孟朝暾，李欽

1青島大學醫(yī)學部，山東青島 266071；2臨沂市人民醫(yī)院

喉癌是頭頸部常見的惡性腫瘤之一，占人體所有惡性腫瘤的1%～5%[1]。美國癌癥協(xié)會的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年全球喉癌新發(fā)177 422例，死亡94 771例[2]。喉癌的病因至今仍不十分明確，流行病學資料證實與吸煙、飲酒、職業(yè)因素、放射線、性激素代謝紊亂等因素有關，為多種致癌因素協(xié)同作用的結果。其中，吸煙、飲酒是最主要的環(huán)境因素，但相同的致癌環(huán)境暴露下只有極少部分人會罹患喉癌，提示個體的遺傳背景同樣也是喉癌發(fā)生的重要因素之一。隨著全基因組關聯(lián)分析(GWAS)的發(fā)展，遺傳因素在喉癌發(fā)病中的作用備受關注，特別是多種基因單核苷酸多態(tài)性(SNP)與喉癌的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和預后密切相關。因此，開展喉癌的SNP研究對喉癌易感人群的篩查、預測患者預后具有重要的臨床意義。目前國內(nèi)外研究主要涉及DNA損傷修復基因、代謝相關基因等。現(xiàn)就近年來喉癌相關SNP研究狀況予以綜述。

1 喉癌相關DNA損傷修復基因

DNA 損傷修復基因泛指那些編碼產(chǎn)物在功能上參與DNA損傷識別和修復的基因。這類基因的突變會使損傷的DNA得不到及時有效的修復，或發(fā)生錯誤修復，當積累至一定程度時會導致細胞死亡或癌變，進而引起腫瘤易感性、治療反應及預后的改變[3,4]。目前已知有超過 100 種修復酶參與人體內(nèi)DNA修復過程，它們主要受以下4 種基本修復通路調(diào)控:核苷酸切除修復(NER)、堿基切除修復(BER)、雙鏈DNA斷裂修復(DSBR)及錯配修復(MMR)通路[5]。目前，對這幾種通路相關基因SNP的研究已成為探究喉癌發(fā)病機制和進展的熱點領域之一。

1.1 NER通路 NER是一個多功能的系統(tǒng),可修復由煙草煙霧和紫外線照射等外源性因素引起的大面積病變[6]，主要包括切除修復交叉互補基因(ERCC)家族和著色性干皮病(XP)基因家族。NER基因的多態(tài)性可通過影響重要蛋白的功能和表達，從而影響個體對癌癥的易感性。Farnebo等[7]發(fā)現(xiàn)XPC 499V與瑞典白種人頭頸部鱗狀細胞癌特別是喉鱗狀細胞癌的風險有關，該位點上攜帶突變等位基因T者比攜帶等位基因C者患癌風險約提升1.82倍(OR=1.82，95%CI:1.13～2.91,P=0.008)。此外，F(xiàn)arnebo 等雖未發(fā)現(xiàn)XPD 751Q位點與喉癌易感性有相關性(P>0.05)，但卻通過生存分析發(fā)現(xiàn)該位點上攜帶突變等位基因C的患者總生存率低于攜帶野生型等位基因A的患者(P=0.04)，表明XPD 751Q多態(tài)性可能是喉癌潛在的預后生物標記。Sun等[8]在漢族人群中設計的一項病例對照研究中，研究了7個NER途徑的SNP(ERCC1～ERCC5、XPA 、XPC)，通過條件logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，在ERCC1 rs11615位點上，攜帶TT基因型的個體與CC型的個體相比罹患喉癌的風險明顯上升(OR=1.89，95%CI:1.07～3.37，P=0.02)，ERCC2 rs50871位點上攜帶GG基因型的個體罹患喉癌的風險約是TT型的2.03倍(OR=2.03，95%CI:1.15～3.63，P=0.01)。該研究還發(fā)現(xiàn)，ERCC2 rs50871的多態(tài)性與吸煙之間在喉癌風險中存在明顯的相互作用(P<0.05)，ERCC1 rs11615和ERCC2 rs50871的多態(tài)性可能影響中國人群，特別是吸煙人群喉癌的風險。Li等[9]和Lu等[10]分別通過獨立的病例對照研究得出ERCC1 rs11615和ERCC5 rs17655與中國人喉癌的風險相關的結論，且在吸煙和飲酒人群中風險更高。ERCC1 rs11615和ERCC5 rs17655多態(tài)性可能是喉癌的潛在生物標記物。然而NER通路的具體作用機制仍不清楚，還需要進一步大規(guī)模的基于人群的研究證實。

