李攀 顾振鹏 刘顺振* 刘晶晶 代培培 刘志慧
(1.滨州医学院附属医院妇科二病区,*口腔科,山东滨州 256603;2.滨州医学院烟台附属医院妇产科,山东烟台 264100)
子宫内膜异位症(endometriosis,EMs)的发生、发展与雌激素的暴露密切相关,是雌激素依赖性疾病[1]。芳香化酶(cytochrome P450 19,CYP19)和儿茶酚氧位甲基转移酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)是雌激素合成和代谢过程中的关键酶。因此,CYP19、COMT基因多态性可能与EMs发病有关。本研究采用高分辨率溶解曲线(high resolution melting,HRM)分析技术,佐以聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)分析技术,研究CYP19基因240A/G、COMT基因1947G/A位点单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)与山东省滨州地区汉族妇女EMs的关系。
1.1 一般资料 2011年9月—2012年5月在滨州医学院附属医院妇产科行手术治疗并经术后病理证实的EMs患者80例(包括卵巢巧克力囊肿30例、子宫腺肌症50例)为EMs组;选择同期行妇科手术并经术后病理排除EMs的患者40例为对照组。两组患者者均为汉族,且年龄、体质量、妊娠次数比较差异均无统计学意义(P>0.05)。患者均签署知情同意书。两组患者术后第3天取清晨空腹肘静脉血3mL,乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)抗凝,保存于-80℃冰箱。
1.2 方法
1.2.1 全血DNA的提取及检测 采用酚-氯仿提取法提取全血DNA,并用1%琼脂糖凝胶进行电泳鉴定,紫外线分光光度仪测定DNA纯度均大于1.7。
1.2.2 PCR 扩增引物的设计 参考相关文献[2-3]设计PCR引物,序列如下:(1)CYP19基因240A/G的 上 游 引 物 5'-AGTAACACAGAACAGTTGCA-3',下游引物5'-TCCAGACTCGCATGAATTCTCCGTA-3';(2)COMT 基因1947G/A 的上游引物5'-T CGTGGACGCCGTGATTCAGG-3',下 游 引 物 5'-AGGTCTGACAACGGGTCAGGC-3'。以上引物均由上海生物工程有限公司合成。
1.2.3 PCR扩增条件 (1)CYP19基因240A/G位点PCR反应条件:95℃2min;95℃30s、51℃30s、72℃30s,共32个循环;最后72℃10min。(2)COMT基因1947G/A 位点PCR反应条件:95℃2min;95℃30s、59℃30s、72℃30s,共32个循环;72℃10min,4℃保存。两者PCR产物均采用2%琼脂糖凝胶电泳鉴定。
1.2.4 采用HRM技术对基因多态性分型 (1)将9μL PCR产物与1μL LC Green于暗室中依次加入96孔PCR反应板并混匀,用1滴矿物油封液面;(2)95℃30s,25℃30s,1个循环,保存于4℃;(3)将96孔板4000r/min离心30s,放入 Lightscanner仪器中,采用软件分析溶解曲线,得出基因型,并与酶切结果相互佐证。CYP19 240A/G、COMT 1947G/A各基因型见图1~2。
1.2.5 限制性内切酶酶切 (1)CYP19 240A/G酶切反应体系:PCR产物3μL,10×T buffer 2μL,0.1%BSA 2μL,限制性核酸内切酶RsaⅠ1μL(10 U/μL),灭菌双蒸水12μL,共20μL,37℃水浴1 h;(2)COMT 1947G/A酶切反应体系:PCR产物5 μL,10×G buffer 2μL,内切酶 N1aⅢ0.5μL(5 U/μL),灭菌双蒸水12.5μL,共20μL,37℃水浴16h。以上两组酶切产物均用3%琼脂糖凝胶电泳鉴定,观察酶切条带,判断基因型。
图1 CYP19 240A/G各基因型溶解曲线
图2 COMT 1947G/AG各基因型溶解曲线
1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。对两组样本的CYP19和COMT基因频率进行Hardy-Weinberg遗传平衡检验。对两组样本人群CYP19和COMT基因型及各等位基因分布频率比较采用χ2检验,计算比值比(odds ratio,OR)及95%可信区间(confidence interval,CI),以分析CYP19和COMT突变基因型及突变基因型与EMs发病风险关系。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 采用HRM分析仪得到的基因型统计 (1)CYP19 240A/G:EMs组 AA 17例,AG 41例,GG 22例;对照组 AA 22例,AG 13例,GG 5例;(2)COMT 1947G/A:EMs组GG 46例,GA 28例,AA 6例;对照组GG 24例,GA 12例,AA 4例。以上结果与酶切结果基本一致。对两基因在EMs组和对照组中的基因型频率进行Hardy-Weinberg遗传平衡检验,结果P均>0.05,可进行χ2检验。
