Αφηρημένο

Οι γενετικές παραλλαγές που βρίσκονται εντός της 12p13.33 /

RAD52

τόπου έχουν που σχετίζονται με καρκίνωμα πνεύμονα πλακωδών κυττάρων (LUSC). Εδώ, μέσα 5947 UADT καρκίνου και 7.789 έλεγχοι από 9 διαφορετικές μελέτες, βρήκαμε rs10849605, μια κοινή εσονικές παραλλαγή στο

RAD52

, να συνδέονται επίσης με ανώτερης αναπνευστικής οδού (UADT) περιπτώσεις πλακώδες καρκίνωμα (OR = 1,09 , 95% CI: 01.04 – 01.15, p = 6×10

-4). Εμείς επιπλέον προσδιορίζονται rs10849605 ως

RAD52 cis

-eQTL inUADT (p = 1×10

-3) και LUSC (p = 9×10

-4) όγκους, με το /LUSC αλληλόμορφο κινδύνου UADT συσχετίζεται με αυξημένη

RAD52

επίπεδα έκφρασης. Η 12p13.33 τόπο, καλύπτοντας rs10849605 /

RAD52

, αναγνωρίστηκε ως σημαντική σωματική ενίσχυση εστιακό αριθμό αντιγράφων σε UADT (n = 374, Q-value = 0,075) και LUSC (n = 464, q-αξίας = 0,007) όγκων και συσχετίζονται με υψηλότερες

RAD52

επίπεδα έκφρασης του όγκου (ρ = 6×10

-48 και ρ = 3×10

-29 σε UADT και LUSC, αντίστοιχα). Σε συνδυασμό, τα αποτελέσματα αυτά εμπλέκουν αυξημένη

RAD52

έκφραση τόσο η γενετική προδιάθεση και την ογκογένεση του UADT και LUSC όγκους

Παράθεση:. Delahaye-Sourdeix Μ, Oliver J, Timofeeva MN, Gaborieau V, Γιόχανσον Μ, Chabrier A, et al. (2015) Η 12p13.33 /

RAD52

Locus και γενετική ευπάθεια στην πλακωδών κυττάρων Καρκίνοι της ανώτερης αναπνευστικής οδού. PLoS ONE 10 (3): e0117639. doi: 10.1371 /journal.pone.0117639

Ακαδημαϊκό Επιμέλεια: Amanda Ewart Toland, Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο Medical Center, Ηνωμένες Πολιτείες |

Ελήφθη: 16 Ιούλη 2014? Αποδεκτές: 29 Δεκεμβρίου του 2014? Δημοσιεύθηκε: 20, Μαρτίου, 2015

Copyright: © 2015 Delahaye-Sourdeix 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

Δεδομένα Διαθεσιμότητα: Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

Χρηματοδότηση:. η χρηματοδότηση για το συντονισμό της μελέτης, του γονότυπου των μελετών αναπαραγωγής και στατιστική ανάλυση που παρέχεται από τις ΗΠΑ Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (R01 CA092039 05 /05S1) και το Εθνικό Ινστιτούτο της Οδοντιατρικής και Κρανιοπροσωπικής Έρευνας (1R03DE020116). 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

ανώτερης αναπνευστικής οδού (UADT) καρκίνους, που περιλαμβάνουν της στοματικής κοιλότητας, του λάρυγγα και του οισοφάγου, είναι η τέταρτη πιο κοινή αιτία θανάτου από καρκίνο σε όλο τον κόσμο [1]. Ενώ η κατανάλωση καπνού και αλκοόλ είναι τα κύρια καρκίνοι UADT παράγοντες κινδύνου [2], η γενετική προδιάθεση έχει υποτεθεί ότι παίζουν ρόλο στην παθογένεση της νόσου [3,4].

Η έκθεση στον καπνό και το αλκοόλ οδηγεί σε κυτταρικές βλάβες και DNA μεταβολές που, ελλείψει κατάλληλων επισκευής, μπορεί να προκαλέσει την απορρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και την ανάπτυξη του καρκίνου [5,6]. Ο ομόλογος ανασυνδυασμός (HR) είναι ένας σημαντικός τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα επιδιόρθωση βλαβών του DNA [7,8]. Η

RAD52

γονίδιο που εμπλέκεται στη διαδικασία επισκευής ομόλογου ανασυνδυασμού του DNA [9] μεσολαβώντας RAD51, ένα κεντρικό γονίδιο ανθρώπινου δυναμικού που σχηματίζει ένα ελικοειδές νήμα νουκλεοπρωτεΐνης που συμμετέχουν στην έρευνα για ομολογία και αντιστοίχιση σκέλος [10].

γονιδιώματος μελέτες ευρεία ένωση (GWAS) έχουν ενοχοποιηθεί για τη γενετική παραλλαγή rs10849605 σε 12p13.33, τον τόπο που περιλαμβάνει

RAD52

στο ανθρώπινο γονιδίωμα, πρέπει να συνδέεται με μια μέτρια, αλλά στατιστικά σημαντική, αυξημένη κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα [11,12]. Φαίνεται πιο σχετικές με καρκίνωμα πνεύμονα πλακωδών κυττάρων (LUSC) και μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, αλλά με λίγα στοιχεία εντός αδενοκαρκινώματα πνεύμονα (LUAD) [11,12]. Αν και οι μοριακοί μηχανισμοί που συμβάλλουν στην έναρξη και την πρόοδο είναι ακόμη πλήρως κατανοητό, καρκινώματα πλακωδών κυττάρων (SCC) διαφορετικών ανατομικές θέσεις μοιράζονται πολλές φαινοτυπικές και μοριακά χαρακτηριστικά με το άλλο [13]. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνήσει

RAD52

στο πλαίσιο της γενετικής ευαισθησίας σε SCC του UADT, να διερευνήσει πώς μπορεί να μεσολαβεί η συσχέτιση αυτή και να εξετάσει τα συμβάντα σωματικής μετάλλαξης στο

RAD52

12p13.33 τόπο.

