陶 蘋,余曉紅,劉 莉,王 瓊,齊亞娜,李 卉△,李佳圓
(1.四川省腫瘤醫(yī)院乳腺外科,成都610041;2.成都市婦女兒童中心醫(yī)院體檢科,成都610041;3.成都市婦女兒童中心醫(yī)院婦女保健中心,成都610041;4.四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院,流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)系,成都610041)
人類正常乳腺組織雌激素受體α(estrogen receptor α,ERα)過(guò)度表達(dá)可能會(huì)增加乳腺癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。XbaⅠ(rs9340799)是人群研究較為關(guān)注的ERα基因多態(tài)性位點(diǎn)。該位點(diǎn)位于ERα基因(人類染色體6q25.1)第1內(nèi)含子內(nèi),于第2外顯子上游351bp處發(fā)生A→G(x→X)基因突變[1]。該突變可能會(huì)影響正常乳腺組織ERα基因某些區(qū)域外顯子的選擇性剪接,從而降低ERα蛋白的表達(dá)活性[2]。此外,研究發(fā)現(xiàn)不同劑量的大豆異黃酮對(duì)正常乳腺組織ERα表達(dá)具有不同方向的調(diào)節(jié)作用[3-4]。本課題開展基因-環(huán)境交互作用研究,探討雌激素受體α基因XbaⅠ酶切片段多態(tài)性(簡(jiǎn)稱:XbaⅠ多態(tài)性)、膳食大豆攝入與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。
2010年7月至2012年6月序貫收集來(lái)源于四川省腫瘤醫(yī)院經(jīng)組織病理學(xué)診斷的原發(fā)性乳腺癌新發(fā)病例。對(duì)照組來(lái)源于成都市婦女兒童醫(yī)學(xué)中心的健康體檢女性。病例對(duì)照年齡30~70歲,均居住于四川省10年以上者。病例排除轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者,精神疾病及其它內(nèi)分泌疾病患者。對(duì)照排除放射線等職業(yè)暴露史、惡性腫瘤、內(nèi)分泌疾病、生殖系統(tǒng)疾病以及精神疾病患者。調(diào)查對(duì)象均簽署知情同意書。
1.2.1 樣本量計(jì)算 樣本量計(jì)算采用QUANTO(1.2.4版)專用軟件(美國(guó)南加利福尼亞大學(xué)開發(fā))估計(jì)基因-環(huán)境交互作用樣本量,參數(shù)設(shè)定如下:(1)檢驗(yàn)水準(zhǔn)和檢驗(yàn)效能:雙側(cè)α=0.05,檢驗(yàn)效能為0.8;(2)等位基因頻率:參照文獻(xiàn),漢族女性XbaⅠ野生等位基因攜帶率為71.1%[5];(3)環(huán)境因素暴露率:根據(jù)課題組前期研究結(jié)果,膳食大豆高攝入比例約為45.5%[6];(4)基因主效應(yīng)(G)、環(huán)境主效應(yīng)(E)及交互效應(yīng)(G-E):由于XbaⅠ人群研究結(jié)論尚不一致,采用ORg=1.0;根據(jù)本課題組前期研究結(jié)果,取 ORe=0.50[6];交互效應(yīng) OReg在0.20~0.40間變化時(shí),研究所需病例對(duì)照樣本量在124~281對(duì)之間變化。本次研究最終收集樣本量為病例對(duì)照各291例。
1.2.2 調(diào)查方法 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查采用問(wèn)卷收集研究對(duì)象一般人口學(xué)特征、女性月經(jīng)史、生育史、吸煙、飲酒、乳腺癌家族史、乳腺良性疾病史等信息。采用頻數(shù)調(diào)查和單次攝入量調(diào)查結(jié)合的方法,調(diào)查研究對(duì)象最近五年的常見大豆類食物攝入情況。隨機(jī)抽取5%研究對(duì)象于調(diào)查兩周后重新進(jìn)行問(wèn)卷復(fù)核,兩次回答一致率為90%。
1.2.3 基因型檢測(cè) 基因型檢測(cè)采用EDTA抗凝管收集研究對(duì)象的外周靜脈血5ml,-20℃保存。采用天根生化科技(北京)有限公司全血基因組DNA提取試劑盒提取基因組DNA。采用限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)檢測(cè)XbaⅠ(rs9340799)基因多態(tài)性。目的基因擴(kuò)增采用巢式 PCR技術(shù),利用Primer Premier5.0引物設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)PCR引物。外側(cè)引物:上游5’-CTGCCACCCTATCTGTATCTTTTCCTATTCTCC-3’;下游 5’-TCTTTCTCTGCCACCCTGGCGTCGATTAT-CTGA-3’。內(nèi)側(cè)引物:上游5’-AGGCTGGGCTCAAACTACAG-3’,下游 5’-CTCTGGGAGATGCAGCAGAT-3’。采用北京康為世紀(jì)生物科技有限公司XbaⅠ內(nèi)切酶(1U/μl)對(duì)目的位點(diǎn)進(jìn)行酶切,酶切產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳,于凝膠成像系統(tǒng)紫外燈下觀察酶切結(jié)果。如圖1所示,僅出現(xiàn)一條316bp條帶,為野生純合型(xx);存在615bp和316bp兩條帶,為突變雜合型(Xx);僅出現(xiàn)一條615bp條帶,為突變純合型(XX)。隨機(jī)抽取10%的樣本進(jìn)行基因型重復(fù)檢測(cè),重測(cè)結(jié)果一致率為100%。
圖1 XbaⅠ多態(tài)性位點(diǎn)電泳圖
