OBFC1基因多态性与脑胶质瘤患病风险的相关性
2018-04-24李国林
李国林,李 超,李 峰
(铜川矿务局中心医院神经外科,陕西 铜川 727000)
脑胶质瘤是最常见的颅内肿瘤之一,每年发病率约为5/10万[1]。虽然脑胶质瘤发病率并不高,却是世界上最致命的癌症之一,约占癌症相关死亡总数的7%。目前,脑胶质瘤的治疗方法包括手术治疗、放射治疗和化学治疗,但胶质瘤患者的预后依然不容乐观,特别是对于高级别胶质瘤患者。肿瘤分级、分化程度和患者年龄很大程度决定着脑胶质瘤患者的预后,然而,病情类似的患者的预后仍存在显著差异[2]。因此,临床上迫切需要筛选新的分子生物标志物,以指导胶质瘤的个体化治疗和预后评估[3]。端粒是位于染色体末端的DNA-蛋白质复合物,具有保护和维持遗传完整性和稳定性的作用。OBFC1蛋白是人端粒结合蛋白CST复合物的一部分,其与端粒3′端结合并在维持端粒稳定性中起重要作用[4]。目前,OBFC1基因多态性与中风[5]、结直肠癌[6]的相关性已有报道。本研究旨在探讨OBFC1基因上rs9325507、rs3814220、rs12765878和rs11191865等4个位点的多态性与脑胶质瘤患病风险的相关性。
1 资料与方法
1.1一般资料选择2012年1月至2016年12月铜川矿务局中心医院收治的脑胶质瘤患者,入选条件:(1)原发性脑胶质瘤患者,符合脑胶质瘤诊断标准[7];(2)未经过手术治疗、放射治疗、化学治疗等任何治疗;(2)精神状况良好;(3)研究对象之间无直接亲属关系。共纳入脑胶质瘤患者200例(脑胶质瘤组),男100例,女100例,年龄35~65(48.18±10.53)岁。另选择同期体检健康人群200例(对照组),男100例,女100例,年龄35~65(48.24±12.05)岁;入选条件:(1)既往无肿瘤、慢性疾病、严重代谢性疾病及内分泌失调等;(2)精神状况良好;(3)甲胎蛋白和癌胚抗原阴性;(4)研究对象之间无直接亲属关系。2组受试者的性别、年龄构成比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究已获得所有受试者的知情同意,签署知情同意书,符合伦理学规定,并通过医院伦理委员会批准。
1.2主要试剂与仪器全血基因组纯化试剂盒(美国Thermo Fisher公司),iPLEX Gold 试剂盒(美国Sequenom公司);MassArray质谱仪、MassARRAY RS100软件(美国Sequenom公司),GeneAmp 9700聚合酶链反应仪(美国ABI公司)。
1.3血样采集及DNA提取采集受试者外周静脉血5 mL,置于乙二胺四乙酸抗凝管中,现场编号并登记姓名,所有标本采集当天送回实验室,置于-70 ℃ 冰箱保存,以备DNA提取。采用全血DNA纯化试剂盒进行DNA提取,操作步骤严格按照说明书进行。
1.4基因分型从NCBI(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)和HapMap数据库(ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/hapmap/)中查询OBFC1基因的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,选择在中国人群具有较高频率的位点(最小等位基因频率≥5%),最终确定了rs9325507、rs3814220、rs12765878和rs11191865 4个位点。采用Sequenom MassARRAY SNP基因分型技术对所选择的SNP位点进行分型。单碱基延伸引物委托上海生工生物工程技术服务公司进行设计和合成,反应在MassArray质谱仪中进行,基因分型使用Sequenom MassARRAY RS1000软件进行。
1.5统计学处理应用SPSS 19.0软件进行统计分析,计算各位点的等位基因及基因型频数,2组间各位点的等位基因频率分布比较采用χ2检验;应用SNPStats在线软件(http://bioinfo.iconcologia.net/snpstats/start.htm)(西班牙加泰罗尼亚肿瘤研究所)评估各SNP位点基因型与脑胶质瘤患病风险的相关性[8],使用Haploview 4.2软件(美国怀特海德生物医学研究所)进行单体型与脑胶质瘤患病风险的相关性分析,以相对优势比(odds ratio,OR)和95%可信区间(confidence intervals,CI)表示SNP和单体型与脑胶质瘤患病风险的关系;P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1候选SNP基本信息OBFC1基因上4个候选SNP位点的基本信息见表1。4个位点均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)。OBFC1基因上的rs9325507位点的等位基因“T”、rs3814220位点的等位基因“G”、rs12765878位点的等位基因“C”和rs11191865位点的等位基因“A”均可显著降低脑胶质瘤的患病风险(P<0.05)。
