XPG 基因多態(tài)性與胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)研究

李湘楚，熊建光，程正位，吳 娟，劉啟勝

咸寧市中心醫(yī)院消化內(nèi)科，湖北 咸寧437000

胃癌是消化道最常見的惡性腫瘤之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)在2008 年全球共有988 000 例新發(fā)胃癌患者，其中70%的胃癌發(fā)生在發(fā)展中國(guó)家，約一半發(fā)生在中國(guó)［1］。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌(H.pylori)感染是胃癌發(fā)生的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素，全球約有50% 的人感染H.pylori，但感染者中只有1%的人發(fā)展為胃癌［2］。因此，可認(rèn)為有遺傳和環(huán)境因素對(duì)胃癌的發(fā)生和發(fā)展也起重要作用。DNA 損傷修復(fù)系統(tǒng)對(duì)修復(fù)致癌因素所致的DNA 損傷起重要作用，當(dāng)內(nèi)源和外源致癌物引起的DNA 損傷不能夠得到及時(shí)修復(fù)，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生突變，增加了細(xì)胞癌變的可能性。核苷酸切除修復(fù)(nucleotide excision repair，NER)是DNA 損傷修復(fù)系統(tǒng)的重要途徑之一，主要作用是修復(fù)大分子DNA 的損傷，臨床研究表明NER 途徑中較低的DNA 修復(fù)能力可能會(huì)增加腫瘤的易感性［3-4］。著色性干皮病基因G(xeroderma pigmentosum group G，XPG)是NER 途徑的重要基因之一，該基因所編碼的蛋白主要功能是識(shí)別和切除DNA 損傷部位。臨床研究發(fā)現(xiàn)XPG 基因多態(tài)性與多種腫瘤易感性相關(guān)，如大腸癌、食管癌和肺癌［5-7］。目前僅有一個(gè)關(guān)于XPG 基因多態(tài)性和胃癌風(fēng)險(xiǎn)的研究［8］。本研究將評(píng)價(jià)本地區(qū)XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 納入2008 年1 月-2010 年10 月在咸寧市中心醫(yī)院就診均由病理檢查確診的新發(fā)胃癌患者218 例，其中男136 例，女82 例。平均年齡(55.7 ±8.3)歲。采用性別和年齡匹配方法，在同一時(shí)間納入在咸寧市中心醫(yī)院進(jìn)行體檢的非腫瘤健康人群作為對(duì)照，共218 例。平均年齡(56.3 ±8.5)歲。所納入的對(duì)照者均無腫瘤病史。通過問卷調(diào)查收集胃癌組和對(duì)照組的人口學(xué)特征。

1.2 DNA 提取及分型 所有研究對(duì)象采取空腹靜脈血5 ml，在2 h 內(nèi)12 000 r/min 離心2 min，提取血清冷凍于-20 ℃保存?zhèn)溆谩２捎肨IANamp blood DNA kit(天根生化科技有限公司，北京，中國(guó))試劑盒提取DNA。SNP 分型采用聚合酶反應(yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析(PCR-RFLP)方法，進(jìn)行XPG His1104Asp 和XPG His46His 的基因分型。XPG His1104Asp 和XPG His46His 引物采用Sequenom Assay Design 3.1 software軟件設(shè)計(jì)引物。XPG His1104Asp 正向引物為5＇-TTACGTCTTTGCGACAAATTCATT-3＇，反向引物為5＇-CATTAAAGATGAACTTTCAGCAT-3＇。XPG His46His正向引物為5＇-AGCCTCGCCTTTGCCGAT-3＇，反向引物為5＇-CTTCTGACCCATGCCCACC-3＇。PCR 反 應(yīng) 體 系為25 μl 包括Primer F(10 pmol/L)1.0 μl，Primer R(10 pmol/L)1.0 ml，dNTP 2 μl，Taq DNA polymerase(0.2 U/μl)0.2 μl，10 ×Ex Taq Buffer 5 μl，DNA 模板1.0 μl。反應(yīng)條件為94 ℃預(yù)變性2 min，94 ℃變性30 s、64 ℃退火30 s、72 ℃延伸1 min，一共重復(fù)35 個(gè)循環(huán)。產(chǎn)物在4 ℃情況下保存，經(jīng)過2%瓊脂糖凝膠電泳后，采用溴乙錠染色檢測(cè)PCR 擴(kuò)增反應(yīng)結(jié)果。

1.3 H.pylori 檢測(cè) 病例組和對(duì)照組均提取靜脈血2 ml，分離血清，-20 ℃低溫保存。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定血清H.pylori IgG，實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定均按照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件(SPSS Inc.Chicago.IL. USA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用x±s表示，計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)和百分比表示。病例組和對(duì)照組臨床資料比較采用χ2檢驗(yàn)和t 檢驗(yàn)?；蛐皖l率采用頻數(shù)和百分比表示，對(duì)照組基因型是否符合Hardy-Weinberg 平衡采用卡方檢驗(yàn)。OR 和95% CI 用于評(píng)估XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性。在調(diào)整混雜因素后，采用多變量條件Logistic 回歸分析模型評(píng)價(jià)XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性對(duì)胃癌風(fēng)險(xiǎn)的影響。