1.2 BER通路 BER通路可切除和替換由內(nèi)源性化學物質(zhì)作用產(chǎn)生的DNA堿基損傷[11],主要包括X 線修復交叉互補基因1(XRCC1)、人8-羥基鳥嘌呤糖苷酶l基因(hOGG1)等。王松等[12]對國內(nèi)漢、維、哈3個民族的XRCC1 基因的SNP位點研究發(fā)現(xiàn)，Gln632Gln、Arg399Gln、Arg194Trp位點的突變將導致喉癌的發(fā)病風險升高，而Arg280His位點突變與喉癌發(fā)病的差異無統(tǒng)計學意義，表明該位點的突變可能與喉癌發(fā)病無關。Vijay等[13]為研究吸煙飲酒者與XRCC1 Arg194Trp的相關性，進行了一項單中心病例對照研究，通過多因素logsitic回歸分析調(diào)整了抽煙、飲酒、年齡及煙草咀嚼習慣等因素后，發(fā)現(xiàn)與野生型基因CC相比，突變純合子TT型與突變雜合子CT型喉癌風險升高，證實XRCC1的多態(tài)性與喉癌風險可能相關。李大鵬等[14]采用DNA直接測序法發(fā)現(xiàn)，中國漢族人群中攜帶hOGG1雜合型(Ser/Cys)和突變型(Cys/Cys)基因型的個體較野生型(Ser/Ser)的個體患喉癌的風險分別升高2.97倍和8.09倍。該研究按吸煙與否進行分層分析后，發(fā)現(xiàn)上述基因型喉癌易感性的差異同樣具有統(tǒng)計學意義。Pawlowska等[15]對506例波蘭人hOGG1 SNP的研究同樣發(fā)現(xiàn)，攜帶雜合型和突變型的個體喉癌風險升高， 進一步對吸煙的嚴重程度分級后發(fā)現(xiàn)，僅重度吸煙人群中攜帶這兩種基因型的人喉癌風險上升有統(tǒng)計學意義。這與李大鵬等[14]的結論稍有不同，可能與人種及樣本量的不同有關。

1.3 DSBR通路 DSBR通路可利用另一條序列相同或幾乎相同的DNA鏈作為模板修復DNA雙鏈的損傷，主要包括DNA拓撲異構酶Ⅱβ 結合蛋白1基因(TopBP1)、乳腺癌易感基因1 (BRCA1)、X 線修復交叉互補基因 3(XRCC3)、NBS1等。Starska等[16]對波蘭人的一項研究發(fā)現(xiàn)，TopBP1 基因3′UTR rs115160714位點上風險等位基因T與淋巴結轉(zhuǎn)移的高發(fā)生率(OR=7.98，P=0.001)和較高的腫瘤分化等級(OR=6.48，P=0.03)明顯相關，且在突變雜合子中，腫瘤呈彌漫性腫瘤生長、浸潤深度增加的幾率升高。上述結果表明，TopBP1 rs115160714可能是喉癌病因和進展的雙重遺傳標記物。數(shù)據(jù)還表明，雖然BRCA1雜合性缺失不是喉癌的常見現(xiàn)象，但單個BRCA1基因功能的缺失可能會影響喉癌的進展。Hu等[17]對另一個重要的DSB途徑基因NBS1研究發(fā)現(xiàn)，rs2735383位點上突變純合子CC型喉癌風險明顯升高(OR=1.884)，且攜帶突變等位基因C的喉癌患者的癌組織樣本中NBS1 mRNA表達明顯降低(P=0.003)，表明NBS1可能在喉癌中有分子標記的作用。尼力帕爾等[18]采用SNaPshot(單堿基延伸反應)技術對XRCC3 Thr241Met位點研究發(fā)現(xiàn)，與Thr/Thr基因型相比，至少攜帶一個Met等位基因的個體罹患喉癌的風險升高了約3倍。而Mutlu等[19]對土耳其人的研究發(fā)現(xiàn)，雖然個體的煙酒史與喉癌風險相關,但XRCC3 Thr241Met多態(tài)性與喉癌發(fā)病風險及進展無關,這可能與研究對象的選擇標準、種族差異和人口規(guī)模這些因素有關，該結果與Li等[20]通過meta分析得出的結論一致。

