ATM基因单核苷酸多态性与肺癌易感性的关系研究

白露，于洪，王鹤潼，赵玉霞

（1.中国医科大学附属第一医院放疗科，沈阳110001；2.辽宁省肿瘤医院放疗科，沈阳110042；3.中国医科大学附属第四医院放疗科，沈阳110032）

ATM基因单核苷酸多态性与肺癌易感性的关系研究

白露1，于洪2，王鹤潼3，赵玉霞3

（1.中国医科大学附属第一医院放疗科，沈阳110001；2.辽宁省肿瘤医院放疗科，沈阳110042；3.中国医科大学附属第四医院放疗科，沈阳110032）

目的研究毛细血管扩张性共济失调症突变基因（ATM）上rs373759（ATM126713G/A）位点基因单核苷酸多态性与肺癌易感性之间的关系。方法研究对象为北方地区汉族人群，采用病例对照研究的方法，193例肺癌患者（病例组）来自中国医科大学附属第一医院，对照组211例来自沈阳陆军总医院同期就诊的非肿瘤患者，按性别、年龄（±5岁）、吸烟状况与病例频数匹配。采用Taqman real-time PCR方法进行（ATM126713G/A）单核苷酸多态性的基因分型。SPSS13.0软件包进行数据分析。χ2检验比较人口学特征、相关危险因素暴露及SNP基因型在病例与对照之间分布的差异；单因素和多因素logistic回归分析计算比值比（OR）及95%可信区间（CI）。结果ATM126713G/A的基因型分布频率在病例组和对照组之间无统计学差异（P＞0.05），G等位基因携带者患肺癌的风险与A等位基因携带者患肺癌的风险比较无统计学差异（P＞0.05）。结论本研究未发现北方汉族人群中ATM基因单核苷酸多态性与肺癌易感性相关。

肺癌；ATM基因；单核苷酸多态性；易感性

肺癌是最为常见的恶性肿瘤之一。总生存率低的主要原因是由于70%的肺癌患者发现时均为晚期。因此，早期诊断和治疗是提高肺癌患者存活率的关键。除了吸烟是明确的影响因素外，家族遗传易感性所起的作用也逐渐为人们所重视［1］。近些年，全基因组关联研究（genome-wide association study，GWAS）就筛选出许多SNP与肺癌易感性相关，如染色体15q24-25上的rs1051730、rs8034191位点，5p15.33区域上的rs402710和rs2736100位点等已经明确与肺癌易感性相关［2～8］。共济失调毛细血管扩张征突变（ataxia-telangiectasia mutated，ATM）基因属于DNA修复基因，是一种肿瘤抑制基因，其编码产物ATM蛋白激酶在DNA损伤修复过程中发挥关键作用，多个研究表明其基因的胚系突变或基因多态性可导致个体对多种肿瘤易感［9，10］。虽然目前已经有关于ATM基因单核苷酸多态性与肺癌易感性的研究报道［11］，但由于种族、地理环境等因素的限制仍存在有争议的结果。本研究拟采用病例-对照方法探讨ATM基因rs373759（ATM126713G/A）位点单核苷酸多态性对肺癌发病的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象

本研究所有对象为北方地区汉族人群，患者之间、对照之间、患者与对照之间彼此均无亲缘关系。病例组来自中国医科大学附属第一医院193例原发性肺癌患者，有明确的病理诊断，其中鳞癌67例，腺癌48例，小细胞肺癌57例，其他21例。对照组来自沈阳陆军总医院同期就诊的211例非肿瘤患者，按性别、年龄（±5岁）、吸烟状况与病例频数匹配。所有研究对象均在2009年9月至2011年12月期间募集。

1.2 研究方法

1.2.1 调查方法：采用统一制定调查表，由2名培训的调查员对病例及对照进行流行病学调查，调查内容包括每个研究对象详细的人口学资料、发病年龄、吸烟史、家族患癌史、职业史、手术史、放化疗史，组织类型。非吸烟者指终生吸烟少于100支的个体。所有调查资料经过反复检查、核对和编码后，用Excel软件进行数据录入。外周血标本采集使用枸橼酸钠抗凝试管，每人采血约2 mL，在-20℃～-80℃的冰箱中冻存。

1.2.2 实验方法：集中进行基因组DNA提取，方法采用酚-氯仿法：提取后测OD值确定DNA的原始浓度，再倍比稀释到30～100 ng/μL的终浓度备用。采用Taqman real-time PCR方法进行ATM基因单核苷酸多态性的基因分型，ATM126713G/A SNP探针信息：探针1：5′dye-VIC，3′dye-MGB等位基因G；探针2：5′dye-FAM，3′dye-MGB，等位基因A。引物Forward序列GCTGAGAGAGAAGGAAAAGTGATGC，引物Reverse序列AATAGGAAAGTCTTAAGCTGGAGAG）在ABI 7500荧光定量PCR仪上进行PCR反应及荧光信号读取。扩增条件为：95℃预变性10 min；92℃变性30 s，60℃退火以及延伸1 min；共47个循环。以SDS（美国应用生物系统公司）软件Allelic Discrimination程序进行终点分析，通过检测不同等位基因所标记的FAM和VIC荧光强度，判断待测样本的多态性基因型。

