胰岛素样生长因子1基因多态性与食管癌遗传易感性的关系
发表时间：2011-12-31 浏览次数：715次
作者：董长青,刘超,马少君,顾海勇 作者单位：江苏大学附属人民医院胸外科，江苏 镇江 212002
【摘要】目的：研究中国汉族人群中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1， IGF-1)基因多态性与食管癌发生危险因素的关系。方法： 采用病例对照研究方法，以高分辨率熔解曲线(high resolution melting， HRM)小片段扩增子法分析260例食管癌患者和384例非肿瘤患者的IGF-1基因多态性，计算各种基因型的食管癌发生风险及其95%可信区间。结果： IGF-1 rs7965399 T>C多态三种基因型TT， TC， CC在食管癌组的频率分别为44.2%(TT)， 48.8%(TC)， 6.9%(CC)，在非肿瘤组的频率为55.7%(TT)， 38.0%(TC)， 6.3%(CC);与携带IGF-1 rs7965399 TT基因型的个体相比较，IGF-1 rs7965399 TC等位基因型可以增加食管癌发病风险(调整后OR=1.63， 95% CI=1.17～2.28)。结论： IGF-1 rs7965399 T>C基因多态性TC基因型可能是食管癌发生的危险因素，需要进一步研究证实。
【关键词】 胰岛素样生长因子1,食管癌,高分辨率熔解曲线; 单核苷酸多态性; 鳞状细胞癌
[Abstract] Objective： To investigate the association between insulin-like growth factor-1(IGF-1) polymorphism and the susceptibility to esophageal cancer in a Chinese Han population. Methods： Genotypes were determined by the high resolution melting(HRM) method in 260 esophageal cancer cases and 384 controls without cancers. Results： The IGF-1 rs7965399 T>C genotype frequencies were 44.2%(TT)， 48.8%(TC)， 6.9%(CC) in the esophageal cancer group and 55.7%(TT)， 38.0%(TC)， 6.3%(CC) in the control group respectively;logistic regression analyses revealed that the risk associated with IGF-1 variant genotype was 1.63(95%CI=1.17-2.28) for IGF-1 TC compared with its wild-type homozygote. Conclusion： IGF-1 TC polymorphism may serve as a risk factor of esophageal cancer susceptibility. Further functional studies are warranted to verify our findings.
[Key words] insulin-like growth factor-1; esophageal cancer; high resolution melting; single nucleotide polymorphism;squamous cell carcinoma
在全世界由肿瘤引起的死亡原因中食管癌排第6位[1]。如何识别食管癌的高危人群，进一步降低食管癌的发病率，是摆在我们面前的一个难题。食管癌是由多因素造成的，与许多危险因素有关，其中吸烟及饮酒为最主要的环境致病因素。除了环境因素外，遗传因素在食管癌发病过程中也起重要作用[2]。
胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)可以刺激细胞增殖及抑制其凋亡[3]，IGF-1基因位于12号染色体，包含72个氨基酸残基和2个启动子，转录起始通过不同的拼接产生多种mRNA亚型，从而导致组织特异性转录[4]。IGF-1可刺激细胞DNA合成，上调细胞周期蛋白D1的表达，促使细胞由G1期进入S期，同时通过调节Bcl和Bax蛋白，抑制细胞凋亡，促使细胞增殖[5]。IGF-1抗凋亡作用可使有恶性变倾向的细胞逃避凋亡而促使肿瘤的发生。许多研究发现个体对肿瘤发生的易感性，与个体遗传差异有关，单核苷酸多态性是决定个体之间遗传差异的重要因素，因此进行基因多态性与食管癌发生易感性的研究已成为消化系统肿瘤研究的热点。IGF-1基因存在多态性位点rs7965399 T>C，在对不同种族人群的研究中发现该位点与前列腺癌的发病风险有关[6]。之前对IGF-1基因多态性与食管癌关系的研究主要集中在食管腺癌中，在食管鳞状细胞癌中的研究还不多见。本研究以高分辨率熔解曲线(HRM)小片段扩增子法，进行病例对照研究，探讨IGF-1 rs7965399 T>C单核苷酸多态性与食管癌发生风险的相关性。
1 材料与方法
1.1 材 料
260例食管癌病例均为2008年10月至2009年7月在本院胸外科和江苏大学附属医院胸外科诊治的患者，均由纤维胃镜及胃镜病理诊断，或由胸外科手术经病理确诊，均为鳞状细胞癌。对照组384例，为同一时期在上述两家医院住院的非肿瘤患者，主要为外伤及感染性疾病。所有对象来自江苏省镇江市及其周边地区，均为汉族人群，两组年龄、性别差异均无统计学意义(P>0.05)。
1.2 实验方法
在获得书面的知情同意书后，对食管癌患者及对照组均使用特定的调查表进行问卷调查，空腹采集2 ml EDTA抗凝血，1 h内以4 000 r/min离心10 min，分离白细胞层，采用Qiagen DNA提取试剂盒提取DNA，使用HRM方法分析IGF-1 rs7965399 T>C多态性。引物使用Lightscanner Primer Design Software设计，序列为5′- AGCCAACATGCCATGAAA -3′(上游)和5′- CTCCCTGCAGTAGATGGTA -3′(下游)， 由上海基康生物技术有限公司合成。Taq酶及其配套试剂购自Promega公司，扩增片段88 bp，使用Bio-Rad iCycler PCR扩增仪。反应体系20 μl，含有大约50 ng基因组DNA， 12.5 pmol每种引物， 0.1 mmol/L dNTP， 1×PCR 缓冲液(50 mmol/L KCl,10 mmol/L Tris HCl和0.1% Triton X-100)， 1.8 mmol/L MgCl2和1.0 U Taq酶，1×LCGreen Plus(Idaho公司)。PCR前在每一体系中加入20 μl Sigma公司的矿物油，防止挥发。PCR反应条件：94℃预变性5 min,94℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸45 s,55个循环后再72℃延伸10 min。扩增产物经平板离心机离心后直接应用LightScanner进行HRM分析，从65℃开始，以0.1℃/s的斜率采集熔解曲线，到96℃结束，用LightScanner Call IT 2.0软件对采集后的曲线进行分析(图1)。对于IGF-1 rs7965399 T>C多态性的基因分型结果，随机重复了约10%的样本，均获得了一致结果。a：CC基因型，b：TC基因型，c：TT基因型图1 IGF-1 rs7965399 T>C多态性三种不同基因型的HRM图
1.3 统计学方法
用SPSS13.0统计软件包进行统计学处理，病例和对照间年龄、性别、吸烟及饮酒情况的比较使用χ2 检验或(和)t 检验;采用单因素和多因素Logistic回归分析计算优势比(odds ratio， OR)及其95%可信区间(confidence interval， CI) 表示IGF-1 rs7965399 T>C多态性基因型与食管癌的相对风险度。
2 结 果
2.1 两组患者一般情况的比较
260例食管癌患者平均年龄(63.15±8.73)岁，384例非肿瘤对照组患者为(63.43±7.17)岁，食管癌组中有71.9%患者为男性，对照组中有67.7%为男性。年龄与性别构成差异无统计学意义(P值分别为0.670和0.255)，显示年龄、性别匹配较好。食管癌组吸烟比例明显高于对照组(P=0.011)，饮酒在两组人群中差异无统计学意义(P=0.174)。见表1。
2.2 遗传平衡检验
对照组的IGF-1 rs7965399 T>C位点基因型经过Hardy-Weinberg遗传平衡检验，P值符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律(P=0.892)，说明该人群IGF-1 rs7965399 T>C位点基因型频率处于平衡状态，具有群体代表性。表1 食管癌病例及对照病例的基本资料
2.3 IGF-1 rs7965399 T>C位点基因型分布与食管癌易感性的关系
