蔣群湘 魏斐斐 王洪學(xué) 郭輝 謝裕安
廣西地區(qū)2013年惡性腫瘤登記資料統(tǒng)計(jì)分析顯示,肝癌發(fā)病率和病死率在廣西地區(qū)均居第二位[1]。個(gè)體基因遺傳多態(tài)性在肝癌發(fā)病中起重要作用,部分研究顯示肝癌發(fā)病存在顯著家系聚集性傾向[2-4]。單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)是肝癌遺傳易感性研究的基礎(chǔ)條件,同時(shí)可解釋遺傳易感性在個(gè)體中的差異性[5-7]。生長(zhǎng)激素受體(growth hormone receptor,GHR)與肝癌[8]、結(jié)直腸癌[9]等惡性腫瘤有關(guān)。但目前關(guān)于GHR SNP與肝癌遺傳易感性的研究較少。本研究以廣西扶綏縣25個(gè)肝癌家系和17個(gè)健康對(duì)照家系為研究對(duì)象,分析GHR基因位點(diǎn)多態(tài)性與肝癌遺傳易感性的關(guān)系,以期為肝癌發(fā)生機(jī)制研究、診斷及預(yù)防提供參考。
本研究對(duì)象均選自長(zhǎng)期生活在廣西扶綏縣的人群,包括25個(gè)肝癌家系和17個(gè)健康對(duì)照家系,其中肝癌家系中肝癌患者25例(肝癌家系肝癌組)、肝癌患者直系親屬但非肝癌者81名(肝癌家系非肝癌組)。所有肝癌患者均于廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院行外科手術(shù)治療,術(shù)后經(jīng)病理學(xué)檢查確診為肝細(xì)胞癌,肝癌家系非肝癌組成員均經(jīng)病史采集顯示其直系親屬中至少1人確診為肝細(xì)胞癌。肝癌家系中男性 61例,女性 45例,平均年齡(44.55±15.41)歲;飲酒(≥100 g/d)20例,不飲酒(<100 g/d)86例;吸煙(≥10支/d)25例,不吸煙(<10支/d)81例;HBsAg(+)55例,HBsAg(-)51例;AFP(+)14例(均肝癌患者),AFP(-)92 例。
健康對(duì)照家系入選80名(對(duì)照組),均為與肝癌家系居住在同一個(gè)村或生活環(huán)境相似的鄰近村,且與肝癌家系無血緣關(guān)系,健康體檢結(jié)果正常者,均無腫瘤病史、肝炎病史及遺傳病史。其中男性50名,女性30名,平均年齡(45.90±18.38)歲:飲酒(≥100 g/d)25名,不飲酒(<100 g/d)55名;吸煙(≥10支/d)30名,不吸煙(<10支/d)50名。抽取肝癌家系非肝癌組及對(duì)照組成員晨起空腹靜脈血液5 mL。本研究按國(guó)家人類基因組研究倫理學(xué)準(zhǔn)則進(jìn)行,研究對(duì)象均知情同意。
1.2.1 主要試劑及儀器 血液、組織基因組DNA提取試劑盒(含離心柱型)購(gòu)于北京天根生物公司;單堿基延伸引物、PCR擴(kuò)增引物由深圳華大基因公司合成;PCR儀購(gòu)自美國(guó)ABI公司;MassARRAY Analyzer Compact質(zhì)譜系統(tǒng)等購(gòu)自美國(guó)Sequenom公司。
1.2.2 SNP功能位點(diǎn)篩選 利用國(guó)際人類基因組單體型圖計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)(http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/)下載GHR基因的所有SNPs基因分型數(shù)據(jù)。經(jīng)SNPs功能預(yù)測(cè)網(wǎng)站挑選GHR基因功能位點(diǎn)rs6451620作為本研究的靶向位點(diǎn)。
1.2.3 SNP分型 依據(jù)引物延伸反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)譜峰的位置確定其分子質(zhì)量。1種顏色可對(duì)應(yīng)2個(gè)或3個(gè)峰值,1個(gè)等位基因峰表示該點(diǎn)位純合子,2個(gè)等位基因峰表示該位點(diǎn)雜合子。
1.2.4 樣本DNA提取 采用血液/組織DNA提取試劑盒,對(duì)25例手術(shù)切除肝癌組織樣本、81名肝癌患者直系親屬及80名對(duì)照家系人群靜脈血樣本提取DNA,經(jīng)分光光度計(jì)定量,DNA純度合格標(biāo)準(zhǔn)為OD值為1.7~2.1,將質(zhì)檢合格的DNA樣本置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.1 引物設(shè)計(jì)及合成引物設(shè)計(jì) 采用美國(guó)Sequenom公司AssayDesigner3.1software設(shè)計(jì)引物,每個(gè)SNP位點(diǎn)對(duì)應(yīng)1條延伸引物和2條PCR擴(kuò)增引物。PCR上游引物5'-ACGTTGGATGGTATGCCTTAAGATTGGGTG-3',下游引物5'-ACGTTGGATGCCTCTTTCACTTAGAAACAG-3',延伸引物 5'-gTTACCAGAGAAGCAGTT-3',引物均由深圳華大基因公司合成。
