PLoS ONE: Genetiske Foreninger i D-vitamin receptor og kolorektal cancer i afrikanske amerikanere og Caucasians

Abstrakt

Lav D-vitamin-niveauer er forbundet med en øget forekomst af kolorektal cancer (CRC) og højere dødelighed af sygdommen . I USA, afroamerikanere (AAS) har den højeste CRC forekomst og dødelighed og de laveste niveauer af vitamin D. Enkelt nukleotid polymorfier (SNP) i vitamin D-receptoren (

VDR

) genet er tidligere blevet forbundet med CRC, men få studier har inkluderet AAS. Vi studerede 795 AA CRC tilfælde og 985 AA kontrol fra Chicago og North Carolina samt 1324 kaukasiske tilfælde og 990 kaukasiske kontroller fra Chicago og Spanien. Vi genotypet 54 tagSNPs i

VDR

(46.586.959-46.521.297 Mb) og testet for association justering for vestafrikanske herkomst, alder, køn og flere test. Typebestemt markører blev tilregnet hjælp MACH1.0. Vi analyserede foreninger efter køn og anatomiske placering i hele studiegruppen samt ved D-vitamin i North Carolina AA-gruppe. I den fælles analyse, testet ingen af ​​SNPs var signifikant associeret med CRC. For fire tidligere er testet restriktionsfragment længde polymorfismer, kun én (benævnt

ApaI

), tagget af SNP rs79628898, havde en nominelt signifikant p-værdi i AAere; ingen af ​​disse polymorfier blev forbundet med CRC i kaukasiere. I North Carolina AA’ere, for hvem havde vi D indtagelse data vitamin, vi fandt en signifikant sammenhæng mellem en intron SNP rs11574041 og D-vitamin indtag, der er bevis for en

VDR

gen-miljø interaktion i AA’ere. Sammenfattende ved hjælp af en systematisk tagSNP tilgang, vi har ikke fundet beviser for væsentlige sammenhænge mellem

VDR

CRC i AA’ere eller kaukasiere

Henvisning:. Kupfer SS, Anderson JR, Ludvik AE, Hooker S, Skol A, Kittles RA et al. (2011) Genetiske Foreninger i D-vitamin receptor og kolorektal cancer i afroamerikanere og kaukasere. PLoS ONE 6 (10): e26123. doi: 10,1371 /journal.pone.0026123

Redaktør: Hassan Ashktorab, Howard University, USA

Modtaget: May 9, 2011; Accepteret: September 20, 2011; Udgivet: 27 okt 2011

Copyright: © 2011 Kupfer 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 forskningsbevillinger fra National Institutes of Health (K08 CA142892 til SSK; R01 CA 66.635 på RSS og U01 CA153060 til NAE), American Institute for Cancer Research (09-A116 til NAE), og American Cancer Society Illinois Division ( PSB 09-02 til NAE). Institutionel støtte blev leveret af fordøjelsessystemet sygdom Research Core Centers på UC og UNC (P30 DK42086 og P30 DK34987 henholdsvis), The Cancer Research Foundation, University of Chicago Comprehensive Cancer Research Center, udviklingstilskud fra American Cancer Society Institutional Research Grant program og Clinical Translational Science Award, og støtte fra Institut for Medicin ved University of Chicago. Forfatternes spanske partnere blev støttet af Xunta de Galicia (PGIDIT 08CSA005208PR til A. Carracedo), ISCIII-Subdirección General de evaluering y Fomento de la Investigación /EFRU (08/0024, 08/1276, PS09 /02368 til A. Carracedo) , Instituto de Salud Carlos III (Acción tværgående de kræft), Ministerio de Ciencia e Innovación (SAF2010-19273), Asociación Española contra el cancer (Fundación Científica y Junta de Barcelona), Fundació Olga Torres (til SC-B. og CR- P.), og FP7 CHIBCHA Consortium (A. Carracedo og SCB). S.C.-B. understøttes af en kontrakt fra Fondo de Investigación Sanitaria (CP 03-0070). CIBERehd og CIBERER finansieres af Instituto de Salud Carlos III. De finansieringskilder havde ingen rolle i undersøgelsen design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

D-vitamin har mange fysiologiske virkninger, herunder virkninger på regulering af calcium homeostase, immunitet, insulinsekretion, og blodtryk. Vitamin D

