SLC2A1基因多态性与河南汉族人群非小细胞肺癌的关系

刘梦华，李彦鹏，韩星敏

（郑州大学第一附属医院 核医学科，河南 郑州 450052）

葡萄糖转运蛋白1（glucose transporter 1, GLUT1）是人类最早发现的GLUT，广泛存在于人体的各种细胞的表面，是葡萄糖转运进入细胞进行能量代谢的主要转运体。肿瘤细胞能量代谢活跃，细胞表面GLUT1存在异常高表达现象[1-3]。JIANG 等[4]研究证实非小细胞肺癌患者GLUT1 蛋白表达异常升高，并且DO 等[5]研究提示GLUT1SLC2A1基因多态性与肺癌患者预后相关，表明SLC2A1基因多态性可能与非小细胞肺癌存在一定相关性。XbaI G＞T（rs841853）和-2841 A＞T（rs710218）位点在亚洲人群中存在较高的突变频率。因此，本研究考察XbaI G＞T 和-2841 A＞T 基因多态性与河南汉族人群非小细胞肺癌的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年10月—2019年3月郑州大学第一附属医院河南汉族人群非小细胞肺癌患者112 例。其中，男性67 例，年龄43 ～84 岁，平均（61.6±10.0）岁；女性45 例，年龄41 ～79 岁，平均（64.8±8.4）岁。

采用世界卫生组织肺癌组织类型划分标准进行病理分型（病理类型划分为鳞癌、腺癌、鳞腺癌），采用国际肺癌临床分期系统进行临床分期（临床分期为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期）。

1.2 试剂与方法

1.2.1 DNA 提取抽取受试者周围静脉血2 ml，2%乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝，严格参照试剂盒说明书提取基因组DNA。试剂盒购自北京康为世纪生物科技有限公司。

1.2.2 PCR引物由郑州博兴生物科技有限公司提供。GLUT1 XbaI G＞T 基因片段扩增：正向引物为5'-GTGCAACCCATGAGCTAACAA-3'，反向引物为5'-AACCCAGCACTCTGTAGCC-3'；-2841 A＞T 基因片段扩增：正向引物为 5'-TGAGAATGGCCTTCCCTCAAT-3'，反向引物为5'-TCTGCCTTACTCAGCCCATG-3'。PCR 反应体系总体积50 μl：2×Es Taq Master Mix（Dye）25 μl，Template DNA ＜0.5 μg（＜0.5 μg/50 μl），Forward Primer 0.4 μmol/L，Reverse Primer 0.4 μmol/L，ddH2O 加 至50 μl。PCR反应条件：94 ℃预变性2 min，94℃变性30 s，60℃退火30 s，72℃延伸30 s，共31 个循环，72℃再延伸2 min。1.5%～2.0%琼脂糖凝胶电泳法检测扩增结果。由北京三博远志生物技术有限公司进行最终测序工作。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS 21.0 统计软件。拟合优度、基因型构成比及等位基因频率的比较采用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 非小细胞肺癌患者SLC2A1 基因多态性分布

SLC2A1基因多态性位点XbaI G＞T 和-2841 A＞T的基因频率均符合Hardy-Weinberg 平衡法则（P＞0.05），说明群体基因遗传平衡，样本抽样无明显偏差（见表1）。XbaI G＞T 多态性位点GG、GT、AA 基因型频率分别为53.6%、43.8%和2.6%，G、T 等位基因频率分别为75.4%和24.6%。这与千人基因组计划[6]在亚洲人群（样本量1008 例）中G、T 等位基因的频率（G=78.1%，T=21.9%）比较，差异无统计学意义（χ2=0.807，P=0.397）。-2841 A＞T 多态性位点AA、AT、TT 基因型频率分别为50.0%、41.0%和9.0%，A、T 等位基因频率分别为71.0%和29.0%，与千人基因组计划在亚洲人群中A、T 等位基因的频率（G=63.8%，T=36.2%）比较，差异无统计学意义（χ2=4.000，P=0.05）。

2.2 SLC2A1 基因多态性与非小细胞肺癌病理类型的关系

112 例非小细胞肺癌患者中腺癌86 例，鳞癌24例，鳞腺癌2 例。腺癌XbaI G＞T 位点GG、GT、TT基因型频率分别为52.3%、44.2%和3.5%；鳞癌XbaI G＞T 位点GG、GT、TT 基因型频率分别为58.3%、41.7%和0.0%，两组构成比比较，差异无统计学意义（χ2=0.991，P=0.609）；腺癌G、T 等位基因频率分别为74.4%和25.6%；鳞癌G、T 等位基因频率分别为79.2%和20.8%，两组构成比比较，差异无统计学意义（χ2=0.457，P=0.499）。见表2。

表1 两组XbaI G＞T 和-2841 A＞T 基因型分布比较

腺癌-2841 A＞T 位点AA、AT、TT 基因型频率分别为48.8%、40.7%和10.5%；鳞癌-2841 A＞T 位点AA、AT、TT 基因型频率分别为50.0%、45.8%和4.2%，两组构成比比较，差异无统计学意义（χ2=1.885，P=0.390）；腺癌A、T 等位基因频率分别为69.2%和30.8%；鳞癌A、T 等位基因频率分别为72.9%和27.1%，两组构成比比较，差异无统计学意义（χ2=0.249，P=0.681）。见表3。

