三种肿瘤易感性相关基因在韩国人中的多态性分析

卢焕俊,洪润哲,许青松*

(1.延边大学医学院 生理学与病理生理学教研部，吉林 延吉133002；

2.韩国首尔大学医学科大学 预防医学教研室，韩国 首尔110799)

三种肿瘤易感性相关基因在韩国人中的多态性分析

卢焕俊1,洪润哲2,许青松1*

(1.延边大学医学院 生理学与病理生理学教研部，吉林 延吉133002；

2.韩国首尔大学医学科大学 预防医学教研室，韩国 首尔110799)

摘要：目的调查疾病易感性相关的髓过氧化酶(MPO)、人类8-羟基鸟嘌呤糖苷酶(hOGG1)、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)基因多态性在韩国人群中的分布状况。方法采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术分别分析300名韩国健康男女大学生的MPO基因启动子区-463 bp位点、hOGG1基因第7外显子第1245位碱基C/G、MnSOD 基因1183位点T/C的单核苷酸多态性—M-4，计算基因型和基因频率。结果MPO基因型频率为G/G型80.3%、G/A型19.0%、A/A型0.7%，基因频率为G 0.898、A 0.102。hOGG1基因型频率为Ser/ Ser型24.7%、Ser/Cys 型45.0%、Cys/Cys型30.3%，基因频率为Ser 0.472、Cys 0.528。MnSOD基因型频率为Val/Val型77.0%、Val/Ala型21.3%、Ala/Ala型1.7%,基因频率为Val 0.877、Ala 0.123。结论韩国人的疾病易感相关基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律且与我国人口较为接近。

关键词：遗传多态性；MPO基因；hOGG1基因；MnSOD基因；韩国人

(ChinJLabDiagn,2015,19:2039)

基因多态性与肿瘤等疾病的易感性关系已成医学研究热点。研究表明MPO、hOGG1、MnSOD基因均与肿瘤的发生相关[1-3]。MPO是一种位于单核巨噬细胞和中性粒细胞中的代谢酶[4]。它在生理状态下催化次氯酸而参与机体的抗微生物活性；同时MPO又是活化多环芳烃类致癌物的Ⅰ相代谢酶[5]，所以使其表达显著降低的基因多态可影响个体对肺癌变的易感性。有关文献报道，MPO-463A等位基因与一些癌症的风险降低相关[6]。人类8-羟基鸟嘌呤糖苷酶(human 8-hydroxyguanine glycosylase,hOGG1)是一种DNA修复酶，可特异性切除8-羟基鸟嘌呤(8-oxgoG)，对损伤了的DNA进行修复[7,8]。编码hOGG1的hOGG1基因具有多形性，研究发现在326密码子的Ser-Cys多态性与其编码的酶的活性高低相关， hOGG1 Ser326基因型编码的酶活性较Cys基因型编码的酶活性高7倍，已有报道与许多癌症的易感性相关[9]。锰超氧化物歧化酶被认为是新型肿瘤抑制因子，MnSOD基因表达的变化，可能在肿瘤发生发展中起着重要作用[2]。

目前对于MPO、hOGG1、MnSOD基因、产物功能和基因多态性，以及与不同肿瘤和疾病的易感性的关系已有所认识，但基因在不同种族中分布频率存在差异，继而使相应的酶呈现不同的活性。我们对这些基因在韩国人群中的多态性进行了分析，为肿瘤等疾病的易感性以及人类学研究提供参考数据。

1对象与方法

1.1对象来自韩国任荷大学自愿参加本研究的无血缘关系、年龄在20-29岁的健康男女学生300名，其中男性279名、女性21名。

1.2血样采集及DNA提取抽取静脉血5 ml，用乙二胺四乙酸抗凝。使用QLAGEN公司的DNA微型试剂盒提取基因组DNA后，采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragmenth polymorphism，PCR-RFLP)方法，分析MPO、hOGG1和MnSOD基因型，计算基因型和基因频率。

1.3基因多态性分析采用PCR-RFLP技术，检测和分析MPO基因的启动子区-463bp位点、 hOGG1基因Ser/Cys(第7外显子第1245位碱基C/G多态)、MnSOD基因1183位点T/C的单核苷酸多态性。PCR所用引物均由韩国BIONEER公司合成，限制性内切酶由NEW ENGLAND BioLabs公司生产。DNA扩增使用美国MJ RESEARCH公司制造的PTC-200型DNA热循环仪进行。 PCR均在20 μl反应体系中进行，反应体系中含有：模板DNA10 ng，上、下游引物各20 pmol，Taq DNA聚合酶1U，4种dNTP各250 μmol，KCI40 mmol，MgCI1.5mmol，Tris-HCl(pH9.0)。所用引物序列、扩增参数、基因分型方法等，见表1。

表1　MPO、hOGG1和MnSOD基因分型方法

2结果

MPO、hOGG1、MnSOD基因型分析结果见表2。三种基因的基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律。

