XPC/XPG单核苷酸多态性与中国大肠癌患者发病风险及预后相关性研究

摘要

目的：
　　 大肠癌(结直肠癌)是最常见的恶性肿瘤之一。从全世界的范围来看,大肠癌的发生率在亚洲人群中相对较低。但近年来,随着人们生活水平的提高、饮食结构的改变以及遗传因素等影响,我国大肠癌的发病率呈逐年上升的趋势。目前,以奥沙利铂为基础的化疗是治疗大肠癌的一线方案,但不同患者接受相同药物及剂量进行治疗时对化疗药物所产生的敏感性却存在较大的差异。
　　 DNA修复系统在影响大肠癌患者对奥沙利铂药物敏感性方面占据着主导地位。核苷酸切除修复(NER)是DNA修复系统重要的一部分,它能够清除大量铂类药物所致的DNA螺旋结构扭曲。由于DNA修复基因存在单核苷酸多态性(Singlenucleotidepolymorphism,SNP),它能够影响蛋白质的编码并且在转录和翻译水平上起作用,导致DNA的修复能力不同,进而可以预测大肠癌的发病风险及患者对铂类等化疗药物的敏感性。若核苷酸切除修复发生缺陷则可能导致着色性干皮病,着色性干皮病患者在阳光持续照射下会增加皮肤癌的发病风险。最近,一些研究阐述了着色性干皮病家族C(XPC)和着色性干皮病家族G(XPG)的基因多态性与大肠癌发病风险的相关性。
　　 XPC基因产物在DNA损伤识别过程中发挥着重要的作用。目前,仅有少数研究验证了XPCLys939Gln(A-to-Ctransitionin3p25exon15)和大肠癌发病风险间的相关性。WuY等人(2011)证实XPCLys939Gln基因突变能够提高大肠癌的发病风险;但Hansen等人(2007)及其他研究并没有发现Lys939Gln基因突变与大肠癌发病相关。同样,XPG基因也是着色性干皮病家族中的重要一员,它能够编码1186-氨基酸特殊结构的核酸内切酶,并负责切除错配DNA的3'端。研究表明XPGAsp1104His(G-to-Ctransitionin13q33exon15)位点的基因多态性和乳腺癌(2003)及肺癌(2003)的发病风险相关,但尚未见Asp1104His和大肠癌发病风险具有相关性的报道。
　　 上述研究表明这个位点的多态性结果并不一致,需要进一步深入的研究去证实。另外,在这两个基因位点中,尚未见伴有肿瘤血清标记物及术后化疗疗效的多态性分析。因此,对这两个位点与大肠癌的发病风险、疾病进展以及个体化疗用药方案的相关性研究还是很有必要的。我们在XPCLys939Gln、XPGAsp1104His位点进行单核苷酸多态性检测,并考察伴有肿瘤血清标志物、相关临床病理参数、治疗方案及预后情况的影响。旨在研究XPC及XPG多态性和大肠癌发病风险的相关性,为阐明大肠癌的发生发展提供实验依据。
　　 实验方法：
　　 1、本研究采用以医院为基础的病例一对照研究方法。病例组选自2008年1月-2011年7月在中国医科大学附属第一医院进行住院治疗,经组织病理学确诊,未经放射和抗癌药物治疗的1028例大肠癌新发病例;对照组为同期在同一医院体检中心进行健康体检且体检结果正常、无肿瘤病史及遗传病史且年龄、性别分别与病例组相匹配的1085例健康人群。在收集血浆样品标本的同时,收集每个研究对象的人口学资料及临床病理参数资料。
　　 2、采用碘化钾法从抗凝血中提取基因组DNA。接下来,通过聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PoylmcaresChinReactionRestrictionFragmentLengthPoylmorphism,PCR-RFLP)的方法,检测XPCLys939Gln及XPGAsp1104His位点基因型。各基因引物设计如下:XPCLys939Gln:5'-ACCAGCTCTCAAGCAGAAGC-3'和5'-CTGCCrCAGTTTGCCTTCTC-3';XPGAsp1104His:5'-GACCTGCCTCTCAGAATCATC-3'和5'-CCTCGCACGTCTrAGTTTCC-3'。电泳分析PCR产物,并对其进行酶切;XPCLys939Gln、XPGAsp1104His基因位点对应的内切酶分别是PvuⅡ、Hsp92Ⅱ。取0.25μl产物与相应的限制性核酸内切酶0.5μl于水浴37℃过夜,用3%琼脂糖凝胶电泳分析酶切产物。
