Abstrakt
Målsætning
Vi udførte en opdateret meta-analyse, ved hjælp af en omfattende strategi for en logistisk regression og en model-fri tilgang, for at vurdere mere præcist rolle rs4444235 variant nær knoglemorfogenetisk protein-4 (
BMP4
) gen i modtagelighed for kolorektal cancer (CRC).
Metoder
i alt 19 studier med 28770 tilfælde og 28234 kontroller blev medtaget. Metagen-system med logistisk regression blev anvendt til at vælge den mest plausible genetiske model for rs4444235. Generaliseret odds ratio (OR
G) metriske blev brugt til at give et samlet test af forholdet mellem rs4444235 og CRC risiko.
Resultater
Metagen analyse foreslog rs4444235 monteret bedst til en additiv model . Ved vurderingen af den additive model blev heterogenitet observeret (
P
= 0,059,
I
2
= 36,1), og samlet pr-allel ELLER var 1,08 (95% CI = 1,05 -1,11). Baseret på den model-fri tilgang, samlet ELLER
G var 1,09 (95% CI = 1,05-1,14) under en tilfældig-effekt model. Stratificerede analyser foreslog heterogenitet kunne være delvist forklares ved befolkningens etnicitet, studiedesign, kilder til kontrol, og prøve størrelse. Følsomhedsanalyse støttede yderligere robust stabilitet af de nuværende resultater, ved at vise lignende poolede estimater før og efter sekventiel fjernelse af hver undersøgelse.
Konklusioner
Denne meta-analyse giver et rimeligt skøn over den positive association mellem rs4444235 og CRC risiko og understreger yderligere vigtigheden af rs4444235 i CRC risiko forudsigelse
Henvisning:. Liu L, Su Q, Li L, Lin X, Gan Y, Chen S (2014) den fælles variant rs4444235 nærheden
BMP4
giver genetiske følsomhed over kolorektal cancer: en Opdateret Meta-analyse baseret på et omfattende statistisk strategi. PLoS ONE 9 (6): e100133. doi: 10,1371 /journal.pone.0100133
Redaktør: Xiaoping Miao, MOE Key Laboratory for Miljø og Sundhed, Institut for Folkesundhed, Tongji Medical College, Huazhong Universitet for Videnskab og Teknologi, Kina
modtaget: 25 januar 2014; Accepteret: 21. maj 2014 Udgivet 16. juni, 2014
Copyright: © 2014 Liu 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 Program for Guangdong Medical Research Foundation (bevilling nr B2012176, https://www.gdwst.gov.cn/lixiang/), Foundation for Distinguished unge talenter inden for videregående uddannelse i Guangdong (Grant No. 2012LYM_0082; http: //www.gdhed.edu.cn/main/index.html) og National Natural Science Foundation of China (Grant nr 81.302.493; https://isisn.nsfc.gov.cn/egrantweb/). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie 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
Tyktarmskræft er et stort sundhedsproblem i de udviklede lande, og bliver mere og mere udbredt i Asien og Afrika, med over 1,2 millioner nye tilfælde på verdensplan hvert år [1]. Som andre komplekse sygdomme, kolorektal cancer er en kompleks træk drevet af forskellige ætiologier involverer i flere miljømæssige og genetiske faktorer og deres samspil [2]. Twin og familiær-baserede undersøgelser har givet klare beviser for, at omkring 35% af alle CRC tilfælde har en genetisk komponent [2]. Af alle CRC sager, 5% kan forklares ved en kombination af nogle kimcellelinje mutationer med høj penetrans, mens de fleste “sporadiske” sager skyldes et stort antal almindelige varianter med individuelt små effekter [3]
for nylig har genom-dækkende forening undersøgelser (GWAS) impliceret flere fælles single nukleotid polymorfier (SNP) i nedarvet disposition til CRC [4], [5]. Den SNP rs4444235 på kromosom 14q22.2, kortlægning 9,4 kb opstrøms region af genet, der koder knoglemorfogenetisk protein 4 (
BMP4)
, blev først rapporteret af en meta-analyse af GWAS data at være forbundet med CRC risiko, med en kombineret OR på 1,11 (95% CI = 1,08-1,15,
P
= 8,1 × 10
-10) [6]. BMP4 er et vigtigt medlem af BMP-signalvejen, som involverer i CRC udvikling gennem regulering af colorektal stamcelledifferentiering [7]. Dette SNP er blevet foreslået til at fungere som en cis-regulator af
BMP4
og dermed tillægges CRC risiko [6]. Men følgende replikation undersøgelser givet inkonsistente resultater, delvist på grund af “vinderen forbandelse” i den oprindelige rapport [8], “Proteus fænomen” i replikation oplysninger [9], heterogen etnisk befolkning, og utilstrækkelig statistisk styrke, blandt andre spørgsmål.
