PLoS ONE: genetiske variationer påvirker Serum carcinoembryonisk antigen Niveauer og status regionale lymfeknuder hos patienter med sporadisk kolorektal cancer fra det sydlige Kina

Abstrakt

Baggrund

Serum carcinoembryonisk antigen (SCEA) niveau kan være en indikator for sygdom. Faktisk et forhøjet SCEA niveau er en prognostisk faktor i kolorektal cancer (CRC) patienter. Men de genetiske determinanter for SCEA niveau i sund og CRC befolkning er fortsat uklart. Således undersøgte vi de genetiske markører associeret med forhøjet serum SCEA niveau i disse to populationer og dets kliniske implikationer.

Metoder og Resultater

Genom-sammenslutning undersøgelse (GWAS) blev gennemført i et kohortestudie med 4.346 raske voksne mænd under anvendelse af Illumina Omni 1 M chip. Kandidat SNPs forbundet med forhøjede SCEA niveauer blev valideret i 194 CRC patienter på ABI Taqman platform. Otte kandidat SNPs blev valideret i CRC patienter. Den rs1047781 (chr19- FUT2) (A /T) var forbundet med forhøjede SCEA niveauer, og rs8176746 (chr9- ABO) var forbundet med den regionale lymfe metastaser i CRC patienter. Den præoperative SCEA niveau var en risikofaktor for tumor tilbagefald i 5 år efter operation (OR = 1,427, 95% CI: 1.005~1.843, P = 0,006). Det var også en af ​​de risikofaktorer for regional lymfeknude metastaser (OR = 2,266, 95% CI: 1.196~4.293, P = 0,012). Den SCEA niveau i rs1047781-T luftfartsselskaber var højere end i A-luftfartsselskaber i CRC patienter uden lymfeknude metastaser (P = 0,006). Den regionale lymfeknude metastaser hos patienter med homozygot AA i rs8176746 var mere almindelig end i heterozygote AG luftfartsselskaber (P = 0,022). Desuden rs1047781-AT og TT CRC patienter udviste en værre sygdomsfri overlevelse end AA genotype luftfartsselskaber (P = 0,023).

Konklusioner

Vi fandt kandidatlande SNPs forbundet med forhøjede SCEA niveauer i både raske mænd og CRC befolkning. Rs1047781 (chr19- FUT2) kan være den modtagelige locus for gentagelse af CRC i en population fra det sydlige Kina

Henvisning:. Liang Y, Tang W, Huang T, Gao Y, Tan A, Yang X, et al . (2014) genetiske variationer påvirker Serum carcinoembryonisk antigen Niveauer og status regionale lymfeknuder hos patienter med sporadisk kolorektal cancer fra det sydlige Kina. PLoS ONE 9 (6): e97923. doi: 10,1371 /journal.pone.0097923

Redaktør: Jian-Xin Gao, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Kina

Modtaget: 20. november 2013; Accepteret: April 27, 2014; Udgivet: 18 juni 2014

Copyright: © 2014 Liang 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 finansieret af det generelle program for National Natural Science Foundation of China (30945204, 81072321, 81272853, 81360378, 81360099, 81370857, 30760243, 30460143 og 30560133), Undervisningsministeriet, Kina (Program for New Century Fremragende Talenter i University, NCET2009) , Key Program og University Talents Highland Innovation Team of Guangxi (2012012D003, GJR201147-09), formand Videnskab og Teknologi fonden og Tackle Program Guangxi (1116-1103, GKG1298003-07-01), Guangxi Natural Science Foundation (2011 GXNSFB018100, 2012GXNSFAA053152 , 2013GXNSFFA 019.002), Guangxi Nature Sciences Grant (GuiKeGong 1104003A-7), Guangxi Provincial Department of Finance og Uddannelse (2009GJCJ150) og Guangxi sundhedsministerium Medicin Grant (Z201018). Denne forskning blev delvist understøttet af russiske Science Mega-tilskud no.11.G34.31.0068; SJ O’Brien Principal Investigator, Ingen finansiering krop havde nogen indflydelse eller input til undersøgelsen design, dataindsamling, analyse, data fortolkning eller skrivning af rapporten

Konkurrerende interesser:. Forfatterne har erklæret, at der ikke konkurrerer eksisterer interesser.

