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DNMT3BSNP(-579G/T)与佳木斯胃癌发病风险关联研究

2014-11-22张淑红朱金玲王茉琳王长山金岳雷张金波

黑龙江医药科学 2014年5期
关键词:易感性甲基化多态性

张淑红,朱金玲,张 虎,王茉琳,王长山,金岳雷,张金波

(佳木斯大学基础医学院,黑龙江 佳木斯 154007)

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNPs)是指在染色体序列上由于单个核苷酸位置上存在的变异而引起的DNA 序列多态性,且在一个人群中发生频率高于1%。SNP 是一种常见的遗传变异形式,SN P 的存在是导致个体之间、人种之间差异的原因之一。人体内的DNMT 基因呈单核苷酸多态性,发生在启动子区的SNP可影响基因的表达或引起酶活性的改变,并能改变相应的DNMT蛋白的结构和功能[1],进而与肿瘤的发生机制有着密切的关系。

表观遗传学是研究DNA 序列没有变化,但是产生了可遗传的表达改变,包含DNA 甲基化、基因组印记、染色质组蛋白修饰、隔离蛋白以及非编码RNA 调控等方式。DNA 甲基化是由DNA 甲基转移酶(DNMTs)介导的,目前发现有活性的DNMTs有DNMT1、DNMT3A和DNMT3B。一般认为它们三者是协同作用的,共同使基因组产生新的甲基化型并维持已经形成的甲基化表型。DNMT1 主要参与甲基化状态的维持,并与甲基化状态的延伸有关;DNMT3 包括DNMT3a、DNMT3b,以及DNMT3L 等,DNMT3A和DNMT3B主要是起从头甲基化的作用,而DNMT2的功能尚不明确。DNMT3B在肿瘤的发生中起到重要的作用,研究发现DNA 从头甲基转移酶DNMT3B在膀胱癌,结肠癌,胃癌,肝癌等肿瘤组织中都存在明显的高表达[2]。由于DNA 甲基转移酶在肿瘤发生中起着重要作用,近年来一直受到研究者的青睐。

SNP、DNA 甲基化与肿瘤三者之间的关系就已经有相关报道[3]。研究结果表明DNA 甲基化能产生SNP位点,而SNP位点同样能产生新的DNA 甲基化位点,并可能对相应基因的DNA 甲基化状态有调控作用,影响其功能的发挥,进而影响肿瘤发生和发展的过程。已有的研究结果提示,SNP能够通过DNA 甲基化相关酶类来影响肿瘤发生的易感性。在DNMT3B 基因中也发现了一些SNP位点,尽管这些SNP的功能尚不明了,但其中一些SNP能够影响DNMT3B 的活性,改变人类对肺癌、乳腺癌、结肠癌、前列腺癌等多种肿瘤的易感性。本研究选择佳木斯地区汉族人群胃癌病例组和正常对照组,探讨DNMT3B 基因启动子区SNP-579G/T位点与胃癌发病易感性之间的关系。

1 材料和方法

1.1 材料

病例组血样选自佳木斯大学附属第一医院、佳木斯市肿瘤医院的胃癌血液样本50例,其中男30例,女20例。血液标本采集前均没有抗肿瘤药物的使用记录。对照组为健康人血液样本60例,男35例,女25例。其中性别、年龄等与病例组相匹配,见表1。两组人群都是佳木斯地区汉族人群,个体之间均无血缘关系,无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 全基因组DNA 提取:采集静脉全血2mL,运用DNA 提取试剂盒提取基因组DNA,分别提取病例组、对照组外周血,4℃保存。

1.2.2 PCR:引物序列如下:上游5’CAGGTCTCATTATGCCTAGG-3’(nt 1533753— 1533772),下 游5’GGGAGCTCACCTTCTAGAAA-3’(1533977—1533958),扩增产物225bp。单管反应体系25μL包含dNTPs 0.1mmol.L-1,上下游引物各10pmol,Taq DNA 聚合酶1.25U,DNA 1.0μL(100ng)。95℃预变性5min;95℃20s,56℃20s,72℃20s共30个循环,最后72℃延伸10min。PCR 产物经2%琼脂糖凝胶电泳,溴化乙锭染色,紫外灯下观察。

1.2.3 限制性内切酶pvuⅡ酶切反应:20μL 酶切反应体系含10×Buffer 2.0μL,pvuⅡ(TaKaRa公司)4U,PCR 产物2.0μL,混匀后37 ℃水浴中酶切过夜。酶切产物于2%琼脂糖凝胶电泳分析基因型。

1.2.4 选择凝胶电泳证实为GT 基因型,测序。

1.3 统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件进行卡方检验,计算P值、the odd ratios(ORS)和95%confidence intervals(CI)。

2 结果

2.1 PCR-RFLP分析DNMT3B基因启动子区SNP位点(-579G/T),PCR 产物225bp,Maker为DL2000,见图1。经限制性内切酶pvuⅡ酶切,酶切产物为132bp和93bp,部分结果见图2。

图1 PCR 产物电泳图1:maker;2~9:PCR 产物

图2 -579G/T 酶切产物图1~5:酶切产物;6:maker

2.2 -579G/T 位点PCR-RFLP 分型结果经测序验证,利用BLAST 与基 因DNMT3B 全 序 列(GeneID:1789 NC000020.9)进行比对,见图3~4。

