中国人群DNA双链断裂修复基因多态性与胶质瘤发病风险的关联性研究

发布时间：2018-04-10 16:22

  本文选题：胶质瘤 + 基因多态性　； 参考：《南方医科大学》2016年博士论文

【摘要】：[背景与目的]脑肿瘤是严重威胁人类生命及健康的肿瘤之一,近年来,其发病率呈现出不断上升的趋势。神经胶质瘤(Gliomas),又称为神经上皮瘤、神经外胚层瘤,通常简称为胶质瘤,是发生于神经外胚层的肿瘤,在胶质瘤高发国家,神经系统肿瘤的死亡率可高达7/10万,世界卫生组织(WHO)1998年的报告以及一些地区死因监测的结果显示,胶质瘤是10岁以下儿童中死亡率顺位排序的第一位,34岁以下人群中肿瘤死因的第二位,35-54岁患者中居所有死亡原因的第三位。胶质瘤在不同人群间的分布情况具有一定的差异,不同种族、性别、年龄及不同职业的人群之间,患病率有所不同。既往研究发现,影响胶质瘤的危险因素主要是行为生活方式、环境理化因素、病毒生物因素、机体自身因素等几类,过多食用腌腊制品等包含N-亚硝基化合物以及其前体的食物能够增加胶质瘤患病的风险,经常食用新鲜蔬菜水果可以降低胶质瘤患病的风险；环境中一些化学成分的暴露也是胶质瘤发生的一个明确的危险因素,尤其父母从事接触致癌化学物质的职业,后代罹患胶质瘤的风险明显增加；较大剂量多次X-射线暴露是胶质瘤发病的危险因素,但诊断计量的X-射线暴露未发现具有增加患病的风险；猿猴病毒40(SV40)以及多瘤病毒(JCV)与胶质瘤的发生具有关联性；在机体因素方面,免疫状态、感染疾病史、家族史等患者自身的因素也与胶质瘤的发生有明确的关联。暴露于相同的危险因素下,只有部分人发生胶质瘤的现象说明个体是否罹患胶质瘤最终是由对环境因素的遗传易感性决定,遗传易感性的差异来源于人类基因组DNA序列的不同,因此对胶质瘤易感性的研究逐渐转向为对个体单核苷酸多态性的研究水平上。单核苷酸多态性是同一类生物不同个体间,同一DNA等位序列上单个核苷酸存在差异的现象,一些功能型的SNPs可以影响机体基因表达产物发生改变、出现数量的变化,从而使得基因的表达出现不同,出现遗传特征的差异。在哺乳动物中有多种DNA的修复方式,包括碱基切除修复、核苷酸切除修复、错配修复、DNA双链断裂修复、直接修复等。影响上述修复系统的遗传性因素都会引起相应的修复能力改变,导致DNA损伤发生、基因突变、细胞癌变。在DNA损伤中,双链断裂是最严重的一种损伤形式,修复难度最大,是导致染色体断裂、细胞死亡的重要原因,是引起染色体异常、肿瘤易感的基础。双链断裂损伤修复包括非同源末端连接修复(NHEJ)以及同源重组(HR)两条途径,两条通路也可以相互协同、共同修复DNA损伤。NHEJ修复通路在修复过程中不需要完好的DNA模板,可以直接在断裂DNA的断端直接连接修复,是哺乳动物细胞针对DNA双链断裂的主要修复通路,HR修复则需要将同源未损伤的DNA链作为模板来进行修复,修复准确性较高在对细胞双链断裂修复中起着重要的作用。既往对于DSBR基因多态性与肿瘤关联性的研究也有一些报道,但与胶质瘤易感性有关的研究较少。本研究的主要目的为：(1)了解人口学特征、家族史、环境暴露、不良行为习惯等因素对胶质瘤发病的影响；(2)了解NHEJ途径的几个主要基因位点：LIG4 rs3093737、LIG4rs3093739;XRCC4 rs13161662、XRCC4rs2731858、 XRCC4rs7715771;XRCC5 rs828704、XRCC5rs3770502、XRCC5rs9288516; XRCC6 rs6519265、XRCC6 rs132793;XRCC7 rs10109984的等位基因及基因型在病例组及对照组之间的分布差异;(3)分析调整人口学特征、家族史、环境暴露等因素后,LIG4 rs3093737、LIG4rs3093739;XRCC4 rs13161662、 XRCC4rs2731858、XRCC4rs7715771;XRCC5 rs828704、XRCC5rs3770502、 