肺癌是人类最常见的恶性肿瘤之一。近二十年来，由于持续增长的烟草消费和环境污染，我国肺癌发病和死亡一直呈上升趋势，是目前威胁我国居民生命和健康的重要疾病之一，亦是亟待解决的重大公共卫生问题。在肺癌患者中，约80%的病例是非小细胞肺癌患者(Non-small Cell Lung Cancer, NSCLC)，对其进行研究具有重要的临床价值。手术治疗是早期非小细胞肺癌治疗的主要手段，但术后复发率较高；且大部分患者就诊时已是中晚期，只能接受化疗为主的治疗方案。临床分期和病理组织学类型是目前NSCLC预后判断和划分的主要依据，然而，具有同样临床特征的NSCLC患者，即便采用同样的治疗手段，其病情进展速度和生存时间却可能有很大的差异。越来越多的研究表明，个体遗传因素在这种预后差异中扮演了重要的角色。因此，寻找包括单核苷酸多态性（SingleNucleotide Polymorphism，SNP）在内的一些遗传分子标志物用于提高临床预测价值，是目前国内外肿瘤学研究领域的热点。单核苷酸多态性（SNP）是最常见的遗传学改变。大量研究表明，多个生物学通路上基因的SNP可以通过影响基因的表达、结构/功能，进而影响肿瘤的发生发展。因此，本研究选择与肿瘤发生发展关系密切的细胞周期调控及趋化因子家族作为研究通路，探讨相关基因的多态性与非小细胞肺癌预后的关联。细胞周期调控与细胞的分化、生长和死亡有着紧密的关系，是一个非常复杂和精细的调节过程。研究表明，细胞恶性化的核心事件是正常的细胞周期进程被破坏，相关调控蛋白和信号转导通路发生改变，使肿瘤细胞顺利进入细胞周期进程，失去分化能力，进而发生恶性增殖。已有多个研究发现，细胞周期调控蛋白如p16, p21及p27等的表达失调，可影响包括非小细胞肺癌在内的多种恶性肿瘤的预后。除细胞周期调控通路外，趋化因子是另一类与肿瘤发生发展密切相关的通路。趋化因子是一组具有趋化作用的细胞因子，能吸引免疫细胞到免疫应答局部，参与免疫调节和免疫病理反应。研究还发现，趋化因子在肿瘤生长及转移中发挥重要作用。在恶性肿瘤组织中，趋化因子及其受体的主要功能是促进肿瘤细胞的生长和扩散，继而影响恶性肿瘤的进展和预后。研究已表明，该通路多个基因的表达失调，如cyclin A，CDK2，cyclin E，p21（Waf1,Cip1），p27（Cip2）和p16（INK4a）等与非小细胞肺癌的预后密切相关。因此，本研究的科研假设是：细胞周期调控通路及趋化因子家族的基因SNPs可通过影响相关基因的表达和/或功能，进而与中国人群非小细胞肺癌的预后存在关联。为了验证上述假设，本研究采用前瞻性临床随访研究设计，探讨了上述通路中多个基因的潜在功能性多态位点与中国人群非小细胞肺癌预后的关联，以期为非小细胞肺癌的合理临床决策和个体化治疗提供线索。第一部分细胞周期调控通路基因多态性与非小细胞肺癌预后的关联研究细胞周期调控通路与肺上皮细胞的分化密切相关，多种调控蛋白的异常表达、调控抑制蛋白的缺失,以及检测点的异常等都将使细胞周期紊乱、细胞增殖失控，进而与包括非小细胞肺癌在内的恶性肿瘤的发生发展密切相关。【目的】探讨细胞周期调控通路的遗传变异与非小细胞肺癌死亡风险之间的关联。【方法】为验证上述研究假设，我们在江苏汉族人群中选择了经组织病理学确诊的828例新发肺癌病例，进行前瞻性的临床随访研究。所有病例为2002年6月起在江苏省人民医院和江苏省肿瘤医院连续收集NSCLC新发病例，均经病理组织学明确诊断。患者无其他肿瘤病史，入院前未接受过化疗或放疗。所有病例自收集之日起，使用统一设计的健康状况调查表，以面对面现场调查的方式，进行流行病学调查。调查内容包括一般人口学资料、吸烟史、饮酒史、饮茶史、饮食等生活习惯以及个人史、家族史和有关环境暴露等。随后，按预先设计好的随访周期（确诊后第一年每三个月随访一次，以后每半年随访一次）和方式（电话随访患者本人或其家属）进行定期随访，随访内容主要包括患者后续治疗情况、转移及复发情况及死亡信息等。截至2009年7月1日，共有568例患者成功完成随访。采用BeadLab Illumina SNP基因分型平台进行基因型检测。使用NCBIdbSNPs数据库（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp，build127）进行多态性位点的筛选，选点原则包括：（1）位于5’侧翼即5’非翻译区（Untranslated Regions,UTRs），外显子区，3’非翻译区等潜在功能性区域；（2）在中国人群中的最小等位基因频率（MinorAllele Frequency, MAF）≥0.05；（3）如果多个位点间存在高连锁不平衡（Linkage disequilibrium，LD）（r2≥0.80）。