Υλικά και Μέθοδοι

Τα άτομα της μελέτης

Ένα σύνολο από 9 μελέτες ελέγχου του καρκίνου UADT συμμετείχαν στην παρούσα μελέτη μας, συνολικού ύψους 5947 UADT περιπτώσεων καρκίνου και 7.789 έλεγχοι. έχουν σχέδια Μελέτη και των χαρακτηριστικών του πληθυσμού έχουν περιγραφεί σε περισσότερες λεπτομέρειες προηγουμένως [3,14,15] και περιγράφονται συνοπτικά στον Πίνακα 1. Στις περισσότερες μελέτες, τα άτομα της ομάδας ελέγχου ήταν συχνότητας ταιριάζουν με τις υποθέσεις σχετικά με την ηλικία, το φύλο, και επιπλέον παράγοντες (π.χ. , η περιοχή μελέτης και το νοσοκομείο). Γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε από όλα τα άτομα της μελέτης, και οι έρευνες έχουν εγκριθεί από τα θεσμικά συμβούλια επανεξέταση σε κάθε κέντρο μελέτης. Η ανάλυση περιορίστηκε σε καρκινώματα πλακωδών κυττάρων.

Η

Γονοτυπικές

Η rs10849605 ήταν ο γονότυπος χρησιμοποιώντας συστοιχίες Illumina χάντρα ή TaqMan γονοτυπική (C__1244798_10, Applied Biosystems, Carlsbad, CA) σε IARC όπως περιγράφεται αλλού [3]. Η απόδοση της δοκιμασίες Taqman επικυρώθηκε από δείγματα εκ νέου γονότυπων του γνωστού γονοτύπου (για παράδειγμα HapMap). Η κατανομή γονότυπος ήταν σύμφωνη με αυτή που αναμένεται από Hardy-Weinberg ισορροπία σε κάθε χώρα /μελέτη. Όλες οι επόμενες γονοτυπική επιτευχθεί μια εσωτερική μελέτη εις διπλούν ποσοστό του συσχετισμού & gt?. 99%

Ο Καρκίνος Γονιδιώματος Atlas δεδομένων

Εμείς πρόσβαση στο κεφάλι και τον αυχένα πλακωδών κυττάρων Καρκίνωμα (HNSC), του πνεύμονα πλακωδών κυττάρων καρκίνωμα (LUSC) και αδενοκαρκίνωμα πνεύμονα (LUAD) συστατικά των δεδομένων TCGA (TCGA Αριθμός έργου # 3230 και # 2731). Αυτά τα δεδομένα είναι προσβάσιμα με τη χρήση του dbGAP μέσω του TGCA (https://tcga-data.nci.nih.gov/tcga/). Τα δεδομένα είχαν κατεβάσει είτε από https://cghub.ucsc.edu/για αλληλούχιση exome ή απευθείας από https://tcga-data.nci.nih.gov/tcga/για τα δεδομένα αλληλουχίας RNA, μεθυλίωση και γονότυπο.

αλληλουχίας exome.

Έχουμε πρόσβαση TCGA αλληλουχίας exome «επίπεδο 1» (μη επεξεργασμένα) δεδομένα για 363 HNSC και 459 LUSC TCGA άτομα και ολοκληρώθηκε βιοπληροφορικής ανάλυσης των δεδομένων ακολουθίας τους, χρησιμοποιώντας Picard, GATK, MuTect και σωματικά Indel ανιχνευτής (Μέθοδοι Α σε S1 File). Στη συνέχεια θα χρησιμοποιούνται σε αγωγούς βιοπληροφορική σπίτι (Μέθοδοι Α σε S1 File) για να καθορίσει τα υψηλότερα παραλλαγή ποιότητα κλήσεων. Σωματικές σημειακές μεταλλάξεις ήταν εξονικό λειτουργικές παραλλαγές ορίζεται ως οποιαδήποτε περικοπή, επηρεάζοντας μάτισμα ή εσφαλμένου νοήματος παραλλαγές προβλεφθεί ως επιβλαβή με SIFT /POLYPHEN2 [16,17].

Αντιγραφή αριθμού Παραλλαγή.

Τα δείγματα υποβλήθηκαν σε υβριδισμό χρησιμοποιώντας το γονιδίωμα-Wide Ανθρωπίνων SNP Array 6,0 πλατφόρμα στο πλατφόρμα Ανάλυσης Γονιδιώματος του Ινστιτούτο Broad. Εμείς ανακτηθεί επίπεδο 3 στοιχεία TCGA 374 HNSC, 464 LUSC και 476 άτομα LUAD περιέχει ομαλοποιημένη ημερολόγιο

2 λόγοι των εντάσεων φθορισμού μεταξύ του δείγματος-στόχου και ενός δείγματος αναφοράς. Εμείς περιλαμβάνεται μόνο σε άτομα ανάλυσή μας, για τους οποίους υπήρχαν διαθέσιμα τόσο του όγκου και τις αντίστοιχες κανονικές κλήσεις. Για ένα τμήμα, θεωρήσαμε ημερολόγιο

2 (αναλογία) & lt? -0.5 Να είναι μια ένδειξη της απώλειας, και ένα ημερολόγιο

2 (αναλογία) & gt? 0.5 για να υποδείξει ένα κέρδος. Τμήματα με log

2 (αναλογία) μεταξύ -0.5 και 0.5 δεν έγιναν δεκτές με τον αριθμό σωματικών αντίγραφο αλλαγές. Σχολιασμός έγινε προσθήκη των γονιδίων που περιέχονται σε κάθε ένα από τα υπόλοιπα τμήματα χρησιμοποιώντας Ensembl βάσεων δεδομένων [18].