Introduktion

Kolorektal cancer (CRC) er den fjerde mest almindelige kræftform hos mænd og den tredje mest almindelige hos kvinder over hele verden. Den tegner sig for en anslået 1,2 millioner nye kræfttilfælde og over 630.000 kræftdødsfald om året [1]. Forekomst og dødelighed af CRC steg hurtigt i Kina siden 1990’erne [2]. Sporadisk CRC er den mest almindelige, der forekommer i fravær af familiens historie, generelt påvirker ældre befolkning, og sædvanligvis som en isoleret colon eller rektal læsion. Kurativ operation er den vigtigste fremgangsmåde til behandling. Men 5-års overlevelse efter resektion blot 60,8% i Kina. Ca. 50% af disse patienter vil undergå tumor tilbagefald og dø [3]. Prognosen var påvirket af faktorer som rygning, alder, køn og race, varighed af symptomer, tilstedeværelse af tarmobstruktion, tumor placering, blodtransfusion og kvaliteten af ​​kirurgisk indgreb [4].

carcinoembryonisk antigen ( CEA) niveau kan være forhøjet i serum hos personer med ikke-neoplastiske sygdomme, maligne tumorer eller cancere. en forhøjet CEA-niveau er således en selvstændig prognostisk faktor i CRC patienter uanset Duke etape og histologisk kvalitet [5]. I den raske befolkning, kan serum CEA-niveauer påvirkes af miljømæssige og genetiske faktorer som alder, rygning, narkotika, sygdom, køn og race [6] – [8]. Men hos patienter med CRC, yderligere mekanismer der bestemmer serum CEA niveau er fortsat uklare.

Genome mutationer associeret med forhøjede CEA-niveau i CRC er til stede i selve svulsten, så sådanne mutationer kunne ikke blive serveret som en genetisk markør for CEA-niveau til diagnostiske formål [9]. Derfor blev denne undersøgelse i to faser: i første fase, var en genom-dækkende forening undersøgelse for at identificere de loci forbundet med serum niveau af CEA hos raske kinesiske mænd fra en kohorte, der deltog i Fangchenggang Area mandlige sundhed og undersøgelsesmetoder Survey (FAMHES) (denne del er blevet lagt sammen med andre kohorter og dels offentliggøres andetsteds [10], [11]). Ved fase to, sammenhængen mellem kandidat SNPs fundet fra fase et GWAS og præoperativ CEA niveauer og prognose af patienter med CRC blev analyseret. Baseret på dette design, vi har forsøgt at udforske i denne undersøgelse sammenhængen mellem polymorfier og prognosen for CRC efter radikal operation på grund af modtagelige loci forbundet med forhøjet SCEA niveau.

Metoder

Første fase undersøgelse

Et genom-dækkende sammenslutning undersøgelse blev udført for at identificere de loci forbundet med serumniveauet af CEA i raske kinesiske mænd fra FAMHES kohorte (eksperimentet og resultater blev beskrevet i Text S1, tabel S1, S2, S3 og figur S1).

fase to studie

patienter med sporadisk kolorektal cancer.

Et hundrede og halvfems-fire kolorektal karcinom patienter, der opfyldte kriterierne for optagelse blev rekrutteret fra patienter, der gennemgår helbredende resektion mellem marts 2008 og februar 2012 på Institut for Anal og kolorektal operation, 1

st Tilknyttede Hospital i Guangxi Medical University. Alle tumorer i studiet var adenocarcinom, og de patologiske diagnoser blev bekræftet uafhængigt af to sagkyndige gastrointestinale patologer. Alle patienter var fraværende af symptomer såsom alvorlig blødning, tarmobstruktion eller infektion. Ingen af ​​dem havde nogen præoperativ radio-kemoterapi. Alle patienter blev behandlet med postoperativ kemoterapi protokol baseret på NCCN Clinic Practice Guideline i Oncology. Skriftligt informeret samtykke var påkrævet fra alle patienter. De blev fulgt op til 51 måneder, og ved udgangen var der 57 patienter med tumortilbagevenden (median overlevelse: 48 måneder; range: 7~62 måneder). Denne undersøgelse blev godkendt af den etiske komité i Guangxi Medical University. Baseline karakteristika for deltagere blev opsummeret i tabel S4.

Genotypning af kandidat SNPs i CRC patienter.

