Αφηρημένο

Το μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) παραλλαγή έχει πρόσφατα προταθεί για να έχουν μια σύνδεση με διάφορους καρκίνους, συμπεριλαμβανομένου του κινδύνου καρκίνου του προστάτη, σε ανθρώπινους πληθυσμούς. Από το mtDNA είναι απλοειδή και στερείται ανασυνδυασμού, συγκεκριμένες μεταλλάξεις στο γονιδίωμα του mtDNA σχετίζονται με ανθρώπινες ασθένειες προκύπτουν και παραμένουν ιδιαίτερα γενετικό υπόβαθρο αναφέρεται ως απλοομάδες. Για να εκτιμηθεί η πιθανή συνεισφορά των mtDNA απλοομάδα-ειδικών μεταλλάξεων στην εμφάνιση του καρκίνου του προστάτη, έχουμε ως εκ τούτου, πραγματοποιήθηκε μια βασισμένη στον πληθυσμό μελέτη του καρκίνου του προστάτη περιπτώσεις και τα αντίστοιχα στοιχεία ελέγχου από την κορεατική πληθυσμού. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην κατανομή των συχνοτήτων απλοομάδα mtDNA δεν παρατηρήθηκε μεταξύ των ομάδων περίπτωση και τον έλεγχο των Κορεατών. Έτσι, τα δεδομένα μας υποδηλώνουν ότι οι συγκεκριμένες μεταλλάξεις του mtDNA /καταγωγές δεν φάνηκε να έχει σημαντική επίδραση στην προδιάθεση για καρκίνο του προστάτη στην κορεατική πληθυσμού, αν και μεγαλύτερα μεγέθη δειγμάτων είναι αναγκαία για την επικύρωση των αποτελεσμάτων μας

Παράθεση:. Κιμ W, Yoo TK, Shin DJ, Rho HW, Jin HJ, Kim et et al. (2008) μιτοχονδριακού DNA Ανάλυση Haplogroup Αποκαλύπτει δεν σύνδεσης μεταξύ της κοινή γενετική καταγωγές και τον καρκίνο του προστάτη στην κορεατική πληθυσμού. PLoS ONE 3 (5): e2211. doi: 10.1371 /journal.pone.0002211

Επιμέλεια: Philip Awadalla, Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ, στον Καναδά

Ελήφθη: 21η Ιανουαρίου του 2008? Αποδεκτές: 8 Απρ 2008? Δημοσιεύθηκε: May 21, 2008

Copyright: © 2008 Kim 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:. WK είναι χρηματοδοτήθηκε από την κορεατική Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ιδρύματος (KOSEF R01-2005-000-10534-0), Δημοκρατία της Κορέας

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

Εισαγωγή

Ο καρκίνος του προστάτη είναι ένας από τους πιο κοινούς καρκίνους και η δεύτερη κύρια αιτία θνησιμότητας από καρκίνο σε Καυκάσιους άνδρες, αλλά η συχνότητα της διαφέρει σημαντικά μεταξύ των ανθρώπινων πληθυσμών [1]. Με βάση μια πρόσφατη έρευνα, ένα περίπου 1.6 φορές μεγαλύτερη συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του προστάτη διαγνώστηκε και 2,4 φορές μεγαλύτερη θνησιμότητα αναφερθεί σε Αφρο-Αμερικανούς άνδρες σε σύγκριση με την ευρωπαϊκή-αμερικανική [2] άνδρες. Επιπλέον, ασιατικούς πληθυσμούς έχουν δείξει μια γενική τάση της αυξανόμενης συχνότητας του καρκίνου μετά την υιοθέτηση δυτικού τρόπου ζωής, αν και η συχνότητα εμφάνισης είναι ακόμη χαμηλότερη στην Ασία από τις δυτικές χώρες [3], [4]. Φαίνεται ότι οι πολλαπλές μεταβλητές, συμπεριλαμβανομένων των εθνοτικών προελεύσεων, του περιβάλλοντος, και οι γενετικοί παράγοντες είναι πιθανόν συνδέεται με τον καρκίνο του προστάτη [5] – [8]