表1OBFC1基因上4个候选SNP的最小等位基因频率
Tab.1TheminimumallelefrequencyofthefourcandidateSNPsinOBFC1gene
SNP基因染色体位置等位基因最小等位基因频率脑胶质瘤组对照组HWEPOR95%CI下限上限Prs9325507OBFC110q24.33T/C0.3320.4090.4740.7140.5640.9040.005rs3814220OBFC110q24.33G/A0.3310.4100.4750.7150.5650.9050.005rs12765878OBFC110q24.33C/T0.3330.4110.4740.7140.5640.9140.004rs11191865OBFC110q24.33A/G0.3290.4070.7180.7160.5650.9060.005
2.2候选SNP在遗传模型下与脑胶质瘤患病风险的相关性引入遗传模型,评估风险等位基因在4个不同遗传模型(共显性、显性、隐性和加性)下的风险,按照性别、年龄修正,结果显示见表2、表3、表4和表5。在最佳模型显性模型下,rs9325507位点携带T/C和T/T基因型的个体脑胶质瘤患病风险显著降低,是携带C/C基因型的0.62倍(OR=0.620,95%CI为0.430~0.900,P=0.012);rs3814220位点携带G/A和G/G基因型的个体脑胶质瘤患病风险显著降低,是携带A/A基因型的0.62倍(OR=0.620,95%CI为0.430~0.910,P=0.014);rs12765878位点携带C/T和C/C基因型的个体脑胶质瘤患病风险显著降低,是携带T/T基因型的0.62倍(OR=0.620,95%CI为0.430~0.900,P=0.012);rs11191865位点携带A/G和A/A基因型的个体脑胶质瘤患病风险显著降低,是携带G/G基因型的0.65倍(OR=0.650,95%CI为0.450~0.940,P=0.023)。
表2遗传模型下rs9325507与脑胶质瘤患病风险的相关性
Tab.2Correlationbetweenrs9325507andtheriskofgliomaundergeneticmodels
模型基因型对照组/例(%)脑胶质瘤组/例(%)OR95%CI下限上限P共显性C/C68(34.0)91(45.5)1 --T/C101(50.5)86(43.0)0.6100.4100.9100.042T/T31(15.5)23(11.5)0.6400.3601.150显性C/C68(34.0)91(45.5)1 - -T/C、T/T132(66.0)109(54.5)0.6200.4300.9000.012隐性C/C、T/C169(84.5)177(88.5)1 - -T/T31(15.5)23(11.5)0.8300.4801.4300.510加性---0.7400.5700.9700.031
注:“-”为无此数据。
表3遗传模型下rs3814220与脑胶质瘤患病风险的相关性
Tab.3Correlationbetweenrs3814220andtheriskofgliomaundergeneticmodels
模型基因型对照组/例(%)脑胶质瘤组/例(%)OR95%CI下限上限P共显性A/A69(34.5)90(45.0)1 --G/A101(50.5)86(43.0)0.6200.4200.9200.048G/G30(15.0)24(12.0)0.6400.3601.150显性A/A69(34.5)90(45.0)1 - -G/A、G/G131(65.5)110(55.0)0.6200.4300.9100.014隐性A/A、G/A170(85.0)176(88.0)1 - -G/G30(15.0)24(12.0)0.8300.4801.4200.490加性---0.7500.5700.9800.034
注:“-”为无此数据。
表4遗传模型下rs12765878与脑胶质瘤患病风险的相关性
Tab.4Correlationbetweenrs12765878andtheriskofgliomaundergeneticmodels