3 (cholecalciferol) er dannet af forstadiet steroid 7-dehydrocholesterol (7-DHC), som er koncentreret i plasmamembranen i de basale keratinocytter i huden [1]. Ved stimulering af sollys (UVB, 280-320 nm), er 7-DHC konverteret til D-vitamin

3. Vitamin D

3 omdannes i leveren til 25 (OH) D

3 (calcidiol) og i vævene til 1,25 (OH)

2D

3 (calcitriol), som er den mest aktive form af vitaminet. Serum 25 (OH) D

3-niveau, som er den mest udbredte indikator for D-vitamin-status, er summen af ​​kosten /supplerende indtag og endogene syntese. Sagt, op til 95% af D-vitamin skyldes syntese i huden med sollys eksponering, fordi der er relativt få kilder i kosten, der indeholder vitamin D [2]. Faktorer, der negativ indflydelse D-vitamin-status omfatter mangel på solen, mangel på D-vitamin, mørk hud, ældning, og fedme blandt andre.

Garland og Garland [3] først foreslog D-vitamin hypotesen såkaldte fordi de fandt en sammenhæng mellem bredde og prævalens kolorektal cancer (CRC). Flere undersøgelser har siden vist, at D-vitaminstatus kan påvirke risikoen for at udvikle CRC. Meta-analyser af case-kontrol studier har vist D-vitamin indtag og niveauer af serum 25 (OH) D

3 er forbundet med CRC [4], [5] og adenomatøse colon polypper [6]. I flere forekomst kohorte og forebyggelse studier blev 25 (OH) D

3 tilskud fundet at hæmme kolon carcinogenese [7] – [10]. 25 (OH) D inhiberer

3 celleproliferation og inducerer apoptose af CRC-cellelinier, og det har lignende virkninger i colon i dyremodeller og hos mennesker [11] – [13].

Kutan melanin absorberer UVB bølgelængder, og det dæmper syntesen af ​​vitamin D. Hollis ‘1991 undersøgelse [14], efter behandling med UVB, genereret kaukasiske personer de højeste niveauer af serum 25 (OH) D

3 mens afroamerikanere (AAS ) genererede de laveste niveauer. Som man kunne forvente i sammenligninger af personer på lignende breddegrader, AA’ere har de laveste niveauer af serum 25 (OH) D

3 af enhver amerikanske befolkning [15]. I overensstemmelse med en negativ sammenhæng mellem D-vitamin og CRC, AA’ere har den højeste CRC forekomst og dødelighed af enhver amerikanske befolkning. Fordi lavt serum 25 (OH) D

3 er forbundet med CRC, kunne D-vitaminstatus spille en vigtig rolle i CRC risiko i AA population. D-vitamin kan også spille en vigtig rolle i CRC dødelighed i AAere [16].

1,25 (OH)

2D

3 metabolit binder til og aktiverer vitamin D-receptoren (VDR) , som regulerer transkription af talrige nedstrøms gener. Genetiske varianter i

VDR

gen tidligere er blevet forbundet med CRC og colon adenom risiko; dog

VDR

foreningens resultaterne har været inkonsekvent [17] – [43]. Mange undersøgelser har fokuseret på polymorfier af bekvemmelighed (restriktion fragment længde polymorfier-RFLP’er-og mikrosatellitter), herunder varianter defineret af polymorfier i

TaqI

(rs731236),

BsmI

(rs1544410), og

Apal

(rs7975232) begrænsning-enzym sites og en polymorf adenin mononukleotidbyggeblokken run [21] – [26], [28], [30], [32] – [34], [37]. Nogle undersøgelser fokuseret på mulige funktionelle varianter, for eksempel

Fokl

RFLP (rs10735810) og en polymorfi (rs11568820) i caudale-relateret homeodomæne protein

CDX-2

bindende element i promotoren af

VDR

[22], [23], [25], [27], [28], [31], [32], [35] – [37], [39] – [41 ]. Tidligere arbejde har også foreslået, at haplotyper, der omfatter disse varianter er forbundet med CRC [38]. Kun to offentliggjorte undersøgelser har taget en systematisk tilgang til test enkelt nukleotid polymorfier (SNP), som tag det meste af den fælles genetiske variation i

VDR

. Ved hjælp af en tagSNP tilgang, Poynter [42] og Egan [43] og deres kolleger fandt ikke signifikante sammenhænge mellem

VDR

SNPs og CRC eller colon adenom henholdsvis i individer af europæisk afstamning. Fordi vitamin D vej kunne spille en vigtig rolle i CRC i AA’ere, her vi har testet, om

VDR

tagSNPs er forbundet med CRC i både AA’ere og kaukasere.