αλληλουχίας RNA.

αλληλουχίας RNA (RNA-επόμενα) δεδομένα TCGA ανακτήθηκε το «επίπεδο 3 «Τα δεδομένα για 263 HNSC, 223 LUSC και 125 άτομα LUAD. Κανονικοποίηση των δεδομένων είναι αναλυτικότερα στο τμήμα στατιστικών μεθόδων.

μεθυλίωσης.

δεδομένα TCGA μεθυλίωσης αναλύθηκε στην δοκιμασία Illumina Infinium HumanMethylation 450K BeadChip. Έχουμε πρόσβαση TCGA μεθυλίωση «επίπεδο 2» στοιχεία για 263 HNSC, 223 LUSC και 125 άτομα LUAD. Υπολογίσαμε το μετουσιωμένο επίπεδο του κάθε τόπου CpG με τον υπολογισμό της M-τιμής (log

2 (αναλογία μεθυλιωμένων και μη μεθυλιωμένων ανιχνευτές)) χρησιμοποιώντας επίπεδο TCGA 2 στοιχεία [19]. Η μεθυλίωση δεδομένα επιπέδου 2 είναι ήδη φόντο διορθωμένη.

rs10849605 TCGA γονότυπους.

rs10849605 βρίσκεται μέσα στο 5 ‘περιοχή του

RAD52

και δεν καλύπτονται από την αλληλούχιση exome. Γι ‘αυτό προέρχεται τους γονότυπους για 263 HNSC, 223 LUSC και 125 άτομα LUAD χρησιμοποιώντας τα Affymetrix 6.0 δεδομένα SNP σειρά TCGA.

Στατιστικές μέθοδοι

ανάλυση σύνδεσης.

Η σχέση μεταξύ το παραλλαγές και καρκίνου UADT κινδύνου υπολογίστηκε με αναλογία πιθανοτήτων (OR) και 95% διαστήματα εμπιστοσύνης (ΠΙ) ανά αλληλόμορφο σύμφωνα με το μοντέλο σύνδεσης πρόσθετης ύλης και του γονότυπου που προέρχονται από πολυπαραγοντική άνευ όρων λογιστικής παλινδρόμησης, με το σεξ και τη μελέτη ειδικών χώρα προέλευσης που περιλαμβάνονται στο μοντέλο ως συμπαράγοντες (Πίνακας S1). Ετερογένεια των ΕΑΠ εκτιμήθηκε με τη χρήση της δοκιμής Q του Cochran του. Οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση SAS έκδοση 9.3 (SAS Institute, Cary, NC, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής).

Για να ελέγξετε για πιθανές εθνοτική ανομοιογένεια μεταξύ των περιπτώσεων και των ελέγχων, πραγματοποιήσαμε μια ανάλυση κυρίων συνιστωσών με τη χρήση του πακέτου EIGENSTRAT του EIGENSOFT 5.0 λογισμικού [20] χρησιμοποιώντας 12.898 δείκτες σε χαμηλά ανισορροπία σύνδεσης [21]. Χρησιμοποιήσαμε τα προκύπτοντα 12 στατιστικά σημαντική eigen φορείς (όπως ορίζεται από τις στατιστικές Tracy-Widom) στην ανάλυση ευαισθησίας (Πίνακας Α σε S1 File).

eQTL αναλύσεις.

Η συσχέτιση μεταξύ rs10849605 βλαστική γονότυπο και

RAD52

όγκου επίπεδα έκφρασης (eQTL) δοκιμάστηκε σε 263 HNSC, 223 LUSC και 125 LUAD χρησιμοποιώντας ένα γραμμικό μοντέλο. Έχει επανειλημμένα παρατηρηθεί ότι οι όγκοι αποκτούν σωματικές αλλαγές που μπορούν επίσης να επηρεάσουν την έκφραση του γονιδίου, ιδιαίτερα αντιγραφή αριθμό αλλαγών και μεθυλίωσης του DNA [22-24]. Ως εκ τούτου, ελέγξαμε την επίδραση eQTL της rs10849605 στο

RAD52

έκφραση του όγκου χρησιμοποιώντας και τα δύο ρυθμιστεί και να μη ρυθμίζεται γραμμικά μοντέλα, όπως περιγράφεται στον πίνακα Β S1 αρχείου. Αυτές οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση R στατιστικού λογισμικού (Το Ίδρυμα R για στατιστικούς υπολογισμούς, https://www.R-project.org).

