謝珍 莫翠菊 彭契六* 張磊 謝乃亮
(廣西國(guó)際壯醫(yī)醫(yī)院檢驗(yàn)科1,廣西 南寧,530201)
(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科2,廣西 南寧,530021)
肝癌是我國(guó)第四位常見(jiàn)惡性腫瘤及第三位腫瘤相關(guān)致死性病因,嚴(yán)重威脅人民的生命健康[1]。慢性HBV 感染是導(dǎo)致肝癌的最常見(jiàn)原因,但其具體致病機(jī)制尚未明確。新近研究顯示,肝癌的發(fā)生具有遺傳易感性[2-4],而細(xì)胞凋亡異常與HBV 感染相關(guān)的慢性肝臟疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[5-6]。DR4 是體內(nèi)重要的促細(xì)胞凋亡因子,是腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)的功能性受體,通過(guò)與TRAIL 結(jié)合而激活細(xì)胞內(nèi)caspase 級(jí)聯(lián)反應(yīng)并將凋亡信號(hào)傳遞至細(xì)胞內(nèi),選擇性誘導(dǎo)已突變的靶細(xì)胞凋亡,對(duì)多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展具有重要影響[7-8]。既往研究報(bào)道,DR4 基因多態(tài)性與前列腺癌、卵巢癌、肺癌、頭頸部腫瘤等多種癌癥具有相關(guān)性[9-12],其中報(bào)道較多的包括rs20575、rs20576 等功能性單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點(diǎn)。并且,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)DR4rs20575 和rs20576 基因多態(tài)性與丙型肝炎病毒(HCV)感染相關(guān)HCC 的遺傳易感性相關(guān)[13-14]。然而,目前DR4 基因多態(tài)性對(duì)HBV 相關(guān)HCC 的潛在影響尚未明確。因此,本研究將探討DR4rs20575 和rs20576 兩個(gè)SNP 位點(diǎn)的多態(tài)性與HBV 相關(guān)HCC 易感性之間的關(guān)系,為臨床對(duì)肝癌的早期診斷和防治提供分子生物學(xué)的理論依據(jù)。
連續(xù)收錄2017 年07 月至2018 年06 月在廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院就診的HBV 相關(guān)HCC 的患者為肝癌組,健康體檢者為對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn):所有肝癌患者均符合《原發(fā)性肝癌診療規(guī)范(2017 年版)》[1]對(duì)肝癌的診斷標(biāo)準(zhǔn),且有明確的慢性HBV感染證據(jù),即HBsAg 陽(yáng)性半年以上和(或)HBV DNA>1 x 103 IU/L。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并其他部位惡性腫瘤的患者;(2)合并甲型肝炎、丙型肝炎等其他肝炎病毒感染的患者;(3)合并酒精性脂肪性肝病、自身免疫性肝病、代謝性肝病及華支睪吸蟲(chóng)感染等肝臟疾病的患者;(4)合并其他嚴(yán)重內(nèi)科疾病的患者。對(duì)照組為來(lái)自體檢中心的健康體檢志愿者,HBsAg 陰性,無(wú)心、肺、腦、肝、腎及代謝性疾病等病史。本研究中所有納入對(duì)象均簽署知情同意書(shū),并且獲得廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。
抽取研究對(duì)象空腹靜脈血2ml 置于EDTA-K2 抗凝管中,使用康寧生物科學(xué)(吳江)有限公司的AxyPrep 血基因組DNA 試劑盒提取基因組DNA,應(yīng)用分光光度計(jì)檢測(cè)器濃度和純度,稀釋至50ng/ul 后置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
采用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(Polymerase chain reaction-Restriction fragment length polymorphism,PCR-RELP)技術(shù)檢測(cè)DR4 基因rs20575 和rs20576 的多態(tài)性。引物由廣州擎科生物技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)、合成并純化,引物序列見(jiàn)表1。
表1 引物序列
使用25ul PCR 反應(yīng)體系,12.5ul Premix TaqTM(寶生物工程有限公司),上、下游引物各1ul,DNA 模板10ul,滅菌去離子水0.5ul。94℃預(yù)變性5min,94℃變性30s,63℃退火30s,72℃延伸1min,循環(huán)34 次,隨后72℃延伸10min。
