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研究背景及目的:食管癌是影响人类健康的常见恶性肿瘤,我国是食管癌高发区,食管癌死亡占我国恶性肿瘤死亡率的23.53%。因此研究食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)的发病机制,寻找新的诊断和治疗靶点,成为提高其预防和治疗效果的当务之急。基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase, MMPs)是一类与肿瘤发生、侵袭密切相关的蛋白水解酶,已经发现人体内有5类23种MMPs;MMP-9,又称为明胶酶B,是MMPs家族中分子量最大的成员,它能够有效地降解细胞外基质,破坏基底膜的完整性,参与肿瘤细胞的发生、发展和转移。单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)是基因多态性中最常见的形式,SNPs在人群中的频率大于1%,基因结构性的改变会对转录功能产生实质性影响,导致相应蛋白产物改变,因此单核苷酸多态性的研究对筛选和保护肿瘤易感人群具有十分重要的意义。MMP-9基因有C-1562T、R279Q、P574R、R668Q等若干单核苷酸多态性位点,并且这些多态性位点可能通过调控基因转录或蛋白表达水平而影响胃癌、乳腺癌、结直肠癌等肿瘤的发生、发展和转移;但目前国内外尚无MMP-9基因C-1562T、R279Q、P574R多态性位点与ESCC易感性的关联研究报道。本研究主旨是探讨在中国西南地区人群中,MMP-9基因C-1562T、R279Q、P574R等多态位点SNPs与ESCC及其淋巴结转移易感性的关系;为深化了解和认识ESCC发生、发展和转移的相关遗传背景提供实验依据;从基因水平探讨ESCC发病机制,为早发现、早诊断ESCC提供理论依据,为治疗ESCC提供新的方法。方法:1.研究对象的筛选。长期居住在中国西南地区、无血缘关系的汉族人群,包括235例ESCC病例组及300例健康对照组。2.MMP-9基因SNP分析方法:(1)从静脉血标本中提取全基因组DNA。(2)用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragement length polymorphisms, PCR-RFLPs)分析方法分别检测MMP-9 C-1562T、R279Q、P574R等3个SNPs位点基因型分布频率。3.统计学分析方法:应用SPSS 13.0软件包(SPSS Company,Chicago,Illinois,USA)进行实验数据统计分析。(1)以χ2检验进行哈代-温伯格平衡(Hardy-Weinberg Equilibrium,HWE)分析。(2)用行×列表χ2检验分析基因型、等位基因频率分布差异。(3)以非条件Logistic回归法分析多态性位点在ESCC发病中的风险度。(4)用在线软件SHEsis(http://analysis.bio-x.cn)进行连锁不平衡分析。结果:1.MMP-9 C-1562T SNP分布与ESCC发病风险的关联分析:MMP-9基因C-1562T SNP基因型分布在对照组中符合哈代-温伯格平衡(P>0.05)。MMP-9基因C-1562T SNP等位基因和基因型频率在病例组和对照组中均无显著性差异(χ2值分别为3.08、4.27,P值分别为0.08、0.12,均>0.05)。与C/C基因型相比,C/T和T/T基因型不会改变ESCC的发病风险(P>0.05),经性别、年龄、吸烟和饮酒状况校正后的OR值为0.73 (95%CI为0.49～1.09)。