(论文)ER_基因多态与子宫内膜异位症

ER基因多态与子宫内膜异位症 宋蓉蓉 (综述 ) , 孔丽娜(审校) (皖南医学院弋矶山医院妇产科,安徽 芜湖241000) 中图分类号: R711. 71 文献标识码:A 文章编号: 100622084 (2009) 0420490203 摘要:雌激素受体属于核受体超家族的成员,是女性生殖系统中最重要的激素之一。雌激素需 与其受体结合而发挥其重要生理作用,雌激素受体 (ER )基因的多态性影响ER的表达和功能。 子宫内膜异位症是一种雌激素依赖性疾病, ER基因多态与子宫内膜异位症是否相关及有怎样的关 系尚有争议,本文就ER基因多态性及其与子宫内膜异位症的关系予以综述。 关键词:雌激素受体;基因多态;子宫内膜异位症 Estrogen ReceptorGene Polymorphis m and Endometriosis SONG Rong2rong, KONG Li2na. (Depart2 ment of Obstetrics and Gynecology, Yi2ji2shan Hospital,W annan Medical College,Wuhu241000, China) Abstract:Estrogen receptors belong to the nuclear receptor superfamily,which isone of the most impor2 tant hormone of the female reproductive system. Estrogensmust bindswith its receptor, and then play an im2 portant role. Gene polymorphis ms of estrogen receptorinfluence the expression and function of ER. Endo2 metriosis is an estrogen - dependent diseases,whether there is relationship between ERgene polymorphis m and Endometriosis is still in discussion. This article reviewed the ERgene polymorphism and its relation2 ship with endometriosis . Key words:Estrogen receptor; Gene polymorphis m; Endometriosis 雌激素是一类类固醇(甾体)激素,在人体内通 过与其特异性受体 雌激素受体(estrogen recep2 tor, ER)相结合而调节其基因的表达 ,从而发挥其重 要生理作用。ER属于核受体超家族的成员,具有特 异性强、 亲和力高的特性。ER有 和 两种亚型。 几十年来国内外学者对雌激素及其受体进行了大量 的研究,其中ER研究一直是热点。学者们对ER的 研究大部分集中在ER上,而对ER的研究则主要 集中在其遗传多态性方面, ER遗传多态性可能直接 影响到其个体ER的表达 和功能,进而影响到个体内 雌激素的最终生理效应,从 而对多种激素依赖性疾病, 如子宫内膜异位症(endome2 triosis, EM)的发生发展和预 后产生影响。本文主要综述 ER的基因多态性及其与 EM关联的最新研究进展。 1 ER基因的多态性 基因多态性指一个基因位点上存在一种以上的 等位基因,基因多态改变作为一种遗传标记从个体 一出生就存在。其已渐成为解释某种疾病在不同个 体中有着不同发病率、 临床表现、 治疗反应及预后的 内在机制。分析基因多态将有助于在疾病诊断前评 估某一患者患某一疾病的风险,进而采取有效的干 预。ER基因的多态性:第1代遗传标记主要有 影响到限制性酶切位点的限制性片段长度多态性 ER基因的限制性片段长度多态性是指基因型之间 限制性片段长度的差异,这种差异是由限制性酶切 位点上因碱基的插入、 缺失、 失重排或点突变所引起 的人群中呈现多态分布的现象。由于在ER基因1 号内含子中含有该基因的增强子、 启动子等与基因 的转录调控密切相关的重要调节序列。因而在其中 发生的点突变将有可能影响到ER基因的表达与功 能,包括转录的活性、 基因产物的蛋白质合成和受体 功能如激素结合活力等均可能受到显著影响。