Materialer og metoder

Etik Statement

Alle tre undersøgelser blev godkendt af deres respektive institutionelle anmeldelse bestyrelser, og i givet fald, emner forudsat skriftligt informeret samtykke.

Cases og Controls

Cases og kontroller blev opnået fra University of Chicago (UC), University of North Carolina (UNC) og den spanske CRC-konsortiet EPICOLON (SP). I alt har vi inkluderet DNA fra 795 AA CRC sager (404 UC, 391 UNC) og 985 AA kontroller (568 UC, 417 UNC) samt 1324 kaukasiske sager (399 UC, 925 SP) og 990 kaukasiske kontroller (367 UC, 623 SP). DNA-prøver fra UC sager og kontroller blev fremstillet af arkiverede kirurgiske prøver som tidligere [44] beskrevet. Yderligere UC sager blev også opnået fremadrettet fra den onkologiske klinik mellem 2006-2007 og UC kræft-fri kontrol fra gastroenterologi klinik i 2009 (enkeltpersoner sig at have en normal screening koloskopi) eller fra UC Translationel Research Initiative (2005-2008).

prøver fra UNC blev opnået gennem en storstilet populationsbaseret case-kontrol undersøgelse af tyktarmen og endetarmskræft, udført i en 33 county område i det centrale og østlige North Carolina. Sager blev trukket tilfældigt fra alle CRC tilfælde rapporteret til North Carolina Central Cancer Registry. Kontroller blev udvalgt fra North Carolina Division of Motor Vehicle lister, hvis under 65 år, eller fra en liste over Medicare berettigede modtagere opnået fra Health Care Finansiering Administration hvis over 65 år, baseret på prøvetagning sandsynligheder inden for blokke defineret af 5- år aldersgruppe, køn og race, ved hjælp af teknikken af ​​randomiserede rekruttering [45]. D-vitamin indtag blev bestemt ved dagligt tilskud brug og /eller kostindtag som fastsat af Block mad frekvens spørgeskema [46]. Detaljerne i denne undersøgelse er tidligere blevet offentliggjort [47].

Spanske prøver blev opnået gennem EPICOLON projekt, et prospektivt, multicenter, populationsbaseret epidemiologi undersøgelse studere forekomsten og funktioner i familiær og sporadisk CRC i spanske befolkning [48]. Sager blev konstateret fra 11 hospitaler i Spanien. Alle patienter med et

de novo

histologisk bekræftet diagnose af kolorektal adenocarcinom perioden fra november 2006 og december 2007, blev valgt. Patienter, hos hvem CRC udviklet i forbindelse med familiær adenomatøs polypose eller inflammatorisk tarmsygdom blev udelukket. Demografiske, kliniske og tumorrelaterede karakteristika probander, samt en detaljeret familiehistorie blev opnået under anvendelse af en forud fastsat spørgeskema, og er registreret i en enkelt database. Cases og kontroller blev matchet for køn og alder (± 5 år), og kontroller var negative for personlige og familiemæssige kræft historie. DNA-prøver blev udvundet som tidligere beskrevet [49].

Kliniske karakteristika (tabel 1) blev sammenlignet mellem cases og kontroller ved løb. Tosidede t-tests anvendtes til sammenligning kontinuerlige variabler herunder alder og herkomst skøn. Pearson chi-square test af uafhængigheden blev anvendt til at sammenligne kategoriske variable. Fordi der var en betydelig heterogenitet mellem studiegrupperne med hensyn til alder og køn, vi justeret for disse parametre i de logistiske regressionsmodeller (se nedenfor).