1.3 统计学处理

利用SPSS 13.0软件进行数据整理分析，所有的统计检验均为双侧概率检验，以P＜0.05为有统计学差异。以χ2检验检查比较人口学特征、相关危险因素暴露及SNP基因型在病例与对照之间分布的差异；以拟合优度χ2检验检查对照的Hardy-Weinberg分布平衡情况；以单因素和多因素logistic回归计算比值比（odds ratio，OR）及其95%可信区间（confidence interval，CI）。

2 结果

2.1 病例组和对照组的一般特征比较

病例组与对照组患者的一般特征见表1。所有研究对象相互间无血缘关系，均为辽宁地区人群。病例组中位年龄58岁（27～77岁），男性占78.2%，吸烟占74.1%，对照组43例无法知道吸烟状态，统计时已排除。2组患者年龄、性别比较无统计学差异（P＞0.05）。

表1 两组患者一般特征比较Tab.1 Patient characteristics

2.2 2组ATM126713G/A的基因型和等位基因分布检测结果

对照组在ATM126713G/A的基因型分布频率经χ2检验，符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律（P＞0.05）。ATM126713G/A的基因型（GG、GA、AA）分布频率两组无统计学差异（P=0.830），见表2。应用单因素分析和多因素分析ATM126713G/A位点G/A等位基因携带与肺癌的易感性的相关性，结果显示不同等位基因携带者患肺癌的风险无统计学差异（P＞0.05），见表3。

表2 2组ATM126713G/A基因型的分布频率比较［n（%）］Tab.2 Genotype distribution frequency in two group［n（%）］

表3 2组ATM126713基因型与肺癌易感性的相关性比较Tab.3 Genotype frequencies in lung cancer case group and control groups

3 讨论

不同的基因背景可以造成某些疾病不同的易感性，对于人类基因多态性与某些疾病之间关系的研究已成为必然。人类基因多态性已渐渐成为解释某些疾病在不同人群中有着不同发病率、临床表现、治疗反应及预后的内在机制。肺癌是死亡率很高的疾病，目前还没有十分有效的治疗方法，所以早期筛查和预防尤为重要。易感基因的研究有助于早期发现易感人群并实施预防措施。研究发现，与肺癌易感性密切相关的基因很多，如ras、myc、KRAS2、ATM基因等。其中ATM基因是目前研究较多的与肺癌密切相关的基因［11，12］。

ATM基因位于染色体11q22.3，长度为150 kb，具有66个外显子，内含子100～11 000 bp。突变分析研究ATM是共济失调毛细血管扩张征的致病基因［13］。ATM基因能通过间接使细胞周期停止在G1/ S，S和G2/M期来防止DNA的损伤；激活DNA的修复通路；如果DNA的损伤对正常细胞是有害的，那么它就不会被修复，反而可以诱导其凋亡。ATM蛋白对双链断裂损伤反应和保持遗传的稳定性、癌症的易感性方面都有非常重要的作用［14］。因此，如果ATM基因出现功能改变或缺失，会导致细胞周期检测点和DNA损伤修复的异常、凋亡敏感性增加、染色体不稳定及辐射敏感性增强，从而导致癌症易感性增加。

ATM基因具有多个SNP位点，Kim等［11］检测了ATM基因的4个多态性位点，只有IVS62+60G＞A与肺癌易感性相关，A等位基因携带者患肺癌风险高于与G等位基因携带者。夏文进等［1］对中国肺癌患者和对照组的研究也证实了这一结果。但是基因多态性的研究可能因样本量、种族、区域的不同存在差异。我们研究了北方汉族人群中肺癌患者ATM基因的rs373759（ATM126713G/A）位点的多态性。该位点作为ATM基因的标签SNP［15］，可以代表整个基因的单核苷酸多态性位点。本研究结果显示：ATM126713G/A的基因型分布频率在肺癌组和对照组之间无统计学差异（P＞0.05），单因素分析和多因素分析结果显示ATM126713G/A的G等位基因携带者患肺癌的风险与A等位基因携带者相比无统计学差异（P＞0.05），提示ATM基因多态性在北方汉族人群中与肺癌的易感性可能没有相关性。

不同的肿瘤研究、不同的研究方法所得出的结论不一致可能与每个研究单位的实验条件、研究对象的个体数量差异有关。由于ATM基因具有多个SNP位点，进一步选取多个基因位点，对DNA修复基因联合分析，扩大研究样本量可能更有利于研究单核苷酸多态性与肺癌易感性的相关性。

［1］夏文进，苏丹，刘鹏，等.ATM基因单核苷酸多态性与非小细胞肺癌易感性的研究［J］.中国癌症杂志，2010，20（2）：121-124.