Ni kandidat SNPs fra de 25 SNPs, der nåede genom-dækkende betydning blev udvalgt til genotypning i CRC patienter : rs8176746 (chr9- ABO), rs1047781 (CHR19-FUT2), rs3760775 (CHR19-FUT6), rs441810 (chr21-FAM3B), rs12608544 (CHR19-DBP), rs3786749 (chr19- SULT2B1), rs2071699 (chr19- FUT1), rs507666 (chr9- ABO) og rs687289 (chr9- ABO).

DNA blev ekstraheret fra tyktarmen slimhinder ved hjælp af en DNA Extraction Kit (Tiangen, Kina). PCR platform (STEPONE PLUS ∧TM, Applied Biosystem. Foster City, CA) blev anvendt til at udføre allel s genotypebestemmelse. Automatisk SNP genotypning blev kørt af StepOne Plus ∧TM version 2.2-systemet (Applied Biosystem Foster City, CA).; de kvalitetskontrol anvendte kriterier var den samme som i GWAS. Detaljerne for forsøg er beskrevet i tekst S1 og Table5.

kemoterapi.

Ifølge risikoen for post-operation tilbagefald, nogle patienter på stadium IIand alle fase III-patienter fik mindst én cyklus af Oxalipatin, fluorouracil, og Leucovorin (FOLFOX regiment) som adjuverende behandling i vores undersøgelse. Patienter med alderen ≥ 70 år har ikke modtaget adjuverende behandling. Bivirkninger blev vurderet ved hjælp af Common Toxicity Criteria af National Cancer Institute version 2.0. Kemoterapi blev standset, da der var hjerte- eller neurocerebellar bivirkninger eller grad 3 eller 4 allergisk reaktion.

Opfølgning.

Patienter i vores undersøgelse blev vurderet hvert halve år efter operation. Den tilbagefald blev fastsat på grundlag af fysisk undersøgelse, bryst radiografi, abdominal ultralyd eller computertomografi, koloskopi, CEA niveau afsløring, og om nødvendigt, cytologisk analyse eller biopsi. Datoen for analysen var 20 jun 2013 cut-off; varighed af opfølgning blev defineret som det antal måneder fra aktiv til skæringsdatoen. Det sygdomsfri overlevelse blev målt fra tidspunktet for operationen til en gentagelse af tumor.

statistiske analyser.

ikke-parametriske test blev anvendt i univariat analyse. Multivariable modeller blev konstrueret ved logistisk regressionsanalyse. Kaplan-Meier estimatorer for opgørelsen overlevelse funktion; af log-rank testen blev anvendt til at bestemme overlevelsestiden forskelle blandt de enkelte grupper. Den SPSS v.17.0 program blev anvendt til analyse og en P-værdi. 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant

Resultater

Faktorer, der påvirker SCEA niveauer i sund befolkning

Generelt lineær regressionsmodel, Age (Beta = 0,003, P 0,0001), samlede mængde cigaretter (Beta = 0,004, P 0,001) og BMI (Beta = -0,005, P = 0,006) var signifikant associeret med CEA niveau (tabel 1) . R

2 i denne model var 0,07 (F = 51,834, ANOVA).

Genotypning i CRC patienter

De kandidat SNPs, der anvendes til genotype for 194 CRC patienter med adenocarcinom og genotypebestemmelse resultater blev anført i tabel S6.

Risikofaktorer for forhøjede CEA niveauer i CRC patienter

de univariate analyser viste, at den præoperative CEA-niveau var signifikant forskellig ved status af regionale lymfeknuder og fjernere orgel metastaser (positive vs negative: 5,36 vs. 3,41 ng /ml; P = 0,011; 11,87 vs. 3,60 ng /ml; P = 0,033 henholdsvis.). Den præoperative CEA-niveau var heller ikke forbundet med faktorer som alder, køn, rygning, alkoholindtagelse, tumorstørrelse og celledifferentiering (tabel 2).

