目的肺癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,吸烟与职业危险因素是肺癌的主要原因。与从不吸烟者相比,吸烟者发生肺癌的风险高出10～15倍。然而只有一小部分人吸烟者患肺癌,说明对肺癌易感性存在个体差异。推测这些个体间差异是由DNA修复基因突变所致。许多致癌物可以引起DNA损伤,然而通过DNA修复机制,可以恢复基因组完整性。DNA双链断裂修复(Repair of DNA double-strand breaks ,DSB-R)包括同源重组修复(homology recombination,HR)和非同源末端连接(non- homology end joining, NHEJ)路径。这些途径需要诸如RAD51、某些X线交叉互补基因等参与,这对维持基因组稳定性很重要。已经发现肺癌患者DNA修复能力低于健康人,而越来越多的研究表明DNA修复基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)影响个体间DNA修复能力,其可影响个体肿瘤易感性,并可能对肿瘤分期、淋巴结转移及化疗药物的敏感性产生影响。对于DSB-R途径,已经报道XRCC2 (Arg188His)突变等位基因明显增加非小细胞肺癌(NSCLC)的发病风险, XRCC9 (Thr297Ile)和ATR (Thr211Met)突变等位基因起保护作用,与NSCLC风险降低有关。涉及HR和NHEJ XRCC基因的功能正常是保持基因组稳定性的重要因素,许多有关XRCC基因敲除的研究证实,那些影响NHEJ的XRCC基因增加淋巴肿瘤的风险,而那些影响HR的XRCC基因导致乳腺癌和可能的妇科肿瘤风险。XRCC 2与XRCC5均为DNA双链断裂修复基因,分别在HR的早期阶段和NHEJ中发挥重要作用。为了探讨XRCC2和XRCC5基因多态性在肺癌发生发展过程中的作用,本研究拟检测XRCC2基因C41657T、G4234C SNP和XRCC5基因G74582A、C74468A SNPs在我国北方正常人群和肺癌患者中的分布,探讨其与肺癌易感性的关系;以及XRCC2基因C41657T、G4234C SNP和XRCC5基因G74582A、C74468A SNPs对肺癌分期及淋巴结转移的影响;应用MTT法检测的肿瘤细胞对铂类药物化疗敏感性分析其多态性对肿瘤细胞化疗敏感性的影响。方法1.采用基于医院的病例-对照研究方法,收集352例肺癌患者和404例健康对照个体的静脉抗凝血5 ml,同时记录其病史及个人相关资料。以蛋白酶K消化-饱和氯化钠盐析法提取外周血白细胞DNA,采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism, PCR-RFLP)和引物引入限制性内切酶分析-聚合酶链反应(primer-introduced restriction analysis- polymerase chain reaction, PIRA-PCR)方法检测XRCC2 C41657T、G4234C和XRCC5 C74468A、G74582A多态位点,以非条件Logistic回归法计算经年龄、性别及吸烟状态校正的相对风险度的比值比(odds ratio,OR)及其95%可信区间(95% confidence interval, 95%CI),并分析基因多态性对肺癌分期和淋巴结转移的影响。2.对150例手术肺癌患者应用MTT法检测肿瘤细胞对铂类药物的敏感性,同时应用PCR-RFLP和PIRA-PCR方法检测XRCC2、XRCC5多态性,分析基因多态性对化疗药物敏感性的影响。3.数据统计分析采用SPSS 11.5版软件包(SPSS Company, Chicago, Illinois, USA)进行, P<0.05认为有统计学意义。单体型频率分析采用EH软件(1.2 version,Rockefeller University,New York)。结果1.肺癌组吸烟个体的比例(66.8%)明显高于对照组(44.6%) (χ2=37.46,P<0.001) ;吸烟可显著增加肺癌的发病风险(经年龄、性别校正OR=3.44,95% CI =2.37～4.98)。2. XRCC2 C41657T多态性位点的T等位基因频率在肺癌组为20.6%,显著高于健康对照组的14.5%(χ2=9.83,P=0.002)。两组之间的3种基因型(C/C、C/T、T/T)分布亦有显著性差异(χ2=9.45,P=0.009)。