修复酶基因多态性与食管癌易感性的关系

1、修复酶基因多态性与食管癌易感性的关系 1张文翠 1,尹立红 1,浦跃朴 1,刘冉 1,胡旭 2,刘耀珍 2,崔永生 21东南大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系,南京(210009;2楚州区疾病预防控制中心,淮安(223200Email:摘 要 :研究 DNA 修复基因-着色性干皮病基因 A (XPA 、着色性干皮病基因 D( XPD、 X 线修复交叉互补基因 1(XRCC1和 X 线修复交叉互补基因 3(XRCC3多 态性与食管癌易感性的关系。 通过 1:1配对的病例 -对照研究方法收集样本 106对, 应用 PCR-限制性片断长度多态性(PCR-RFLP 技术检测样本的基因型,比较不同基

2、因型与食管癌易 感性的关系。 结果携带 XPA G/G基因型的个体与携带 A/A基因型者相比,可降低患食管 癌的危险性(OR=0.4737, 95%CI=0.22800.9839;食管癌组中,携带 XRCC1 399Gln/Gln的个体数高于对照组,其患食管癌的危险性是对照人群的 3倍(OR=3.447, 95%CI=1.078 11.026, P=0.029 。 因此 DN A修复基因 XPA 23位和 XRCC1 399位多态可能在食管癌的发 生中起一定作用。关键词 : 食管肿瘤;遗传易感性; DNA 修复基因1.引言食管癌是世界上一些国家和地区常见的恶性肿瘤。 我国是世界上食管癌死亡率最

3、高的国 家,食管癌位居肿瘤死亡的第四位。目前,普遍认为食管癌是多因素作用、多基因参与、多 阶段发展的疾病,是多种环境危险因素与基因共同作用的结果。细胞 DNA 的损伤是致癌的重要步骤。通常细胞内存在一系列 DNA 修复机制,能够及时 清除和修复有害因子引起的 DNA 损伤以保持基因组的稳定性。机体 DNA 修复系统基因在维 持基因组功能完整性、修复致癌因子所致的生物大分子损伤及抗癌过程中有着重要作用 1。 然而 DNA 修复基因的多态性可能改变 DNA 修复的能力, DNA 修复能力的降低可导致基因突 变率和肿瘤易感性的增加。本研究拟探讨 DNA 修复基因-着色性干皮病基因 A (xerode

4、rma pigmentosum group A, XPA 、 着色性干皮病基因 D (xeroderma pigmentosum group D, XPD 、 X 线修复交叉互补基因 1(X-ray repair cross-complementing group 1, XRCC1和 X 线修复交叉 互补基因 3(X-ray repair cross-complementing group 3, XRCC3 多态性对食管癌发生的影响。 2. 研究对象与方法2.1 样本来源 由江苏省淮安市楚州区人民医院提供,均为病理或内镜诊断明确的原发性 食管癌患者,共 106例(男性 52例,女性 54例。按

5、 1:1配对原则,选择同性别、年龄相1本课题得到江苏省卫生厅预防医学基金(项目编号:Y2004025和东南大学科技基金(项目编号: XJ0525212资助- 1 - 2 -差5岁、除消化系统疾病以外的非肿瘤患者作为对照人群。样本均为淮安籍汉族人群。2.2 基因型检测相关引物序列如下 2-5:XPA A23G 5-TTAACTGCGCAGGCGCTCT CACTC-35-AAA GCCCCGTCGGCCGCCGCCAT-3XPD Lys751Gln 5-GCCCGCTCTGGATTATACG-35-CTATCATCTCCTGGCCCCC-3XRCC1 Arg194Trp 5-GCCCCGTCCC

6、AGGTA-35-AGCCCCAAGACC CTTTCATC-3XRCC1 Arg399Gln 5-TTGTGCTTTCTCTGTGTCCA-35-TCCTCCAGCCTT TTCTGATA-3。XRCC3 Thr241 Met 5-GCTCGCCTGGTGGTCATCGACTCG-35-AAGAGCACAGTCCAGGTCAGCTGCAA-3各基因扩增产物分别经酶切及琼脂糖凝胶电泳后,对其基因型进行判断。2.3 统计分析 应用 SAS 8.0统计软件进行统计分析,包括 Mantel-Haenszel 2检验、分 层分析等,并用比值比(OR 值及其 95%可信区间(95%CI表示相对危险度,探

