PLoS ONE: Genetiske Variationer i SMAD7 er forbundet med kolorektal cancer risiko i Colon Cancer Family Registry

Abstrakt

Baggrund

Seneste genom-dækkende undersøgelser identificeret en risiko locus for tarmkræft på 18q21 , der kortlægger den

SMAD7

gen. Vores mål var at bekræfte sammenhængen mellem

SMAD7

SNPs og kolorektal cancer risiko i multi-center Colon Cancer Family Registry.

Materialer og metoder

23 tagging SNPs i

SMAD7

gen blev genotype blandt 1.592 populationsbaserede og 253 klinik-baserede familier. De SNP-kolorektal cancer foreninger blev vurderet i multivariable betinget logistisk regression

Resultater

Blandt de populationsbaserede familier, både SNP’er rs12953717 (odds ratio, 1,29;. 95% konfidensinterval, 1.12- 1,49), og rs11874392 (odds ratio, 0,80; 95% konfidensinterval, 0,70-0,92) var forbundet med risiko for colorectal cancer. Disse foreninger var ens blandt befolkningsbaserede og klinik-baserede familier, selvom de var betydelig kun blandt førstnævnte. Marginalt signifikante forskelle i SNP-kolorektal cancer foreninger blev observeret ved brug af non-steroide anti-inflammatoriske lægemidler, cigaretrygning, body mass index, og historie af polypper.

Konklusioner

SMAD7

SNPs var forbundet med kolorektal cancer risiko i Colon cancer Family Registry. Der var tyder på, at sammenhængen mellem rs12953717 og kolorektal cancer risiko kan ændres af faktorer som rygning og brug af non-steroide anti-inflammatoriske lægemidler

Henvisning:. Jiang X, Castelao JE, Vandenberg D, Carracedo A, Redondo CM, Conti DV, et al. (2013) Genetiske Variationer i

SMAD7

er forbundet med kolorektal cancer risiko i Colon Cancer Family Registry. PLoS ONE 8 (4): e60464. doi: 10,1371 /journal.pone.0060464

Redaktør: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, USA

Modtaget: 20. november 2012; Accepteret: 26 Februar 2013; Udgivet: April 3, 2013 |

Copyright: © 2013 Jiang et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af National Cancer Institute, National Institutes of Health, give # 5R01CA114472-02 og RFA # CA-95 til 011, og gennem samarbejdsaftaler med medlemmer af Colon Cancer Family Registry og proteasehæmmere: Australasian Colorectal Cancer Family Registry (U01 CA097735) ; University of Southern California familiær Colorectal neoplasi Collaborative Group (U01 CA074799); Mayo Clinic Cooperative Family Registry for Colon Cancer Studies (U01 CA074800); Ontario Registry for Studier af familiær Kolorektal Cancer (U01 CA074783); Seattle Colorectal Cancer Family Registry (U01 CA074794); University of Hawaii Colorectal Cancer Family Registry (U01 CA074806); University of California, Irvine Informatik Center (U01 CA078296); FIS PI12 /02125 Acción Estratégica de Salud del Instituto de Salud Carlos III; FIS Intrasalud (PS09 /02368); og Botin Foundation. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:. Redaktørens kommentar om Dr. John Baron s konkurrerende interesser: Dr. John Baron er en konsulent Bayer, og har en anvendelse patent for kemoforebyggende brug af aspirin med Dartmouth College – “Sammensætninger og fremgangsmåder til forebyggelse Sporadisk neoplasi i Colon”, US patent No: 7.691.833, 6. april 2010. Dette ændrer ikke forfatternes overholdelse til alle PLoS ONE politikker om datadeling og materialer.

