金艷坤 井曉婷 羅 靖 余 紅 張 雯 張湘燕 葉賢偉
支氣管肺癌是嚴(yán)重危害人類健康的疾病,有資料顯示,肺癌無論是年發(fā)病人數(shù)還是年死亡人數(shù),均位居全球癌癥首位[1]。肺癌是一種與環(huán)境因素、生活方式及遺傳因素有關(guān)的惡性疾病,其發(fā)生、發(fā)展與炎性介質(zhì)和某些與癌發(fā)病相關(guān)的基因多態(tài)性有關(guān),并存在一定的遺傳易感性差異和家族聚集性[2,3]。單核細(xì)胞趨化蛋白-1( monocyte chemoattractant protein -1,MCP-1) 是CC 類趨化因子,是一種重要的炎性細(xì)胞因子,參與機體多種炎性反應(yīng)過程,研究表明MCP-1 -2518 基因多態(tài)性可能與惡性腫瘤的易感性相關(guān)[4,5]。目前MCP-1 基因多態(tài)性與肺癌關(guān)系的相關(guān)研究少見。筆者采用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長度多態(tài)( PCR-RFLP) 技術(shù)進行基因多態(tài)性的檢測,以期發(fā)現(xiàn)MCP-1 -2518 基因多態(tài)性與肺癌遺傳易感性的相關(guān)性。
1.研究對象:選取2013 年3 ~12 月在貴州省人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科住院治療的肺癌患者90 例作為實驗組,其中男性58 例,女性32 例,患者年齡40 ~79 歲,平均年齡57.5±11.3 歲。32 例同期健康體檢者作為對照組,其中男性19例,女性13 例,年齡42 ~76 歲,平均年齡55.7 ±13.1 歲。實驗前所有受試者均簽署知情同意書。兩組受試者均排除嚴(yán)重心血管疾病、肝腎功能不全、自身免疫性疾病、急性或嚴(yán)重慢性感染性疾病等,且相互間無血緣關(guān)系。經(jīng)檢驗,兩組間年齡、性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義,具有可比性。
2.實驗方法:(1) 實驗標(biāo)本收集 所有研究對象均于清晨空腹抽取外周靜脈血2ml( EDTA 抗凝) ,搖勻后置于-80℃冰箱保存,用于基因組DNA 的提取。( 2) MCP -1 基因多態(tài)性檢測:1) 全血基因組DNA 的提取: 使用TIANamp Genomic DNA Kit 血液/細(xì)胞/組織基因組DNA 提取試劑盒提取DNA,提取的DNA 進行紫外分光光度檢測。2) 引物合成及PCR 擴增:根據(jù)參考文獻[6],合成引物。上游引物:5' -TTCTCTTCTACGGGATCTGGG -3',下游引物: 5' - GTCTCTCCTGGCTTTAGTCAT-3'。進行PCR 擴增: 第1 階段94℃3min; 第2 階段:94℃30s,55℃30s,72℃1min,循環(huán)30 次;第3 階段:72℃5min。3) PCR 產(chǎn)物的檢測、限制性酶切:PCR 產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳,使用紫外線凝膠成像系統(tǒng)判定目的條帶。擴增產(chǎn)物用PvuⅡ限制性內(nèi)切酶進行酶切。酶切產(chǎn)物在2%瓊脂糖凝膠上進行電泳,使用紫外線凝膠成像系統(tǒng)觀察酶切結(jié)果并成像。
3.統(tǒng)計學(xué)方法:對實驗對象進行Hardy -Weinberg 遺傳平衡檢驗,以了解所收集的標(biāo)本是否具有良好的群體代表性( P>0.05) 。使用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理。采用χ2檢驗對不同兩組間基因型或等位基因分布頻率的差異進行比較,P <0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。對頻率差異有統(tǒng)計學(xué)意義的基因型或等位基因進行比值比( odds ratio,OR) 及其95%可信區(qū)間( confidence interval,CI) 的計算,OR 表示相對風(fēng)險度。
1. MCP -1 -2518A/G 基因多態(tài)性結(jié)果分析:(1) MCP-1 -2518A/G 位點PCR 擴增后瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果: 擴增目的DNA 片段為466bp。PCR 產(chǎn)物在2%瓊脂糖凝膠電泳證實,在400 ~500bp 之間有一條清晰的電泳帶,說明目的DNA 的PCR 擴增成功( 圖1) 。(2) MCP-1 -2518A/G 位點PCR 產(chǎn)物PvuⅡ酶切后瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果: DNA 片段經(jīng)限制性內(nèi)切酶PvuⅡ酶切后,在2%瓊脂糖凝膠上電泳觀察3 種基因型:AA 基因型僅見1 條466bp 的電泳帶,GG基因型有327bp 和139bp 兩條電泳帶,AG 基因型有466bp、327bp 和139bp 3 條電泳帶( 圖2) 。
圖1 MCP-1 -2518G/A PCR 擴增產(chǎn)物電泳圖
