文摘
本研究的目的是评估如果住宅氡接触可能会导致表皮生长因子受体突变或碱性不吸烟者的重组。
我们设计了一个多中心病例对照研究在radon-prone区域(西班牙加利西亚);只有肺癌病例纳入研究。我们获得住宅氡测量所有的参与者和临床信息。我们比较患者之间的住宅氡的中间值表皮生长因子受体突变或碱性重组与那些没有他们。
包括323名患者。平均年龄是70岁,19.5%为男性。42岁,15%的病人表皮生长因子受体- - -碱性分别为阳性。最常见的表皮生长因子受体改变是外显子19删除和21外显子(L858R)单点替换突变。碱性艾滋病患者年轻了十岁碱性消极的病人。住宅的氡水平高出两倍的患者外显子19删除患者相比21外显子(L858R)单点替换突变(216与118 Bq·米−3;p = 0.057)。在住宅的氡水平没有差异表皮生长因子受体突变状态。碱性艾滋病患者(n = 12)本质上有双重的住宅的氡水平相比碱性消极的病人(290与164 Bq·米−3分别)。
住宅氡可能作用在不吸烟者肺癌的分子签名,虽然更多的研究需要更大的样本量来支持这一假设。
文摘
住宅氡可能导致基因改变司机不吸烟者肺癌的基因http://ow.ly/1u4P302JdBs
介绍
肺癌是一个重要的公共卫生问题。烟草消费是主要的风险因素和五年存活率仅为13%,虽然在女性比男性略好1]。这种低存活率归因于∼57%的肺癌诊断在稍后的阶段(四期)2]。2012年,第一次,肺癌死亡率在女性癌症死亡的第一原因在发达国家3]。肺癌的流行病学有些未知的不吸烟者,但一些风险因素定义良好的,包括接触环境烟草烟雾(ETS)在某些职业或工作。氡暴露在住宅中扮演一个重要的角色在肺癌的成因,虽然这个角色的本质的完整描述缺乏,尽管最近出版的研究(4)及其分类作为第一个不吸烟者患肺癌的危险因素(5]。不同的荟萃分析和池的研究显示氡暴露与肺癌风险之间的剂量反应关系(6- - - - - -8]。
最近的证据表明,肺癌的分子剖面不同致癌物质接触史,这样不吸烟者肺癌出现通过不同于肺癌的生物通路ever-smokers [9,10]。一些司机突变/改变,包括改变表皮生长因子受体和碱性基因,最近发现主要发生在不吸烟者。这些观察了使用有针对性的治疗,对生存有影响(11,12]。有趣的是,这些突变大多出现在四期腺癌,这是符合已知的不吸烟者患肺癌的流行病学13]。
氡是一种气体,发生自然衰变产物的地壳中的铀;它往往积累在室内,主要在住所和工作场所。氡的最稳定的同位素,222年Rn,半衰期为3.8天,释放出高能阿尔法辐射时衰变成元素。因为这个半衰期,222年Rn本身产生小辐射的风险。然而,两个的衰变产物,钋218 (218年Po)和214年(214年Po),有一个很短的半衰期和释放α辐射衰变时其他产品(5]。阿尔法辐射释放出大量的能量在很短的线性跟踪。α粒子与细胞的交互,包括肺上皮细胞,是众所周知的可能诱发大规模的分子变化,主要是DNA双链断裂,易位和基因删除(14]。这种类型的损坏,被认为最终提高radon-associated肺癌的风险(5]。虽然角色氡创世纪的p53基因突变的肺癌已经表明,它并没有一直观察(15]。同样,的发生喀斯特点突变在radon-exposed矿工肺癌也被报道,虽然这一发现还没有得到证实(16]。
此外,一些不吸烟者与已知腺癌存在签名表皮生长因子受体突变和碱性易位。有一个缺乏流行病学调查的因素可能是负责生产这些分子改变。我们建议住宅氡有作用的起源这些变化的一个或两个子群的肺癌患者。只有一个研究可以在住宅氡和之间的关系表皮生长因子受体改变,研究人员观察到缺乏关联。然而,本研究只包括70名患者和执行在一个地区没有高氡浓度(17]。为了测试我们的假设,我们研究了在西班牙地区高但变量接触氡,那里的人口稳定,生活了一段时间在同一住宅(18]。
