肿瘤防治研究  2015, Vol. 42 Issue (6): 582-586
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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文章信息

毛华杰,朱燕,卢淑华,李诚城,江昊宇,黄玉梅,章迪,王晓春. 2015.
MAO Huajie, ZHU Yan, LU Shuhua, LI Chengcheng, JIANG Haoyu, HUANG Yumei, ZHANG Di, WANG Xiaochun. 2015.
硒蛋白S基因G-105A、G-254A位点多态性与湖南汉族人群胃癌遗传易感性的相关研究
Association of Selenoprotein S G-105A, G-254A Polymorphisms with Genetic Susceptibility to Gastric Cancer in Hu’nan Han Population
肿瘤防治研究, 2015, 42(06): 582-586
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2015, 42 (06): 582-586
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2014.09.002

文章历史

收稿日期:2014-09-26
修回日期:2014-12-16
硒蛋白S基因G-105A、G-254A位点多态性与湖南汉族人群胃癌遗传易感性的相关研究
毛华杰1, 朱燕1, 卢淑华1, 李诚城1, 江昊宇1, 黄玉梅2, 章迪2, 王晓春1    
1. 410013 长沙,中南大学湘雅医学院医学检验系;
2. 410013 长沙,湖南省肿瘤医院检验科;
3. 410013长沙,中南大学湘雅三医院检验科
摘要目的 探讨湖南汉族人群硒蛋白S(SelS)基因G-105A、G-254A位点多态性与胃癌遗传易感性的相关研究。方法 采用聚合酶链反应—限制性片断长度多态性(PCR-RFLP)方法,检测113例湖南汉族胃癌患者及111例健康对照者基因型和等位基因频率,分析胃癌患者与健康对照者G-105A、G-254A位点等位基因频率及基因型频率的差异。结果 G-105A位点GG、GA和AA基因型在胃癌组和健康对照组间分别为100.0%、0.0%、0.0%和100.0%、0.0%、0.0%;G、A等位基因频率在胃癌组和健康对照组分别为100.0%、0.0%和100.0%、0.0%,胃癌组和健康对照组基因型和等位基因频率分布无差异。G-254A位点CC、CT和TT基因型在胃癌和健康对照组间分别为50.0%、37.2%、12.8%和65.8%、28.8%、5.4%;C、T等位基因频率在胃癌组和健康对照组分别为69.0%、31.0%和80.2 %、19.8%。胃癌组和健康对照组基因型和等位基因频率分布差异有统计学意义(P<0.05)。湖南汉族人群中携带T等位基因的个体患胃癌的风险是CC基因型个体的1.89倍(OR=1.89, 95%CI:1.10~3.23)。结论 SelS G-254A位点多态性与胃癌的发病具有相关性,T等位基因可能是湖南汉族人群胃癌发病的危险因素之一;湖南汉族人群可能无G-105A这一位点的多态性分布。
关键词硒蛋白S     多态性     胃癌     遗传易感性    
Association of Selenoprotein S G-105A, G-254A Polymorphisms with Genetic Susceptibility to Gastric Cancer in Hu’nan Han Population
MAO Huajie1, ZHU Yan1, LU Shuhua1, LI Chengcheng1, JIANG Haoyu1, HUANG Yumei2, ZHANG Di2, WANG Xiaochun1    
1. Department of Laboratory Medicine, Xiangya Medical School, Central South University, Changsha 410013, China;
2. Department of Clinical Laboratory Medicine, Hu’nan Provincial of Tumor, Changsha 410013, China;
3. Department of Clinical Laboratory Medicine, The Third Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410013, China
AbstractObjective To investigate the association between selenoprotein S(SelS) gene G-105A,G-254A polymorphisms and genetic susceptibility to gastric cancer in Hu’nan Han population. Methods Polymerase chain reaction restriction fragment length of polymorphism (PCR-RFLP) was taken to detect the genotypes and allele frequencies of the SelS in 113 gastric cancer patients in Hu’nan Han population and 111 age-matched healthy controls, to analyze the differences of allele and genotype frequencies of G-105A and G-254A. Results Genotype frequencies of GG, GA, AA in SelS G-105A loci were 100.0%, 0.0%, 0.0% in gastric cancer group, and 100.0%, 0.0%, 0.0% in control group respectively. Allele frequencies of G, A were 100.0%, 0.0% in gastric cancer group and 100.0%, 0.0% in control group respectively. There was no difference of genotype and allele frequencies of SelS G-105A polymorphism between gastric cancer group and control group. Genotype frequencies of CC, CT, TT in SelS G-254A were 50.0%, 37.2%, 12.8% in gastric cancer group and 65.8%, 28.8%, 5.4% in control group respectively. Allele frequencies of C, T were 69.0%, 31.0 in gastric cancer group and 80.2%, 19.8% in control group respectively. There were significant differences of genotype and allele frequencies of SelS G-254A polymorphism between gastric cancer group and control group (P<0.05). The relative risk of suffering from gastric cancer in Hu’nan Han population with T allele was 1.89 times of those with CC genotype (OR=1. 89, 95%CI:1.10-3.23). Conclusion SelS G-254A polymorphism is associated with the risk of gastric cancer. T allele may be a risk factor for gastric cancer in Hu’nan Han population. There may be no G-105A polymorphism distribution in Hu’nan Han population.
Key words: Selenoprotein S(SelS)     Polymorphism     Gastric cancer     Genetic susceptibility    
0 引言

