Asocijacije citokinskih gena sa samoprocjenom jutarnjeg i večernjeg umora kod onkoloških pacijenata i njihovih porodicaⅠ

Abstract

Svrha ove studije bila je procijeniti razlike u varijacijama u pro- ianti-inflamatornocitokinskih gena između učesnika koji su klasifikovani kao niski i visokinivoe jutarnjeg i večernjeg umora i za procjenu razlika u fenotipskim karakteristikamaizmeđu ove dve grupe. Na uzorku od 167 onkoloških ambulantnih pacijenata sa dojkama, prostatom, plućima ilirak mozga i 85 njihovih porodičnih njegovatelja, modeliranje mješavine rasta (GMM) je navikloidentificirati latentne klase pojedinaca na osnovu ocjena jutra i večeriumordobijenoprije, tokom i 4 mjeseca nakon završetka terapije zračenjem. Razlike u singlunukleotidni polimorfizmi (SNP) i haplotipovi u 15 gena citokina procijenjeni su izmeđulatentne klase. Višestruka logistička regresija je korištena za procjenu učinka fenotipskog igenotipske karakteristike ujutro i uvečeumorčlanstvo u razredu. Asocijacije su bilepronađeno između jutarnjeg umora i broja komorbiditeta, kao i varijacija uTNFArs1800629 i rs3093662. Večernji umor bio je povezan sa brigom o djeci kod kuće ivarijacije uIL4rs2243248 iTNFArs2229094. Mlađi uzrast i niži performansni status je biopovezano i sa jutrom i sa večeromumor. Ovi nalazi ukazuju na toinflamatorno medijatori su povezani sa razvojem jutarnjeg i večernjeg umora. Međutim, jerrazličite fenotipske karakteristike i genomski markeri povezani su s dnevnim varijacijama uumor, jutarnji i večernji umor mogu biti različiti, ali povezani simptomi.

Ključne riječi

citokini; genetika; jutroumor; večeumor; rak dojke; faktor nekroze tumora-alfa;interleukin 4;cistanche ekstrakt u prahu

anti-fatigue function cistanche (14)

Za više informacija:wallence.suen@wecistanche.com

Umorje čest i onesposobljavajući simptomkoji se javlja kod otprilike 80 posto pacijenata koji primaju terapiju zračenjemiu 24–30 postoporodični negovatelji pacijenata oboljelih od raka (Swore Fletcher, Dodd, Schumacher iMiaskowski, 2008). Iako su autori izvijestili o visokoj prevalenci i negativnimUticaj ovog simptoma više od 30 godina, malo se zna o mehanizmima koji leže u osnoviumor.Iako je etiologija umora nesumnjivo multifaktorska, sve je više dokazasugerira da su upalni putevi važni u razvoju ovog simptoma(Barsevick, Frost, Zwinderman, Hall, & Halyard, 2010; Jager, Sleijfer i van der Rijt, 2008;Reyes-Gibby et al., 2008; Schubert, Hong, Natarajan, Mills, & Dimsdale, 2007).

Zapravo,nekoliko studija je procijenilo povezanost između nivoa citokina u serumu i umorapojavu ili ozbiljnost. Nalazi kvantitativnog pregleda (Schubert et al., 2007.)sugerira pozitivnu korelaciju između umora i cirkulirajućih nivoa upalemarkeri. Međutim, od 19 procijenjenih cirkulirajućih inflamatornih markera, samo interleukin(IL)-6, IL1-alfa receptor (IL-1r ), a neopterin je ostao značajan u konačnim analizama.Ovi neuvjerljivi nalazi mogu biti posljedica izazova svojstvenih mjerenjucirkulirajućih citokina i cirkadijalne varijabilnosti nivoa citokina (Gilbertson-White,Aouizerat, & Miaskowski, 2011).