因此,我们试图找出如果有任何关联住宅氡接触和突变/改变表皮生长因子受体和碱性基因。
材料和方法
设计和设置
本研究案例系列组成的肺癌患者最初招募了多中心,医院,病例对照研究,包括九个西班牙医院。本研究的总体目标,称为LCRINS(从未吸烟者肺癌危险因素),是识别和描述不同的不吸烟者患肺癌的风险因素,特别强调住宅氡。病人招募始于2011年,并且还在继续。肺癌病例的前瞻性作为他们在参与医院被诊断。在这些医院,诊断肺癌胸腔科负责参加学习和识别肺癌患者从未吸过烟。初估计的样本量计算研究的250例,但这个数字增加是由于延长招聘期。加利西亚语的伦理委员会批准的研究协议(2010/295)和所有参与者签署了书面同意之前参加这项研究。
包含和排除标准
所有病例病理确诊肺癌的诊断。要包括在这项研究中,患者必须≥30岁之前没有年龄上限,没有癌症的历史。例招募了2011年1月至2015年4月。
被定义为一个never-smoker,参与者必须履行世界卫生组织(世卫组织)定义为不吸烟者。因此never-smoker是定义为:1)个体报告< 100支香烟熏在他/她的一生;或2)一个人没有> 1吸烟每天> 6个月在他/她的一生。吸烟状态被面试评估每个参与者和记录他们的回答一份调查问卷;如果是一个ever-smoker,他们被排除在研究。
从病理组织学类型记录和相同的完成表皮生长因子受体突变和碱性易位。表皮生长因子受体突变是首先确定系统研究医院2010年10月,和碱性易位首次决定在2011年1月。
信息检索
所有的参与者回答了一个标准化的问卷关于生活方式,特别强调肺癌的危险因素。面试是由临床医生参与这项研究,他以前训练避免采访者的偏见。每个参与者提供总共3毫升的血液被收集在一个EDTA容器的目的确定相关的基因多态性与肺癌易感基因。样本储存在−80°C到分析。问卷关注ETS,过去和现在的职业、饮食和执行diy活动,比如绘画、制模、家具汽车修补涂料和涂漆,已报告在不吸烟者增加肺癌的风险19]。
住宅氡测量
参与者使用了氡装置在家里至少3个月。的氡探测器是alpha-track类型(cr - 39;Radosys,布达佩斯,匈牙利),这是最可靠的氡设备之一。给出探测器在医院以书面说明如何使用它,包括如何正确位置图片在家里;3 - 4天之后考虑到探测器,参与者通过电话联系,以确保设备正确定位,遵循指令。曝光时间结束后,参与者被称为并提醒发送设备的密封信封给在医院。氡探测器在加利西亚读氡实验室(圣地亚哥德孔波斯特拉大学圣地亚哥德孔波斯特拉,西班牙)。期刊质量保证包括使用空格和双探测器的住处。实验室已经参与相互比对演习由坎塔布里亚大学的组织(桑坦德银行,西班牙)和西班牙的核安全委员会(马德里,西班牙)的结果(20.,21]。季节性调整被认为是对所有测量。
实验室分析
使用相同的程序在所有参与中心。
表皮生长因子受体基因突变筛查
筛查突变表皮生长因子受体外显子18、19、20和21进行CE-IVD cobas标记表皮生长因子受体突变检测组件(罗氏诊断,曼海姆,德国)根据制造商的协议。
荧光原位杂交(鱼)碱性
4-μm部分每个样本的收集使用幻灯片预处理(Dako丹麦A / S,斯特鲁普、丹麦)为每个测试,和干60°C 1 h。检测碱性重组与Vysis p23 2日进行碱性分解鱼类探测器工具包(美国雅培分子,艾伯特公园,IL)。
统计分析
