XRCC1、GSTM1基因多态性与肺癌易感性的相关性

2016-02-06厉善波

中国老年学杂志 2016年24期

关键词：易感性致癌物鳞癌

王娟厉善波

(江苏护理职业学院，江苏淮安 223300)

XRCC1、GSTM1基因多态性与肺癌易感性的相关性

王娟厉善波1

(江苏护理职业学院，江苏淮安 223300)

目的探讨X射线损伤修复的交叉互补基因(XRCC)1、谷胱甘肽硫转移酶基因(GSTM)1多态性与肺癌易感性的相关性。方法选取150例作为肺癌组，依据病理类型分为75例鳞癌、22例腺癌、20例小细胞癌、33例其他类型癌，同期选取健康体检者150例作为正常组，采用PCR扩增技术检测XRCC1、GSTM1基因型，采用叉生分析法分析二者基因的联合作用与易感性危险度的关系，统计分析所有研究对象的XRCC1、GSTM1基因型表达情况。结果 XRCC1基因分为野生纯合型(Arg /Arg)、杂合型(Arg /His)、突变纯合型(His/His)，其中肺癌组Arg/Arg检出率明显低于健康组(P<0.05)，前者His/His检出率明显高于后者(P<0.05)，二者Arg/His检出率基本相同(P>0.05)，鳞癌、腺癌、其他类型癌与正常组比较有显著差异(P<0.05)，小细胞癌与正常组比较无显著差异(P>0.05)。肺癌组GSTM1+检出率明显低于正常组(P<0.05)，前者GSTM1-检出率明显高于后者(P<0.05)，鳞癌、腺癌、其他类型癌与正常组比较有显著差异(P<0.05)，小细胞癌与正常组比较无显著差异(P>0.05)；叉生分析法显示在患肺癌危险度方面，同时携带XRCC1(Arg/His+His/His52)和GSTM1->XRCC1(Arg/Arg)和GSTM1->XRCC1(Arg/His+His/His52)和GSTM1+>XRCC1(Arg/Arg)和GSTM1+(P<0.05)。结论 XRCC1(Arg/His+His/His52)和GSTM1-是肺癌的重要易感因素，个体携带者具有较高的患肺癌风险，且二者具有联合作用，可显著增加肺癌发生的风险，提示医师应重点关注和谨慎筛查此类群体。

基因多态性；肺癌；X射线损伤修复交叉互补基因；谷胱甘肽硫转移酶基因

肺癌是临床上常见的一种呼吸系统疾病，具有发病率和死亡率高的特点〔1〕，由于基因型的不同会导致个体DNA 损伤修复能力的改变，从而影响肿瘤发生的危险性，故分析肿瘤发生的相关基因与肺癌的相关性具有重要的临床价值〔2〕。本研究探讨X射线损伤修复交叉互补基因(XRCC)1、谷胱甘肽硫转移酶基因(GSTM)1基因多态性与肺癌易感性的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 临床资料选取2012年10月至2015年11月临沂市肿瘤医院确诊治疗的肺癌患者150例作为肺癌组，病理类型：鳞癌75例、腺癌22例、小细胞癌20例、其他33例；年龄65～79〔平均(69.28±10.75)〕岁;选取同期体检科健康体检者150例作为正常组，年龄66～81〔平均(69.89±11.08)〕岁。本次研究已经伦理委员会审查且通过，两组患者性别、年龄等比较无显著差异(P>0.05)，具有可比性。

1.1.2 纳入和排除标准纳入标准：①肺癌组患者均经术前CT或超声检查、病史、临床症状、术后病理检查等证实为肺癌〔3〕；②无血液系统严重疾病；③患者或其家属签署知情同意书。排除标准：①伴有心、肝、肾等重要器官严重性疾病；②有精神病史；③未获得完整临床资料、血液样本或检测结果。

1.2 方法

1.2.1 样本制备所有研究对象均早晨空腹抽取左上臂静脉血6 ml置入无菌抗凝试管中，30 min内置冰箱冻存待用。采用天根生化科技有限公司的血液基因组DNA提取试剂盒、工具酶及内切酶等。先用淋巴细胞分离液提取淋巴细胞，然后再根据试剂盒操作要求提取DNA，通过紫外分光光度计确认DNA纯度后加0.1×TE，-22℃冷藏，所有操作均严格依据相关说明书进行。