［2］Thorgeirsson TE，Geller F，Sulem P，et al.A variant associated with nicotine dependence，lung cancer and peripheral arterial disease［J］.Nature，2008，452（7187）：638-642.

［3］Hung RJ，McKay JD，Gaborieau V，et al.A susceptibility locus for lung cancer maps to nicotinic acetylcholine receptor subunit genes on 15q25［J］.Nature，2008，452（7187）：633-637.

［4］Amos CI，Wu X，Broderick P，et al.Genome-wide association scanof tag SNPs identifies a susceptibility locus for lung cancer at 15q25.1［J］.Nat Genet，2008，40（5）：616-622.

［5］Wang Y，Broderick P，Webb E，et al.Common 5p15.33 and 6p21.33 variants influence lung cancer risk［J］.Nat Genet，2008，40（12）：1407-1409.

［6］Minna JD.Nicotine exposure and bronchial epithelial cell nicotinic acetylcholine receptor expression in the pathogenesis of lung cancer［J］.J Clin Invest，2003，111（1）：31-33.

［7］Lam DC，Girard L，Ramirez R，et al.Expression of nicotinic acetylcholine receptor subunit genes in non-small-cell lung cancer reveals differences between smokers and nonsmokers［J］.Cancer Res，2007，67（10）：4638-4647.

［8］Ho YS，Chen CH，Wang YJ，et al.Tobacco-specific carcinogen 4-（methylnitro samino）-1-（3-pyridyl）-1-butanone（NNK）induces cellproliferation in normal human bronchial epithelial cells through NfkappaB activation and cyclin D1 up-regulation［J］.Toxicol Appl Pharmacol，2005，205（2）：133-148.

［9］Gu Y，Yu Y，Ai L，et al.Association of theATMgene polymorphisms with papillarythyroid cancer［J］.Endocrine，2014，45（3）：454-461.

［10］鲁强，张志磊，邹存华，等.卵巢上皮性肿瘤组织ATM基因表达缺失及其临床意义的探讨［J］.中华肿瘤防治杂志，2011，18（10）：799-801，804.

［11］Kim JH，Kim H，Lee KY，et al.Genetic polymorphisms of ataxia telangiectasia mutated affect lung cancer risk［J］.Human Mol Genetics，2006，15（7）：1181-1186.

［12］Khanna KK，Lavin MF，Jackson SP，et a1.ATM，a central controller of cellular responses to DNA damage［J］.Cell Death Differ，2001，8（11）：1052-1065.

［13］Lavin MF，Khanna KK.ATM：the protein encoded by the gene mutated in the radiosensitive syndrome ataxia-telangiectasia［J］.Int J Radiat Biol，1999，75（10）：1201-1214.

［14］Christopher WJ，Dariel PG，Cecile VRT.Aberrant recombination involving the granzyme locus occurs in Atm-/-T-cell lymphomas［J］.Hum Mol Genet，2005，14（18）：2671-2684.

［15］Zhang L，Yang M，Bi N，et al.ATM polymorphisms are associated with risk of radiation-induced pneumonitis［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2010，77（5）：1360-1368.

（编辑 武玉欣）

Correlation Study between ATM Gene Single Nucleotide Polymorphismsand Susceptibility to Lung Cancer

BAILu1，YU Hong2，WANG He-tong3，ZHAOYu-xia3
（1.DepartmentofRadiation Oncology，The FirstHospital，China MedicalUniversity，Shenyang 110001，China；2.DepartmentofRadiation Oncology，Liaoning Cancer and Institute，Shenyang 110042，China；3.DepartmentofRadiation Oncology，The fourth Affiliated Hospital，China MedicalUniversity，Shenyang 110032，China）

ObjectiveTo investigate the association ofATMgene rs373759（ATM126713G/A）single nucleotide polymorphism（SNP）with susceptibility to lung cancer.MethodsA hospital-based case-control study was conducted.All subjects were unrelated ethnic Han Chinese in Liaoning province.The case group consisted of 193 diagnosed histologically lung cancer patients and 211 controls were selected from cancer-free patients at the same time.The SNP of rs373759（ATM126713G/A）was analyzed by Taqman real-time PCR method.All statistical analysis were performed with statistical product and service solutions（SPSS）v13.0.Demographic characteristics，risk factors，distribution differences of SNP genotype between case group and controls were analyzed by χ2test.ORand 95%CI were calculated using univariate and multivariate logistic analysis.ResultsThere was no significant relationship in genotype distribution frequency ofATM126713G/A between the case and control group（P＞0.05）.The Allele inATM126713G/A showed no association with lung cancer（P＞0.05）.ConclusionATMgene may not be associated with susceptibility to lung cancerin Han Chinese in North China.

lung cancer；ATMgene；single nucleotide polymorphisms；susceptibility

R730.1

A

0258-4646（2014）12-1121-04

沈阳市科技攻关课题（1091149-9-00）

白露（1983-），女，主治医师，博士. E-mail：bailudg@163.com

2014-10-09

网络出版时间：