Για να ελεγχθεί η επίδραση της ανομοιογένειας του πληθυσμού, έχουμε υποθέσει πληθυσμού δομή του 263 HNSC, 223 LUSC και 125 περιπτώσεις LUAD TCGA με το λογισμικό δομή [25] χρησιμοποιώντας HapMap απελευθέρωση # 23 ως πληθυσμό αναφοράς [26] και περιορίζεται η eQTL αναλύει στο 215 HNSC, 192 LUSC και 113 περιπτώσεις LUAD προβλέπεται να ευρωπαϊκού καταγωγή (CEU & gt? 0,8). Σε αυτά, πραγματοποιήσαμε περαιτέρω ανάλυση σε κύριες συνιστώσες παρόμοια με εκείνη GWAS. Οι προκύπτουσες σημαντική eigen φορείς (όπως ορίζεται από τις στατιστικές Tracy-Widom) χρησιμοποιήθηκαν στο πλαίσιο της ανάλυσης ευαισθησίας eQTL (Πίνακας C σε S1 αρχείου).

Αντιγραφή αριθμού ανάλυση-GISTIC.

Εμείς χρησιμοποιείται δημοσίως διαθέσιμη μέθοδος, που ονομάζεται Γονιδιωματική και προσδιορισμό των σημαντικών Στόχοι στον Καρκίνο (GISTIC) [27,28], έκδοση 2.0 για να βρείτε τα σημαντικά ενισχυμένα ή να διαγραφούν οι περιοχές με τη χρήση TCGA αντιγράψετε τα δεδομένα αριθμό. Ο αλγόριθμος υπολογίζει GISTIC ρ-τιμές για κάθε δείκτη με σύγκριση της βαθμολογίας σε κάθε τόπο σε μια διανομή φόντο όρος που παράγεται από τυχαία μετάθεση των θέσεων δείκτη σε κάθε δείγμα. Τότε θα διορθώσει τα p-τιμές για τα ακίνητα πολλαπλής υπόθεση δοκιμή χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Benjamini-Hochberg ποσοστό εσφαλμένης ανακάλυψη (FDR). Ως εκ τούτου, οι βαθμολογίες GISTIC αντιπροσωπεύουν τα επίπεδα σημαντικότητας και εκφράζονται ως τιμές Q (σημαντικά κάτω από 0,25).

εξομάλυνση αλληλουχίας RNA.

Επίπεδο 3 RNA δεδομένα όγκου αλληλουχίας που έχουμε πρόσβαση από το TCGA ήταν ήδη ομαλοποιούνται στη χιλιάδων βάσεων ανά εκατομμύριο διαβάζει πρότυπο (RPKM) που διορθώνει για το μήκος των ειδών και να διαβάσετε το βάθος [29], αλλά όχι για την ποικιλομορφία του πληθυσμού RNA. Για τον έλεγχο για αυτό που εφαρμόζεται TMM (Προσεγμένο Μέσος όρος M-values) εξομάλυνση [30] με τα δεδομένα RPKM. Αυτό ενδεχομένως να συνεπάγεται απώλεια των στατιστικών απόδοσης σε σχέση με την εφαρμογή TMM σε ανεπεξέργαστα δεδομένα, δεδομένου ότι η στάθμιση ακρίβεια στην TMM δεν θα λειτουργούν πλέον. Ωστόσο, δεν θα πρέπει να προσθέσει οποιαδήποτε προκατάληψη και η απώλεια της αποτελεσματικότητας θα είναι μικρό, αν η πυκνότητα ανάγνωσης είναι κοντά στην ομοιόμορφη. Χρησιμοποιήσαμε εφαρμογές στη συσκευασία Edger της BioConductor [31] και τη λειτουργία voom του πακέτου Bioconductor limma [32]. Τα στοιχεία για την κανονική έκφραση είναι διαθέσιμη μόνο για λίγες περιπτώσεις, δεν ήταν δυνατόν να εκτελέσει οποιαδήποτε ανάλυση διαφορικής έκφρασης.

Αποτελέσματα

βλαστικής σειράς γενετικών rs10849605 διακύμανση και ευαισθησία σε UADT καρκίνους

Εμείς γονότυπος rs10849605 σε 5.947 UADT περιπτώσεις καρκίνου και 7.789 άτομα ελέγχου από 9 μελέτες. Συχνότητα της έλασσον αλληλόμορφο του rs10849605 διέφερε κάπως από τη χώρα, με το αλληλόμορφο κινδύνου (C) είναι πιο διαδεδομένη στην Ευρώπη και τη Λατινική Αμερική χώρες σε σχέση με την Ασία (51% και 49% έναντι 40% αντίστοιχα).

Όπως παρατηρήθηκαν σε πλακώδες καρκίνωμα του πνεύμονα, το αλληλόμορφο C συσχετίστηκε με μια μέτρια αύξηση του κινδύνου καρκίνου UADT (Σχ. 1, ρ = 6×10

-4), με την αναλογία πιθανοτήτων (OR) για έχοντας ένα επιπλέον αλληλόμορφο κινδύνου είναι 1,09 (95% CI: 01.04 έως 01.15). Η ένωση εμφανίστηκε σχετικά ομοιόμορφες σε όλη τη γεωγραφική περιοχή (Εικ. 1), και δεν φάνηκε ευαίσθητη σε αινιγματικά δομή του πληθυσμού κατά 1.791 περιπτώσεις και 2.531 έλεγχοι, όπου το γονιδίωμα ευρύ υπήρχαν διαθέσιμα στοιχεία για να συμπεράνουμε γενετική καταγωγή (Πίνακας Α στο S1 αρχείου). Η συσχέτιση ήταν επίσης συνεπής στο UADT δευτερεύουσες τοποθεσίες και την κατανάλωση καπνού καρκίνου. Ωστόσο, ήταν πιο εμφανή σε εκείνους που κατανάλωναν αλκοόλ σε σύγκριση με μη-πότες (p_het 0,03) (Εικ. 1). Υπήρχε λίγα στοιχεία που να υποδηλώνουν την παραλλαγή αυτή μεταβάλλεται πρότυπα κατανάλωσης καπνού και αλκοόλ (p = 0,53 και p = 0,40, αντίστοιχα, το πακέτο /έτη και αιθανόλη /ημέρα λαμβάνεται ως συνεχής μεταβλητή).