制備2%瓊脂糖凝膠,將擴(kuò)增產(chǎn)物置于5×TBE 電泳緩沖液中,在120V 穩(wěn)定電壓下電泳35min,在凝膠成像分析系統(tǒng)下觀察結(jié)果并保存圖像。
使用30ul 限制性?xún)?nèi)切酶反應(yīng)體系,滅菌去離子水17ul,10×FastDigest 2ul,PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物10ul,限制性?xún)?nèi)切酶1ul,rs20575 和rs20576 位點(diǎn)的限制性?xún)?nèi)切酶分別為AdeI 和TaqI,分別置于37℃和65℃中孵育30min。將制備好的凝膠放入電泳槽中,加入0.5×TBE 緩沖液,依次將DNA Marker、酶切產(chǎn)物、陰性對(duì)照(未加酶)加入凝膠孔中。在120V 穩(wěn)定電壓下電泳35min,在凝膠成像分析系統(tǒng)下觀察結(jié)果并保存圖像。隨機(jī)抽取每個(gè)位點(diǎn)10%的PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物,送至廣州擎科生物技術(shù)有限公司進(jìn)行測(cè)序,以驗(yàn)證限制性?xún)?nèi)切酶切基因分型結(jié)果的可靠性,測(cè)序結(jié)果運(yùn)用Chromas 軟件進(jìn)行分析。
采用SPSS23.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù),應(yīng)用擬合優(yōu)度χ2 檢驗(yàn)分析各組中的基因頻率分布是否符合哈- 溫平衡(Hardy-weinberg equilibrium,HWE)定律。計(jì)量資料用±S表示,計(jì)數(shù)資料用χ2 檢驗(yàn)或Fisher 確切概率法檢驗(yàn),比值比(Odds ratio,OR)和95%可信區(qū)間(Confidence Intervals,CI)表示各基因型與HCC 易感性的相關(guān)性。P <0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在2017 年7 月至2018 年6 月間,符合入選標(biāo)準(zhǔn)的肝癌組患者147 例,其中男110 例(84.62 %,女37 例(15.38 %),平均年齡(46.87±10.61)歲;對(duì)照組患者147 例,其中男110例(77.94%),女37 例(22.06%),平均年齡(45.91±11.08)歲,兩組患者的性別比例和平均年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。
經(jīng)檢驗(yàn),兩組受試者DR4 基因rs20575、rs20576 兩個(gè)位點(diǎn)的基因頻率均符合哈溫遺傳平衡規(guī)律,具有群體代表性。肝癌組rs20575 位點(diǎn)含突變等位基因G 的基因型(CG+GG)的攜帶頻率明顯高于對(duì)照組( 31.97% vs 12.24%,OR =3.37,95%CI:1.84-6.16, P = 0.00),而rs20576 位點(diǎn)含突變等位基因C 的基因型(AC+CC)的攜帶頻率在兩組中的分布均無(wú)明顯差異(P >0.05)。可以認(rèn)為,與基因型CC 相比,含突變等位基因G 的基因型(CG+GG)的患者罹患HBV 相關(guān)HCC 的風(fēng)險(xiǎn)增高3.37 倍,而DR4rs20576 位點(diǎn)多態(tài)性與HBV 相關(guān)HCC 的患病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)。詳見(jiàn)表2。
表2 DR4 兩個(gè)位點(diǎn)的基因型分布頻率及其與HBV 相關(guān)HCC 的關(guān)系
通過(guò)SHEsis 軟件對(duì)rs20575 和rs20576 兩個(gè)位點(diǎn)的多態(tài)性進(jìn)行單倍體構(gòu)建,共構(gòu)建出CA、CC、GA、GC 四種單倍型。其中CA 和GA 單倍型在兩組中的分布頻率具有顯著差異(OR =0.41,P = 0.00;OR = 3.08,P = 0.00),可以認(rèn)為,CA 單倍型患HBV 相關(guān)HCC 的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低至0.41,而GA 單倍型患HBV相關(guān)HCC 的風(fēng)險(xiǎn)顯著升高3.08 倍。CC 和GC 單倍型與HBV 相關(guān)HCC 患病風(fēng)險(xiǎn)均無(wú)關(guān)。見(jiàn)表3。
表3 DR4 兩個(gè)SNP 的單倍體構(gòu)型在對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的頻率比較
