徐昌隆,王建嶂,鄭波,曹曙光,吳昊,薛戰(zhàn)雄
(溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 消化內(nèi)科,浙江 溫州 325027)
·論 著·
亞甲基四氫葉酸還原酶基因C677T、A1298C多態(tài)性與胃癌的關(guān)系
徐昌隆,王建嶂,鄭波,曹曙光,吳昊,薛戰(zhàn)雄
(溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 消化內(nèi)科,浙江 溫州 325027)
目的:探討亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)C677T和A1298C基因多態(tài)性與浙江漢族人群胃癌的關(guān)系。方法:采用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長度多態(tài)性(PCR-RELP)技術(shù),檢測(cè)112例胃癌患者和218例正常對(duì)照者的MTHFR C677T及A1298C基因多態(tài)性分布差異。結(jié)果:MTHFR C677T的突變等位基因T及變異基因型(CT+TT)頻率在胃癌組和對(duì)照組之間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(34.82% vs 32.57%和53.57% vs 52.75%,均P>0.05)。胃癌組MTHFR A1298C突變等位基因C明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(21.43% vs 12.39%,P=0.006,0R=1.929,95%CI:1.325~2.873),而2組間突變基因型(AC+CC)頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(32.15% vs 36.24%,P>0.05)。結(jié)論:浙江漢族人群MTHFR A1298C突變等位基因C可能與胃癌的易感性有關(guān)。
亞甲基四氫葉酸還原酶;基因多態(tài)性;胃腫瘤
亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)是葉酸代謝途徑的關(guān)鍵酶之一。MTHFR基因有兩個(gè)常見多態(tài),即C677T及A1298C,其基因多態(tài)性最常見的改變是677C→T和 1298A→C的突變。這些突變使其編碼的MTHFR蛋白熱不穩(wěn)性及酶活性下降,導(dǎo)致總?cè)~酸水平降低,與包括胃癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤的發(fā)生有關(guān)[1-2]。國內(nèi)外有較多報(bào)道MTHFR基因多態(tài)性與胃癌關(guān)系的文獻(xiàn)[3-4],但結(jié)論頗不一致。本研究運(yùn)用現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),在浙江漢族人群中探討MTHFR基因C677T及A1298C兩個(gè)單核苷酸位點(diǎn)的多態(tài)性與胃癌的關(guān)系,并分析眾多研究結(jié)論迥異的可能原因。
1.1 研究對(duì)象 2011年5月至2014年7月,在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科收集112例原發(fā)性胃癌患者為胃癌組,經(jīng)臨床、實(shí)驗(yàn)室、電子胃鏡及病理組織學(xué)確診,其中男74例,女38例,年齡(59.2±12.8)歲。同期在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院體檢中心收集的218例健康體檢者為對(duì)照組,其中男147例,女71例,年齡(61±13.2)歲。胃癌組和對(duì)照組在性別、年齡構(gòu)成上差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。以上研究對(duì)象均為無血緣關(guān)系的浙江漢族人群。所有入選對(duì)象均簽署知情同意書,研究取得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 方法
1.2.1 DNA提取:取空腹靜脈血5 mL,EDTA抗凝。采用蛋白酶K消化,苯酚/氯仿/異戊醇法提取全基因組DNA(試劑盒購自上海捷瑞生物有限公司,按照說明書操作)。經(jīng)DNA定量儀測(cè)定后于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 引物設(shè)計(jì)和合成:參照文獻(xiàn)[5-6] 設(shè)計(jì)引物,MTHFR C677T引物序列:正義鏈5’-TGAAGGAGAAGGTGT CTGCGGGA-3’,反義鏈5’-AGGACGGTGCGGTGAGAGTG-3’;MTHFR A1298C引物序列:正義鏈5’-CTTTGGGGAGCTGA AGGACTACTAC-3’,反義鏈5’-CACTTTGTGACCATTCCGGTT TG-3’。由上海生物工程有限公司合成。
