线粒体DNA含量及10398位点在健康及宫颈癌人群中的分析

[摘要]目的探讨血清中线粒体DNA（mitochondrialDNA，mtDNA）含量和10398位点突变情况检测的临床意义。方法收集2020年1月至12月在宜昌市第二人民医院体检的314名健康女性纳入健康体检组，同时收集2020年1月至2023年12月在宜昌市第二人民医院就诊的82例宫颈癌患者纳入宫颈癌组。检测两组纳入者的血清样本mtDNA含量及10398位点基因型，并比较两组纳入者的指标差异。结果宫颈癌组患者的mtDNA含量高于健康体检组，差异有统计学意义（P<0.05）；两组纳入者在10398位点基因型差异无统计学意义（P>0.05）。健康体检组中≥45岁的女性mtDNA含量更高，差异有统计学意义（P<0.05）；mtDNA在不同10398位点的分布差异无统计学意义（P>0.05）。宫颈癌组中≥45岁的患者mtDNA含量更高，差异有统计学意义（P<0.05）；不同临床分期、不同病理类型患者的mtDNA含量差异无统计学意义（P>0.05），mtDNA在不同10398位点中的含量差异无统计学意义（P>0.05）。结论mtDNA含量检测对健康体检人群与宫颈癌人群均有一定的意义，两组纳入者的mtDNA含量均与年龄相关，均随着年龄增长而升高；宫颈癌患者的mtDNA含量明显高于健康体检者；10398位点的血清mtDNA含量检测对两组人群的意义不大；宫颈癌人群的mtDNA含量及10398位点分布与病理、临床分期均无关。mtDNA含量检测可考虑作为宫颈癌诊断的血清标志物。

[关键词]线粒体DNA；10398位点突变；宫颈癌；健康人群

[中图分类号]R733[文献标识码]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.21.019

AnalysisofmitochondrialDNAcontentandsite10398inhealthyandcervicalcancerpopulations

FENGDali1，ZHANGLijin2，HUANGHuazhong1

1.DepartmentofOncology，theSecondPeople’sHospitalAffiliatedtoChinaThreeGorgesUniversity，YichangSecondPeople’sHospital，Yichang443000，Hubei，China;2.DepartmentofPharmacy，TraditionalChineseMedicineHospitalofChinaThreeGorgesUniversity，YichangCityHospitalofTraditionalChineseMedicine，Yichang443000，Hubei，China

[Abstract]ObjectiveToexploretheclinicalsignificanceofdetectingmitochondrialDNA（mtDNA）contentand10398sitemutationinserum.MethodsAtatolof314healthywomenwhounderwentphysicalexaminationsattheYichangSecondPeople’sHospitalwerecollectedfromJanuarytoDecember2020ashealthexaminationgroup，andcollect82cervicalcancerpatientswhoreceivedmedicaltreatmentattheSecondPeople’sHospitalofYichangCityfromJanuary2020toDecember2023ascervicalcancergroup.DetectthemtDNAcontentand10398locusgenotypeofserumsamplesfromtwogroupsofparticipants，andcomparethedifferencesinindicatorsbetweentwogroupsofparticipants.ResultsThemtDNAcontentofcervicalcancerpatientswassignificantlyhigherthanthatofhealthyexaminationgroup（P<0.05）;Therewasnostatisticallysignificantdifferenceingenotypeatlocus10398betweentwogroupsofparticipants（P>0.05）.ThemtDNAcontentofwomenaged≥45inhealthexaminationgroupwashigher，andthedifferencewasstatisticallysignificant（P<0.05）;TherewasnostatisticallysignificantdifferenceinthedistributionofmtDNAatdifferent10398loci（P>0.05）.Patientsaged≥45incervicalcancergrouphavehighermtDNAcontent，andthedifferenceisstatisticallysignificant（P<0.05）;TherewasnostatisticallysignificantdifferenceinmtDNAcontentamongpatientswithdifferentclinicalstagesandpathologicaltypes（P>0.05），andtherewasnostatisticallysignificantdifferenceinmtDNAcontentatdifferent10398loci（P>0.05）.ConclusionThedetectionofmtDNAcontenthascertainsignificanceforbothhealthyphysicalexaminationpopulationandcervicalcancerpopulation.ThemtDNAcontentinbothgroupsisrelatedtoageandincreaseswithage.ThemtDNAcontentincervicalcancerpopulationissignificantlyhigherthanthatinnormalphysicalexaminationpopulation.ThedetectionofmtDNAat10398siteinserumhaslittlesignificanceforbothgroups.ThemtDNAcontentand10398sitedistributionincervicalcancerpopulationarenotrelatedtopathologyandstage.ThedetectionofmtDNAcontentcanbeconsideredasaserumbiomarkerforthediagnosisofcervicalcancer.