而 ER是雌激素发挥作用的中介,雌激素必须通过与 ER结合才能发挥作用,故不同的ER基因型有可能 决定不同个体间ER的表达水平与功能差异,进而影 响到体内雌激素的生物学效应 1。ER 基因短串 联重复序列:短串联重复序列是人类基因组中由2 6个碱基作为核心单位串联重复形成的一类具有长 度多态性的DNA序列,又称微卫星DNA。与卫星 DNA和小卫星DNA同属于多等位基因多态,是第2 代遗传标记。由于它具有高度的多态性和遗传稳定 性,所以非常适合作为遗传学DNA分子标记。目前 短串联重复序列分析已广泛应用于遗传制图、 连锁 性分析、 亲子鉴定、 疾病基因定位和物种多态性研究 等诸多领域 2 。其实验原理是通过聚合酶链反应扩 增出重复序列本身,由于重复的长度变化极大,使用 高分辨率的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,检测出重复 单位拷贝数的差异,同时鉴别出杂合子和纯合子。 如(TA) n,检测其重复次数在人群中的高度变异。 ER基因TA重复序列可能是通过不同mRNA片段 影响或改变内含子转录因子,也可能是其与其他位 点多态性形成连锁不平衡 3 ,从而改变ERa基因表 达而使ER量及功能发生改变。ER基因单核苷 酸多态性( single nucleotide polymorphis ms, SNPs) : SNPs是指在基因组水平上由单个核苷酸 (A 、G、C、 T) 的变异所引起的DNA序列多态性,该变异主要由 单个碱基的转换或颠换所引起 4 。SNPs作为第 3代 遗传图谱主要有以下特点:SNPs为双等位型标记; SNPs在DNA分子上分布不均匀;SNPs有很高 的密度;SNPs具有遗传稳定性;SNPs的检测和 分析易实现自动化。大多数SNPs位于基因组的非 编码区,有的SNPs位于基因启动子中,导致基因转 录活性的上升或下降,造成该蛋白的表达量上升或 下降,影响其生物学活性。有些位于蛋白质编码区 的SNPs可能影响翻译后关键的功能基团的氨基酸 序列,从而影响蛋白质的功能,导致对特定环境或病 因的反应敏感性,如果得出某些SNP或某些SNP的 特定组合与特定疾病、 特定地区发病人群乃至个别 患者有明显相关性,疾病的诊断和治疗将可以更有 针对性和个体化,故基因多态性研究对认识EM发病 的遗传因素具有重要意义,为在基因水平预防、 诊 断、 治疗该病提供必要的基础资料 5 。 2 ER基因多态与EM 流行病学调查显示 6 , EM是由多位点基因和环 境因素相互作用导致的一种疾病,是育龄妇女的多 发病和常见病。它较少发生在青春期前与绝经期 后,其所引起的痛经、 下腹痛和性交痛等,严重地影 响妇女的健康和生活质量,也是不育症的主要病因 之一。EM是一种雌激素依赖性疾病 7 ,雌激素通过 与ER结合,激活靶细胞内调节基因的表达而产生生 物学效应。ER主要分布在子宫、 卵巢、 乳腺组织。 有学者报道, ERmRNA在腺上皮和基质细胞中优 势表达,对细胞的增殖和分化过程中起主要作用,可 能是EM生长发展的基本原因 8 ;另有报道显示, EM 患者一级亲属患病危险为5%7% 9 ,有EM病史的 妇女的姐妹EM的发病普遍高于一般人群 10 ,提示 EM可能与遗传背景有关,故ER基因可能作为EM 的候选遗传易感基因和遗传学研究的靶点。在ER 基因第1内含子内,距第2外显子上游约350 bp和 400 bp处分别有XbaI和Pvu 两个限制性内切酶位 点。Xba 内切酶可识别5 2T CTAGA、3 2A GATCT, 片段中G2A突变; Pvu 内切酶可识别5 2GAGCTG、 3 2CTCGAC,片段中T2C突变;据此可对聚合酶链反 应产物进行分析。可将每一种限制性片段长度多态 性分为3种基因型: PP、Pp、pp, XX、Xx、xx; PP为一个 片段(1. 3 kb)、Pp为3个片段(1. 3 kb、850 bp、450 bp) 、pp为2个片段(850、450 bp)、XX为1个片段 (1. 3 kb)、Xx为3个片段(1. 3 kb、910 bp、390 bp)、 xx为2个片段 (910 、390 bp) 11 。有研究资料表明 , ER基因多态与多种雌激素依赖性疾病,如子宫肌 瘤、 乳腺癌、 子宫内膜癌等相关 12 。