Introduktion

Det anslås, at arvelig modtagelighed bidrager til ~35% af alle kolorektal cancer (CRC) tilfælde [1]. Nylige fremskridt ved anvendelse af genom-dækkende forening undersøgelser (GWASs) har identificeret en række fælles varianter involveret i ætiologien af ​​CRC [2]. To GWAS [3], [4], der er en risiko locus for CRC ved 18q21, som kortlægger til

SMAD7

, et funktionelt kandidat gen for CRC. Smad7 spiller inhibitoriske roller i transformerende vækstfaktor beta (TGF-p) signalvejen [5], [6], som er involveret i mange cellulære processer og har en vigtig rolle i udviklingen af ​​kræft og progression [7]. Broderick et al. [3] identificeret tre SNPs (rs4939827, rs12953717, rs4464148) i

SMAD7

forbundet med CRC og SNP rs4939827 blev senere gentaget som top-ranking SNP ved 18q21 af Tenesa et al. [4]. Sammenhængen mellem rs4939827 og CRC risiko blev også bekræftet i en nylig metaanalyse [8]; var imidlertid signifikant mellem-studie heterogenitet observeret. Derudover blev fundet disse modtagelighed varianter, der skal beriges i familiær CRC [9], [10]. Desuden

SMAD7

udtryk viste sig at være lavere i tarmkræft end i adenomer uanset 18q kopiantals status [11] og risikoen allelen på rs12953717 var signifikant forbundet med lavere

SMAD7

udtryk i lymfoblastoidcellelinier [3], tyder på, at allel-specifikke udtryk for

SMAD7

vil sandsynligvis være den biologiske mekanisme bag sammenhængen mellem variationer i 18q21 og CRC risiko.

i betragtning af den SMAD7 rolle i TGF-β-signalvejen [12] og den betydelige mellem-studie heterogenitet i den rapporterede sammenhæng mellem SMAD7 SNP’er og CRC risiko, vi kiggede for at bekræfte sammenhængen mellem

SMAD7

SNPs og CRC risiko i en stor familie- baseret case-kontrol undersøgelse baseret på multi-center Colon Cancer Family Registry (Colon CFR), og undersøge gen X miljøvekselvirkninger at identificere risikofaktorer /beskyttende faktorer, der kan påvirke sammenhængen mellem SMAD7 SNP’er og CRC risiko. Vores case-upåvirket søskende studiedesign har vist sig at være mere kraftfuld for at bekæmpe potentiel confounding fra befolkningen lagdeling og afsløre gen-miljø interaktioner [13].

Materialer og metoder

Study befolkning

data til denne undersøgelse blev opnået gennem Colon CFR, en National Cancer Institute (NCI) -funded register over CRC tilfælde, upåvirkede familiemedlemmer og populationsbaserede kontroller. Registreringsdatabasen er beskrevet i detaljer i Newcomb et al. [14] og Levine et al. [15]. Kort fortalt Colon CFR er en international ringanalyse indledt i 1997. Deltagerne blev rekrutteret fra seks centre, herunder centre i University of Southern California Consortium (Arizona, Cleveland Clinic, Colorado, Dartmouth, Minnesota, North Carolina, og University of Southern California) , Hawaii (Honolulu), Fred Hutchinson Cancer Research center (Seattle, WA), Mayo Clinic (Rochester, MN), Cancer Care Ontario (Toronto, Canada) og University of Melbourne (Victoria, Australien) ved hjælp af befolkning-baseret og clinic- baseret konstatering strategier. Sager blev rekrutteret i to faser fra 1998 til 2002 (fase 1), og fra 2002 til 2007 (fase 2). Fase 2 forsøgspersoner blev beriget i tilfælde mere tilbøjelige til at have en familie historie af CRC. Alle centre undtagen Fred Hutchinson Cancer Research Center oversamplede sager med flere førstegradsslægtninge rapportering CRC eller CRC tilfælde diagnosticeret under 50 år til at målrette familier med overskydende CRC risiko. Første grad og nogle andengrads slægtninge med CRC blev også rekrutteret fra familier med flere CRC sager. Klinikken-baserede prøve repræsenterer multiple case familier med høj risiko for arvelig ikke-polypose kolorektal cancer eller andre familiære CRC fænotyper.