[Keywords]MitochondrialDNA，Themutationofsite10398，Cervicalcancer，Healthypeople

线粒体是人类细胞中除细胞核外唯一具有自身DNA——线粒体DNA（mitochondrialDNA，mtDNA）的细胞器，其对真核细胞的能量代谢至关重要。相对于核DNA，mtDNA具有较大的不稳定性，其与细胞老化和相关疾病的发生密切相关[1]。大量的研究显示mtDNA突变与人类肿瘤相关[2-4]。既往关于健康人群中mtDNA含量与10398位点突变的相关研究及健康人群与癌症患者的对照研究较少。本研究旨在分析健康人群与宫颈癌患者的mtDNA含量与10398位点突变情况，以期为后续研究提供参考。

1资料与方法

1.1一般资料

收集2020年1月至12月在宜昌市第二人民医院体检的314名健康女性纳入健康体检组。纳入标准：①年龄20～65岁；②无重大基础疾病，无肿瘤性疾病史及肿瘤性疾病家族史者；③自愿参与本研究并愿意提供研究所需血液标本。收集纳入者的姓名、性别、年龄、电话、住址等基本信息。

收集2020年1月至2023年12月在宜昌市第二人民医院就诊的82例宫颈癌患者纳入宫颈癌组。纳入标准：①年龄20～75岁；②无除宫颈癌外的其他肿瘤及重大基础疾病史及肿瘤性疾病家族史者；③经病理检查确诊为宫颈癌（鳞状细胞或腺癌，临床分期为Ⅰ～Ⅲ期）；④自愿参与本研究并愿意提供研究所需血液标本。排除标准：①年龄<20岁或>75岁者；②有其他慢性疾病史者；③不能配合本研究者。收集患者的姓名、性别、年龄、临床分期、病理结果等信息。本研究患者均知情同意并签署知情同意书。本研究经宜昌市第二人民医院伦理委员会审批通过（伦理审批号：202414）。

1.2标本收集

抽取纳入者的静脉血1～2ml置于乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraaceticacid，EDTA）抗凝管内，立即提取静脉血基因组DNA（采用北京TIGEN公司基因组DNA提取试剂盒），不能及时提取时将血标本置于冰箱内冷冻保存备用。

1.3mtDNA含量及10398位点基因型检测

采用聚合酶链反应-限制性片段多态性方法（polymerasechainreaction-restrictionfragmentlengthpolymorphism，PCR-RFLP）检测mtDNA10398位点的基因型，酶切（采用美国NewEnglandBiolabs公司限制性内切酶）完毕后进行琼脂糖凝胶电泳，以鉴定目的位点的基因型：10398位点的基因型为A携带者或G携带者。本研究采用实时定量PCR方法（试剂盒购自日本TaKaRa公司）检测mtDNA含量。以单拷贝基因β2M基因作为参考，每次反应检测48个样本的目的基因及内参后读取每个反应样本的Ct值，计算mtDNA拷贝数，计算mtDNA含量[4-5]。

1.4统计学方法

采用SPSS22.0统计学软件对数据进行处理分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，比较采用t检验，不符合正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）[M（Q1，Q3）]表示。计数资料以例数（百分率）[n（%）]表示，比较采用方差检验或非参数检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组纳入者的一般资料比较

健康体检组纳入者年龄25～65岁，平均（48.29±8.60）岁，中位年龄48岁；宫颈癌组患者年龄24～75岁，平均（57.53±9.98）岁，中位年龄46岁，临床分期以Ⅰ期、Ⅱ期居多，Ⅲ期较少，病理类型以鳞状细胞癌为主，见表1。

2.2两组纳入者的mtDNA含量及10398位点基因型比较

宫颈癌组患者的mtDNA含量高于健康体检组，差异有统计学意义（P<0.05）；两组纳入者在10398位点基因型差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

