雌激素受体α基因XbaⅠ和PvuⅡ多态性与乳腺癌关系研究进展

刘训德，刘锦平△

(1.遵义医学院，贵州 遵义 563000；2.四川省医学科学院·四川省人民医院乳腺科，四川 成都 610072)

全球癌症数据统计显示，乳腺癌已成为女性最常见的恶性肿瘤，并且是女性死亡的第二大原因[1]。其发病率在全球呈逐年上升趋势，尤其是在发展中国家。国内外针对乳腺癌的发病因素进行了大量研究工作，但病因尚未完全阐明。研究表明，基因突变、绝经状态、家族史、生育能力、饮酒、吸烟、雌激素暴露等是女性乳腺癌的危险因素，而雌激素在乳腺癌的发病和进展中发挥重要作用[2]。在乳房中，雌激素与具有高亲和力的特定受体结合，触发DNA合成、促使细胞分裂和乳腺上皮细胞增殖[3]。目前已经确定的两种雌激素受体(ER)类型是ERα和ERβ[4]，ERα主要存在于子宫内膜、卵巢基质、乳腺癌细胞中，是乳腺上皮细胞中表达最多的ER[5]。ERα基因中最具代表性的两个位点是XbaⅠ和PvuⅡ，两者存在强烈的连锁失衡，并与激素改变和乳腺癌的风险相关。近年来，ERα基因XbaⅠ和PvuⅡ多态性在许多临床研究中都被研究过，已成为肿瘤易感性研究的热点之一，二者的多态性可能与乳腺癌易感性有关，但目前尚无共识，本文就其相关进展作一综述。

1 ERα基因结构

ERα基因固定于人类染色体6q25.1，由595个氨基酸组成，蛋白质分子量为66KD，包括7个内含子和8个外显子。ERα与其他类固醇激素受体功能区结构相似，含有五个功能结构域，从氨基端到羧基端：①氨基末端A/B区是转录激活的AF-1区，具有激活某些启动子的非配体依赖性功能，这是最小的保守区。②C区为DBD区，也称为DNA结合区。③D区为铰链区，主要与三维结构中受体的变形有关，确保受体以最佳构型与配体结合，是受体结构修饰的关键区域。④E区是配体负载最重要的区域，它直接影响配体-复合物的生物活性，是内分泌药物发挥作用以及转录激活的重要组成部分。⑤F区是受体的第二个激活功能区(AF-2)[6]。

2 ERα基因多态性

基因多态性也叫遗传多态性，是指在生物群体中两种或更多种离散变异型或等位基因的同时或频繁存在。DNA片段长度多态性(FLP)、DNA重复序列多态性(RSP)、单核苷酸多态性(SNP)为三种最常见的形式。人类ERα基因的序列分析显示ERα基因中存在大量的等位基因单核苷酸多态性。①ERα基因外显子的多态性包括：rs2077647、rs746432、rs10566781、rs4986934、rs1801132、rs22 28480等。②在限制性内切酶XbaⅠ和PvuⅡ的识别位点上，是ERα基因的内含子1中两处常发生的点突变，其中定位于外显子2上游0.4kb处是限制性片段长度多态性PvuⅡ，是内含子1中T→C点突变所致；XbaⅠ的多态性则是发生在距PvuⅡ下游50bp处G→A的置换。XbaⅠ和PvuⅡ是到目前为止研究最热最多的两个多态位点(分别以X与x和P与p表示)。它与多种疾病有关，包括乳腺癌、子宫内膜癌、前列腺癌、阿尔茨海默病和多发性硬化症[7，8]。