1.2.2 PCR扩增 PCR反应总体积50 μl，XRCC1、GSTM1上、下游引物(表1)各5 μl，10×PCR缓冲液5 μl，Tag酶2 μl，dNTPs 2 μl，加去离子水至总体积为50 μl，最后加入25 μl的矿物油，97℃预变性4 min，94℃变性30 s，57℃退火30 s，72℃延伸45 s，循环35次，最后72℃延伸5 min。PCR产物用 RsaⅠ限制性内切酶酶切，并于20 g/L琼脂糖凝胶电泳后溴乙啶(EB)染色，在图像分析仪内观察，记录并拍照扩增产物。

表1 XRCC1、GSTM1基因引物序列和扩增片段长度

基因引物序列扩增片段长度(bp)GSTM1上游：5′⁃GAACTCCCTGAAAAGCTAAAGC⁃3′280下游：5′⁃GTTGGGCTCAAATATACGGTGG⁃3′XRCC1上游：5′⁃TGGGGCCTGGATTGCTGGGTCTG⁃3′300下游：5′⁃CAGCACCACTACCACACCCTGAAGG⁃3′

1.3 统计学方法应用SPSS20.0软件，计数资料比较采用χ2检验，计量资料采用t检验，CYP1A1、XRCC1基因的联合作用与易感性危险度的关系采用叉生分析法分析，并计算相应的比值比(OR)和95%可信区间(CI)。

2 结果

2.1 XRCC1基因型在肺癌组和正常组中的分布频率比较 XRCC1基因扩增产物经酶切后分为3 种基因型：Arg/Arg、Arg/His、His/His，其中肺癌组Arg/Arg检出率〔59例(39.33%)〕明显低于组〔98例(65.33%)〕(P<0.05)，前者His/His检出率〔67例(44.67%)〕明显高于后者〔35例(23.33%)〕(P<0.05)，二者Arg/His检出率〔24例(16.00%)，17例(11.34%)〕基本相同(P>0.05)。见图1。

2.2 XRCC1基因型在不同病理类型中的分布频率比较 75例鳞癌、22例腺癌、20例小细胞癌、33例其他类型癌中，个体携带XRCC1基因型Arg/His+His/His的频率分别为57.33%、68.18%、55.00%、66.67%，正常组中有34.67%，鳞癌、腺癌、其他类型癌与正常组比较有显著差异(P<0.05)，OR(95%CI)分别为3.973(1.749～5.473)，3.543(1.976～5.021)，4.389(2.037～6.981)；小细胞癌与正常组比较无显著差异〔P>0.05，OR(95%CI)为2.017(1.003～4.157)〕。

2.3 GSTM1基因型在肺癌组和正常组中的分布频率比较肺癌组GSTM1+检出率〔48例(32.00%)〕明显低于正常组〔78例(52.00%)〕(P<0.05)，前者GSTM1-检出率〔102例(68.00%)〕明显高于后者〔72例(48.00%)〕(P<0.05)。见图1。

XRCC1基因：1、5：杂合型(Arg/His，特征为140 和280 bp);2、4、6:野生纯合型(Arg/Arg，特征为140 bp);3、7:突变纯合型(His/His，特征为280 bp)；GSTm1基因：1：DNA-ladder；2、5：GSTM1+(270 bp)；3、4、6、7、8、9：GSTM1-图1 PCR扩增产物电泳图

2.4 GSTM1基因型在不同病理类型中的分布频率比较 75例鳞癌、22例腺癌、20例小细胞癌、33例其他类型癌中，个体携带GSTM1-的频率分别为68.00%、72.73%、60.00%、69.70%，正常组中有48.00%，鳞癌、腺癌、其他类型癌与正常组比较有显著差异(P<0.05)，OR(95%CI)分别为3.287(2.027～4.152)，2.482(1.638～3.346)，2.713(1.547～3.642)；小细胞癌与正常组比较无显著差异〔P>0.05，OR(95%CI)为1.239(0.643～1.374)〕。

2.5 联合XRCC1、GSTM1基因多态性与肺癌易感性的相关性分析采用叉生分析法对CYP1A1、XRCC1 基因的联合作用进行分析，显示在患肺癌易感性危险度方面，同时携带XRCC1(Arg/His+His/His52)和GSTM1-〔54例(36.00%)〕>XRCC1(Arg/Arg)和GSTM1-〔48例(32.00%)〕>XRCC1(Arg/His+His/His52)和GSTM1+〔37例(24.67%)〕>XRCC1(Arg/Arg)和GSTM1+〔11例(7.33%)〕(P<0.05)。

