脂氧酶12遗传变异与胃癌发病风险相关性研究
2011-05-16宋文广王瑞林杨照环付占昭
张 志,宋文广,王瑞林,杨照环,陈 红,刘 静,付占昭
胃癌是严重影响我国人民健康和生活质量的恶性肿瘤之一。其发病率和病死率在不同国家或同一国家的不同地区都有很大的差别。在我国,特别是农村其病死率一直居于各种恶性肿瘤之首。目前普遍认为胃癌的发生是环境和基因相互作用的结果。其中,环境是外因,而遗传因素是内因。已经有很多研究证明了个体某些基因遗传变异在胃癌发生过程中的重要作用。这些基因包括炎症相关基因、致癌物代谢基因、DNA修复基因、细胞周期和凋亡基因等[1-7]。
脂氧酶12(LOX12)是重要的多不饱和脂肪酸代谢基因,其代谢产物在癌症进展中发挥着重要的作用[8-9]。目前,已经在许多肿瘤发现该基因的过度表达[10-11]。位于该基因启动子区的遗传多态,有可能改变其转录活性,进而影响该基因对多不饱和脂肪酸的代谢。本研究旨在利用病例对照研究的方法,探讨位于LOX12基因启动子区的-183G>A单核苷酸多态与胃癌发病风险之间的关系。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取2004年12月—2009年12月在唐山市工人医院就诊的胃癌患者100例为研究对象,其中男66例,女34例;年龄38~64岁。均为汉族人。所有病例均经病理学确诊。同时选取同时期唐山市健康体检人群119例为对照组,均无肿瘤病史和体征,其中男76例,女43例;年龄34~68岁。两组男女比例及年龄分布具有均衡性。
1.2 方法 研究对象均捐献2 ml静脉血以分离DNA进行基因分型。
1.3 LOX12基因型分析 以聚合酶链反应-限制性片段长度多态性 (PCR-RFLP)方法对LOX12-183 A>G(rs312466)进行基因分型。PCR扩增引物序列为:正向引物:5'-CTT CCC GGG AGG TCC AGG AAG GTC CCG CCG CAC C-3'和含错配位点的反向引物:5'-CAG AGCGGT AGA GCC GGC TGT GGG GACTGG CTG TTC-3'(下划线碱基由G错配为T,引入Mbo II酶切位点)。PCR产物大小为120 bp。在25μl PCR反应混合液中含0.1μg模板DNA、0.4μmol/L各引物、0.1 mmol/L dNTP、1.5 mmol/L MgCl2、1.0 U Taq聚合酶。PCR条件为:95℃预变性2 min后于94℃ 30 s、54℃ 30 s和72℃30 s进行35个循环,最后72℃延伸10 min。取10μl PCR产物与限制性核酸内切酶MBOII于37℃温育过夜。酶切产物于3%琼脂糖凝胶电泳分析。LOX12基因-183A等位基因有1个MBO II酶切识别位点,产物有111 bp和24 bp两个片段;-183G等位基因无酶切位点,故只有135 bp 1个片段;而杂合子则产生135 bp、111 bp和24 bp 3个片段。
1.4 统计学方法 采用SAS 6.12统计软件进行统计学处理,计数资料采用χ2检验,以比值比 (odds ratio,OR)及其95%可信区间 (confidence interval,CI)表示相对危险度,以p<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
LOX12-183G和-183A等位基因频率在对照组及胃癌组中分别为59.7%、40.3%和48.0%、52.0%,两组比较差异有统计学意义 (p<0.05)。-183GG、AG和AA三种基因型频率在胃癌组分别为25.0%、49.0%和29.0%,对照组为38.7%、42.0%和19.3%,基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P=0.65,见表1)。Logistic回归分析显示,与GG基因型携带者相比,AA基因型显著增加胃癌发病风险〔OR=2.36;95%CI(1.12,5.70)〕。未发现AG基因型与胃癌发病风险的相关性。
表1 LOX12基因型在对照组和胃癌组中的分布[n(%)]Table 1 The distribution of LOX12 genotype in cases and controls
3 讨论
LOX12是花生四烯酸代谢通路的关键酶之一,其代谢终产物为12羟基二十碳四烯酸 (12-HETE)。12-HETE是人体内重要的生物活性分子,参与机体的许多生理过程,它可以刺激蛋白激酶C和促进许多生长因子和细胞因子的生物反应,从而在肿瘤生长过程中调节转录因子的激活和癌基因的诱导[8,12]。由于LOX12的代谢产物在细胞增殖、凋亡以及分化中的重要作用,该基因的表达及活性将直接影响细胞增生和凋亡,进而影响肿瘤的发生发展。研究报道了位于该基因编码区的261 Arg>Gln变异直接影响该酶的反应活性,而且该变异显著改变个体对食管鳞癌的易感性[13]。
本研究采用病例对照的研究方法调查了位于LOX12启动子的遗传多态对胃癌发病风险的影响。并发现LOX12启动子区-183G>A多态显著增加胃癌的发病风险,特别是-183纯合AA基因型携带者增加胃癌的发病风险约2.4倍。已经有研究表明,12-HETE和 (或)LOX12的过度表达和许多肿瘤,包括胃癌的发生、发展相关[14-16]。本研究和这些结果正好吻合。针对LOX12的抑制剂可以抑制肿瘤增生,诱导细胞凋亡,预防肿瘤的形成[17-18]。
总之,本研究发现花生四烯酸代谢基因LOX12启动子区基因多态可能是胃癌的重要遗传易感因素,这个研究结果为花生四烯酸代谢基因参与肿瘤的发生提供了重要的遗传学证据。
1 Sun Q,Gu H,Zeng Y,et al.Hsa-mir-27a genetic variant contributes to gastric cancer susceptibility through affecting miR-27a and target gene expression [J].Cancer Sci,2010,101(10):2241-2247.
