江苏省扬中市食管鳞癌肿瘤相关基因的基因型和表型研究

摘要

[目的]分析环境因素、遗传因素及其交互作用在食管鳞癌发生中的作用,探讨食管癌相关基因MGMT(O6-methylguanine-DNA methyltransferase,O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶)和XRCC1(X-ray repair cross-complementing gene1,X射线交错互补修复基因1)的蛋白表达情况及其与食管癌发生、相关临床特征和基因多态间的关系。
　　 [方法]以食管癌高发区江苏省扬中市作为研究现场,采用以人群为基础的病例对照研究设计,分析吸烟、饮酒、饮水、食用陈米等环境因素与食管鳞癌发生之间的关系。应用PCR-RFLP等分子生物学技术分析DNA损伤修复基因XRCC1的三个常见的基因多态Arg194Trp、Arg280His和Arg399Gln及DNA甲基转移酶基因MGMT的Ile143Val和Lys178Arg多态在食管鳞癌发生中的作用及其与环境因素之间的交互作用。应用免疫组化(IHC)方法检测.XRCC1和MGMT在食管癌患者和正常人群中的表达情况,探讨相关蛋白表达与食管癌临床特征和基因多态间可能存在的联系。食管癌病例均来自扬中市肿瘤登记报告系统,为2004年1月1日至2008年5月14日间新发并经病理学明确诊断的食管鳞状细胞癌患者,年龄大于30岁且在扬中市生活5年或以上。愿意参加调查并签署知情同意书者,在确诊后2～3周内进行流行病学问卷调查,并收集空腹静脉血标本5ml。对照来自与病例同期的扬中市居民,通过扬中市常住居民名单随机选取,要求对照年龄在30岁以上,身体健康,无肿瘤病史及胃十二指肠溃疡史,均为愿意参加调查并签署知情同意书者。剪取手术患者的癌中心组织,并从胃镜室收集正常健康成人的食管粘膜标本。数据录入与分析分别采用EpiData3.0和SPSS11.0(Chicago,Illinois,USA)、STATA9.2(Texas,USA)统计软件,应用单因素X2检验和多因素非条件Logistic回归模型分析环境因素、基因型和表型与食管鳞癌之问的关系。
　　 [结果]自2004年11日至2008年5月14日,共收集食管鳞癌病例432例,平均年龄61.5±7.8岁,男性61.8％,女性38.2％;对照915例,平均年龄57.05±9.05岁,男性49.3％,女性50.7％。在按性别进行分层并调整了年龄(连续)和受教育程度后发现,与饮用自来水者相比,饮用河沟水能显著增加男女性患食管癌的危险,其中男性OR=4.20(95％CI:2.90-6.07),女性OR=8.37(95％CI:5.09-13.75)。陈米摄入能增加女性患食管癌的危险(OR=12.78,95％CI:2.69-60.69),但在男性中未发现食管癌与食用陈米间的关系。未观察到吸烟与食管癌发生间的关系,但吸烟者有食管癌发病危险增加的倾向。尽管未发现女性饮酒与食管癌间的关系,但男性饮酒者患食管癌的危险显著增加(OR=2.03,95％CI:1.43-2.89)。
　　 XRCC1Arg194Trp位点194T等位基因在食管癌病例组和对照组中的频率分别是33.0％和31.3％。与野生型CC相比,杂合型CT和纯合突变型TT的比值比OR分别为1.18(95％CI:0.80-1.73)和1.06(95％CI:0.84-1.36),将突变型CT和TT合并后,OR为1.09(95％CI:0.86-1.37);经性别、年龄(连续)、受教育程度、吸烟史、饮酒史、陈米摄入史和河沟水饮用史调整后,杂合型CT和纯合突变型TT的比值比OR分别为1.19(95％CI:0.76-1.84)和1.06(95％CI:0.81-1.39),将CT和TT合并后,OR为1.08(95％CI:0.84-1.40)。XRCC1 Arg280His位点280A等位基因在食管癌病例组和对照组中的频率分别是11.0％和14.4％。与野生型GG相比,杂合型GA和纯合突变型AA的OR值分别为0.76(95％CI:0.31-1.83)和0.70(95％CI:0.52-0.92),将突变型GA和AA合并后,OR为0.70(95％CI:0.53-0.92),纯合突变型AA和合并后的突变型GA+AA均与较低食管癌的罹患风险有关;经性别、年龄(连续)、受教育程度、吸烟史、饮酒史、陈米摄入史和河沟水饮用史调整后,杂合型GA和纯合突变型AA的比值比OR分别为0.94(95％CI:0.36-2.48)和0.80(95％Ch0.58-1.10),将GA和AA合并后,OR为0.81(95％CI:0.60-1.11)。XRCC1 Arg399Gln位点399A等位基因在食管癌病例组和对照组中的频率分别是27.1％和23.3％。与野生型GG相比,杂合型GA和纯合突变型AA的OR分别为1.84(95％CI:1.17-2.88)和1.07(95％CI:0.84-1.36),将GA和AA合并后,OR为1.16(95％CI:0.92-1.47);经性别、年龄(连续)、受教育程度、吸烟史、饮酒史、陈米摄入史和河沟水饮用史调整后,杂合型GA和纯合突变型AA的OR分别为1.48(95％CI:0.89-2.48)和1.16(95％CI:0.88-1.53),将GA和AA合并后,OR为1.21(95％CI:0.93-1.56)。