而与 EM发生有 无相关性尚无定论。Luisi等 13 对意大利 61例EM 妇女进行ER基因多态性研究,对ER ( Pvu 和 Xba)等试验表明,纯合子性(PP)和杂合性(Pp) 的PvuER基因多态性,与EM的复发具有统计 学相关性。提示患EM妇女的预后受ER多态等位 基因影响,杂合性多态等位基因的患者预后亦不良, ER基因多态性可能是EM的遗传危险因素之一。 Hsieh等 14 使用前瞻性的调查 ,研究ER(TA) n重 复多态与EM关系,实验分两组进行, EM组(n= 119)和正常对照组 (n= 108) ,对ER基因上游高变 区二核苷酸(TA)重复序列进行纯化和序列分析发 现重复14次者患病风险增加,可作为预测EM遗传 易感性的标志。其进一步的研究显示, ER 2 351 194医学综述2009年2月第15卷第4期 Medical Recapitulate, Feb 2009,Vol . 15,No. 4 A /GXba和- 397 T/CPvu基因型/等位基因在 EM /子宫平滑肌瘤和正常对照组间不同且有显著差 异,携带突变的等位基因型在EM /子宫平滑肌瘤组 均表现为更高的出现率 15 。进而得出 ERXba 和 Pvu 的基因多态与EM和子宫平滑肌瘤的发病相 关。Kitawaki等 16 也对 EM、 子宫腺肌病和子宫肌瘤 中ER基因的多态性进行研究,发现ER基因的 Pvu 基因型分布(PP Pp PP)在EM与无病变组和正 常对照组间有显著的差异,在腺肌病/肌瘤组与无病 变组间,无病变组与正常对照组间差异有显著性,而 在EM组与腺肌病/肌瘤组间,腺肌病/肌瘤组与正常 对照组间差异无显著性。EM组PP型 Pp +pp型, 无病变组pp型少见,与正常对照组其他各组间差异 有显著性, p等位基因明显少于P等位基因。因此认 为, ER基因的Pvu 基因型的多态性与EM、 子宫 腺肌病和子宫肌瘤有关, P等位基因有保护作用。而 另有学者提出相反的观点,Wang等 17对日本 132例 EM患者的ER基因多态研究提示, ERXba 和Pvu 多态与EM发生无相关性, ERAlu 多态的A等 位基因较正常组相比在 期EM组出现的频率更少, 首次提出ERAlu 多态与日本妇女 期EM发病风 险有关联,A等位基因有保护作用。Kim等 18 报道 , ERXba 和Pvu 基因型和等位基因频率在EM和 正常对照组间无显著差异,但和对照组相比 / 期 EM患者ER(TA) n重复序列 (12 15次重复)出现 率更高,说明ER基因上游微卫星结构TA重复序列 的不稳定性与该病发病间的相关性。有学者对德国 98例EM患者和98位正常女性的ER (Pvu , Xba )限制性片段长度多态性和位于其转录控制区 G229A的SNP研究发现, Pvu、Xba基因多态与 EM发生无显著联系而与 期EM发病风险有关联, ER基因G229A位点仅有纯合野生型等位基因 GG,位于其转录控制区77位点均为甘氨酸,结论为 ER基因多态不能作为EM发病特殊临床预测指 标 19 。Xie 等 20 对214例EM患者的研究表明, ER基因Pvu 和I L210的 21082位点的基因型频率 在EM组和对照组间无显著差异, ER基因Xba 的 X等位基因频率及白细胞介素10的 2592和 2819位 点C等位基因频率在EM组明显高于对照组,从而 认为ER 的 X等位基因和I L210的 2592和 2819位点 C等位基因与EM有相关性。 3 研究的局限性与展望 目前ER基因多态与EM研究文献尚不够丰 富,且由于ER基因各基因型分布在不同种族和群体 间存在差异,或由于所选遗传位点不同,将使得研究 结果各不相同。目前尚无确凿证据证实ER基因多 态与EM患病风险之间的直接相关性,且结论仍有争 议。分析原因可能是与样本的数量和条件不统一、 种族、 地域以及环境差异等多方面因素有关。故尚 需在不同地区、 不同人群中更大规模的流行病学和 进一步的实验室研究加以证实,为深入认识EM的发 病机制、 寻找最佳的治疗方案、 判断预后及降低复发 提供可靠的理论依据,并为最终根治此病奠定基础。 参考文献 1 Pollak A, Rokach A, Blumenfeld A,et al. 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