3 ERα作用机制

雌激素通过几种不同的机制诱导细胞发生变化。这些机制的核心是雌激素与ER结合相关的蛋白质。在雌激素作用的“经典”机制中，雌激素扩散到细胞中并与位于细胞核中的ER结合。这种核雌激素-ER复合物通过与蛋白质相互作用，该蛋白质在雌激素反应基因启动子区域激活蛋白1(AP1)或SP1，直接或间接的与雌激素反应元件序列组合。导致向启动子补充相关调节蛋白(辅活化因子或阻遏物)，增加或减少mRNA水平和相关蛋白的产生。这种“经典”机制通常在数小时内发生。相比之下，雌激素也可以通过“非基因组”机制更快地(在几秒或几分种内)工作，其主要通过位于质膜内或靠近质膜的ER，或通过其他非质膜相关的雌激素结合蛋白，导致细胞反应，如增加或者降低Ca2+的水平，以及激酶的激活。与之相对应的是两种作用模型，在“经典”途径中，配体依赖性转录因子是通过结合雌激素反应元件(目标基因序列和招募蛋白等辅活化因子)来调节目标基因的转录；“非基因组”效应可能通过位于质膜上或邻近质膜的ER发生，这需要“适配器”蛋白的存在，“适配器”蛋白促使雌激素与膜ER结合，导致细胞信号分子的快速变化和激酶活性的激活，进而影响转录。

ERα对DNA修复蛋白的表达具有负调控作用，增加了DNA损伤。同时，ERα通过干扰目标基因p53蛋白的转录阻止细胞凋亡[9]。虽然在ERα基因内含子1中的多态位点XbaⅠ和PvuⅡ不位于基因的编码区，但可以通过影响mRNA的转录和剪接或影响邻近区域的其他基因，从而对生长因子和信号通路的转录调节产生影响。

4 ERα基因多态性与乳腺癌

XbaⅠ和PvuⅡ并不直接参与ERα基因转录翻译过程。Maruyama等[10]将1.3kbpERα基因序列插入荧光素酶报告基因载体(pGL3)中，发现x等位基因的荧光素酶活性高于X等位基因。Herrington等[11]发现P等位基因与暴露于ERα早幼粒细胞(B-myb)转录因子结合位点有关，后者增加了下游外显子区转录活性。

在国内外研究报告中，正常中国汉族人群中ERα的XbaⅠ和PvuⅡ等位基因频率为X：28.9%，P：39.6%，与已报道的其他亚洲人群的基因频率相似：中国上海人群为X：26%，P：39.7%[12]，韩国人群为X：29.7%，P：40.2%[13]。XX和PP基因型频率在中国人群中分别是4.3%和15.0%，与韩国人群相似，而大大低于瑞典人群(分别为10.2%和29.9%)[14]。巴西人群的一项研究表明，ERα的基因型分布为：PvuⅡERα-397 C/T：32.3%TT，47.5%TC，20%CC；XbaⅠERα-351 A/G：46.3%AA，41.7%AG，12.0% GG。ERα单倍体基因型分布为53.5%PX，14.3%Px，0.3%pX，32%px，这与世界范围内以前发表的大多数报告有显著差异[15]。这些结果表明，不同地区不同种族之间XbaⅠ和PvuⅡ基因多态性分布存在显著差异。

大量临床研究证实ERα基因XbaⅠ(rs9340799)和PvuⅡ(rs2234693)多态性与乳腺癌危险性有关。但许多研究结果却不一致，经过分析观察不同人群的研究结果显示关于ERα基因XbaⅠ(rs9340799)和PvuⅡ(rs2234693)多态性与乳腺癌的关系主要分为以下几种情况：