XRCC5rs9288516;XRCC6 rs6519265、XRCC6 rs132793;XRCC7 rs10109984对胶质瘤易感性的影响；(4)了解HR途径的几个主要基因位点:XRCC3 rs3212092、 XRCC3 rs861530、RAD54L rs1048771、NBS1 rs1805794的等位基因及基因型在病例组及对照组之间的分布差异；(5)分析调整人口学特征、家族史、环境暴露等因素后,XRCC3 rs3212092、XRCC3 rs861530、RAD54Lrs1048771、NBS1rs1805794对胶质瘤易感性的影响；(6)对今后胶质瘤患者筛查与早诊早治提供有价值的参考。[材料与方法]本研究采用频数匹配病例对照研究的设计,在2010年11月-2013年12月间,以我院为研究现场,收集调查期间我院经过神经病理学检查确诊的脑胶质瘤患者224例作为病例组研究对象；选择无肿瘤病史、未接受过放化疗、无神经系统疾病史、与对照组无血缘关系的健康体检者作为对照,对照组按照性别、年龄与病例组进行频数匹配,最终共纳入200名调查对象对照组。采用自行设计的调查表收集入组患者的一般人口学特征,包括姓名、性别、年龄、职业、婚姻状况、居住地、经济情况及医疗保障、家族史、吸烟、腌腊制品食用情况、X射线暴露史等信息。采用EDTA-Na2抗凝采血管收集入组调查对象外周静脉血5ml,置于-20℃冰箱中保存待用,按照血液基因组提取试剂盒(DP319)操作步骤进行血液样本基因组的提取。基因多态性的检测采用Taqman探针法进行,SNP位点的选择依据为文献中与肿瘤易感性有关的位点或具有争议的位点。采用25μl的PCR反应体系,在实时荧光定量PCR仪中进行DNA扩增。应用Epidata3.0建立调查数据库,采用SPSS17.0进行统计分析。用描述统计分析方法,了解入选对象的不同人口学特征、家族史、行为危险因素、环境为暴露等在两组间的分布情况;对目标基因纳入分析的SNP位点在对照组中的分布频率进行Hardy-Weinberg平衡吻合度检验;比较病例组与对照组目标位点等位基因及基因型的分布差异；分别通过单因素非条件logistic回归及多因素非条件logistic回归,分析控制混杂因素后,目标SNP位点与胶质瘤易感性的关联。[结果]第一部分：(1)病例组调查对象文化程度主要为小学及以下(96人,占42.86%),其次为初中(65人,占29.02%)、高中/中专(41人,占18.30%),大学/大专及以上者22人,占9.82%；城区居住者114人,占50.89%,农村居住者110人,占49.11%；婚姻状况为单身者33人,占14.73%,已婚/同居者比例较高,共165人(73.66%),离婚/丧偶者26人(11.61%)；职业以农民为主(92人,占41.07%),其次为工人(82人,占36.61%),干部21人(9.38%),其他职业者29人(12.95%)。对照组调查对象中,主要为小学及以下文化程度的患者(74人,占37.00%),其次为初中(70人,占35.00%)、高中/中专(31人,占15.50%),大学/大专及以上者25人,占12.50%;城区居住者110人,占55.00%,农村居住者90人,占45.00%;婚姻状况为单身者25人,占12.50%,已婚/同居者比例较高,共158人(79.00%),离婚/丧偶者17人(8.50%)；职业以工人为主(70人,占35.00%),其次为农民(79人,占39.50%),干部29人(14.50%),其他职业者22人(11.00%)。病例组及对照组各项人口学特征差异均无统计学意义(P0.05)。(2)病例组有癌症家族史者占23.66%,对照组为14.00%,两组比例差异具有统计学意义(χ2=6.381,P0.05)。