在单个位点的分析中，我们发现食管癌病例和对照组中IGF-1 rs7965399 T>C多态性位点频率有明显差异。Logistic回归发现，与携带IGF-1 rs7965399 TT基因型的个体相比较，携带IGF-1 rs7965399 TC等位基因型可以增加食管癌的发病风险(OR=1.62， 95%CI=1.17～2.25)，而携带IGF-1 rs7965399 CC基因型与食管癌的发病风险的相关性无明显统计学意义(OR=1.40， 95%CI=0.73～2.68)。Logistic回归分析发现，显性模型中相对于TT基因型，TC+CC基因型可以增加食管癌的发病风险(OR=1.59， 95% CI=1.16～2.18)。调整了年龄、性别、吸烟及饮酒状态后，与携带IGF-1 rs7965399 TT基因型的个体相比较，携带IGF-1 rs7965399 TC等位基因型可以增加食管癌的发病风险(调整OR=1.63， 95% CI=1.17～2.28)。显性模型中在调整了年龄、性别、吸烟及饮酒状态后，相对于TT基因型，TC+CC基因型可以增加食管癌的发病风险(OR=1.59,95% CI=1.16～2.19)。见表2。表2 IGF-1 rs7965399 T>C多态性和食管癌发病危险关系的Logistic回归分析
3 讨 论
在本病例对照研究中，我们研究了中国人群中IGF-1 rs7965399 T>C多态性位点和食管癌的关系，发现IGF-1 rs7965399 TC等位基因与食管癌发病危险性有关，携带IGF-1 rs7965399 TC基因型显著增加食管癌的发病风险。单核苷酸多态性是遗传易感的重要物质基础之一，通过分析肿瘤易感基因的某种基因型频率在患者与正常对照人群中的差异分布，确定某基因型个体对该肿瘤的易感性，在疾病的预防、发病机理及药物治疗方面具有广泛的用途。通过检测可能影响蛋白表达及功能的基因多态性，可以为阐明不同群体间肿瘤易感程度和发病机制提供有力手段。
IGF-1具有促细胞分裂功能，在调节细胞增殖、分化和凋亡过程中发挥了重要作用[7]。一些流行病学研究发现血浆IGF水平和肿瘤发生的危险性相关[8]。
Cheng等[6]对IGF-1多态性与前列腺癌易感性的研究发现，与野生型相比，携带IGF-1 rs7965399 TC基因型的患者前列腺癌的发病风险显著增加，而CC基因型与前列腺癌的相关性未达到明显统计学意义。本研究结果与其一致，可能由于携带CC基因型患者及对照均较少，限制其统计学意义，如果进行更大样本的研究可能发现CC基因型与食管癌发生的关联。
本研究中非肿瘤组基因型分别为55.7%(TT)， 38.0%(TC)， 6.3%(CC)，与HAPMAP(国际人类基因组单体型图计划)中中国人群中的比例[53.5%(TT)， 41.9%(TC)， 4.7%(CC)]较一致，且对照组符合Hardy-Weinberg遗传平衡(P=0.892)，说明对照人群的选择具有代表性。
本研究可能存在以下不足，首先，因为本研究是以医院为基础的病例对照研究，不可能完全排除选择偏倚，需要进行大样本的以人群为基础的病例对照研究以阐明IGF-1 rs7965399 TC多态性与食管癌危险性间的关系。其次，由于样本数量较少，限制了本研究的统计学效应。第三，需要进一步研究IGF-1 rs7965399 TC多态性方面的功能学。
【参考文献】
[ 1 ] 邢德印，齐军，谭文，等. 北京地区汉族人群DNA修复基因XPD单核苷酸多态性与肺癌及食管癌风险的研究[J]. 中华医学遗传学杂志，2003,20(1)：35-38.
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[ 5 ] Koda M， Reszec J， Sulkowska M，et al. Expression of the insulin-like growth factor-I receptor and proapoptotic Bax and Bak proteins in human colorectal cancer[J]. Ann N Y Acad Sci,2004,1030：377-383.
[ 6 ] Cheng I， Stram DO， Penney KL， et al. Common genetic variation in IGF1 and prostate cancer risk in the Multiethnic Cohort[J]. J Natl Cancer Inst,2006,98(2)：123-134.
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