黄珍,陈敏,曾炜炜,李原
(温州医科大学附属第二医院、育英儿童医院 儿童血液科,浙江 温州 325027)
温州地区急性白血病儿童CYP3A5基因多态性研究
黄珍,陈敏,曾炜炜,李原
(温州医科大学附属第二医院、育英儿童医院 儿童血液科,浙江 温州 325027)
目的:探讨温州地区汉族人群细胞色素P450-3A5(CYP3A5)基因多态性与儿童急性白血病(AL)易感性的关系。方法:采用限制性片段长度多态性聚合酶链反应(PCR-RFLP)技术和PCR产物测序方法,检测119例AL患儿(病例组)和106例对照儿童(对照组)的CYP3A5-6986位点基因型分布及等位基因频率,并结合既往发表的文献进行温州与苏州不同地区间的比较。结果:①对照组与急性淋巴细胞白血病(ALL)组、急性髓细胞白血病(AML)组的基因型分布差异存在统计学意义(P<0.05)。②病例组G位点的基因频率高于对照组(P<0.05)。③按性别因素分层分析,儿童白血病的遗传易感性存在性别差异。④温州、苏州两个地区AL患儿的基因型分布差异无统计学意义(P>0.05)。结论:CYP3A5基因6986位点AG多态性可能与中国南方汉族人群男性白血病患儿的遗传易感性相关联。
白血病;儿童;基因多态性;易感性;细胞色素P450-3A5
急性白血病(acute leukemia,AL)是儿童癌症中最常见的疾病。研究显示,白血病是一种遗传与环境因素相互作用且共同参与发病的多因子疾病,存在一定的遗传易感性。而体内代谢酶系统的差异与白血病易感性密切相关[1-2]。细胞色素P450-3A5(CYP3A5)是CYP450中的一个亚家族成员,参与多种临床常用化疗药物及环境毒素的代谢反应。研究表明,CYP3A5个体基因水平的差异与药物代谢之间存在密切的联系,既影响肿瘤的易感性也影响其对药物的反应。我们对119例温州地区汉族AL患儿进行CYP3A5基因6986位点的多态性检测,探讨温州地区汉族人群CYP3A5基因多态性与儿童AL易感性的关系。
1.1 研究对象 病例组选自2009年1月至2013年7月在本院住院的AL患者119例,其中男72例,女47例,平均年龄(4.9±3.7)岁。所有患儿均参照中华医学会儿科学分会血液学组制定的诊治指南[3]予确诊。其中急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)81例,急性髓细胞白血病(acutemyelocytic leukemia,AML)38例;初治病例36例,复治病例83例。对照组来自同期我院健康体检儿童,共106例,其中男78例,女28例,平均年龄(5.7±3.2)岁。病例组与对照组的年龄、性别均衡可比。所有入组的AL患儿及对照组均为中国温州地区汉族人。所有患儿家属均已签署知情同意书,并报医院伦理委员会同意批准。
1.2 方法 应用聚合酶链-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术及PCR产物测序法,检测患儿的CYP3A5-6986位点基因型分布[4]。
1.3 统计学处理方法 采用SPSS19.0统计软件处理所有数据。x2检验比较各基因型频率在病例组与对照组之间的差异。用比值比(odds ratio,OR)及其95%可信区间(confidence interval,CI)表示各基因型发生AL的风险度。温州、苏州两个地区间CYP3A5基因各亚型频率的比较采用Kruskl-Wallis检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 CYP3A5基因6986位点测序结果 119例AL患儿中有73例表现为CYP3A5 GG,29例为CYP3A5 AG,17例为CYP3A5 AA基因型。CYP3A5-6986 GG、AG、AA基因型测序分析见图1-3。
图1 CYP3A5 AA基因型测序图(箭头处只有A一个峰)
图2 CYP3A5 GG基因型测序图(箭头处只有G一个峰)
图3 CYP3A5 AG基因型测序图(同时出现二个峰,见箭头处)
2.2 CYP3A5-6986多态性位点各基因型、等位基因在病例组和对照组中的分布 CYP3A5-6986位点AA基因型的比例在ALL和AML组中均明显较低,与对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.05);ALL、AML组中G位点的等位基因频率与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。具体数据见表1。
表1 温州地区CYP3A5基因6986位点多态性基因型分布及等位基因频率
2.3 CYP3A5基因多态性与儿童AL发病风险的关系
携带CYP3A5-6986 G等位基因使儿童ALL和AML发病风险分别升高至对照组的2.06和2.37倍(见表2)。
