肺癌已成为全世界发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。近年来,由于持续增长的烟草消费、环境污染以及生活方式的改变,我国肺癌的发病形势日趋严峻,已经成为威胁居民生命和健康的重要疾病之一。肺癌主要分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌(Non-small Cell Lung Cancer, NSCLC),后者约占肺癌的85%。尽管NSCLC的诊断和治疗水平有了很大提高,其预后状况仍然不佳,5年生存率在美国为15%,在欧洲为10%,而在发展中国家仅为8.9%。目前,对于NSCLC预后判断和划分的主要依据仍然是临床分期和病理组织学类型,然而某些患者即使临床分期和病理组织类型相似,采用同样的治疗手段,其预后状况也存在较大差异,提示遗传背景的不同是NSCLC预后的重要影响因素。单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)是个体间遗传差异的主要表现形式,寻找与NSCLC预后显著相关的SNPs,并将其用于NSCLC患者的预后预测,对今后肺癌的个体化治疗及预后改善等均有重要的现实意义。近年来,肿瘤干细胞学说受到广大学者认可。肿瘤干细胞具有自我更新和无限增殖能力,对于维持肿瘤细胞群的生命力起决定性作用,同时它们的运动和迁徙能力又使肿瘤细胞的转移和复发成为可能。目前,肿瘤干细胞研究取得了很大进展,已从非小细胞肺癌、乳腺癌、结肠癌、肝癌等众多肿瘤组织中成功分离出特异性肿瘤干细胞及其组织标志物。对于非小细胞肺癌干细胞而言,以共表达CD133、CD117和ABCG2分子抗原最为常见,并且这类细胞与肿瘤的再生与转移能力以及化疗药物耐药有关。CD133分子由人类4号染色体上CD133基因所编码,主要在细胞的发育和成熟过程中发挥转录调控作用。CD133分子标志物与包括肺癌在内的多种肿瘤的放化疗效果、复发和转移相关。CD117由人类4号染色体长臂CD117基因编码,通过与配体干细胞生长因子结合,在众多生物过程中发挥关键调控作用。肺癌、胰腺癌、结肠癌等多种人类肿瘤组织中均可发现CD117基因表达异常,并且体外实验揭示CD117基因可能是非小细胞肺癌的一个潜在致癌基因。ABCG2为位于4q22的人类ABCG2基因编码的一种半转运蛋白,通过形成功能性二聚体可将化疗药物从细胞内泵至细胞外导致化疗耐药。研究发现,ABCG2可作为晚期NSCLC患者预后的预测指标和减少化疗耐药的分子靶点。综上所述,肿瘤干细胞标志物CD133.CD117和ABCG2在包括肺癌在内的多种恶性肿瘤的发生、发展和预后中发挥重要的作用。已有的研究多关注这三个基因(CD133,CD117和ABCG2)的表达水平与肺癌预后之间的关联,然而鲜见系统地对这些基因上的单核苷酸多态性改变,尤其是功能性多态位点与NSCLC预后的关联进行探讨。因此,本研究选取了CD133.CD117和ABCG2三个候选基因,利用HapMap公共数据库下载包含各基因及其上游10kb以内的区域,结合HaploView软件选取在中国人群中最小等位基因频率(MAF)≥0.05,哈迪-温伯格平衡(HWE)≥0.05,call rate≥90%的单核苷酸多态性位点,进一步利用在线预测工具SNPinfo进行功能预测,并基于连锁不平衡原理以r2=0.8为界值最终筛选出了9个功能性SNPs。我们采用前瞻性临床随访研究设计,于2003年7月至2012年4月在南京医科大学附属第一医院及江苏省肿瘤医院一共收集了1341例新发NSCLC患者,采用电话联系的方式直接联系患者本人或其家属进行后续随访,截至最后一次随访(2013年8月),1341例NSCLC患者中共有1001人(74.6%)成功完成了随访。应用Illumina Infinium(?) BeadChip (Illumina Inc.)平台完成了1001例新发NSCLC患者的基因型检测。采用Kaplan-Meier法计算中位生存时间,以log-rank检验比较不同亚组生存情况的差异。采用单因素及多因素Cox比例风险模型计算携带不同基因型NSCLC患者的死亡风险,以风险比(HR)及其95%可信区间(95% CI)表示,并校正年龄,性别,是否吸烟,是否手术,临床TNM分期,病理组织学类型及放化疗治疗情况。采用Cox逐步回归模型确定NSCLC的独立预后因子。我们首先对基线特征(年龄、性别、吸烟、病理类型、临床分期、是否手术以及是否放化疗)与NSCLC预后进行关联分析,结果显示,除了年龄和病理组织学类型,其余的五个变量均与NSCLC的死亡风险有显著关联(log-rank P< 0.05)。在对单个SNP与NSCLC预后进行关联分析时,调整年龄、性别、吸烟、是否手术、临床分期、病理组织学类型及放化疗情况这些变量后,发现CD117 rs2213181(AA vs GG:调整HR=2.53,95% CI:1.19.5.36,P=0.016),ABCG2 rs3114019(GG vs AA:调整HR=1.59,95% CI=1.06.2-38,P=0.024)以及ABcG2 rs3114020(AA vs GG:调整HR=1.72,95% CI:1.32-2.23,P<0.001；显性模型：调整HR:1.22,95% CI=1.02-1.44,P=0.026；相加模型：调整HR=1.25.95% CI =1.10-1.42,P<0.001)的变异等位基因均与NSCLC预后较差显著相关。经Bonferroni校正后,ABCG2 rs3114020与NSCLC死亡风险的关联仍然存在(Bonferroni调整后P<0.005)。我们进一步将基线特征和候选多态性位点(CD117 rs2213181、ABCG2 rs3114019和ABCG2 rs3114020)纳入多因素逐步回归分析,发现rs3114020 G>A是影响NSCLC患者预后的独立预测因子(P=0.0002)。分层分析显示,携带rs3114020变异等位基因的腺癌患者的死亡风险显著增加(调整HR=1.40.95% CI=1.20-1.64,异质性检验P=0.044)。交互作用分析发现,rs3114020多态性改变与肿瘤病理类型之间存在显著的相乘交互作用(P交互=0.0480)。此外,我们还通过TCGA公共数据库对于ABCG2 rs3114020多态性位点与NSCLC患者(合计805例)死亡风险的关联进行了验证,在调整年龄、性别、吸烟情况、临床分期及病理组织学类型这些变量后,两者之间的关联在共显性模型和相加模型下接近统计学意义(AA vs GG:调整HR=1.43,95% CI= 1.00-2.06,P=0.051；相加模型：调整HR=1.19,95% CI=1.00-1.43,P=0.055).本研究首次在中国汉族人群中探讨了肿瘤干细胞标志物CD133.CD117和ABCG2潜在功能性位点与NSCLC预后之间的关联,发现ABCG2 rs3114020可作为中国人群NSCLC预后的独立预测标志物,研究结果可为临床上NSCLC患者的预后预测提供依据,有助于制定个体化治疗方案,进而改善NSCLC患者的预后。