胃癌的病因和发病机制尚未明确,但却是多个基因改变的积累。近年来,基因遗传易感性在胃癌发生发展过程中的作用逐渐受到重视,寻找与胃癌相关的遗传位点对胃癌的防治有重要意义[1]。国外研究发现,硒蛋白基因多态性与多种恶性肿瘤发病密切相关。目前研究较多的硒蛋白有五类,分别是谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、硫氧还蛋白还原酶2(TrxR2)、硒蛋白(相对分子质量15000)(SEP15)、硒蛋白P(SelP)和硒蛋白S(SelS)。SelS作为一种跨膜蛋白,与内质网相关蛋白1共同组成内质网相关蛋白降解逆向转运通道,将错误折叠蛋白从内质网腔中逆向转运到细胞质中进行降解,进而抑制和调节内质网内错误折叠蛋白引发的炎性反应和免疫反应。Shibata等[2]研究结果显示SelS基因启动子上G-105A多态性位点与胃癌的遗传易感性相关携带A等位基因的个体与GG基因型的个体相比,患胃癌的风险显著增加。但在中国人群中是否也有这种改变,目前还没有针对SelS基因启动子上G-105A及G-254A多态性位点与胃癌易感性的相关报道。本实验研究中国湖南地区汉族胃癌患者和健康人群SelS基因位点的多态性分布情况,探讨该位点多态性与胃癌的相关性。 1 资料与方法

1.1 研究对象

胃癌组:收集湖南省肿瘤医院2013年10月至2014年4月胃癌住院患者全血标本113例,其中男79例,女34例;年龄31~75岁,平均年龄(54.2±11)岁。健康对照组:收集同期中南大学湘雅三医院健康体检者111例,其中男64例,女47例;年龄34~85岁,平均年龄(51.0±12)岁。经询问病史、体检和实验室检查排除冠心病、高血压、糖尿病、肝肾功能不全等其他疾病。研究对象为无血缘关系的湖南籍汉族人群,在年龄、性别、饮酒和吸烟方面比较两组一般情况差异无统计学意义,具有可比性,见表 1,标本采集均经本人同意,并经医院伦理委员会审查和认可。

表 1 胃癌组和对照组基本资料 Table 1 General data of gastric cancer group and control group
1.2 实验试剂与设备

基因组DNA提取试剂盒(美国OMEGA公司),蛋白酶K(20 mg/ml)(北京天为时代有限公司),DNA MarkerⅠ(北京康为公司),2×Taq PCR Master Mix(北京康为公司),FastDigest®MscⅠ (美国Thermo公司),Thermo Hybaid PX2型PCR仪(美国Thermo公司) ,UV-1800分光光度计(日本岛津制作所),微型离心机(德国Eppendorf公司)。 1.3 基因组DNA的提取

取静脉血3 ml,EDTA抗凝,采用美国OMEGA公司提供的DNA提取试剂盒提取外周血基因组DNA,操作严格按照说明书进行,紫外分光光度计测定DNA纯度及浓度,波长设为260 nm和280 nm,-20℃保存备用。 1.4 引物设计和合成

在Pubmed-SNP数据库中分别查询SelS基因rs28665122(G-105A)、rs34713741(G-254A)两侧基因序列,应用软件Premier5.0设计引物,rs28665122上游引物:5′-TCTTGGCGTTCCATGACC-3′,下游引物:5′-AGCGTAGCCGGGATTTCTC-3′,产物长度为211 bp;rs34713741上游引物5′-CTTCCGGTGCGCTCCTAC-3′,下游引物:5′-GGCGACCACTGACTTCCTT-3′,产物长度为302 bp,通过Primer-BLAST验证引物的特异性并由南京诺唯赞生物科技有限公司合成引物。 1.5 PCR扩增