Meta-analyse, ved at integrere offentliggjorte data, kan være et effektivt redskab til at afklare uoverensstemmelser på tværs af individuelle studier. To meta-analyser er blevet udført for at vurdere rs4444235 i CRC. Metaanalysen af Li et al. [10], herunder 19893 sager og 22106 kontroller, vurderede flere genetiske modeller for rs4444235, hvilket ville føre til flere sammenligninger eller fejlagtige tilstand specifikation uden priori biologiske beviser. Den anden meta-analyse af Theodoratou et al. [11], herunder færre prøver (18607 cases og 19576 kontrol), udnyttede en maksimal sandsynlighed estimator at dechifrere plausibel model for rs4444235. Men i denne metaanalyse, var der ingen undergruppe analyse foretaget. For at overvinde de ovennævnte mangler i de tidligere metaanalyser, integreret vi offentliggjorte data fra 28770 tilfælde og 28234 kontroller, og udførte en opdateret meta-analyse, ved hjælp af et omfattende statistisk strategi. Metoden af logistisk regression blev anvendt til at estimere den mest plausible genetiske model i metagen systemet [12]. Den generelle odds ratio, baseret på model-fri tilgang, blev anvendt til at tilvejebringe en global test af genetisk association [13]. Stratificerede analyser blev yderligere udført for at undersøge potentielle kilder til heterogenitet. Kernen Formålet med denne meta-analyse var at give en mere præcis og robust evaluering til rollen som rs4444235 polymorfi i genetisk modtagelighed kolorektal cancer.
Materialer og metoder
Søg Strategi og Identifikation af Relevante undersøgelser
blev udført Denne meta-analyse i henhold til de foretrukne Reporting Produkter til systematiske reviews og meta-analyser (PRISMA) erklæring (Tjekliste S1) [14]. Genetiske associationsstudier vedrørende rs4444235 og (CRC) risiko colorectal cancer blev ransaget i PubMed /MEDLINE og EMBASE databaser til 15 oktober 2013, skal ved hjælp af kombinationer af nøgleord: ( “BMP4” eller “rs4444235” eller “14q22.2” ) og ( “kolorektal cancer” eller “colorectal neoplasmor” eller “tyktarmskræft” eller “endetarmskræft”). De tilsvarende søgetermer blev også brugt til Wanfang DATA og CNKI databaser. Søgningen blev suppleret med gennemgang af referencelister for alle relevante studier og oversigtsartikler. Alle relevante rapporter identificerede blev inkluderet uden sprog begrænsning
kriterier Følgende inklusion være opfyldt:. (1) enten case-kontrol eller indlejrede undersøgelser case-kontrol; (2) klar definition af kolorektal kræfttilfælde; (3) studier, der evaluerer forholdet mellem rs4444235 og CRC risiko; (4) at give tilstrækkelige data til at re-beregne effekten målinger, der var, antal genotyper i tilfælde og kontroller. Forfatterne blev kontaktet via e-mail, når støtteberettigede artikler rapporterede utilstrækkelige data. Hvis de ikke var i stand til at give detaljerede oplysninger, blev disse artikler udelukket. Dyreforsøg, anmeldelser, konference abstracts, lederne og breve blev udelukket. Hvis mere end en etnisk befolkning var i en rapport, blev hver population behandles særskilt. Undersøgelser overlappende med andre undersøgelser bør udelukkes, og den ene med den mest afsluttet oplysninger var inkluderet. Den første undersøgelse om associering af rs4444235 af Houlston et al. blev udelukket [6], på grund af overlapper med den undersøgelse, som Tomlinson et al. [5]. Sidstnævnte blev valgt på grund af den større stikprøve
Data Extraction
Data blev udtrukket selvstændigt og i to eksemplarer af 2 korrekturlæsere (L. Liu Q. Su).. Følgende data blev udtrukket fra hver artikel i henhold til en fast protokol: den første forfatter, udgivelsesår, studiedesign, land, etnicitet, kilde til kontrol, antal sager og kontroller, gennemsnitsalder af sager, kønsfordelingen, site /type kolorektal cancer, genotype metode, mindre allel frekvens (MAF), og hyppigheden af genotyper i tilfælde og kontroller.