Hos patienter uden regionale lymfeknuder metastase, undergrupper med rs1047781 (chr19- FUT2) aT og TT allel havde en betydeligt højere CEA niveau end AA luftfartsselskaber (AA: 1,73 ng /ml, aT: 3.49 ng /ml og TT: 4.11 ng /ml; P = 0,006). Men forskellen var ikke signifikant i CRC patienter med lymfeknude eller fjernt organ metastase (AA vs AT: P = 0,686, AA vs TT: P = 0,202, AT vs TT: P = 0,139, henholdsvis). J-T-test viste, at TT allele undergruppe havde en højere SCEA niveau, mens AA havde den laveste (P = 0,011). Andre kandidat SNP’er var ikke forbundet med CEA niveauer i CRC patienter (tabel 3). For rs1047781 (chr19- FUT2) blev allele genotype TT associeret med det højeste SCEA niveau, og forskellen i SCEA plan mellem allel T bærere og homozygot AA var signifikant forskellige (AA vs. AT: P = 0,008; AA vs. TT: P = 0,006; AT vs TT:. P = 0,787; henholdsvis) (tabel 4)

Risikofaktorer for tumor metastaser i CRC patienter

Den sats af regional lymfeknude (RLN) metastaser i allel undergruppen aT var den højeste i de tre undergrupper af rs1047781 (AA: 12,8%, aT: 19,6%, TT: 9,0%; AA vs aT: P = 0,961, AA vs. TT: P = 0,046, AT vs TT: P 0,001; henholdsvis). Hastighederne for fjernt organ metastase i de tre allele undergrupper af rs1047781 var ikke signifikant forskellige (AA vs. AT: P = 0,651; AA vs. TT: P = 0,607; AT vs. TT: P = 0,888, henholdsvis) (tabel 4 ). Hyppigheden af ​​RLN metastaser var signifikant forskellig i de allel undergrupper af rs8176746 (chr9-ABO) (P = 0,022).

Risikofaktorer for sygdomsfri overlevelse i CRC patienter

Logistisk regressionsanalyse afslørede, at alder, præoperativ CEA niveau og T etape (tumor invasion) var risikofaktorer for regionale lymfeknuder metastaser (tabel 5). Den præoperative CEA-niveau var også risikofaktor for tumor tilbagefald i 5 år efter radikal operation (tabel 6). Sandsynligheden for overlevelse var højere i den gruppe af regionale lymfeknuder negative end dem positive for metastase, og var lavere i gruppen med en præoperativ CEA niveau på ≥5 ng /ml end dem med 5 ng /ml. Forskellene var statistisk signifikante (figur 1, 2). SNPs forbundet med CEA-niveau og regionalt lymfe metastase, rs1047781 (chr19- FUT2) og rs8176746 (chr9- ABO), var ikke de uafhængige bidragydere til sygdomsfri overlevelse (figur 3, 4). Vi brugte en kombination af SNP’er (rs1047781 og rs8176746) som genetisk markør i overlevelse analyse og de sygdomsfrie tider var signifikant forskellig mellem rs1047781-AA og rs1047781 (AT + TT) genotype luftfartsselskaber blandt rs8176746 (AA + AG) bærere (P = 0,023) (figur 5). Imidlertid blev forskellen ikke bestemt blandt de rs8176746-GG luftfartsselskaber

tumor-fri tid var forskellig mellem CRC patienter med og uden lymfekirtelmetastaser (

s

0,001)..

tumor-fri tid var forskellig mellem CRC patienter med præoperativ CEA niveauer 5 og ≥5 ng /ml (

s

= 0,001)

.

med rs1047781 (chr-19 FUT2), den sygdomsfri tid CRC patienter grupperet efter allele genotyper (AA, aT og TT) var ikke signifikant forskellig (

s

= 0,066).

med rs8176746 (chr-9 ABO), den sygdomsfri tid CRC patienter grupperet efter allele genotyper (AA og AG) var ikke signifikant forskellig (

s

= 0,366). Individer med genotype GG blev udelukket (n = 2).

Forsøgspersonerne blev inddelt i 2 grupper ved genetisk maker (rs1047781 + rs8176746). Gruppe 1 blev rs1047781 (AA) + rs8176746 (AA + AG) og gruppe 2 var rs1047781 (AT + TT) + rs8176746 (AA + AG). Sygdommen-fri tid for undergrupper var signifikant forskellige (

p

= 0,023). Vejviser

ABO genotyper og serum CEA niveauer

distribution af CEA niveauer ved ABO blod allel type var signifikant forskellig hos raske mennesker (BB BO AB OO AO AA, P = 1.47E-26). Selv om det ikke er statistisk signifikant (P = 0,458), vi fandt også en lignende tendens i CRC patienter (B A). (Figur 6, 7)

CEA niveauer af mandlige FAMHES emner grupperet efter ABO grupper genotyper var signifikant forskellige (p = 1.47E-26).