图3 GT 杂合子测序图

图4 TT 纯合子测序图

2.3 -579G/T 位点在胃癌病例组和正常对照组中基因型分布无显著性差异P>0.05,见表2,经统计学验证两个群体均为遗传平衡群体。-579G/T 位点与胃癌发病风险估计无统计学意义:P>0.05,OR(95%CI)=0.65(0.41-1.03)。

表2 DNMT3B(-579G/T)肺癌组和正常对照组基因型和基因频率分布

3 讨论

SNP是指DNA 多态性在人群中的分布频率大于1%的可遗传性的变异。研究表明,位于基因启动子区的SNP 能影响基因的表达或酶的活性[4]。本研究所得DNMT3B基因启动子区多态性位点-579G/T 在病例组中的分布GT 基因型为14%,TT 基因型为86%;正常对照组中GT 基因型为20%,TT 基因型为80%,两者间无显著的统计学差异(P>0.05,OR=0.65,95%CI为0.41-1.03),该位点与佳木斯地区胃癌的易感性无显著相关性。

DNMT3B基因的SNP 位点与疾病的关联研究已见报道,目前集中在某单个的位点及某些单体型的研究,且各个位点在人群中基因型的分布及SNP位点与疾病的相关性具有民族性、区域性的差异。文献报道表明DNMT3B 启动子区C46359T 的CT+TT 基因型所患肺癌的风险几乎是CC基因型的两倍[5];Hu等[6]采用PCR-RFLP和DNA 测序的方法,对259例胃癌患者和262 位健康对照人群的DNMT3B启动子区SNP-149C/T和-579G/T 位点进行分析,结果表明,-579G/T 位点与胃癌易感性相关,携带G 等位基因的个体较TT 基因型个体患胃癌的易感性低,且该位点基因型在中国人、韩国人和美国人中的分布不同。由此可说明,基因多态性因人群、种族以及地域分布的不同而存在差异,进而导致不同人群对肿瘤易感性的差异。Srivastava k等[7]研究表明DNMT3B启动子-579G/T 位点与印度北部地区胆囊癌的易感性无显著相关性。Zhensheng Liu等[8]在头颈部鳞状细胞癌的研究中,进行了DNMT3B 启动子区SNP-149C/T和-579G/T 位点分析,结果表明-149TT 基因型与头颈鳞状细胞癌有较高的相关性;-579G/T 对此肿瘤无明显相关性,但两个SNP 共同作用增加了此肿瘤发病的风险。本实验室在前期的研究中表明,DNMT3B基因启动子区多态性位点-149C/T 与本地区肺癌的发生无相关性[9]。在研究DNMT3B基因启动子区-149C/T位点的基础上继续研究-579G/T 位点,也是对DNMT3B 基因的SNP-579G/T 多态性在佳木斯地区基因型分布及其与胃癌发生关系的初步探索,由于样本量不大,再加上有些基因型在人群中的分布比例较小,所以不能完全确定DNMT3B 基因-579G/T 多态性与胃癌的发生无关。需要在此实验基础上继续加大样本进行按吸烟、病情分期、分层来探讨两者间的关系,同时需要做SNP 单体型的研究。至于该基因的SNP位点与其它肿瘤易感性的关系,尚需进行更深入的研究,加以阐明。

[1]宋华梅,黄利鸣,王艳林.哺乳动物DNA 甲基转移酶家族的研究进展[J].实用医学杂志,2010,265:877-879

[2]张淑红,樊红,朱金玲,等.DNA 甲基转移酶(DNMTS)SNP 位点与肿瘤发病风险的相关性研究进展[J].国际遗传学杂志,2008,31(6):479-451

[3]蒋逸群,胡多沙,段芝,等.DNA 甲基化、单核苷酸多态性与肿瘤[J].国际病理科学与临床杂志,2011,31(6):499-502

[4]Shen H,Wang L,Spitzn R,et al.A novel polymorphism in human cytosine DNA2methyltransferase3B promoter is associated with an increased risk of lung cancer[J].Cancer Res,2002,62(17):4992-4995

[5]Lee S J,Jeon H S,Jang J S,et al.DNMT3Bpolymorphisms and risk of p rimary lung cancer[J].Carcinogenesis,2005,26(2):403-409

[6]Hu J,Fan H,Liu D,et al.DNMT3BPromoter Polymorphism and Risk of Gastric cancer[J].Dig Dis Sci,2009,55(4):1011-1016

[7]Srivastava K,Srivastava A,Mittal B.DNMT3B-579 G>T promoter polymorphism and risk of gallbladder carcinoma in North Indian population[J].J Gastrointest Cancer,2010,41(4):248-253

[8]Zhensheng Liu,Luo Wang,Li-E Wang.Polymorphisms of the DNMT3bgene and risk of squamous cell carcinoma of the head and neck:a case-control study[J].Cancer Lett,2008,268(1):158-165

[9]张淑红,杨琳红,马雪梅,等.DNMT3B 基因SNP(-149C/T)与佳木斯地区肺癌发病风险的关系[J].中国老年学杂志,2011,31(21):4090-4091

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