我们最初进行了描述性的分析了双变量分析比较诊断的年龄表皮生长因子受体mutation-positive个人和做了同样的事情碱性translocation-positive个人。我们也比较住宅氡浓度表皮生长因子受体突变与不变异个体,和患者之间也没有碱性易位。我们也比较在每个氡浓度表皮生长因子受体使用平均浓度组间变异类型。为特定类型的表皮生长因子受体突变,我们只比较外显子19删除与21外显子(L858R)单点替换突变,因为这些都是最常见的突变。执行这些比较,我们使用中值测试,这是最合适的非参数检验评估如果平均氡浓度与不同表皮生长因子受体突变或碱性的地位。我们认为作为显著p < 0.05。所有与IBM SPSS统计分析对于Windows,版本22.0(美国、IBM公司,纽约Armonk)。
结果
没有人拒绝参加此项研究。只有两个病人在家里没有地方氡装置。氡的回报率设备也相当高,只有38氡探测器(总数的11.7%)因为各种原因没有返回。
研究招募了323名不吸烟者肺癌;80%是女性,平均年龄为70岁(四分位范围:61 - 78年)。主要组织学类型腺癌(78.3%),其次是鳞状细胞癌(9.3%);60.4%的病例在诊断四期。氡浓度中位数为182 Bq·m−3(四分位范围:103 - 333 Bq·m−3);44%的参与者与吸烟者生活> 20年。参与者生活30年的平均氡测量的住所(四分位范围:15 - 44岁)。详细描述所示的特征表1。
表2描述中观察到的突变表皮生长因子受体和碱性基因。表皮生长因子受体突变分析209年(总数的64.7%)的参与者碱性分析了80年(24.8%)的参与者。表皮生长因子受体在42%的突变分析,最常见的突变的外显子19删除(56.3%的突变),其次是21外显子(L858R)单点替换突变(39.1%)。剩下的突变频率非常低。碱性重新安排在15%的分析。患者的平均年龄表皮生长因子受体突变是67.5年与69年相比,对于那些没有突变表皮生长因子受体(p = 0.811)。平均年龄在诊断患者进行碱性67.5年是57岁,相比之下,对于那些没有碱性易位(p = 0.002)。
表3显示了氡浓度表皮生长因子受体和碱性变更状态。氡浓度的差异在那些肿瘤了表皮生长因子受体突变体与野生型相比是很小的(160 Bq·m−3对于那些有一个表皮生长因子受体突变相比,174 Bq·m−3当表皮生长因子受体没有突变)(图1一个)。由特定的氡浓度进行分析表皮生长因子受体突变,没有显著差异。当我们专门比较了两个最频繁的突变,外显子19删除与21外显子(L858R)单点替换突变,我们观察到近显著性差异(p = 0.057)。个体的外显子19删除了接近两倍高氡浓度在家中(216 Bq·m−3外显子19删除相比118 Bq·m−321外显子(L858R)单点替换突变)。住宅不变异的氡浓度表皮生长因子受体参与者和那些外显子19删除或外显子21 (L858R)单点替换突变所示图1 b和1 c,分别。当进行了类似的分析碱性易位,在个体间测量氡水平无显著差异碱性易位与ALK-negative病人。然而,参与者碱性易位在家中有一个更高的氡浓度比正常碱性(290与165 Bq·米−3分别)(图2)。
讨论
我们试图确定住宅氡可能与改变司机的不吸烟者肺癌的基因。我们没有观察到住宅氡水平和整体之间的关联模式表皮生长因子受体突变。然而,由于α辐射与大规模基因组改变有关,我们比较氡水平不吸烟者对已知分子改变。我们发现个体的肿瘤外显子19删除已经接近双重住宅氡水平高于21 (L858R)单点替换外显子突变的个体。住宅氡水平也更高的包庇一个病人的肿瘤碱性易位与那些没有这种易位。这个观察可能意味着α辐射(通过住宅氡)可能有一个角色在不吸烟者肺癌致癌作用。
