上海某地区胃癌易感基因谱以及危险度评估研究*

吴胜天　李玉琴　金怒云　邬梅花　王　凯　辜新奇　施建平#

上海市浦东医院消化内科1(201399)　上海市浦东新区老港社区卫生服务中心2

上海某地区胃癌易感基因谱以及危险度评估研究*

吴胜天1李玉琴1金怒云1邬梅花2王凯1辜新奇1施建平1#

上海市浦东医院消化内科1(201399)上海市浦东新区老港社区卫生服务中心2

背景：胃癌的发生是多基因共同作用的结果，易感基因筛查对胃癌高危人群预警有重要意义。目的：探讨上海某地区胃癌易感基因谱，并评估多基因危险度。方法：选取上海市浦东医院的原发性胃癌患者152例，以人口学特征相匹配的非消化道疾病、非肿瘤患者152例作为对照。采用基因特异性聚合酶链反应检测基因多态性，筛选出胃癌的易感基因，分析多基因的交互作用，采用DEMCHUK模型行多基因危险度评估。结果：单因素分析显示胃癌易感基因包括CYP2E1、NAT2M1、NAT2M2、NAT2、XRCC1194、MTHFRA1298C、VDR TaqⅠ，多因素分析筛显示胃癌的易感基因型为CYP2E1(C1/C1)、NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)、XRCC1194(T/T)和MTHFRA1298C(A/C)。除MTHFRA1298C(A/C)与NAT2M1(T/T)和NAT2M2(A/A)基因外，其他基因之间存在明显协同作用(P<0.05)。多基因危险度分析显示多基因联合的OR值与基因频率高度相关，随着易感基因数目增加，胃癌的患病风险增加。结论：胃癌易感基因型为CYP2E1(C1/C1)、NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)、XRCC1194(T/T)和MTHFRA1298C(A/C)，携带多种易感基因可明显增加胃癌的患病风险。

关键词胃肿瘤；基因检测；危险性评估

胃癌是发病率最高的恶性肿瘤之一，其发病机制目前尚不完全清楚，一般认为是多因素作用的结果，其中遗传因素在胃癌的发病中起有重要作用。胃癌患者一级亲属患胃癌的风险明显高于正常人，说明遗传因素是胃癌高发风险的关键因素之一。大量流行病学研究提示胃癌的发生是多基因共同作用的结果[1-2]，因此筛查易感基因对胃癌高危人群的预警工作具有重要意义。目前上海地区较大规模的胃癌危险基因筛查工作尚未见相关报道。本研究以目前研究较多的肿瘤相关基因为目的基因，在上海某地区原发性胃癌人群中筛查易感基因，旨在探讨上海某地区胃癌易感基因谱，并评估多基因危险度。

对象与方法

一、研究对象

选取2014年8月—2015年6月上海市浦东医院收治的原发性胃癌患者152例，诊断由术后组织病理学检查确诊且均未接受化疗或放疗。其中男111例，女41例；年龄50～75岁，平均(62.4±11.8)岁；BMI (21.5±2.6) kg/m2；肠型胃癌70例，散发性胃癌62例，混合型胃癌20例。70例肠型胃癌患者中，31例淋巴结未转移，29例1～6枚转移，10例7枚以上转移；62例散发性胃癌患者中，13例淋巴结未转移，28例1～6枚转移，21例7枚以上转移；20例混合型胃癌患者中，8例淋巴结未转移，11例1～6枚转移，1例7枚以上转移。以同期非消化道疾病、非肿瘤患者152例作为对照，其中男112例，女40例，平均年龄(64.1±12.6)岁，BMI (23.7±4.3) kg/m2。胃癌组和对照组的一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。

二、研究方法

抽取入选者3 mL静脉血，EDTA抗凝，-20 ℃冰箱保存。加入1 mL细胞裂解液和3 μL蛋白酶K裂解白细胞，抽提DNA，4 ℃保温箱备用。以近年研究胃癌易感基因库为目标，应用限制性片段长度多态性聚合酶链反应(PCR-RFLP)和基因特异性聚合酶链反应(AS-PCR)技术分析CYP2E1、NAT2M1、NAT2M2、NAT2、XRCC1194、MTHFRA1298C、IL-1β、VDR TaqⅠ等基因型(试剂由大连宝生物科技有限公司提供)。

三、统计学分析

以Epidata建立数据库，采用SPSS 17.0统计软件，以单因素Logistic回归模型对基因以及基因间的交互作用进行分析。各种基因型与胃癌风险的相关性以OR值和95% CI表示，采用多因素条件Logistic回归模型矫正年龄、性别因子，多基因危险度分析参照DEMCHUK模型[3]。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