De serum CEA niveauer af patienter med CRC grupperet efter blod gruppe allele genotyper var repræsenteret ved median og der var ikke signifikant forskellige (χ

2 = 3,63, p = 0,458). Geneotype AO var fraværende; A1 og A2 blev inkluderet i en allel type. Den ABO blodtype bestemmes før operationen.

Diskussion

Faktorer, der påvirker Serum CEA niveauer i den raske befolkning

Til støtte for en tidligere rapport om raske frivillige i USA, fandt vi, at cigaret-rygning er forbundet med CEA niveauer [12]. Desuden når rygning status yderligere kvantificeret ved mængden af ​​cigaretter (pakke per år), en tendens i sammenhængen mellem rygning sortering og CEA niveauer var statistisk signifikant. Langvarig udsættelse for kræftfremkaldende stoffer fra cigaret-rygning bidrager til en række forskellige maligniteter, såsom ikke-små celle lungecancer, pancreascancer og oral cancer [13], [14]. Desuden har nogle undersøgelser rapporteret, at en forhøjet CEA associeret i sådanne maligniteter [15] – [17]. Derfor kan det forhøjede CEA-niveau afspejler den risiko for tumor.

Det er blevet rapporteret, at CEA niveauerne stiger med alderen i Frankrig og hollandske befolkninger [18], [19]. Men tendensen til højere CEA niveauer i ældre ikke nødvendigt korrelat med en højere risiko for ikke-neoplastiske sygdomme eller kræft [20]. Vores fund af sammenhængen mellem forhøjet CEA-niveau og aldring i mænd fra Fangchenggang området støtter den opfattelse, at alder er en selvstændig faktor, der påvirker CEA-niveau på trods af forskellen i befolkning og areal. Interessant nok i mandlige rygere, blev bidrag alder til CEA niveauer dæmpes.

Vi fandt i denne undersøgelse en negativ sammenhæng mellem BMI og CEA niveau i de raske mandlige kinesisk. Det er derfor nødvendigt at overveje BMI, når der udføres GWAS i denne population. Tilsvarende Park JS et al. rapporterede, at øget BMI er forbundet med lavere CEA koncentrationer i CRC patienter [21]. Epidemiologiske undersøgelser har også fundet en sammenhæng mellem fedme og kolorektal cancer [22].

In vitro

undersøgelser har afsløret, at fedtcellerne kunne fremme væksten af ​​flere tyktarmskræft cellelinjer [23]. Det er derfor blevet antaget, at selv om CEA produceres af epitelceller, kan fedtvæv påvirke sekretionen af ​​CEA i andre væv

via Salg forskellige cytokiner og adipocytokines.

HBV-infektion er forbundet med risikoen for hepatocellulært carcinom [24]. Der er imidlertid ingen direkte tegn på forbindelse mellem HBV-infektion og fordøjelsesforstyrrelser maligniteter såsom bugspytkirtelkræft og gastrointestinal cancer [25]. I denne undersøgelse viste statistisk analyse, at der ikke var nogen signifikant forskel i serum CEA niveauer mellem grupper, der er positiv eller negativ for HBsAg. Derfor har vi ikke udelukke de prøver positive for HBsAg fra GWAS analysen. Et forøget niveau af CEA er blevet fundet i patienter med alkoholiske leversygdomme eller patienter med lidelser i luftvejene og /eller mavetarmkanalen [26] – [28]. Men sammenhængen mellem alkohol-drikke og CEA niveauer var ikke afgørende i denne undersøgelse. Derfor alkohol-drikke er ikke en begrundelse faktor i GWAS analysen. Det er blevet rapporteret, at serumniveauerne af CEA varierede mellem forskellige etniske-grupper [29]. For at udelukke etniske specifikke genetiske faktorer, vi begrænsede også antallet af Han deltagere i GWAS.

Af note, fandt vi, at alder, rygning og fedme at være de epidemiologi faktorer, der påvirker serum CEA niveauer. Ikke desto mindre magt livsstil eller miljømæssige faktorer i modellen var svag, fordi determinationskoefficienten blot var 0,070.