病例组饮酒者所占比例为45.98%,吸烟者占29.91%,喜好食用腌腊制品者占61.16%,从事X射线暴露职业者占4.91%,从事化学品接触职业者占4.910%;而对照组饮酒者所占比例为39.00%,吸烟者占28.50%,喜好食用腌腊制品者占59.50%,从事X射线暴露职业者占4.00%,从事化学品接触职业者占5.00%；两组调查对象以上指标差异均无统计学意义(P0.05)(3) Hardy-Weinberg平衡吻合度检验结果显示,本次研究NHEJ通路候选基因的SNPs位点各基因型的分布在对照组中均符合Hardy-Weinberg遗传平衡(P值分别为0.633、0.924、0.732、0.057、0.245、0.431、0.095、0.916、0.876、0.993、0.900),本次研究对象的基因型可以代表本地区中国汉族人群的基因频率分布。(4)LIG4基因的rs3093739、XRCC4基因的rs13161662及rs2731858、XRCC5基因的rs9288516几个位点等位基因频率在两组间分布具有差异(P0.05),LIG4基因、XRCC4基因、XRCC5基因的其余入选位点以及XRCC6、 XRCC7入选的全部位点等位基因频率在两组间分布差异无统计学意义(P0.05)。(5)LIG4基因的rs3093739、XRCC4基因的rs13161662及rs2731858、XRCC5基因的rs828704、rs9288516几个位点的基因型在两组间分布具有差异(P0.05),LIG4基因、XRCC4基因、XRCC5基因的其余入选位点以及XRCC6、 XRCC7入选的全部位点基因型频率在两组间分布差异无统计学意义(P0.05)。(6)应用单因素非条件logistic回归分析对本次NHEJ通路候选基因位点对胶质瘤易感性的影响进行分析,结果显示,LIG4 rs3093739 TC及CC基因型与TT基因型相比,能够增加1.544倍的患病风险(OR95%C.I.=1.070-2.229);XRCC4rs13161662 AG及GG基因型与AA基因型相比,患病风险降低(OR=0.536,OR95%C.I.= 0.377-0.762);XRCC4 rs2731858 GA及AA基因型比GG基因型增加患病风险(OR=1.365,OR95%C.I.=1.004-1.856);XRCC5 rs9288516 TC及CC基因型与TT基因型相比,患病风险增加(OR=1.450,OR95%C.I.=1.106-1.903)。(7)应用多因素非条件logistic回归,将人口学特征、家族史、不良生活方式、环境暴露等因素作为混杂因素进行调整,结果显示LIG4 rs3093739 TC 及CC基因型与TT基因型相比,能够增加1.556倍的患病风险(OR95%C.I.= 1.050-2.305);XRCC4 rs13161662 AG及GG基因型与AA基因型相比,患病风险降低(OR=0.505,OR95%C.I.= 0.346-0.736);XRCC5 rs828704 AC及CC基因型与AA基因型相比,患病风险降低(OR=0.698,OR95%C.I.= 0.478-0.920); XRCC5 rs9288516 TC及CC基因型与TT基因型相比,患病风险增加(OR=1.413,OR95%C.I.= 1.071-1.913)。第二部分：(1) Hardy-Weinberg平衡吻合度检验结果显示,本次研究HR通路候选基因的SNPs位点各基因型的分布在对照组中均符合Hardy-Weinberg遗传平衡(P值分别为0.214、0.268、0.651、0.057),本次研究对象的基因型可以代表本地区中国汉族人群的基因频率分布。(2)将病例组及对照组的等位基因频率进行比较,XRCC3基因的rs3212092、及rs861530、RAD54L基因的rs1048771几个位点的等位基因频率在两组间分布具有差异(P0.05),NBS1基因入选的位点等位基因频率在两组间分布差异无统计学意义(P0.05)。(3)将病例组及对照组的基因型频率分布进行比较后发现,XRCC3基因的rs3212092、及rs861530、RAD54L基因的rs1048771几个位点的基因型在两组间分布具有差异(P0.05),NBS1基因入选的位点基因型频率在两组间分布差异无统计学意义(P0.05)。