韓志剛,陶潔,王強(qiáng),單莉
·論著·
新疆地區(qū)維吾爾族和漢族晚期非小細(xì)胞肺癌患者三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體C2基因多態(tài)性差異研究
韓志剛,陶潔,王強(qiáng),單莉
目的探討新疆地區(qū)維吾爾族和漢族晚期非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體C2 (ABCC2)基因多態(tài)性差異。方法選擇2013年3月—2014年8月就診于新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院肺內(nèi)一科的晚期NSCLC患者226例,其中維吾爾族110例(A組),漢族116例(B組),采用限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè)ABCC2基因rs717620、rs2273697、rs3740066位點(diǎn)多態(tài)性。結(jié)果兩組患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而兩組患者ABCC2基因rs2273697、rs3740066位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組腺癌患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組鱗癌患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組ⅢB、Ⅳ期患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論新疆地區(qū)維吾爾族、漢族晚期NSCLC患者ABCC2基因rs2273697、rs3740066位點(diǎn)多態(tài)性無(wú)明顯差異,而rs717620位點(diǎn)多態(tài)性存在差異。
癌,晚期非小細(xì)胞肺;三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體C2;基因多態(tài)性;維吾爾族;漢族
韓志剛,陶潔,王強(qiáng),等.新疆地區(qū)維吾爾族和漢族晚期非小細(xì)胞肺癌患者三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體C2基因多態(tài)性差異研究[J].實(shí)用心腦肺血管病雜志,2015,23(3):38-42.[www.syxnf.net]
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三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體C2(ABCC2)又名多藥耐藥相關(guān)蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2,MRP2)或小管多種有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(canalicular multispecific organic anion transporter,cMOAT),其是一種膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,屬于ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體中C亞家族中的一員。人類ABCC2基因定位于染色體10q24,共有32個(gè)外顯子,在基因組DNA中長(zhǎng)度約200 kb;ABCC2蛋白質(zhì)由1 545個(gè)氨基酸組成,含有17個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu),構(gòu)成了3個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域。ABCC2具有阻止化療藥物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的作用,是藥物代謝轉(zhuǎn)運(yùn)通路中的主要基因,其機(jī)制與ABCC2自身的生物學(xué)作用有關(guān),ABCC2把藥物從細(xì)胞內(nèi)泵出細(xì)胞以降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度和減輕細(xì)胞毒性作用,進(jìn)而使機(jī)體對(duì)鉑類等藥物產(chǎn)生耐藥。Ito等[1]研究發(fā)現(xiàn),ABCC2基因的6個(gè)變異中C-24T、G1249A和C3972T等位基因分布頻率分別是18.8%、12.5%和21.9%,因其分布頻率較高而成為ABCC2基因多態(tài)性研究的重點(diǎn),另外3個(gè)變異(C2302T、C2366T和G4348A)的分布頻率均小于1%。因此,本研究選擇ABCC2基因rs717620、rs2273697、rs3740066位點(diǎn)進(jìn)行多態(tài)性分析,探討其在新疆地區(qū)維吾爾族、漢族晚期非小細(xì)胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)患者中的分布特征,旨在為后續(xù)有關(guān)不同民族NSCLC的治療提供理論依據(jù)。