SNP Selection

VDR

tagSNPs blev udvalgt til genotypning fra HapMap (NCBI bygge 36) og NIEHS ‘Gene SNPs database ved hjælp Haploview [50]. TagSNPs blev bestemt ved anvendelse Yoruban (Yri) data fra kromosom 12 basepar 46.586.959 (5 ‘ende) til 46.521.297 (3′-ende), som omfatter 1,9 kb på 5’-enden for at fange promotorregionen. Følgende kriterier blev anvendt til at vælge tagSNPs: mindre allel frekvens 5% (i Yoruban befolkning) og parre klog r

2 0,80. Vi identificerede 60 tagSNPs.

Genotypning

Kimcellelinje DNA fra normalt væv fremstilles ud fra både arkiverede formalinfikserede kirurgiske prøver og fra blodprøver som beskrevet [46], [51]. Af de 60 tagSNPs identificeret, ved hjælp af Sequenom MassARRAY platform, kunne vi udvikle genotype analyser på 54 SNPs. Den anvendte metode til denne platform blev beskrevet tidligere [51]. I UC og UNC AA DNA-prøver, vi genotype 100 herkomst informative markører (mål), hvorfra vi beregnede individuelle skøn over den globale vestafrikanske herkomst [52].

Vi testede for afgange fra Hardy-Weinberg ligevægt (Hwe) i tilfælde og kontroller hver for sig. Vi ekskluderede SNPs med Hwe p-værdier 0,001. Vi brugte denne cut-off, fordi det er over betydningen tærsklen efter justering for multiple test. Supplerende kontrolforanstaltninger kvalitet inkluderet SNP og individuel missingness 10%. I AA’ere, ingen SNP’er mislykkedes tærsklen HWE og én SNP mislykkedes SNP’en missingness tærskel. Som følge heraf blev 53 tagSNPs inkluderet for analyse af AA studiegruppe. I den kaukasiske studiegruppe, blev alle 54 tagSNPs medtaget i analysen efter kvalitetskontrol. Genotypebestemmelse satser var 98,7% for alle prøver. Konkordanstabellerne priser til 24 dobbelte prøver var 99,9%.

Genetisk herkomst estimering

Global individuel herkomst blev bestemt for hver enkelt i UC og UNC studiegrupper hjælp 100 mål for europæiske og vestafrikansk afstamning [ ,,,0],51]. Individuelle herkomst estimater blev indhentet fra de genotype data ved hjælp af Markov Chain Monte Carlo (MCMC) metode implementeret i programmet STRUKTUR 2.1 [53]. STRUKTUR 2.1 antager en blanding model ved hjælp inden befolkning og uafhængige allelfrekvenserne. Den MCMC model blev kørt ved hjælp K = 3 populationer (58 europæere, 67 indfødte amerikanere og 62 West afrikanere) og en burn-in længde på 30.000 iterationer efterfulgt af 70.000 gentagelser.

Statistisk analyse

Vi testede

VDR

tagSNPs for samarbejde med CRC i hele case-kontrol-serien (UC, UNC og Spanien) ved hjælp af den samlede analyse metoden i Zeggini et al. [54]. Til dette kombineret analyse analyserede vi SNP’er med MAF 5% i både AA og kaukasiske populationer (n = 32). Vi analyserede også foreninger hver for sig i den kombinerede AA-gruppe (UC og UNC) og i den kombinerede kaukasisk gruppe (UC og Spanien). Foreninger blev yderligere analyseret i de enkelte studiegrupper fra UC (separat ved race), UNC og Spanien. Vi beregnede odds ratio og 95% konfidensintervaller ved hjælp af logistisk regression under forudsætning af en log-additiv genetisk model. For udvalgte SNP’er testede vi dominante og recessive genetiske modeller samt. I AA studiegrupper (UC og UNC), vi kontrollerede for individuel iblanding ved at inkludere globale vestafrikanske herkomst skøn i de logistiske regressionsmodeller. I alle personer, vi kontrollerede for alder og køn i den logistiske regressionsmodel. Vi bestemt betydningen af ​​hver SNP forening empirisk bruger 1000 permutationer. Disse forening blev udført ved hjælp af programmet Plink [55].