3 讨论

肺癌的发生是一个多阶段、多步骤、多基因参与的过程，不同阶段会有不同的基因改变，不同基因型的个体携带者患肺癌风险存在一定的差异〔4〕。

XRCC1基因是一种DNA损伤修复基因，与细胞生长中DNA 的修复有关，其基因突变可引起DNA损伤修复能力的改变，从而导致肿瘤的发生〔5〕。梁克诚等〔6〕研究表明，GSTM1基因是一种调节机体谷胱甘肽硫转移酶的基因，而谷胱甘肽硫转移酶可将外源性无活性的前致癌物激活，引起抑癌基因的失活，最终导致癌症的发生。本研究表明XRCC1(Arg/His+His/His52)和GSTM1-是肺癌的重要易感因素，个体携带者可增加患肺癌风险，且二者具有联合作用，可显著增加肺癌发生的风险。本研究结果提示在肺癌的发生发展过程中，多数环境致癌物多为无活性的原致癌，但可能通过Ⅰ相代谢酶(如细胞色素P450 酶)的编码芳烃羟化酶参与致癌物进入体内的第一阶段氧化激活反应，参与内、外源性化合物的代谢，将外源性无活性的前致癌物激活转变为有活性的亲电子化合物，与细胞内的生物大分子DNA或蛋白质结合，使DNA发生突变。经过GSTM1基因的突变可影响GSTM1，进而影响环境中致癌物与宿主相互作用的最主要的Ⅱ相酶，失去催化底物如谷胱甘肽与致癌物结合并形成亲水性化合物的能力，使致癌活性物不被失活并排出体外，导致某些癌基因的激活或抑癌基因的失活，最终导致肺癌的发生〔7〕。此外，XRCC1是一种DNA损伤修复基因，定位于19q13.2-q13.3，可编码633个氨基酸的蛋白质，在参与DNA单链断裂和双链断裂的修复过程中起重要作用。但可能在外源性无活性的前致癌物被激活后，XRCC1的1等位基因变异突变使基因的稳定性下降，使其N端的功能域丧失与DNA多聚酶结合的能力，影响其活性，导致介导蛋白间的相互作用失活，进而不能继续参与细胞周期和DNA单链断裂修复，导致无法调控正常细胞的生长周期和修复断裂的DNA，从而使细胞癌变不可抑制和失控，最终导致肺癌的发生。本研究显示这两种基因主要增加的是鳞癌、腺癌以及其他类型肺癌的发生危险性，对小细胞癌无显著增加作用，但二者具有联合作用，可显著增加肺癌发生的风险，提示医师应重点关注和谨慎筛查携带XRCC1(Arg/His+His/His52)和GSTM1-基因型的群体〔8〕。

1 白露，于洪，王鹤潼，等.ATM基因单核苷酸多态性与肺癌易感性的关系研究〔J〕.中国医科大学学报，2014；43(12)：1121-4.

2 刘世国，裴锐，沈智俊，等.湖北地区汉族人群TERT-CLPTM1L基因多态性与肺癌易感性关联分析〔J〕.中华肿瘤防治杂志，2015；22(14)：1079-83.

3 王娜，吴拥军，周晓蕾，等.XRCC1基因多态与肺癌易感性的关系〔J〕.中华劳动卫生职业病杂志，2012；30(1)：41-4.

4 杜国波，马代远，谭榜宪，等.GSTM1基因多态性与川北地区肺癌易感性关系的研究〔J〕.临床肿瘤学杂志，2011；16(7)：602-5.

5 崔永，吴炳群，段新春，等.手术切除的非小细胞肺癌XRCC1和TYMS基因多态性检测结果分析〔J〕.国际外科学杂志，2015；42(1)：26-9.

6 梁克诚，甘浪舸，阮林，等.壮族人群GSTM1和GSTT1基因多态性与肺癌相关性研究.〔J〕.华夏医学，2012；25(6)：813-7.

7 陈春梅，金永堂，徐鹤云，等.CYP1A1和GSTM1基因多态性与BPDE-DNA加合物的关系及其对肺癌的影响〔J〕.中华医学遗传学杂志，2012；29(1)：23-7.

8 都勇，储德节，胡志雄，等.X线交叉互补修复基因1多态性与肺癌的相关性研究〔J〕.临床内科杂志，2012；29(5)：346-8.

〔2016-01-15修回〕

(编辑袁左鸣)

王娟(1976-)，女，硕士，讲师，主要从事肿瘤病理学，病理学教学研究。

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