Pored studija serumskih citokina, nekoliko studija je dokumentovalo povezanostizmeđu varijacija u genima citokina i umora (Aouizerat et al., 2009; Bower, Ganz,Irwin, Arevalo, & Cole, 2011; Collado-Hidalgo, Bower, Ganz, Irwin i Cole, 2008; Hong etal., 1995; Miaskowski et al., 2010; Reinertsen et al., 2011). U studiji na 33 umorna i 14neumorne preživjele od raka dojke, Collado-Hidalgo et al. (2008) utvrdili su da, dokIL6bionije povezano sa umorom,IL1Bpokazao asocijaciju. U studiji koju je sproveo našistraživački tim (Miaskowski et al., 2010), onkološki pacijenti (n= 288) i porodični njegovatelji(n= 103) koji su bili homozigoti za zajednički alel uIL6rs4719714 je prijavio više nivoejutarnjeg i večernjeg umora i poremećaja sna.

Osim toga, u ovom istomuzorku, osobe koje su bile homozigotne za zajednički alel faktora tumorske nekroze-alfa (TNFA)rs1800629 je prijavio viši nivo jutarnjeg umora i poremećaja sna(Aouizerat et al., 2009). Isti polimorfizam jednog nukleotida (SNP) uTNFAbiopovezana sa simptomima iscrpljenosti i višim nivoima C-reaktivnog proteina kod pacijenata sasindrom hroničnog umora (Jeanmonod, von Kanel, Maly i Fischer, 2004). U drugoj studiji,u kojem su istraživači upoređivali umorne (n= 11) i neumorni (n= 10) rak dojkepreživjeli, nuklearni faktor kapa beta(NFKB)pokazalo se da su transkripti povećani međuumorne preživjele (Bower et al., 2011). Međutim, u velikoj studiji preživjelih od raka dojke,samo jedan od sedam SNP u pet citokinskih gena (tj. C-reaktivni protein[CRP]rs3091244)je bio povezan sa umorom (Reinertsen et al., 2011).

Jedno od ograničenja do sada provedenih istraživačkih studija je da dnevne varijacije uTežina umora i povezane fenotipske i genotipske karakteristike nisu procijenjenedetaljno. U nedavnom radu našeg istraživačkog tima koristio se modeliranje mješavine rasta(GMM) za identifikaciju latentnih klasa pojedinaca sa izraženim jutarnjim i večernjim umoromputanje među onkološkim pacijentima i njihovim porodičnim negovateljima (Dhruva et al., 2013), mipronađene fenotipske karakteristike koje se razlikuju među jutarnjim i večernjim umoromcasovi. Na primjer, vjerojatnije je da će to biti učesnici predavanja o visokom jutarnjem umorumlađi i imaju niži funkcionalni status od učesnika u Low Morning Fatigueklasa. Suprotno tome, vjerovatnije je da će to biti polaznici predavanja o visokom večernjem umorumlađa, ženska, starateljica o djeci kod kuće i porodična njegovateljica od učesnika uČas za niski večernji umor. Osim toga, samo 10,3 posto uzorka klasifikovano je kao ini najmanji jutarnji i večernji časovi umora i samo 41,3 posto uzorkaklasificiran iu najvišoj klasi jutarnjeg i večernjeg umora. Na osnovu ovih nalaza,

sugerirali smo da jutarnji i večernji umor mogu biti različiti, ali povezani simptomi.

U ovom radu proširujemo ove nalaze i procjenjujemo razlike u brojnim pro-iantiinflamatornih gena za citokine među onim učesnicima koji su klasifikovani kao oni koji imajunizak i visok nivo jutarnjeg i večernjeg umora.

anti-fatigue function cistanche (12)

KUPITE CISTANCHE ZA LEČENJE CFS

Metode

Učesnici i postavke

Detalji ove studije objavljeni su na drugom mestu (Aouizerat et al., 2009; Carney et al., 2011;Dhruva et al., 2012; Dunn et al., 2012; Miaskowski et al., 2010; Miaskowski et al., 2011). UUkratko, pacijenti i njihovi porodični njegovatelji (FC) su regrutovani iz dvije terapije zračenjemodjeljenja smještena u sveobuhvatnom centru za rak i onkologiji u zajedniciprogram u vrijeme simulacijske posjete pacijenata.Pacijenti su imali pravo da učestvuju ako su bili stariji ili jednaki 18 godina; bili predviđeni za prijemprimarna ili pomoćna terapija zračenjem za jednu od četiri dijagnoze raka (npr. dojke, prostate,pluća ili mozak); bili sposobni da čitaju, pišu i razumiju engleski; dao pismeno obaveštensaglasnost; i imao je skor Karnofsky Performance Status (KPS) veći od ili jednak 60. Pacijenti su biliisključeni ako su imali metastatsku bolest, više od jedne dijagnoze karcinoma ili dijagnozuporemećaj spavanja. FC su imali pravo da učestvuju ako su bili stariji ili jednaki 18 godina; bili u mogućnostičitati, pisati i razumjeti engleski; dao pismeni informirani pristanak; imao KPS rezultat veći ili jednak60; su živjeli sa pacijentom i nisu imali dijagnosticiran poremećaj spavanja.

