三種腫瘤易感性相關(guān)基因在韓國(guó)人中的多態(tài)性分析

盧煥俊,洪潤(rùn)哲,許青松*

(1.延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院 生理學(xué)與病理生理學(xué)教研部，吉林 延吉133002；

2.韓國(guó)首爾大學(xué)醫(yī)學(xué)科大學(xué) 預(yù)防醫(yī)學(xué)教研室，韓國(guó) 首爾110799)

三種腫瘤易感性相關(guān)基因在韓國(guó)人中的多態(tài)性分析

盧煥俊1,洪潤(rùn)哲2,許青松1*

(1.延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院 生理學(xué)與病理生理學(xué)教研部，吉林 延吉133002；

2.韓國(guó)首爾大學(xué)醫(yī)學(xué)科大學(xué) 預(yù)防醫(yī)學(xué)教研室，韓國(guó) 首爾110799)

摘要：目的調(diào)查疾病易感性相關(guān)的髓過氧化酶(MPO)、人類8-羥基鳥嘌呤糖苷酶(hOGG1)、錳超氧化物歧化酶(MnSOD)基因多態(tài)性在韓國(guó)人群中的分布狀況。方法采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(PCR-RFLP)技術(shù)分別分析300名韓國(guó)健康男女大學(xué)生的MPO基因啟動(dòng)子區(qū)-463 bp位點(diǎn)、hOGG1基因第7外顯子第1245位堿基C/G、MnSOD 基因1183位點(diǎn)T/C的單核苷酸多態(tài)性—M-4，計(jì)算基因型和基因頻率。結(jié)果MPO基因型頻率為G/G型80.3%、G/A型19.0%、A/A型0.7%，基因頻率為G 0.898、A 0.102。hOGG1基因型頻率為Ser/ Ser型24.7%、Ser/Cys 型45.0%、Cys/Cys型30.3%，基因頻率為Ser 0.472、Cys 0.528。MnSOD基因型頻率為Val/Val型77.0%、Val/Ala型21.3%、Ala/Ala型1.7%,基因頻率為Val 0.877、Ala 0.123。結(jié)論韓國(guó)人的疾病易感相關(guān)基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律且與我國(guó)人口較為接近。

關(guān)鍵詞：遺傳多態(tài)性；MPO基因；hOGG1基因；MnSOD基因；韓國(guó)人

(ChinJLabDiagn,2015,19:2039)

基因多態(tài)性與腫瘤等疾病的易感性關(guān)系已成醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)。研究表明MPO、hOGG1、MnSOD基因均與腫瘤的發(fā)生相關(guān)[1-3]。MPO是一種位于單核巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中的代謝酶[4]。它在生理狀態(tài)下催化次氯酸而參與機(jī)體的抗微生物活性；同時(shí)MPO又是活化多環(huán)芳烴類致癌物的Ⅰ相代謝酶[5]，所以使其表達(dá)顯著降低的基因多態(tài)可影響個(gè)體對(duì)肺癌變的易感性。有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，MPO-463A等位基因與一些癌癥的風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)[6]。人類8-羥基鳥嘌呤糖苷酶(human 8-hydroxyguanine glycosylase,hOGG1)是一種DNA修復(fù)酶，可特異性切除8-羥基鳥嘌呤(8-oxgoG)，對(duì)損傷了的DNA進(jìn)行修復(fù)[7,8]。編碼hOGG1的hOGG1基因具有多形性，研究發(fā)現(xiàn)在326密碼子的Ser-Cys多態(tài)性與其編碼的酶的活性高低相關(guān)， hOGG1 Ser326基因型編碼的酶活性較Cys基因型編碼的酶活性高7倍，已有報(bào)道與許多癌癥的易感性相關(guān)[9]。錳超氧化物歧化酶被認(rèn)為是新型腫瘤抑制因子，MnSOD基因表達(dá)的變化，可能在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[2]。

目前對(duì)于MPO、hOGG1、MnSOD基因、產(chǎn)物功能和基因多態(tài)性，以及與不同腫瘤和疾病的易感性的關(guān)系已有所認(rèn)識(shí)，但基因在不同種族中分布頻率存在差異，繼而使相應(yīng)的酶呈現(xiàn)不同的活性。我們對(duì)這些基因在韓國(guó)人群中的多態(tài)性進(jìn)行了分析，為腫瘤等疾病的易感性以及人類學(xué)研究提供參考數(shù)據(jù)。

1對(duì)象與方法

1.1對(duì)象來自韓國(guó)任荷大學(xué)自愿參加本研究的無血緣關(guān)系、年齡在20-29歲的健康男女學(xué)生300名，其中男性279名、女性21名。

1.2血樣采集及DNA提取抽取靜脈血5 ml，用乙二胺四乙酸抗凝。使用QLAGEN公司的DNA微型試劑盒提取基因組DNA后，采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(polymerase chain reaction-restriction fragmenth polymorphism，PCR-RFLP)方法，分析MPO、hOGG1和MnSOD基因型，計(jì)算基因型和基因頻率。