根据性别进行分层分析发现,与C/T和T/T基因型相比,携带C/C基因型的男性人群患ESCC的发病风险明显降低,经年龄、吸烟及饮酒校正后的OR值为0.54,95%CI为0.33～0.87;根据年龄进行分层分析发现,与C/T和T/T基因型相比,携带C/C基因型、并且年龄≤50岁人群患ESCC的发病风险明显降低,经性别、吸烟和饮酒校正后的OR值为0.25,95%CI为0.09～0.72;根据个体吸烟状况进行分层分析发现,与C/T和T/T基因型相比,携带C/C基因型的吸烟人群患ESCC的发病风险明显降低,经性别、年龄、饮酒校正后的OR值为0.46,95%CI为0.24～0.86;根据个体饮酒状况进行分层分析发现,与C/T和T/T基因型相比,携带C/C基因型的饮酒人群患ESCC的发病风险明显降低,经性别、年龄、吸烟校正后的OR值为0.36,95%CI为0.18～0.72。2.MMP-9基因R279Q SNP分布与ESCC发病风险的关联分析:MMP-9基因R279Q SNP基因型分布在对照组中符合哈代-温伯格平衡(P>0.05)。MMP-9基因R279Q SNP等位基因和基因型频率在病例组和对照组中分布差异具有统计学意义(χ2值分别为4.08、9.69,P分别为0.04、0.007,均<0.05)。根据性别进行分层分析发现,与Q/Q基因型相比,携带R/R基因型的女性人群患ESCC的发病风险显著增加,经年龄、吸烟及饮酒校正后的OR值为3.39,95%CI为1.37～8.04;根据年龄进行分层分析发现,与Q/Q基因型相比,携带R/R基因型并且年龄≤50岁人群患ESCC的发病风险显著增加,经性别、吸烟和饮酒校正后的OR值为3.39,95%CI为1.23～9.29;根据个体饮酒状况进行分层分析发现,与Q/Q基因型相比,携带R/R基因型的饮酒人群患ESCC的发病风险亦显著增加,经性别、年龄、吸烟校正后的OR值为2.40,95%CI为1.13～5.11。与Q/Q基因型相比,携带R/Q基因型的人群患ESCC的发病风险没有改变。3.MMP-9基因P574R SNP分布与ESCC发病风险的关联分析:MMP-9基因P574R SNP基因型分布在对照组中符合哈代-温伯格平衡(P=0.14>0.05)。MMP-9基因P574R SNP等位基因和基因型频率在病例组和对照组中都有显著性差异(χ2值分别为10.85、35.01,P值分别为0.001、0.000<0.05)。当分别按性别、年龄、吸烟和饮酒状况进行分层分析发现,与R/R基因型相比,携带P/R基因型的人群患ESCC的发病风险显著降低;与R/R基因型相比,携带P/P基因型的人群患ESCC发病风险的发病风险没有改变。4.MMP-9基因C-1562T、R279Q、P574R SNPs分布与ESCC伴淋巴结转移风险的关联分析:(1) MMP-9 1562C/C、C/T+T/T基因型在ESCC有和无淋巴结转移患者中的频率分别为82.4%、17.6%和71.7%、28.3%,二者差异无统计学意义(χ2 = 2.34, P>0.05)。(2) MMP-9 279R/R、R/Q、Q/Q基因型在ESCC有和无淋巴结转移患者中的频率分别为39.2%、43.1%、17.7%和40.7%、31.5%、27.8%,二者差异无统计学意义(χ2 = 3.19, P>0.05)。(3) MMP-9 574P/P、P/R、R/R基因型在ESCC有和无淋巴结转移患者中的频率分别为62.7%、23.5%、13.7%和70.7%、14.7%、14.7%,二者差异无统计学意义(χ2 = 2.27, P>0.05)。5.将MMP-9 C-1562T、R279Q、P574R SNPs进行连锁不平衡分析,C-1562T与R279Q、R279Q与P574R、C-1562T与P574R三对位点的D’值分别为0.229、0.067、0.018,r2值分别为0.006、0.002、0.000。结论:1.携带MMP-9 574P/R、1562C/C基因型的人群患ESCC的发病风险明显降低;MMP-9 C-1562T、P574R基因多态性是中国西南地区人群患ESCC的保护因素。2.携带MMP-9 279R/R基因型的人群患ESCC的发病风险明显增加;MMP-9 R279Q基因多态性是中国西南地区人群患ESCC的危险因素。3.MMP-9基因C-1562T、R279Q、P574R SNPs与中国西南地区ESCC伴淋巴结转移无关联性。4.MMP-9 C-1562T、R279Q、P574R三个SNPs位点在本实验研究中不存在连锁不平衡。