Instrumenti

Koristili smo demografski upitnik kako bismo dobili informacije o dobi, spolu, bračnom statusu,obrazovanje, etnička pripadnost, status zaposlenja i prisustvo većeg broja komorbidnihuslovima. Također smo pregledali medicinsku dokumentaciju za informacije o bolesti i liječenju.Lee Fatigue Scale (LFS), koju smo koristili u ovoj studiji, sastoji se od 13 stavkidizajniran za procjenu fizičkog umora (KA Lee, Hicks, & Nino-Murcia, 1991). Potpuni umorskor se izračunava kao srednja vrijednost od 13 zadataka, pri čemu viši rezultati ukazuju na veći umorozbiljnost. Od učesnika se traži da ocijene svaku stavku na osnovu toga kako se osjećaju "trenutno" unutar30 minuta buđenja (jutarnji umor) i prije odlaska u krevet (večernji umor). LFSima dobro utvrđenu valjanost i pouzdanost. U ovoj studiji, Cronbachove alfe zavečernji i jutarnji umor pri upisu iznosili su {{0}},96 i 0,95 za pacijente i 0,95 i 0,96za FC, respektivno.

Procedure studija

Studiju je odobrio Komitet za ljudska istraživanja Univerziteta uKalifornija, San Francisco i Odbor za institucionalni pregled na drugom mjestu. Mi smo pozvalipacijentima da učestvuju u studiji otprilike 1 sedmicu prije početka zračenjaterapija (tj. simulacijska posjeta kada se vrše mjerenja za terapiju zračenjem). Ako jeFC je bio prisutan, medicinska sestra istraživač je objasnila protokol studije i pacijentu i FC,utvrđivanje podobnosti i dobijeni pismeni informirani pristanak. FC koji nisu bili prisutnisu kontaktirani telefonom kako bi se utvrdilo njihovo interesovanje za učešće. Ovi FC-ovi su završeniprocedure upisa kod kuće. Učesnici su završili ARS prilikom upisa, 4 sedmicenakon početka terapije zračenjem, po završetku terapije zračenjem, te u 4, 8, 12,i 16 sedmica nakon završetka terapije zračenjem (tj. sedam procjena preko 6mjeseci).

Metode analize fenotipskih podataka

Podaci su analizirani pomoću SPSS, verzija 19 (SPSS, 2010) i Mplus, verzija 6.11 (LKMuthen & Muthen, 1998-2010). Deskriptivna statistika i distribucija frekvencija su bilegenerirano na osnovu karakteristika uzorka i ocjena ozbiljnosti zamora. Nezavisni uzorci t-testova,analize varijanse (ANOVA) i Hi-kvadrat analize su urađene za procjenu zarazlike u demografskim i kliničkim karakteristikama između klasa umora.GMM sa robusnom procjenom maksimalne vjerovatnoće korišten je za identifikaciju latentnih klasa (tj.podgrupe učesnika) sa izraženim jutarnjim i večernjim putanjama umora tokom 6mjeseci studija (BO Muthen & Kaplan, 2004). Zato što je 65 posto učesnika bilou dijadama pacijent-negovatelj, modeli su procijenjeni sa "dijadom" kao varijablom grupiranja zaosigurati da bilo kakva ovisnost između jutarnjih i večernjih ocjena umora pacijenata iFC u istoj dijadi je kontrolisan u GMM analizi. Treba napomenuti da nakonuzimajući u obzir bilo kakvu zavisnost unutar dijada, nisu pronađene značajne razlikeizmeđu pacijenata i FC u procjenama parametara za različita jutra i večeri

zamor GMM putanje koje su identifikovane u početnoj analizi.