Genetisk variant forbundet med CEA niveau hos raske populationer

Der var 25 SNPs forbundet med CEA niveauer på genomet brede niveau baseret på analyse ved hjælp af multipel lineær regression model. De biologiske funktioner af disse SNPs blev anført i tabel S8 og gener involveret (bortset rs8111500) var

FUT1, FUT2, FUT3, FUT6, ABO, DBP, CA11, RPL18, SULT2B1

og

FAM83E.

generne

FUT1, FUT2, FUT3, FUT6, DBP, CA11, RPL18, FAM83E

ligger i områder 19p13.3 og 19q13, mens ABO ligger i 9q34.2.

FUT1, FUT2, FUT3, FUT6

ABO

er gener involveret i biosyntesen pathway af ABH og Lewis histo-blod gruppe antigener. De fem gener koder glycosyltransferaser der katalyserer den trinvise tilsætning af specifikke monosaccharid enhed i biosyntesen proces

Den stærkeste CEA niveau-associeret SNP blev rs1047781 ved 19q13, en missense ændring (A- . T, Ile- Phe) i

FUT2

gen, som koder for et fucosyltransferase katalyserer produktionen af ​​H-antigenet og bestemmer sekretion status ABO og Lewis histo-blodgruppeantigener. Det blev rapporteret, at T-allelen af ​​denne SNP repræsenterer en

de facto

inaktiveret mutant af

FUT2

enzym og blev kausalt forbundet med den ikke-udskiller fænotype i en japansk befolkning [30]. Men de direkte eksperimentelle beviser, der støtter biologi sammenhæng mellem forskellige former for ABO, Lewis histo-blodtype-antigener og CEA niveauer er fraværende. Nogle undersøgelser har givet indirekte beviser, at A-antigen-delen kodes af ABO er til stede på CEA-molekyler [31], og at de bestemmende faktorer for A, B og H-antigener og af CEA har de samme glycoprotein bærermolekyler [32]. Det kan således spekuleret på, at de genetiske polymorfier af forskellige CEA antigen-syntese glycosyltransferaser kan modificere sukkergrupperne af CEA-molekyler, hvilket fører til varierende stabiliteter af CEA-molekyler i blodet, eller alternativt resulterer i forskellige afsløring satser af den givne CEA målemetoden .

Vi fandt otte SNPs placeret i

ABO

gen, der koder for et acetyl-galactosaminyltransfer- ase, der bestemmer de typer ABO blod. Baseret på data fra Seattle SNP’er (http:. //pga.mbt Washington.edu) samt Blood Group Antigen Mutation Database (. Www.ncbi nlm.nih.gov), et tilhørende undersøgelse viste, at rs507666 er et surrogat for type A1 histo-blodgruppe antigen, rs687289 er en markør for O-allelen, rs8176746 er en markør for B-allel og rs8176704 er en markør for A2-allelen [33]. Denne interessante fund kan understøtte sammenhængen mellem CEA niveauer og

ABO

gen i CRC patienter; dette resultat er vist i figur 6 og 7.

Desuden har ABO histo-blod gruppe type blevet forbundet med en række sygdomme kendetegnet ved forhøjet niveau af serum CEA, såsom Helicobacter pylori infektion, kræft i mave-tarmkanalen, brystcancer og pulmonal cancer [34], [35]. Den ABO blodtype gruppe udviser en høj SCEA kunne tyde en høj risiko for disse sygdomme i ABO luftfartsselskab befolkning [36], [37]. På grund af manglende kendskab til CEA molekylær syntese, er det svært at gøre yderligere bioinformatik analyse ud over at for

ABO

og

FUT

gener.

Formålet med vores fase et studie var at finde loci, der skal anvendes til at vælge kandidat-loci for SNP genotyping i CRC patienter. Vi udledes, at SNPs var forbundet med forhøjede SCEA niveauer i sund og CRC befolkning fra samme region. kandidat SNPs blev derfor fastlagt på grundlag af rang af genom-dækkende

P

-værdi og placering af gener er relevante for ABO blodtype. Rs8176746, rs376077, rs12608544, rs3786749, rs2071699, rs441810 og rs507666 blev efterfølgende inkluderet i genotypebestemmelse af CRC patienter.

