于衛(wèi)建 邵林楠 戚 凝 王海霞 梁曉華
(大連市血液中心,大連116001)
乳腺癌是女性群體中最主要的癌癥相關(guān)性死亡疾病之一,大概以每年0.5%的增長率增長,病死率僅次于肺癌,在城市女性中發(fā)病率僅次于宮頸癌。我國乳腺癌發(fā)病率逐年增高,現(xiàn)已成為城市人口死亡率增長最快的癌癥,且發(fā)病年齡呈年輕化趨勢,防控形勢極為嚴(yán)峻。
自然殺傷細(xì)胞(natual killer cell,NK cell)是人體免疫系統(tǒng)的重要組成部分,是抵御癌細(xì)胞和感染的第一道防線。免疫球蛋白樣受體(killer cell immunoglobulin-like receptors,KIR)主要表達(dá)在NK細(xì)胞及部分T細(xì)胞表面,屬于免疫球蛋白樣超家族成員,且具有高度多態(tài)性[1]。NK細(xì)胞通過膜上的免疫球蛋白樣受體識別HLA-Ⅰ類分子,傳導(dǎo)抑制性或激活性信號,從而調(diào)節(jié)NK細(xì)胞和部分T細(xì)胞的免疫應(yīng)答[1,2]。已有研究證實NK細(xì)胞具有殺傷腫瘤細(xì)胞的功能。研究發(fā)現(xiàn),KIR基因和其HLA-C配體基因多態(tài)性與病原體感染、自身免疫性疾病、白血病和腫瘤等疾病具有相關(guān)性[3,4]。但少有關(guān)于KIR和HLA-C配體基因多態(tài)性與乳腺癌相關(guān)性的研究。本研究主要探討中國人群中乳腺癌與KIR和HLA-C配體基因多態(tài)性是否相關(guān)。
1.1資料
1.1.1患者信息 以大連市各醫(yī)院2016年4月~7月期間的住院患者血液標(biāo)本106例為實驗組,臨床病理確診為乳腺癌,女性,年齡31~61歲。對照組為在各醫(yī)院健康體檢的健康女性志愿者血液標(biāo)本112例,年齡35~64歲,見表1。本研究經(jīng)倫理委員會批準(zhǔn)和研究對象同意。
1.1.2試劑與儀器 MageCoreHF16型全自動核酸提取儀、DNA提取試劑盒購自臺灣RBC BIOSCIENCE;9700型PCR儀購自美國ABI;LABScanTM200 Luminex儀器購自Luminex Corp;PCR-SSOKIR試劑盒購自美國LIFECODES公司;PCR-SSO HLA-Cw試劑盒購自美國One Lambde。
1.2方法
1.2.1DNA提取 按試劑盒說明書提取DNA,DNA濃度>20 ng/μl,260/280 比值在1.6~1.9之間的標(biāo)本可用于后續(xù)實驗。
1.2.2KIR檢測 按照試劑盒說明書操作,分別擴(kuò)增KIR的4、5、7、8和9號外顯子;共檢測16個KIR基因(2DS1、2DS2、2DS3、2DS4、2DS5、3DS1、2DL1、2DL2、2DL3、2DL4、2DL5、3DL1、3DL2、3DL3、2DP1、3DP1);基因擴(kuò)增產(chǎn)物與探針雜交后檢測分型。在2DS4基因中,因第5外顯子存在1個22 bp缺失的亞型,可分為缺失型2DS4(Del)和非缺失型2DS4(ND)。
1.2.3HLA-Cw檢測 按照HLA-Cw試劑盒說明書操作,通過SAPE標(biāo)記PCR產(chǎn)物,變性,并與標(biāo)記熒光微珠的探針雜交,在Luminex儀器上檢測分型。分型結(jié)果依據(jù)其等位基因可分為2組,HLA-C1包括:HLA-C01、03、07(01-06)、08、12(02、03、06)、14、16 (01、03、04);HLA-C2包括:HLA-C02、04、05、06、0707、12(04、05)、15、1602、17、18。
1.3統(tǒng)計學(xué)分析 KIR、HLA-C等位基因頻率采用直接計數(shù)法計算;采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件比較分析實驗組與正常對照組間KIR等位基因分布頻率差異,并進(jìn)行χ2檢驗,計算χ2值、P值。經(jīng)Bonferroni校正后,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義,并計算OR及95%CI。
2.1乳腺癌患者KIR位點等位基因分析 結(jié)果顯示,框架基因2DL1、2DL4、3DL2、3DL3在所有標(biāo)本中均百分百存在;框架基因2DL3和假基因2DP1、3DP1幾乎全部存在(患者99.1% vs對照100%);在所有標(biāo)本中呈現(xiàn)出KIR抑制基因頻率明顯高于激活基因頻率的趨勢; 除2DS4外,其他激活基因頻率均低于50%。乳腺癌患者中KIR2DS4(ND)基因頻率明顯低于健康對照組(73.6% vs 85.7%,P<0.05,OR=0.488,95%CI:0.246~0.969),差異有統(tǒng)計學(xué)意義,結(jié)果見表2。
表1 患者基本情況
2.2乳腺癌患者KIR配體HLA-C頻率分析 結(jié)果顯示,KIR配體HLA-C基因頻率在乳腺癌患者與健康志愿者中的差異無統(tǒng)計學(xué)意義,結(jié)果見表3。
表2 乳腺癌患者與健康對照組 KIR 基因頻率比較
表3 乳腺癌患者與正常對照組 KIR 配體頻率比較