1.3基因多態(tài)性分析采用PCR-RFLP技術(shù)，檢測(cè)和分析MPO基因的啟動(dòng)子區(qū)-463bp位點(diǎn)、 hOGG1基因Ser/Cys(第7外顯子第1245位堿基C/G多態(tài))、MnSOD基因1183位點(diǎn)T/C的單核苷酸多態(tài)性。PCR所用引物均由韓國(guó)BIONEER公司合成，限制性內(nèi)切酶由NEW ENGLAND BioLabs公司生產(chǎn)。DNA擴(kuò)增使用美國(guó)MJ RESEARCH公司制造的PTC-200型DNA熱循環(huán)儀進(jìn)行。 PCR均在20 μl反應(yīng)體系中進(jìn)行，反應(yīng)體系中含有：模板DNA10 ng，上、下游引物各20 pmol，Taq DNA聚合酶1U，4種dNTP各250 μmol，KCI40 mmol，MgCI1.5mmol，Tris-HCl(pH9.0)。所用引物序列、擴(kuò)增參數(shù)、基因分型方法等，見表1。

表1　MPO、hOGG1和MnSOD基因分型方法

2結(jié)果

MPO、hOGG1、MnSOD基因型分析結(jié)果見表2。三種基因的基因型頻率分布均符合Hardy-Weinberg遺傳平衡定律。

表2　韓國(guó)人MPO、hOGG1、MnSOD基因型和等位基因頻率

3討論

MPO是一種位于單核巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中的代謝酶[4]。在吸煙、吸入石棉及感染時(shí)，中性粒細(xì)胞聚集于局部肺組織，并釋放MPO。因?yàn)镸PO激活多種與肺癌有關(guān)的環(huán)境致癌物，如多環(huán)芳類致癌物苯并(a)芘，使之成為有高度反應(yīng)活性的苯并(a)芘-7，8-二醇-9，10-環(huán)氧化物，引起DNA損傷而啟動(dòng)細(xì)胞癌變[10]。MPO基因啟動(dòng)子區(qū)第-463位核苷酸存在G/A多態(tài)，G→A突變導(dǎo)致位于Alu激素反應(yīng)元件的SP1轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)消失，從而使其表達(dá)顯著降低。因?yàn)镸PO激活致癌物，所以使其表達(dá)顯著降低的基因多態(tài)可影響個(gè)體對(duì)肺癌變的易感性。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，MPO-463A等位基因與一些癌癥的風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)[11]。我們分析300名韓國(guó)正常大學(xué)生的結(jié)果顯示，MPO基因-463位點(diǎn)在韓國(guó)人中具有遺傳多態(tài)性，存在G/G、G/A、A/A三種基因型，其頻率分別為83.3%、19%、0.7%，A等位基因頻率為0.102。呂文富等[12]報(bào)道我國(guó)正常人(北京、山東、四川、廣東等地)G/G、G/A、A/A型頻率分別為70.9%、27.2%、1.9%，A基因頻率為15.0%。韓國(guó)人的A基因頻率顯著低于我國(guó)人，更低于文獻(xiàn)報(bào)道的高加索人群的25-30%。提示MPO-463G/A基因頻率具有顯著人種和地區(qū)差異。吳曉明等[13]對(duì)我國(guó)湖北人MPO多態(tài)性分析結(jié)果—G/G、G/A、A/A型頻率分別為47.3%、42.9%、9.8%，A基因頻率為31.25%，高于高加索人，提示MPO-463G/A基因頻率在我國(guó)具有地區(qū)差異。

Rosenquist等[14]1997年克隆的人OGG1(hOGG1)基因是DNA修復(fù)基因。在眾多的DNA氧化損傷中鳥嘌呤8位碳原子的氧化最常見，其氧化產(chǎn)物8-羥基鳥嘌呤(8-oxgoG)，在DNA合成修復(fù)時(shí)導(dǎo)致DNA鏈G：C→T：A顛換，該突變與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、機(jī)體細(xì)胞的老化及某些疾病具有密切關(guān)系。在體內(nèi)8-羥基鳥嘌呤糖苷酶具有特異識(shí)別8-oxgoG并將其切除修復(fù)。hOGG1基因位于人染色體3p25區(qū)域內(nèi)，整個(gè)基因由7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子組成[15]。hOGG1基因存在遺傳多態(tài)性，第7外顯子的第1245位堿基具有C/G多態(tài)性，使第326位密碼子產(chǎn)生絲氨酸(Ser)或半光氨酸(Cys)，具有3種基因型：Ser/ Ser野生純合子、Ser/Cys雜合子和 Cys/ Cys變異型純合子。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Cys等位基因的修復(fù)能力比Ser等位基因約低7倍,在300名韓國(guó)正常人中，Ser/ Ser、Ser/Cys、Cys/ Cys型分別占24.7%、45.0%、30.3%。基因頻率為Ser 0.472、Cys0.528。Ser/Ser型頻率顯著高于高長(zhǎng)明等[16]報(bào)道的我國(guó)江蘇人(Ser/ Ser 14.7%、Ser/Cys 60.6%、Cys/ Cys 24.8%)，顯著低于邢德印等[17]報(bào)道的我國(guó)河南、北京、山東和廣東人(Ser/Ser33.8%、Ser/Cys52.8%、Cys/Cys13.4%)，Ser等位基因頻率略高于江蘇淮安人(45.0%)，顯著低于我國(guó)河南、北京、山東和廣東人(60.2%)。