Τα μιτοχόνδρια έχουν εμπλακεί σε κακοήθεια και της βιολογίας του καρκίνου, εξηγείται από τον ουσιαστικό τους ρόλο στην. η παραγωγή του ΑΤΡ και για τη ρύθμιση της απόπτωσης [9], [10]. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι το μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) μεταλλάξεις μπορούν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην καρκινογένεση του προστάτη. Για παράδειγμα, ένα transmitochondrial cybrid πείραμα έδειξε ότι τα προκύπτοντα υβρίδια μεταλλαγμένο φάνηκε να παράγουν όγκους που ήταν επτά φορές μεγαλύτερες από τις υβρίδια άγριου τύπου, ενώ οι υβρίδια άγριου τύπου αυξήθηκε μόλις στα ποντίκια [7]. Jessie et al. [11] διαπιστώθηκε ότι ο μέσος αριθμός των mtDNA διαγραφών στην κακοήθη προστάτη ασθενών αυξάνεται με την ηλικία. Επιπλέον, σωματικές μεταλλάξεις mtDNA που συμβαίνουν πολύ πριν από αλλαγές στο ιστοπαθολογία ιστό ενδεικτικό του καρκίνου του προστάτη είναι πολύ κατατοπιστική για την ογκογένεση της νόσου [12].

Από mtDNA είναι απλοειδή και στερείται ανασυνδυασμό, συγκεκριμένες μεταλλάξεις στο mtDNA γονιδιώματος που οδηγούν σε ανθρώπινες ασθένειες προκύπτουν ιδίως γενετικό υπόβαθρο αναφέρεται ως απλοομάδες [13]. Οι ανθρώπινοι πληθυσμοί μεταφέρουν συνήθως αρκετές απλοομάδες mtDNA ορίζεται από μοναδικά σύνολα των πολυμορφισμών του mtDNA, αντανακλώντας μεταλλάξεις που συσσωρεύονται από ένα διακριτό μητρογραμμικά [14], [15], αλλά τα σύνολα και τις συχνότητές τους διαφέρουν μεταξύ των πληθυσμών. Έτσι, οι μελέτες σύνδεσης haplogroup έχουν χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση του ρόλου του mtDNA παραλλαγών σε διάφορες πολύπλοκες ασθένειες. Πρόσφατα, Booker et al. [8] Σημειώνεται ότι η κληρονομιά του μιτοχονδριακού DNA απλοομάδα U συνδέθηκε με ένα περίπου 2-φορές αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του προστάτη και 2,5 φορές αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του νεφρού στη Βόρεια Αμερικής άτομα με ευρωπαϊκή καταγωγή. Η διαπίστωση αυτή πρέπει να εξεταστεί σε ένα ανεξάρτητο πληθυσμό για να προσδιοριστεί αν ένα αιτιώδη ρόλο του mtDNA απλοομάδων του καρκίνου μπορεί επίσης να ανιχνευθεί και αλλού, για παράδειγμα, στα διάφορα μητέρας καταγωγές στην ανατολική Ασία.

Για να εκτιμηθεί η πιθανή συμβολή του μιτοχονδριακού DNA απλοομάδα-ειδικών μεταλλάξεων στην εμφάνιση του καρκίνου του προστάτη, έχουμε, συνεπώς, διερευνήθηκε η σχέση μεταξύ κοινού καταγωγές mtDNA και μια προδιάθεση στον καρκίνο στην κορεατική πληθυσμού από την εξέταση 139 προστάτη περιπτώσεις καρκίνου και 122 αντίστοιχους ελέγχους.

Μέθοδοι

οι ασθενείς και οι έλεγχοι

Αναλύσαμε συνολικά 139 ασθενείς Κορέας καρκίνο του προστάτη, οι οποίοι είχαν προσληφθεί για τη μελέτη του τμήματος ουρολογίας του Eulji Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Σεούλ και Daejeon, Κορέα. Τα δείγματα DNA περιλαμβάνονται υποσύνολα των δειγμάτων που εξετάστηκαν από τους Kim et al. [16]. Η ιστολογική ταξινόμηση του καρκίνου του προστάτη προσδιορίστηκε σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ) συστάσεις και το σχέδιο Gleason (Πίνακας 1). Προστάτη δείγματα καρκινικού ιστού από το σύνολο των ασθενών που συλλέχθηκαν από κατεψυγμένα δείγματα. Επιπλέον, συνολικά 122 Κορέας άνδρες που είχαν διαγνωστεί ως απαλλαγμένη από τον καρκίνο του προστάτη από το νοσοκομείο Πανεπιστήμιο Eulji στη Σεούλ και Daejeon της Κορέας είχαν προσληφθεί ως φυσιολογικούς μάρτυρες. Τα θέματα επιλέχθηκαν τυχαία (και ως εκ τούτου ενδέχεται να είναι άσχετες) από την ίδια γεωγραφική περιοχή, όπως τις περιπτώσεις. Η μελέτη αυτή εγκρίθηκε από την Επιτροπή Δεοντολογίας και θεσμική συμβούλια αναθεώρηση του Eulji Ιατρικό Κέντρο του Eulji Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Σεούλ, και ξεχωριστή γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε για έλεγχο και για εγγραφή από όλους τους συμμετέχοντες.