与C/C基因型相比,C/T基因型和携带T等位基因的基因型(C/T+T/T)可显著增加肺癌的发病风险(经性别、年龄和吸烟校正OR分别为1.48和1.53,95%CI分别为1.06～2.06和1.11～2.11)。根据病理类型分层分析发现:XRCC2 C41657T多态可能与肺腺癌的发病风险相关;与C/C基因型相比,C/T基因型和携带T等位基因的基因型(C/T+T/T)可显著增加肺腺癌的发病风险(经性别、年龄和吸烟校正OR分别为1.85和1.89,95%CI分别为1.18～2.90和1.22～2.92)。根据个体吸烟状况分层分析发现:XRCC2 C41657T多态位点可能与不吸烟人群的肺癌发病风险相关;与C/C基因型相比,C/T基因型和携带T等位基因的基因型(C/T+T/T)可显著增加不吸烟人群患肺癌的风险(经性别和年龄校正OR分别为1.84和1.71;95%CI分别为1.12～3.04和1.05～2.78)。根据个体年龄、肺癌淋巴结转移和临床TNM分期分层分析,均未发现与XRCC2 C41657T多态性相关。3. XRCC2 G4234C基因G/G、G/C、C/C基因型和G、C等位基因在肺癌组与健康对照组分布均无显著性差异(P>0.05)。根据肺癌病理类型分层分析发现:XRCC2 G4234C多态可能与肺小细胞癌的发病风险相关;与G/G基因型相比,G/C基因型和携带C等位基因的基因型(G/C+C/C)可增加个体患肺小细胞癌的风险(经性别、年龄和吸烟校正OR分别为1.83和1.99,95%CI分别为1.01～3.30和1.13～3.52)。根据年龄进行分层分析发现,XRCC2 G4234C多态可能与肺癌的发病年龄相关,与G/G基因型相比,G/C基因型和携带C等位基因的基因型(G/C+C/C)可显著增加老年人群(年龄≥60岁)患肺癌的风险(经性别和吸烟校正OR分别为1.84和1.90,95%CI分别为1.07～3.15和1.17～3.22)。根据个体吸烟状况、肺癌淋巴结转移和临床分期分层分析均未显示与XRCC2 G4234C多态性相关。4.应用EH软件对XRCC2基因两个SNP位点联合分析发现,肺癌组与健康对照组的4种单体型分布具有显著性差异(χ2=10.98, P=0.012),其中41657T/4234G单体型频率在肺癌组为17.6%,显著高于健康对照组的12.6%(χ2=8.63,P=0.003)。与41657C/4234G单体型相比,41657T/4234G单体型可显著增加肺癌的发病风险(OR=1.54,95%CI=1.15～2.05)。5. XRCC5基因C74468A SNP基因型和等位基因型总体及根据病理类型、吸烟状况、年龄和淋巴结转移情况进行分层分析,均未发现XRCC5 C74468A多态对肺癌发病风险的影响。但是TNM分期情况分层分析显示,XRCC5 C74468A多态的C/C基因型和携带A等位基因的基因型(A/C+A/A)频率在肺癌患者Ⅰ和Ⅱ期中的分布有显著性差异(χ2=6.81,P=0.009),与C/C基因型相比,XRCC5 C74468A中携带A等位基因的基因型(A/C+A/A)对肺癌患者由Ⅰ期向Ⅱ期发展具有一定的保护作用(经性别、年龄、吸烟和病理类型校正后的OR值为0.45,95%CI=0.25～0.82)。6. XRCC5基因G74582A SNP基因型和等位基因型总体分布在肺癌组和健康对照组之间均无显著性差异(P>0.05)。根据病理类型、吸烟状况、年龄、淋巴结转移情况和临床分期进行分层分析,亦未发现XRCC5 C74468A多态对肺癌发病风险的影响。7.应用EH对XRCC5基因C74468A和G74582A SNP位点进行的联合分析显示,人群中最常见的单体型是74468C/74582A,其在健康对照组中的频率为53.0%。在肺癌组及健康对照组中,4种单体型分布无显著性差异(P>0.05)。8.在150例肺癌标本中,对卡铂(Carboplatin, CBP)耐药60例(40%),敏感78例(52%),高度敏感12例(8%),肿瘤细胞对CBP的敏感率为60%;对顺铂(Cisplatin,DDP)耐药66例(40%),敏感76例(50.7%),高度敏感8例(5.3%),肿瘤细胞对DDP的敏感率为56%。CBP组的不敏感、敏感和高度敏感频率,与DDP组相比无显著性差异(χ2=1.11,P=0.574)。9.携带XRCC2 C41657T多态T等位基因(C/T+T/T基因型)的患者,其肿瘤组织对CBP和DDP的敏感率为70.2%和66.7%,显著高于C/C基因型患者肿瘤组织对CBP的敏感率(53.7%,χ2=3.97,P=0.046)和对DDP的敏感率(49.5%,χ2=4.25,P=0.039)。