Vi imputerede typebestemt SNPs hjælp MACH v1.0 [56], [57]. MACH bruger en MCMC-baseret algoritme til at udlede genotyper for enkeltpersoner. Vi identificerede en ca. 2 Mb region på kromosom 12 (45.553.633-47.551.615 bp), som omfattede

VDR

. Da mange af de markører skrives i vores tagSNP sæt manglede i den gradvise haplotyper af HapMap data fase III /Rel # 3 (May10), hentede vi de seneste SNP genotypedata (HapMap data Rel # 28 fase II og III) til både Yri og CEU befolkninger og gradvis hvert sæt i Yri og CEU separat med MACH og beskæftiger parametre -rounds 50 og -states 500. Vi derefter imputerede genotyper i afrikansk-amerikanske studiegrupper ved hjælp af fasede haplotyper fra Yri befolkning og genotyper i de kaukasiske studiegrupper ved hjælp af de fasede haplotyper fra CEU befolkning. For alle to beskyldninger, vi brugte de følgende parametre: -greedy, -rounds 100, -autoflip. Vi inkluderede kun markører med r

2 0,50 som en kvalitetskontrol og HWE 10

-5. Imputerede genotyper blev testet for association, som beskrevet ovenfor.

Undergruppe analyse blev udført af køn og anatomisk sted (kolon versus endetarmen) i AA og kaukasiske grupper hver for sig. For UNC studiegruppe, som vi havde supplere og kostindtag data, vi testet for SNP foreninger med D-vitamin. Vi definerede D-vitamin som en kategorisk variabel baseret på en tærskel dagligt indtag af 100 IU. For at teste for SNP-vitamin D-indtag interaktion, vi udførte en Breslow-Day test for mellem klynge heterogenitet. Vi korrigeret for multipel hypotese test med en Bonferroni korrektion. Disse foreningens tests blev også udført ved hjælp Plink [55].

Resultater

Analyse af mærkede og imputerede SNPs

Under den antagelse, at de fælles genetiske varianter i

VDR

indflydelse risiko for at udvikle CRC, vi udført en kombineret analyse af hele studiegruppen, herunder AA’ere (UC og UNC) og kaukasiere (UC og Spanien). Denne analyse viste ikke tegn på sammenhæng mellem

VDR

tagSNPs og CRC (tabel 2).

I AA’ere, kombineret analyse (UC og UNC) af

VDR

tagSNPs gav ikke evidens for sammenhæng mellem

VDR

og CRC. (Figur 1 og Supplerende tabel S1). Efter justering for alder, køn og vestafrikansk afstamning, tre SNP’er (rs7962898, rs12308082, og rs11574065) havde p-values≤0.05, men disse p-værdier var ikke signifikant efter justering for multiple test. SNP med den mindste p-værdien var rs12308082 (OR = 0,74, 95% CI [0,57-0,96], p = 0,02). Analyse af de enkelte AA studiegrupper stemte overens med den kombinerede AA studiegruppe, for så vidt som hver SNP, der var nominelt signifikant i den kombinerede studiegruppe nominelt signifikant associeret med CRC i en af ​​de to AA studiegrupper (Supplerende Tabel S2) . Ingen SNP nominelt signifikant i begge studiegrupper. Vi bemærkede, at både rs12308082 og SNP med den anden mindste p-værdi, rs11574065, (p = 0,04) havde relativt lave allelfrekvenserne i kontroller (0,09 og 0,02, henholdsvis); disse SNPs var monomorf i kaukasiere.

Plot af -log

10 transformerede p-værdier beregnet for

VDR

tagSNPs og korrigeret for alder, køn og etnisk blanding (for den afrikanske amerikanske undersøgelse gruppe kun) versus nucleotidposition på kromosom 12. pilen viser

VDR

gen, som er transskriberet i retning fra telomer mod centromer. Linien viser p-værdi tærskel tegner sig for antallet af prøver (9 × 10

-4) baseret på en Bonferroni korrektion. Resultater for afroamerikanere er vist i rød og kaukasiere i blåt.

I den kaukasiske studiegruppe, kombineret analyse (UC og SP) af

VDR

tagSNPs igen gav ikke evidens for association mellem

VDR

og CRC. (Figur 1 og Supplerende tabel S1). Efter justering for alder og køn, to SNPs trended mod signifikans (rs107783218 og rs2853564), men som med AA-analyser, blev der ikke SNPs signifikant associeret med CRC efter justering for multiple test. I UC Kaukasisk studiegruppe, der var en SNP, der havde en p-værdi 0,05 (rs10783218, p = 0,02) (Supplerende tabel S3), men ingen af ​​SNPs havde p-værdier 0,05 i den spanske kaukasiske studiegruppe. Vi bemærker, at fordi tagSNPs blev udvalgt på grundlag af Yoruban genotypedata, flere SNPs var monomorf eller sjældne i kaukasiere.