表2　韩国人MPO、hOGG1、MnSOD基因型和等位基因频率

3讨论

MPO是一种位于单核巨噬细胞和中性粒细胞中的代谢酶[4]。在吸烟、吸入石棉及感染时，中性粒细胞聚集于局部肺组织，并释放MPO。因为MPO激活多种与肺癌有关的环境致癌物，如多环芳类致癌物苯并(a)芘，使之成为有高度反应活性的苯并(a)芘-7，8-二醇-9，10-环氧化物，引起DNA损伤而启动细胞癌变[10]。MPO基因启动子区第-463位核苷酸存在G/A多态，G→A突变导致位于Alu激素反应元件的SP1转录因子结合位点消失，从而使其表达显著降低。因为MPO激活致癌物，所以使其表达显著降低的基因多态可影响个体对肺癌变的易感性。据有关文献报道，MPO-463A等位基因与一些癌症的风险降低相关[11]。我们分析300名韩国正常大学生的结果显示，MPO基因-463位点在韩国人中具有遗传多态性，存在G/G、G/A、A/A三种基因型，其频率分别为83.3%、19%、0.7%，A等位基因频率为0.102。吕文富等[12]报道我国正常人(北京、山东、四川、广东等地)G/G、G/A、A/A型频率分别为70.9%、27.2%、1.9%，A基因频率为15.0%。韩国人的A基因频率显著低于我国人，更低于文献报道的高加索人群的25-30%。提示MPO-463G/A基因频率具有显著人种和地区差异。吴晓明等[13]对我国湖北人MPO多态性分析结果—G/G、G/A、A/A型频率分别为47.3%、42.9%、9.8%，A基因频率为31.25%，高于高加索人，提示MPO-463G/A基因频率在我国具有地区差异。

Rosenquist等[14]1997年克隆的人OGG1(hOGG1)基因是DNA修复基因。在众多的DNA氧化损伤中鸟嘌呤8位碳原子的氧化最常见，其氧化产物8-羟基鸟嘌呤(8-oxgoG)，在DNA合成修复时导致DNA链G：C→T：A颠换，该突变与肿瘤的发生发展、机体细胞的老化及某些疾病具有密切关系。在体内8-羟基鸟嘌呤糖苷酶具有特异识别8-oxgoG并将其切除修复。hOGG1基因位于人染色体3p25区域内，整个基因由7个外显子和6个内含子组成[15]。hOGG1基因存在遗传多态性，第7外显子的第1245位碱基具有C/G多态性，使第326位密码子产生丝氨酸(Ser)或半光氨酸(Cys)，具有3种基因型：Ser/ Ser野生纯合子、Ser/Cys杂合子和 Cys/ Cys变异型纯合子。体外实验发现Cys等位基因的修复能力比Ser等位基因约低7倍,在300名韩国正常人中，Ser/ Ser、Ser/Cys、Cys/ Cys型分别占24.7%、45.0%、30.3%。基因频率为Ser 0.472、Cys0.528。Ser/Ser型频率显著高于高长明等[16]报道的我国江苏人(Ser/ Ser 14.7%、Ser/Cys 60.6%、Cys/ Cys 24.8%)，显著低于邢德印等[17]报道的我国河南、北京、山东和广东人(Ser/Ser33.8%、Ser/Cys52.8%、Cys/Cys13.4%)，Ser等位基因频率略高于江苏淮安人(45.0%)，显著低于我国河南、北京、山东和广东人(60.2%)。

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)是体内重要的抗氧化金属酶，其主要功能是清除线立体呼吸链电子传递系统产生的超氧离子自由基，许多疾病的发生与之有密切的关系[2]。MnSOD基因定位于6号染色体(6q25.3-qter(m-1))，目前发现4个功能多态点，研究最多的是位于第二外显子的GCT/GTT电突变，引起MnSOD线立体靶序列(MTS)第9位氨基酸替换，既丙氨酸(Ala)替换丝氨酸(Val)，这种突变可最终影响MnSOD的蛋白表达和酶活性[18]。应用PCR-RFLP方法调查300名韩国正常人MnSOD基因 Ala-9 Val多态位点，具有3中基因型：Val/Val、Val/Ala、Ala/Ala，其频率分别为 77.0%、21.3%、1.7%，等位基因频率为：Val 0.877、Ala 0.12，与侯钢等[19]报道的我国江苏南京男性的基因型Val/ Val(0%)、Val/Ala(34%)、Ala /Ala(66%)，等位基因频率Ala(0.17)、 Val(0.83)(M-6)有很大差异。我国朝鲜族和韩国人系同一民族，其基因突变率有何差异，尚待研究。

近年来国外对MPO、hOGG1和MnSOD基因多态和疾病的联系进行了较多的研究，如c-463G/A肺癌、多发性皮肌炎和Alzheimer综合征等，hOGG1与食管癌、胃癌的关系，MnSOD与精神分裂症的关系等。我国地域广阔且为多民族国家，对不同地区、不同民族的基因多态性及其与疾病的关系进行深入研究，有助筛选疾病易感人群，对针对性的预防和治疗将起到积极作用。

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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)

作者简介：卢焕俊，男，26岁，硕士，在读博士，研究方向：分子遗传流行病学。

文献标识码：A

中图分类号：R392

文章编号：1007-4287(2015)12-2039-04

*通讯作者