Statistisk analyse
Hardy-Weinberg ligevægt i kontrollerne blev re-analyseret ved hjælp af goodness- of-fit χ
2 test (
P
0,05). Den inverse varians metode blev anvendt til at estimere den poolede frekvens af risikoen allel (C-allel) i forskellige etniske befolkningsgrupper. Den genetiske effekt af rs4444235 i CRC modtagelighed blev vurderet ved hjælp af de metoder, der er beskrevet som nedenfor:
Metagen systemet har givet en generel ramme for at dechifrere den mest plausible genetiske model for rs4444235 der behandlede genotyperne som uafhængige variable i en logistisk regression under både faste og tilfældige effekter modeller [12]. Under fast effekt model, to parametre,
θ
2 og
θ
3 blev estimeret ved hjælp af logistisk regression: logit (
π
ij
) =
α
jeg
+
θ
2z
i2
+
θ
3z
i3
, hvor
α
jeg
var indikatoren for undersøgelsen-specifik fast effekt, OR
TC /TT = exp (
θ
2
), og OR
CC /TT = exp (
θ
3 fotos). For at tage højde for en additiv bestanddel af heterogenitet, blev en tilfældig-effekt logistisk regression udført ved hjælp af GLLAMM modul i STATA software via indførelse af en undersøgelse-specifik tilfældig koefficient: logit (
π
ij
) =
α
jeg
+ (
θ
2 + ν
i2
)
z
i2
+ (
θ
3 + ν
i3) z
i3
. Den mest plausible genetiske model blev bestemt ved anvendelse af følgende fremgangsmåde: hvis
θ
2
=
θ
3
= 0, ingen signifikant genetisk-forening blev foreslået; hvis
θ
2
= 0 og
θ
3
0 blev en recessiv genetisk model foreslået; hvis
θ
2
=
θ
3
0 blev en dominerende model foreslået; hvis
θ
3
θ
2
0 blev en co-dominant model foreslået; hvis 2
θ
2
=
θ
3 fotos, en additiv model var sandsynligt. I denne meta-analyse blev den genetiske model af rs4444235 bedst udstyret med et additiv model. Så per-allel eller af C-allelen (additive model) med tilsvarende 95% konfidensinterval (95% CI) blev estimeret i en logistisk regressionsmodel, ved at tildele snesevis af 0, 1, og 2 til AA, AC og CC genotyper, henholdsvis. Mellem-studie heterogenitet blev vurderet af Cochran s χ
2 baseret
Q
test og
I
2
metrisk. Hvis der ikke var nogen heterogenitet (dvs. hvis
Q
test var signifikant [
P
0,1] eller
I
2
var mindre end 25%) blev en fast effekt model, der anvendes til at samle estimatet; ellers blev en random-effekt anvendte model. At udforske kilderne til heterogenitet, blev stratificerede analyser udført, hvis det er muligt, i henhold til befolkningen etnicitet (asiater, europæisk, og afrikanere), kilder til kontrol (befolkningsbaserede og hospital-baseret), studie design (GWAS og replikation undersøgelse), og samlede stikprøvestørrelse (≤2000 og 2000)
Derudover generaliserede ELLER (OR
G), baseret på en genetisk model-fri tilgang, blev også indført i denne metaanalyse [13. ]. Den OR
G udnyttet den komplette genotype distributionen til at give et skøn over den samlede gen-sygdom forhold, eftersom mutational belastning blev behandlet som en gradueret eksponering. Heterogenitet blev også vurderet for OR
G metrisk og stratificeret analyse blev også udført.