Kao što je ranije objavljeno (Dhruva et al., 2013), identificirane su tri različite latentne klase zajutarnji i večernji umor. Za analize gena kandidata objavljene u ovom radu,trodnevni časovi umora su raščlanjeni u dvije grupe (tj. vrlo niska [32,5 posto]naspram Niskog i Visokog [67,5 procenata]), kao što su bile tri večernje klase umora (tj. Niska [11,1 procenata]naspram umjerenog i visokog [88,9 posto]). Obrazloženje za ovu kategorizaciju je veoma niskonivoi jutarnjeg umora i niski nivoi večernjeg umora se mogu očekivati općenitostanovništva. Ovaj pristup ekstremnog fenotipa je efikasna strategija za identifikaciju potencijalageni kandidati povezani sa simptomima ili kliničkim stanjima (Li, Lewinger, Gauderman,Murcray, & Conti, 2011).

Nisu izvršena prilagođavanja za podatke koji nedostaju. Stoga je kohorta za svaku analizu bilazavisi od najvećeg skupa dostupnih podataka u grupama. Ap-vrijednost < .05 je bilasmatra statistički značajnim.

Metode analize genomskih podataka

Odabir gena—Proinflamatorni citokini potiču sistemsku upalu iuključuju interferon-gama (IFN ), IFN receptor 1 (IFN R1), IL{1}}R1, IL-2, IL-8, IL-17A,NFKB1, NFKB2 i TNF- . Protuupalni citokini potiskuju aktivnost pro-inflamatorne citokine i uključuju IL-1R2, IL-4, IL-10 i IL-13. Treba napomenuti, IFN 1, IL-1 , i IL-6 posjeduju pro- i antiinflamatorne karakteristike (Seruga, Zhang, Bernstein iTannock, 2008).

Uzimanje krvi i genotipizacija—Genomska deoksiribonukleinska kiselina (DNK) je bilaekstrahovano iz arhiviranih kaputa pomoću PUREGene DNK izolacionog sistema(Invitrogen, Carlsbad, CA). Od 287 regrutovanih učesnika, DNK je pronađen od 253učesnika (tj. 168 pacijenata i 85 FC). Uzorci su genotipizirani koristeći GoldenGateplatforma za genotipizaciju (Illumina, San Diego, CA) i obrađena pomoću GenomeStudio(Illumina, San Diego, CA).

Selekcija polimorfizma jednog nukleotida (SNP)—Odabrali smo kombinacijuoznačavanje SNP-ova i SNP-ova koje sugerira literatura za analizu. Označavanje SNP-a je bilozahtijeva da bude uobičajen (tj. definiran kao da ima rijetku frekvenciju alela veću ili jednaku 0.05) u javnostibaze podataka. Kako bismo osigurali robusnu analizu genetskih asocijacija, izvršili smo kvalitetkontrolno filtriranje SNP-ova. SNP-ovi sa stopom poziva od < 95="" posto="" ili="">p-vrijednosti od< .001="" were="">Kao što je prikazano u dodatnoj tabeli 1possible>, ukupno 92 SNP-a među 15 kandidata gena prošla su sve filtere kontrole kvalitetai uključeni su u analize genetske asocijacije (IFNG1:5 SNP-ova;IFNGR1:1 SNP;IL1B:12 SNP-ova;IL1R1:5 SNP-ova;IL1R2:3 SNP-a;IL2:5 SNP-ova;IL4:8 SNP-ova;IL6:9 SNP-ova;IL8:3 SNP-a;IL10:8 SNP-ova;IL13:4 SNP-a;IL17A:5 SNP-ova;NFKB1:11 SNP-ova;NFKB2: 4SNP-ovi;TNFA:9 SNP-ova). Potencijalne funkcionalne uloge SNP-a povezane sa specifičnimsimptomi su ispitani pomoću PUPASuite 2.0 (Conde et al., 2006).

Statističke analize—Učestalost alela i genotipa određena je genomcounting. Hardy-Weinbergova ravnoteža procijenjena je Hi-kvadratom ili Fišerovim egzaktnimtestovi. Mjere neravnoteže veze (LD; tj. D' ir2) su izračunati izgenotipovi učesnika sa Haploviewom

4.2. Zasnovana je definicija bloka haplotipa zasnovana na LDna D' intervalu povjerenja (Gabriel et al., 2002.)

Haplotipovi su konstruisani pomoću programa PHASE, verzija 2.1 (Stephens, Smith, &Donnelly, 2001). Samo haplotipovi koji su izvedeni sa procjenama vjerovatnoće većim ili jednakim .85kroz pet iteracija zadržani su za nizvodne analize. Procijenjeni su haplotipovipretpostavljajući model doziranja.