1.4 MMR通路 當機體細胞復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯出現(xiàn)堿基的錯配時,MMR通路可識別錯配的堿基,通過轉(zhuǎn)化使之恢復正常。錯配修復蛋白包括MutS和MutL兩大家族,前者主要包括MSH2、MSH3和MSH6，后者主要包括MLH1、MLH3。Nogueira等[21]通過病例對照的方法研究了MMR通路中3個SNP：MLH1 c.293G>A、MSH2 c.21119C>G和MSH3 c.3133G>A，發(fā)現(xiàn)喉癌組中同時具有MSH2 GG型和 MSH3 GG 型的比例明顯高于對照組(31.7% vs. 18.7%,P=0.003)，且攜帶此組基因的人喉癌風險升高了3.69 倍。在進行了為期60個月的隨訪后，多因素Cox回歸分析發(fā)現(xiàn)MSH3 GG型總生存率、無復發(fā)生存率均低于其他基因型，以上結果證實MMR 通路是喉癌中重要的決定因子，且對預后有預測作用。但目前喉癌相關MMR通路國內(nèi)外研究較少，仍需大量大樣本及多中心研究來證實MMR通路的作用。

2 喉癌相關代謝酶類基因

代謝酶是生物體內(nèi)物質(zhì)代謝的重要組成部分，參與各種生命活動及過程。有研究報道，代謝酶基因多態(tài)性可影響基因、蛋白表達以及酶的活性，改變生物體的暴露，最終影響物質(zhì)代謝的過程以及多種腫瘤的發(fā)病、治療和預后[22]。代謝酶類基因主要包括細胞色素P450(CYP)基因、谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶(GST)基因、酒精代謝相關基因等。

2.1 CYP CYP是一類亞鐵血紅素,屬于硫醇鹽蛋白的超家族，主要存在于肝細胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)。CYP催化體內(nèi)多種物質(zhì)，與疾病發(fā)生、機體耐藥性的產(chǎn)生以及腫瘤易感性有密切聯(lián)系[23]。Wang等[24]觀察到，在CYP1A1 Ile462Val位點上，與Ile/Ile基因型相比，Ile/Val+Val/Val基因型的喉癌風險增加。Zeng等[25]對748例喉癌患者和1 558例對照者進行meta分析，發(fā)現(xiàn)亞洲人群中CYPA1 rs1048943和rs4646903多態(tài)性位點上等位基因A突變?yōu)镚時將明顯提升喉癌發(fā)生的風險。然而，在白種人中，所有遺傳模型卻均未發(fā)現(xiàn)顯著相關性，表明CYPA1多態(tài)性可能與人種有關。Maurya等[26]研究了印度人群中3個CYP (1A1、1B1和2E1)多態(tài)性位點與環(huán)境因素的相互作用，發(fā)現(xiàn)與具有野生型基因且無煙草咀嚼習慣的人相比，這3個位點都會升高喉癌的風險，從而證實了CYP基因與環(huán)境的相互作用會提升喉癌的風險。而Xu等[27]的meta分析卻顯示，CYP2E1 Rsa Ⅰ/Pst Ⅰ多態(tài)性與喉癌風險無關。Yu等[28]采用RT-PCR及TaqMan技術研究了300例中國漢族喉癌患者及相同數(shù)量的健康對照者發(fā)現(xiàn)，在CYP1B1 rs1056827位點上，攜帶等位基因T的喉癌風險明顯高于等位基因G(OR=1.433 9,P=0.003 4)，進行性別、年齡、抽煙飲酒等相關因素校正后，差異依舊明顯(OR=1.743，P<0.001)。而rs1056836位點上等位基因G喉癌風險明顯低于C(OR=0.555 7,P=0.002 7)。單倍型分析發(fā)現(xiàn)C-T-C單倍型者喉癌風險明顯上升，證實吸煙、飲酒和CYP1B1基因多態(tài)性對喉癌的風險有協(xié)同作用。Jin等[29]發(fā)現(xiàn)漢族人群中吸煙飲酒與兩個高危位點CYP1B1*2 G355T、CYP1B1*3 C4326G在提升喉癌風險上有協(xié)同效應，這與Yu等[28]的結果一致。