I Colon CFR, populationsbaserede kontroller blev udelukkende fremstillet af en af ​​Colon CFR sites (Fred Hutchinson Cancer Research center), og den samlede stikprøvestørrelse (N = 429) er meget mindre end for søskende kontroller (N = 3.115). For at få mest brug af det tilgængelige genetiske data, i denne undersøgelse anvendte vi en sag /upåvirket søskende kontrol design [13] med data fra begge populationsbaserede og klinik-baserede familier i de vigtigste effekt analyser. Sager var probander og søskende diagnosticeret med CRC og kontroller var søskende uden CRC på tidspunktet for konstateringen. Diagnose af CRC var baseret på følgende seks kategorier af bekræftelse [14]: patolog gennemgang af dias; gennemgang af patologi rapport; rapport kræft registreringsdatabasen eller journal (e), der angiver behandling for den specifikke type kræft; rapportere om en dødsattest; selvrapportering; og rapportere ved en relativ. Derfor blev den upåvirkede status søskende ikke er etableret gennem koloskopi. Alle tilfælde blev interviewet inden for 5 år efter diagnosen (76% inden for 2 år). Der var for få klinik-baserede case /kontrol par for stratificeret analyser så alle stratificerede analyser brugte populationsbaserede familier kun. Vi ekskluderede monozygous tvillinger og emner med ukendt alder eller køn, og omfattede kun ikke-spansktalende hvide emner. Derudover vi genotypet også en tilfældig sæt af ubeslægtede befolkningsbaserede kontroller (

n

= 429) fra en af ​​de Colon CFR sites (Fred Hutchinson Cancer Research Center). I alt 1.923 tilfælde (1640 befolkning-baseret og 283 klinik-baserede) og deres 3.115 upåvirkede søskende kontroller (2621 populationsbaseret og 494 klinik-baserede) blev inkluderet i analyserne.

Etik

Alle emner underskrev et informeret samtykke, før levere data til Colon CFR. Etik godkendelse for studiet blev opnået fra Institutional Review Boards på hvert CCFR site: University of Southern California Health Sciences Institutional Review Board, Mount Sinai Hospital Ethics Research Board, University of Hawaii Institutional Review Board, The University of Melbourne Central menneskelige Research Ethics Committee Fred Hutchinson Cancer Research center Institutional Review Board, og Mayo Clinic Institutional Review Board.

SNP Valg og genotyping

SMAD7

blev genotype som en del af en igangværende undersøgelse af gener relevante for lipidperoxidation og apoptose (5R01CA114472-02). Mærkning enkelt nukleotid polymorfier (SNP) blev udvalgt ved hjælp af programmet Snagger20 [16] til at omfatte alle SNPs med en mindre allel frekvens (MAF) af ≥0.05 eller mere med en parvise r

2 af ≥0.80 i regionen, der dækker hvert gen af interesse samt 20 kb opstrøms og 10 kb nedstrøms for genet. De bindingsuligevægt blokke blev bestemt ved hjælp af data fra den internationale HapMap Project White CEPH (Utah beboere med afstamning fra det nordlige og vestlige Europa) befolkning (HapMap, frigive 21, juli 2006; www.hapmap.org). Endelig tre GWAS-identificerede SNP’er, rs4939827, rs12953717, rs4464148, blev også inkluderet. SNPs blev genotypebestemmes på Illumina GoldenGate platform (Illumina, Inc., San Diego, CA) [17] i University of Southern California, Norris Comprehensive Cancer Center, Molecular Genomics Core facilitet, ved hjælp af DNA ekstraheret fra blodprøver [14]. kontrolforanstaltninger Kvalitet inkluderet test for afvigelser fra Hardy-Weinberg ligevægt (HWE) i ikke-spansktalende hvide, inddragelse af blindede interplate og intraplate gentagelser, og blande sager og kontroller på genotypebestemmelse plader. SNPs blev udelukket fra analysen, hvis der var mere end to fejl på replikere genotyper. Marker rs4939827 mislykkedes på Illumina platform og blev efterfølgende udelukket. I denne analyse, rapporterer vi resultater for 23 tSNPs i