Η

εξαγωγή DNA και γονοτυπική

Γονιδιωματικό DNAs για τους ασθενείς και τους ελέγχους εκχυλίστηκαν από λευκοκύτταρα περιφερικού αίματος χρησιμοποιώντας πρότυπο πρωτόκολλο [17]. Διαλογή για mtDNA haplogroups D, D4a, D4b, D4, G, Μ7, M7a, M7b, Μ8, M8a, Μ, Ν, Ν9, Υ, Α, Β, και F στο Κορεάτες (Πίνακας 2) πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της πολυπλεξίας ενισχυμένο πολυμορφισμός μήκους (APLP) μέθοδο του προϊόντος [18]. Κάθε αντίδραση PCR διεξήχθη σε ένα συνολικό όγκο 20 μΐ που περιέχει 25 ng γενωμικού DNA, 0,2 mM dNTPs, 1.5 mM MgCl

2, 1 × ρυθμιστικό PCR (Applied Biosystems, πόλη Foster, CA, USA), 1,0 U ampliTaq Gold ™ DNA πολυμεράση (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) και την κατάλληλη συγκέντρωση των εκκινητών. Οι εκκινητές και οι συγκεντρώσεις που περιγράφονται στο Umetsu et al. [18]. Η ενίσχυση PCR πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ένα σύστημα GeneAmp® PCR 9700 θερμικό κυκλοποιητή (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) κάτω από τις συνθήκες: 95 ° C για 15 λεπτά, 32 κύκλοι των 94 ° C για 10 δευτερόλεπτα, 52 ° C για 10 δευτερόλεπτα, 72 ° C 5 δευτερόλεπτα, και μία τελική επέκταση στους 72 ° C για 3 λεπτά. Τα πρότυπα λωρίδος των αλληλομόρφων αξιολογήθηκαν επί 10% πηκτών αυτοφυή PAGE και οπτικοποιούνται με χρώση αργύρου. Haplogroups D5, G2, C, Β5 και F1 (Πίνακας 2) προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο PCR-RFLP [19]. Τα προκύπτοντα περιοριστικά θραύσματα αναλύθηκαν με ηλεκτροφόρηση σε 1.5% QA-Αγαρόζη ™ αγαρόζη (Q-BioGene, ΟΗ, USA) γελών, ορατό με χρώση βρωμιούχου αιθιδίου. Η ονοματολογία των απλοομάδων mtDNA ακολούθησαν προηγούμενες εκθέσεις [20], [21]. Όλα τα δείγματα ταξινομήθηκαν με βάση τα κριτήρια που παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.

Η

Δεδομένα αναλύει

συχνότητες απλοομάδα μιτοχονδριακού DNA υπολογίστηκαν μετρώντας από τις παρατηρούμενες φαινοτύπους. Για να ελέγξετε για σημαντική διαφοροποίηση του πληθυσμού μεταξύ όλων των ζευγών των δειγμάτων για τις περιπτώσεις του προστάτη και των ομάδων ελέγχου, χρησιμοποιήσαμε ένα Ακριβής Τεστ που υλοποιούνται στο Arlequin πακέτο έκδοση 2.0 [22]. Το επίπεδο σημαντικότητας του τεστ εφαρμόσθηκε με πιθανότητα & lt? 0,05 ως σημείο αποκοπής. Επιπλέον, μια δοκιμή της αναλογίας και τις αποδόσεις αναλογίες (OR) με διαστήματα εμπιστοσύνης 95% (CI), και Ακριβής Τεστ Α του Fisher σε ένα τραπέζι 2 × 2 υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα στατιστικού λογισμικού (https://www.quantitativeskills.com /SISA /).