1.2.3 MTHFR C677T、A1298C基因多態(tài)性檢測(cè):采用限制性片段長度多態(tài)性(restriction fragment length polymorphism,RELP)PCR法檢測(cè)MTHFR C677T和A1298C基因多態(tài)性。①C677T擴(kuò)增體系與基 因多態(tài)性分析:PCR反應(yīng)體系50μL,含正反義鏈引物 (10 pmol/L)各1.5μL,MgCl2(25 mmol/L)3μL,dNTPs(10 mmol/L)2μL,10×buffer 5μL,Taq酶 2.5 U(1 U/μL),模板DNA 2μL(約20~40 ng/μL), 滅菌雙蒸水32.5μL。反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性5 min; 94 ℃ 1 min,62 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,共35個(gè) 循環(huán);72 ℃延伸5 min。擴(kuò)增產(chǎn)物用Hinf I(MBI Fermentas,USA)37 ℃酶切過夜,再用10%聚丙烯酰 胺凝膠電泳(PAGE)檢測(cè)。②A1298C擴(kuò)增體系與基因多態(tài)性分析:PCR反應(yīng)體系25μL,含正反義鏈引物(10 pmol/L)各1μL,MgCl2(25 mmol/L)2μL,dNTPs(10 mmol/L)1μL,10×buffer 2μL,Taq酶 1 U(1 U/μL),模板DNA 1μL(約20~40 ng/μL),滅菌雙蒸水16μL。反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性2 min;94 ℃ 1 min,60 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,共35個(gè) 循環(huán);72 ℃延伸7 min。擴(kuò)增產(chǎn)物加Mbo I I(MBI Fermentas,USA)37 ℃酶切過夜,用12% PAGE檢測(cè)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 所有數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件處理。Hardy-Weinberg平衡規(guī)律使用卡方檢驗(yàn),分類變量運(yùn)用卡方檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn),以比值比(OR)及95%可信區(qū)間(CI)表示相對(duì)危險(xiǎn)度。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 MTHFR C677T、A1298C基因位點(diǎn) MTHFR C677T正常等位基因C對(duì)應(yīng)198 bp 1條帶,突變等位基因T為175、23 bp 2條帶,其中23 bp條帶泳出膠外,故以198 bp為CC基因型,175 bp為TT基因型,CT基因型有198 bp與175 bp 2條片段帶,見圖1。MTHFR A1298C正常等位基因A對(duì)應(yīng)56、31、30、28和18 bp, 突變等位基因C對(duì)應(yīng)84、31、30和18 bp,電泳時(shí)31、30、28和18 bp片段帶泳出膠外,故分別判56 bp 為AA型、84 bp為CC型、有56 bp和84 bp 2條片段帶為AC型,見圖2。上述基因位點(diǎn)的部分PCR產(chǎn)物經(jīng)測(cè)序后作為陽性對(duì)照,以輔助判斷基因型(上海浦生生物技術(shù)有限公司),見圖3-4。
圖1 MTHFR C677T酶切產(chǎn)物電泳圖
圖2 MTHFR A1298C酶切產(chǎn)物電泳圖
圖3 MTHFR C677T測(cè)序圖
圖4 MTHFR A1298C 測(cè)序圖
2.2 MTHFR C677T基因型和等位基因在胃癌組和對(duì)照組的分布 胃癌組和對(duì)照組MTHFR C677T基因型頻率均符合Hardy-Weinberg平衡規(guī)律(P>0.05),樣本具有群體代表性。MTHFR C677T的突變等位基因T及變異基因型(CT+TT)頻率在胃癌組和對(duì)照組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(分別為34.82% vs 32.57%,P=0.363,OR=1.106,95%CI:0.763~1.158; 53.57% vs 52.75%,P=0.654,OR=1.033,95%CI:0.812~1.237),見表1。
2.3 MTHFR A1298C基因型和等位基因在胃癌組和對(duì)照組中的分布 胃癌組和對(duì)照組MTHFR A1298C基因型頻率均符合Hardy-Weinberg平衡規(guī)律(P>0.05),樣本具有群體代表性。胃癌組MTHFR A1298C突變等位基因C明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (21.43% vs 12.39%,P=0.006,OR=1.929,95%CI:1.325~2.873)。而2組間突變基因型(AC+CC)頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(32.15% vs 36.24%,P=0.762,OR=0.834,95%CI:0.786~2.115),見表2。
表1 MTHFR C677T基因多態(tài)性在胃癌組和對(duì)照組中的分布 n(%)
表2 MTHFR A1298C基因多態(tài)性在胃癌組和對(duì)照組中的分布 n(%)