(4)应用单因素非条件logistic回归分析对本次HR通路候选基因位点对胶质瘤易感性的影响进行分析,结果显示,XRCC3 rs3212092 CT及TT基因型与CC基因型相比,能够增加1.774倍的患病风险(OR95%C.I.= 1.106-2.847); XRCC3 rs861530 AG及GG基因型与AA基因型相比,患病风险增加(OR=1.420,OR95%C.I.=1.083-1.862);RAD54L rs 1048771 CT及TT基因型比CC基因型增加患病风险(OR=1.495,OR95%C.I.= 1.144-1.954).(5)应用多因素非条件logistic回归,将人口学特征、家族史、不良生活方式、环境暴露等因素作为混杂因素进行调整,结果显示XRCC3 rs3212092及XRCC3 rs861530两个位点与胶质瘤的易感性有关(P0.05), XRCC3 rs3212092CT及TT基因型与CC基因型相比,能够增加1.790倍的患病风险(OR95%C.I.= 1.095-2.928);XRCC3 rs861530 AG及GG基因型与AA基因型相比,患病风险增加(OR=1.401,OR95%C.I.= 1.053-1.864).[结论](1)本次研究候选基因的SNPs位点各基因型的分布在对照组中均符合Hardy-Weinberg遗传平衡,研究对象的基因型可以代表本地区中国汉族人群的基因频率分布。(2)病例组与对照组相关危险因素分析结果中,癌症家族史分布差异具有统计学意义。饮酒、吸烟、喜好食用腌腊制品、从事X射线暴露职业、从事化学品接触职业在两组调查对象中,分布差异均无统计学意义。(3)本次纳入的基因位点中,NHEJ通路的LIG4 rs3093739、XRCC4 rs13161662、XRCC4 rs2731858及XRCC5 rs9288516的基因型频率及等位基因频率、XRCC5rs828704的基因型频率在病例组及对照组间分布有差异；HR通路的XRCC3 rs3212092、XRCC3 rs861530、RAD54L rs1048771的基因型频率及等位基因频率在病例组及对照组间分布有差异。(4)单因素条件Logistic回归分析显示,NHEJ通路的LIG4 rs3093739、 XRCC4 rs13161662、XRCC4 rs2731858及XRCC5 rs9288516几个位点与胶质瘤的易感性有关；HR通路的XRCC3 rs3212092、XRCC3 rs861530、RAD54Lrs1048771几个位点与胶质瘤的易感性有关。(5)多因素条件Logistic回归分析中,调整人口学特征及相关危险因素后,NHEJ通路的LIG4 rs3093739(OR=1.556,OR95%C.I=1.050-2.305)、XRCC4 rs13161662(OR=0.505,OR95%C.I.= 0.346-0.736)、XRCC5 rs828704(OR=0.698, OR95%C.I.= 0.478-0.920)、XRCC5 rs9288516(OR=1.413,OR95%C.I.=1.071-1.913)与胶质瘤的发生有关；HR通路的XRCC3 rs3212092 CT及TT基因型与CC基因型相比,能够增加1.790倍的患病风险(OR95%C.I.=1.095-2.928); XRCC3 rs861530 AG及GG基因型与AA基因型相比,患病风险增加(OR=1.401,OR95%C.I.= 1.053-1.864),是影响胶质瘤发生的易感基因。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R739.41

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本文编号：1732002