Brug tagSNPs vi imputerede typebestemt markører på tværs af en 2 Mb region på kromosom 12, herunder

VDR

. I alt vi imputerede 2236 SNPs i AA’ere og 2185 SNPs i kaukasiere efter påføring kvalitetskontrol. Efter bortfiltrere monomorfiske alleler, vi testede 664 imputerede SNPs i AA’ere og 820 imputerede SNP’er i kaukasiere. Vi fandt ikke beviser for sammenhænge mellem eventuelle imputerede SNPs og CRC i enten studiegruppen efter justering for multiple test (Figur 2).

Plot af -log

10 transformerede p-værdier beregnet på imputerede genotyper og korrigeret for alder, køn og etnisk blanding (for den afrikanske amerikansk undersøgelse eneste gruppe) versus nucleotidposition på kromosom 12. linje viser p-værdi tærskel tegner sig for antallet af tests (8 × 10

-5) baseret på en Bonferroni rettelse. Resultater for afroamerikanere er vist i rød og kaukasiere i blåt.

Analyse af tidligere testede RFLP’er

Vi testede SNPs, der tidligere blev undersøgt i RFLP undersøgelser-to direkte, benævnt

Fokl

(rs10735810) og

TaqI

(rs731236), og to indirekte med tagSNPs, kaldet

BsmI

(tagSNP rs7975128, r

2 = 1) og

Apal

(tagSNP rs7962898, r

2 = 0,975). I den kombinerede analyse af hele studiegruppen, SNP rs7962898 tagging

Apal

havde den mindste kombinerede p-værdi på 0,08 (tabel 2). Ingen af ​​de andre tidligere rapporterede RFLP SNP’er (

Fokl

,

Taql

BsmI

) viste evidens for samarbejde med CRC i denne analyse. Vi analyserede næste additive, dominerende og recessive modeller i AA og kaukasiske studiegrupper separat (tabel 3). I AA’ere (tabel 3A),

Fokl

TaqI

SNPs var ikke signifikant associeret med CRC; dog SNP tagging

Apal

nominelt signifikant under den additive model (p = 0,05). I analysen af ​​AA’ere enkelte institution (UC vs. UNC), SNP, der mærkede

BsmI

blev nominelt forbundet med CRC i UC studiegruppe (p = 0,05), men ikke i UNC studiegruppe (p = 0,62) (Supplerende tabel S2). Ingen af ​​disse SNPs var nominelt betydningsfulde i kaukasiere under en testet (tabel 3B). Genetiske model

Undergruppe-analyser

Der har været tidligere rapporter for foreninger, når stratificeret efter køn [ ,,,0],18]; derfor vi yderligere analyseret vores forening resultater efter køn i AA og kaukasiere studiegrupper. Blandt AA hunner, der var én SNP rs11168264 der var nominelt signifikant (p = 0,05). Denne SNP er sjælden i kaukasiere. Ingen SNPs blev noteret at være forbundet i den kaukasiske kvindelige gruppe (Supplerende figur S1 Supplerende Tabel S4). Hos mænd, var der flere foreninger noteret. Blandt AA mænd, rs11574065 (p = 0,02) og rs11574050 (p = 0,009) viste tegn på foreningen. Blandt kaukasiske mænd, rs2254210 (p = 0,005) og rs2853564 (p = 0,03) viste evidens for samarbejde med CRC. Men ingen af ​​disse p-værdier var signifikant efter justering for multiple test.

