中國漢族人群中XPC基因多態(tài)性與前列腺癌、膀胱癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、研究背景
　　 分子流行病學(xué)研究已證實(shí)吸煙與肺癌、乳腺癌、食管癌、頭頸部腫瘤等眾多惡性腫瘤的易感性相關(guān)。作為膀胱癌發(fā)病的重要危險(xiǎn)因素吸煙，在男性膀胱癌病例中約占65%，而在女性膀胱癌患者中占20%～30%。最近的研究顯示前列腺癌的發(fā)病與吸煙存在關(guān)聯(lián)。煙草中含有上千種致癌物質(zhì)，因此不可能對(duì)每一種致癌源對(duì)腫瘤發(fā)病的分子機(jī)制逐一研究，但是此前的研究證明這些致癌物質(zhì)可以與DNA分子形成大的加成物，DNA分子間的交連，甚至單鏈或雙鏈斷裂的

2、損傷。目前大量基礎(chǔ)研究和流行病學(xué)研究也證實(shí)DNA分子的損傷與人類惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。
　　 DNA損傷修復(fù)機(jī)制是防止突變和腫瘤發(fā)生的重要機(jī)制。人類細(xì)胞中已知的4條主要DNA修復(fù)途徑是：核苷酸切除修復(fù)(Nucleotide Excision Repair，NER)，堿基切除修復(fù)(Base Excision Repair，BER)，錯(cuò)配修復(fù)(Mismatch Repair，MMR)，雙鏈斷裂修復(fù)(Double Strand

3、Break Repair，DSBR)。堿基切除修復(fù)途徑主要修復(fù)內(nèi)、外環(huán)境致癌因子包括離子放射、氧化應(yīng)激等作用所致的小的DNA損傷，參與的基因主要有APE1、XRCC1、hOGG1等。核管酸切除修復(fù)途徑主要修復(fù)較大的DNA損傷，包括由化學(xué)分子或蛋白質(zhì)與DNA間的鍵結(jié)-DNA附加物(DNA adduct)，紫外線所導(dǎo)致的雙嘧啶鍵結(jié)(pyrimidine dimer)，以及DNA與DNA的鍵結(jié)-DNA交互連結(jié)(cross-link)等，主要涉

4、及的基因有ERCC1、XPA、XPD、XPC、XPE、XPF等。XPC蛋白是核苷酸切除修復(fù)系統(tǒng)的重要組成分子，它參與了早期DNA損傷識(shí)別和核苷酸切除修復(fù)機(jī)制的啟動(dòng)。TFIIH具有解旋酶活性打開受損DNA，同時(shí)募集和激活內(nèi)切酶XPF/ERCC1和XPG，剪切掉受損DNA片段。最后由DNA合成酶及連接酶等修復(fù)DNA鏈缺口(見圖1)。MMR是高度保守的修復(fù)途徑，主要負(fù)責(zé)修復(fù)DNA在復(fù)制過程中發(fā)生的堿基.堿基以及插入/缺失錯(cuò)誤配對(duì)，維護(hù)DNA復(fù)

5、制的高保真性。DNA雙鏈斷裂對(duì)細(xì)胞來說是最嚴(yán)重也是最致命的DNA損害類型，可以導(dǎo)致細(xì)胞的死亡，或者遺傳性質(zhì)的改變，包括不同大小DNA片段的丟失、雜合性缺失、染色體的轉(zhuǎn)位和丟失等。DNA雙鏈損傷主要是通過同源重組和非同源重組末端連接來修復(fù)的。已知有一百多個(gè)基因與DNA損傷修復(fù)有關(guān)，而且它們中大多存在遺傳變異。由于在DNA修復(fù)基因中存在大量的單核苷酸多態(tài)性，當(dāng)這些遺傳變異在轉(zhuǎn)錄或翻譯水平影響了DNA修復(fù)酶的功能，進(jìn)而使DNA修復(fù)能力降低，將

6、導(dǎo)致基因組的不穩(wěn)定性和腫瘤的發(fā)生。
　　 煙草中的多環(huán)芳香烴能與DNA形成大的加合物，這種DNA損傷主要是NER途徑來修復(fù)。XPC(xeroderma pigmentosum complementary group C)作為核苷酸切除修復(fù)途徑的重要組成分子，參與早期DNA損傷識(shí)別和核苷酸切除修復(fù)機(jī)制的啟動(dòng)，通過改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)使后續(xù)損傷修復(fù)分子順利進(jìn)入到受損部位。著色性干皮病(xerodermapigmentosum，XP)是由N

7、ER途徑的基因變異造成的DNA損傷修復(fù)功能缺陷引起的常染色體隱性遺傳病。患者臨床上表現(xiàn)為對(duì)日光高度敏感，易誘發(fā)皮膚癌。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)XPC基因缺陷的小鼠予以紫外線照射后更易發(fā)生皮膚癌；而且對(duì)各種化學(xué)誘變劑也表現(xiàn)出較高的敏感性，易發(fā)生肺癌、食管癌、膀胱癌等惡性腫瘤。由此可見在腫瘤發(fā)生中XPC基因起了重要作用。大量分子流行病學(xué)研究也證實(shí)，XPC基因中第499位密碼子上胞嘧啶→胸腺嘧啶變異，可引起丙氨酸→纈氨酸替代(Ala499Val；rs22

