侯安继,高红芳,胡 艳,赵德民,茅佩娟
(1.上海市第七人民医院肿瘤科,上海200137;2.上海市第七人民医院外科,上海200137;3.上海市第七人民医院心内科,上海200137)
血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)基因多态性由DD 型、ID 型和II 型等3 种基因型组成,分为D 等位基因和I 等位基因。长期以来,人们认识到血管紧张素(angiotensin,Ang)水平在个体中稳定,在个体间或不同人种间差异显著,近来的研究证实这种差异与ACE 基因多态性相关[1]。ACE基因多态性分布可能与结肠癌发病存在一定关系,但所得结论有待进一步验证[2]。
近年来,结直肠癌(colorectal cancer,CRC)发病率持续上升,除了已知的遗传因素外,是否与膳食结构改变、生活方式变化等因素有关值得关注。此外,作为调控血压和血管生成的重要基因,ACE 基因多态性与肿瘤关系的研究日益受到重视,不同研究者对多种肿瘤与ACE 基因多态性的关系进行了研究,大多研究[3-6]认为ACE 基因多态性与肿瘤之间存在一定的相关性,应用ACE 抑制剂也能降低肿瘤发病率,但也有研究不支持该结论,说明ACE 基因多态性与肿瘤的关系尚未弄清;ACE 基因与CRC 的关系亦是如此,说明ACE 基因多态性与CRC 的关系值得进行深入的基础与临床研究。
本文在研究外周血ACE 基因多态性基础上,研究结直肠癌组织和癌旁组织标本中ACE 基因多态性,现报道如下。
1.1 纳入与排除标准 纳入标准:1)临床确诊为CRC,接受手术治疗且资料完整者;2)所有病例须取得病理学诊断;3)年龄20 ~79 岁,预计生存期在3 个月以上,PS 评分≤2 分;4)入组前4 周内,未接受过放、化疗者。排除标准:1)未取得病理诊断者;2)年龄不符;3)原发性高血压病患者;4)两端切缘有一端阳性者;5)不愿意接受本研究措施或随访不便者。
1.2 一般资料 选择我院普外科2011年1月至2012年12月手术的CRC 患者30 例,年龄25 ~79 岁,中位年龄为61.5 岁;男17 例,女13 例;结肠癌25 例,直肠癌5 例;临床分期:I~Ⅱ期者14 例,Ⅲ~Ⅳ期者16例。所有切除的新鲜肿瘤组织经标记后置于液氮罐中保存备用,部分肿瘤组织和两端切缘进行常规石蜡包埋,供病理切片诊断,结肠中分化腺癌8 例,结肠乳头状腺癌3 例,结肠黏膜浸润性腺癌3 例,结肠中低分化腺癌5 例,结肠黏液腺癌2 例,结肠管状腺癌1 例,结肠印戒细胞癌1 例,直肠中分化腺癌5 例,直肠管状腺癌2 例。
1.3 DNA 的提取、引物的合成及PCR 扩增 采用蛋白酶K 消化酚- 氯仿抽提法提取DNA。ACE-I和ACE-Ⅱ引物委托上海生工合成,引物序列参考文献[7],引物1 为ACE-I,其扩增片段大小:插入型为597 bp,缺失型为319 bp。PCR 扩增体系总体积25 μL,反应 体 系 包 括Taq 酶1. 0 μL,10 × buffer 2.5 μL,10 mmol·L-1,dNTP 和引物(10 pmol·μL-1)各0.5 μL,模板gDNA 约100 ng。PCR 的扩增条件:先予94 ℃预变性5 min,然后94 ℃30 s,再56 ℃45 s,及72 ℃1 min,总共35 个循环,最后步骤为72 ℃5 min;引物2 为ACE-Ⅱ,反应条件同ACE-I,退火温度为65 ℃,扩增片段大小为335 bp。对于DD 型标本进行再扩增验证,若扩增出目的片段则该标本实际为ID 型。ACE-I:upper:5’-GCCCTGCAGGTGTCTGCAGCATGT-3’;down:5’-GGATGGCTCTCCCCGCCTTGTCTC-3’。ACE-Ⅱ:upper:5’-TGGGACCACAGCGCCCGCCACTAC-3’;down:5’-TCGCCAGCCCTCCCATGCCCATAA-3’。
1.4 PCR 产物检测 经前述实验过程所得到的PCR产物采用质量分数1. 5%琼脂糖凝胶电泳,共需30 min,所使用的Marker 为DL2000,所用电压为100 v,电泳结束后在紫外灯下观察条带。
1.5 统计学处理 采用SPSS 17.0 进行数据分析,计数资料比较采用χ2检验,检验水准α=0.05。
2.1 基因亚型特点 经ACE-I扩增后,3 种亚型的特点为:DD 型见319 bp 片段条带,II 型为579 bp 条带,ID 型则可见上述2 种片段的条带。为防止DD 型优势错配影响结果,对ACE-I扩增后为DD 型标本采用ACE-Ⅱ进行验证,若能扩增出335 bp 条带则为ID 型。
2.2 ACE 基因型检测结果 CRC 组织中II 型、ID型、DD 型分布频率分别为16. 67%、43. 33%、40.00%,癌旁正常组织3 种基因型分布频率分别为30.00%、53.33%、16.67%,构成比比较差异有统计学意义(χ2=3.857,P <0.05)。
2.3 等位基因检测结果 CRC 组织中I 等位基因和D 等位基因分布频率分别为38.33%、61.67%,癌旁正常组织分别为56.67%、43.33%,以癌旁正常组织为参照,CRC 组织的OR 值为1. 423,95% CI 值为1.001 ~2. 002,两者比较差异有统计学意义(χ2=4.043,P <0.05)。
近30年来,随着经济高速发展,我国CRC 发病率也持续上升,特别是在城市人口中,CRC 发病率和死亡率均占到肿瘤发病率的前3 位[8],这一情况与发达国家类似。很多患者确诊时已失去手术根治机会,化疗和靶向治疗是主要的治疗手段,因此,如何提高早期诊断率具有重要意义,其中,寻找和发现新的诊断和治疗靶点可能是一条有效的捷径,而对ACE 基因的深入研究也正契合这一方向。
近些年来,ACE 基因多态性与恶性肿瘤关系的研究日渐增多并取得很多成果。如非小细胞肺癌患者易患贫血与ACE 基因多态性有关;ACE 基因中D 等位基因异常表达可能与口腔癌发病有关;乳腺癌患者D等位基因表达异常增高;胃癌发病与ACE 基因多态性相关等。上述瘤种和ACE 基因多态性存在不同程度的关联,大部分研究[9-11]认为,多种肿瘤发生或分化程度和ACE 基因多态性相关,尤其与D 等位基因高表达相关联,其机理可能与ACE 基因活性增高,导致Ang Ⅱ水平增高,血管内皮生长因子表达上调,促进肿瘤血管生成、影响肿瘤侵袭能力或分化程度等关系密切,从而影响肿瘤生长和预后。
