A single nucleotide polymorphism in IREB2 gene is associated with colorectal cancer: a case-control study

Abstract

Colorectal cancer (CRC) is one of the most common and lethal cancers worldwide. CRC risk is determined by a complex interaction between environmental exposures and genetic variants. A growing body of evidence has proved that iron overload and dietary iron contribute to CRC development. Considering the fundamental role of iron-regulatory protein 2 (IRP2) in the regulation of intracellular iron homeostasis, it is reasonable that some polymorphisms in IREB2 gene, which encode IRP2, could be involved in CRC carcinogenesis. In this context, we investigated the role of IREB2 variant rs17483548 in CRC susceptibility, location, staging, and prognosis, aiming to identify new potential risk factors and/or prognostic markers. A hospital-based case-control study was conducted with 83 CRC patients and 176 healthy controls. The DNA from patients and controls was extracted from whole blood samples and the IREB2 variant rs17483548 corresponding genomic region was amplified by tetra-primer ARMS-PCR assay. Allele and genotype frequencies were determined and compared between CRC patients and controls. The Fisher’s exact test was used to compare allele frequencies, while the logistic regression analysis was performed to evaluate the possible associations between IREB2 variant rs17483548 genotypes and CRC development, location and stage. The overall survival was analyzed by Kaplan-Meier method.The results showed that IREB2 GA (OR = 0.522, 95% CI 0.287 - 0.951, p = 0.034) and AA (OR = 0.361, 95% CI 0.167 - 0.782, p = 0.010) genotypes are associated with a decreased susceptibility for CRC, while GG genotype showed a 2-fold increase in the CRC risk (OR = 2.133, 95% CI 1.212 - 3.755, p = 0.009). Moreover, GA and AA genotypes were associated with an increased predisposition for locoregional CRC which can indicate that these genotypes are associated with low aggressive tumors. In contrast, GG genotype patients had a lower predisposition for locoregional CRC but did not show any statistical significant association with more advanced tumor stages. The association analysis between IREB2 genotypes and CRC location also showed a decreased predisposition for right and transverse colon neoplasms among GG genotype patients. The overall survival was not influenced by IREB2 polymorphism (HR = 1.269; 95% CI 0.615 - 2.620; p = 0.519). Altogether, these results suggest that IREB2 variant rs17483548 may play an important role in CRC susceptibility and staging. However, more studies are needed to characterize better the impact of this single nucleotide polymorphism in CRC.

O cancro colorretal (CCR) é um dos cancros mais comuns e mortais em todo o mundo. O seu risco é determinado por uma complexa interação entre fatores ambientais e variantes genéticas. Um número crescente de estudos tem demonstrado que o ferro da dieta e a sobrecarga de ferro contribuem para o desenvolvimento de CCR. Tendo em conta o papel fundamental da proteína IRP2 (iron-regulatory protein 2) na regulação da homeostasia do ferro intracelular, é expectável que os polimorfismos do gene IREB2, que codifica a IRP2, possam estar envolvidos na carcinogénese do CCR. Neste contexto, decidimos investigar o papel da variante genética rs17483548 do gene IREB2 na susceptibilidade, localização, estadiamento e prognóstico do CCR, com o objetivo de identificar potenciais fatores de risco e biomarcadores de prognóstico. Realizou-se um estudo de caso-controlo de base hospitalar com 83 doentes e 176 indivíduos saudáveis. O DNA dos doentes e dos controlos foi extraído a partir de amostras de sangue total e a região genómica correspondente à variante genética rs17483548 do gene IREB2 foi amplificada pela técnica de tetra-primer ARMS-PCR. As frequências alélicas e genotípicas foram determinadas e comparadas entre os doentes com CCR e os controlos. O teste exato de Fisher foi utilizado para comparar as frequências alélias, enquanto a análise de regressão logística foi usada para avaliar as possíveis associações entre os genótipos da variante genética rs17483548 do gene IREB2 e o desenvolvimento, a localização e o estadio do CCR. A sobrevivência global foi analisada pelo método de Kaplan-Meier.Os resultados mostraram que os genótipos GA (OR = 0.522, 95% CI 0.287 - 0.951, p = 0.034) e AA (OR = 0.361, 95% CI 0.167 - 0.782, p = 0.010) do gene IREB2 estão associados a menor suscetibilidade para o CCR, enquanto o genótipo GG (OR = 2.133, 95% CI 1.212 - 3.755, p = 0.009) mostrou aumentar em 2 vezes o risco deste cancro. Além disso, os genótipos GA e AA foram associados a um aumento da predisposição para o CCR de estadio locoregional, o que poderá indicar que estes genótipos se associam a tumores menos agressivos. Em contraste, os doentes com genótipo GG apresentaram uma menor predisposição para o CCR de estadio locoregional mas não mostraram nenhuma associação estatisticamente significativa com os tumores de estadio mais avançado. A análise de associação entre os genótipos do IREB2 e a localização do CCR também revelou uma menor predisposição para as neoplasias do cólon direito e transverso entre os doentes com genótipo GG. A sobrevivência global não foi influenciada pelo polimorfismo do gene IREB2 (HR = 1.269; 95% CI 0.615 - 2.620; p = 0.519).Em conjunto, estes resultados sugerem que a variante genética rs17483548 do gene IREB2 poderá desempenhar um papel importante na susceptibilidade e no estadiamento do CCR. Porém, mais estudos serão necessários para caracterizar melhor o impacto deste polimorfismo de nucleótido único no CCR.