MTHFR能催化5,10-亞甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化為5-甲基四氫葉酸。MTHFR編碼基因位于染色體1p36.3,存在多個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)。其中C677T多態(tài)性位于MTHFR基因第4外顯子,該位點(diǎn)胞嘧啶(C)突變?yōu)樾叵汆奏ぃ═)后,使MTHFR的熱不穩(wěn)定性增加,導(dǎo)致該酶活性降低。A1298C位于MTHFR基因第7外顯子,該位點(diǎn)發(fā)生A→C突變后,引起MTHFR催化活性降低。體外基因表達(dá)研究發(fā)現(xiàn),攜帶677TT純合子基因型、1298AC雜合子基因型以及(677CT+1298AC)復(fù)合雜合子基因型的個(gè)體,其體內(nèi)MTHFR酶活性分別降低45%,68%和41%[7]。近期有報(bào)道,677CT和677TT變異基因型頻率較高人群的血清葉酸濃度顯著降低[8]。因此,這些突變引起的血漿葉酸水平降低,可通過破壞DNA甲基化、合成和修復(fù)發(fā)揮致癌作用,增加包括胃癌在內(nèi)的多種腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)性。
本研究顯示,胃癌組與對(duì)照組之間突變基因型(AC+CC)頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而胃癌患者M(jìn)THFR A1298C位點(diǎn)突變等位基因C的頻率明顯高于對(duì)照組,提示MTHFR Al298C可能是浙江漢族人群胃癌的易感基因。在相關(guān)Meta分析[4,9-10]中,雖均顯示胃癌患者與健康對(duì)照之間MTHFR A1298C的突變基因型(AC+ CC)頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但其中Lv等[9]和Dong 等[10]還顯現(xiàn)兩人群間突變等位基因C差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,故皆認(rèn)為A1298C基因多態(tài)性與胃癌的發(fā)生無關(guān),與本研究的結(jié)果有異。本研究顯示的MTHFR C677T的突變等位基因T及變異基因型(CT+TT)頻 率在胃癌組和對(duì)照組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與翁玉蓉等[11]的報(bào)道相同,可表明MTHFR C677T多態(tài)性與胃癌的發(fā)生無明顯關(guān)聯(lián)。但是與此結(jié)論相反的,包括相關(guān)Meta分析的報(bào)道[1,3,9-10,12]頗多,都明確提示攜帶MTHFR 677 CT和677 TT基因型以及T等位基因的個(gè)體顯著增加胃癌的易感性。經(jīng)查閱文獻(xiàn)還發(fā)現(xiàn)有與前述皆迥異的報(bào)道,如MTHFR C677T和A1298C多態(tài)性均與胃癌的發(fā)生無關(guān)[13],以及MTHFR 677 TT基因型和MTHFR 1298 CC基因型都能顯著降低患癌癥風(fēng)險(xiǎn)[14]。
綜上,可以看出MTHFR C677T和MTHFR A1298C基因多態(tài)性與胃癌易感性關(guān)系的結(jié)論差異很大,甚至不少是相互矛盾的。由于這些不一致的結(jié)果來自不同種族、不同地區(qū)、不同方法的獨(dú)立研究,Meta分析也只是表達(dá)了這些相同目的的多個(gè)獨(dú)立研究結(jié)果的合并效應(yīng)量。故諸多研究結(jié)果的差異,似可主要?dú)w因于種族差異、研究方法不同、地域相異或某些研究還有對(duì)象樣本量不夠大所致。此外,尤其值得考慮的是MTHFR基因突變致癌是通過降低血漿葉酸水平而起作用的,研究對(duì)象個(gè)體的葉酸狀態(tài)(包括葉酸攝入,血漿、血細(xì)胞和組織的葉酸含量)很有可能是造成上述結(jié)果矛盾的重要原因??赡苁腔谶@種想法,新近有研究將葉酸攝入量作為條件來研究MTHFR基因多態(tài)性與胃癌的關(guān)系,結(jié)果表明MTHFR 677 TT突變基因型和高葉酸攝入量對(duì)制約胃癌有保護(hù)作用[15]。
[1] Xia LZ,Liu Y,Xu XZ,et a1.Methylenetetrahydrofolate re-ductase C677T and A1298C polymorphisms and gastric can-cer susceptibility[J] .World J Gastroenterol,2014,20(32): 11429-11438.
[2] Ekiz F,Ormeci N,Coban S,et al.Association of methylene-tetrahydrofolate reductase C677T-A1298C polymorphisms with risk for esophageal adenocarcinoma,Barrett’s esoph-agus,and reflux esophagitis[J] .Dis Esophagus,2012,25(5): 437-441.
[3] Boccia S,Hung R,Ricciardi G,et al.Meta-and pooled analyses of the methylenetetrahydrofolate reductase C677T and A1298C polymorphisms and gastric cancer risk: a huge-GSEC review[J] .Am J Epidemiol,2008,167(5): 505-516.
[4] 孫良,孫業(yè)桓,曹紅院,等.亞甲基四氫葉酸還原酶(MTH-FR)基因多態(tài)性與胃癌易感性的Meta分析[J] .現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2008,35(15): 2846-2849.