首先，ERα的PvuⅡ基因多态性影响女性患乳腺癌的风险，而XbaⅠ基因多态性没有显著影响。其相关研究有：Li等[16]和Zhang等[17]的研究发现，携带ERα基因PvuⅡ CC基因型或C等位基因者乳腺癌易感性显著降低。来自巴西人[18]群中的一项研究显示携带P等位基因者发生乳腺癌的相对风险比非携带者增加了5.14倍。Zhang等[19]纳入了26项研究对PvuⅡ与乳腺癌的相关性进行meta分析，发现ERα基因PvuⅡ多态性与乳腺癌风险降低显著相关。还有Hu等[20]纳入了44项研究的meta分析发现PvuⅡ中TT+TC或TT基因型的个体比CC基因型的个体患乳腺癌的风险更高。除此之外还有来自非洲印度北部[21]和突尼斯[22]人群的研究均得到了相似的结论。另一方面在中国人群中的多项研究报道中提示PvuⅡ的C等位基因为高危等位基因[23～25]。在PvuⅡ多态性方面，研究表明，p等位基因导致了一个潜在的Myb转录因子结合位点，这可能会增强p等位基因携带者的ERα转录。然而，目前还不清楚ERα基因的高转录是如何影响ERα蛋白的，因为额外的Myb结合位点既可以放大该基因的转录，也可以产生具有不同性质的ERα亚型。

其次，ERα的XbaⅠ基因多态性影响女性患乳腺的风险，而PvuⅡ基因多态性没有显著影响。其相关研究有：张珍连等[26]在新疆维吾尔族人群中的通过PCR-RFLP方法鉴定190例乳腺癌患者和194例健康女性的ERα的XbaⅠ和PvuⅡ基因多态性，结果显示，与xx基因型相比，XX基因型和Xx基因型的OR值分别为16.500(95%CI：4.634～58.755)和5.029(95%CI：3.21～7.899)，患乳腺癌的危险性显著增加。而在各种基因模型中均未见PvuII多态性与乳腺的发病风险的相关性。在欧洲[27]以绝经后ER阳性乳腺癌患者为研究对象的一项研究结果发现XbaⅠ基因型AA或AG与降低乳腺癌风险相关，且与远处复发的相关性更强。这些都与之前Weiderpass等[14]在瑞典人群中的研究结论相似。

此外，还有部分研究发现ERα基因XbaⅠ(rs9340799)和PvuⅡ(rs2234693)多态性与乳腺癌易感性具有协同作用。例如：一项针对葡萄牙[28]人群的研究发现，含有x等位基因者患乳腺癌风险显著降低，并且与PvuⅡ基因多态性无关。然而，对XbaⅠ(rs9340799)和PvuⅡ(rs2234693)基因多态性联合分析显示同时携带pp和xx等位基因型的乳腺癌风险显著降低。曹青兰等[29]在对四川妇女的一项研究中，发现在绝经前妇女中同时携带X和p等位基因者能降低乳腺癌风险。最近一项在约旦[30]人群中对XbaⅠ(rs9340799)和PvuⅡ(rs2234693)多态性联合分析显示，Pp/Xx和pp/xx基因型具有协同作用，可显著降低乳腺癌风险。这些报道都说明XbaI和PvuⅡ基因多态性存在着协同作用。

目前研究表明，ERα基因XbaⅠ(rs9340799)和PvuⅡ(rs2234693)多态性与乳腺癌易感性有关，但许多研究结论不一致，可能与基因分型错误，人口之间的种族差异或环境差异、年龄和绝经状况的差异，病例对照研究中选择偏倚等有关。

综上所述，ERα作为雌激素依赖性的转录调节因子在乳腺癌的发生发展中起着重要作用。关于ERα基因多态性的报道很多，但XbaⅠ和PvuⅡ基因多态性仍然是最热门的。大量研究结果发现了其基因多态性与乳腺癌有关，虽然存在结论不一致，但是也已基本找到原因所在。因此，有必要在今后对更大量的样本进行多态性研究。更重要的是，这两个多态性位点需要与更多已知的乳腺癌危险因素(如生活方式、遗传、生理生育状况、激素水平、BMI、电离辐射等)组合并加以分析，也许是更好地揭示ERα基因XbaⅠ和PvuⅡ多态性与乳腺癌之间关系的唯一方法。准确识别这些SNP或相关位点对基因表达的影响，将增加现有的对活性生物学通路的认识，有助于制定预防，早期诊断和有效治疗乳腺癌的新策略。它还将为今后研究与乳腺癌风险有关的筛查模型提供重要数据。