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研究背景膀胱癌是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤,统计显示,膀胱癌发病率达3.0~12/10万人次,全球每年膀胱癌约新增386300例,死亡150200例,我国每年膀胱癌约新增55486例,死亡26820例。膀胱癌的病因和发病机制较为复杂,目前尚未完全阐明,也无特异的治疗方法,患者生存质量差、复发率高、病死率高,给人类生命安全带来巨大威胁。膀胱癌发生发展是多因素、多阶段的过程,流行病学研究发现了膀胱癌的许多危险因素,如吸烟、职业暴露、饮酒、感染等,但仅有少部分暴露于这些危险因素的人患病及父母患膀胱癌,其子女罹患膀胱癌的风险将大大增高的事实以及表明遗传易感性在膀胱癌发病中起至关重要的作用。膀胱癌的发病呈一定的家庭聚集性也提示遗传因素可能参与膀胱癌的发病过程。前列腺干细胞抗原(Prostate Stem Cell Antigen,PSCA)属于Thy-1/Ly-6家族的葡萄糖酯酰肌醇锚定的细胞表面抗原成员之一,其参与细胞的信号转导和细胞间的粘附,在干细胞、祖细胞自我更新(抗凋亡)或增殖等功能方面起重要作用。多项研究表明,正常膀胱组织中并无PSCA蛋白表达,而癌组织中PSCA的表达量会随着病理分级和分期的增加相对逐渐增高,且PSCA蛋白高表达与非肌层浸润性膀胱尿路上皮癌的复发明显相关。全基因组关联研究,发现了16个与膀胱癌遗传易感相关的基因,包括CBX6-APOBEC3A基因rs1014971、NAT2-PSD3基因rs1495741、RNA5SP357-RNA5SP358基因rs2204008等。rs2294008位于PSCA基因第一个外显子内,该位点由“C”改变为“T”,作为一个错义突变,其可以改变PSCA基因的起始密码子,基因错义突变会影响到蛋白质的折叠、细胞内修饰或转运,诱发癌症。近年来,已有研究发现PSCA rs2294008基因多态性与癌症发生存在相关性,rs2294008风险等位基因T与膀胱癌组织中PSCA m RNA表达水平有相关性。以上数据显示,PSCA上的rs2294008的遗传突变在膀胱癌的发生发展中可能发挥着重要作用。本课题拟采用病例对照研究设计,通过以全基因组关联研究方法为线索,应用PCR技术对膀胱癌和正常对照人群进行单核苷酸多态性rs2294008检测,探讨其与膀胱癌遗传易感性的关系。本课题的完成将有助于阐明PSCA基因rs2294008遗传突变在膀胱癌发病中的作用,进一步揭示膀胱癌的发病机制,并为寻找膀胱癌新的诊断及治疗靶点提供科学依据。目的比较膀胱癌患者和正常对照PSCA基因rs2294008位点等位基因和基因型频率分布的差异,探讨PSCA基因rs2294008多态性与膀胱癌易感性、膀胱癌病理分期分级以及预后的相关性,以期为中国人群膀胱癌遗传关联研究及遗传易感位点研究提供本底数据。方法采用病例-对照研究的方法,收集2014年6月~2016年08月安徽医科大学深圳二院临床学院病理确诊或在其他大型医院确诊而来我院定期复诊的膀胱尿路上皮癌81例中国汉族人群(病例组),及相同地区同期且性别、年龄与病例组相匹配的健康对照者95例(对照组)的血液标本。提取病例组和对照组的血液基因DNA后,采用聚合酶链反应、凝胶电泳及测序方法进行基因型分型。采用t检验(连续变量)和χ2检验(分类变量)比较两组基础资料、等位基因频率以及基因型频率分布。采用拟合优度χ2检验分析PSCA基因rs2294008位点基因型分布在病例组和对照组是否符合Hardy-Weinberg遗传平衡。采用非条件多因素Logistic回归模型分析PSCA rs2294008基因型频率与膀胱癌的相关性及主要暴露因素对基因遗传变异效应的混杂作用,并分析PSCA基因rs2294008单核苷酸多态性与膀胱癌病理分期、分级以及预后的关联性。