SMAD7

. I alt 133 blindede dublerede par blev inkluderet til genotypning. Overensstemmelse for de dobbelte prøver var 99%

mikrosatelitter ustabilitet Test

Alle tilgængelige tumorer fra Colon CFR Jeremy Jass Memorial Patologi Bank blev analyseret for ustabilitet på de følgende 10 mikrosatellitter:. BAT25, BAT26, BAT40, BAT34C4, D5S346, D17S250, D18S55, D10S197, ACTC, og MYCL som tidligere beskrevet [14]. Kun personer med klare resultater for mindst fire markører blev inkluderet. Mikrosatelitter ustabilitet (MSI) data var tilgængelige for 1242 (64,4%) af tilfældene (1106 befolkning-baseret og 136 klinik-baserede). Ustabilitet på 30% af de testede loci blev defineret som mikrosatellit instabilitet høj (MSI-H); ustabilitet på 10% af loci, men 30% af loci blev defineret som mikrosatellit instabilitet lav (MSI-L); og dem med ustabilitet på 0 loci blev kategoriseret som mikrosatellit stabil (MSS).

Tumor Beliggenhed

Tumor placering blev opnået fra patologi rapport og var til rådighed for 1778 (92,1%) af tilfældene ( 1566 populationsbaseret og 212 klinik-baserede). Højre colon blev defineret som coecum gennem milten bøjning; venstre colon inkluderet colon descendens gennem sigmoid colon; rektal tumorer omfattede rectosigmoid krydset og endetarmen.

Statistisk analyse

Alle statistiske analyser blev udført ved hjælp af sproget R programmering og SAS v9.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC).

MAF blev estimeret fra genotype data fra ubeslægtede populationsbaserede kontroller. Parvis koblingsuligevægt mellem SNPs blev estimeret ved hjælp af kvadratet på korrelationskoefficienten (

R

2) og D-prime (D ‘) mellem markører. Vi evaluerede også Hardy-Weinberg ligevægt for hver SNP. Ingen afvigelser blev observeret for alle SNP’er undtagen rs1873190. Blandt de uafhængige populationsbaserede kontroller, statistisk signifikant reducerede antal heterozygote genotyper af rs1873190; blev observeret (155 observeret vs 186 forventes under HWE P eksakt = 0,0006). Genotypebestemmelse data af denne SNP viste klart genotype adskillelse med et opkald på 98% og overensstemmelsen satser på 100% blandt gentagelser.

I analysen af ​​de vigtigste virkninger de befolkningsbaserede og klinik-baserede data blev analyseret separat . Vi brugte multivariable betinget logistisk regression med søskendeflokkarakteristika som den matchende faktor og kontrolleret for alder (kontinuerlig) og køn. Vi vurderede SNP-CRC foreninger forudsat en log-additiv model. I alle analyser blev lavere frekvens allel kodet som “risiko” allel og personer blev tillagt en 0, 1, eller 2 der repræsenterer antallet af risikofaktorer alleler de besad for at SNP. Test for haplotypisk Foreningen blev udført ved hjælp af SAS /Genetik og haplotypefrekvenser blev estimeret ved forventningen-maksimering algoritme.