Informativni markeri porijekla (AIMS) korišteni su kako bi se minimizirala konfuzija zbogstratifikacija stanovništva (Halder, Shriver, Thomas, Fernandez i Frudakis, 2008; Hoggart et.al., 2003; Tian, Gregersen i Seldin, 2008.). Homogenost u poreklu među učesnicimaje verificiran analizom glavnih komponenti (Price et al., 2006.) korištenjem Helix Tree (GoldenHelix, Bozeman, MT). U analizu je uključeno 106 AIM-a. Prva tri računara su bilaodabrano da se prilagodi potencijalnom zbunjivanju zbog substrukture populacije (tj. rasa/etnička pripadnost) uključivanjem tri kovarijate u sve regresijske modele.

Za asocijacijske testove procijenjena su tri genetska modela za svaki SNP: aditivni, dominantni,i recesivan. Izuzimajući trivijalna poboljšanja (tj. delta < 10="" posto),="" genetski="" model="" je="">uklapaju podatke, maksimizirajući značajp-vrijednost, odabrana je za svaki SNP.Logistička regresiona analiza, koja je kontrolisala značajne kovarijate kao i rasu/etnička pripadnost, korištena je za procjenu povezanosti između genotipa i grupe umoračlanstvo. Korišten je postupni pristup unazad za stvaranje štedljivog modela.

Osim rase/etničke pripadnosti i AIMS-a koje su sami prijavili, samo prediktori sa ap-vrijednost < .05su zadržani u konačnom modelu. Genetski model odgovara i neprilagođen i kovarijatno prilagođenomjeri izgleda procijenjeni su korištenjem STATA verzije 9.Kao što je urađeno u našim prethodnim studijama (Illi et al., 2012; McCann et al., 2012; C Miaskowski et al.al., 2012), na osnovu preporuka u literaturi (Hattersley & McCarthy, 2005;Rothman, 1990), implementacija rigorozne kontrole kvaliteta genomskih podataka, nesamostalnostSNP-ova/haplotipova u LD, i istraživačka priroda analiza,

nisu izvršena podešavanja za višestruko testiranje. Osim toga, značajni SNP-ovi identificirani ubivarijantne analize su dalje evaluirane korištenjem regresionih analiza koje su kontrolirale zarazlike u fenotipskim karakteristikama, potencijalno zbunjivanje zbog populacijestratifikacija i varijacija u drugim SNP-ovima/haplotipovima unutar istog gena. Samo oneSNP-ovi koji su ostali značajni uključeni su u konačnu prezentaciju rezultata.Stoga je malo vjerovatno da će to biti samo zbog značajnih nezavisnih udruženja koja su prijavljenašansa. Neprilagođene asocijacije prijavljuju se za sve SNP-ove koji prolaze kriterije kontrole kvalitetadopunska tabela 1 koja omogućava naknadna poređenja i meta-analize.

Rezultati

Karakteristike učesnika

Ukupan uzorak, koji je bio 46,2 posto muškaraca i 53,8 posto žena, činilo je 167 onkološkihambulantnih pacijenata i 85 FC. Većina učesnika su bili dobro obrazovani i belcisa prosječnom starošću od 61,5 godina. Prosečan rezultat KPS-a bio je 92 i prosečan učesnik je imaoviše od četiri komorbidna stanja. Otprilike 49 posto pacijenata ima rak prostate,38 posto je imalo rak dojke, 7 posto imalo je tumor na mozgu, a 6 posto je imalo rak pluća. Našli smo brznačajne razlike između pacijenata i FC ocjena jutarnjeg umora (2,3 ± 2.0naspram 2,3 ± 1,9, respektivno) i večernji umor (4,2 ± 2.0 naspram 4,5 ± 2.0, respektivno)prilikom upisa.