τετράγωνα αντιπροσωπεύουν ΕΑΠ, το μέγεθος της πλατείας αντιπροσωπεύει το αντίστροφο της διακύμανσης των ΙΑΠ καταγραφής, οριζόντιες γραμμές αντιπροσωπεύουν το 95% ΠΙ. Το στερεό κάθετη γραμμή δείχνει OR = 1 και η διακεκομμένη κάθετη γραμμή η συνολική ή κάτω από το μοντέλο log-πρόσθετο. p_het είναι η τιμή p για ετερογένεια μεταξύ των διαφόρων υποομάδων. I2 είναι το% της παρατηρούμενης διακύμανσης σε όλες τις υποομάδες (αρνητική I2 είχαν οριστεί στο 0).

Η

Ολοκληρωμένη

σε-silico

λεπτή χαρτογράφηση της 12p13.33 τόπου

Είμαστε δίπλα ανέλαβε

σε-silico

ανάλυση της παραλλαγής rs10849605 και το

RAD52

/12p13.33 θέση στα καρκίνους της κεφαλής και του λαιμού και των πνευμόνων γονιδίωμά χαρακτηρίζεται από το Cancer Genome Atlas (TCGA) .

τόπος έκφρασης ποσοτικών χαρακτήρων (eQTL) της rs10849605 σε HNSC και LUSC

rs10849605 βρίσκεται κοντά στο υποτιθέμενο υποκινητή 5 ‘με το

RAD52

γονίδιο, ως εκ τούτου, υποθέσαμε ότι αυτό, ή συσχετίζονται παραλλαγή proxy, θα μπορούσε να επηρεάσει

RAD52

γονιδιακής έκφρασης. Πραγματοποιήσαμε μια ενεργητική έκφραση ποσοτικών γνωρισμάτων (eQTL) ανάλυση μεταξύ rs10849605 και

RAD52

επίπεδα έκφρασης σε HNSC (n = 263), χρησιμοποιώντας δεδομένα όπου και οι δύο RNAseq των όγκων και γονοτυπική είχαν πραγματοποιηθεί από TCGA εντός της ίδιας άτομα. rs10849605 συσχετίστηκε σημαντικά με το

RAD52

επίπεδα γονιδιακής έκφρασης σε HNSC (Εικ. 2, n = 263, p = 9×10

-4), γεγονός που υποδηλώνει ότι rs10849605 είναι ένα

cis

-eQTL τόπος για

RAD52

. Το αλληλόμορφο C του rs10849605, που σχετίζονται με τον κίνδυνο της HNSC, συσχετίστηκε με αυξημένο

RAD52

επίπεδα έκφρασης (Εικ. 2). Η ένωση δεν ήταν ευαίσθητα είτε προσαρμογή για σωματικές εκδηλώσεις (αριθμός αντιγράφων ή την κατάσταση μεθυλίωσης που μπορούν να επηρεάσουν την ανάλυση eQTL σε όγκους [22]), HNSC υποτύπου (λάρυγγα /υποφάρυγγα, της στοματικής κοιλότητας, του στοματοφάρυγγα) ή τη δομή του πληθυσμού (Πίνακες Β και Γ S1 File). Μια συγκρίσιμη επίδραση παρατηρήθηκε σε LUSC (Εικ. 2, n = 223, p = 8×10

-4), αλλά δεν υπάρχει σαφής συσχέτιση eQTL παρατηρήθηκε σε αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα (LUAD, Σχ. 2, n = 125, p = 0.75) . Ενώ στατιστικά σημαντική, η eQTL για rs10849605 αντιπροσώπευαν μόνο ένα μικρό ποσοστό της διακύμανσης (περίπου 4%) στο

RAD52

έκφραση σε HNSC και LUSC όγκων, μια παρατήρηση σύμφωνα με την σχετικά μέτρια γενετικού κινδύνου που παρατηρείται με αυτό παραλλαγή.

Boxplots που δείχνει την επίδραση του γονότυπου για το SNP

RAD52

rs10849605 στο

RAD52

επίπεδα έκφρασης όγκου σε HNSC, LUSC και LUAD. Το αλληλόμορφο κινδύνου (C) αυξάνει σημαντικά την

RAD52

επίπεδα έκφρασης (p = 9×10

-4 και 8×10

-4 αντίστοιχα) και στις δύο πλακώδη καρκίνους αλλά όχι σε αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα (p = 0.75). Αντίθετα, δεν υπήρχε καμία ένδειξη για συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων rs10849605 και την έκφραση άλλων γονιδίων στην περιοχή 12p13.33 (Πίνακας Α S1 αρχείου).

Η

Σωματικές αλλαγές σε RAD52 /12p13.33 στο κεφάλι και Τραχήλου πλακωδών κυττάρων Καρκίνωμα (HNSC) και LUSC

Μέσα σωματικές μεταλλάξεις υπενθύμισε από ζεύγη δειγμάτων αλληλουχίας exome κανονική του όγκου των 305 HNSC και 243 LUSC,

RAD52

σπάνια μεταλλαγμένο σωματικά (σημειακές μεταλλάξεις και ενθέσεις διαγραφές), με μόνο 2 HNSC (0,60% των όγκων) και ένα LUSC (0,40% των όγκων) των ασθενών που φιλοξενούν ένα σωματικό παράλλαγμα παρανοηματική, και καμία σωματικών εισαγωγή ή διαγραφή παρατηρηθεί.