2.2 CYP19 240A/G各基因型及等位基因分布频率与EMs的关系 EMs组各基因型及等位基因分布频率与对照组比较,差异均有统计学意义(χ2=14.096,P=0.001;χ2=12.803,P=0.001),等位基因G突变可使EMs发病风险增加2.809倍,95%CI为1.580~4.992。EMs组携带G等位基因突变的基因型(AG+GG)与野生型(AA)比较差异有统计学意义(χ2=13.846,P=0.0001),携带 AG 和GG基因型的妇女EMs发病风险增加了4.529倍,95%CI为1.992~10.300。见表1~3。
2.3 COMT 1947G/A各基因型及等位基因分布频率与EMs的关系 EMs组各基因型及等位基因分布频率与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05),表明COMT 1947G/A位点等位基因突变与EMs发病无相关性。EMs组携带A等位基因突变的基因型(GA+AA)分别与野生型(GG)比较,差异无统计学意义(P=0.793),这表明与野生型(GG)相比,携带A等位基因的基因型(GA+AA)不能增加EMs的发病风险。见表1~3。
表1 EMs组及对照组CYP19、COMT各基因型分布频率比较n(%)
表2 EMs组及对照组CYP19、COMT各等位基因分布频率比较n(%)
表3 EMs组与对照组CYP19、COMT突变型和野生型比较n(%)
自1980年Simpson等首次对EMs进行遗传学研究,证明该病可能有家族史后,国内外学者开始对引起EMs遗传学改变的因素进行研究。有研究[4]表明,EMs具有家族聚集性,患者一级亲属发病风险是无家族史者7倍,单卵双胎孪生姐妹发病率高达75%。近几年的研究[5]结果表明,EMs是一种由多个基因位点与环境、激素、免疫等因素相互作用所致的疾病。
HRM分析技术是近年来国际上新兴的一种检测SNP、基因突变及基因分型的工具。其原理如下:双链DNA荧光染料与PCR产物结合后,升温过程中SNP位点因不匹配会使双链DNA解开,荧光染料从局部解链的DNA分子上释放,实时监测荧光强度与时间曲线的关系就可以区分不同SNP位点和不同基因型。HRM分析技术具有操作简便、特异性高、速度快、对样品无污染等优点。
本研究应用HRM分析技术研究CYP19 240 A/G、COMT 1947G/A位点的SNP与山东省滨州地区汉族妇女EMs发病的相关性。结果显示,EMs组CYP19 240A/G位点各基因型及等位基因分布频率与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05),其中等位基因G突变可使EMs发病风险增加2.809倍。EMs组携带G等位基因突变的AG和GG基因型的妇女EMs发病风险增加4.529倍。EMs组COMT 1947G/A位点各基因型及等位基因分布频率与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),说明COMT 1947G/A位点多态性与EMs发病无相关性。携带A等位基因突变的基因型(GA+AA)并不增加EMs的发病风险。
采用HRM分析SNP是近年来新兴的检测手段,其特异性高、耗时短,适用于大样本统计研究。本实验所研究的基因种类局限,且样本量较少,在统计中难免出现偏差,仅代表部分滨州汉族妇女的情况。在今后的研究中,应采取多地区、多种族、大样本、多基因联合的研究,以更好的研究EMs的发病机制。
[1] Kitawaki J,Kado N,Ishihara H,et al.Endometriosis:the pathophysiology as an estrogen-dependent disease[J].J Steroid Biochem Mol Biol,2002,83(1-5):149-155.
[2] Miyoshi Y,Iwao K,Ikeda N,et al.Breast cancer risk associated with polymorphism in CYPl9Japanese women[J].Int J Cancer,2000,89(4):325-328.
[3] Kunuqi H,Nanko S,Ueki A,et al.High and low activity alleles of Catechol-O-methyltransferase gene:ethnic difference and possible association with Parkinson’s disease[J].Neurosci Lett,1997,221(2-3):202-204.
[4] 乐杰.妇产科学[M].第7版.北京:人民卫生出版社,2008:326-327.
[5] Bischoff F,Simpson JL.Genetic basis of endometriosis[J].Ann NY Acad Sci,2004,1034:284-299.