8、28000)；第939位密碼子上腺嘌呤→胞嘧啶變異，可引起賴氨酸→谷氨酰胺替代(Lys939Gln；rs2228001)；此外，在第9內(nèi)含子中存在AT雙核苷酸的插入和5個(gè)堿基對(duì)缺失的多態(tài)(PAT+/-；Genbank AF076952)與人類多種腫瘤的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。
　　 我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到吸煙是膀胱癌的危險(xiǎn)因素，但是同樣強(qiáng)度的吸煙者，一部分得了膀胱癌，而另一部分未發(fā)生膀胱腫瘤。對(duì)波利尼西亞人的研究顯示，此人群吸煙率很高而膀胱腫瘤的

9、發(fā)生率卻很低。這些現(xiàn)象說明了遺傳因素在個(gè)體對(duì)相同環(huán)境危險(xiǎn)因素的不同反應(yīng)中起重要作用，表現(xiàn)在吸煙相關(guān)膀胱癌患病風(fēng)險(xiǎn)上的差異。
　　 然而最近關(guān)于XPC分子多態(tài)性與前列腺癌和膀胱癌患病風(fēng)險(xiǎn)的分子流行病學(xué)研究在不同人群中得出的結(jié)果存在很大分歧。
　　 雖然前列腺癌和膀胱癌發(fā)病的具體分子機(jī)制還未完全清楚，但是越來越多的研究表明內(nèi)在遺傳因素和外在環(huán)境因素共同參與了前列腺癌和膀胱癌的發(fā)生。直到今天，關(guān)于XPC基因多態(tài)性(遺傳因素)與

10、吸煙(環(huán)境因素)交互作用對(duì)前列腺癌和膀胱癌易感性的研究也很少見。
　　 目的
　　 1.檢驗(yàn)在中國漢族人群中XPC兩個(gè)多態(tài)性(Lys939Gln和PAT)與前列腺癌發(fā)病相關(guān)聯(lián)的假說。
　　 2.探討XPC基因Ala499Val、Lys939Gln、PAT多態(tài)位點(diǎn)以及吸煙因素(吸煙習(xí)慣和總的吸煙暴露)與中國漢族人群膀胱癌易感性的關(guān)系。
　　 3.分析XPC基因多態(tài)性與吸煙交互作用是否對(duì)患前列腺癌和膀胱癌的風(fēng)

11、險(xiǎn)有影響。
　　 方法
　　 1.收集腫瘤患者及對(duì)照的外周靜脈血，采用EDTA抗凝，4℃冰箱保存，用于提取基因組DNA。
　　 2.我們用引物介導(dǎo)的限制性聚合酶鏈反應(yīng)(primer-introduced restriction analysis-polymerase chain reaction，PIRA-PCR)方法分析XPC Ala499Val的多態(tài)位點(diǎn)。在設(shè)計(jì)XPCAla499Val上游引物時(shí)，人為的在多態(tài)

12、位點(diǎn)上游兩個(gè)堿基處引入了一個(gè)錯(cuò)配的胞嘧啶來替代原來的腺嘌呤，以便產(chǎn)生一個(gè)SacⅡ內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)。
　　 3.基于PCR的電泳法進(jìn)行雙等位基因多態(tài)性(XPC-PAT)基因表型的測(cè)定。
　　 4.用聚合酶鏈反應(yīng).限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(polymerase chain reaction restrictionfragment length polymorphism，PCR-RFLP)方法分析XPC Lys939Gln位點(diǎn)的多態(tài)

13、性。
　　 5.隨機(jī)抽取10%的樣品進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
　　 6.SPSS13.0軟件(version13.0，SPSS Inc.，Chicago，Illinois)和MATLAB program進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。以X2檢驗(yàn)比較XPC多態(tài)等位基因、基因型頻率的觀察值與預(yù)期值之間分布的差異，是否符合哈代.溫伯格平衡(Hardy-Weinberg Equilibrium，HWE)方程。使用非條件logistic回歸計(jì)算XPC基因

14、多態(tài)性與前列腺癌和膀胱癌風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，并對(duì)人口學(xué)特征、吸煙狀況等因素進(jìn)行了校正，以比值比(odds ratio，OR)和95%可信區(qū)間(95% confidence interval，95% CI)表示各種基因型與腫瘤危險(xiǎn)的相關(guān)性。XPC基因多態(tài)位點(diǎn)與吸煙交互作用與前列腺癌和膀胱腫瘤風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)采用logistic回歸模型分析和擬然比卡方檢驗(yàn)。
　　 結(jié)果
　　 1.吸煙者占的比例在前列腺癌組和對(duì)照組中差異明顯(48.0