比值比(odds ratios,OR)及95%置信区间(confidence intervals,CI)表示各基因型与膀胱尿路上皮癌的关联强度。统计分析采用SPSS13.0软件进行,P<0.05为差异有统计学意义。结果(1)病例组和对照组临床基本资料特点病例组与正常对照组在性别构成比、年龄、家庭收入、文化程度、吸烟、饮酒等临床资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。病例组与正常对照组PSCA基因多态性rs2294008位点基因型频率均达到了Hardy-Weinberg遗传平衡(P>0.05)。(2)rs2294008基因及基因型频率在病例组与对照组的分布PSCA基因rs2294008位点CC、CT、TT三种基因型在病例组所占的比例分别为32.10%(26/81)、46.91%(38/81)、20.99%(17/81),在对照组分别为44.21%(42/95)、43.16%(41/95)、12.63%(12/95),经χ2检验,PSCA基因各基因型频率分布在病例组与正常对照组之间存在显著差异(χ2=21.647,P<0.05)。PSCA基因rs2294008的突变型等位基因T在病例组中的频率为67.90%(55/81),在对照组为55.79%(53/95),两组比较差异具有统计学意义(χ2=27.307,P<0.05)。(3)PSCA基因rs2294008单核苷酸多态性与膀胱癌易感性的关联分析通过多因素Logistic回归模型分析发现PSCA基因rs2294008位点多态性与中国汉族人群膀胱癌癌遗传易感性明显相关,携带突变基因型(CT+TT)个体发生膀胱癌的风险性显著上升(P<0.05,OR=1.409,95%CI=1.185-1.679,经年龄、性别、吸烟、饮酒史校正后)。(4)PSCA基因rs2294008单核苷酸多态性与膀胱癌风险因素的关联分析经Logistic回归模型进一步分析发现,在年龄>55岁(OR=1.290,95%CI=1.152-1.445),男性(OR=1.260,95%CI=1.120-1.356)、吸烟(OR=1.509,95%CI=1.293-1.761)、饮酒(OR=1.605,95%CI=1.292-1.994)的中国汉族人群中,携带突变基因型(CT+TT)个体发生膀胱癌的风险性显著上升,具有统计学意义(P<0.05)。(5)PSCA基因rs2294008单核苷酸多态性与膀胱癌病理分期的关联分析PSCA基因rs2294008位点CC、CT、TT三种基因型在非肌层浸润性膀胱癌所占的比例分别为64.52%(20/31)、19.35%(6/31)、16.13%(5/31),在肌层浸润性膀胱癌分别为10.00%(5/50)、64.00%(32/50)、26.00%(13/50),经χ2检验,PSCA基因各基因型频率分布在非肌层浸润性膀胱癌和肌层浸润性膀胱癌患者之间存在显著差异(χ2=1.445E2,P<0.05)。PSCA基因rs2294008的突变型等位基因T在非肌层浸润性膀胱癌中的频率为35.48%(11/31),在肌层浸润性膀胱癌为90.00%(45/50),两组比较差异具有统计学意义(χ2=1.678E2,P<0.05)。通过多因素Logistic回归模型分析发现PSCA基因rs2294008位点多态性与中国汉族人群肌层浸润性膀胱癌明显相关,携带突变基因型(CT+TT)个体发生肌层浸润性膀胱癌的风险性显著上升(P<0.05,OR=4.386,95%CI=2.310-6.477,经年龄、性别、吸烟、饮酒史校正后)。