的频率表皮生长因子受体突变样本观察到的不吸烟者42%到66.6%不吸烟者的子样品(n = 612)的西班牙研究Rosellet al。(11]。这种差异可能是由于这样的事实,Rosellet al。(11)包括高级nonsmall细胞肺癌和高百分比的腺癌。表皮生长因子受体突变是更频繁的在这种情况下(22),而我们包含了早期肺癌的大约20%。我们的突变速率表皮生长因子受体可能会更高,如果我们有R的类似的入选标准吗osellet al。(11]。的表皮生长因子受体突变率永远,不吸烟者在最大的出版组为11% (22]。有趣的是,5.6%的表皮生长因子受体突变在我们的研究中观察到在鳞状细胞癌和腺癌的剩余。最近报道的频率表皮生长因子受体突变不接近45%,这非常类似于我们的研究(23]。的模式表皮生长因子受体基因突变在我们的工作非常类似于R发现osellet al。(11]。外显子19删除由56.2%的变异的62.2%相比,我们的研究研究Rosellet al。(1121)和外显子(L858R)单点替换突变相比,我们的工作是39.1%到37.8%的研究Rosellet al。(11]
15%的碱性本研究检测患者重组。这个同意其他研究报告5 - 11%的碱性重组在不吸烟者23]。K的研究waket al。(12)观察到的频率为5.5%,虽然这包括ever-smokers只有24%的病人。其他研究报告重组频率的6.9%在美国,尽管ever-smokers接近40%的频率(24]。的积极碱性在有史以来最大的队列研究包括和不吸烟者(5%22]。
类似于其他报道,我们观察到患者表皮生长因子受体突变比没有突变患者(年龄相仿11]。为碱性易位,translocation-positive病人通常是诊断年龄,比不吸烟者早大约7 - 10年碱性易位(25]。在我们的例子中,碱性转移病人年轻10岁和数据具有统计上的显著差异。R在et al。(26)观察到一群中国女性相似的结果。
住宅的可能影响氡在司机基因突变/易位表皮生长因子受体和碱性非常让人着迷,并提供一个可信的新解释的不同生物学特性不吸烟者肺癌ever-smokers相比。唯一可用的研究发表的Tagaet al。(17)和Mezquitaet al。(27)在2012年和2015年,分别。Tagaet al。(17)观察住宅氡和之间没有联系表皮生长因子受体突变。然而,这项研究只包括70名患者和接触氡很低。只有27%的参与者氡浓度> 83 Bq·m−3而在目前的研究中75%的参与者氡浓度> 100 Bq·m−3。这个高氡接触提供了一个合理的解释以来对司机基因的改变影响高氡接触最明显的区别是研究Tagaet al。(17和现在的一个。米的研究ezquitaet al。(27)只包括31名患者从马德里(西班牙),一般低氡区域。他们观察到碱性重组与水平高于行动有关世卫组织建议的水平。
突变的基因编码酪氨酸激酶受体经常在肺腺癌,但很少在鳞状细胞癌(13]。各种研究已经观察到肺癌的分子特征的类型是不同的,有更多的(突变)的肺癌基因发挥作用ever-smokers与不吸烟者相比,(13]。一个解释可能是,烟草,成千上万的化学物质和数十名证明致癌物质,诱发一系列的DNA损伤,这是由小改变的信号分子。对于不吸烟者的肺癌,也许ETS扮演了一个角色,但最近的一篇论文表明,没有在统计上有显著差异的突变模式表皮生长因子受体和碱性不吸烟者暴露在ETS相比不暴露于它(28]。缺乏接触ETS和改变司机的基因之间的联系可能敞开了大门α辐射对这些基因的影响。有证据表明对于不同的肺癌的分子途径从来没有——ever-smokers相比,即使在相同的肿瘤组织学类型,如腺癌(27,29日]。