7、讨修复 酶基因多态性与食管癌易感性之间的关系。3. 结果3.1等位基因频率在病例组和对照组中的分布(表 1本研究中的四种修复酶基因频率在对照人群中的分布均符合 Hardy-Weinberg 平衡法则。表 1 等位基因频率在病例组和对照组中的分布等位基因N % N % 2 P 122 57.55 100 47.17 90 42.45 112 52.83 4.5456 0.0326 a 196 92.45 201 94.81 16 7.55 11 5.19 0.9866 0.3206 158 74.53 167 78.77 54 25.47 45 21.23 1.0649 0.3021 146 6

8、8.87 141 66.51 XPA 23AXPA 23GXPD 751LysXPD 751GlnXRCC1 399ArgXRCC1 399GlnXRCC1 194ArgXRCC1 194Trp66 31.13 71 33.49 0.2690 0.6040 XRCC3 241Thr202 95.28 204 96.23 XRCC3 241Met 10 4.72 8 3.77 0.2315 0.6304 a. 食管癌患者组的 G 等位基因频率低于对照组(=4.5456, P =0.0326表 1结果显示, XPA 23G 等位基因频率,在对照组中与食管癌病例组中的分布差异有统计学意义 (2=4.

9、5456, P =0.0326。其它基因的突变等位基因在两组中的分布差异均无统计 学意义。3.2 修复酶基因型与食管癌易感性的关系(表 2表 2 XPA、 XPD 、 XRCC1、 XRCC3基因型与食管癌易感性的关系基因型 病例 对照 OR 95%CIXPA 23A/A 38(35.8527(25.471.000A/G 46(43.40 46(43.40 0.711 0.3741.348G/G A/G+G/G 22(20.75b68(64.1533(31.1379(74.530.4740.6120.2280.984 0.3391.104XPD 751Lys/Lys 91(85.85 95(8

10、9.62 1.000Lys/Gln 14(13.21 11(10.38 1.329 0.5733.079 Gln/Gln 1(0.94 0 ( 0.00 1.011 0.9901.033 Lys/Gln+Gln/Gln 15(14.15 11(10.38 1.424 0.6213.263 XRCC1 399Arg/Arg 66(62.26 65(61.32 1.000Arg/Gln 26(24.53 37Arg/Trp 49(46.2344(41.511.000Arg/Trp 48(45.28 53(50.00 0.813 0.4631.430 Trp/Trp 9 ( 8.49 9 (8.49

11、 0.898 0.3272.465 Arg/Trp+Trp/Trp 57(53.77 62(58.49 0.826 0.8571.381 XRCC3 241Thr/Thr 96(90.5698(92.451.00Thr/Met 10( 9.43 8( 7.55 1.28 0.4833.371 Met/Met 0(0.000(0.00b. =4.0277, P =0.0448. c. =4.7451, P =0.0294表 2结果显示, XPA23 G/G基因型频率低于对照组,与携带 XPA23 A/A基因型相比, 携带 G/G基因型的个体可降低患食管癌的危险性(OR =0.4737, 95%C

12、I=0.22800.9839。 病例组中 XRCC1 399Gln/Gln基因型频率高于对照组, 携带该基因型的个体患食管癌的危险 性比对照人群约高 3倍(OR =3.447, 95%CI=1.07811.026。 XPD 751和 XRCC1 194位的 三种基因型在两组人群中的分布差异无统计学意义。 病例组和对照组均未检测到 XRCC3基 因的 Met/Met基因型,含有 Thr/Met基因型的个体其患食管癌的易感性未见升高。4. 讨论DNA 修复是细胞在 DNA 受损后的一种保护性反应,它能够清除损伤,恢复正常的核 苷酸顺序。 DNA 修复可通过几种途径来完成,主要包括直接修复、碱基切除

