白细胞介素－１Ｂ －５１１Ｔ／Ｃ多态性与不同临床病理学类型胃癌的关系

作者                  作者单位

陈斌     中山大学附属第一医院， 广东 广州 510080

曾志荣   中山大学附属第一医院， 广东 广州 510080

吴小琴   中山大学附属第一医院， 广东 广州 510080

张芳宾   中山大学附属第一医院， 广东 广州 510080

薛玲     中山大学附属第一医院， 广东 广州 510080

陈旻湖   中山大学附属第一医院， 广东 广州 510080

胡品津　 中山大学附属第一医院， 广东 广州 510080

Abstract： 【Objective】 The purpose of this study was to investigate the association of interleukin (IL)-1B -511 polymorphism with the susceptibility to gastric cancer of different clinical and pathological characteristics， and the prognostic value of this polymorphism to gastric cancer patients. 【Methods】 We analyzed single nucleotide polymorphism of IL-1B -511 in 563 gastric cancer patients and 500 healthy controls using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) method， and explored the association of this polymorphism with the risk of gastric cancer. Survival analysis was also performed in the patients with gastric cancer. 【Results】 The -511 T/C polymorphism of the IL-1B gene was significantly associated with the susceptibility to gastric cancer. The individuals carrying T allele had a significantly higher risk for developing gastric cancer compared to those with CC genotype (OR = 1.60， 95% CI = 1.19 ～ 2.16， P = 0.0019). In old patients (≧65-year-old)， this tendency was more significantly (OR = 2.35， 95% CI： 1.29 ～ 4.28， P = 0.006). Furthermore， the T allele was associated with intestinal type (OR = 1.63， 95% CI = 1.18 ～ 2.24， P = 0.003) and poorly differentiated subtype of gastric cancer (OR = 1.74， 95% CI = 1.24 ～ 2.43， P = 0.001). Survival analysis demonstrated that there was no significant difference of survival rate in the patients with different IL-1B -511 T/C polymorphism. 【Conclusion】 The T allele of IL-1B -511 may contribute to gastric cancer susceptibility. It is also associated with certain clinical and pathological characteristics of gastric cancer. However， it is not an independent prognostic factor for gastric cancer patients.

Key words： interleukin-1B; polymorphism; survival analysis; gastric cancer

长期以来，慢性炎症被认为是肿瘤形成的危险因素之一[1-2]。白细胞介素-1B(interleukin-1B， IL-1B)是近年来发现的一个关键的胃癌相关促炎症细胞因子。El-Omar等率先报导了IL-1B -511T等位基因携带者胃癌的易感性增加[3]，我们的前期小样本的研究也证实相似的结论[4]，但上述结果尚存争议。流行病学资料提示：按照不同临床病理学特征分类，不同胃癌亚型的病因可能不同，由此我们推测，IL-1B -511T/C多态性可能与胃癌的某些特定亚型相关。到目前为止，尚无关于IL-1B -511T/C多态性与胃癌不同亚型的相关性的研究报道。因此本研究分析了IL-1B -511T/C多态性与不同临床病理学特征的胃癌亚型遗传易感性的关系并进一步进行生存分析，探讨IL-1B -511T/C单核苷酸多态性与中国人胃癌遗传易感性关系及其对预后的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象

研究对象为1999年1月至2006年12月期间中山大学第一附属医院和中山大学肿瘤医院经手术切除后病理确诊的563例临床资料完整的广东籍胃癌患者。随访的中位时间为14个月(0 ～ 98个月不等)。临床资料的收集通过病例资料及问卷相结合的方式获得。对照组为500例广东籍健康志愿者。本研究得到中山大学附属第一医院临床研究伦理委员会批准，受试患者及健康对照者均签署知情同意书。

1.2 基因组DNA的提取

胃癌患者的基因组DNA提取自石蜡包埋组织切片癌旁组织，采用QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen， 德国)试剂盒提取。健康对照人群的基因组DNA取自2 mL空腹外周血，采用Gentra Pure gene Blood Kit(Gentra Systems，Inc.， 美国)试剂盒提取，操作步骤按照试剂盒说明书进行。