(6)PSCA基因rs2294008单核苷酸多态性与膀胱癌病理分级的关联分析PSCA基因rs2294008位点CC、CT、TT三种基因型在低级别组所占的比例分别为41.86%(18/43)、39.53%(17/43)、18.61%(8/43),在高级别组分别为21.05%(8/38)、57.90%(22/38)、21.05%(8/38),经χ2检验,PSCA基因各基因型频率分布在低级别组和高级别组患者之间存在显著差异(χ2=10.232,P<0.05)。PSCA基因rs2294008的突变型等位基因T在低级别组中的频率为58.14%(25/43),在高级别为78.95%(30/38),两组比较差异具有统计学意义(χ2=23.370,P<0.05)。通过多因素Logistic回归模型分析发现PSCA基因rs2294008位点多态性与中国汉族人群高级别膀胱癌明显相关,携带突变基因型(CT+TT)个体发生高级别膀胱癌的风险性显著上升(P<0.05,OR=2.053,95%CI=1.496-2.819,经年龄、性别、吸烟、饮酒史校正后)。(7)PSCA基因rs2294008单核苷酸多态性与膀胱癌进展的关联性研究PSCA基因rs2294008位点CC、CT、TT三种基因型在未进展组所占的比例分别为33.82%(23/68)、51.47%(35/68)、14.71%(10/68),在进展组分别为15.38%(2/13)、30.77%(4/13)、53.85%(7/13),经χ2检验,PSCA基因各基因型频率分布在未进展组和进展组患者之间存在显著差异(χ2=46.113,P<0.05)。PSCA基因rs2294008的突变型等位基因T在未进展组中的频率为66.18%(45/68),在进展组为84.62%(11/13),两组比较差异具有统计学意义(χ2=4.718,P<0.05)。通过多因素Logistic回归模型分析发现PSCA基因rs2294008位点多态性与中国汉族人群膀胱癌进展明显相关,携带突变基因型(CT+TT)个体发生膀胱癌进展的风险性显著上升(P<0.05,OR=1.942,95%CI=1.139-3.309,经年龄、性别、吸烟、饮酒史校正后)。(8)PSCA基因rs2294008单核苷酸多态性与膀胱癌复发的关联性研究PSCA基因rs2294008位点CC、CT、TT三种基因型在未复发组所占的比例分别为38.89%(21/54)、44.44%(24/54)、16.67%(9/54),在复发组分别为14.81%(4/27)、55.56%(15/27)、29.63%(8/27),经χ2检验,PSCA基因各基因型频率分布在未复发组和复发组患者之间存在显著差异(χ2=27.990,P<0.05)。PSCA基因rs2294008的突变型等位基因T在未复发组中的频率为61.11%(33/54),在复发组为85.19%(23/27),两组比较差异具有统计学意义(χ2=22.725,P<0.05)。通过多因素Logistic回归模型分析发现PSCA基因rs2294008位点多态性与中国汉族人群膀胱癌复发明显相关,携带突变基因型(CT+TT)个体发生膀胱癌复发的风险性显著上升(P<0.05,OR=2.452,95%CI=1.642-3.662,经年龄、性别、吸烟、饮酒史校正后)。结论(1)PSCA基因rs2294008多态性与中国汉族膀胱癌的遗传易感性明显相关,其突变等位基因T是膀胱癌发生的风险等位基因。(2)PSCA基因的rs2294008多态性与性别,年龄,吸烟、饮酒等不良生活习惯在膀胱癌发生中存在着联合作用,年龄>55岁、男性、吸烟、饮酒的中国汉族人群中携带危险基因型更容易罹患膀胱癌。(3)PSCA基因的rs2294008多态性与膀胱癌的病理分期、分级以及进展、复发存在关联,突变等位基因T是肌层浸润性膀胱癌、高级别乳头状尿路上皮癌发生以及膀胱癌患者进展、复发的风险等位基因。(4)本组研究结果进一步揭示了膀胱癌病因及发病机制,为其基因治疗提供了新的靶点,并且运用回归分析遗传因素和环境因素在膀胱癌发生中的交互作用,为探索预防及治疗策略提供科学依据。