2.2 GST基因 GST是體內(nèi)重要的Ⅱ類代謝酶，主要代謝苯并芘和煙草煙霧中的致癌物質(zhì)，主要包括GSTM1、GSTT1、GSTP1等成員。研究表明，GST家族基因多態(tài)性與喉癌的發(fā)生關系較為密切。關于GST的相關研究國內(nèi)外開展較早，且結論表現(xiàn)出差異性。雷大鵬等[30]應用PCR法對45例喉鱗狀細胞癌患者和64例非腫瘤患者的GSTT1基因型進行了檢測，并按吸煙指數(shù)(SI)的不同分析患癌風險。結果發(fā)現(xiàn)喉癌組GSTT1空白基因型頻率為72.58%,對照組為50%,兩組GSTT1基因型頻率分布的差異有統(tǒng)計學意義(χ2=6.36,P=0.012),另外，在高吸煙劑量組(SI>400)中,具有GSTM1空白基因型的個體患喉癌風險上升了約3.68倍(OR=4.68,95%CI:1.51～14.51)。田慎之等[31]采用病例對照研究的方法，運用PCR-RFLP技術檢測了233例廣東地區(qū)漢族人群喉癌患者和102例健康對照者GSTM1、GSTT1的多態(tài)性，最終發(fā)現(xiàn)喉癌組GSTM1、GSTT1空白基因型頻率顯著高于對照組(OR=2.61、3.05,P均<0.01)。重度吸煙與GSTT1空白基因型在喉癌致病中有協(xié)同作用，從而增加了患癌風險。英信江等[32]的meta分析納入2 535例喉癌患者和3 233例對照樣本，發(fā)現(xiàn)GSTM1空白基因型與喉癌易感性有統(tǒng)計學關聯(lián)，種族類別亞組分析顯示GSTM1空白基因型與喉癌易感性在亞洲人中有統(tǒng)計學關聯(lián),但在白種人中則無關聯(lián)，證實GSTM1基因多態(tài)性是喉癌發(fā)生的危險因素且與人群種族類別有關。這與Zhang等[33]得出GSTM1空白型基因型同時提升了喉癌在亞洲人和白種人的風險的結論不完全一致。而高昂等[34]的meta分析則認為 GSTT1空白基因型與喉癌發(fā)生風險無關。

2.3 酒精代謝相關基因 乙醇脫氫酶(ADH)是人體肝臟內(nèi)乙醇代謝的氧化酶之一，是乙醇參與三羧酸循環(huán)和脂肪酸的合成的重要媒介。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的ADH基因家族包括:ADH1A、ADH1B、ADH1C、ADH4、ADH5、ADH6和ADH7共7個基因,位于4號染色體長臂(4q21-23)上。既往研究表明，ADH基因的多態(tài)性可通過增加乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛的比率或使乙醛氧化功能失活而影響乙醇代謝[35],這可能導致體內(nèi)乙醛這一公認的致癌物質(zhì)的蓄積，進而導致DNA損傷并影響腫瘤的進展。Huang等[36]研究了ADH1B 和ALDH2的SNP及飲酒習慣與喉癌關系，發(fā)現(xiàn)飲酒與喉癌風險有關，尤其是在乙醇代謝慢的人群中。聯(lián)合基因型分析發(fā)現(xiàn)，具有Fast ADH1B(*2/*2)+Slow ALDH2(*1/*2+*2/*2)基因型者患病風險最高，該文章同時研究了酒精度與風險的相關性，發(fā)現(xiàn)飲用烈酒的風險高于普通啤酒。有趣的是，在戒酒10年或者10年以上后，與從不或者偶爾喝酒的人相比，罹患喉癌的風險相當。An等[37]選取了5個SNP (ADH4 rs3805322、ADH1B rs1042026、ADH1B rs1229984、ADH1C rs1789924和ADH7 rs971074)在漢族人群中進行研究，發(fā)現(xiàn)ADH1B rs1789924與喉癌發(fā)病風險顯著降低(OR=0.311，P<0.001)有關，基因型模型分析發(fā)現(xiàn)顯性模型下rs1789924的“C/T-T/T”基因型與喉癌風險降低相關(P=0.013)。Li等[38]選取170例漢族男性喉癌患者，采用Kaplan-Meier曲線和Cox比例風險回歸分析模型評價37個候選基因SNP對喉癌患者預后的影響，發(fā)現(xiàn)ADH1B rs1042026位點A/G基因型和rs1229984位點 G/A基因型與喉癌總生存率升高有關，HR分別為0.538和0.659，在調(diào)整了多種臨床因素后rs1229984位點G/A基因型依然具有相關性(HR=0.537，P= 0.008)，該研究表明ADH1B多態(tài)性可能是喉癌潛在的預后指標。

多基因的SNP 改變在喉癌的發(fā)生、發(fā)展以及預后等方面起關鍵作用，并且還可與一些特定的環(huán)境易感因素(吸煙、飲酒等)存在某種協(xié)同或拮抗作用，其作用方式可能與部分核苷酸突變所引起的遺傳信息的改變有關。從基因水平研究喉癌易感性、發(fā)現(xiàn)新的腫瘤分子標志物有助于喉癌的早期預防、診斷，將來SNP位點或許可成為分子治療的新靶點。但我們必須認識到喉癌的發(fā)生與進展畢竟是多因素的復雜過程，是遺傳與環(huán)境因素相互作用的結果，僅分析單個基因多態(tài)性與該疾病的相關性是不全面的。探索更多喉癌相關基因 SNP仍需進行多地域、多民族和大樣本的研究。