Blandt de populationsbaserede familier, vi undersøgte også den mulighed, at SNP-CRC Foreningen blev ændret af andre faktorer, herunder køn, alder, brug af ikke-steroide anti-inflammatoriske lægemidler (NSAID), rygning, alkoholindtagelse, body mass index (BMI), fysisk aktivitet (gennemsnitlig ugentlig metaboliske tilsvarende (MET) timers fysisk aktivitet gennem hele voksenlivet), historie diabetes, polypper, og colitis ulcerosa, og familiehistorie med CRC i en første grads slægtning som rapporteret af probanden. Alle analyser inden eksponeringen lag blev angivet på forhånd baseret på indikationer for potentiel effekt modifikation i litteraturen. For at teste denne hypotese blev dummyvariabler repræsenterer stratum-specifikke eksponering skabt til estimering stratum-specifikke resultater i en enkelt betinget logistisk regressionsmodel. P-værdier for interaktioner blev estimeret fra likelihood ratio tests. Vi evaluerede også forskelle i foreningen ved tumor placering (højre, venstre, endetarm /rectosigmoid vejkryds) og MSI-status (MSS, MSI-L og MSI-H) ved at stratificere de matchede sæt på de tumor egenskaber i sagen. Vi tildelt sættene MSI eller tumor-site kategori af sagen og indgår interaktion vilkår i de betingede logistiske regressionsmodeller til at estimere disse stratum-specifikke odds ratioer. Endelig har vi overvejet, om inddragelse af sager rekrutteret 2 år efter diagnosen resulterede i ensidige skøn og resultaterne var fundamentalt uændret efter udelukkelsen af ​​disse tilfælde (data ikke vist)

Resultater

Tabel 1. viser de demografiske karakteristika af undersøgelsespopulationen. I alt 1.854 slægtskabsforhold blev inkluderet i denne undersøgelse. Blandt deltagerne var 1.640 sager og 2.621 kontroller populationsbaseret og 283 tilfælde og 494 kontrolpersoner blev klinik-baserede. Data til tumor og MSI-status var tilgængelige for 1.778 sager og 1.242 sager hhv.

Resultaterne af det indre SNP analyse er vist i tabel 2. SNPs blev sorteret efter deres position på kromosom 18. Antages en log-additiv model, i alt syv SNPs havde en P-værdi mindre end 0,05; efter Bonferroni korrektion for antallet af testede i

SMAD7

gen, kun to SNP’er, rs11874392 og rs12953717 SNPs, forblev signifikant associeret med CRC risiko blandt de populationsbaserede familier. Hver mindre allel (T) af rs12953717 SNP var forbundet med en signifikant øget risiko for CRC (odds-ratio-OR, 1,29; 95% konfidensinterval-CI, 1,12-1,49), mens hver mindre allel (T) af rs11874392 var forbundet med en statistisk signifikant reduceret risiko for CRC (OR, 0,80; 95% CI, 0,70-0,92). Disse foreninger var ens blandt de populationsbaserede familier og klinik-baserede familier, selvom de kun var signifikant blandt de populationsbaserede familier med sin større stikprøve. De to SNPs var stærkt korreleret med hinanden (D ‘, 0,999, R

2, 0,661). I en logistisk regressionsanalyse, har inddragelsen af ​​rs11874392 ikke i væsentlig grad forbedre tilpasningen af ​​den model over, at med rs12953717 alene (P = 0,88). Analyse af rs12953717 og rs11874392 afslørede, at CT og TA var de mest almindelige haplotyper (tabel 3), og kun TA blev forbundet med højere risiko for CRC (P = 9,0 × 10

-5). Haplotype CA var ikke forbundet med CRC risiko (P = 0,53). blev ikke observeret nogen signifikante sammenhænge for rs4464148 SNP eller andre SNP’er evalueret i

SMAD7

efter justering for multiple test.

Blandt de populationsbaserede familier, vi vurderede foreningen mellem rs12953717 og CRC risiko efter stratificering efter relaterede risiko /beskyttende faktorer (tabel 4). Vi observerede beskedne og marginalt signifikante forskelle i sygdommen association ved brug af NSAID, cigaretrygning, BMI og historie af polypper. De stærkeste foreninger blev observeret blandt nuværende NSAID-brugere, ikke- /tidligere rygere, overvægtige personer (25≤BMI 30) og personer med en forudgående diagnose af polypper, hhv. Der var ingen statistisk signifikante forskelle i SNP-CRC association ifølge køn, alder, alkoholindtagelse, fysisk aktivitet, diabetes, og ulcerativ colitis. Effekten af ​​rs12953717 syntes at være stærkere blandt personer uden en familie historie CRC end blandt dem med en familie historie; men denne forskel var ikke statistisk signifikant (P = 0,39). Når sammenhængen mellem rs11874392 og risikoen for CRC blev undersøgt, blev der observeret lignende, men mindre udtalte forskelle ved de ovennævnte faktorer.