PCR反应体系为25 μl,包括2×Taq PCR Master Mix 12.5 μl,DNA模板 2 μl(约100 ng),上下游引物(10 μmol/l)各1 μl,灭菌双蒸水8.5 μl;rs28665122 PCR反应条件:94℃ 5 min,94℃ 30 s,59℃ 30 s,72℃ 30 s,72℃ 2 min,共30个循环。rs34713741 PCR反应条件:94℃ 5 min,94℃ 30 s,65℃ 30 s,72℃ 30 s,72℃ 10 min,共35个循环。PCR产物用2%琼脂糖凝胶电泳,在分子凝胶成像仪上检测PCR扩增产物特异性和扩增效率。 1.6 基因分型鉴定

rs28665122用FastDigest®MscⅠ(酶切位点为5′-TGG↓CCA -3′或3′-ACC↑GGT-5′)进行酶切反应,反应总体系为30 μl,包括PCR产物10 μl,FastDigest®MscⅠ 1 μl和10×限制性内切酶Buffer 2 μl,灭菌双蒸水17 μl;离心机瞬时离心5 s,以集中样品;于37℃水浴30 min后,酶切产物在2.5%琼脂糖凝胶中电泳,分子凝胶成像仪下判读并拍照记录。rs34713741用FastDigest®HinfⅠ(酶切位点为5′-G↓ANTC-3′或3′-CTNA↑G-5′)进行酶切反应,反应总体系同rs28665122;于37℃水浴5 min后,酶切产物在2.5%琼脂糖凝胶中电泳,分子凝胶成像仪下判读并拍照记录。分别随机选取50个PCR产物进行纯化后送上海铂尚生物技术有限公司测序。 1.7 统计学方法

用SPSS19.0进行统计学分析。样本群体SNP位点多样性进行Hardy-Weinberg平衡检验,以检验样本的代表性。胃癌组和对照组等位基因频率、基因型频率分布采用卡方检验及Fisher确切概率法分析,检验水准为α=0.05。 2 结果

2.1 SelS基因rs28665122和rs34713741位点PCR结果

图 1A为SelS基因rs28665122 PCR产物,产物长度211 bp。见图 1B为SelS基因rs34713741 PCR产物,产物长度302 bp。

M: DNA marker I; A: 1~8: rs28665122 loci objective stripe; B: 1~9: rs34713741 loci objective stripe 图 1 SelS基因PCR产物电泳结果 Figure 1 Electrophoresis results of PCR products of SelS gene
2.2 SelS基因rs28665122和rs34713741位点多态性分析

rs28665122位点基因多态性分型:经限制性内切酶MscⅠ消化后只有1种酶切结果,见图 2A,即野生型纯合子GG型,电泳图仅可见1条211 bp条带。rs34713741位点基因多态性分型:经限制性内切酶HinfⅠ消化后可见3种酶切结果,分别为CC、TT、CT型,见图 2B。野生型纯合子CC含有HinfⅠ酶切位点,产生198 bp和104 bp两个片段,电泳图可见2条条带,突变型纯合子TT不含有HinfⅠ酶切位点,经HinfⅠ内切酶消化后仅有1条302 bp条带。杂合子CT型可被HinfⅠ酶切割为302 bp、198 bp、104 bp三个片段,电泳图可见3条条带。PCR产物经DNA测序验证,结果与酶切结果一致。

M: DNA marker; A: 1-7: GG genotype; B: 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9: CC genotype, 3: CT genotype, 8: TT genotype 图 2 SelS rs28665122、rs34713741位点基因多态性酶切产物的电泳结果 Figure 2 Electrophoresis results of enzyme digestion products of SelS rs28665122 and rs34713741 gene polymorphisms
2.3 基因型及等位基因频率分布

SelS rs28665122位点基因型及等位基因频率分布见表 2。结果表明,胃癌组、健康对照组基因型和等位基因频率分布无差异。SelS rs34713741位点基因型及等位基因频率分布见表 3,该研究人群基因型分布均符合Hardy—Weinberg平衡(PH-W>0.05),具有群体代表性。经χ2检验及非条件Logistic回归分析,胃癌组和健康对照组CC、CT、TT基因型比较差异有统计学意义(χ2=5.399,P<0.05,OR=1.89,95%CI: 1.10~3.23);两组等位基因频率差异也有统计学意义(χ2=7.399,P<0.05)。

表 2 胃癌组与对照组SelS rs28665122位点基因型及等位基因频率分布 Table 2 SelS rs28665122 genotype and allele frequencies distribution in gastric cancer group and control group

表 3 胃癌组与对照组SelS rs34713741位点基因型及等位基因频率分布 Table 3 SelS rs34713741 genotype and allele frequencies distribution in gastric cancer group and control group
2.4 SelS rs34713741位点基因多态性与年龄、性别及临床资料的关系