圖2 MCP-1 -2518G/A PCR 產(chǎn)物PvuⅡ酶切后電泳圖
2.MCP-1 -2518A/G 多態(tài)性基因型分布在實驗組與對照組的比較: 經(jīng)驗證,基因型在實驗組和對照組的分布頻率符合Hardy -Weinberg 遺傳平衡,具有群體代表性。對照組中AA、AG、GG 基因型的分布頻率分別為:6.2%、46.9%、46.9%; 實驗組中分別為:26.7%、46.6%、26.7%;3 種基因型在兩組間分布頻率差異具有統(tǒng)計學(xué)意義( P =0.022,表1) 。經(jīng)χ2檢驗及風(fēng)險性分析得出,AA 基因型個體患肺癌的相對風(fēng)險度高,GG 基因型個體患肺癌的相對風(fēng)險度較低,攜帶A 等位基因的個體患肺癌的相對風(fēng)險是攜帶G 等位基因個體的2.368 倍,A 等位基因在病例組和對照組的分布頻率差異具有統(tǒng)計學(xué)意義( 表2) 。
表1 實驗組和對照組MCP-1 -2518A/G 基因型頻率Hardy-Weinberg 平衡及組間比較[n( %) ]
表2 基因型和等位基因分布頻率在兩組中的比較[n( %) ]
單核細(xì)胞趨化蛋白-1( monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1) 是CC 類趨化因子,位于17 號染色體上,包含3 個外顯子和兩個內(nèi)含子,是一種重要的炎性細(xì)胞因子,參與機體多種炎性反應(yīng)過程。目前研究顯示MCP-1 可通過向肺癌組織內(nèi)趨化單核-吞噬細(xì)胞、促進腫瘤血管生成、腫瘤免疫逃逸等途徑影響肺癌的發(fā)生、發(fā)展[7]。Rovin 等[8]研究發(fā)現(xiàn)在MCP-1 元的調(diào)控區(qū)-2518A/G 位點,存在A -G 堿基突變,即AA、AG、GG 3 種基因型。MCP - 1 -2518A/G 位點突變可能影響MCP -1 的表達而影響腫瘤免疫效應(yīng),最終影響腫瘤的發(fā)病。多個研究表明MCP-1 基因-2518 位點A/G 多態(tài)性在一定程度上可以影響到腫瘤的遺傳易感性,并在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要的作用[4,5]。盡管MCP-1 及其多態(tài)性與腫瘤關(guān)系密切,但由于腫瘤的類型及地域、種族、環(huán)境及飲食等方面的差異均可能導(dǎo)致研究結(jié)果的不同,且目前MCP-1 基因多態(tài)性與肺癌關(guān)系的相關(guān)研究少見。
目前認(rèn)為肺癌的發(fā)生與炎性反應(yīng)關(guān)系密切。炎癥部位的細(xì)胞、分子或基因的改變對肺癌的發(fā)生、進展起著重要作用。慢性或持續(xù)性炎癥可誘導(dǎo)炎性細(xì)胞大量聚集,產(chǎn)生多種炎性細(xì)胞和趨化因子并引起級聯(lián)反應(yīng),誘導(dǎo)正常細(xì)胞DNA 氧化損害,激活癌基因,導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。近年來研究證實腫瘤微環(huán)境的產(chǎn)生對腫瘤發(fā)生有關(guān)鍵作用。炎性反應(yīng)引起腫瘤微環(huán)境募集大量巨噬細(xì)胞,中性粒細(xì)胞清除延遲、活性氧物質(zhì)增加,引起腫瘤發(fā)生,微環(huán)境中的生長因子和血管生成因子使腫瘤部位的血管生成,促進腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。肺內(nèi)微環(huán)境改變可激活肺癌發(fā)生的相關(guān)信號通路、導(dǎo)致慢性炎癥發(fā)生。慢性持續(xù)性感染可以引起支氣管-肺泡干細(xì)胞增殖,致肺上皮細(xì)胞癌變,還能使基因組不穩(wěn)定,引起DNA 損傷、癌基因激活或抑癌基因失活[9,10]。
基因多態(tài)性可導(dǎo)致人類患各種疾病的易感性不同,人類MCP-1 -2518A/G 基因多態(tài)性存在種族差異性。曾有報道,墨西哥人和亞洲人群攜帶G 等位基因者較高加索人和非洲人群多[11]。中國臺灣地區(qū)人群MCP-1 -2518 的G 等位基因頻率為52.4%,與已證實的亞洲人群(47%) 和墨西哥人群(47%) 相似,而高加索人群的G 等位基因頻率為29%,而非裔美國人的G 等位基因更低,只有22%[12]。土耳其人A 和G 等位基因的頻率分別為71%和29%、高加索人 為 73% 和 27%、韓 國 人 分 別 為 39.8% 和60.2%[13~15]。
本研究將90 例肺癌患者和32 例健康對照的MCP-1 -2518A/G 基因位點基因型進行檢測,結(jié)果顯示在貴州地區(qū)漢族人群中存在MCP-1 -2518A/G基因多態(tài)性,健康人群的AA、GG、AG 基因型的分布頻率與上述亞洲人群基因分布頻率相似[10,12];MCP-1 -2518A/G 3 種基因型在實驗組和對照組中頻率分布差異具有統(tǒng)計學(xué)意義:在實驗組中AA 基因型的頻率明顯較對照組高,GG 基因型頻率明顯較低,AA 基因型個體患肺癌的相對風(fēng)險度高,GG 基因型個體患肺癌的相對風(fēng)險度較低;A 等位基因在實驗組和對照組的分布頻率差異有統(tǒng)計學(xué)意義( P <0.05) ,即攜帶A 等位基因的個體患肺癌的相對風(fēng)險是攜帶G 等位基因個體的2.368 倍,提示MCP -1 -2518A/G 中A 等位基因可能是貴州地區(qū)漢族人群患肺癌的遺傳易感基因。