Vi undersøgte også den mulige heterogenitet SNP virkning ved tumor placering og MSI-status ( tabel 5). blev observeret De stærkeste foreninger for distal tyktarmskræft og MSI-L /MSI-H-tumorer end for andre tumorer; imidlertid hverken forskel var statistisk signifikant.

For at imødegå potentiel overlevelse skævhed på grund af optagelse af sager interviewet op til 5 år efter diagnosen, gentog vi analyserne af de vigtigste effekter, herunder kun probander interviewet inden for 2 år af diagnose og deres upåvirkede søskende og resultaterne var fundamentalt uændret (data ikke vist).

diskussion

i overensstemmelse med de to GWAS [3], [4], vi fandt en statistisk signifikant sammenhæng mellem to

SMAD7

polymorfier, rs12953717 og rs11874392, og CRC i denne store familie-baserede case-kontrol undersøgelse. Vi observerede forslag om, at sammenslutningen af ​​rs12953717 og CRC risiko kan ændres ved brug af NSAID-præparater, cigaretrygning, BMI og historie af polypper.

Den underliggende kausale variant til sammenhængen mellem 18q21 variation og CRC risiko er fortsat ukendt. Pittman et al. [11] rapporterede, at en C til G SNP på 44.703.563 bp, en SNP i stærk bindingsuligevægt med andre genetiske variationer omkring 18q21, kan være den funktionelle variant ansvarlig for 18q21-associerede variationer i CRC risiko gennem differentieret

SMAD7

ekspression og efterfølgende TGF-β-signalering. I forhold til C-allelen, risikoen allel G danner svagere protein-DNA komplekser med kerneekstrakter og var forbundet med en reduceret ekspression af

SMAD7

i colorectum. Men det er uklart, hvordan disse ændringer kan fremme carcinogenese. Det er blevet foreslået, at

SMAD7

kan inducere tumorigenicitet ved at blokere TGF-β-induceret vækstinhibering og apoptose [18]. Ekspressionen af ​​

SMAD7

er meget lav i epitelvæv, men opreguleres i flere kræftformer. Over-ekspression af

SMAD7

er blevet vist at inhibere TGF-β-medieret induktion af endogen hæm oxygenase-1 (

HO-1

) genekspression [19], en adaptiv forsvar mod oxidant stress [20]. I colon cancerceller, stabil ekspression af

SMAD7

blokerer TGF-β-medieret aktivering af

NFKB

[5], en kritisk molekyle i oxidativ stress-induceret apoptose. Hertil kommer, at CRC patienter med sletning af

SMAD7

blev fundet have en gunstig klinisk resultat [21]. Omvendt blev forstærkning af dette gen er forbundet med en betydeligt dårligere prognose, med en gradueret effekt afhængig af

SMAD7

genkopitallet [21].

I betragtning af, at

SMAD7

er involveret i tarmbetændelse gennem sin regulering af TGF-β signalering [22], [23] sammenhængen mellem

SMAD7

SNPs og CRC risiko kan ændres af faktorer, der påvirker inflammation. I humane inflammatoriske tarmsygdomme væv, er TGF-β1 signalering forstyrret af opregulering af

SMAD7

, hvilket fører til en forøget produktion af inflammatoriske cytokiner. Inhibering af