Følsomhedsanalyse blev udført for at vurdere indflydelsen af enkelt undersøgelse på puljede skøn. Offentliggørelse skævhed blev testet af Egger regression test og Begg s tragt plot. Statistiske analyser blev udført i ORGGASMA, METAN og metagen moduler i STATA softwareversion 13.0. En
P
værdi 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant, bortset fra estimering af mellem-studie heterogenitet, hvor en betydelig grad af 0,10 blev anvendt
Resultater
Den. karakteristisk for inkluderede studier
Figur 1 viser et rutediagram af udvælgelsen studieprocessen. Den omfattende søgning gav 56 potentielt relevante referencer. 18 artikler blev bestemt til at være oprindeligt berettiget ved screening titler og abstracts. Efter yderligere detaljeret evaluering, 7 duplikeret artikler [6], [15], [16], [17], [18], [19], [20] og 3 artikler med utilstrækkelige data [20], [21], [ ,,,0],22], [23] blev udelukket. 1 artikel blev udelukket på grund af lille prøvestørrelse (92 tilfælde og 96 kontroller) [24]. 1 undersøgelse i artiklen af Tomlinson et al. blev udelukket på grund af afvigelse med Hardy-Weinberg ligevægt [5]. Endelig blev i alt 7 artikler med 19 studier af 28770 tilfælde og 28234 kontroller inkluderet i denne meta-analyse [5], [25], [26], [27], [28], [29], [30] . Kendetegnene for disse undersøgelser blev opsummeret i tabel 1. Blandt de inkluderede studier blev 15 studier udført i kaukasiere, 3 studier i asiater, og en undersøgelse i afrikanere.
Pooled Frekvens af Risiko Allele (C Allel) i kontrolbestemmelserne Ifølge Etnicitet
Betydelig heterogenitet blev set både i kaukasiere og asiater. og dermed random-effekt model blev anvendt (alle
P
0,0001,
I
2
= 82,21 og 92,40, henholdsvis). Den poolede hyppighed af C-allelen var 0,463 (95% CI = 0,452 til 0,474) hos kaukasiere, svarende til den i 0,477 (95% CI = 0,423-0,532) i asiater. Kun 1 Undersøgelsen blev gennemført i afrikanere, og hyppigheden af C-allelen var 0,334.
Samlet Meta-analyse af rs4444235 og endetarmskræft Risk
Tabel 2 sammenfatter resultaterne af den samlede meta- analyse. I metagen analyse poolede OR
TC /TT og OR
CC /TT var 1,08 (95% CI = 1,03-1,12) og 1,18 (95% CI = 1,12-1,25), henholdsvis, hvilket tyder på et tilsætningsstof model som den mest plausible genetiske model. Så tilsætningsstoffet model for rs4444235 blev vurderet ved hjælp af traditionel metode. I den additive model blev heterogenitet observeret (
P
= 0,059,
I
2
= 36,1), og dermed random-effekt model blev anvendt. Varianten var signifikant forbundet med øget CRC risiko, med en samlet pr-allel OR på 1,08 (95% CI = 1,05-1,11, figur 2). Baseret på den model-fri tilgang blev heterogenitet også set (
P
= 0,063,
I
2
= 35,6). Under random-effekt model, blev signifikant resultat også produceret for sammenslutningen af rs4444235 og CRC risiko, med en pooled OR
G på 1,09 (95% CI = 1,05-1,14).
Stratificering analyse af rs4444235 og endetarmskræft Risk
Når udført stratificeret analyse af befolkningens etnicitet, i kaukasisk undergruppe af 15 studier blev heterogenitet fjernet, og den betydelige forening af rs4444235 stadig eksisterede for både additiv model og OR
G vurdering (tabel 2). Men i asiater af 3 studier, var der signifikant heterogenitet (
P
= 0,040 og 0,041 for additive model og OR
G, henholdsvis), og ingen signifikant sammenhæng blev fundet.