表2 CYP3A5-6986位点基因多态性与儿童白血病发病风险的关系 n(%)
2.4 按性别分层分析基因多态性与儿童白血病遗传易感性的关系 按性别分层后,携带CYP3A5-6986 G等位基因的男性患儿发生白血病的风险为不携带者的4.09倍(P<0.05),见表3。
表3 按性别分层分析CYP3A5-6986位点基因多态性与儿童白血病的关系
2.5 温州与苏州两个地区AL患儿CYP3A5-6986位点基因多态性的比较 笔者曾对苏州地区120例AL患儿的CYP3A5基因多态性进行研究[4]。对表1和表4进行对比后发现,温州、苏州白血病患儿的AA基因型比例均较对照组降低,两个地区的基因型分布、G位点等位基因频率在ALL组和AML组差异均无统计学意义(P>0.05)。
表4 苏州地区CYP3A5基因6986 G/A多态性基因型分布及等位基因频率
随着白血病患者发病率的逐年上升,药物代谢酶基因多态性对环境致癌的影响日益引起人们的关注[3]。CYP3A5是人体内最主要的CYP450酶,参与苯、黄曲霉素等多种致癌剂、化学毒性物质的代谢。研究[5-6]发现,CYP3A5酶活性存在显著的个体差异,位于CYP3A5基因第3号内含子的6986密码子是决定CYP3A5表达及其活性的关键因素。
对于CYP3A5基因多态性的研究,目前国内主要集中于肝脏、肾脏疾病患者移植后免疫抑制剂的使用方面,以及成人骨肉瘤、小细胞性肺癌等疾病。而在儿童白血病中,该基因型的多态性研究相对较少,该基因多态性是否具有地域差异目前尚不明确。本研究发现对照组儿童的CYP3A5 G等位基因频率为56.1%,同Li等[7]在汉族人群中所进行的研究结果近似,但明显低于荷兰高加索人(为91.7%)[8],高于非洲裔美国人(为47.5%),符合CYP3A5*3等位基因频率具有种群分布的特点。
本研究发现ALL、AML组的CYP3A5-6986位点AA基因型比例分别为14.8%和13.2%,较对照组(为26.4%)明显低,差异有统计学意义。ALL和AML中G等位基因携带频率均高于对照组,与Pakakasama等[9]报道的结果一致。因此我们推测CYP3A5-6986 G多态性可能与AL的易感性相关,携带G等位基因型将增加AL的易感性。原因考虑与下列因素有关:携带CYP3A5 G等位基因将会使CYP3A5的表达降低,CYP3A5酶活性相应降低,导致对外界环境毒性物质的解毒能力下降,从而诱发白血病。但也有不同的观点,如Liu等[10]研究了188例AML患者CYP3A5的基因多态性,认为基因多态性不会增加AML的发病风险;沈莉菁等[11]认为CYP3A5-6986 G基因突变与AL易感性可能无关。分析其原因考虑可能与下列因素有关:①Liu等进行的该项实验中CYP3A5 GG基因频率为45.2%,低于本次实验及文献[12]报道的汉族人群CYP3A5 GG的基因频率。②沈莉菁、Liu等的研究对象均为成人,而本实验的研究对象为儿童。儿童的生长激素水平较高,生长激素对CYP3A5的表达会产生影响。Sinues等[13]研究报道,生长激素缺乏的儿童CYP3A5活性明显高于对照组。用重组人生长激素替代治疗后,CYP3A5的活性较前明显降低(P=0.003)。因此与成人相比,即使两者基因型相同,儿童的CYP3A5活性较成人低,因此对环境致癌物也更为敏感,从而成为白血病的易感人群。
本研究按性别因素进行分层分析,发现男性儿童CYP3A5-6986 G导致的AL的发病风险为4.09(2.37~7.16),而在女性儿童中未发现此相关性,提示儿童白血病的遗传易感性方面可能存在性别差异。这可能与雄甾烷受体和孕烷X受体参与对CYP3A基因的调控有关。但与临床上儿童AL男性发病率高于女性这一现象是否存在一定联系,有待进一步研究。
对温州、苏州这两个地区的AL患儿CYP3A5-6986位点基因多态性进行比较分析发现,基因型分布、G等位基因频率差异均无统计学意义。但有一点需注意的是,温州地区杂合突变型(CYP3A5-A/G)比例相对偏高,虽经检验差异无统计学意义,但这种差别应引起重视。使用同样的化疗方案,可能会影响温州地区白血病患儿化疗疗效,必要时可监测CYP3A5酶活性或化疗药物浓度,为制定儿童个体化给药方案提供科学依据。
综上所述,温州地区汉族AL患儿CYP3A5-6986位点的基因多态性可能与AL发病相关。本研究病例数不多,仅是对CYP3A5基因与儿童AL易感性方面进行初步探讨。对于儿童AL的环境与基因交互作用,有待扩大样本量及延长观察时间进一步研究。
[1] Canalle R, Burim RV, Tone LG, et al. Genetic polymorphisms and susceptibility to childhood acute lymphoblastic leukemia[J]. Environ Mol Mutagen, 2004, 43(2):100-109.