Αποτελέσματα και Συζήτηση

Αναλύσαμε 22 απλοομάδες mtDNA χρησιμοποιώντας μεθόδους APLP και PCR-RFLP στα καρκινικά και ελέγχου δείγματα, τα περισσότερα από τα οποία είναι το κοινό σύνολο των απλοομάδων στην ανατολική Ασία. Η απλοομάδα που βασίζονται σε φυλογενετική ανάλυση χρησιμοποιείται εδώ ενισχύει mtDNA ποιότητα της βάσης δεδομένων, ελαχιστοποιώντας έτσι τον θόρυβο που θα εμπόδιζε την ερμηνεία της διακύμανσης σε δείγματα μας [23]. Οι κατανομές συχνότητας του επιπολασμού των απλοομάδων mtDNA και subhaplogroups σε Κορεάτες που αναφέρονται στο σχήμα 1. Η κορεατική ερωτηθέντων εδώ χαρακτηρίζεται από υψηλή συχνότητα καταγωγές απλοομάδα D4 (και sublineages του) και στις δύο ομάδες ασθενών με καρκίνο του προστάτη (28,8%) και φυσιολογικούς μάρτυρες (27,9%) (Σχήμα 1). Συνολικά, κατά συνέπεια, mtDNA haplogroups D και subhaplogroups τους (D4a, D4b, D4, και D5) βρέθηκαν να είναι οι πιο διαδεδομένες μητρικά καταγωγές και στα δύο δείγματα ασθενών με καρκίνο του προστάτη (36,0%) και υγιών μαρτύρων (36,9%), και είναι ευρέως διαδεδομένες στη βορειοανατολική Ασία. Επιπλέον, νοτιοανατολικά της Ασίας-διαδεδομένη καταγωγές mtDNA του (υπο) απλοομάδων Β, M7, και F βρίσκονται επίσης σε μέτρια συχνότητες στον πληθυσμό. Αυτό το αποτέλεσμα είναι σύμφωνο με τις έρευνες DNA προηγούμενη mtDNA και Υ-χρωμοσωμικής, δείχνοντας ότι οι Κορεάτες έχουν καταγωγές τόσο από τις νότιες και βόρειες συγκροτήματα απλοομάδα της ανατολικής Ασίας [20],.

Η φειδωλή δέντρο στην κορυφή δείχνει την εξελικτική σχέση των 22 απλοομάδων? κεφάλαιο κωδικούς επιστολή-αριθμός δηλώνουν απλοομάδες, όλες οι μεταλλάξεις που υποδεικνύεται από τα υποκατεστημένα νουκλεοτίδια μετά τον αριθμό.

aProstate καρκίνο?

έλεγχος B ΔΕΞΙΑ? Exact test

P

αξίας (Τ.Α.) = 0,6064 ± (0,0374).

Η

Haplogroup U, αναφέρθηκε από Booker et al. [8] για να υπερεκπροσωπούνται σε ασθενείς με καρκίνο του προστάτη της Βορείου Αμερικής άτομα, ήταν απούσα από το δείγμα μας, η οποία κατέστησε αδύνατο να εκτιμηθεί η αντιστοιχία μεταξύ της παρούσας γενιάς και των περιπτώσεων καρκίνου. Βάσει αποτέλεσμα μας, δεν υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές στην κατανομή των συχνοτήτων haplogroup mtDNA μεταξύ όλων των ζευγών των δειγμάτων για τις ομάδες υπόθεση και ελέγχου (Σχήμα 1). Επιπλέον, κάθε απλοομάδα πρώτη φορά δοκιμάστηκε ξεχωριστά και στη συνέχεια φυλογενετικά-συνδυασμένα haplogroups εξετάστηκαν χρησιμοποιώντας OR και 95% CI τους, και ακριβές τεστ του Fisher ενός (Πίνακας 3). Εμείς δεν βρήκε καμία συσχέτιση μεταξύ του καρκίνου και των ομάδων ελέγχου για κάθε απλοομάδα. Συγκρίνοντας την κατανομή των φυλογενετικώς-συνδυασμένων haplogroups σε ασθενείς με εκείνη στην ομάδα ελέγχου, δεν υπήρξε καμία σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων του καρκίνου και την κατανομή ελέγχου για haplogroups D, G, Μ7, Μ8, Ν9, Β και F (Πίνακας 3 ). Έτσι, τα δεδομένα μας υποδηλώνουν ότι οι συγκεκριμένες μεταλλάξεις του mtDNA /καταγωγές δεν φάνηκε να έχει σημαντική επίδραση στην προδιάθεση για καρκίνο του προστάτη στην κορεατική πληθυσμού. Ωστόσο, το μέγεθος του δείγματος της έρευνας αυτής δεν μπορεί να παρέχει επαρκή ισχύ για την ανίχνευση ενώσεων με τον μεγάλο αριθμό των απλοομάδων υπάρχουν στο δείγμα (Σχήμα 1). Έτσι, περαιτέρω μελέτες με μεγαλύτερα μεγέθη δειγμάτων είναι αναγκαία για την επικύρωση των αποτελεσμάτων μας, γιατί ακόμα και σύνδεσης με αρκετά κοινό haplogroups και μεγάλες επιπτώσεις μπορεί να χαθεί με τα περιορισμένα μεγέθη δειγμάτων.