SMAD7

med et specifikt antisense-oligonukleotid kan gendanne den immunsuppressive TGF-β1 signalering og undertrykke den inflammatoriske cytokinproduktion [23]. I vores undersøgelse, der er en vis indikation af forskelle i sammenhængen mellem rs12953717 og CRC risiko ved NSAID brug, med den virkning, at SNP bliver mest udtalt blandt nuværende brugere og mindst blandt tidligere brugere. I en population-baserede case-kontrol undersøgelse af tyktarmskræft, Slattery et al. [24] også observeret lidt stærkere sammenslutninger af rs4939827 og rs12953717 for enkeltpersoner rapportering seneste aspirin /NSAID brug. Vores resultater er også i overensstemmelse med dem fra en nylig undersøgelse tyder på, at CRC-specifik overlevelse hos postmenopausale kvinder varieres efter

SMAD7

genotype (rs4939827 og rs4464148) blandt patienter, der regelmæssigt var ved hjælp af NSAID før diagnosen, men ikke blandt aldrig -Brugere og tidligere brugere af NSAID [25]. Undersøgelser har vist, at afbrydelse af TGF-β1 signalering på grund af høje niveauer af

SMAD7

er en funktion af colitis og blokering

SMAD7

genskaber TGF β1 signalering i colitis [26]. Da ikke- /tidligere rygere har større risiko for colitis ulcerosa sammenlignet med de nuværende rygere [27], vores observation af en stærkere

SMAD7

SNP forening blandt ikke- /tidligere rygere ville give en vis støtte til betændelse hypotese. Vi konsekvent observeret en højere CRC OR for rs12953717 blandt personer med colitis ulcerosa end dem uden, selv om denne forskel ikke nåede statistisk signifikans, muligvis på grund af det lille antal personer med colitis ulcerosa. På den anden side, rygning øger risikoen for den anden form for IBD, Crohns sygdom, men vi var ude af stand til at undersøge SNP-CRC association stratificeret med historie Crohns sygdom på grund af det lille antal personer med denne sygdom (N = 32 ). Desuden kunne observation af et BMI interaktion også foreslå inddragelse af inflammation pathways, eftersom fedme er forbundet med en tilstand af kronisk inflammation [28]. Men observation af effekten af ​​SMAD7 genetiske varianter kun blandt overvægtige personer, men ikke blandt overvægtige personer var uventet og kræver bekræftelse.

SMAD7

kan også fungere gennem insulin-relaterede veje. SMAD7 proteinekspression i renal cortex er faldet i diabetes [29] og betingede udtryk for

SMAD7

i pancreas p-celler forstyrrer TGF-β-signalering og inducerer reversibel diabetes mellitus [30]. Hertil kommer, at

SMAD7

SNP rs3764482 (IVS2 -21C T) er blevet forbundet med en nedsat risiko for type 2-diabetes i mus [31]. Vi udforsket dette mulig mekanisme ved at undersøge forskelle i foreningen af ​​SNP med CRC risiko ved diabetes status, men fandt ikke stærk evidens for en interaktion med diabetes (tabel 3). Sammenhængen mellem rs12953717 og CRC risiko forblev blandt ikke-diabetiske individer.

Ud over at bekræfter sammenhængen mellem

SMAD7

SNPs og CRC risiko, vi yderligere defineret disse foreninger i henhold til anden kendt risiko /beskyttende faktorer for CRC og tumor egenskaber. Vi fandt en stærkere SNP forening blandt personer med en forudgående historie af polypper. Yderligere udforskning af typen, antallet og størrelsen af ​​polypper blev ikke udført, fordi detaljerede oplysninger om disse egenskaber mangler. Den nøjagtige biologiske mekanisme for interaktionen mellem polypper og

SMAD7

er ukendt; Men en nylig undersøgelse i prostatacancerceller fundet at

SMAD7

kan interagere med adenomatøs polyposis coli (APC) protein i forbinder TGF-β type I receptorer til mikrotubulus-systemet til fremme af cellemigration [32], hvilket indikerer en mulig rolle af

SMAD7

i progression fra adenomatøs polypper til CRCs. Fortolkning af dette resultat skal være forsigtig, fordi andelen af ​​forsøgspersoner, som var blevet undersøgt for polypper før kræftdiagnose er ukendt. Der var en vis indikation af forskelle i effekten af ​​

