Είναι ενδιαφέρον ότι,

Musashi-1

mRNA μετάγραφου περιέχει ένα 1811-bp μακρύ 3′-αμετάφραστη περιοχή (3′-UTR). Το 3′-UTR του μεταγραφών mRNA συνήθως θάβει τη θέση-στόχο για τη ρυθμιστική microRNA (miRNA). Οι SNPs στο 3′-UTRs έχουν αποδειχθεί ότι έχουν λειτουργικές επιδράσεις στον έλεγχο της σταθερότητας του mRNA και /ή την αποτελεσματικότητα της μεταφράσεως μέσω της ρύθμισης του miRNA. Η σύνδεση των miRNAs στα 3′-UTRs μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό συνολικό ρόλο στην έκφραση του γονιδίου.

Η 3′-UTR της ώριμης

Musashi-1

mRNA είναι δυνητικά αντικείμενο πολλών ογκοκατασταλτικό miRNAs, συμπεριλαμβανομένων των miR-34a, -101, -128, -137 και -138 [46]. Επιπλέον, η

Musashi-1

mRNA 3′-UTR περιέχει αρκετές κές και U-πλούσιες αλληλουχίες που στοχεύουν από μια εξελικτικά συντηρημένη RNA-πρωτεΐνης συνδέσεως HuR [47]. HuR είναι μέλος του Hu /elav (εμβρυϊκή θανατηφόρο ανώμαλη όραση) οικογένεια, η οποία εκφράζεται έντονα στον ιστό του όγκου και ενισχύει ογκογένεση από την αλληλεπίδραση με ένα υποσύνολο των mRNAs που κωδικοποιούν πρωτεΐνες στη ρύθμιση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, την κυτταρική επιβίωση, αγγειογένεση, εισβολή , και η μετάσταση [48], [49]. Χρησιμοποιώντας την ιστοσελίδα SNPinfo (https://snpinfo.niehs.nih.gov/), βρήκαμε ότι το

Musashi-1

3′-UTR θάβει επίσης πιθανές τοποθεσίες στόχος για miRNAs HSA-miR-1275, HSA -miR-1285, HSA-miR-483-5p, HSA-miR-486-3p, HSA-miR-612 και HSA-miR-625. Αξίζει να σημειωθεί ότι

Musashi-1

rs2522137 βρίσκεται μέσα σε αυτά τα miRNA και θέσεις πρόσδεσης HuR. Οι μελλοντικές μελέτες για να διευκρινισθεί εάν οι παραλλαγές rs2522137 μπορεί να επηρεάσει τη σύνδεση αυτών των ρυθμιστικών miRNAs και πρωτεΐνες HuR. Προφανώς, η

Musashi-1

rs2522137 παραλλαγή GG μπορεί να αλληλεπιδρά με την δέσμευση των miRNAs και παράγοντα HuR, αυξάνοντας έτσι την σταθερότητα του

Musashi-1

mRNA. Αν αυτό αληθεύει, αυτός ο μηχανισμός θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για τις

Musashi-1

rs2522137 παραλλαγή για τη διατήρηση αυτο-ανανέωση του καρκίνου του πνεύμονα βλαστοκύτταρα.

SNPs αντιπροσωπεύουν κληρονομήσει γενετικές παραλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια μιας ατομικές. Είναι καλά γνωστό ότι οι παράγοντες μη γενετικού κινδύνου, όπως η ηλικία, το ιστορικό της ασθένειας των πνευμόνων, και το ιστορικό καπνίσματος είναι επίσης πολύ σημαντικά και μπορούν να συνδυαστούν για την ανάπτυξη μοντέλων με βάση τον κίνδυνο καρκίνου. Robert et al [50], [51] έχουν προτείνει ότι πρέπει να συνδυάζονται με άλλες μεταβλητές κινδύνου για την αναγνώριση ατόμων που είναι πιο ευαίσθητα στην ανάπτυξη καρκίνου του πνεύμονα SNPs. Ομοίως, το μοντέλο κινδύνου Λίβερπουλ πνεύμονα Έργου βελτιώνει τις δυνατότητες πρόβλεψης του καρκίνου του πνεύμονα με την προσθήκη ενός SNP δείκτη (rs663048) στο γονίδιο SEZ6L [52], [53]. Σε αυτή τη μελέτη, εντοπίσαμε μία συσχέτιση μεταξύ του καρκίνου του πνεύμονα και ενός συγκεκριμένου SNP εντός γονιδίου δείκτη CSC. Περιβαλλοντικούς και παράγοντες του τρόπου ζωής που περιλαμβάνονται σε αυτή την ανάλυση, όπως επαγγελματική έκθεση σε φυτοφάρμακα, η επαγγελματική έκθεση σε βενζίνη /ντίζελ πριν από τη διάγνωση της πνευμονικής φυματίωσης και της εκπομπής μαγειρικής, παρέχουν μια παρόμοια συσχέτιση σε σχέση με ένα πληθυσμό ελέγχου ίδιας ηλικίας.

Εν ολίγοις, αυτή η μελέτη αποκάλυψε σημαντικά αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα για το δείκτη CSC

Musashi-1

rs2522137-GG σε σύγκριση με το ΤΤ και -TG SNPs σε ένα κινεζικό πληθυσμό. Η ROC AUC του μοντέλου μας ήταν 0,7686, υποδεικνύοντας τη δυνατότητα να εντοπίζουν τα άτομα υψηλού κινδύνου στην κινεζική πληθυσμού, εστιάζοντας σε πληροφορίες που μπορούν να αποκτηθούν εύκολα στην ΠΦΥ. Τέλος, αυτό το μοντέλο πρόβλεψης κινδύνου καρκίνου του πνεύμονα διάκριση μεταξύ υψηλής και χαμηλής άτομα υψηλού κινδύνου. Περαιτέρω μελέτες απαιτούνται σε μεγαλύτερες ομάδες των μη επιλεγμένων περιπτώσεων και ελέγχων για την περαιτέρω επικύρωση και την έκταση αυτών των αρχικών παρατηρήσεων.

Ευχαριστίες

Σας ευχαριστούμε Li Deng για τεχνική βοήθεια στη συλλογή δειγμάτων και την προετοιμασία καθώς και Λίνα Jin και Hua ίδιος για τη βοήθειά τους στα δεδομένα και στατιστική ανάλυση.