　　 3、统计学分析:采用卡方检验比较各位点多态基因型在病例组与对照组之间的分布差异,运用Logstic回归模型计算优势比(Oddsratio,OR)及其95%可信区间(95%confidenceinterval,95%CI),用OR及95%CI表示相对危险度。通过Kaplan-Meier的统计学方法预测大肠癌患者化疗后的生存情况,通过单因素及多因素Cox模型分析影响大肠癌发病的因素。所用统计软件为SPSS16.0。
　　 结果：
　　 1、在XPCLys939Gln位点中,大肠癌患者基因型AA、AC、CC的分布人数及频率分别为360(35.02%)、565(54.96%)、103(10.020/o);健康对照组人群基因型AA、AC、CC的分布人数及频率则分别为453(41.75%)、500(46.08%)、132(12.17%)。携带基因型AC(OR=1.400,95%CI=1.164-1.685,P＜0.001)及AC+CC(OR=1.309,95%CI=1.096-1.563,P=0.001)的个体比携带基因型AA的个体具有更高的肿瘤发病风险。
　　 2、在XPGAsp1104His位点中,大肠癌患者基因型GG、GC、CC的分布人数及频率分别为233(22.67%)、603(58.66%)、192(18.67%),健康对照组人群基因型GG、GC、CC的分布人数及频率则分别为329(35.39%)、537(49.49%)、219(15.12%),携带基因型GC(OR=1.332,95%CI=1.090-1.629,P＜0.001)及GC+CC(OR=1.201,95%CI=0,992-1.455,P＜0.001)的个体比携带基因型GG的个体具有更高的肿瘤发病风险。
　　 3、在对性别、年龄和吸烟情况进行校正后我们发现,XPCLys939Gln的基因型AC+CC(OR=0.654,95%CI:0.448-0.954,P=0.027)以及XPGAsp1104His的基因型GC+CC(OR=0.530,95%CI:0.348-0.809,P=0.003)均能够掩盖术前癌胚抗原(CEA)指标值的升高,并与术前CEA指标值的升高呈负相关。
　　 4、XPCLys939Gln和XPGAsp1104His与病理分期(DukesAtoDukesD)、肿瘤分化(Grade1,Grade2,Grade3)、淋巴结转移状态、肿瘤大小、吸烟情况、是否有大肠癌家族史、复发情况、原发癌位置(结肠或者直肠)等临床病理参数均无相关性。
　　 5、我们采用Kaplan-Meier的方法预测化疗药物中含有奥沙利铂的大肠癌患者的预后情况。发现携带有XPGAsp1104His基因型GG的患者发展为进展期的中位生存时间为65.895个月(95%CI=48.206-83.584),而携带有基因型GC+CC的人群仅为38.877个月(95%CI=30.123-47.631),两者比较具有统计学意义(log-rank;P=0.033);基因型GC+CC的危害比(HR)是基因型GG的1.692倍。
　　 6、为了评估影响预后的每个独立风险因素,我们建立了COX独立风险模型。单因素风险分析表明XPGAsp1104His(GC+CCvsGG)、病理分期(DukesB/DukesC/DukesDvsDukesA)、淋巴结转移状态(转移vs未转移)及肿瘤大小(＞2cmvs≤2cm)与以奥沙利铂为主要化学治疗方案的患者相关。最后,多因素COX风险分析表明,XPGAsp1104His(OR=1.692,95%CI:1.202-2.383,P=0.003)、病理分期(OR=2.545,95%CI:2.139-3.030,P＜0.001)和淋巴结转移状态(OR=1.851,95%CI:1.306-2.625,P＜0.001)均不利于大肠癌患者的预后。
　　 结论：
　　 1、XPC、XPG基因可能是大肠癌易感的候选基因。
　　 2、XPCLys939基因型AC及XPGArg1104His基因型GC均可能是影响中国地区大肠癌发病风险的因素。
　　 3、XPCLys939Gln的基因型AC+CC及XPGAsp1104His的基因型GC+CC均能够掩盖术前癌胚抗原(CEA)指标值的升高。结果提示我们基因型AC+CC及GC+CC可能对肿瘤的确诊造成干扰,对就诊患者进行SNP基因型鉴定或许更具有临床意义。
　　 4、携带有XPGAsp1104His基因型GG的患者比携带有基因型GC+CC的患者具有更长的术后无进展生存期。结果提示我们XPGAsp1104His基因多态性或许可以作为预测术前奥沙利铂药物疗效的因素之一。
　　 5、XPGAsp1104His的基因型GC+CC、病理分期的深入和淋巴结转移状态均不利于大肠癌患者的预后。