2.3 SLC2A1 基因多态性与非小细胞肺癌分期的关系

Ⅰ～Ⅳ期非小细胞肺癌的XbaI G＞T 位点GG 基因型频率分别为58.1%、27.3%、48.0%和60.6%；GT 基因型频率分别为41.9%、63.6%、44.0%和39.4%；TT基因型频率分别为0.0%、9.1%、8.0%和0.0%，不同分期构成比比较，差异无统计学意义（χ2=5.494，P=0.139）；G 等位基因频率分别为91.1%、59.1%、70.0%和80.3%，T 等位基因频率分别为8.9%、40.9%、30.0%和19.7%，不同分期构成比比较，差异无统计学意义（χ2=5.403，P=0.145）。见表4。

表2 不同病理类型非小细胞肺癌XbaI G＞T基因多态性的比较

表3 不同病理类型非小细胞肺癌-2841 A＞T基因多态性的比较

-2841 A＞T 位点AA 基因型频率分别为46.5%、54.5%、32.0%和66.7%；AT 基因型频率分别为39.5%、27.3%、68%和27.3%；TT 基因型频率分别为14.0%、18.2%、0.0%和6.0%；A 等位基因频率分别为68.7%、68.2%、66.0%和80.3%，各组构成比比较，差异无统计学意义（χ2=5.193，P=0.158）；T 等位基因频率分别为21.3%、21.8%、34.0%和19.7%，各组构成比比较，差异无统计学意义（χ2=4.095，P=0.251）。见表5。

表4 各期非小细胞肺癌XbaI G＞T 基因多态性的比较

表5 各期非小细胞肺癌-2841 A＞T 基因多态性的比较

图1 SLC2A1 基因rs841853 和rs710218 多态位点的正向测序图

3 讨论

葡萄糖代谢的第一个限速步骤是葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白由胞外向胞内转运。GLUT1 广泛分布于人体各种组织细胞，维持基础状态下组织细胞的摄入。ZHANG 等[7]通过Meta 分析表明GLUT1 高表达预示肺癌患者预后较差，相对于肺鳞癌，肺腺癌SLC1A1基因的表达降低。SLC2A1基因多态性与非小细胞肺癌的发生、发展是否存在相关性一直存在争议。本研究显示，XbaI G＞T 和-2841 A＞T 在非小细胞肺癌患者的突变频率分别是0.246 和0.290，与Pubmed SNP 数据库中收录的千人基因组计划亚洲正常人群的突变频率一致。

多个研究表明该XbaI G＞T 位点多态性与2 型糖尿病及糖尿病肾病的发生、发展相关。DU 等[8]的Meta 分析显示GLUT1 XbaI G＞T 多态性可能会增加亚洲人对T2DM 的易感性。尽管XbaI G＞T SNP 位于SLC2A1基因的第2 个内含子中，并不在蛋白质编码区。传统认为内含子多态性不会引起蛋白序列的变化，并且与基因的表达无关。但内含子是阻断基因线性表达的序列，可能参与基因调控及选择性剪切调控。多个研究表明[9-10]内含子突变可引起转录调节程序的紊乱，从而引起多种遗传性疾病的发生。SZAFRANSKI 等[11]研究表明，FOXF1基因的第1 个内含子中含有结合转录调节因子CTCF 和CEBPB 的转录增强子元件。内含子突变可引起该区域800 bp 缺失从而导致CTCF 和CEBPB 无法结合，并抑制FOXF1 表达。本研究显示XbaI G＞T 位点多态性与非小细胞肺癌的发生、发展无相关性。目前也尚无强有力的证据支持高加索人、黑人或整体人群该遗传变异与2 型糖尿病之间的关联[8]。

目前关于GULT1-2841 A＞T SNP 功能特性的研究尚不明确。-2841 A＞TSNP 位于SLC2A1基因启动子序列，与缺氧反应元件（HRE）紧密相连。这可能会改变低氧诱导因子的亲和力，从而改变启动子的效率和GLUT1 的表达[12]。本研究中，-2841 A＞T 的突变频率与正常人群的突变频率差异无统计学意义，并且与非小细胞肺癌的病理类型及分期无关，之前也有研究证明-2841 A＞T 基因多态性与乳腺癌[13]和非小细胞肺癌[14]摄取18F-FDG 无关。但FENG 等[15]研究表明-2841 A＞T 基因多态性与高风险的结肠癌显著相关。AMANN 等[16]研究也表明-2841 A＞T 基因型AA在分期较高的肝癌患者中更为常见，但未达到统计学差异。-2841 A＞T 突变型可能成为更具有侵袭性肝癌的遗传学标记分子。关于该位点是否与恶性肿瘤的发生、发展相关还需要大量的证据来证实。

综上所述，本研究表明河南汉族非小细胞肺癌的发生、发展与XbaI G＞T 及-2841 A＞T 多态性无关。该研究只是从统计学角度出发，并没有结合功能型研究。该结果的出现也不排除样本量小的原因，需增加样本量并结合功能性研究来进一步说明。