最终，我们分析了细胞周期调控通路中21个基因（CDK1, CDK2, CDK4, CDK6, CDK7, CCND1, CCND2,CCND3, CCNE1, CCNA1, CCNA2, CCNB1, CCNH, p15, p16, p18, p19, p21, p27,Cdc25A和Cdc25B）的50个潜在功能性SNPs与非小细胞肺癌预后的关联。统计分析方法包括Kaplan-Meier方法、Log-rank检验、单因素和多因素Cox回归分析等。所有统计分析均采用SAS软件包(version9.1.3; SAS Institute, Cary, NC)。【结果】研究结果显示，仅2个SNPs位点（p21rs3176447和p18rs2395655）的三种基因型携带者的生存时间显著不同（log-rank P <0.05)，且变异基因型显著影响患者的死亡风险。多因素Cox回归分析结果显示，与p21rs3176447AA基因型携带者相比，rs3176447变异基因型携带者死亡风险显著降低（相加模型：校正HR=0.74，95%CI=0.57-0.97；显性模型：校正HR=0.76，95%CI=0.55-0.97）；而与p18rs2395655GG基因型携带者相比，rs2395655变异基因型AA携带者死亡风险则显著升高（相加模型：校正HR=1.21，95%CI=1.02-1.42；隐性模型：校正HR=1.38，95%CI=1.07-1.78）。联合分析表明，随着携带预后危险基因型（p21rs3176447AA和p18rs2395655AA）个数的增加，个体死亡风险也在逐步增加，呈现剂量-反应关系（Ptrend=0.04）。进一步的分层分析表明，两个位点的联合效应在鳞癌患者、晚期患者（III-IV期）、接受手术治疗及未接受放疗的患者中更为显著。【结论】我们的研究结果表明，细胞周期调控通路基因p21和p18的遗传变异可能影响非小细胞肺癌的预后，该结论还需要其他大样本人群的验证及功能学研究的诠释。第二部分趋化因子家族基因多态性与非小细胞肺癌预后的关联研究趋化因子家族除参与免疫应答外，还在肿瘤的生长、扩散及转移中发挥重要作用。包括非小细胞肺癌在内的多种恶性肿瘤都可以合成和分泌趋化因子及其受体，而且其表达失调是许多恶性肿瘤的显著特征。研究已发现，多种趋化因子的表达改变与包括肺癌在内的多种肿瘤的预后存在显著关联。【目的】探讨趋化因子家族的遗传变异与非小细胞肺癌死亡风险的关联。【方法】研究方法同第一部分。我们选择了同第一部分一致的研究人群，并同样采用BeadLab Illumina SNP基因分型平台检测并分析了本通路中9个基因（CCL2, CCL5, CCL8, CCL20, CCL22, CXCL1, CXCL6, CXCL9及CXCL12）的25个潜在功能性SNPs与非小细胞肺癌预后的关联。潜在功能性位点的选择原则及统计分析方法同第一部分。【结果】研究结果表明，CCL2rs3760396、CCL8rs3138035和CXCL12rs1804429三种基因型携带者的生存时间显著不同（log-rank P <0.05)，且相关变异基因型显著影响患者的死亡风险。多因素Cox回归分析结果显示，与CCL2rs3760396GG基因型携带者相比，rs3760396变异基因型携带者的死亡风险显著降低（相加模型：校正HR=0.68，95%CI=0.52-0.91；显性模型：校正HR=0.65，95%CI=0.48-0.89）；与CCL8rs3138035GG基因型携带者相比，rs3138035变异基因型携带者死亡风险亦显著降低（相加模型：校正HR=0.68，95%CI=0.52-0.90；显性模型：校正HR=0.65，95%CI=0.49-0.86）；而与CXCL12rs1804429AA基因型携带者相比，rs1804429变异基因型CC携带者死亡风险则显著升高（校正HR=6.03，95%CI=1.44-25.24）。进一步的逐步回归分析表明，仅CCL8rs3138035的变异基因型是非小细胞肺癌预后独立的预测因子，且其效应在吸烟者、鳞癌患者、早期患者（I-II期）以及接受手术治疗的患者中更为显著。此外，我们还进行了基因-环境交互作用的分析，发现rs3138035与是否手术及病理分期存在显著的交互作用（Pint=0.02和Pint=0.01）。【结论】上述研究结果提示，CCL8rs3138035可能是非小细胞肺癌预后独立的预测因子，并且可以与手术、病理分期等因素共同修饰非小细胞肺癌的死亡风险。