Ifølge kilderne til kontrol, i befolkningen-baserede undergruppe af 13 undersøgelser, analyse af tilsætningsstoffet model og OR
G begge viste signifikant sammenslutning af rs4444235 med CRC uden tegn på heterogenitet, mens på hospitalet-baserede undergruppe af 8 undersøgelser blev signifikant heterogenitet observeret, og ingen signifikant sammenhæng blev rapporteret.
med hensyn til at studere design, der var 6 GWAS og 13 replikering undersøgelser. Ved vurderingen af additive model og OR
G metrisk, viste begge undergrupper den positive genetiske samarbejde med CRC risiko, uden tegn på heterogenitet. Interessant, de samlede skøn i GWAS (per-allel eller = 1,12, eller
G = 1,14) var lidt større end dem i undergruppen af replikation undersøgelser (per-allel eller = 1,06, OR
G = 1,07 )
den stratificerede analyse blev også udført i henhold til den samlede stikprøvestørrelse (antal begge tilfælde og kontroller), i 2 undergrupper: den store stikprøvestørrelse undergruppe (total stikprøvestørrelse 2000) med 22064 tilfælde og 20876. kontroller og den lille eller moderat størrelse undergruppe (total stikprøvestørrelse ≤2000) med 6706 tilfælde og 7358 kontroller. For både additive model og OR
G-analyser, heterogenitet blev fjernet i undergruppen med stor stikprøvestørrelse, mens der i den lille eller moderat størrelse undergruppe, heterogenitet stadig eksisterede. Begge undergrupper viste signifikant sammenhæng mellem den rs4444235 og CRC risiko.
Følsomhedsanalyse og publikation Bias Assessment
Siden mellem-studie heterogenitet blev observeret i denne metaanalyse, vi yderligere udførte følsomhedsanalyse under random-effekt model. For den additive model, følsomhedsanalysen, ved sekventielt udelade hver undersøgelse, rapporterede en række poolet ELLER med 95% CI på over 1,00, og de samlede yderste periferi var ens før og efter udelade hver undersøgelse (tabel 3). Lignende resultater blev foreslået for OR
G-analyse, at ingen enkelt undersøgelse væsentligt ændret den poolede OR
G. I Begg s og Egger tests, var der ingen tegn på offentliggørelse bias for både additiv model og OR
G (alle
P
værdier for Begg-og Egger tests 0,05).
diskussion
i øjeblikket er de traditionelle metaanalyser af genetiske associationsstudier normalt udføres af kollapser genotyper i to kategorier under forudsætning af forskellige genetiske modeller. Men disse forskellige modeller er, ikke er uafhængige, og a priori biologisk begrundelse for valget af en bestemt model er sjældent tilgængelige [31]. Derudover er fortolkning af disse resultater kompliceret eftersom et sæt af forskellige estimater og signifikanstests sædvanligvis leveres. I denne aktuelle meta-analyse af rs4444235 og kolorektal cancer risiko, vi udnyttet en omfattende strategi, herunder metagen analyse baseret på logistisk regression og OR
G metrisk baseret på model-fri tilgang [12], [13], for at overvinde ulemperne i traditionel metaanalyse af fejlagtige model specifikation og flere modelforsøg med en oppustet type i fejlrate, og gøre fortolkningen af de nuværende resultater nemmere.
i denne meta-analyse af 19 case-control studier af 28770 tilfælde og 28234 kontroller, den metagen analyse viste, at rs4444235 monteret bedst til en additiv model. Kendskab til de bedst passer model for rs4444235 kan være vigtige i at optimere brugen af denne SNP i kolorektal cancer (CRC) risiko forudsigelse. Vurdering af additive model viste, at CRC risiko blev forøget med 8% pr ekstra C-allel. Baseret på model-fri tilgang, viste den generaliserede ELLER (OR
G) analyse, CRC sager med højere mutations belastning end raske personer har 9% højere risiko for CRC modtagelighed. Følsomhedsanalyse yderligere understøttet af de nuværende resultater, ved at vise lignende yderste periferi før og efter sekventielt udelade enkelt undersøgelse. Den positive association af rs4444235 med CRC risiko identificeres ved denne meta-analyse var også overensstemmende med resultaterne af tidligere metaanalyser [10], [11].