1.1 一般資料選擇2013年3月—2014年8月就診于新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院肺內(nèi)一科的晚期NSCLC患者226例,均經(jīng)病理檢查確診,其中維吾爾族110例(A組)和漢族116例(B組),兩組患者性別、年齡、病理類型、TNM分期及吸煙率比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)表1)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器及試劑聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)擴(kuò)增儀(加拿大BBI公司);SW-CJ-1D潔凈工作臺(tái)(江蘇蘇潔凈化設(shè)備廠);DK-8D型電熱恒溫水槽(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);DYY-8型穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀(上海琪特分析儀器有限公司);YXJ-2離心機(jī)(湘儀離心機(jī)儀器有限公司);H6-1微型電泳槽(上海精益有機(jī)玻璃制品儀器廠);凝膠成像系統(tǒng)(Gene Genius公司);U-3010紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(Hitachi公司);移液器(范圍100~1 000 L,20~200 L,0.5~10 L)(加拿大BBI公司);Taq DNA聚合酶、10×PCR Buffer〔無(wú)Mg2+:100 mM Tris-HCl,pH值8.8,25℃;500 mM KCl,0.8%(v/v)Nonidet〕; MgCl2(25 mM)、蒸餾水(dH2O)(10 mM)、Marker (BBI)、6×DNA Loading Dye(上海生工);PCR產(chǎn)物純化回收試劑盒(上海生工SK1141);限制性內(nèi)切酶(MBI)。
表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general information between two groups
1.2.2 DNA提取及PCR擴(kuò)增抽取226例晚期NSCLC患者外周靜脈血3 ml加入EDTA抗凝試管內(nèi),全血于-80℃低溫冰箱保存?zhèn)溆谩?yīng)用全血DNA快速提取試劑盒(離心柱型)提取DNA。采用PCR擴(kuò)增儀擴(kuò)增DNA,所用ABCC2基因引物序列見(jiàn)表2。PCR反應(yīng)體系15 μl中含10×PCR Buffer 1.5 μl,引物F 0.2 μl,引物R 0.2μl,脫氧核糖核苷三磷酸(dNTP)0.4 μl,Taq DNA聚合酶0.1 μl,dH2O 11 μl。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性5 min,95℃30 s,68℃45 s,72℃60 s,共20個(gè)循環(huán);95℃30 s,58℃30 s,72℃40 s,共20個(gè)循環(huán);72℃延伸7 min。
1.2.3 酶切分型采用限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR-RFLP)檢測(cè)ABCC2基因rs717620、rs2273697、rs3740066位點(diǎn)多態(tài)性。rs717620、rs3740066采用TaqI酶切分型,15 μl反應(yīng)體系中包括PCR反應(yīng)產(chǎn)物10 μl,10×Buffer R 1.5 μl,TaqI限制性內(nèi)切酶0.1 μl,dH2O 3.4 μl,7℃水浴12 h,質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%瓊脂糖凝膠,150 V電泳30 min,然后觀察DNA條帶。rs2273697采用NcoI酶切分型,15 μl反應(yīng)體系中包括PCR反應(yīng)產(chǎn)物10 μl,10×Buffer R 1.5 μl,NcoI限制性內(nèi)切酶0.1 μl,dH2O 3.4 μl,7℃水浴12 h,質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%瓊脂糖凝膠,150 V電泳30 min,然后分析酶切產(chǎn)物。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)樣本的群體代表性;組間基因型及等位基因分布頻率比較采用χ2檢驗(yàn),以O(shè)R(95%CI)表示基因突變率差異;計(jì)量資料以(x±s)表示,采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)兩組患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型分布頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡(χ2=2.238,P=0.327;χ2= 0.665,P=0.717),rs2273697位點(diǎn)基因型分布頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡(χ2=0.015,P=0.992; χ2=0.331,P=0.848),rs3740066位點(diǎn)基因型分布頻率也符合Hardy-Weinberg遺傳平衡(χ2=0.512,P= 0.774;χ2=0.405,P=0.817),表明研究對(duì)象的選擇無(wú)遺傳學(xué)偏移,該群體基因遺傳平衡,具有較好的群體代表性。
2.2 ABCC2基因分型
2.2.1 ABCC2基因rs717620位點(diǎn)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物片段長(zhǎng)度為139 bp,CC基因型為野生純合子,可見(jiàn)100 bp、39 bp兩種片段;CT基因型為雜合子,可見(jiàn)139 bp、100 bp、39 bp 3種片段;TT基因型為突變純合子,可見(jiàn)139 bp一種片段(見(jiàn)圖1)。