Genetisk variation forbundet med serum CEA niveauer i CRC patienter

For at estimere heterogenitet, blev potentielle ikke-genetiske konfoundere påvirker CEA niveauer i sunde bestande analyseret i CRC patienter først og afslørede, at status for lymfeknude metastaser var en væsentlig bidragyder. Lagdeling analyse viste, at rs1047781 (chr19- FUT2) var den tilknyttede loci i CRC patienter. Dette antyder, at der kan være confounders foruden status lymfeknudemetastase. I overensstemmelse med resultaterne fra GWAS analyse i sund befolkning, den rs1047781 var en modtagelig locus for forhøjet CEA-niveau i CRC patienter. I sund befolkning, CEA niveau AA genotypen var det laveste og TT var den højeste (data er korrigeret for konfoundere). Tilsvarende genotype AA bærere havde de laveste CEA niveauer i CRC patienter uden tumormetastase. Allelen T (thymin) til A (adenin) i rs1047781 er en missense mutation. Den anden undersøgelse i FAMHES viste rs1047781 at være en locus forbundet med vitamin B12 niveauer i raske mennesker [38]. Dette blev dog ikke bestemt i CRC befolkning. Hidtil har der ikke været nogen overbevisende dokumentation om B12-vitamin og andre livsstilsfaktorer, der påvirker CRC tilbagefald og overlevelse [39]. En

in vitro

eksperiment viste, at CDX2 genet er forbundet med stigningen i SLE

x /a udtryk og undertrykkelse af FUT2 i tyktarmskræft celler under EGF /bFGF-induceret epithelial-mesenkymale overgang (EMT) [40]. EMT er en kritisk fænotypisk ændring i metastatiske cancerceller. Vi observerede, at AT og TT genotyper af rs1047781 (FUT2), og ikke AA-genotypen, er forbundet med højere serum CEA niveauer. Interessant, CRC patienter med T-allel udviste en forskellig prognose fra dem med AA genotype. Resultaterne antyder, at CDX2 kan være inaktiv i allel T bærere, hvilket resulterer i en forskel på ekspression mellem FUT2 og CEA. Den allel T luftfartsselskab kan være modtagelige for tumor metastase på det tidlige stadium af CRC og tumor tilbagefald i fremtiden. Det blev rapporteret, at β1, 3- Galactosyltransferase- nedreguleres i kolon adenokarcinomer og forårsager CEA udtrykke med fravær af type 1 kæde [41], men forholdet mellem FUT2 og CEA var stadig ukendt. Derfor er der behov for laboratorium beviser til at bevise, om denne polymorfi er biologisk funktionel [42].

Risikofaktorer for præoperativ CEA niveauer og tumor tilbagefald i CRC patienter

Den alder, rygning, alkoholindtagelse og fedme var confoundere for serum CEA niveauer i raske mennesker. Blandt CRC patienter, status for metastaser i de regionale lymfeknuder og fjernere organer var vigtigste confoundere af præoperativ CEA niveauer i vores undersøgelse. For at teste, om tumor størrelse er en confounder [43], i vores undersøgelse, blev sammenhængen mellem tumorstørrelse og pre CEA niveauer undersøgt endnu foreningen ikke var signifikant (se figur S2). BMI påvirkes af alderen over 20 år gamle, og det er ikke en uafhængig variation i vores analyse [44]. Litteratur rapporterede, at alder, overvægt, alkohol indtag og cigar rygning var uafhængige risikofaktorer for prognosen for CRC. Alder (især ≥75 år.) Er den vigtig risikofaktor for patienter med CRC uanset typen af ​​behandlingen og kvalitet af tumor fase [45].

For patienter, som gennemgik helbredende resektion, prognosen for ældre patienter (≥75 år.) var også værre end den yngre (25~75 år) [46]. Men vi fandt ikke denne forening i vores befolkning. Prospektive undersøgelser antydet, at cigaretrygning er forbundet med dødeligheden af ​​CRC [47]. Foreslået mekanisme af denne patogenese er gennem DNA skader forårsaget af kræftfremkaldende stoffer af cigar røg [48], [49]. Fedme og den ledsagende kroniske systemisk inflammation og metabolisk ændring er risikofaktorer for CRC [50]. Det blev rapporteret, at køn er også en potentiel faktor, der påvirker prognosen for CRC men kun i patienter på alder 40 år [51]. vi overvejet således, at det er inklusiv og ikke tage det som en confounder i relevant analyse.

