【摘要】：研究背景： 前列腺癌是影響男性健康的最常見惡性腫瘤之一,多發(fā)生于60歲以上的老年男性,2002年全球新發(fā)病例為679000例,居于男性腫瘤的第二位。前列腺癌的發(fā)病率因地域及種族的差異而不同。前列腺癌發(fā)病率最高的地區(qū)是北美和斯堪的納維亞半島,而大部分亞洲國家為低發(fā)病率地區(qū)。美國黑人前列腺癌的發(fā)病率最高,達到185.7/10萬,美國高加索人(白種人)107.8/10萬,其它西方發(fā)達國家的發(fā)病率為50～103/10萬。在歐洲國家,每年大約有190000新發(fā)病例,并且大約有80000例患者死于前列腺癌。亞洲國家中,中國和日本發(fā)病率低于其他國家,日本發(fā)病率為9/10萬,中國發(fā)病率為2.3/10萬(上海地區(qū)為7.7/10萬)。無論是前列腺癌的高發(fā)地區(qū)還是低發(fā)地區(qū),從1973年到1992年前列腺癌的發(fā)病人數(shù)都在逐年增加。因此研究前列腺癌發(fā)生發(fā)展的相關因素以及早期預防前列腺癌的發(fā)生是當務之急。 目前對前列腺癌的病因尚不完全清楚,年齡、種族、家族史是目前已知的危險因素。不同種族和地區(qū)間發(fā)病率的差異可能與遺傳背景、環(huán)境及生活方式等多方面因素有關。有研究已證實遺傳易感和環(huán)境因素都會對前列腺癌的發(fā)生造成影響,其中遺傳易感的重要物質(zhì)基礎之一就是單核苷酸點突變所造成的單核苷酸多態(tài)性。 單核苷酸多態(tài)性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)是在基因組水平由單個核苷酸的變異所引起的DNA序列多態(tài)性。其中發(fā)生率小于1%的變異稱為突變,大于1%的則稱為單核苷酸多態(tài)性。SNPs在人類基因組中廣泛存在,是人類可遺傳的變異中最常見的一種,占所有已知多態(tài)性的90%以上。人類基因組中大概每1000個堿基就有一個SNP, SNPs總量大約為3×106個。 由于SNPs僅涉及單個堿基的變異,故可以由單個堿基的轉(zhuǎn)換(transition)或顛換(transversion)所引起,也可由堿基的插入或缺失造成。通常所說的SNPs是指轉(zhuǎn)換和顛換。大部分SNPs是無意義的,不影響蛋白功能或者基因表達(如非編碼區(qū)SNPs)。 一般根據(jù)SNPs在基因組中的位置以及是否引起基因編碼的改變,可將SNPs分為幾類：約95%的SNPs位于非編碼區(qū),其中一小部分位于基因調(diào)控區(qū),稱為基因調(diào)控區(qū)SNPs (regulatory SNPs, rSNPs)；而位于基因編碼區(qū)的SNPs稱為編碼SNPs (coding SNPs, cSNPs)。若cSNPs不改變所編碼的氨基酸序列則稱為同義SNPs (synonymous SNPs, sSNPs),導致氨基酸序列改變則稱為非同義SNPs或錯義SNPs (non-synonymous SNPs, nsSNPs)。 SNPs能通過多種途徑影響基因的功能,有一部分已被證明SNPs和前列腺癌發(fā)生、發(fā)展及預后密切相關。由于SNPs在人群中分布廣泛,并且這種遺傳標記相對穩(wěn)定,能從個體出生到死亡一直存在,使遺傳分析能在發(fā)病前幾十年進行開展。因此,SNPs不但能提供和證明腫瘤發(fā)生的遺傳性病因,也為常見腫瘤普查提供了一種有效的檢測手段。 SNPs作為第三代遺傳標記,只有兩種等位型,變異程度不如微衛(wèi)星,但由于在基因組中總數(shù)量巨大,分布頻密,具有較微衛(wèi)星更穩(wěn)定的遺傳特性。在基因組篩查SNPs過程中一般只需陽性或陰性(+/-)分析,故易于分型檢測并實現(xiàn)分析的自動化。相比第一、二代遺傳標記更有適合對復雜疾病遺傳的解析和基于群體基因識別等方面的研究,并已取代微衛(wèi)星標記技術進入基因研究應用的領域。采用SNPs進行分析有助于解釋不同個體之間的表型差異、不同群體和個體對疾病,特別是對復雜疾病易感性、藥物耐受性以及對環(huán)境因素的反應差異,目前已廣泛應用于分子診斷、臨床檢驗、法醫(yī)學、病原檢測、遺傳疾病和新藥研發(fā)等方面。 常見的SNPs的分析方法分為三類,第一類為基于遺傳流行病學的關聯(lián)分析,是通過研究SNPs在疾病易感性、藥物反應性及其他相關遺傳表型差異的方法；第二類為細胞和生化水平的分析,通過分析酶活力、細胞信號通路等方面來闡述SNPs對基因功能方面的影響；第三類為基于SNPs影響基因表達的分子機制研究,通過對SNPs在基因轉(zhuǎn)錄、翻譯及蛋白表達的作用進行分析,探討SNPs影響基因功能的機制。 