rs4444235 er 9,4 kb fra transkriptionsstartsitet af
BMP4
. BMP-signalering har vital funktion i vedligeholdelse af Wnt signalering til at inhibere differentiering af stamceller nær kolorektale crypt baser [7]. Øget ekspression af BMP pathway medlemmer ville begrænse den Wnt signalering, derefter aktivere β-catenin og løfte celler modtagelighed for tumor-forårsager mutationer, og i sidste ende fremme kolorektal carcinogenese [7]. Interessant, i en nylig undersøgelse, luciferase reporter assay foreslog element, til hvilket rs4444235 kort fungerer som en allelspecifik transkriptionel enhancer [23]. I CRC cellelinjer allel-specifik ekspression analyse viste en signifikant sammenhæng med øget
BMP4
udtryk med C-allelen [23]. Disse data har kraftigt støttet den funktionelle rolle af rs4444235 i CRC udvikling gennem cis-virkende regulerende indflydelse på
BMP4
udtryk.
Heterogenitet er et omfattende og vanskeligt problem i meta-analyse af genetiske forening undersøgelser. Ikke overraskende, eksisterede heterogenitet i denne metaanalyse, og dermed resultaterne skal tolkes med forsigtighed. Ikke desto mindre, i stratificeret analyse af etnicitet, blev heterogenitet fjernet i kaukasiere og signifikant sammenhæng af rs4444235 bevares. Ifølge studere design, både i GWAS og replikation studier, heterogenitet reelt faldet, og foreningen blev også eksisterede. Interessant, undergruppen af GWAS gav større poolede yderste periferi end i replikation data, der angiver “vinderen forbandelse” eksisterede for rs4444235 i GWAS. I forbindelse at prøve størrelse, kun i undergruppen med stor stikprøvestørrelse heterogenitet blev fjernet, men begge undergrupper viste signifikant genetisk association. Når stratificeret efter kilder til kontrol, blev heterogenitet fjernet i befolkningen-baserede undergruppe. Disse resultater foreslog heterogenitet kunne være delvist forklares ved de forskellige naturer af befolkningens etnicitet, kontrol kilder, studie design, og stikprøvestørrelse tværs af de enkelte studier. Desuden ingen enkelt studie havde betydelig indflydelse på de overordnede skøn følsomhedsanalyse, og ingen publikationsbias blev observeret i denne metaanalyse, hvilket tyder på robust stabilitet af de nuværende resultater.
På trods af styrken af denne undersøgelse at udnytte et omfattende statistisk strategi, nogle begrænsninger fortjener alvorlig overvejelse. I stratificeret analyse af etnicitet, blev størstedelen af undersøgelser gennemført i kaukasiere, kun 3 studier og 1 studie vurderet rs4444235 i asiater og afrikanere hhv. Ingen association blev set i asiater og afrikanere muligvis på grund af lille prøvestørrelse og utilstrækkelig effekt. Forholdet mellem rs4444235 og CRC risiko fortjener flere undersøgelser i forskellige befolkningsgrupper. Kun én polymorfi blev vurderet i denne metaanalyse, og dette meta-analyse gav ikke et samlet overblik over de genetiske varianter af
BMP4
i CRC modtagelighed. Derudover har gen-miljø interaktioner spille større rolle i kolorektal carcinogenese i forhold til genetiske faktorer [32]. Men kun én undersøgelse hidtil Hutter et al. har udforsket samspillet mellem rs4444235 og miljømæssige faktorer [33], og dermed interaktionen kunne ikke vurderes i denne meta-analyse.
Som konklusion, denne opdaterede metaanalyse, udnytte en omfattende strategi, støtter yderligere den betydelige rolle rs4444235 i genetisk modtagelighed for kolorektal cancer. Yderligere funktionelle polymorfi-baserede studier i hele
BMP4
gen er berettiget til at bekræfte og udvide de nuværende resultater i forskellige etniske befolkningsgrupper.
Støtte oplysninger
Tjekliste S1.
Tjekliste over Preferred Rapportering Produkter til systematiske reviews og metaanalyser erklæring
doi:. 10,1371 /journal.pone.0100133.s001
(DOC)
Leave a Reply
Du skal være logget ind for at skrive en kommentar.