Genetisk variant forbundet med tumor tilbagefald i CRC patienter

De forhøjelser af CEA niveauer i sunde og CRC befolkninger kunne antyde biologisk sammenhæng mellem syntese af ABH antigen og CEA. Skønt de præoperative CEA-niveauer blev forbundet med ABO allele genotyper og tumortilbagevenden, de sygdomsfrie tider med grupper med blodtyper A og O var ikke signifikant forskellige i overlevelse analyse (figur S3). Dette resultat foreslog også, at ABO blodtyper ikke var biomarkører for tumor tilbagefald forudsigelse.

Logistisk regression model viste, at den præoperative CEA niveau, alder og dybden af ​​tumor invasion var risikofaktorer påvirker RLN metastaser. , Den præoperative CEA-niveau var også en væsentlig faktor, der bidrager til risikoen for tumor tilbagefald i 5 år. Det er derfor interessant at undersøge sammenhængen mellem SCEA-relevant SNPs og lymfeknude metastaser. Som vist i tabel 3, rs1047781-TT bærere havde lavere CEA niveauer og færre RLN metastaser, der støtter tilknytningen mellem CEA niveauer og prognose. Da rs8176746 var forbundet med lymfeknudemetastaser blev kombinationen af ​​rs1047781 og rs8176746 som genetiske markører for sygdomsfri overlevelse anvendt til yderligere analyse. Som foreslået af figur 3, rs1047781 (AT + TT) luftfartsselskaber haft værre sygdomsfri overlevelse end AA luftfartsselskaber. Det er i overensstemmelse med de højere CEA niveauer blandt mutant typen rs1047781 luftfartsselskaber.

Selv om disse SNPs kan associere med tumor tilbagefald i CRC, den samlede overlevelse CRC patienter var ikke signifikant forskellig i 5 år, når grupperet efter rs1047781 eller rs8176746 (fig S4, S5). Dette antyder, at den samlede overlevelse CRC patienter var påvirket af andre faktorer, undtaget for tumor tilbagefald. Derfor er det værd at teste, om rs1047781 er en prognostisk markør for tumor tilbagefald blandt CRC patienter.

overekspression af

CEA

gen (og

CEACAM6

) er blevet fundet i en række epitelial maligniteter inklusive CRC [52], [53]. Dette kan forstyrre colonocyte differentiering og fremme kolon carcinogenese [54]. Højere præoperative SCEA niveauer blev forbundet med højere risiko for CRC tilbagefald efter operationer. Således den præoperative SCEA plan kan serveres som en selvstændig prognostisk faktor [55], [56], [57]. Mutationen i tumor cellens

CEA

gen (PELPK motiv, Pro-Glu-Leu-Pro-Lys) kan fremkalde høje CEA niveauer ved sin leverclearance; mutation i PELK motivet kunne ændre strukturel stabilitet og bindingsaffinitet til Kupffer celle receptor i leveren [58]. Desuden er denne binding resulterer i frigivelsen af ​​en række cytokiner, der har potentiale til at aktivere hepatisk sinusformet endotel [59] – [61]. Disse observationer indebærer, at CEA kunne være en formidler af hepatisk metastase, selv om direkte sammenhæng mellem CEA niveau og lymfeknude metastaser er fraværende.

En anden undersøgelse identificeret rs10318 (GREM1), rs6983267 (POU5F1P1, DQ515897, MYC) og rs4464148 (SMAD7) i forbindelse med klinikken resultat hos patienter med stadie II og fase III CRC behandlet med 5-FU-adjuverende kemoterapi [62]. GREM1, BMP-2 og SMAD7 er signalmolekyler i TGF-β-vejen. Overekspression af TGF-p signalering gener er blevet fundet i progressionen af ​​CRC [63]. Givet den komplekse proces CRC gentagelse og metastase, dette fund foreslås der andre genetiske risikofaktorer. Interessant nok blev det rapporteret, at CEA kunne interagere med TGF-β-receptor og inhiberer TGF-β signalering direkte; endda øge overlevelsen af ​​kolorektal cancer celler i lokal kolonisering i dyreforsøg [64].

Adjuverende behandling af CRC

I vores undersøgelse, nogle CRC patienter med stadie II og alle de patienter med stadie en. c. e.