1.3 IL-1B -511基因分型

采用聚合酶链反应-限制性长度片段多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism， PCR-RFLP)分析IL-1B -511基因型。上游引物序列为5′-GCCTGAACCCTG CATACCGT-3′，下游引物序列为5′-GCCAATAG CCCTCCCTTCT-3′，PCR反应的条件为： 94 ℃预变性10 min，94 ℃变性30 s，65 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s × 5 个循环;然后94 ℃变性30 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s × 30个循环;之后94 ℃变性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s × 5个循环，最后72 ℃引伸7 min。PCR产物用Ava I于37 ℃酶切6 h后于含有溴化乙锭的3%琼脂糖凝胶电泳后显示。含有C等位基因的PCR产物片段可被切成92 bp及63 bp两段。含有T等位基因PCR产物片段则不能被切开，电泳为155 bp的一条带(图1)。

1.4 统计学分析

IL-1B -511基因型与胃癌的发病风险因素优势比(odds ratio，OR)及95%的可信区间(confidence interval， CI)，采用logistic回归分析;所有的OR值的计算均经过性别和年龄的校正;临床病理学特点及IL-1B -511基因型的相关性分析采用列联表和Pearson′s χ2 检验;IL-1B -511T/C多态性与预后的关系采用log-rank检验及Kaplan-Meier生存曲线分析;多变量生存分析采用Cox 回归模型。以P < 0.05为具有显著性差异。统计学软件选用SAS软件(SAS Institute， Inc.， Cary， North Carolina)。

2 结 果

2.1 IL-1B -511T等位基因增加胃癌发生风险

胃癌组与对照组IL-1B -511基因型频率分布明显不同。与CC纯合子相比，T等位基因的携带者(TC/TT)胃癌发生风险显著增加(OR = 1.60，95% CI = 1.19 ～ 2.16， P = 0.002，表1)。

2.2 IL-1B -511T等位基因与肠型胃癌相关

通过进一步评估了胃癌不同亚型中IL-1B -511T/C多态性的作用，对胃癌患者按Lauren标准进行病理分型后，发现肠型胃癌IL-1B -511 T等位基因携带者(TC/TT)频率较正常对照明显增加(74% vs 64%)，而弥漫型或混合型胃癌与对照组相比较，上述基因型频率无统计学意义差异(表2)。提示IL-1B -511 T等位基因显著增加肠型胃癌发病风险(OR = 1.63， 95% CI = 1.18 ～ 2.24， P = 0.003)，而与弥漫型或混合型胃癌无相关性。

2.3 IL-1B -511T等位基因与低分化胃癌相关

经过对胃癌患者按肿瘤分化程度分层后发现，IL-1B -511T等位基因携带者(TC/TT)低分化的胃癌发病风险增加，OR值2.27(P < 0.001， 95% CI = 1.43 ～ 3.60);而与中、高分化胃癌无相关性(表2)。

2.4 IL-1B -511T等位基因与胃癌发病年龄的关系

在年龄≧65岁组，IL-1B -511T等位基因携带者(TC/TT)胃癌发病风险显著增加，OR值为2.35(95% CI： 1.29 ～ 4.28， P = 0.006，表3)在其它两个低龄组，IL-1B -511T等位基因与胃癌发病风险无明显相关性。

2.5 IL-1B -511T等位基因与胃癌发生部位、TNM分期的关系

IL-1B -511T等位基因与胃癌的相关性不随肿瘤发生部位及TNM分期而改变。与CC基因型相比，T等位基因携带者贲门癌及非贲门癌的风险均增加，OR分别为1.85(P = 0.015， 95% CI = 1.13 ～ 3.02)及1.545(P = 0.008， 95% CI = 1.12 ～ 2.13);携带T等位基因者患TNM Ⅰ/Ⅱ期和TNM Ⅲ/Ⅳ胃癌的风险均较CC基因型者增加。