本研究病例組和對(duì)照組平均年齡分別為48.00±10.96 歲和47.64 ±8.90歲,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.65,P>0.05)。總?cè)巳杭敖^經(jīng)前后亞組危險(xiǎn)因素篩選結(jié)果詳見表1,總?cè)巳褐?,文化程度、家庭人均月收入、月?jīng)狀態(tài)、體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)、初潮年齡、初產(chǎn)年齡、活產(chǎn)次數(shù)、哺乳情況在病例及對(duì)照組間分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。絕經(jīng)前女性中,文化程度、家庭人均月收入、初潮年齡、初產(chǎn)年齡、活產(chǎn)次數(shù)、哺乳情況在組間分布差意義異有統(tǒng)計(jì)學(xué)(P<0.05)。絕經(jīng)后女性中,文化程度、家庭人均月收入、BMI、初產(chǎn)年齡、活產(chǎn)次數(shù)、哺乳時(shí)間、是否服用雌激素存在組間分布差異(P <0.05)。
表1 乳腺癌常見危險(xiǎn)因素變量篩選結(jié)果
總?cè)巳褐校瑢?duì)照組 x等位基因攜帶率為78.2%。對(duì)照組XbaⅠ位點(diǎn)基因型頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡定律(XbaⅠ:χ2=0.001,P=0.98)。在總?cè)巳骸⒔^經(jīng)前及絕經(jīng)后女性中,XbaⅠ基因型分布與乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)(Xx vs.xx:OR=0.61~0.82;XX vs.xx:OR=0.60~3.62;Xx+XX vs.xx:OR=0.61~0.92,95%CI均包括1)。見表2。
總?cè)巳褐胁±MDISI攝入量中位數(shù)為7.36 mg/d(QU-QL=14.42 mg/d);對(duì)照組 DISI攝入量中位數(shù)為 9.62 mg/d(QU-QL=12.84 mg/d)???cè)巳汉徒^經(jīng)后人群中,DISI攝入量與乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)(總?cè)巳?OR=0.64,95%CI:0.42~0.97;絕經(jīng)后:OR=0.40,95%CI:0.19~0.81)。但在絕經(jīng)前人群中未發(fā)現(xiàn)二者的關(guān)系。見表2。
表2 XbaⅠ多態(tài)性、膳食大豆攝入與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系
表3 XbaⅠ多態(tài)性和膳食大豆攝入的聯(lián)合效應(yīng)
總?cè)巳褐?,與xx野生基因型相比,攜帶X突變等位基因的女性乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)明顯變化;DISI高攝入組乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)有所降低(OR=0.60,95%CI:0.36~1.01);攜帶 X等位基因同時(shí) DISI高攝入女性乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步降低(OR=0.47,95%CI:0.25~0.89)。相乘交互系數(shù) IOR 為1.15(0.49~2.76)。相加交互系數(shù) RERI為 0.19(-0.35~0.73)、API為 0.41(-0.75~1.57)、S 為0.73(0.34~1.59)見表 3。亞組分析未發(fā)現(xiàn) XbaⅠ多態(tài)性與膳食大豆的協(xié)同作用。
雌激素受體XbaⅠ位點(diǎn)是人群研究較為關(guān)注的雌激素受體易感基因多態(tài)性位點(diǎn)。Maruyama等[2]的體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)攜帶x等位基因的ERα表達(dá)活性增高。但本研究尚未觀察到XbaⅠ多態(tài)性與乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。這與此前國(guó)內(nèi)外部分人群研究結(jié)論一致。但來(lái)自中國(guó)、韓國(guó)和挪威的人群研究發(fā)現(xiàn)攜帶X等位基因可降低乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)[5,11-12]。研究間結(jié)論不一致的原因可能與研究間樣本量差異、各研究人群代表性有關(guān)。但總的說(shuō)來(lái),目前大部分研究報(bào)道的XbaⅠ的風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)較弱(OR<2,OR 95%CI下限接近1),說(shuō)明其對(duì)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)較小。
大豆異黃酮對(duì)ERα表達(dá)的調(diào)節(jié)比較復(fù)雜。Wood[3]等發(fā)現(xiàn)高劑量服用大豆異黃酮(240mg/d)的卵巢切除的雌性哺乳動(dòng)物,乳腺組織ERα活性標(biāo)記物pS2表達(dá)量明顯降低。但有體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大豆異黃酮中主要成分之一染料木苷低濃度即可誘導(dǎo)人和嚙齒類動(dòng)物的上皮細(xì)胞ERα表達(dá),刺激細(xì)胞生長(zhǎng)[4]。本研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)女性膳食大豆攝入對(duì)乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)呈保護(hù)作用,尤其在絕經(jīng)后女性中更為明顯。該研究結(jié)果與多項(xiàng)人群研究結(jié)論一致。最近一項(xiàng)大樣本Meta分析[13]顯示,亞洲女性膳食大豆攝入可明顯降低其乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)(合并OR=0.86,95%CI:0.77-0.95),且對(duì)絕經(jīng)后女性具有更明顯的保護(hù)作用。