2.3两组不同特征纳入者的mtDNA含量及10398位点基因型比较

健康体检组不同年龄纳入者的mtDNA含量存在差异，≥45岁女性mtDNA含量更高，差异有统计学意义（P<0.05）；但mtDNA在不同10398位点基因型分布差异无统计学意义（P>0.05），见表3。

宫颈癌组不同年龄患者的mtDNA含量存在差异，≥45岁患者的mtDNA含量更高，差异有统计学意义（P<0.05）；不同临床分期、不同病理类型患者的mtDNA含量差异无统计学意义（P>0.05），mtDNA在不同10398位点基因型中的含量差异无统计学意义（P>0.05），见表4。

3讨论

mtDNA的不稳定性可能导致细胞老化，与相关疾病的驱动因素相关[1]。在人类多种实体肿瘤中检测到mtDNA编码区及调控区体细胞的突变[6-8]。这些突变提示mtDNA突变的积累可能是引起线粒体功能持久性缺陷并最终导致肿瘤发生、发展的原因之一，多项研究表明mtDNA含量的变化具有一定的肿瘤特异性[2-5，9]。

本研究发现健康人群中年龄≥45岁者的mtDNA含量较高，与相关研究结果一致[4-5]。但也有研究显示年龄≥45岁者的mtDNA含量偏低[10]。本研究显示mtDNA含量在宫颈癌与健康人群中均表现为随年龄增长而升高的趋势，且在宫颈癌患者中差异更显著。宫颈癌患者的mtDNA含量高于健康者，但mtDNA含量与临床分期、病理类型及10398位点分布均无关，与以往研究结果一致[4-5，11]。李梦颖等[12]和梁转霞等[13]的研究显示外周血mtDNA拷贝数过高或过低均可增加肝癌的发生风险；血浆游离mtDNA拷贝数有助于诊断急性胰腺炎；急性胰腺炎患者的mtDNA拷贝数升高也可作为预测病情严重程度及判断预后的标志物。

mtDNA含量变异的机制较多，可能与缺氧、遗传、类固醇激素刺激等多种内外因素相关。有研究显示乳腺癌、尤文肉瘤等实体瘤中的mtDNA含量显著下降与H链复制起始位点的突变和（或）D环区D310有显著相关性。因这些序列均参与mtDNA合成所需的RNA/DNA复合体的形成，影响mtDNA转录、复制的效率，从而导致肿瘤细胞中mtDNA含量降低[14-16]。另外，p53途径缺陷也易导致mtDNA含量降低，p53缺失可增加mtDNA对氧化损伤的敏感度，扰乱线粒体活性氧的稳态，从而引起mtDNA含量降低[17]。卵巢癌相关研究显示琥珀酸脱氢酶B亚基通过p38MAPK通路影响DNA损伤修复导致mtDNA相对拷贝数降低[18]。

影响10398位点突变的机制多且尚不明确。本研究提示10398位点分布与年龄无相关性，在健康人群与宫颈癌人群中差异不显著，且10398位点分布在宫颈癌人群中与病理、临床分期均不相关，这与之前的研究结果相似[5]。研究表明10398位点的基因型G被A替换，可导致丙氨酸替代苏氨酸，引起呼吸传递链中复合体Ⅰ功能的变化，进一步导致细胞凋亡传递链上信号蛋白功能障碍，导致正常细胞凋亡，而肿瘤细胞因受诱导保护存活，即10398位点基因型G突变为A可导致肿瘤细胞出现相对更强的抗凋亡能力，肿瘤细胞更易存活[19]。有研究假设细胞损伤过程是由于复合体Ⅰ的损伤，导致活性氧簇产生增加，而活性氧簇增多可引起不同细胞成分的损伤，进一步引起细胞死亡[20]。探索肺癌10398位点突变对肿瘤发生、发展影响的研究显示位点突变阻碍细胞抗凋亡并影响细胞质中钙信号的传递[21]。

结合已有研究[3，22]，可推论mtDNA的含量随年龄增长而增加，mtDNA含量变化及质变（位点的缺失、突变等）均可影响肿瘤的发生和发展，且量变和质变也会相互影响，具体作用机制还有待进一步探索、验证。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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（收稿日期：2024–01–16）

（修回日期：2024–07–11）