2008年Zheng SL等在新英格蘭醫(yī)學雜志上發(fā)表的文章中提到,在五個前列腺癌高風險位點中(三個位于8q24,另兩個分別位于17q12和17q24.3)各選擇一個危險比最高的SNP進行聯(lián)合分析,這五個SNPs各自的前列腺癌患病風險比值比(OR)在1.22到1.53之間,然而當基因型同時具有四至五個SNPs時OR值將達到4.47；若將前列腺癌家族史也當做一項危險因素時(單獨OR值為2.22),則具備六項危險因素中的五項甚至全部時,其OR值高達9.46(P=1.29×10-8)。該研究結(jié)果表明,多個SNPs聯(lián)合分析有助于提高人群前列腺癌患病風險的預測效力。 日本岡山大學研究小組通過篩選癌癥相關基因中的48個錯義SNPs(非同義SNPs),發(fā)現(xiàn)其10個基因中共計12個SNPs對前列腺癌發(fā)病有重要影響。這10個基因包括5個腫瘤抑制基因、2個DNA修復基因、1個代謝酶基因、1個染色體分離相關基因和1個凋亡調(diào)節(jié)基因,其中9個SNPs與腫瘤的相關性是首次被發(fā)現(xiàn)。這12個SNPs在預測前列腺癌患病風險方面同樣具有累積效應,它們確定的最高風險組與低風險組人群相比其OR值高達47.4。最高風險組在今后30年間前列腺癌患病的風險是29%,而低風險組為0.6%,其中最低風險組僅約0.2%。因此,通過整合多個腫瘤相關SNPs進行腫瘤患病風險遺傳學評估,進一步提高前列腺癌高風險人群的篩查準確性和效率,并有利于腫瘤的預防和早期診斷。 由于地理位置和人種起源相近,中國人群與日本人群在遺傳背景上具有很大的相似性。在日本人群大規(guī)模篩選獲得的前列腺癌風險SNPs也有可能部分適用于中國人群,為了驗證這一假設,并進一步將在日本人群中獲得的研究成果拓展到中國及亞洲其它國家,中國、日本、韓國和新加坡四國共同發(fā)起了一項國際多中心研究,旨在檢驗上述前列腺癌風險SNPs在亞洲其他人群中的效力。本文中所選位點是來源于日本岡山大學研究小組的成果、同該多中心研究內(nèi)容一致。 目的和意義： 1、分析前列腺癌組和對照組人群中多個特定單核苷酸多態(tài)性位點的分布情況,探討多個特定位點與廣州漢族人群前列腺癌患病風險的相關性,尋找陽性位點以用于指導前列腺癌的預防和早期診斷。 2、嘗試建立多個陽性單核苷酸多態(tài)性位點聯(lián)合分析廣州漢族人群前列腺癌患病風險的預測模型。 方法： 自2012年6月至2013年7月,在南方醫(yī)科大學珠江醫(yī)院、廣東省人民醫(yī)院招募112例前列腺癌(Pea)患者和104例非前列腺癌及其他惡性腫瘤患者(對照組)。兩家醫(yī)院均位于廣州,受試者均為漢族男性。病例組為經(jīng)穿刺活檢或術后病理確診的前列腺癌患者,初次發(fā)病或復診均可。對照組為非前列腺癌及其他惡性腫瘤患者,在年齡上與病例組患者保持匹配,也是在相同時期相同的醫(yī)療單位住院或門診就診的患者。記錄患者的臨床資料如發(fā)病時年齡、PSA、Gleason評分、TNM分期、治療方式及治療效果等,并向患者發(fā)放調(diào)查問卷,調(diào)查內(nèi)容包括吸煙史、飲酒史、家族史、飲食習慣等。經(jīng)患者簽署知情同意書后,抽取的2m1外周靜脈血采用EDTA抗凝管在-20℃(或-80℃)條件下保存。采用TIANamp Blood DNA Kit血液基因組DNA提取試劑盒進行全血基因組DNA提取。利用多重SNaPshot SNP分型技術對收集到的DNA進行基因分型,所觀察的8個位點以所在基因命名分別為SMARCAD1SNP、RAD17SNP、 AXIN2SNP、CASP9SNP、PSMD8BP1SNP、DCLREIB SNP、MMP27SNP、BARD1SNP。 統(tǒng)計學處理： 采用Pearson's X2檢驗的方法對對照組每個SNP位點基因型分布情況進行Hardy-Weinberg平衡檢驗并通過R語言實現(xiàn)。計算各臨床指標在病例組和對照組之間的差異或者不同基因型之間的差異時采用Pearson's X2檢驗。采用logistic回歸分析計算特定基因型與所研究人群前列腺癌發(fā)病風險的比值比(ORs)、95%可信區(qū)間(Confidence intervals, CIs)及相應的P值,以分析前列腺癌和基因型的相關性。將年齡和腫瘤危險度對與前列腺癌患病風險相關的SNPs進行分層分析。其中,年齡方面前列腺癌組采用初次發(fā)病的年齡、對照組采用招募入組時的年齡,最終分為72歲組和≤72歲組。在腫瘤危險度方面,分為局限型前列腺癌和進展型前列腺癌。局限型前列腺癌組須同時滿足以下標準：TNM分期T1-2; NO/NX; MO/MX; Gleason評分2-7分；PSA≤50ng/ml。進展型前列腺癌組須滿足如下條件之一：TNM分期T3/4; N+; M+; Gleason評分8-10分；PSA50ng/ml。將年齡、吸煙及飲酒狀況作為前列腺癌患病風險多因素回歸模型的混雜因素。所用統(tǒng)計學軟件為SPSS20.0,所有統(tǒng)計檢驗為雙側(cè)檢驗,計算結(jié)果P值0.05時認為差異有統(tǒng)計學意義。 