一、胃癌易感基因的单因素分析结果

单因素Logistic回归模型分析结果显示，胃癌的易感基因包括CYP2E1、NAT2M1、NAT2M2、NAT2、XRCC1194、MTHFRA1298C、VDR TaqⅠ(表1)。

二、多因素分析

对筛选出的易感基因行多因素条件Logistic回归分析，胃癌的易感基因型包括CYP2E1(C1/C1)、NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)、XRCC1194(T/T)和MTHFRA1298C(A/C)(表2)。

表1　胃癌易感基因的单因素回归分析结果

表2　多因素Logistic回归分析

三、多基因交互作用分析

除MTHFRA1298C(A/C)与NAT2M1(T/T)和NAT2M2 (A/A) 无交互作用外， 其他基因之间均存

表3　胃癌易感基因交互作用的OR值

*P<0.05

A：CYP2E1(C1/C1)、NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)、XRCC1194(T/T)、MTHFRA1298C(A/C)5种基因组合后的OR值；B：基因组合累积频率与OR值的关系

图1易感基因频率与OR值的回归曲线

在明显协同作用，说明胃癌的患病风险明显增加(P<0.05)(表3)。

四、多基因危险度分析

DEMCHUK模型分析结果显示，筛选出的7种易感基因的分布频率和OR值见表4。

多基因联合的OR值与基因频率高度相关，随着易感基因数目增加，OR值的危险度增加，胃癌的患病风险增加(图1、图2)。

表4　易感基因在人群中的分布频率和OR值

讨论

目前研究普遍认为绝大多数肿瘤的发生为环境因素与易感基因共同作用的结果，易感性遗传方式是肿瘤重要的研究方法之一，对早期预防和诊断肿瘤有重要意义。

一般认为致癌基因的突变和激活与肿瘤形成等与胃癌发病风险存在明显相关性[4]。以往研究发现胃癌的易感基因型主要为CYP2E1(C1/C1)、NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)、MTHFRA1298C(A/C)等。本研究发现，与对照组患者相比，单因素分析筛查的易感基因包括CYP2E1、NAT2M1、NAT2M2、NAT2、XRCC1194、MTHFRA1198C、VDR TaqⅠ，进一步多因素分析显示易感基因型主要为CYP2E1(C1/C1)、NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)、XRCC1194(T/T)和MTHFRA1298C(A/C)，与以往研究[5-8]结果相一致。

CYP2E1为二甲基亚硝胺D-脱甲基酶，分布于人体肝脏，在胃肠道、肺部等亦有表达，是人体代谢亚硝胺的主要同工酶，CYP2E1基因会影响酶的表达和活性。本研究证实，CYP2E1与胃癌遗传易感性有关。

NAT2基因位于人第8号染色体，目前已发现26种等位基因，其中多数等位基因频率较低或缺失，癌变的可能性增加。研究发现NAT2基因多态性为胃癌易感基因[4]。本研究发现，NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)为胃癌易感基因，推测可能是由编码区突变导致，突变基因可能影响NAT2表达，增加N-乙酰氧基类产物。

XRCC1是目前研究较多的DNA修复基因，其位于19号染色体上，有研究发现XRCC1Arg194Trp基因突变可增加胃癌的患病风险[9]，本研究亦发现XRCC1194(T/T)为胃癌易感基因型。

MTHFR基因存在多种突变类型，不同突变类型的稳定性和活性存在明显差异，其基因多态性与胃癌发病有关。MTHFR基因主要分为三种突变类型，A→C突变位于第7外显子，编码中的谷氨酸由丙氨酸代替，减弱MTHFR活性，导致DNA合成和甲基化异常。本研究结果显示，MTHFRA1298C(A/C)为胃癌的易感基因型。

目前肿瘤与易感基因关系的研究较为多见，但对多种基因联合危险度的评估还存在一定难度。DEMCHUK模型是常采用的多基因联合分析模型，其将每一遗传因素分为有和没有两种情况，OR值为单个基因型OR值的乘积。本研究发现，多基因联合OR值与基因频率高度相关，随着易感基因数目增加，胃癌患病风险明显增加。

综上所述，胃癌易感基因型包括CYP2E1(C1/C1)、NAT2M1(T/T)、NAT2M2(A/A)、XRCC1194(T/T)和MTHFRA1298C(A/C)，携带多种易感基因可明显增加胃癌的患病风险。

参考文献

1 Chen B, Cao L, Zhou Y, et al. Glutathione S-transferase T1 (GSTT1) gene polymorphism and gastric cancer susceptibility: a meta-analysis of epidemiologic studies[J]. Dig Dis Sci, 2010, 55 (7): 1831-1838.