Αντίθετα, αναλύσαμε το TCGA σωματικά αντίγραφο παραλλαγή αριθμό (CNV) δεδομένων των 374 HNSC, 464 LUSC και 476 όγκους LUAD και διαπίστωσε ότι η 12p13.33 τόπος ήταν μια συχνή περιοχή του κέρδους αριθμού αντιγράφων σε HNSC (7,2% των περιπτώσεων) και LUSC (11,2% των περιπτώσεων ). Αντιγραφή κέρδος αριθμός των 12p13.33 παρατηρήθηκε σε μικρότερη αναλογία όγκων LUAD (3,9% των περιπτώσεων) (Εικ. 3). Υπήρξε μια σημαντική διαφορά στα σωματικά αντίγραφο συχνότητες κέρδος αριθμός μεταξύ SCC και LUAD (p = 3×10

-5). Επιπλέον, χρησιμοποιήσαμε GISTIC2 στατιστικό πρόγραμμα για να προσδιοριστεί η σχετική σημασία της 12p13.33 κέρδος σε σύγκριση με το ποσοστό φόντο του αριθμού αντιγράφων αλλαγές σε όλο το γονιδίωμα [27,28] χρησιμοποιώντας τα δεδομένα αριθμό σωματικών αντίγραφο TCGA. Η περιοχή 12p13.33 αναγνωρίστηκε από GISTIC2 ως ένα σημαντικό κομβικό ενίσχυσης σε HNSC και LUSC (Q-value = 0,075 και 0,007, αντίστοιχα), αλλά όχι σε LUAD (εικόνα Α S1 File).

Τα άτομα διατάχτηκαν από ανεξέλεγκτους ομαδοποίηση με βάση την

RAD52

επίπεδα έκφρασης. Θερμικός χάρτης αντιπροσωπεύει τις κλιμακούμενες RPKM κανονικοποιημένες τιμές με υψηλότερα επίπεδα έκφρασης εκπροσωπούνται σε κόκκινο και χαμηλότερα επίπεδα έκφρασης σε μπλε χρώμα. Τα άτομα που φέρουν ένα κέρδος αριθμού αντιγράφων (log

2 (αναλογία) & gt? 0.5) του

RAD52

επισημαίνονται με πράσινο (ανοικτό κίτρινο διαφορετικά).

RAD52

φορείς κέρδος φαίνεται να έχουν το ίδιο μοτίβο υψηλή έκφραση και συμπλέγματος μαζί. Ιδιαίτερα σε LUAD ένας από τους 3 φορείς κέρδος έχει το υψηλότερο

RAD52

επίπεδο έκφρασης.

Η

Παρουσία του κέρδους αριθμού σωματικών αντίγραφο επίσης συσχετίστηκε με υψηλότερο

RAD52

έκφρασης επίπεδα τόσο HNSC και όγκους LUSC, (p = 6×10

-48 και 3×10

-29, αντίστοιχα) (Εικ. 3), με τον αριθμό αντιγράφων σε αυτό τον τόπο που αντιπροσωπεύουν ένα μεγάλο ποσοστό της διακύμανσης στο

επίπεδα έκφρασης RAD52

όγκου (57% στην HNSC και 45% σε LUSC). Όπως αναμενόταν, τα επίπεδα γονιδιακής έκφρασης συσχετίστηκαν με τον αριθμό αντιγράφων για άλλα γονίδια στο 12p13.33 (11 από 26). Ωστόσο, rs10849605 φάνηκε να επηρεάζει μόνο

RAD52

επίπεδα έκφρασης (Πίνακας Α S1 αρχείου).

Συζήτηση

Η μελέτη μας εντόπισε rs10849605 να συνδέεται με τον καρκίνο UADT (p = 6×10

-4). Ενώ η μέτρια φύση αυτής της σύνδεσης περιορίζεται ικανότητά μας να εντοπίζουμε μεταξύ υποστρώματα ετερογένεια, η συσχέτιση ήταν σχετικά σταθερή σε όλες τις ποικίλες αιτιολογικός ρυθμίσεις της Ευρώπης, της Ιαπωνίας, της Λατινικής Αμερικής και της υπο-ηπειρωτικής Ασίας (όπου το μάσημα του καπνού είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου καρκίνου UADT ). Σημειώνουμε ότι οι διαφορετικές μορφές LD, ή αινιγματική δομή του πληθυσμού, όπου δεν μπορέσαμε να ελέγξουμε, θα μπορούσε να επηρεάσει τα αποτελέσματα αυτά. Παρ ‘όλα αυτά, τα ευρήματά μας συνάδουν με την παρατήρηση ότι rs10849605 (ή των παραλλαγών που συσχετίζονται με αυτό) έχουν επίσης συσχετιστεί με τον καρκίνο του πνεύμονα, και ειδικότερα του πνεύμονα καρκινώματα πλακωδών κυττάρων. Όπως διαπιστώθηκε στον καρκίνο του πνεύμονα [12], το αλληλόμορφο C της παραλλαγής επιδεκτικότητα rs10849605 συσχετίστηκε με μια μέτρια αυξημένο κίνδυνο UADT.

rs10849605 βρίσκεται στο χρωμόσωμα 12p13.33, ένα τόπο που περιέχει το

RAD52

γονίδιο.