Fordi tidligere rapporter har antydet foreninger med anatomiske steder i tyktarmen [37], vi næste betragtes foreninger med anatomisk sted i tyktarmen ( Supplerende Figur S2 Supplerende tabeller S5 og S6). Vores undergruppe analyse viste foreninger primært i AA endetarmskræft gruppe. I den kombinerede AA-gruppe, fire SNPs havde justerede p-værdier mindre end 0,05 (Supplerende tabel S5). Af disse to SNPs rs12314197 og rs7962898 er tagSNPs for

ApaI

. I betragtning af rektal cancer foreninger ved centrum (supplerende tabel S6), vi fandt, at

Apal

tagSNPs var forbundet med endetarmskræft i UNC studiegruppe; mens, blev de øvrige to SNPs rs3890733 og rs7302235 inddraget i UC studiegruppe. Men ingen af ​​disse SNPs var signifikant efter justering for multiple test. I den kaukasiske studiegruppe, én SNP rs2853564 havde tegn på forbindelse med tyktarmskræft (p = 0,01); mens ikke signifikant, denne forening viste den mindste p-værdi efter at have taget flere test i betragtning (p = 0,28).

For UNC studiegruppe, vi testede for forskelle i SNP foreninger med D-vitamin. Vi fandt en signifikant sammenhæng for en intron SNP rs11574041 og D-vitamin indtag (tabel 4). Især var der betydelig ELLER heterogenitet mellem personer med D-vitamin i forhold til dem med nogen meningsfuld indtag (OR 0,30 vs. 1,05 henholdsvis Breslow-Day p = 0,004). Vi bemærkede en beskyttende virkning af A-allelen i individer med D høj vitamin indtagelse (f

A = 0,15 vs. f

U = 0,05, p = 9 × 10

-4), som var signifikant, når der tegner for antallet af testet af Bonferroni korrektion SNPs (p = 9,3 × 10

-4).

diskussion

Undersøgelse af

VDR

genetiske varianter for samarbejde med CRC i AA befolkning er vigtig i betragtning af den generelt højere CRC forekomst og dødelighed samt lavere vitamin D niveauer i denne population sammenlignet med andre amerikanske populationer. I vores forening undersøgelse med tagSNPs og imputerede SNPs i en stor gruppe af AA’ere og kaukasiere, fandt vi ikke beviser for betydelige sammenhænge mellem CRC og fælles genetiske varianter i

VDR

. Vores resultater var ens i både den kombinerede analyse og analysen af ​​etnisk-relaterede og individuelle studiegrupper. Desuden i vores resultater, fandt vi ingen væsentlige foreninger i vores undergruppe analyse af køn eller anatomisk site. Samlet set vores resultater er i overensstemmelse med to nylige rapporter i kaukasiere der også rapporteret noget bevis for sammenhænge mellem

VDR

tagSNPs og CRC [42] eller colon adenomer [43].

Da tidligere undersøgelser havde undertiden fundet associationer mellem CRC og VDR RFLP’er [21] – [28], [30] – [37], [39] – [41], udførte vi yderligere genetiske analyser på nogle af disse varianter; dog

Fokl

(rs10735810),

TaqI

(rs731236), og

BsmI

(rs1544410) blev ikke signifikant associeret med CRC i enhver studiegruppe. I vores undersøgelse fandt vi en nominelt signifikant sammenhæng i AA CRC med rs7962898, en SNP, der tags RFLP

Apal

. Tidligere undersøgelser har fundet en sammenhæng med

Apal

CRC i ikke-AA befolkninger, selv om stikprøvestørrelser var små, og både væsentlig og ikke-signifikant resultater er blevet rapporteret [21], [26]. I betragtning af manglen på beviser for sammenhæng mellem CRC og rs7962898 hos kaukasiere i nærværende undersøgelse, vi fortolker vores nominelt betydelig p-værdi med rs7962898 i AA’ere forsigtigt. Foreningen har ikke tidligere rapporteret i denne population, og det blev observeret i kun én af de to studiegrupper, som vi analyserede (UC, men ikke UNC).

I vores UNC studiegruppe, vi konstatere en signifikant sammenhæng mellem en intronisk SNP rs11574041 og D-vitamin. Så vidt vi ved, denne forening er ikke tidligere blevet rapporteret. Selv om dette resultat tyder på en gen-miljø interaktion, bør den fortolkes med forsigtighed på grund af den lille prøvestørrelse og begrænsede data for supplerende og kostindtag til rådighed for denne analyse. I tidligere undersøgelser case-kontrol, har D-vitamin (både kost og supplerende) ikke været en tilstrækkelig proxy for D-vitamin serumniveauer, og derfor sandsynligvis ikke afspejler vitamin D-status. Vores resultater kræver yderligere undersøgelse i en større prøve helst med data for D-vitamin i serum.

