线粒体基因组D-Loop区单核苷酸金态性与胃癌发病风险关系的研究

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xfchen113001
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目的:胃癌(Gastric cancer, GC)是世界上最常见的恶性肿瘤之一,因其病死率高,对人类的健康和生命构成了严重威胁。近年来,人们已注意到线粒体DNA(mitochondria DNA,mtDNA)突变及单核苷酸多态性(singlenucleotide polymorphisms,SNPs)与肿瘤的发生发展有关。人类mtDNA是一条长为16569bp的双链闭环分子,是细胞内唯一存在的核外遗传物质,包含37个基因,其中13个参与编码电子传递链复合体的亚单位,另外的2个rRNA基因和22个tRNA基因,主要参与线粒体内蛋白质的合成。D-环区(D-Loop区)是mtDNA的非编码区,包含mtDNA的复制起始位点和转录启动子,是mtDNA分子复制和转录的调控中心。对包括胃癌在内的多种恶性肿瘤的研究发现,D-Loop区是mtDNA突变及多态性的热点区域。SNPs是基因组DNA序列中由于单个核苷酸变异引起的多态性,被广泛应用于多基因疾病的易感基因研究领域。本研究通过PCR产物直接测序的方法,对145例胃癌患者及159例正常人群外周血mtDNAD-Loop区的SNPs进行检测,并分析和胃癌发病相关的SNPs与患者临床特征的关系,以探索D-Loop区SNPs在胃癌形成和发展中的作用,为胃癌的早期诊断和靶向治疗提供新思路。  方法:  1、研究对象及标本采集:选取2007年9月-2008年7月于河北医科大学第四医院外三科住院且行根治术的胃癌患者145例,术前均经内镜检查、组织病理确诊为胃癌。在获取患者知情同意后,采集外周静脉血标本3ml,准确记录所有患者的临床特征。另选取2011年10月-2012年5月期间在河北医科大学第四医院体检的159例正常人作为对照组,详细记录体检资料,并除外与胃癌相关的疾病,采集外周静脉血标本3ml。所有标本的采集均经过河北医科大学第四医院伦理委员会批准。  2、线粒体DNA提取、扩增及测序:采用DNA纯化试剂盒提取胃癌患者及对照组人群静脉血标本的线粒体DNA,DNA经定量鉴定合格后,采用PCR技术扩增目的片段,上游引物为:5-CCCCATGCTTACAAGCAA-GT-3,下游引物为:5-GCTTTGAGGAGGTAAGCTAC-3。PCR扩增产物经琼脂糖凝胶纯化后,进行DNA测序,测序反应采用ABI PRISM(R)BigDyeTerminator v3.1循环测序反应试剂盒,所用仪器为ABI PRISM(R)3730XL测序仪。同一标本采用双向重复测序。  3、统计分析:采用u检验比较计量资料,采用x2检验比较计数资料,并计算P值、相对危险度(OR)、95%可信区间(CI)。实验数据均采用SPSS19.0统计软件进行统计学分析,P<0.05被认为有统计学意义。  结果:  1、胃癌组与对照组临床资料对比:年龄、性别在两组之间无显著性差异(P>0.05)。  2、在145例胃癌患者及159例对照组人群全长为982bp测序序列中,与剑桥序列相比,共找出152个多态性变异位点,多态率为15.5%,新发现的变异数是7个,两组中高频率的多态性变异数是27个。  3、将胃癌组与对照组D-Loop区的SNPs分布频率进行比较分析,共发现5个多态性变异位点(73G/A、309C/C insert、523-524AC/del、16362T/C、16519C/T)与胃癌的发病风险相关。其中,73G基因型在胃癌组的分布频率是100%,对照组是56.0%,胃癌组明显高于对照组(P=0.000)。在309位点,有64例(44.1%)胃癌患者存在1个或2个碱基C的插入,对照组中有101例(63.5%),309C insert分布频率胃癌组明显降低(P=0.001)。在523-524位点,胃癌组有71例(49.0%)患者AC碱基缺失,对照组有57例(35.8%),胃癌组明显高于对照组(P=0.021)。另外,研究发现16362C基因型在胃癌组分布频率是29.0%,对照组是47.2%,胃癌组低于对照组(P=0.001)。16519C基因型的分布频率在胃癌组是62.1%,明显高于对照组的49.1%(P=0.023)。  4、将与胃癌发病相关的SNPs和患者临床特征进行比较分析,结果显示16362C基因型在≤60岁组(38.0%)中的分布频率较>60岁组(20.3%)高(P=0.018),16519C基因型的分布频率在无脉管瘤栓组(68.6%)比有脉管瘤栓组(45.0%)高(P=0.009)。其它与胃癌发病相关的SNPs和患者临床特征,包括性别、年龄、肿瘤长径、肿瘤位置、临床分期、分化程度及脉管瘤栓等无关(P>0.05)。  结论:  1、胃癌患者mtDNA的D-Loop区是一个具有高度多态性的区域,多态性以单碱基置换、插入及缺失为主,主要分布于第Ⅰ高变区(HV1)和第Ⅱ高变区(HV2)。  2、mtDNA D-Loop区的SNPs与胃癌发病风险有关,73G、523-524Del及16519C基因型可能增加了胃癌的发病风险,309C insert及16362C基因型则可能降低了胃癌的发病风险。  3、D-Loop区的多态性改变与胃癌患者临床特征没有相关性,提示D-Loop区多态性变异可能是胃癌发生过程中的一个早期事件。D-Loop区作为mtDNA多态性的热点有望为胃癌早期诊断提供有效和敏感的分子标记。
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