RAD52

κυτταρικό ρόλος είναι DNA διπλού έλικα επισκευή σπάσιμο μέσω ομόλογου ανασυνδυασμού, αλληλεπιδρώντας με σχετικές πολλαπλές επιδιόρθωση του DNA των γονιδίων μέσα σε αυτή τη λειτουργία και ως εκ τούτου ένα εύλογο υποψήφιο γονίδιο για να εξηγήσει αυτή την ένωση [33]. Παρ ‘όλα αυτά, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε την πιθανότητα ενός εναλλακτικού γονιδίου ευαισθησία σε

RAD52

λόγω της ανισορροπίας σύνδεσης. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ένα

σε-silico

ολοκληρωμένη ανάλυση με τη χρήση της έκφρασης TCGA, γονότυπος και σωματικά στοιχεία μεταβολή πρόστιμο χάρτη αυτήν την θέση ευαισθησίας. 12p13.33 ήταν μια περιοχή του σημαντικό κέρδος αριθμού σωματικών αντίγραφο HNSC και LUSC, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα σωματικά ενίσχυση 12p13.33 είναι ένα σημαντικό μοριακό γεγονός σε ένα υποσύνολο των όγκων. Ωστόσο, η ενισχυμένη περιοχή 3MBp περιείχε πολλαπλά γονίδια εκτός από

RAD52

. Είναι σημαντικό, rs10849605 ήταν eQTL στην HNSC και LUSC για

RAD52

μόνο, προτείνοντας

RAD52

ως το πιο πιθανό υποψήφιο γονίδιο οδηγό τόσο για τη γενετική προδιάθεση και ογκογένεση σε αυτόν τον τόπο. Ως eQTL, το rs10849605 UADT και LUSC κινδύνου που συνδέεται αλληλόμορφο (αλληλόμορφο C) συσχετίστηκε με αυξημένο

RAD52

επίπεδα έκφρασης. Ότι τα υψηλότερα

RAD52

έκφραση εμφανίζεται εμπλέκονται τόσο η γενετική προδιάθεση και σωματικές εκδηλώσεις στην UADT και LUSC μπορεί να υποδεικνύει ότι η δραστηριότητα RAD52 είναι που επιτρέπει τα καρκινικά κύτταρα να έχουν επαρκή ακεραιότητα του γονιδιώματος για την αποφυγή της απόπτωσης, ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντική στο πλαίσιο της γενοτοξική περιβάλλον που δημιουργείται από τον καπνό του τσιγάρου και η κατανάλωση αλκοόλ. Αξίζει να σημειωθεί ότι, τόσο η eQTL και σωματικά οφέλη παρατηρήθηκαν σε HNSC και LUSC, αλλά όχι LUAD, σύμφωνα με τη γενετική προδιάθεση του καρκίνου του πνεύμονα [11,12], ενισχύοντας τη σημασία αυτού του τόπου σε SCC.

Ένα βασικό ρόλο του

RAD52

είναι να παρέχει κύτταρα με ένα επίπεδο πλεονασμού στην επιδιόρθωση του DNA [34].

RAD52

εκ τούτου, είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε κύτταρα με έλλειψη στο BRCA1-PALB2-BRCA2 μονοπατιού, παρέχοντας έναν εναλλακτικό μηχανισμό για την επιδιόρθωση του DNA [35,36]. Στοχευμένη αναστολή της

RAD52

σε

ελλειμματικά κύτταρα BRCA2

αποτελέσματα σε γενωμική αστάθεια και αναστολή της κυτταρικής ανάπτυξης, που οδηγεί στην πρόταση του

RAD52

ως δυνητικό θεραπευτικό στόχο χρησιμοποιώντας συνθετικές προσεγγίσεις φονικότητα [37]. Τα αποτελέσματά μας συνδέει

RAD52

υψηλότερη έκφραση του γονιδίου σε UADT και LUSC, μαζί με την πρόσφατη παρατήρηση μας ότι ένα σπάνιο περικοπή

BRCA2

γενετική παραλλαγή, rs11571833 (K3326X) σχετίζεται με 2,5 φορές τον κίνδυνο του πλακώδους καρκινώματα του πνεύμονα και UADT [38,39], δείχνει ότι τέτοιες στοχευμένες προσεγγίσεις θεραπεία μπορεί να αξίζει να διερευνηθεί σε UADT και LUSC όγκων.

Υποστήριξη Πληροφορίες

S1 αρχείου. Μέθοδοι Α

Σχήμα Α, κορυφές Ενίσχυση εντοπίζονται σε όλη την γονιδίωμα από GISTIC2 στο HNSC, LUSC και LUAD. Οι Gistic-βαθμολογίες δείχνονται στην κορυφή και τις τιμές Q στο κάτω μέρος. Η γραμμή σημασία έχει συνταχθεί σε Q-value = 0,25 και τα σημαντικά ενισχυμένα τόπου σχολιασμένη στη δεξιά πλευρά του κάθε οικοπέδου. Η 12p13.33 ενισχυμένη περιοχή πλαισιώνεται και υποδεικνύεται με ένα βέλος. Πίνακας Α, Πληθυσμός ανάλυση ευαισθησίας διαστρωμάτωσης. Μοντέλο 1 είναι η αρχική παλινδρόμηση ανάλυση σύνδεσης εφοδιαστικής, προσαρμοσμένο για το φύλο και τη μελέτη ειδικών χώρα προέλευσης. Υπόδειγμα 2 ρυθμίζει περαιτέρω για τη διαστρωμάτωση του πληθυσμού, συμπεριλαμβανομένων των 12 σημαντικών eigen φορείς (όπως ορίζεται από τις στατιστικές Tracy-Widom) ως συμπαράγοντες στην λογιστική παλινδρόμηση. Πίνακας Β, eQTL αναλύσεις χρησιμοποιώντας προσαρμοστεί και να μη ρυθμίζεται γραμμικά μοντέλα για να μετρηθεί ο αντίκτυπος του γονότυπου rs10849605 στο