2 Suzuki G, Cullings H, Fujiwara S, et al. LTA 252GG and GA genotypes are associated with diffuse-type noncardia gastric cancer risk in the Japanese population[J]. Helicobacter, 2009, 14 (6): 571-579

3 Demchuk E, Yucesoy B, Johnson VJ, et al. A statistical model for assessing genetic susceptibility as a risk factor in multifactorial diseases: lessons from occupational asthma[J]. Environ Health Perspect, 2007, 115 (2): 231-234.

4 冯靖宇, 沈孝兵, 严滢滢. 原发性胃癌易感基因病例对照研究[J]. 中国公共卫生, 2010, 26 (6): 688-689.

5 Colombo J, Rossit AR, Caetano A, et al. GSTT1, GSTM1 and CYP2E1 genetic polymorphisms in gastric cancer and chronic gastritis in a Brazilian population[J]. World J Gastroenterol, 2004, 10 (9): 1240-1245.

6 De Re V, Cannizzaro R, Canzonieri V, et al. MTHFR polymorphisms in gastric cancer and in first-degree relatives of patients with gastric cancer[J]. Tumour Biol, 2010, 31 (1): 23-32.

7 Shen XB, Wang J, Li PF, et al. Screening of susceptibility genes and multi-gene risk analysis in gastric cancer[J]. Med Oncol, 2014, 31 (10): 196.

8 Elingarami S, Liu H, Kalinjuma AV, et al. Polymorphisms in NEIL-2, APE-1, CYP2E1 and MDM2 genes are independent predictors of gastric cancer risk in a Northern Jiangsu population (China)[J]. J Nanosci Nanotechnol, 2015, 15 (7): 4815-4828.

9 闫斌, 韩丽红, 秦艳晶, 等. XRCC1基因Arg194 Trp多态性与内蒙地区胃癌风险的关系[J]. 中华高血压杂志, 2015, 23 (3): 4-5.

(2015-10-20收稿；2015-11-13修回)

Study on Gastric Cancer Susceptibility Gene Profiling and Risk Assessment in An Area in ShanghaiWUShengtian1,LIYuqin1,JINNuyun1,WUMeihua2,WANGKai1,GUXinqi1,SHIJianping1.1DepartmentofGastroenterology,ShanghaiPudongHospital,Shanghai(201399);2LaogangCommunityHealthServiceCenterofPudongNewAreaDistrict,Shanghai

Correspondence to: SHI Jianping, Email: jianping_s@hotmail.com

Background: The pathogenesis of gastric cancer is the result of interaction of multiple genes, screening of susceptibility genes is significant for the precaution of gastric cancer risk population. Aims: To explore gastric cancer susceptibility gene profiling in an area in Shanghai, and to assess the risk of gastric cancer susceptibility. Methods: A total of 152 patients with primary gastric cancer at Shanghai Pudong Hospital were enrolled, and 152 demographic characteristics matched patients with non-gastrointestinal diseases, non-tumor were served as controls. Gene polymorphism was determined by allele specific polymerase chain reaction. Susceptibility gene of gastric cancer was screened. Multiple genes interactions were analyzed and multiple genes risk was evaluated by DEMCHUK model. Results: Univariate analysis showed that CYP2E1, NAT2M1, NAT2M2, NAT2, XRCC1194, MTHFRA1298C, VDR TaqⅠ were susceptibility genes of gastric cancer. Multivariate analysis showed that CYP2E1(C1/C1), NAT2M1(T/T), NAT2M2(A/A), XRCC1194(T/T) and MTHFRA1298C(A/C) were susceptibility genotypes. Synergistic effect was found between genes except MTHFRA1298C(A/C) with NAT2M1(T/T) and NAT2M2(A/A) (P<0.05). Multiple genes risk analysis showed that combination OR of multiple genes was highly correlated with gene frequency, and the risk of gastric cancer was increased with the increasing number of susceptibility genes. Conclusions: CYP2E1(C1/C1), NAT2M1(T/T), NAT2M2(A/A), XRCC1194(T/T) and MTHFRA1298C(A/C) are susceptibility genotypes of gastric cancer. Carrying multiple susceptibility genes can significantly increase the risk of gastric cancer.

Key wordsStomach Neoplasms;Gene Testing;Risk Assessment

DOI:10.3969/j.issn.1008-7125.2016.05.008

*本课题由上海市科学技术委员会(编号13ZR1427200)和上海市浦东新区卫生系统重点学科建设(PWZx2014-07)资助

#本文通信作者，Email: jianping_s@hotmail.com