SMAD7

SNPs ved tumor placering. Vi observerede en signifikant association af rs12953717 til distale colontumorer, men ikke for proksimale colontumorer og rektale tumorer. En sådan konstatering er i overensstemmelse med Curtin et al. [33], der også rapporteret betydelige foreninger for distale colon tumorer i to

SMAD7

SNP’er men ikke for proksimal kolon og rektal tumorer. Tilsvarende Slattery et al. [24] observeret lidt stærkere foreninger for distal end for proksimale tyktarmskræft. Der blev imidlertid ingen signifikant forskel i virkningen størrelse rs4939827 ved tumorstedet rapporteret af Broderick et al. [3]. Tværtimod Tenesa et al. [4] fandt, at rs4939827 blev mere stærkt forbundet med risiko for endetarmskræft end for tyktarmskræft. I overensstemmelse med de fleste tidligere undersøgelser [4], [24], [34], vi fandt ikke nogen signifikante forskelle i SNP foreninger efter alder, køn, familie historie og MSI-status.

Vores undersøgelse har en række af begrænsninger. Først blev SNP rs4939827 udelukket fra vores analyse på grund af genotype fiasko; dog på grund af den perfekte bindingsuligevægt (R

2 = 1,0 i HapMap CEU data Frigivelse 28.) mellem rs4939827 og rs11874392, er der næppe have været nogen tab af information på grund af denne udelukkelse. For det andet kan Bonferroni metode til at korrigere for flere sammenligninger være så konservativ, at nogle potentielt vigtige polymorfier, såsom varianten identificeret i en tidligere GWAS af CRC rs4464148 [3], kan blive overset. På den anden side, de observerede svagere sammenslutninger af andre SMAD7 SNP’er (rs4939832, rs1316447, rs4939837, rs7240215) med CRC risiko er ikke blevet bredt kopieret af andre undersøgelser, og derfor kunne have været chance fund. For det tredje, vi brugte sag upåvirket søskende studie design, der kan reducere magt til at detektere association mellem genetiske variationer og CRC risiko på grund af overmatching på genotyper mellem sager og deres upåvirkede søskende [13]; imidlertid sådan design ikke føre til skævheder i estimere genetiske relative risici, og er mere kraftfuld til detektering gen-miljø interaktioner og kontroller for potentiel confounding fra befolkningen lagdeling. Og endelig har vi ikke observere statistisk signifikante associationer mellem disse fælles

SMAD7

SNPs og CRC risiko i klinikken-baserede familier, muligvis på grund af den begrænsede stikprøvestørrelse i klinikken-baserede datasæt. Alternativt genetisk disposition i flere tilfælde kan klinik-baserede familier i vid udstrækning skyldes andre endnu-til-være-identificerede genetiske variationer med stærkere effekter.

Sammenfattende ved hjælp af data fra kolorektal cancer familie Registry, bekræftede vi sammenhængen mellem

SMAD7

og CRC findes i GWAS. er behov for yderligere undersøgelser for at bekræfte vores resultater for forskellige niveauer af demografiske faktorer og tumor egenskaber og at belyse relevante biologiske mekanismer. Med den stigende epidemiologiske beviser, der forbinder

SMAD7

til CRC modtagelighed, undersøgelser er nødvendige for at undersøge potentielle biologiske mekanismer, som

SMAD7

bidrager til udviklingen af ​​CRC.

Tak

indholdet af dette manuskript ikke nødvendigvis afspejler de synspunkter eller politik National Cancer Institute eller et af de samarbejdende centre i Colon Cancer Family Registry, heller ikke omtale af firmanavne, kommercielle produkter, eller organisationer endossering af den amerikanske regering eller Colon Cancer Family Registry. Vi takker dataindsamling og ledelsesteam og alle de personer, der deltog i Colon Cancer Family Registry.