模型基因型对照组/例(%)脑胶质瘤组/例(%)OR95%CI下限上限P共显性T/T68(34.0)92(46.0)1 - - C/T100(50.0)86(43.0)0.6100.4100.9100.042C/C32(16.0)22(11.0)0.6400.3601.150显性T/T68(34.0)92(46.0)1 - -C/T、C/C132(66.0)108(54.0)0.6200.4300.9000.012隐性T/T、C/T168(84.0)178(89.0)1 - -C/C32(16.0)22(11.0)0.8300.4801.4300.510加性---0.7400.5700.9700.031
注:“-”为无此数据。
表5遗传模型下rs11191865与脑胶质瘤患病风险的相关性
Tab.5Correlationbetweenrs11191865andtheriskofgliomaundergeneticmodels
模型基因型对照组/例(%)脑胶质瘤组/例(%)OR95%CI下限上限P共显性G/G69(34.5)89(44.5)1 --A/G100(50.0)86(43.0)0.6500.4400.9700.075A/A31(15.5)25(12.5)0.6400.3501.140显性G/G69(34.5)89(44.5)1 - -A/G、A/A131(65.5)111(55.5)0.6500.4500.9400.023隐性G/G、A/G169(84.5)175(87.5)1 - -A/A31(15.5)25(12.5)0.8000.4601.3800.420加性---0.7500.5700.9900.041
注:“-”为无此数据。
2.3候选SNP单体型与脑胶质瘤患病风险的相关性对4个SNP位点进行连锁不平衡分析,并构建单体型,结果显示,rs9325507、rs3814220、rs12765878和rs11191865等4个位点具有强连锁关系,见图1。进一步分析单体型与疾病风险的相关性,结果显示,TGCA单体型会显著降低脑胶质瘤患病风险(OR=0.760,95%CI为0.580~0.990,P=0.044),见表6。
表6OBFC1基因候选SNP的单体型与脑胶质瘤患病风险的相关性
Tab.6CorrelationbetweenhaplotypeofSNPinOBFC1geneandtheriskofglioma
rs9325507rs3814220rs12765878rs11191865对照组脑胶质瘤组OR95%CI下限上限PCATG0.5900.6681.000---TGCA0.4100.3320.7600.5800.9900.044
注:“-”为无此数据。
图1OBFC1基因上4个候选SNP的连锁不平衡图
Fig.1LinkagedisequilibriumdiagramofthefourcandidateSNPsinOBFC1gene
3 讨论
脑胶质瘤是一种复杂疾病,由遗传因素和环境因素共同决定其发生、发展。目前,全基因组关联分析研究已鉴定出许多与脑胶质瘤相关的基因和位点,但这仍不足以完全揭示其遗传因素。科研工作者仍致力于发现更多的脑胶质瘤遗传易感位点。
OBFC1和C17ORF68是α辅助因子的亚基,可以刺激DNA聚合酶-α-引发酶,从而启动DNA复制的酶的活性。同时,OBFC1也在与C17ORF68和TEN1的端粒相关复合物中起生物学作用[9]。随后,全基因组关联分析研究发现,OBFC1基因的多态性与人类端粒长度具有相关性,而端粒长度一直以来与许多疾病的发生、发展密切相关[10]。OBFC1基因位于染色体10q24.33区域,最早被发现与冠状动脉粥样硬化性心脏病的患病风险具有相关性。在一项包含1 148例冠状动脉粥样硬化性心脏病患者、566例2型糖尿病患者和765例健康者的关联研究中,研究者检测了OBFC1基因rs10786775和rs11591710等2个位点的多态性,结果显示,rs10786775位点的最小等位基因G与较长的端粒长度具有相关性,并且由rs10786775和 rs11591710位点的最小等位基因G和C组成的单体型与降低冠状动脉粥样硬化性心脏病风险具有相关性[11]。然而,在一项关于OBFC1基因多态性与缺血性脑卒中的相关研究中,研究者分别检测了400例患者和399例健康者OBFC1基因上5个位点的多态性,结果显示,没有1个位点与缺血性脑卒中患病风险相关[5]。LI等[6]对OBFC1基因多态性与结直肠癌的相关性进行了研究,但并未报道显著的位点。本研究发现,在OBFC1基因上的4个SNP位点与脑胶质瘤患病风险相关;在所挑选的4个SNP位点中,rs3814220和rs12765878的多态性已被确认与端粒长度具有相关性[10];rs11191865是高加索人群中特发性间质性肺炎和系统性硬化症的共享风险位点[12],而有关于rs9325507位点的文献很少。本研究结果显示,rs9325507位点的等位基因“T”、rs3814220位点的等位基因“G”、rs12765878位点的等位基因“C”和rs11191865位点的等位基因“A”均会显著降低脑胶质瘤的患病风险。但是,由于本研究样本量较小,因此该结果仍需在更大的样本人群中进一步验证。