2.6 IL-1B -511T等位基因与胃癌患者预后的关系

采用Kaplan-Meier生存曲线对胃癌患者进行生存分析后发现，携带不同IL-1B -511基因型的胃癌患者生存率无明显差别(P = 0.809， 图2)。多变量Cox回归模型显示，肿瘤浸润深度(T)、淋巴结的受累情况(N)及远处转移(M)等因素与胃癌患者的生存率显著相关，而IL-1B -511T/C多态性与胃癌患者的预后无显著相关性(表4)。

3 讨 论

3.1 IL-1B -511T/C多态性与胃癌遗传易感性有关

在本研究通过对IL-1B -511基因型与胃癌的关系进行大样本病例-对照的研究发现，IL-1B -511T纯合子及杂合子基因型频率在胃癌组显著高于对照组，提示IL-1B -511T/C多态性与中国南方地区胃癌遗传易感性有关。本研究进一步证实我们前期研究结果，并提示IL-1B是一个在胃癌发生过程中发挥重要作用的基因[3]。

3.2 IL-1B -511T/C多态性与不同临床病理学特征胃癌易感性的关系

胃癌的不同病理类型在发病年龄、性别和致癌机理方面均有不同[6]。肠型胃癌为萎缩性胃炎→肠化→异型增生→胃癌的多阶段的长期的过程[7];相反，弥漫型胃癌则常与阳性家族史、早年发病有关，不经过萎缩和肠化过程[8]。我们发现T等位基因增加肠型胃癌风险，而与弥漫型及混合型胃癌无关。可能机理为：在肠型胃癌多阶段致病过程中，不同的IL-1B -511基因型导致不同程度的IL-1B表达，对促进肿瘤发生起了不同的作用。有学者发现IL-1B -511T/C多态性与胃萎缩及肠化等肠型胃癌的癌前损伤有关，是对以上观点的有力支持[9-10]。

此外，本研究发现IL-1B -511T/C多态性与胃癌的分化程度有关，T等位基因显著增加低分化胃癌发病风险，而与中高分化的胃癌无关。既往研究证实IL-1B与p38促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)在胃癌中相互作用密切[11]，而P38 MAPK途径在低分化胃癌发生过程中起了重要作用[12]。因此，IL-1B可能通过活化P38 MAPK途径，部分地诱导低分化胃癌的去分化来发挥作用。

结果还显示IL-1B -511T等位基因增加老年人胃癌发病风险，而与早年发病的胃癌无关。可能的原因为：促炎症细胞因子如IL-1B所涉及的从癌前病变到胃癌形成的多阶段过程，是一个漫长的过程。

El-Omar等[13]报道在西方人群中IL-1B -511T/C多态性仅与非贲门胃癌有关，而与贲门癌无关。与之不同的是，我们发现携带有IL-1B -511T等位基因者贲门癌与非贲门胃癌的发病风险均增加。这一点与幽门螺杆菌与贲门癌之间的关系类似，幽门螺杆菌的致病过程包括幽门螺杆菌在胃黏膜定植后，激活下游的信号传导途径，分泌包括IL-1B在内的一系列的细胞因子[1]。因此幽门螺杆菌这个最重要的始动因素与IL-1B这个最重要的中间介质在胃癌的发病过程中起到相互促进作用。目前认为，贲门癌的病因学成因分为两种，一种为类似于非贲门胃腺癌，另外一种则类似于食管腺癌，其中幽门螺杆菌对后者为保护作用[14]。因此，国内外研究结果的不同可能是因为在中国的某些地区，非贲门胃癌常见而食管腺癌的发生率较低[15]，这种贲门癌主要起源于远端胃，与IL-1B -511T/C多态性及幽门螺杆菌感染均呈正相关。

3.3 IL-1B -511T/C多态性与胃癌预后的关系

单因素生存分析显示IL-1B -511T/C多态性与胃癌的预后无相关性，多因素生存分析显示肿瘤的浸润深度分级(T)、淋巴结的受累情况(N)、远处转移(M)等因素为胃癌预后独立影响因素，TNM分期越高，胃癌的预后越差，TNM分期是目前公认的影响患者预后的因素，因此从另一个方面说明了我们的多变量Cox回归模型的可信度。Deans等的研究发现IL-1B -511T/C多态性与西方人群胃-食管交界癌的预后无关[16]，与本研究结果一致。

3.4 结 论

本研究显示IL-1B -511T/C多态性与胃癌的遗传易感性有关。不同亚型胃癌易感性存在异质性，IL-1B -511T等位基因显著增加南方地区肠型、低分化及老年人胃癌风险。本研究为胃癌发生及其异质性的生物学机制提供了依据，为进一步临床生物学研究打下基础。

【参考文献】

[1] Moss SF， Blaser MJ. Mechanisms of disease： inflammation and the origins of cancer[J]. Nat Clin Pract Oncol， 2005，2(1)：90-97.