携带至少一个T等位基因(C/T+T/T基因型)个体其肿瘤组织对CBP和DDP敏感性是携带C/C基因型者的2.06倍(经病理类型校正后的OR值为2.06,95%CI为1.02～4.18)和2.07倍(经病理类型校正后的OR值为2.07,95%CI为1.04～4.14)。10. XRCC2 G4234C多态性与患者肿瘤组织对CBP和DDP敏感性关系:携带C等位基因的基因型(G/C+C/C)的患者,对CBP和DDP的敏感率为61.9%和64.3%,XRCC2 G4234C多态G/G基因型患者的肿瘤组织对CBP和DDP的敏感率为59.3%和52.8%,耐药组和敏感组之间的基因型分布无显著性差异(CBP组χ2=0.09,P=0.766;DDP组χ2=1.63,P=0.202)。11. XRCC2多态单体型与患者肿瘤组织对CBP和DDP敏感性的关系:对CBP的敏感率依次为41657T/4234G单体型(敏感率为70.4%), 41657T/4234C(70.0%)、41657C/4234C(58.3%)和41657C/4234G(57.0%)。在耐药组与敏感组之间,4种单体型分布无显著性差异(P>0.05)。而对DDP的敏感率依次为单体型41657T/4234C 80.0%、41657T/4234G 68.5%、41657C/4234C 63.8%和41657C/4234G 50.0%。在耐药组与敏感组之间,4种单体型分布存在显著性差异(χ2=9.60, P=0.022)。携带41657T/4234G单体型的患者,其肿瘤组织对DDP敏感性是携带41657C/4234G单体型患者的2.18倍(OR=2.18,95%CI=1.15～4.12)。12. XRCC5 G74582A多态性与患者肿瘤组织对CBP和DDP敏感性关系:携带G等位基因(A/G+G/G基因型)的患者,其肿瘤组织对CBP和DDP的敏感率为57.9%和61.8%,携带XRCC5 G74582A多态A/A基因型患者的肿瘤组织对CBP和DDP的敏感率为62.2%和50.0%,耐药组和敏感组之间的基因型分布无显著性差异(CBP组χ2=0.28,P=0.594;DDP组χ2=2.13,P=0.144)。13. XRCC5 C74468A多态性与患者肿瘤组织对CBP和DDP敏感性关系:A等位基因(A/C+A/A)的患者,其肿瘤组织对CBP和DDP的敏感率为52.9%和62.7%,XRCC5 C74468A多态C/C基因型患者的肿瘤组织对CBP和DDP的敏感率为63.6%和52.5%,耐药组和敏感组之间的基因型分布无显著性差异(CBP组χ2=1.60,P=0.205;DDP组χ2=1.43,P=0.231)。结论1.吸烟显著增加肺癌的发病风险。2. XRCC2 C41657T多态与肺癌的发病风险相关,进一步分析发现,这种作用在肺腺癌组更加明显。C/T基因型和携带T等位基因的基因型(C/T+T/T)可显著增加肺癌尤其是肺腺癌的发病风险。3.携带XRCC2 C41657T T等位基因的基因型(C/T+T/T)和C/T基因型可显著增加不吸烟人群患肺癌的风险。4. XRCC2 G4234C多态与肺小细胞癌的发病风险相关,携带C等位基因的基因型(G/C+C/C)和G/C基因型可显著增加肺小细胞癌的发病风险。5. XRCC2 G4234C多态位点的携带C等位基因的基因型(G/C+C/C)和G/C基因型可显著增加老年人群(年龄≥60岁)患肺癌的风险。6.与XRCC2 41657C/4234G单体型相比,41657T/4234G单体型可显著增加肺癌的发病风险。7. XRCC2 C41657T、G4234C多态性与肺癌淋巴结转移和临床分期无关。8. XRCC5 C74468A的携带A等位基因个体(A/C+A/A)对肺癌患者由Ⅰ期向Ⅱ期发展具有一定的保护作用。9. XRCC5 G74582A多态性与肺癌易感性之间无相关性。10. XRCC5 C74468A、G74582A多态位点的联合分析未发现其单体型与肺癌易感性相关。11. XRCC2 C41657T SNP与患者肿瘤组织对CBP和DDP的敏感性相关;携带T等位基因(C/T+T/T基因型)的患者,其肿瘤细胞对CBP的敏感性是携带C/C基因型患者的2.06倍和2.07倍。12. XRCC2 C41657T、G4234C两个多态位点联合分析显示:与41657C/4234G单体型相比,41657T/4234G单体型可显著增加肿瘤细胞对DDP的敏感性2.18倍。13. XRCC5 G74582A、C74468A SNP与患者肿瘤组织对CBP、DDP的敏感性之间无相关性。