結(jié)果： 1、選定的8個SNPs基因型(或等位基因)分布與前列腺癌發(fā)病風險的相關性分析： 無論對年齡、吸煙、飲酒等混雜因素校正與否,SMARCAD1SNP. CASP9SNP、PSMD8BP1SNP、DCLRE1B SNP、MMP27SNP、BARD1SNP計算結(jié)果P值均大于0.05,提示病例組和對照組基因型(或等位基因)之間的差異無統(tǒng)計學意義。 而經(jīng)初步相關性分析,提示RAD17SNP和AXIN2SNP[rs2240308]與前列腺癌存在相關性。因RAD17SNP在對照組中基因型的分布經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗結(jié)果為P=0.0324,故認為其人群代表性有一定局限性,本文不做進一步計算,只對AXIN2SNP[rs2240308]進一步統(tǒng)計分析。AXIN2SNP[rs2240308]GG基因型在病例組(59.2%)中的頻率明顯高于對照組(39.0%),GA基因型在病例組中的頻率(30.1%)低于對照組(52.0%)。G等位基因在病例組中的頻率(74.3%)高于對照組(65.0%),相反,A等位基因在中對照組的頻率(35.0%)高于病例組(25.7%)。GA基因型攜帶者與GG基因型(作為參考)攜帶者相比,其校正OR值為0.377(95%CI:0.206-0.688,P=0.001),有統(tǒng)計學意義。AA基因型攜帶者與GG基因型攜帶者相比,其校正OR值為0.830(95%CI：0.309-2.232,P=0.712),無明顯統(tǒng)計學意義。G等位基因(作為參考)與A等位基因在病例組和對照組之間的差異仍具有統(tǒng)計學意義(P=0.048),其校正OR值為0.649,95%CI：0.422-0.996。 2、對陽性位點AXIN2SNP[rs2240308]按年齡分層進行分析：GA基因型攜帶者在≤72歲組(校正OR=0.419,95%CI:0.181-0.969,P=0.042)和72歲組(校正OR=0.364,95%CI:0.150-0.879,P=0.025)均提示前列腺癌的患病風險相比GG基因型(作為參考)攜帶者下降。A等位基因攜帶者在≤72歲組提示患病風險下降(校正OR=0.514;95%CI:0.281-0.940；P=0.031),但在72歲組未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學意義(校正后P=0.646)。 3、對陽性位點AXIN2SNP[rs2240308]按腫瘤危險度分層進行分析：GA基因型攜帶者在局限型組(校正OR=0.246,95%CI:0.100-0.607,P=0.002)和進展型組(校正OR=0.446,95%CI:0.228-0.873,P=0.018)均提示前列腺癌的患病風險相比GG基因型(作為參考)攜帶者下降。A等位基因攜帶者在局限型組提示患病風險下降(校正OR=0.408;95%CI:0.206-0.807:P=0.010),但在進展型組未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學意義(校正后P=0.271)。從另一方面看,通過分層分析,我們可以發(fā)現(xiàn)A等位基因在≤72歲組和局限型組中患病風險下降。 4、AXIN2SNP[rs2240308]基因型和臨床指標之間的關系：各臨床指標在GG基因型組和non-GG基因型組之間差異均無統(tǒng)計學意義。 結(jié)論： 通過病例對照研究發(fā)現(xiàn),Axin2SNP [rs2240308]與廣州漢族人群前列腺癌可能具有相關性。Axin2SNP [rs2240308:G/A]中的GA基因型對廣州漢族人群前列腺癌患病風險中可能呈現(xiàn)保護性作用。據(jù)我們所知,本研究為首次發(fā)現(xiàn)Axin2SNP [rs2240308:G/A]和前列腺癌患病風險可能具有相關性。Axin2SNP[rs2240308]可能會成為前列腺癌的早期診斷和易感性評估的生物學標志物。
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【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R737.25

【參考文獻】

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1 ;Association between single nucleotide polymorphisms on chromosome 17q and the risk of prostate cancer in a Chinese population[J];癌癥;2011年10期

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本文編號：2254839