1.3.2DNA樣本SNP的基因分型 PCR擴(kuò)增DNA樣本目的基因并純化,采用美國(guó)Sequenom公司的MassARRAY時(shí)間飛行質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。以χ2檢驗(yàn)比較兩組性別、年齡、基因型和等位基因分布頻率的差異。采用擬合優(yōu)度χ2檢驗(yàn)進(jìn)行樣本基因型分布的Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)。非條件logistic回歸法計(jì)算比值比(OR)和95%可信區(qū)間(CI)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
186例DNA樣本基因分型檢測(cè)結(jié)果顯示,GHR基因rs6451620位點(diǎn)存在AA、GA、GG 3種基因型(圖1),其中AA基因型22例,GA基因型85例,GG基因型79例。
采用Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)GHR基因型rs6451620位點(diǎn)的基因型頻率,結(jié)果顯示,基因型頻率期望值與觀察值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),GHR基因rs6451620位點(diǎn)基因型頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡,具有人群代表性,見表1。
圖1 GHR基因型rs6451620位點(diǎn)SNP基因分型
表1 GHR基因rs6451620位點(diǎn)基因型Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)
GHR基因rs6451620位點(diǎn)等位基因G和A在肝癌家系肝癌組中分布頻率分別為64%和36%,肝癌家系非肝癌組為60.5%和39.5%,對(duì)照組為70.6%和29.4%。采用非條件logistic回歸校正性別、年齡、吸煙、飲酒等條件后,以肝癌家系肝癌組和非肝癌組人群為研究對(duì)象時(shí),攜帶A等位基因型的個(gè)體發(fā)生肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是G等位基因型個(gè)體的0.81倍(95%CI:0.27~2.41,P=0.699),攜帶AA基因型的個(gè)體發(fā)生肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶GG基因型個(gè)體的 0.63倍(95%CI:0.14~2.87,P=0.547)。以肝癌家系肝癌組和健康對(duì)照人群為研究對(duì)象時(shí),攜帶A等位基因型個(gè)體發(fā)生肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是G等位基因型個(gè)體的 1.49 倍(95%CI:0.73~3.04,P=0.274),攜帶基因型AA的個(gè)體發(fā)生肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是GG基因型個(gè)體的 0.91 倍(95%CI:0.32~2.62,P=0.860)。見表2。
表2 GHR基因rs6451620位點(diǎn)基因型及等位基因與廣西肝癌家系遺傳易感性的關(guān)系
惡性腫瘤發(fā)病是多因素、多階段的過程,研究顯示在相同外界環(huán)境下,僅小部分個(gè)體罹患肝癌,提示個(gè)體間存在某種差異,可能在肝癌發(fā)病中發(fā)揮重要作用。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)PLXNC1基因rs2272335位點(diǎn)等位基因C、ITGβ1基因rs2298141位點(diǎn)等與原發(fā)性肝癌發(fā)病有關(guān)[10-11]。研究發(fā)現(xiàn)肺癌、肝癌、乳腺癌等患者中均有GHR表達(dá),且與腫瘤瘤體大小、分化程度及臨床分期密切相關(guān)[12]。GHR表達(dá)亦與結(jié)腸癌[13]、甲狀腺癌[14]等惡性腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)?;谏鲜鲅芯勘尘?,且目前尚未有GHR基因rs6451620位點(diǎn)與肝癌的相關(guān)報(bào)道,本研究通過查找HapMap數(shù)據(jù)庫(kù)并利用SNPs功能預(yù)測(cè)網(wǎng)站分析和預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)GHR基因rs6451620位點(diǎn)可能與肝癌遺傳易感性相關(guān),將其作為本研究的靶基因位點(diǎn)。