圖1 ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因多態(tài)性PCR-RFLP電泳圖Figure 1 PCR-RFLP electrophoresis of polymorphism of ABCC2 gene rs717620
2.2.2 ABCC2基因rs2273697位點(diǎn)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物片段長(zhǎng)度為239 bp,GG基因型為野生純合子,可見(jiàn)239 bp、95 bp兩種片段;AG基因型為雜合子,可見(jiàn)239 bp、95 bp、69 bp、26 bp 4種片段,AA基因型為突變純合子,可見(jiàn)239bp、69bp、26bp 3種片段(見(jiàn)圖2)。
2.2.3 ABCC2基因rs3740066位點(diǎn)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物片段長(zhǎng)度為132 bp,CC基因型為野生純合子,可見(jiàn)90 bp、42 bp兩種片段;CT基因型為雜合子,可見(jiàn)132 bp、90 bp、42 bp 3種片段;TT基因型為突變純合子,可見(jiàn)132 bp一種片段(見(jiàn)圖3)。
圖2 ABCC2基因rs2273697位點(diǎn)基因多態(tài)性PCR-RFLP電泳圖Figure 2 PCR-RFLP electrophoresis of polymorphism of ABCC2 gene rs2273697
圖3 ABCC2基因rs3740066位點(diǎn)多態(tài)性PCR-RFLP電泳圖Figure 3 PCR-RFLP electrophoresis of polymorphism of ABCC2 gene rs3740066
2.3 兩組患者基因型分布因ABCC2基因各位點(diǎn)突變純合子基因型例數(shù)較少,且突變純合子和雜合子均屬于突變基因型,因此將其與雜合子型合并。兩組患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而兩組患者ABCC2基因rs2273697、rs3740066位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)表3)。
表3 兩組患者ABCC2基因rs717620、rs2273697和rs3740066位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較〔n(%)〕Table 3 Comparison of genotypes and alleles frequencies of gene ABCC2 rs717620,rs2273697 and rs3740066 between the two groups
2.4 兩組不同病理類型患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較兩組腺癌患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表4)。兩組鱗癌患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)表5)。
表4 兩組腺癌患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較Table 4 Comparison of genotypes and alleles frequencies of gene ABCC2 rs717620 of patients with adenocarcinoma between the two groups
表5 兩組鱗癌患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較〔n(%)〕Table 5 Comparison of genotypes and alleles frequencies of gene ABCC2 rs717620 of patients with squamous carcinomas between the two groups
2.5 兩組不同TNM分期患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較兩組ⅢB、Ⅳ期患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表6~7)。
表6 兩組ⅢB期患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較〔n(%)〕Table 6 Comparison of genotypes and alleles frequencies of gene ABCC2 rs717620 of patients withⅢB stage between the two groups
表7 兩組Ⅳ期患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率比較〔n(%)〕Table 7 Comparison of genotypes and alleles frequencies of gene ABCC2 rs717620 of patient withⅣstage between the two groups