人類(lèi)TRAIL 基因是腫瘤壞死因子超家族成員之一,定位于3 號(hào)染色體長(zhǎng)臂2 區(qū)6 帶,是人體重要的免疫效應(yīng)分子和促細(xì)胞凋亡因子,其通過(guò)與TRAIL 相關(guān)受體結(jié)合而選擇性誘導(dǎo)病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞及其他突變細(xì)胞發(fā)生凋亡而達(dá)到免疫監(jiān)視功能,但不能誘導(dǎo)正常細(xì)胞凋亡[15-16]。DR4 是TRAIL 受體家族成員之一,定位于染色體8p21 上,該位點(diǎn)具有多個(gè)SNP,rs20575和rs20576 是亞洲人群DR4 常見(jiàn)的功能位點(diǎn)。如rs20575 的等位基因C 突變?yōu)镚,其編碼的蘇氨酸將變?yōu)榫彼?,rs20576 的等位基因A 突變?yōu)镃,其編碼的谷氨酸將變?yōu)楸彼?,這兩個(gè)位點(diǎn)中任一位點(diǎn)的基因突變都可能導(dǎo)致TRAIL 與DR4 復(fù)合物形成區(qū)域內(nèi)的空間構(gòu)象發(fā)生變化,使TRAIL 介導(dǎo)的凋亡通路障礙,突變細(xì)胞不能被及時(shí)清除,從而誘導(dǎo)疾病的發(fā)生[17-18]。
既往研究報(bào)道,DR4 rs20575 和rs20576 兩個(gè)SNP 位點(diǎn)多態(tài)性與多種腫瘤及自身免疫性疾病相關(guān)[9-12,19-20]。Teng 等[21]對(duì)高加索人群的研究顯示,DR4 rs20575 基因多態(tài)性增加頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的罹患風(fēng)險(xiǎn)。K?rner 等[13]對(duì)德國(guó)人群開(kāi)展的研究顯示,DR4 rs20575 和rs20576 多態(tài)性增加HCV 相關(guān)肝癌的罹患風(fēng)險(xiǎn)。另一項(xiàng)針對(duì)埃及人群的研究則發(fā)現(xiàn)[14],DR4rs20575 位點(diǎn)多態(tài)性與HCV 相關(guān)肝癌相關(guān),而rs20576 位點(diǎn)多態(tài)性與HCV 相關(guān)HCC的遺傳易感性無(wú)明顯相關(guān)。本研究中,rs20575 位點(diǎn)中含突變等位基因G 的基因型(CG+GG)在肝癌組中的頻率明顯高于健康對(duì)照組(P<0.05),與CC 基因型相比,(CG+GG)基因型患HBV相關(guān)HCC 的風(fēng)險(xiǎn)升高3.37 倍,而DR4rs20576 位點(diǎn)含突變等位基因C 的基因型(AC+CC)的攜帶頻率在肝癌組與對(duì)照組中的分布無(wú)明顯差異(P >0.05)。研究結(jié)果與既往結(jié)果相似,提示rs20575 位點(diǎn)多態(tài)性增加了HBV 相關(guān)肝癌的遺傳易感性,(CG+GG)基因型是HBV 相關(guān)肝癌的危險(xiǎn)因素。既往研究報(bào)道[21-22],死亡受體4(rs 20575)基因多態(tài)性存在明顯的種族差異,歐美高加索人群中該位點(diǎn)的突變率較高,而亞洲人群中則普遍較低,本研究中兩個(gè)SNP 位點(diǎn)中純突變基因型的出現(xiàn)頻率均偏低,因此有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)行進(jìn)一步研究。
目前普遍認(rèn)為,腫瘤的發(fā)生、發(fā)展常是由多個(gè)遺傳變異SNP位點(diǎn)多態(tài)性共同作用的結(jié)果。單倍型是指一個(gè)染色單體中具有統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性的一類(lèi)SNPs,由于一個(gè)基因上存在數(shù)個(gè)SNP 位點(diǎn),因此聯(lián)合分析同一基因的多個(gè)位點(diǎn)的多態(tài)性能獲得更全面的遺傳信息,從而更有利于發(fā)現(xiàn)基因與疾病的相關(guān)性[23]。本研究將DR4 rs20575 和rs20576 兩個(gè)位點(diǎn)的基因多態(tài)性進(jìn)行單倍體構(gòu)建,結(jié)果顯示,CA 單倍型患HBV 相關(guān)HCC 的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低至0.41,而GA 單倍型患HBV 相關(guān)HCC 的風(fēng)險(xiǎn)顯著升高3.08 倍。進(jìn)一步支持rs20575 位點(diǎn)基因突變與HBV 相關(guān)HCC 的遺傳易感性相關(guān)。
綜上所述,DR4 rs20575 位點(diǎn)基因多態(tài)性增加HBV 相關(guān)肝癌的遺傳易感性,含突變等位基因G 的基因型(CG+GG)是罹患HBV 相關(guān)HCC 的危險(xiǎn)因素,但由于HBV 相關(guān)肝癌的發(fā)病機(jī)制極其復(fù)雜,該基因位點(diǎn)的具體致病機(jī)制有待今后進(jìn)一步研究。