Fenotipske razlike između časova jutarnjeg umora

U poređenju sa onima na časovima veoma niskog jutarnjeg umora (n= 82 [32,5 posto ]), učesnici uNiska i Visoka klasa (kombinovanan= 170 [67,5 posto ]) bili su značajno mlađi i imali su aveći broj komorbiditeta i značajno niži KPS skor (Tabela 1). UnutarVrlo niska jutarnja klasa umora, nismo našli razlike između pacijenata ({{0}}.7 ± 1.0) iFK-ove ({{0}},9 ± 0,9) ocjene jutarnjeg umora pri upisu. Unutar niskog i visokog jutraklase umora, nismo našli razlike između pacijenata (3,1 ± 1,8) i FC (3.0 ± 2.0)ocjene jutarnjeg umora pri upisu.

Analiza gena kandidata za časove jutarnjeg umora

Od pet SNP-a koji su se značajno razlikovali između dvojutarnjih klasa umora(Dopunska tabela 1), dvije asocijacije u jednom genu ostale su značajne umultivarijantne regresione analize (tj.TNFArs1800629,TNFArs3093662). Za oba SNP-a,dominantni model najbolje odgovara podacima (obap = 0.006).

energy cistanche pillls (23)

Regresione analize gena kandidata za časove jutarnjeg umora

Da bi se bolje procijenila veličina (tj. omjer šanse, OR) i preciznost (95 postointerval pouzdanosti, CI) genotipa o pripadnosti klasi jutarnjeg umora, višestruka varijablalogistički regresijski modeli bili su pogodni za poređenje ove dvije klase. Pored genotipa,fenotipske karakteristike koje su uključene u modele bile su starost, KPS skor i samoprocjenai genomske procjene rase/etničke pripadnosti (Tabela 2).U regresionoj analizi zaTNFArs1800629, koji je heterozigot ili homozigot zarijedak A alel (GG naspram GA plus AA) bio je povezan sa smanjenjem šansi za 52 postokoji pripadaju grupi sa većim jutarnjim umorom (slika 1A). U regresionoj analizi zaTNFArs309662, heterozigot ili homozigot za rijedak G alel (AA naspram AGplus GG) je bio povezan sa 659-strukim povećanjem šansi za pripadnost višimgrupa jutarnjeg umora (slika 1B).

Fenotipske razlike između časova večernjeg umora

U poređenju sa časom za niski večernji umor, polaznici u umjerenim i visokim razredimabili su značajno mlađi, imali su značajno niži KPS rezultat i vjerovatnije je da ćeimaju djecu koja žive kod kuće (tabela 2). U okviru nastave niskog večernjeg zamora, pronašli smo brrazlike između pacijenata (1,2 ± 1,2) i FCs (1,2 ± 0,8) ocjena večernjeg umora uupis. Isto tako, nismo našli nikakve razlike unutar umjerene i visoke večeriklase umora između pacijenata (4,5 ± 1,8) i FCs (4,8 ± 1,8) ocjena večernjeg umora naupis.

Genske analize kandidata za večernje časove umora

Od osam SNP-a koji su se značajno razlikovali između dvije večernje klase umora(Dopunska tabela 1), jedna asocijacija u svakom od dva gena ostala je značajna umultivarijantne regresione analize (tj.IL4rs2243248,TNFArs2229094). Za oba SNP-a, adominantni model najbolje odgovara podacima.

Regresijske analize gena kandidata za večernje časove umora

Kako bi se bolje procijenila veličina (tj. OR) i preciznost (95 posto CI) genotipa naVečernje članstvo u klasi umora, višestruki varijabilni logistički regresijski modeli su bili prilagođeniuporedi te dvije klase. Pored genotipa, fenotipske karakteristike koje su bileU modele su uključene godine starosti i samoprocjene i genomske procjene rase/etničke pripadnosti(Tabela 3).U regresionoj analizi zaIL4rs2243248, heterozigot ili homozigot za rijetkeG alel (TT naspram TG plus GG) bio je povezan sa 70 posto smanjenjem šansi za pripadnostu višu klasu večernjeg umora (slika 2A). U regresionoj analizi zaTNFArs2229094, heterozigotnost ili homozigotnost za rijetki C alel (TT naspram TC plus CC) jepovezano sa 3.75-putostrukim povećanjem izgleda da pripadate većem večernjem umoruklase (slika 2B).

energy cistanche pillls (23)