多藥耐藥相關(guān)蛋白亞家族中的ABCC2主要分布于肝細(xì)胞的管腔(頂)膜和腎近端小管細(xì)胞的管腔膜側(cè),還有少部分位于腸道、膽囊上皮細(xì)胞、胚胎及血-腦脊液屏障的內(nèi)皮細(xì)胞等極性細(xì)胞的頂膜[2]。ABCC2在藥物吸收、分布和排泄過(guò)程中具有非常重要的作用,通過(guò)其底物激活三磷酸腺苷酶水解ATP獲得能量,以主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的形式將底物從細(xì)胞內(nèi)泵出而轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)。ABCC2基因存在遺傳變異,其多態(tài)性同樣可影響編碼蛋白的表達(dá)和功能。當(dāng)基因突變導(dǎo)致ABCC2發(fā)生氨基酸替換(lys325Met,Arg586Leu)時(shí),這一作用減弱,細(xì)胞對(duì)鉑類藥物敏感性增強(qiáng)。該基因還可能通過(guò)促進(jìn)GSH結(jié)合的鉑類藥物排出細(xì)胞外而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)鉑類藥物的耐藥性。同時(shí)其與長(zhǎng)春新堿、足葉乙甙、阿霉素、表阿霉素等耐藥亦有關(guān)。國(guó)外有研究報(bào)道,ABCC2基因不同位點(diǎn)的突變可使淋巴瘤及急性淋巴細(xì)胞白血病患者對(duì)甲氨喋呤化療效果產(chǎn)生影響[3-4]。
此外,Wada[5]研究發(fā)現(xiàn),ABCC2基因某些位點(diǎn)的突變存在種族差異,截至目前為止,關(guān)于ABCC2基因突變位點(diǎn)的研究?jī)H涉及日本人、高加索人和極少部分中
國(guó)人,關(guān)于維吾爾族人群該基因突變位點(diǎn)的基因分布頻率報(bào)道罕見(jiàn)。新疆作為少數(shù)民族聚居地區(qū),地域遼闊,占據(jù)中國(guó)近1/6國(guó)土面積,其中維吾爾族人約占新疆總?cè)丝诘?5%以上。本研究發(fā)揮地域優(yōu)勢(shì)首次對(duì)比分析新疆地區(qū)維吾爾族、漢族晚期NSCLC患者ABCC2基因rs717620、rs2273697和rs3740066位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率的差異。本研究結(jié)果顯示,兩組患者年齡、性別、病理類型、TNM分期及吸煙率無(wú)明顯差異。基因分型清晰,符合Hardy-Weinberg遺傳平衡,結(jié)果較可靠。兩組患者ABCC2基因rs2273697、rs3740066位點(diǎn)基因型和等位基因分布頻率無(wú)明顯差異,ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率有差異。因此,針對(duì)該位點(diǎn)將兩組患者進(jìn)行亞組分析,結(jié)果顯示腺癌亞組中ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因型及等位基因分布頻率有差異,漢族晚期NSCLC患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)T等位基因分布頻率高于維吾爾族晚期NSCLC患者,而鱗癌亞組未見(jiàn)此差異。在TNM分期的亞組分析中發(fā)現(xiàn),漢族ⅢB和Ⅳ期NSCLC患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因突變率均高于維吾爾族患者。表明不同遺傳異質(zhì)性可導(dǎo)致不同人群、不同民族存在基因多態(tài)性差異,但研究地區(qū)不同、樣本選擇不同、樣本量不同及實(shí)驗(yàn)方法不同同樣可引起基因多態(tài)性分布差異,這種現(xiàn)象的存在可能導(dǎo)致不同種族之間藥物處置及反應(yīng)不同。
已有研究表明,維吾爾族晚期NSCLC患者的表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)突變率較低,與高加索人的肺癌突變率(7%~17%)相似[6],因此使用EGFR-TKI靶向治療的患者數(shù)量有限,大部分患者還需行鉑二聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)方案化療。在臨床觀察中發(fā)現(xiàn),維吾爾族晚期NSCLC患者對(duì)肺癌化療效果低于漢族晚期NSCLC患者,但缺乏進(jìn)一步的臨床數(shù)據(jù)及資料證明引起該種差異的原因。本研究結(jié)果顯示,漢族晚期NSCLC患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)的突變率為27.6%,高于維吾爾族晚期NSCLC患者的11.8%,此位點(diǎn)突變率的高低是否影響漢族與維吾爾族晚期NSCLC患者對(duì)含鉑類聯(lián)合化療的臨床療效還需要進(jìn)行深入研究。國(guó)內(nèi)外已有多項(xiàng)研究證實(shí),ABCC2基因rs717620位點(diǎn)突變能提高含鉑化療藥物治療晚期NSCLC患者的療效及延長(zhǎng)其PFS[7-9]。但2012年Han等[10]研究發(fā)現(xiàn),ABCC2基因C24T純合子NSCLC患者接受鉑類藥物治療的有效率較高〔OR (95%CI)=1.84(1.05,3.23),P=0.032〕,與上述研究結(jié)果相互矛盾。這種差異可能與人群中復(fù)雜疾病遺傳異質(zhì)性、化療方案不同及研究樣本量大小有關(guān)。
本研究初步探討了新疆地區(qū)維吾爾族、漢族晚期NSCLC患者ABCC2基因多態(tài)性差異,結(jié)果表明兩民族NSCLC患者ABCC2基因rs717620位點(diǎn)基因多態(tài)性存在差異,而是否由該種差異導(dǎo)致漢族晚期NSCLC患者較維吾爾族晚期NSCLC患者對(duì)含鉑化療方案較敏感還有待進(jìn)一步研究證實(shí),同時(shí)后續(xù)研究將繼續(xù)擴(kuò)大樣本量確認(rèn)該位點(diǎn)基因多態(tài)性在維吾爾族和漢族晚期NSCLC患者中的差異。
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Differences of Genetic Polymorphisms of Gene ABCC2 between Uygur and Han Patients with Advanced Non-small Cell Lung Cancer in Xinjiang
HAN Zhi-gang,TAO Jie,WANG Qiang,et al.