肝癌分布具有地域性,廣西扶綏縣是肝癌高發(fā)地區(qū),本研究選取長(zhǎng)期生活在廣西扶綏縣的25個(gè)肝癌家系和17個(gè)健康對(duì)照家系人群,經(jīng)Hardy-Weinberg平衡定律檢驗(yàn)基因型頻率符合遺傳平衡,提示研究對(duì)象具有人群代表性。進(jìn)一步觀察人群中GHR基因rs6451620位點(diǎn)多態(tài)性,當(dāng)以肝癌家系肝癌和非肝癌人群為研究對(duì)象時(shí),攜帶A等位基因的個(gè)體罹患肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶G等位基因個(gè)體的0.81倍,攜帶AA基因型的個(gè)體罹患肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶GG基因型個(gè)體的0.63倍,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;以肝癌家系肝癌和健康對(duì)照人群為研究對(duì)象時(shí),攜帶A等位基因的個(gè)體罹患肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶G等位基因個(gè)體的1.49倍,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義??梢奊、A等位基因及AA、GA、GG 3個(gè)基因型在肝癌家系非肝癌組和對(duì)照組人群中的分布沒有明顯差異,提示GHR基因rs6451620位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性可能與廣西扶綏縣肝癌遺傳易感性無明顯相關(guān)性。但本研究選取的樣本均來自我國(guó)肝癌高發(fā)地區(qū)廣西扶綏縣的家系人群,種群差異性小、地域局限,且樣本量較少,可能導(dǎo)致病例選擇偏倚,有關(guān)結(jié)論仍需進(jìn)一步研究。
[1] 余家華,李秋林,容敏華,等.2013年廣西腫瘤登記地區(qū)惡性腫瘤發(fā)病和死亡分析[J].中國(guó)癌癥防治雜志,2017,9(1):30-39.
[2] Gao Y,Jiang Q,Zhou X,et al.HBV infection and familial aggregation of liver cancer:an analysis of case-control family study[J].Cancer Causes Control,2004,15(8):845-850.
[3]張存圳,程玉強(qiáng),郭衛(wèi)星,等.肝癌家族聚集性發(fā)病的分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展[J].中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2014,36(7):994-997.
[4] Turati F,Edefonti V,Talamini R,et al.Family history of liver cancer and hepatocellular carcinoma[J].Hepatology,2012,55(5):1416-1425.
[5]房克華,常曉天.單核苷酸多態(tài)性與腫瘤遺傳易感性的研究進(jìn)展[J].中華腫瘤防治雜志,2011,18(2):151-155.
[6] Bohanes P,Yang D,Loupakis F,et al.Integrin genetic variants and stage-specific tumor recurrence in patients with stage II and III colon cancer[J].Pharmacogenomics J,2015,15(3):226-234.
[7] Barkan D,Chambers AF.beta1-integrin:a potential therapeutic target in the battle against cancer recurrence[J].Clin Cancer Res,2011,17(23):7219-7223.
[8] Liu JP,Wang HT,Ou QJ,et al.Expression of growth hormone receptor in hepatocellular carcinoma and its significance[J].Ai Zheng,2003,22(3):298-301.
[9] Wu X,Liu F,Yao X,et al.Growth hormone receptor expression is upregulated during tumorigenesis of human colorectal cancer[J].J Surg Res,2007,143(2):294-299.
[10]何承誠(chéng),謝裕安,毛賽蘭,等.PLXNC1多態(tài)性與廣西肝癌遺傳易感的關(guān)系及其表達(dá)[J].中國(guó)腫瘤臨床,2015,42(13):642-647.
[11]魏斐斐,廖燕,趙瑞強(qiáng),等.廣西扶綏縣壯族人群ITGβ1基因多態(tài)性與肝癌家系遺傳易感性的關(guān)系[J].中國(guó)癌癥防治雜志,2016,8(5):273-277.
[12]劉亮,鄭曉梅,王斌,等.GHR在顱咽管瘤患者中的表達(dá)及臨床意義[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2012,28(18):3039-3041.
[13]Renehan AG,Brennan BM.Acromegaly,growth hormone and cancer risk[J].Best Pract Res Clin Endocrinol Metab,2008,22(4):639-657.
[14] Dagdelen S,Cinar N,Erbas T.Increased thyroid cancer risk in acromegaly[J].Pituitary,2014,17(4):299-306.