2 Tahara T,Arisawa T,Shibata T,et al.Genetic variant of the p22PHOX component of NADPH oxidase C242T and the incidence of gastric cancer in Japan [J].Hepatogastroenterology,2008,55(88):2273-2276.
3 叶书成,王军业,袁国珍,等.胃癌中COX-2与P-gp表达及其预后的研究 [J].中国全科医学,2008,11(2):291.
4 Wu J,Wang D,Song L,et al.A new familial gastric cancer- related gene polymorphism:T1151A in the mismatch repair gene hMLH1 [J].Mol Biol Rep,2011,38(5):3181-3187.
5 常志军,蒋宗彩.胃癌组织中RASSF2A基因启动子甲基化检测及其临床意义 [J].中国误诊学杂志,2009,9(4):791.
6 Nguyen TV,Janssen MJ,van Oijen MG,et al.Genetic polymorphisms in GSTA1,GSTP1,GSTT1,and GSTM1 and gastric cancer risk in a Vietnamese population [J].Oncol Res,2010,18(7):349-355.
7 谭红,常丽丽,高富贵.大葱提取液抗人胃癌作用的细胞周期特点[J].疑难病杂志,2007,6(2):88.
8 Ding XZ,Tong WG,Adrian TE.12-lipoxygenase metabolite 12(S)-HETE stimulates human pancreatic cancer cell proliferation via protein tyrosine phosphorylation and ERK activation [J].Int JCancer,2001,94(5):630-636.
9 Shureiqi I,Lippman SM.Lipoxygenase modulation to reverse carcinogenesis[J].Cancer Res,2001,61(17):6307-6312.
10 Mohammad AM,Abdel HA,Abdel W,et al.Expression of cyclooxygenase-2 and 12-lipoxygenase in human breast cancer and their relationship with HER-2/neu and hormonal receptors:impact on prognosis and therapy[J].Indian J Cancer,2006,43(4):163-168.
11 Timar J,Raso E,Dome B,et al.Expression,subcellular localization and putative function of platelet-type12-lipoxygenase in human prostate cancer cell lines of different metastatic potential[J].Int J Cancer,2000,87(1):37-43.
12 Uchide K,Sakon M,Ariyoshi H,et al.Cancer cells cause vascular endothelial cell(vEC)retraction via 12(S)HETE secretion;the possible role of cancer cell derived microparticle[J].Ann Surg Oncol,2007,14(2):862 -868.
13 Guo Y,Zhang X,Tan W,et al.Platelet 12-lipoxygenase Arg261Gln polymorphism:functional characterization and association with risk of esophageal squamous cell carcinoma in combination with COX-2 polymorphisms[J].Pharmacogenet Genomics,2007,17(3):197 -205.
14 Chen X,Li N,Wang S,et al.Aberrant arachidonic acid metabolism in esophageal adenocarcinogenesis,and the effects of sulindac,nordihydroguaiaretic acid,and alpha-difluoromethylornithine on tumorigenesis in a rat surgical model[J].Carcinogenesis,2002,23(12):2095-2102.
15 Tong WG,Ding XZ,Witt RC,et al.Lipoxygenase inhibitors attenuate growth of human pancreatic cancer xenografts and induce apoptosis through the mitochondrial pathway [J].Mol Cancer Ther,2002,1(11):929-935.
16 Chen FL,Wang XZ,Li JY,et al.12-lipoxygenase induces apoptosis of human gastric cancer AGS cells via the ERK1/2 signal pathway[J].Dig Dis Sci,2008,53(1):181 -187.
17 Pidgeon GP,Kandouz M,Meram A,et al.Mechanisms controlling cell cycle arrest and induction of apoptosis after 12-lipoxygenase inhibition in prostate cancer cells[J].Cancer Res,2002,62(9):2721-2727.
18 Tong WG,Ding XZ,Adrian TE.The mechanisms of lipoxygenase inhibitor-induced apoptosis in human breast cancer cells[J].Biochem Biophys Res Commun,2002,296(4):942-948.