CRC 与ACE 基因多态性的关系近年来研究也较多,有一项研究[12]纳入了241 例CRC 患者,通过对外周血中ACE 基因多态性检测,发现D 等位基因携带者可能预后不良,但也有学者[13]进行同类研究并未得出相同结论,这种矛盾的状况说明ACE 基因多态性与CRC 的关系是复杂的,可能与人种差异等多因素相关。本课题组前期研究[2]报道人群中II 型纯合子表达的增多与结肠癌发病相关,但I/D 等位基因与正常人比较无显著差异。本研究中,我们对30 例CRC 患者肿瘤组织与癌旁正常组织ACE 基因多态性进行研究,结果发现,肿瘤组织ACE 基因多态性中,DD 型基因型增多者易患CRC,对等位基因分析表明,D 等位基因占优势的人群可能为结直肠癌的易患因素之一。
综上所述,本研究结果是对CRC 肿瘤组织和癌旁正常组织的检测结果,与前期外周血研究结果比较,有一定的新发现,如检测肿瘤组织ACE 基因多态性对肿瘤的预测意义较外周血可能更有意义,同时也证实了外周血ACE 多态性研究结果,即D 等位基因与CRC发病相关,我们的研究与部分国内外研究者的研究结论类似,初步说明ACE 基因多态性与CRC 发病有关,提示关注ACE 基因DD 基因型和D 等位基因可能对CRC 的诊断和预后提供有益信息,ACE 基因是否可能成为CRC 治疗的新靶点值得进行更深入的研究。
[1]Doerner M,Beckmann K,Knappertz V,et al.Effects of Inhibitors of the Renin-Angiotensin System on the Efficacy of Interferon beta-1b:A post hoc Analysis of the BEYOND Study[J]. Eur Neurol,2014,71(3/4):173 -179.
[2]胡艳,侯安继,张红卫,等. 结肠癌患者肿瘤组织中血管紧张素转换酶的基因多态性研究[J].肿瘤,2010,30(3):265 -266.
[3]Zhang Y,He J,Deng Y,et al.The insertion/deletion (I/D)polymorphism in the Angiotensin-converting enzyme gene and cancer risk:a meta-analysis[J].BMC Med Genet,2011,12:159.
[4]Liu SY,Sima X,Wang CH,et al.The association between ACE polymorphism and risk of colorectal cancer in a Chinese population[J].Clin Biochem,2011,44(14/15):1223 -1226.
[5]包怀鸣,陈志荣.血清肝细胞生长因子水平与结肠癌关系的研究[J].肿瘤基础与临床,2012,25(2):111 -113.
[6]Chiang YY,Chen KB,Tsai TH,et al.Lowered cancer risk with ace inhibitors/ARBs:a population-based cohort study[J]. J Clin Hypertens (Greenwich),2014,16(1):27 -33.
[7]林源,郑颂国,陆孝禹,等.甲醛固定及石蜡包埋组织的DNA 分型及其应用[J].法医学杂志,1999,15(2):82 -83.
[8]万德森.结直肠癌流行病学与预防[J].中国中西医结合外科杂志,2011,17(1):3 -7.
[9]Namazi S,Daneshian A,Mohammadianpanah M,et al. The impact of renin-angiotensin system,angiotensinIconverting enzyme (insertion/deletion),and angiotensin Ⅱtype 1 receptor (A1166C)polymorphisms on breast cancer survival in Iran[J]. Gene,2013,532(1):125 -131.
[10]Vairaktaris E,Yapijakis C,Tsigris C,et al.Association of angiotensin-converting enzyme gene insertion/deletion polymorphism with increased risk for oral cancer[J]. Acta Oncol,2007,46(8):1097-1102.
[11]van der Knaap R,Siemes C,Coebergh JW,et al.Renin-angiotensin system inhibitors,angiotensin I-converting enzyme gene insertion/deletion polymorphism,andcancer:the Rotterdam Study[J]. Cancer,2008,112(4):748 -757.
[12]Liu SY,Sima X,Wang CH,et al.The association between ACE polymorphism and risk of colorectal cancer in a Chinese population[J].Clin Biochem,2011,44(14 -15):1223 -1226.
[13]Nikiteas N,Tsigris C,Chatzitheofylaktou A,et al. No association with risk for colorectal cancer of the insertion/deletion polymorphism which affects levels of angiotensin-converting enzyme[J].In Vivo,2007,21(6):1065 -1068.