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)特征比較 性別、吸煙、飲酒與胃癌風(fēng)險(xiǎn)無相關(guān)性(P ＞0.05，見表1);胃癌家族史和H. pylori感染的研究對(duì)象患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)均較對(duì)照組顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05，見表1)。

表1 各組人口學(xué)特征比較［例數(shù)(%)］Tab 1 Comparision of the demographic characteristics in different groups［n(%)］

2.2 XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因頻率分布及Hardy-Weinberg 平衡情況 XPG His1104Asp 的CC、CG 和GG 基因型在病例組和對(duì)照組中的分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0. 05)。而XPG His46His 的CC、CT 和TT 基因型在病例組和對(duì)照組中的分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)。XPG His1104Asp 和XPG His46His 符合Hardy-Weinberg 平衡(HWE)，P 值分別為0.13 和0.79(見表2)。

表2 XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因頻率分布及Hardy-Weinberg 平衡Tab 2 Gene frequency distribution and Hardy-Weinberg balance between XPG His1104Asp and XPG His46His

2.3 XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌發(fā)病相關(guān)性 與攜帶XPG 1104CC 基因型相比，攜帶XPG 1104GG 基因型的患者患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，調(diào)整年齡、胃癌家族史、吸煙、飲酒和H.pylori 感染因素后的OR(95%CI)為1.82(1.03 ～3.34)。未發(fā)現(xiàn)XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌有相關(guān)性(見表3)。

表3 XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌發(fā)病相關(guān)性Tab 3 Correlation between gene polymorphism and gastric cancer

2.4 基因多態(tài)性與H.pylori 感染和胃癌發(fā)病的相關(guān)性 XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性按H.pylori感染情況進(jìn)行分層分析。攜帶XPG 1104CG和GG 基因型的H.pylori 陽性感染者患胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)高于攜帶CC 基因型的研究對(duì)象，OR(95%CI)分別為1.53(1.05 ～2.16)和2.16(1.37 ～3.75)。而在H.pylori 陽性感染者中，XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無相關(guān)性(見表4)。

表4 XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性與H.pylori 感染和胃癌發(fā)病相關(guān)性Tab 4 Relationaship of gene polymorphism，H. pylori infection with gastric cancer

3 討論

XPG 基因位于染色體13q33，編碼含1 186 個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。XPG 蛋白的主要作用是作為核酸內(nèi)切酶，對(duì)于DNA 損傷的片段，從3＇端切除DNA 損傷片段，并對(duì)維持DNA 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到了至關(guān)重要的作用。XPG 作為DNA 修復(fù)基因中的核心基因，其高表達(dá)能夠使腫瘤細(xì)胞具有更高的DNA 修復(fù)活性，DNA修復(fù)能力強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞還具有更強(qiáng)的侵襲和增殖能力［9-10］。XPG 基因的第15 外顯子第1 104 位密碼子的C 到G 多態(tài)性可以引起His 氨基酸替代Asp 氨基酸。XPG His1104Asp 位點(diǎn)位于XPG 蛋白的C＇端，而該位點(diǎn)與其他DNA 修復(fù)基因XPB、XPD、p62 和p44 存在交互作用，XPG His1104Asp 的基因多態(tài)性會(huì)導(dǎo)致這種交互作用缺陷，最終影響NER 途徑的修復(fù)功能［11］。

臨床研究發(fā)現(xiàn)XPG His1104Asp 基因多態(tài)性與黑色素瘤、乳腺癌、膀胱癌、肺癌和宮頸癌有相關(guān)性，但研究結(jié)論不一致［5-7，10，12-14］。韓國(guó)的研究發(fā)現(xiàn)攜帶XPG 1104 GG 基因型的研究對(duì)象患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著低于攜帶CC 基因型［10］。而在非洲裔美國(guó)人中的研究表明，攜帶XPG 1104GG 基因型患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于攜帶CC 基因型，OR 值為1.78［5］。在瑞士的研究攜帶XPG 1104CG 和GG 基因型的研究對(duì)象患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于攜帶CC 基因型，OR(95%CI)值為1.5(1.04 ～2.16)［6］。目前中國(guó)只有一個(gè)關(guān)于XPG 與胃癌相關(guān)性的研究［8］，共納入了400 例胃癌患者和對(duì)照者，研究發(fā)現(xiàn)XPG rs751402 AA 基因型與GG 基因型相比，能顯著性增加患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)，OR 值為2. 17，攜帶XPG rs2296147 CC 基因型與CT +TT 基因型相比，也能顯著增加患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)，OR 值為2.33。目前尚無研究探討XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性。本研究第一次評(píng)價(jià)本地區(qū)XPG His1104Asp 和XPG His46His 基因多態(tài)性與胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)攜帶XPG 1104GG 基因多態(tài)性能夠增加胃癌發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。