[2] Krajinovic M, Labuda D, Sinnett D, et al. Childhood acute lymphoblastic leukemia: genetic determinants of susceptibility and disease outcome[J]. Rev Environ Health, 2001, 16 (4): 263-279.
[3] 中华医学会儿科学分会血液学组. 儿童急性淋巴细胞白血病诊疗建议[J]. 中华儿科杂志, 2009, 5(44): 392-395.
[4] 黄珍, 柴忆欢, 岑建农, 等. CYP3A5基因多态性与儿童急性白血病的相关性研究[J].中华儿科杂志, 2007, 45(7): 546-548.
[5] Kuehl P, Zhang J, Lin Y, et al. Sequence diversity in CYP3A promoters and characterization of the genetic basis of polymorphic CYP3A5 expression[J]. Nat Genet, 2001, 27(4): 383-391.
[6] Simpson D, Noble S. Tacrolimus ointment: A review of its use in atopic dermatitis and its clinical potential in other infammatory skin conditions[J]. Drugs, 2005, 65(6): 827-858.
[7] Li D, Zhang GL, Lou YQ, et al. Genetic polymorphisms in MDR1 and CYP3A5 and MDR1 haplotype in mainland Chinese Han, Uygur and Kacakh ethnic groups[J]. J Clin Pharm Ther, 2007, 32(1): 89-95.
[8] van Schaik RH, van der Heiden IP, van den Anker JN, et al. CYP3A5 variant allele frequencies in Dutch Caucasians[J]. Clin Chem, 2002, 48(10): 1668-1671.
[9] Pakakasama S, Mukda E, Sasanakui W, et al. Polymorphisms of drug metabolizing enzymes and risk of acute lymphoblastic leukemia[J]. Am J Hematol, 2005, 79(3): 202-205.
[10] Liu TC, Lin SF, Chen TP, et al. Polymorphism analysis of CYP3A5 in myeloid leukemia[J]. Oncol Rep, 2002, 9(2): 327-329.
[11] 沈莉菁, 陈芳源, 王婷, 等. CYP3A5基因多态性及其在急性白血病患者化疗与预后中的意义[J]. 中国实验血液学杂志, 2008, 16(1): 26-30.
[12] Hu YF, He J, Chen GL, et al. CYP3A5*3 and CYP3A4*18 single nucleotide polymorphisms in a Chinese population[J]. Clin Chim Acta, 2005, 353(1-2): 187-192.
[13] Sinues B, Mayayo E, Fanle A, et al. Effect of growth hormone defciency and rhGH replacement therapy on the 6betahydroxycortisol/free cortisol ratio, a marker of CYP3A activity, in growth hormone-defcient children[J]. Eur J Clin Pharmacol, 2004, 60(8): 559-564.
(本文编辑:丁敏娇)
The relationship between the CYP3A5 genetic polymorphisms and susceptibility to childhood acute leu-kemia
HUANG Zhen, CHEN Min, ZENG Weiwei, LI Yuan.
Department of Hematology, Yuying Children’s Hospital, the Second Affliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325027
Objective:To study the relationship of CYP3A5-6986A/G polymorphism and acute leukemia in Han population of southern Chinese.Methods:The methods of polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism and PCR sequence were used, the polymorphism of the CYP3A5 gene was detected in both 119 acute leukemia patients and 106 control subjects.Results:①The differences in the distribution of genotype of CYP3A5-6986A/G between the patients and the controls were signifcant. ②The genetic frequency of G allele in ALL and in AML were all higher than that in controls. ③The results by gender stratifcation showed that the boy individuals with CYP3A5 variant genotype were more susceptible to childhood leukemia with a 2.65-fold increased risk compared to the individuals with wild genotype. ④There was no variation of CYP3A5-6986A/G polymorphism on acute leukemia patients between Wenzhou and Suzhou area.Conclusion:The CYP3A5 genetic polymorphism may be associated with the susceptibility of acute leukemia in Han population of male southern Chinese.
leukemia; children; genetic polymorphism; susceptibility; cytochrome P450-3A5
R725.5
A
1000-2138(2014)10-0733-04
2013-11-27
温州市科技局科研基金资助项目(Y20080180)。
黄珍(1979-),女,浙江衢州人,主治医师,硕士。