由于基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)XbaⅠ多態(tài)性、大豆異黃酮攝入可能會(huì)通過(guò)影響乳腺組織ERα表達(dá)水平從而影響乳腺細(xì)胞增殖,因此推測(cè)XbaⅠ多態(tài)性、膳食豆類攝入在影響乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)上可能存在共同的作用環(huán)節(jié),進(jìn)而可能存在生物學(xué)交互作用。本研究采用分層分析估計(jì)XbaⅠ多態(tài)性、膳食大豆的統(tǒng)計(jì)學(xué)交互作用。結(jié)果顯示總?cè)巳褐校葦y帶X等位基因又膳食大豆高攝入的女性乳腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)明顯降低,其風(fēng)險(xiǎn)降低程度明顯低于僅X等位基因暴露組和僅膳食大豆高攝入組,這提示二者可能存在相乘模式下的交互作用,且作用模式符合超相乘作用(RR11>RR01×RR10)。但 Logistic回歸顯示相乘交互作用系數(shù)IOR無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。此外,本研究發(fā)現(xiàn)相加交互系數(shù)也均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此,根據(jù)本研究結(jié)果,尚不能認(rèn)為XbaⅠ多態(tài)性、膳食大豆攝入存在生物學(xué)交互作用。目前,關(guān)于XbaⅠ多態(tài)性、膳食豆類攝入對(duì)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)影響的機(jī)制研究尚不成熟,后續(xù)深入的機(jī)制研究將有助于理解兩者之間是否存在生物學(xué)交互效應(yīng)及效應(yīng)特點(diǎn)。此外,本次研究結(jié)果也不排除由于兩者交互作用歸因危險(xiǎn)度較小,且本次研究樣本量較局限,因此尚未觀察到統(tǒng)計(jì)學(xué)交互效應(yīng)。后續(xù)研究將擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步探討二者的交互作用。
[1] Jakimiuk A,Nowicka M,Bogusiewicz M,et al.Prevalence of estrogen receptor PvuⅡand XbaⅠpolymorphism in population of Polish postmenopausal women [J].Folia Histochem Cytobiol,2007,45(4):331-338.
[2] Maruyama H,Toji H,Harrington CR,et al.Lack of an association of estrogen receptor alpha gene polymorphisms and transcriptional activity with Alzheimer disease[J].Arch Neurol,2000,57(2):236-240.
[3] Wood CE,Register TC,F(xiàn)ranke AA,et al.Dietary soy isoflavones inhibit estrogen effects in the postmenopausal breast[J].Cancer Res,2006,66(2):1241-1249.
[4] Bolca S,Urpi-Sarda M,Blondeel P,et al.Disposition of soy isoflavones in normal human breast tissue [J].Am J Clin Nutr,2010,91(4):976-984.
[5] 陸 旭,李 波,韋軍民,等.雌激素α受體XbaⅠ和PvuⅡ基因多態(tài)性與乳腺癌相關(guān)性的研究[J].中華外科雜志,2005,43(5):290-293.
[6] Wang Q,Li H,Tao P,et al.Soy isoflavones,CYP1A1,CYP1B1,and COMT polymorphisms,and breast cancer:a casecontrol study in southwestern China[J].DNA Cell Biol,2011,30(8):585-595.
[7] Wu AH,Yu MC,Tseng CC,et al.Epidemiology of soy exposures and breast cancer risk[J].Br J Cancer,2008,98(1):9-14.
[8] Ryan-Borchers TA,Park JS,Chew BP,et al.Soy isoflavones modulate immune function in healthy postmenopausal women[J].Am J Clin Nutr,2006,83(5):1118-1125.
[9] Trock BJ,Hilakivi-Clarke L,Clarke R.Meta-analysis of soy intake and breast cancer risk [J].J Natl Cancer Inst Monogr,2006,98(7):459-471.
[10] Andersson T,Alfredsson L,K?llberg H,et al.Calculating measures of biological interaction[J].Eur J Epidemiol,2005,20(7):575-579.
[11] Shin A,Kang D,Nishio H,et al.Estrogen receptor alpha gene polymorphisms and breast cancer risk[J].Breast Cancer Res Treat,2003,80(1):127-131.
[12] Andersen TI,Heimdal KR,Skrede M,et al.Oestrogen receptor(ESR)polymorphisms and breast cancer susceptibility[J].Hum Genet,1994,94(6):665-670.
[13]鐘 曉,張彩霞.大豆食品攝入與乳腺癌發(fā)病關(guān)系的Meta分析[J].衛(wèi)生研究,2012,41(4):670-676.