H.pylori 感染是胃癌發(fā)病的一個(gè)重要因素，本研究顯示H.pylori 感染陽性患者中，XPG His1104Asp 基因多態(tài)性與胃癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性更強(qiáng)，提示該基因與H.pylori 感染有一定的交互作用。原因可能是由于H.pylori 感染能夠?qū)е略谔囟ɑ蜣D(zhuǎn)錄失活，增加了DNA 的損傷或突變，導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定，最終使癌變的可能性增大。

以上結(jié)果表明，XPG His1104Asp 基因多態(tài)性可能會(huì)改變個(gè)體的DNA 修復(fù)能力，造成遺傳不穩(wěn)定性增加了胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。但該研究也有幾個(gè)局限性，首先，該研究所納入的研究對(duì)象僅限于本地區(qū)，其他地區(qū)的人群雖有涉及，但是人數(shù)相對(duì)較少，并不能代表中國(guó)該基因多態(tài)性與胃癌的相關(guān)性。其次，腫瘤是一個(gè)多因素作用引起的疾病，環(huán)境因素和遺傳因素之間也有交互作用，僅分析少數(shù)幾個(gè)基因來分析腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確性并不高，我們需要進(jìn)一步研究才能夠準(zhǔn)確分析胃癌的危險(xiǎn)因素。最后，該研究的樣本量相對(duì)較小，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)效能較低，需要進(jìn)一步大樣本量的研究才能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)XPG His1104Asp 基因多態(tài)性與胃癌的相關(guān)性。

總之，本研究結(jié)果證實(shí)了XPGHis1104Asp 位點(diǎn)的遺傳變異與胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性，并表明攜帶XPG 1104GG 基因多態(tài)性能夠增加胃癌發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)，該研究結(jié)果有助于評(píng)價(jià)健康人群患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)，篩選出高危人群及早進(jìn)行預(yù)防。

［1］ Ferlay J，Shin HR，Bray F，et al. Estimates of worldwide burden of cancer in 2008:GLOBOCAN 2008 ［J］. Int J Cancer，2010，127(12):2893-2917

［2］ Parsonnet J，F(xiàn)riedman GD，Orentreich N，et al. Risk for gastric cancer in people with CagA positive or CagA negative Helicobacter pylori infection［J］. Gut，1997，40(3):297-301.

［3］ Friedberg EC. How nucleotide excision repair protects against cancer［J］.Nat Rev Cancer，2001，1(1):22-33.

［4］ Wood RD，Mitchell M，Sgouros J，et al. Human DNA repair genes［J］.Science，2001，291(5507):1284-1289.

［5］ Chang JS，Wrensch MR，Hansen HM，et al. Base excision repair genes and risk of lung cancer among San Francisco Bay Area Latinos and African-Americans［J］. Carcinogenesis，2009，30(1):78-87.

［6］ Kumar R，H?glund L，Zhao C，et al. Single nucleotide polymorphisms in the XPG gene:determination of role in DNA repair and breast cancer risk［J］. Int J Cancer，2003，103(5):671-675.

［7］ Cui Y，Morgenstern H，Greenland S，et al. Polymorphism of Xeroderma Pigmentosum group G and the risk of lung cancer and squamous cell carcinomas of the oropharynx，larynx and esophagus［J］. Int J Cancer，2006，118(3):714-720.

［8］ Duan Z，He C，Gong Y，et al. Promoter polymorphisms in DNA repair gene ERCC5 and susceptibility to gastric cancer in Chinese ［J］.Gene，2012，511(2):274-279.

［9］ Doherty JA，Weiss NS，F(xiàn)ish S，et al. Polymorphisms in nucleotide excision repair genes and endometrial cancer risk［J］. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2011，20(9):1873-1882.

［10］ Jeon HS，Kim KM，Park SH，et al. Relationship between XPG codon 1104 polymorphism and risk of primary lung cancer［J］. Carcinogenesis，2003，24(10):1677-1681.

［11］ Sch?rer OD. XPG:its products and biological roles［J］. Adv Exp Med Biol，2008，26(11):83-92.

［12］ Gu J，Zhao H，Dinney CP，et al. Nucleotide excision repair gene polymorphisms and recurrence after treatment for superficial bladder cancer［J］. Clin Cancer Res，2005，11(4):1408-1415.

［13］ Gon?alves FT，F(xiàn)rancisco G，de Souza SP，et al. European ancestry and polymorphisms in DNA repair genes modify the risk of melanoma:a case-control study in a high UV index region in Brazil［J］. J Dermatol Sci，2011，64(1):59-66.

［14］ He X，Ye F，Zhang J，et al. Susceptibility of XRCC3，XPD，and XPG genetic variants to cervical carcinoma［J］. Pathobiology，2008，75(6):356-63.