[2] 高艳萍，原素梅，郝素珍. 幽门螺杆菌感染及其毒力相关基因cagA的分布与临床胃疾患关系探讨 [J]. 热带医学杂志，2007，7(12)：1179-1181.

[3] El-Omar EM， Carrington M， Chow WH， et al. Interleukin-1 polymorphisms associated with increased risk of gastric cancer [J]. Nature， 2000，404(5)：398-402.

[4] 胡 胜，胡品津，曾志荣，等. IL-1基因多态性与广东地区胃癌关系的研究 [J]. 中山大学学报：医学科学版，2003，24(3)：221-223， 227

[5] Kato S， Onda M， Yamada S， et al. Association of the interleukin-1 beta genetic polymorphism and gastric cancer risk in Japanese [J]. J Gastroenterol， 2001，36(4)：696-699.

[6] Yamaguchi N， Kakizoe T. Synergistic interaction between Helicobacter pylori gastritis and diet in gastric cancer [J]. Lancet Oncol， 2001，2(1)：88-94.

[7] Kountouras J， Zavos C， Chatzopoulos D， et al. New aspects of Helicobacter pylori infection involvement in gastric oncogenesis [J]. J Surg Res， 2008，146(12)： 149-158.

[8] Nardone G， Rocco A， Malfertheiner P， et al. Review article： helicobacter pylori and molecular events in precancerous gastric lesions [J]. Aliment Pharmacol Ther， 2004，20(5)：261-270.

[9] Leung WK， Chan MC， To KF， et al. H. pylori genotypes and cytokine gene polymorphisms influence the development of gastric intestinal metaplasia in a Chinese population [J]. Am J Gastroenterol， 2006，101(3)：714-720.

[10] Furuta T， El-Omar EM， Xiao F， et al. Interleukin 1beta polymorphisms increase risk of hypochlorhydria and atrophic gastritis and reduce risk of duodenal ulcer recurrence in Japan [J]. Gastroenterology， 2002，123(9)：92-105.

[11] Basak C， Pathak SK， Bhattacharyya A， et al. NF-kappaB- and C/EBPbeta-driven interleukin-1beta gene expression and PAK1-mediated caspase-1 activation play essential roles in interleukin-1beta release from Helicobacter pylori lipopolysaccharide-stimulated macr-ophages [J]. J Biol Chem， 2005，280(8)：4279-4288.

[12] Atsumi T， Kato K， Uno K， et al. Pathophysiological role of the activation of p38 mitogen-activated protein kinases in poorly differentiated gastric cancer [J]. Pathol Int， 2007，57(7)：635-644.

[13] El-Omar EM， Rabkin CS， Gammon MD， et al. Increased risk of noncardia gastric cancer associated with proinflammatory cytokine gene polymorphisms[J]. Gastroenterology， 2003，124(8)：1193-1201.

[14] Hansen S， Vollset SE， Derakhshan MH， et al. Two distinct aetiologies of cardia cancer; evidence from premorbid serological markers of gastric atrophy and Helicobacter pylori status [J]. Gut， 2007，56(8)：918-925.

[15] Kamangar F， Qiao YL， Blaser MJ， et al. Helicobacter pylori and oesophageal and gastric cancers in a prospective study in China [J]. Br J Cancer， 2007，96(5)：172-176.

[16] Deans C， Rose-Zerilli M， Wigmore S， et al. Host cytokine genotype is related to adverse prognosis and systemic inflammation in gastro-oesophageal cancer [J]. Ann Surg Oncol， 2007，14(8)：329-339.