錳超氧化物歧化酶(MnSOD)是體內(nèi)重要的抗氧化金屬酶，其主要功能是清除線立體呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)產(chǎn)生的超氧離子自由基，許多疾病的發(fā)生與之有密切的關(guān)系[2]。MnSOD基因定位于6號(hào)染色體(6q25.3-qter(m-1))，目前發(fā)現(xiàn)4個(gè)功能多態(tài)點(diǎn)，研究最多的是位于第二外顯子的GCT/GTT電突變，引起MnSOD線立體靶序列(MTS)第9位氨基酸替換，既丙氨酸(Ala)替換絲氨酸(Val)，這種突變可最終影響MnSOD的蛋白表達(dá)和酶活性[18]。應(yīng)用PCR-RFLP方法調(diào)查300名韓國(guó)正常人MnSOD基因 Ala-9 Val多態(tài)位點(diǎn)，具有3中基因型：Val/Val、Val/Ala、Ala/Ala，其頻率分別為 77.0%、21.3%、1.7%，等位基因頻率為：Val 0.877、Ala 0.12，與侯鋼等[19]報(bào)道的我國(guó)江蘇南京男性的基因型Val/ Val(0%)、Val/Ala(34%)、Ala /Ala(66%)，等位基因頻率Ala(0.17)、 Val(0.83)(M-6)有很大差異。我國(guó)朝鮮族和韓國(guó)人系同一民族，其基因突變率有何差異，尚待研究。

近年來國(guó)外對(duì)MPO、hOGG1和MnSOD基因多態(tài)和疾病的聯(lián)系進(jìn)行了較多的研究，如c-463G/A肺癌、多發(fā)性皮肌炎和Alzheimer綜合征等，hOGG1與食管癌、胃癌的關(guān)系，MnSOD與精神分裂癥的關(guān)系等。我國(guó)地域廣闊且為多民族國(guó)家，對(duì)不同地區(qū)、不同民族的基因多態(tài)性及其與疾病的關(guān)系進(jìn)行深入研究，有助篩選疾病易感人群，對(duì)針對(duì)性的預(yù)防和治療將起到積極作用。

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Genetic polymorphisms of three kinds of tumor susceptibility gene in KoreanLUHuan-jun,HONGYun-Chul,XUQing-song.(DepartmentofPhysiologyandPathophysiology,YanbianUniversityCollegeofMedicine,Yanji133002,China)

Abstract:ObjectiveThis is an investigation on the polymorphism distribution of genes related with cancer susceptibility,such as MPO gene,hOGG1 gene and MnSOD gene among the Korean public.MethodsThe techniques of polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism were adopted.The authors analyzed the single nucleotide polymorphisms in MPO gene promoter region - 463 bp site,hOGG1 gene 7th exon 1245th base C/G and MnSOD gene 1183th base T/C,evaluate the gene types and calculate their frequencies in 300 healthy university students.ResultsThe MPO genotype frequencies for types of G/G,G/A and A/A are 80.3% ,19.0%,and 0.7% respectively,with the allele frequencies 0.898 for G and 0.102 for A.The hOGG1 genotype frequencies for types of Ser/Ser,Ser/Cys and Ser/Cys are 24.7%,45.0%,and 30.3% respectively,with the allele frequencies 0.472 for Ser and 0.528 for Cys.The MnSOD genotype frequencies for types of Val/Val,Val/Ala and Ala/Ala are 77.0%,21.3%,and 1.7% respectively,with the allele frequencies 0.877 for Val and 0.123 for Ala.ConclusionThe polymorphism distribution of genes related with cancer susceptibility matched the equilibrium law of Hardy-Wdinberg,which is similar to the distribution of those in Chinese.

Key words:genetic polymorphism;MPO gene;hOGG1gene;MnSOD gene; Korean

(收稿日期：2014-06-13)

作者簡(jiǎn)介：盧煥俊，男，26歲，碩士，在讀博士，研究方向：分子遺傳流行病學(xué)。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：R392

文章編號(hào)：1007-4287(2015)12-2039-04

*通訊作者