XRCCIArg194Trp基因多态与饮河沟水、陈米摄入、吸烟和饮酒的交互效应比值比Orint分别为0.90(95％CI:0.50-1.62,P=0.720)、0.76(95％CI:0.20-2.86,P=0.684)、0.96(95％CI:0.57-1.62,P=0.874)和0.68(95％CI:0.39-1.16,P=0.157),未见XRCC1Arg194Trp基因多态与环境暴露因素间存在有统计学意义的相乘交互效应。XRCC1 Arg280His基因多态与饮河沟水、陈米摄入、吸烟和饮酒的交互效应比值比Orint分别为0.84(95％CI:0.42-1.69,P=0.628)、1.11(95％CI:0.22-5.63,P=0.897)、1.23(95％CI:0.65-2.32,P=0.530)和0.96(95％CI:0.50-1.85,P=0.895),未见XRCC1 Arg280His基因多态与环境暴露因素问存在有统计学意义的相乘交互效应。XRCC1 Arg399Gln基因多态与饮河沟水、陈米摄入、吸烟和饮酒的交互效应比值比Orint分别为1.50(95％CI::0.82-2.74,P=0.187)、6.58(95％CI:1.60-27.11,P=0.009)、1.02(95％Ch0.60-1.73,P=0.955)和1.46(95％CI:0.85-2.53,P=0.175),XRCC1Arg399Gln基因多态与陈米摄入间存在相乘交互效应。经性别、年龄(连续)、受教育程度、吸烟史、饮酒史、陈米摄入史和河沟水饮用史调整后,与XRCC1基因Arg194Trp CC野生型和Arg280His GG野生型相比,同时携带Arg194Trp CC野生型和Arg280His突变型(GA或AA)者患食管癌的风险增加(OR=1.87,95％CI:1.10-3.18,P=0.020)。未见XRCC1 Arg194Trp和Arg399Gln及Arg280His和Arg399Gln基因多态间存在有统计学意义的联系。
　　 MGMT基因Ile143Val和Lys178Arg两位点多态性分布完全相同。食管癌病例组和对照组中MGMT基因的G等位基因频率分别为0.6％和0.4％。与野生型AA相比,突变型AG的OR为1.33(95％CI:0.43-4.08),未发现纯合突变型GG的存在;经性别、年龄(连续)、受教育程度、吸烟史、饮酒史、陈米摄入史和河沟水饮用史调整后,突变型AG的OR为0.79(95％CI:0.23-2.69)。MGMT基因多态与饮河沟水、吸烟和饮酒的交互效应比值比Orint分别为0.03(95％CI:0.01-0.51,P=0.014)、0.06(95％CI:0.01-0.85,P=0.038)和0.18(95％CI:0.01-2.80,P=0.220),MGMT基因多态与吸烟和饮河沟水之间存在相乘交互效应。未见MGMT基因多态与饮酒和陈米摄入间存在有统计学意义的相乘交互效应。经性别、年龄(连续)、受教育程度、吸烟史、饮酒史、陈米摄入史和河沟水饮用史调整后,未见XRCC1和MGMT基因多态间存在有统计学意义的联系。
　　 XRCC1在正常对照中的表达阳性率为33.3％(27/81),在食管癌组织中的表达阳性率为44.3％(62/140),两者间无显著性差异(X2=2.559,P=0.110);MGMT在正常对照中的表达阳性率为51.7％(45/87),在食管癌组织中的表达阳性率为75.2％(98/140),两者间差异具有显著性(X2=7.688,P=0.006)。MGMT蛋白表达与陈米摄入(P=0.072)和食管癌M分期(P=0.081)间有弱相关性,陈米摄入可能增加MGMT蛋白的表达,而食管癌远处转移可能与MGMT蛋白表达缺失有关。未见XRCC1蛋白表达与性别、年龄、吸烟、饮酒、陈米摄入和饮河沟水及临床病理特征间的关系。未见XRCC1和MGMT基因多态与蛋白表达间存在具有统计学意义的联系。
　　 [结论]江苏省扬中市居民食管癌发病危险可能与当地的生活习惯有关,饮用河沟水是食管癌发生的重要危险因素;饮酒和食用陈米也能增加食管癌的患病危险,但存在性别差异,饮酒能增加男性食管癌的发病危险,而食用陈米能增加女性食管癌的发病危险。吸烟也有使食管癌发病危险增加的倾向。积极开展健康教育和健康促进,倡导居民饮用自来水,改变食用陈米的习惯,鼓励戒烟、控制饮酒是预防和控制食管癌的重要措施。MGMT Ile143Val和Lys178Arg两位点多态性分布相同,未发现XRCC1和MGMT基因多态与食管癌发病风险间的关系,但陈米摄入与XRCC1 Arg399Gln多态之间存在相乘交互效应,携带突变基因型(GA或AA)者若食用陈米,则患食管癌的危险增加。吸烟和饮河沟水与MGMT多态之间存在相乘交互效应,携带AA基因型者若吸烟或饮河沟水,则患食管癌的危险增加。另外,XRCC1 Arg280His基因多态与Arg194Trp基因多态间存在交互效应。食管癌的发生可能与MGMT蛋白阳性表达有关,陈米摄入和食管癌远处转移与MGMT蛋白表达间亦有弱相关性,陈米摄入可能增加MGMT蛋白的表达,而食管癌远处转移可能与MGMT蛋白表达缺失有关。