I den foreliggende undersøgelse, er der flere mulige forklaringer på den generelle mangel på signifikante sammenhænge. SNP’er i

VDR

gen på egen hånd, kan ikke stige CRC risiko; men hvis SNP’er spiller en rolle, kan de interagere med andre SNPs eller med miljømæssige faktorer for at øge risikoen. blev påvist nogle forskelle i sammenhænge mellem African American befolkninger fra forskellige geografiske lokaliteter (UC vs. UNC), og disse forskelle potentielt kunne forklares ved miljømæssige forskelle mellem de to grupper. Eftersom kontrol af serum 25 (OH) D

3 niveauer har både genetiske og miljømæssige faktorer, vi hypotesen, at der er vigtige gen-miljø interaktioner, der tilsammen øger risikoen for CRC. I den foreliggende undersøgelse, havde vi ikke adgang til miljøforanstaltninger af D-vitamin til UC og spanske studiegrupper, heller ikke gjorde vi har serum 25 (OH) D

3 niveauer for nogen af ​​studiegrupper.

Alternativt sjældne varianter i

VDR

kan øge CRC risiko. I en sådan genetisk model, flere sjældne varianter med stærkere effekter (fx regioners 1,5) kunne øge individuelle risiko for CRC sådan, at tidligere og hyppigere coloskopisk screening ville blive anbefalet. Sjældne varianter er ikke godt vurderes ved hjælp af en tagSNP tilgang, og generelt større associationsstudier eller familie-baserede undersøgelser er at identificere foreninger sjældne varianter. Vi bemærker, at de to varianter i

VDR

med de mindste p-værdier i den foreliggende undersøgelse var relativt sjældne.

De styrker den aktuelle undersøgelse er en stor stikprøve, herunder AAere samt en omfattende tagSNP tilgang til at fange næsten alle almindelige variation i

VDR

gen. Desuden har vi brugt imputering at opnå genotyper for typebestemt SNPs, og derved øge dækningen af ​​

VDR

gen og de omkringliggende regioner på kromosom 12. Svagheder af denne undersøgelse omfatter mangel på foranstaltninger af serum vitamin D niveauer i alle fag; sådanne oplysninger ville potentielt afdække samspillet mellem genotype og miljø. Desuden havde vi ikke indeholde SNPs at tagge CDX2 polymorfi i den indledende tagSNP analyse, som har givet positive resultater i CRC i en tidligere undersøgelse [17]. Men vores imputering analyse omfattede regionen huser CDX2 polymorfi og viste ikke signifikante sammenhænge. Fremtidige undersøgelser bør omfatte sådanne miljødata, såsom D-vitamin indtag og serumniveauer at afgøre, om gen-miljø interaktioner indflydelse CRC. Derudover har der været rapporter om nye kandidatlande regioner forbundet med D-vitamin fra genom-dækkende associerings- og chip-sekventering undersøgelser, der skal testes for genetisk forening i CRC [58], [59].

I sammenfattende fandt vi ingen overbevisende evidens for sammenhænge mellem CRC og genetiske polymorfier i

VDR

. Selvom vi observerede en nominelt betydelig CRC association med en SNP, der er stærkt korreleret med

Apal

i AA’ere blev denne forening observeret i kun én af de to AA studiegrupper; Desuden blev foreninger ikke påvist mellem CRC og andre

VDR

tagSNPs i AA’ere. I kaukasiere blev foreninger ikke påvist mellem CRC og enten tidligere rapporteret

VDR

RFLP’er eller

VDR

tagSNPs. En mulig sammenhæng mellem D-vitamin og rs11574041 i AA CRC kræver yderligere undersøgelser.

Støtte Information

Figur S1.

Foreningen af ​​

VDR

tagSNPs i afrikanske amerikanere og kaukasere efter køn: (A) hunner og (B) mænd. Plot af -log

10 transformerede p-værdier beregnet for

VDR

tagSNPs og korrigeret for alder og etnisk blanding (for African American studiegruppen kun) versus nucleotidposition på kromosom 12. Pilen viser <