15、% VS38.0%)，且吸煙者患前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)大于不吸煙者(OR：1.51；95% CI：1.02-2.22)。膀胱癌組中吸煙者比例也明顯高于對(duì)照組(52.7% VS35.1%，p<0.001)。進(jìn)一步對(duì)累計(jì)吸煙量分層分析，發(fā)現(xiàn)重度吸煙者在膀胱癌組中的比例也高于對(duì)照組(31.0% VS17.1%，p<0.001)。
　　 2.XPC Lys939Gln多態(tài)位點(diǎn)在相加、顯性、隱性遺傳模式下與前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)均無相關(guān)性，而XPC-P

16、AT多態(tài)位點(diǎn)只在顯性遺傳模式和相加遺傳模式中顯示出與前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)聯(lián)(P<0.05)。
　　 3.在三種遺傳模式下，XPC Ala499Val和XPC Lys939Gln兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)與膀胱腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)均無相關(guān)性，而XPC-PAT多態(tài)位點(diǎn)在相加模式和顯性模式下與膀胱腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)(P Additive=0.013，P Domnant=0.026)。
　　 4.我們研究結(jié)果顯示XPC Lys939Gln多態(tài)位點(diǎn)與前列

17、腺腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)不相關(guān)。對(duì)年齡和吸煙狀態(tài)調(diào)整后，攜帶純和多態(tài)PAT+/+基因型者患前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)是PAT-/-基因型者的2.11倍(95% CI：1.12-3.99；p=0.033)；而至少攜帶一個(gè)PAT+變異基因型的個(gè)體發(fā)生前列腺癌的相對(duì)危險(xiǎn)性比PAT-/-純合野生型者高(OR：1.54；95% CI：1.04-2.26；p=0.029)。
　　 5.XPC Ala499Val和XPC Lys939Gln兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)與膀胱腫瘤發(fā)

18、病風(fēng)險(xiǎn)無顯著性相關(guān)。對(duì)性別、年齡和吸煙強(qiáng)度調(diào)整后，攜帶純和多態(tài)PAT+/+的個(gè)體發(fā)生膀胱腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)是PAT-/-攜帶者的1.52倍(95%：1.06-2.18；P=0.022)，而攜帶至少1個(gè)PAT+的個(gè)體與PAT-/-純合野生型者比較，患膀胱腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)也增加(OR：1.33；95%：1.05-1.68；P=0.017)。
　　 6.本研究檢測(cè)了XPC多態(tài)位點(diǎn)與前列腺癌和膀胱癌臨床參數(shù)的關(guān)系，未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差別。
　

19、　 7.我們的研究未發(fā)現(xiàn)前列腺腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)中XPC Lys939Gln多態(tài)位點(diǎn)與吸煙因素存在交互作用(X2=9.50，υ＝5，P=0.091)。但是發(fā)現(xiàn)XPC-PAT多態(tài)位點(diǎn)與吸煙因素存在交互作用(X2=11.32，υ＝5，P=0.045)。攜帶PAT+/-的吸煙者患前列腺腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶PAT-/-的非吸煙者的1.98倍(95% CI：1.08-3.64)；吸煙且攜帶PAT+/+者患前列腺腫瘤的危險(xiǎn)性也顯著增加，其OR值為3.56(

20、95% CI：1.45-8.76)。
　　 8.吸煙者發(fā)生膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)比不吸煙者增加了1.48倍(OR：2.48；95%CI：1.91-3.21)。而且隨著累計(jì)吸煙量的增加，患膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。輕度吸煙者患膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)是不吸煙者的1.91倍(95% CI：1.37-2.68)，而重度吸煙者患膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)增加至3.09倍(95% CI：2.24-4.25)。在不吸煙人群中，XPC三個(gè)多態(tài)位點(diǎn)與膀胱癌的患病風(fēng)險(xiǎn)不相關(guān)。按照累計(jì)

21、吸煙量對(duì)樣本進(jìn)行分層分析，發(fā)現(xiàn)XPC三個(gè)多態(tài)位點(diǎn)與累計(jì)吸煙量的交互作用對(duì)膀胱癌風(fēng)險(xiǎn)的影響存在劑效關(guān)系。攜帶PAT+/+的輕度吸煙者患膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶PAT-/-的不吸煙者的3倍(OR：3.00；95% CI：1.31-6.88)；而重度吸煙且攜帶PAT+/+者患膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)增加到7倍左右(OR：6.78；95% CI：3.00-15.54)。攜帶XPC939Gln/Gln基因型的輕、重度吸煙者患膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)分別是不吸煙者攜帶XPC L

22、ys939 Lys基因型的2.13倍(95% CI，0.97-4.70)和5.79倍(95% CI，2.53-13.28)。
　　 結(jié)論
　　 1.吸煙這一環(huán)境暴露因素可能是中國漢族人群前列腺癌發(fā)病的一個(gè)危險(xiǎn)因素。
　　 2.XPC基因PAT多態(tài)位點(diǎn)以顯性遺傳模式和相加遺傳模式與前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。
　　 3.攜帶PAT+/-和PAT+/+易感基因型吸煙者患前列腺癌的危險(xiǎn)性顯著增加，說明高的遺傳易感性與