Η

Πρόσφατα, Kim et al. [16] διαπίστωσε επίσης καμία συσχέτιση μεταξύ της Y απλοομάδες χρωμόσωμα και το σχετικό κίνδυνο του καρκίνου του προστάτη, η οποία έρχεται σε αντίθεση με τα προηγούμενα ευρήματα στην ιαπωνική-αμερικανικού πληθυσμού [25]. μεταλλάξεις Πυρηνική γονιδίου έχουν επίσης συνδεθεί με μιτοχονδριακές ασθένειες επειδή οι περισσότερες πρωτεΐνες που συμμετέχουν στη συντήρηση mtDNA είναι πυρηνικά κωδικοποιημένα [15]. Έτσι, περαιτέρω εργασίες σχετικά με διαταραχές των πυρηνικών γονιδίων που συμβάλλουν στην εμφάνιση των μιτοχονδριακών ασθενειών πρέπει να διερευνηθούν για την καλύτερη κατανόηση της παθογένειας της νόσου.

Η ηλικία και το οικογενειακό ιστορικό είναι σημαντικοί παράγοντες κινδύνου για καρκίνο του προστάτη, μαζί με τη γεωγραφική προέλευση [26]. Δεν μπορούμε να αποκλείσουμε το ενδεχόμενο της επίδρασης της διαφοράς ηλικίας μεταξύ των δειγμάτων περίπτωση και ελέγχου, δεδομένου ότι δεν είναι σαφές κατά πόσον ορισμένα στοιχεία ελέγχου μπορεί στη συνέχεια να πάει για να αναπτύξουν καρκίνο του προστάτη. Στην πραγματικότητα, θα πρέπει να σημειωθεί ότι η μέση ηλικία των ελέγχων (59,6 ± 10,8) είναι μικρότερη από εκείνη των ασθενών με καρκίνο (70,6 ± 8,3) (Πίνακας 1). Παρ ‘όλα αυτά, το αποτέλεσμα αυτό φαίνεται πιθανό να είναι μικρή. Πρόσφατες έρευνες από την Ασία (π.χ., την Ιαπωνία, τη Σιγκαπούρη και την Κορέα) έχουν δείξει μια γενική τάση της αυξανόμενης συχνότητας του καρκίνου του προστάτη [3]. Η μεταβαλλόμενη δημογραφία του καρκίνου του προστάτη στην Ασία μπορεί καλύτερα να εξηγηθεί από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η δυνατότητα αυτή υποστηρίζεται από την παρατήρηση ότι πολλές ασιατικές χώρες μπορεί να χάσει προστατευτικό τις διατροφικές τους συνήθειες και να αποκτήσουν αυτά υψηλού κινδύνου με την υιοθέτηση δυτικού τρόπου ζωής [4], [16]. Αυτό μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι οι πολλαπλές μεταβλητές συμπεριλαμβανομένης εθνοτικής καταγωγής, του περιβάλλοντος, και οι γενετικοί παράγοντες είναι πιθανόν συνδέεται με τον καρκίνο του προστάτη.

Έτσι, περαιτέρω έρευνες για αναλύσεις αυτής της σύνδεσης χρησιμοποιώντας επιπλέον γενετικών δεικτών και μεγαλύτερες ποικίλα δείγματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αξιολογήσει τις κοινές δράσεις των γενετικού υπόβαθρου και των περιβαλλοντικών παραγόντων για την πληρέστερη κατανόηση της αιτιολογίας του καρκίνου του προστάτη.

Ευχαριστίες

θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε όλους τους δωρητές του DNA για να καταστεί δυνατή αυτή η μελέτη. Ιδιαίτερες ευχαριστίες σε όλους τους ουρολόγους και Παθολόγοι σε Eulji Ιατρικό Κέντρο του νοσοκομείου Πανεπιστημίου Eulji. Σχόλια και συζήτηση σχετικά με αυτό το χειρόγραφο από τον Chris Tyler-Smith (Η Wellcome Trust) ήταν επίσης ευγνώμονες.