RAD52

της επίπεδα έκφρασης του όγκου. Το μοντέλο μετρά την επίδραση του προστατευτικού αλληλόμορφο Τ για rs10849605. Αριθμός ατόμων που λαμβάνονται υπόψη στο μοντέλο, εκτιμήσεις βήτα και ρ-τιμή δίνονται για τους τρεις διαφορετικούς τύπους καρκίνου και με τη χρήση των ακόλουθων γραμμικά μοντέλα: 1) Μη-ρυθμίζεται, πως ο γονότυπος επηρεάζει την έκφραση του γονιδίου. 2) Για τον καρκίνο HNSC, ο υπότυπος (στοματική κοιλότητα, του λάρυγγα /υποφάρυγγα ή στοματοφάρυγγα) χρησιμοποιείται ως συμμεταβλητή. 3)

RAD52

σωματικών αριθμό αντιγράφων χρησιμοποιείται ως συμμεταβλητή. 4) Δεδομένου ότι μας ενδιαφέρει εδώ στην επίδραση των σωματικών τους καθοριστικούς παράγοντες για την αύξηση της έκφρασης και επειδή η μεθυλίωση είναι αντιστρόφως ανάλογη με την έκφραση (υπερμεθυλίωση περιοχές τείνουν να μειώνουν την έκφραση όταν μεθυλιωμένος sites να προκαλέσει αύξηση στην έκφραση), επιλέξαμε 8 από τις 24 περιοχές CpG για να υπο-μεθυλιωμένα (όπως ορίζεται από αρνητική Μ-τιμή σε όλους τους ιδιώτες και στις 3 διαφορετικές τοποθεσίες καρκίνος μας). Από αυτά τα 8, μόνο cg15612927 συσχετίστηκε σημαντικά με την έκφραση του

RAD52

σε όλες τις 3 καρκίνους (τιμή p & lt? 0,05). Ως εκ τούτου, τα επίπεδα μεθυλίωσης του όγκου του cg15612927 χρησιμοποιήθηκε ως συμμεταβλητή. 5) Το αρχικό μοντέλο προσαρμόζεται για τα τρία σωματικών αλλαγών (υπότυπος για HNSC, σωματικά αριθμός αντιγράφων και τα επίπεδα μεθυλίωσης). Πίνακας Γ, eQTL ανάλυση ευαισθησίας. Το γραμμικό μοντέλο μετρά την επίδραση της rs10849605 γονότυπου στα επίπεδα έκφρασης του όγκου RAD52. Η πρώτη γραμμή παρουσιάζει τα αποτελέσματα σε όλες τις περιπτώσεις TCGA έχουμε πρόσβαση. Η δεύτερη γραμμή περιορίζει την ανάλυση σε περιπτώσεις TCGA προβλέπεται να είναι ευρωπαϊκής προέλευσης. Η τελευταία γραμμή δείχνει τα αποτελέσματα του ίδιου γραμμικό μοντέλο, αλλά προσαρμοσμένο για τα στατιστικά σημαντική eigen φορείς, όπως ορίζεται από την Tracy-Widom (5 για HNSC και LUSC, 8 για LUAD). Πίνακας Α, 12p13.33 αριθμό αντιγράφων σε σχέση με την έκφραση και την ανάλυση eQTL στην HNSC και LUSC. ανάλυση σύνδεσης μεταξύ των επιπέδων αριθμού αντιγράφου και έκφρασης για κάθε δεδομένου γονιδίου στην περιοχή 12p13.33 (αριστερή πλευρά του πίνακα, «ΝΑ» εάν δεν CNV ή στοιχεία έκφρασης είναι διαθέσιμα). Για τις σημαντικές συσχετίσεις μόνο, πραγματοποιήσαμε μια ανάλυση eQTL να ελέγξετε πώς rs10849605 επιρροές γονότυπο κάθε δεδομένη επίπεδα γονιδιακής έκφρασης (δεξιά πλευρά του πίνακα). Τα σημαντικά αποτελέσματα με πράσινο χρώμα (Bonferroni διόρθωση για πολλαπλές δοκιμές)

doi:. 10.1371 /journal.pone.0117639.s001

(DOCX)

S1 πίνακα. Μελέτη επιδημιολογικών ανοιγμάτων και γενετικών δεδομένων

doi:. 10.1371 /journal.pone.0117639.s002

(XLSX)

Ευχαριστίες

Οι συντάκτες ευχαριστήσω όλους τους συμμετέχοντες που έλαβαν μέρος σε αυτή την έρευνα και των χρηματοδοτών και την υποστήριξη και τεχνικό προσωπικό που έκανε δυνατή αυτή η μελέτη. Πρέπει επίσης να αναγνωρίσουμε και να ευχαριστήσουμε Η πρωτοβουλία του καρκίνου Γονιδιώματος του Άτλαντα των οποίων τα δεδομένα συνέβαλαν σε μεγάλο βαθμό με τη μελέτη αυτή.