1 葛均波,徐永健,等. 內(nèi)科學(xué)[M].8 版. 北京: 人民衛(wèi)生出版社,2013:75
2 郝罡,王文靜,陸曄,等.TNF-α、IL-1β 和IL-10 啟動子區(qū)基因多態(tài)性與肺發(fā)病易感性的關(guān)系研究[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2009,1(26) :24 -27
3 周舫,李偉輝,任文杰,等.腫瘤壞死因子TNF-β +252 基因多態(tài)性與肺癌遺傳易感性[J]. 現(xiàn)在預(yù)防醫(yī)學(xué),2011,38( 7) : 1328 -1335
4 Vázquez-Lavista LG,Lima G,Gabilondo F,et al.Genetic association of monocyte chemoattractant protein 1 ( MCP -1) -2518 polymorphism in Mexican patients with transitional cell carcinoma of the bladder[J].Urology,2009,74(2) :414 -418
5 Ghilardi G,Biondi ML,La TA,et al. Breast cancer progression and hostpolymorph-isms in the chemokine system:role of the macrophage chemoattractant protein - 1( MCP - 1) - 2518 G allele[J]. Clin Chem,2005,51:452
6 楊磊,時廣利,宋長興,等. 中國北方地區(qū)漢族人群MCP -1 基因多態(tài)性與肺癌相關(guān)性研究[J]. 中華微生物學(xué)和免疫學(xué)雜志,2010,30(4) :336 -339
7 王威,周未花,葉軍輝,等.肺癌和結(jié)核性胸腔積液/血清MCP -1及其受體CCR2 的測定及臨床意義[J]. 中國高等醫(yī)學(xué)教育,2012,2:142 -143
8 Rovin BH,Saxena R,Lu L,et al. A novel polymorphism in the MCP-1 gene regulatory region that influences MCP - 1 expression[J]. Biochemical And Biophysical Research Communications,1999,259(2) :344 -348
9 Houghton AM,Mouded M,Shapiro SD.Common origins of lung cancer and COPD[J].Nat Med,2008,14(10) :1023 -1024
10 劉晶,王朝霞.慢性炎癥與肺癌發(fā)病關(guān)系的研究進展[J]. 中華結(jié)核和呼吸雜志,2013,36(8) :603 -605
11 馬芙蓉,倪安民,任建功,等.單核細(xì)胞趨化蛋白1 基因多態(tài)性與2型糖尿病的相關(guān)性研究[J].臨床薈萃,2007,22(6) :396 -399
12 Liu SF,Wang CC,F(xiàn)ang WF,et al. MCP1 -2518 Polymorphism and chronic obstructive pulmonary disease in Taiwanese men[J]. Experimental Lung Research,2010,36(5) :277 -283
13 Ozyurek AR,Gurses D,Ulger Z,et al.Allelic frequency of the MCP-1 promoter - 2518 polymorphism in the Turkish population and in Turkish patients with juvenile rheumatoid arthritis[J]. Clin Rhewmatol,2007,26(4) :546 -550
14 Zietz B,Buchler C,Herfarth H,et al. Caucasian patients with type 2 diabetes mellitus have elevated levels of monocyte chemoattractant protein-1 that are influenced by the-2518A/G promoter polymorphism[J].Diabetes Obes Metab,2005,7(5) :570 -578
15 Hong SB,Jin SY,Park HJ,et al. Analysis of the monocyte chemoattractant protein 1 -2518 promoter polymorphism in Korean patients with alopecia areata[J].J Korean Med Sci,2006,21(1) :90 -94