经过统计分析发现rs34713741位点CT和TT基因型在低分化癌组和淋巴结转移组明显增高,其与胃癌组的病理分化程度、淋巴结转移具有相关性(P<0.05),而与年龄、性别、浸润深度、Borrmann分型、肿瘤位置无相关性(P>0.05),见表 4

表 4 SelS rs34713741位点基因型在胃癌组各临床因素中分布 Table 4 SelS rs34713741 genotype distribution in clinical factors of gastric cancer
3 讨论

SelS基因[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]位于15q26.3,包含有6个外显子和5个内含子,有两个分别由1 250和1 292个碱基组成的转录变体,均编码由189个氨基酸残基组成的蛋白,其中第188位为硒代半胱氨酸残基。SelS在生物体内分布广泛,在肝脏、心脏、肾脏、骨骼肌、脂肪组织、下丘脑和睾丸中都有其特征表达。SelS是一种内质网和细胞膜硒驻留蛋白,其生物学功能主要包括保护细胞免受氧化损伤、参与炎性反应和细胞凋亡、降解内质网相关蛋白。SelS基因发生突变,可能影响其蛋白功能的正常发挥,进而降低机体抵御肿瘤发生的能力。

胃癌是一种基因改变而引起的疾病,它的发生是一个多步骤、多因素进行性发展的过程。目前研究[10]报道了SelS基因的15个多态位点(-539delT、G-105A、T12710C、G-254A、G1393A、G3217A、G3705A、G4283A、A4502G、C5227T、A5265G、A6218G、T9707C、C-1500A和C9000G),但研究最多的还是SelS基因的G-105A(rs28665122)和G-254A(rs34713741)两个多态性位点。Curran等[11]在2005年对92个美国家系SelS基因除了C-1500A和C9000G的13个多态性位点进行了检测,结果显示,有3个多态性位点与炎症因子相关联,分别为G-105A、G3705A和C5227T;G-105A位点是功能性位点,能够影响炎性因子的表达。Santos等[12]对481例桥本氏甲状腺炎患者和516例健康体检者的SelS rs28665122位点进行检测,发现携带A等位基因的个体与GG基因型的个体相比,其患桥本氏甲状腺炎的风险显著增加。Shibata等[2]采用了聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction-fragment length polymorphism,PCR-RFLP)的方法,以日本268例胃癌患者和306非胃癌健康对照组为研究对象,检测位于SelS基因启动子上G-105A多态性位点与胃癌的遗传易感性,结果显示,携带A等位基因的个体与GG基因型的个体相比,其患胃癌的风险显著增加。Wang等[13]研究了GPx3的单核苷酸多态性与胃癌的关联性,发现GPx3基因内含子rs3805435、rs3828599两个位点的多态性可以影响基因的表达从而降低胃癌的发生危险。王佳等[10]对硒蛋白GPx1和TXNRD2两个基因多态性与胃癌遗传易感性的关系进行研究,发现单独GPX1和TXNRD2多态性与胃癌易感性无关,但是GPX1和TXNRD2基因多态性的相互作用可以降低胃癌的风险。

目前,国内还没有针对SelS基因多态性与胃癌的遗传易感性的相关报道。本研究采用PCR-RFLP技术对湖南汉族人群进行基因检测并经DNA测序验证酶切结果的准确性,证实该人群中可能不存在SelS rs28665122基因多态性位点,GG、GA、AA 3种基因型频率分别为1.0、0.0、0.0,G、A等位基因频率分别为1.0、0.0,与Shibata等[2]研究结果不同,表明不同地区及不同人种之间SelS rs28665122基因型分布不同,存在明显的差异;人群中存在SelS rs34713741基因多态性位点,CC、CT、TT 3种基因型频率分别为0.580、0.330、0.089,C、T等位基因频率分别为0.746、0.254,临床资料分析发现rs34713741位点CT和TT基因型在低分化癌组和淋巴结转移组明显增高,其与胃癌组的病理分化程度、淋巴结转移具有相关性,而与年龄、性别、浸润深度、Borrmann分型、肿瘤位置无相关性,说明SelS rs34713741位点多态性可能影响肿瘤的分化程度及淋巴结转移。

同种基因、同一个位点,不同的地理环境,却得出不同的结果,说明基因多态性与环境危险因素之间存在交互作用,极大地增加了胃癌的患病风险,同时胃癌的发生发展涉及多个基因的改变,表现为多基因、多步骤的协同累积作用,因此需要深入研究基因间以及基因与环境间的交互作用。本研究尽管在实验中排除了可能的干扰因素,但样本量有限,其结果需要在不同人群和不同亚群中进行验证,才能得到更加可靠的结果。

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