虽然它不可能完全解释住宅氡水平的差异有一个病人的肿瘤表皮生长因子受体外显子19删除与那些肿瘤相比有一个外显子21 (L858R)单点替换突变,阿尔法辐射可能导致集群破坏,导致删除事件(30.]。病变的性质的差异与α暴露也符合我们观察到的氡水平的差异碱性易位。尽管我们没有发现显著差异在氡水平与易位事件有关,图2表明,少量的碱性易位(12)可能已经影响到我们的研究结果的统计力量。我们组还小碱性重组频率很低,使它更加难以找到任何协会。参与者的大多数女性倾向于花更多的时间在家里(4],加利西亚的人口流动性低(参与者在我们的学习生活30年的平均氡测量的住所)加强假设氡诱发此概要的突变。
虽然一些研究已经评估了α辐射在肿瘤治疗中的作用在动物模型(31日),有一个缺乏研究调查如何α辐射可能会导致特定的改变表皮生长因子受体或碱性基因。最近的研究表明,电离辐射可能参与的活动表皮生长因子受体细胞外信号,可能有一个角色在DNA修复(32]。阿尔法辐射也可能参与细胞信号没有直接影响肺上皮细胞,通过细胞中存在的环境。这是被称为辐射诱导旁观者效应,导致基因组不稳定性(33]。
本研究有四个重要的优势。首先,它已经完全不执行;因此,潜在的混杂因素与活跃的烟草消费不存在相关。第二,研究区被定义为一个radon-prone面积和人口住在同一个住宅很长一段时间(停留时间中位数:30年)。第三,高可变性的室内暴露可能剂量反应协会不允许我们研究发现在其他设置。此外,多中心研究的设计产生了比较大的样本容量。最后,89%的参与者返回氡探测器。这是一个非常高的回报率,如果我们考虑肺癌的高死亡率和大部分的参与者进入研究肺癌四期。
目前的研究有一些局限性。只有25%至65的患者进行测试表皮生长因子受体和碱性,分别。表皮生长因子受体测试通常在第四阶段进行腺癌;分析了比例大约对应预期的图。目前西班牙指南建议表皮生长因子受体检查在这些人34]。为碱性,我们有折扣这些例小细胞肺癌和组织学类型除了腺癌,阶段》和病人已经表皮生长因子受体艾滋病患者。一旦这些病人消除,因为他们不满足的标准碱性测试,剩下的大约数量检测的患者数量是一致的碱性。因此,我们认为不存在选择性偏差的测试在我们的参与者。然而,我们认识到,样本量小,尤其是碱性重排。进一步限制,与样本大小,我们有太少的男性在这个小组执行一个单独的分析。
最后,现在发现可能表明,住宅氡接触可能导致基因突变在司机在不吸烟者肺癌基因,尽管目前研究的结果并不显著。尽管肺癌的第二个风险因素后,烟草消费,氡接触已经被临床医生忽视当考虑肺癌的危险因素。氡对不吸烟者的影响进一步的研究是迫切需要的,但它应该记住,氡会增加肺癌和卫生部门的风险应该从这种风险保护整个人口。
确认
作者的贡献:a . Ruano-Ravina J.M. Barros-Dios, m . Provencio和a . Fernandez-Villar设计研究和研究的想法。Abdulkader,即Parente-Lamelas诉Leiro-Fernandez进行文献检索。a . Ruano-Ravina j . Abal-Arca c·马丁内斯·m·Torres-Duran和r . Guzman-Taveras分析数据。所有作者解释数据,提供知识输入在纸上,通过本文的最终版本,并公开其内容负责。
脚注
支持声明:本文是由竞争研究拨款Xunta德加利西亚(10 csa208057pr)”从未吸烟者肺癌的危险因素:一项多中心病例对照研究西北的西班牙。“这部分工作已经完成在富布赖特格兰特(PRX14/00365)为高级研究人员授予Alberto Ruano-Ravina布朗大学(美国普罗维登斯RI)。格兰特是由美国国务院授予与西班牙教育部合作。资金信息,本文已沉积的资助者打开注册表。
利益冲突:没有宣布。
- 收到了2016年2月24日。
- 接受2016年7月26日。
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