[5] Coppedè F,Marini G,Bargagna S,et al.Folate gene poly-morphisms and the risk of Down syndrome pregnancies in young Italian women[J] .Am J Med Genet A,2006,140(10): 1083-1091.
[6] Laraqui A,Allami A,Carrié A,et al.Relation between plasma homocysteine gene polymorphisms of homocysteine metab-olism-related enzymes,and angiographically proven coro-nary artery disease[J] .Eur J Intern Med,2007,18(6): 474-483.
[7] Weisberg IS,Jacques PF,Selhub J,et al.The 1298A→C polymorphism in methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR): in vitro expression and association with homo-cysteine[J] .Atherosclerosis,2001,156(2): 409-415.
[8] Zappacosta B,Graziano M,Persichilli S,et a1.5,10-Methy-lenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T and A1298C polymorphisms: genotype frequency and association with homocysteine and folate levels inmiddle-southern Italian adults[J] .Cell Biochem Funct,2014,32(1): 1-4.
[9] Lv L,Wang P,Sun B,et al.The polymorphism of methy-lenetetrahydrofolate reductase C677T but not A1298C con-tributes to gastric cancer[J] .Tumour Biol,2014,35(1): 227-237.
[10] Dong X,Wu J,Liang P,et al.Methylenetetrahydrofolate re-ductase C677T and A1298C polymorphisms and gastric can-cer: a meta-analysis[J] .Arch Med Res,2010,41(2): 125-133.
[11] 翁玉蓉,房靜遠(yuǎn),孫丹鳳,等.胃癌組織中葉酸水平與代謝酶亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態(tài)性的關(guān)系研究[J] .中華消化雜志,2006,26(1): 26-30.
[12] Song B,Ai J,Kong X,et al.Aberrant DNA Methylation of P16,MGMT,and hMLH1 Genes in Combination with MTHFR C677T Genetic Polymorphism in gastric cancer[J] .Pak J Med Sci,2013,29(6): 1338-1343.
[13] Kim JK,Kim S,Han JH,et al.Polymorphisms of 5,10-meth-ylenetetrahydrofolate reductase and risk of stomach can-cer in a Korean population[J] .Anticancer Res,2005,25(3B): 2249-2252.
[14] Lin J,Zeng RM,Li RN,et al.Aberrant DNA methylation of the P16,MGMT,and hMLH1 genes in combination with the methylenetetrahydrofolate reductase C677T genetic poly-morphism and folate intake in gastric cancer[J] .Genet Mol Res,2014,13(1): 2060-2068.
[15] Chen J,Yuan L,Duan YQ,et al.Impact of methylenetetrahy-drofolate reductase polymorphisms and folate intake on the risk of gastric cancer and their association with Helicobacter pylori infection and tumor site[J] .Genet Mol Res,2014,13 (4): 9718-9726.
(本文編輯:吳健敏)
Relationship between the methylenetetrahydrofolate reductase C677T,A1298C genetic polymorphisms and gastric cancer
XU Changlong,WANG Jianzhang,ZHENG Bo,CAO Shuguang,WU Hao,XUE Zhanxiong.
Department of Gastroenterology,the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou,325027
Objective:To evaluate the association between methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T,A1298C genetic polymorphisms and gastric cancer in Zhejiang Han nationality population.Methods:Select 112 cases of patients with gastric cancer,choose health check-up 218 cases as controls.The genetic polymorphisms of MTHFR (C677T and A1298C) were detected by PCR-RELP method.Results:There were no significant discrepancies of the mutational allele T and variant genotype (CT+TT) frequencies in the MTHFR C677T gene between the gastric cancer patients and the controls (34.82% vs 32.57% and 53.57% vs 52.75%,respectively,all P>0.05).The frequency of mutational allele C in MTHFR A1298C gene was significantly higher in gastric cancer patients than that in the controls (21.43% vs 12.39%,P=0.006,OR=1.929,95%CI: 1.325~2.873).However,there were no significant discrepancies of the variant genotype frequencies (AC+CC) between the two groups (32.15% vs 36.24%,P>0.05).Conclusion:The mutational allele C in MTHFR A1298C gene may be associated with the susceptibility to gastric cancer in Zhejiang Han nationality population.
methylenetetrahydrofolate reductase; genetic polymorphism; gastric neoplasms
R735.2
A
10.3969/j.issn.2095-9400.2015.05.005
2015-01-03
溫州市科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(Y20110132)
徐昌?。?976-),男,浙江溫州人,副主任醫(yī)師,博士。
薛戰(zhàn)雄,主任醫(yī)師,Email:xuezhanxiong@163.com。