综上所述,本研究共挑选了4个位于OBFC1基因上的SNP位点并检测其多态性,研究发现rs9325507、rs3814220、rs12765878和rs11191865 4个位点与降低脑胶质瘤的患病风险具有相关性。这为脑胶质瘤的早期诊断与预防提供了新的候选基因位点,也为后续深入研究脑胶质瘤发病机制提供了基础数据,后续研究会基于动物模型和功能实验进一步验证这些多态性位点在脑胶质瘤发生、发展中的作用。
参考文献:
[1] DAVIS F G,MCCARTHY B J.Epidemiology of brain tumors[J].CurrOpinNeurol,2000,13(6):635-640.
[2] OSTROM Q T,BAUCHET L,DAVIS F G,etal.The epidemiology of glioma in adults:a "state of the science" review[J].NeuroOncol,2014,16(7):896-913.
[3] 刘晓斌,李民,黄卫东.血清肿瘤坏死因子-α和胶质纤维酸性蛋白水平与脑胶质瘤恶性程度及患者预后的相关性[J].新乡医学院学报,2017,34(12):1097-1100.
[4] SCHELLER MADRID A,RODE L,NORDESTGAARD B G,etal.Short telomere length and ischemic heart disease:observational and genetic studies in 290 022 individuals[J].ClinChem,2016,62(8):1140-1149.
[5] BURNETT-HARTMAN A N,FITZPATRICK A L,KRONMAL R A,etal.Telomere-associated polymorphisms correlate with cardiovascular disease mortality in Caucasian women:the Cardiovascular Health Study[J].MechAgeingDev,2012,133(5):275-281.
[6] LI C,ZHAO Z,ZHOU J,etal.Relationship between the TERT,TNIP1 and OBFC1 genetic polymorphisms and susceptibility to colorectal cancer in Chinese Han population[J].Oncotarget,2017,8(34):56932-56941.
[7] 王凯,张姝,施露,等.2016年世界卫生组织中枢神经系统肿瘤分类概述[J].磁共振成像,2016,7(12):881-896.
[9] MIYAKE Y,NAKAMURA M,NABETANI A,etal.RPA-like mammalian Ctc1-Stn1-Ten1 complex binds to single-stranded DNA and protects telomeres independently of the Pot1 pathway[J].MolCell,2009,36(2):193-206.
[10] LEVY D,NEUHAUSEN S L,HUNT S C,etal.Genome-wide association identifies OBFC1 as a locus involved in human leukocyte telomere biology[J].ProcNatiAcadSciUSA,2010,107(20):9293-9298.
[11] MAUBARET C G,SALPEA K D,ROMANOSKI C E,etal.Association of TERC and OBFC1 haplotypes with mean leukocyte telomere length and risk for coronary heart disease[J].PLoSOne,2013,8(12):e83122.
[12] WU M,ASSASSI S,SALAZAR G A,etal.Genetic susceptibility loci of idiopathic interstitial pneumonia do not represent risk for systemic sclerosis:a case control study in Caucasian patients[J].ArthritisResTher,2016,18(1):20-27.