The First Department of Respiratory Medicine,Tumor Hospital Affiliated to Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China
ObjectiveTo investigate the differences of genetic polymorphisms of gene ABCC2 between Uygur and Han patients with advanced non-small cell lung cancer(NSCLC)in Xinjiang.MethodsFrom March 2013 to August 2014,a total of 226 patients with advanced NSCLC were selected in the First Department of Respiratory Medicine,Tumor Hospital Affiliated to Xinjiang Medical University,and they were divided into groups A(Uygur nationality,n=110)and B(Han nationality,n=116)according to the nationalities.PCR-RFLP was used to detect the genetic polymorphisms of gene ABCC2,including rs717620,rs2273697 and rs3740066.ResultsThere were statistically significant differences of genotypes and allelic frequencies of rs717620 between the two groups(P<0.05),but no statistically significant differences of genotypes or allelic frequencies of rs2273697 or rs3740066 was found between the two groups(P>0.05).There were statistically significant differences of genotypes and allelic frequencies of rs717620 of patients with adenocarcinoma between the two groups(P<0.05),but no statistically significant differences of genotypes or allelic frequencies of rs2273697 or rs3740066 of patients with squamous carcinoma was found between the two groups(P>0.05).There were statistically significant differences of genotypes and allelic frequencies of rs717620 of patients withⅢB,Ⅳstage between the two groups(P<0.05).ConclusionGenetic polymorphisms of gene ABCC2 rs717620 is different between Uygur and Han patients with advanced NSCLC in Xinjiang,but no obvious differences is found of genetic polymorphisms of gene ABCC2 rs2273697 or rs3740066.
Carcinoma,non-small-cell lung;ABCC2;Genetic polymorphisms;Uygur nationality; Han nationality
2基因引物序列 Table 2
基因正義鏈F反義鏈R ATAATTCCTGTTCCACTTTC 3' rs22736975'GCTGACACCAAAGGATAAATAGGAG 3'5'ACATCAGGTTCACTGTTTCTCCCA 3' rs37400665'GCGGTCCCAAAAGGGTCAGTCACCTACCTTCTCCATGCTATC 3'5'GCGGTCCCAAAAGGGTCAGTG rs7176205'GCGGTCCCAAAAGGGTCAGTCCTGGACTGCGTCTGGATC 3'5'GCGGTCCCAAAAGGGTCAGTGGTAG TTTAACAACTACCAAGTGCGG 3'
R 730.26
A
10.3969/j.issn.1008-5971.2015.03.011
2014-11-16;
2015-03-08)
(本文編輯:謝武英)
新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金(2013211A074)
830011新疆烏魯木齊市,新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院肺內(nèi)一科
單莉,830011新疆烏魯木齊市,新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院肺內(nèi)一科;E-mail:1378213986@qq.com