13、修复、核苷酸 切除修复和错配修复等。核苷酸切除修复(NER 途径是各种大片段 DNA 损伤,如紫外线损伤和各种化学致癌 物的加合物形成的通常修复途径。 核苷酸切除修复途径功能缺失或下降是多种癌症发生的主- 3 -要原因, XPA 在该途径中处于核心地位。本研究结果显示,淮安人群 XPA 23G等位基因型 频率(52.8%低于美籍非洲人(70%,与高加索人(55% 6相近,携带 G/G基因型的 个体可降低患食管癌的危险性。有研究显示,携带 XPA 23G等位基因个体, DNA 修复能力 高于携带 A/A基因型者 6,提示该基因型可能作为保护基因降低癌症发生的危险性。 XPD 参与核苷酸切除修复过

14、程。对北京地区人群研究 3,未发现 XPD Lys715Gln多态 与食管鳞癌风险有关。本研究中淮安人群 XPD 751Gln等位基因频率为 5.2%,远低于白种 人的 42%(P 0.001 7。本研究结果未显示 XPD 基因多态与食管癌易感性相关,但由于 XPD 基因在核苷酸切除修复过程中具有重要地位,因此有必要扩大样本深入了解其在癌变 过程中的可能作用。碱基切除修复(base excision repair, BER可切除和替换由内源性氧化水解作用导致的 DNA 碱基损伤,包括短片段(short patch和长片段(long patch修复两个方面。在长片段 修复中由 PARP (pol

15、y(ADP-ribose polymerase, 多二磷酸腺苷核酸多聚酶识别受损碱基, 并由 PNK (聚核苷酸激酶与 XRCC1复合来启动修复,再由 DNA 聚合酶与 PCNA (proliferating cell nuclear antigen, 增殖细胞核抗原 复合来催化修复合成 210个核苷酸的 长片空隙,经 FEN1(flap endonuclease 1,瓣状核酸内切酶切除被替换的片段后,由 DNA 连接酶封闭缺口完成修复。XRCC1基因参与碱基切除修复过程。对湖北地区人群研究发现, XRCC1 399Gln/Gln基因型增加患食管癌的风险性 8。林县的人群研究发现,食管癌的易感

16、性升高与 Arg194Trp 多态性有关 9,但也有的研究显示相反结果 10。本研究结果显示,病例组携带 XRCC1 399Gln/Gln基因型个体显著高于对照组,其患食管癌的危险性约为对照人群的 3倍,而与 Arg194Trp 多态性无关。DNA 双链断裂是细胞内多种类型的 DNA 损伤中最危险的一种, DNA 双链断裂修复缺 陷可导致基因组不稳定性增加,染色体缺失和突变的积累。对淮安人群的已有研究显示, Thr241Met 多态性与胃癌易感性无关, XRCC3 241Met 等位基因频率为 4.8%11,与本研究 结果相近。本研究中,病例组和对照组均未检测到 XRCC3基因的 Met/Me

17、t基因型,这可能 与该位点在人群中的突变频率低以及样本量有关。DNA 修复基因 XPA 、 XPD 、 XRCC1和 XRCC3,分别参与不同的 DNA 修复途径,在 一定程度上可反映机体的 DNA 修复能力,在食管癌的发生过程中 DNA 修复基因的功能可 能对食管癌的易感性产生重要的影响。 肿瘤的发生与发展是环境因素与宿主因素相互作用的 结果, 应充分考虑肿瘤多影响因素的复杂病程, 进一步研究环境暴露因素与相关基因间可能 存在的交互作用,为全面了解食管癌病因提供科学依据。参考文献1尹 娇杨 , 李继承 .DNA 修复基因:核苷酸切除修复基因单核苷酸多态与癌症发生风险的研究进展 J.国 外医学

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24、huzhou Center for Disease Prevention and Control, Huaian, 223200, ChinaAbstractTo explore the relationship between the polymorphisms of XPA(A23G 、 XPD (Lys751Gln 、 XRCC1(Arg194Trp and Arg399Gln and XRCC3(Thr/Met genotypes and susceptibility to esophageal cancer in Huaian Han population, China. A 1:1 case-control study was conducted among