KIR基因家族是一組高度同源、緊密連鎖的基因,位于人類染色體19q13.4[5]。截至目前,已發(fā)現(xiàn)包含假基因在內(nèi)的17個KIR基因,依據(jù)其功能分為激活性基因、抑制性基因和假基因。激活性基因包括2DL4、2DS1、2DS2、2DS3、2DS4、2DS5、3DS1,抑制性基因有2DL1、2DL2、2DL3、2DL5A、2DL5B、3DL1、3DL2、3DL3,假基因有2DP1和3DP1。在KIR基因命名中,2D、3D分別代表KIR分子在膜外的Ig結(jié)構(gòu)域的數(shù)量為2、3;另外依據(jù)KIR分子留在胞漿中尾部的長短,分別標(biāo)記為L或S[6]。
KIR2DS4已檢出12個等位基因,其中只有9個等位基因的特異性出現(xiàn)在編碼區(qū)。在這9個等位基因中,2DS4*003、*004、*006、*007、*008、*009在第5外顯子中存在22 bp的缺失,導(dǎo)致其編碼的KIR分子缺少了跨膜區(qū)和胞漿區(qū)的結(jié)構(gòu)蛋白。只有2DS4*00101、*00102和 *00103等位基因能夠編碼完整的KIR分子[7]。
研究表明靶細(xì)胞表面HLA分子的表達(dá)會影響NK的作用,從而影響對腫瘤細(xì)胞的初期免疫識別[8]。當(dāng)靶細(xì)胞表面表達(dá)HLA-Ⅰ類分子,通過NK細(xì)胞上KIR抑制性受體與HLA分子結(jié)合并釋放抑制信號,阻斷NK細(xì)胞的殺傷活性,保護(hù)靶細(xì)胞不被NK細(xì)胞消滅。當(dāng)靶細(xì)胞表面下調(diào)或丟失HLA-Ⅰ分子,KIR無法與HLA分子結(jié)合,導(dǎo)致KIR激活受體啟動,釋放激活信號,激活NK細(xì)胞的殺傷活性,靶細(xì)胞將被NK細(xì)胞消滅[9]。腫瘤細(xì)胞逃逸理論認(rèn)為,腫瘤細(xì)胞可通過下調(diào)或丟失HLA-Ⅰ分子避免T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫攻擊,但容易被NK細(xì)胞介導(dǎo)的攻擊溶解。依據(jù)HLA-C分子上第80位(與KIR分子結(jié)合位)是天冬酰氨(Asn)還是賴氨酸(Lys),HLA-C等位基因可以為兩組,C1(HLA-C Asn80):HLA-Cw1、Cw3、Cw7、Cw8、Cw13、Cw14;C2(HLA-C Lys80):HLA-Cw2、Cw4、Cw5、Cw6、Cw17、Cw18。KIR2DL2,2DL3和2DS2結(jié)合C1配體,KIR2DL1和2DS1結(jié)合C2配體,KIR3DL1和KIR3DL1結(jié)合Bw4[10-12]。
本研究發(fā)現(xiàn),乳腺癌患者中KIR2DS4(ND)基因頻率明顯低于健康志愿者(73.6% vs 85.7%,P<0.05,OR=0.488,95%CI:0.246~0.969),表明KIR2DS4(ND)可能是乳腺癌保護(hù)基因。KIR配體HLA-C基因頻率在乳腺癌患者與健康志愿者中的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。將本次研究結(jié)果與世界其他國家乳腺癌相關(guān)研究對比發(fā)現(xiàn),結(jié)果并不一致,例如土耳其的乳腺癌患者中KIR2DL1表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)(90.0% vs 100%)、2DS1表現(xiàn)為正相關(guān)(54.5% vs 31.2%)[13];在巴西人群中,2DL2表現(xiàn)為正相關(guān)(73.9% vs 56.4%)[14];在沙特阿拉伯人群中,KIR2DS2,2DS3,2DL5A均為正相關(guān)[15]。乳腺癌與KIR配體HLA-C基因多態(tài)性相比,巴西人群中C1和C1C2均為負(fù)相關(guān);在沙特阿拉伯人群中C1C2正相關(guān),C2C2為負(fù)相關(guān)[13-15]。本研究發(fā)現(xiàn)框架基因2DL1、2DL4、3DL2、3DL3均百分百存在于所有標(biāo)本中,2DL3和假基因2DP1、3DP1在幾乎所有標(biāo)本中存在(患者99.1% vs對照100%);本次實驗數(shù)據(jù)顯示KIR抑制基因頻率呈現(xiàn)出明顯高于激活基因的趨勢;除了2DS4外,其他激活基因頻率均低于50%,明顯低于健康對照組。與世界其他國家相關(guān)數(shù)據(jù)對比分析發(fā)現(xiàn),本次試驗的KIR及其配體HLA-C的基因頻率在正常人群的分布特點與世界其他國家大致趨同。
本次研究初步解釋了KIR及其配體HLA-C與乳腺癌的相關(guān)性,KIR2DS4(ND)可能是乳腺癌保護(hù)基因,配體HLA-C基因與乳腺癌無相關(guān)性。本研究結(jié)果與其他國家不一致的可能原因包括:研究對象的數(shù)量太少、不同的遺傳背景、不同的生活方式及環(huán)境因素等。KIR及其配體HLA-C與乳腺癌相互作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。