NBN基因3’非翻譯區(qū)遺傳變異與胃癌易感性的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、胃癌是最常見的惡性腫瘤之一，其年齡標(biāo)化發(fā)病率和死亡率分別居我國(guó)惡性腫瘤的第2位和第3位，嚴(yán)重威脅著我國(guó)居民的生命健康。胃癌的發(fā)生是一個(gè)長(zhǎng)期多階段的過(guò)程，是環(huán)境因素與遺傳因素復(fù)雜相互共同作用的結(jié)果。單核苷酸多態(tài)性（Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs）是個(gè)體間遺傳差異的主要形式。探索基因組中 SNPs與胃癌易感性的關(guān)聯(lián)，闡明胃癌的遺傳易感機(jī)制，篩檢具有胃癌遺傳易感性的高危人群，并采取針對(duì)性的預(yù)防措施，是

2、有效控制胃癌疾病負(fù)擔(dān)的策略之一。
　　基因組不穩(wěn)定是腫瘤的重要特點(diǎn)，DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)頻繁受到各種外源及內(nèi)源性毒理因子的攻擊，改變遺傳信息的高保真?zhèn)鬟f過(guò)程，破壞基因組的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致癌前病變或癌癥的發(fā)生。在各種DNA損傷中，DNA雙鏈斷裂（Double-strand breaks，DSBs）是最為嚴(yán)重的一種，它可以觸發(fā)細(xì)胞永久性的生長(zhǎng)停滯或細(xì)胞死亡。DNA修復(fù)是一系列與恢復(fù)正常DNA序列結(jié)構(gòu)和維持遺傳信息相對(duì)穩(wěn)定有關(guān)的細(xì)胞反應(yīng)。許

3、多基因產(chǎn)物參與了DSBs修復(fù)過(guò)程，NBN是MRN（MRE11/RAD50/NBN）復(fù)合物中的重要成分，是DSBs修復(fù)中最重要的一個(gè)參與者。研究發(fā)現(xiàn)，NBN基因突變會(huì)誘發(fā)Nijmegen斷裂綜合征（Nijmegen breakage syndrome，NBS），此病是一種少見的常染色體隱性遺傳病，其顯著特征是患者具有嚴(yán)重的免疫缺陷，患者的細(xì)胞對(duì)電離輻射非常敏感，并表現(xiàn)出染色體脆性升高和細(xì)胞周期檢控點(diǎn)調(diào)控異常等特征，極易患多種腫瘤。并且研究

4、認(rèn)為NBN基因多態(tài)性也會(huì)導(dǎo)致蛋白結(jié)構(gòu)的微妙改變，產(chǎn)生個(gè)體對(duì)腫瘤易感性的差異。
　　在這項(xiàng)研究中，我們假設(shè) NBN基因的遺傳變異在胃癌的遺傳易感性中發(fā)揮重要作用。
　　研究目的：探討 NBN基因3’非翻譯區(qū)潛在的功能性單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)遺傳變異與胃癌易感性之間的關(guān)聯(lián)情況。
　　研究方法：1、病例-對(duì)照研究標(biāo)本：采用病例-對(duì)照設(shè)計(jì)，在中國(guó)人群中進(jìn)行1,140例胃癌和1,547例對(duì)照的大樣本關(guān)聯(lián)研究，病例為江蘇地區(qū)醫(yī)院來(lái)源的

5、1,140例新發(fā)胃癌病例，對(duì)照樣本為來(lái)源于江蘇地區(qū)社區(qū)慢病篩查人群的1,547例健康個(gè)體。
　　2、SNP位點(diǎn)選擇：根據(jù) NCBI（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP)以及國(guó)際人類基因組單體型圖計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)（http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/），并基于以下兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：1）位于外顯子，3’或5’端未翻譯區(qū)，和2）在中國(guó)人群中的最小等位基因頻率不小于10％，基因分型

6、率大于95%。篩選出10個(gè)NBN基因 SNPs，再應(yīng)用連鎖不平衡分析（LD）r2=0.80的閾值進(jìn)一步篩選這些 SNPs。最終選中4個(gè)標(biāo)簽 SNPs，包括 rs10464867（G>A），rs14448（A>G），rs1063053（G>A）和 rs1063045（G>A）。
　　3、基因分型及關(guān)聯(lián)分析：采用 TaqMan基因分型方法檢測(cè)并分析了 NBN基因SNPs rs10464867，rs14448，rs1063053，rs1

7、063045與胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)。采用χ2檢驗(yàn)或 t檢驗(yàn)比較人口學(xué)特征、NBN基因4個(gè)多態(tài)位點(diǎn)基因型頻率在病例組和對(duì)照組間的分布；采用 Logistic回歸模型，調(diào)整了年齡、性別、吸煙和飲酒等因素分析 NBN基因各 SNP位點(diǎn)與中國(guó)人群胃癌遺傳易感性之間風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，計(jì)算 OR值、95%可信區(qū)間和 P值；研究以年齡、性別、吸煙和飲酒情況進(jìn)行分層分析，采用基于卡方分布的 Q檢驗(yàn)評(píng)估了各亞組之間的異質(zhì)性，并進(jìn)行基因-環(huán)境交互作用分析；構(gòu)建單

8、倍型進(jìn)一步分析單倍型與胃癌易感性之間的關(guān)聯(lián)。
　　4、生物信息學(xué)功能預(yù)測(cè)和分析：根據(jù) RegulomeDB、UCSC、HaploReg和GTEx數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行 NBN基因生物信息學(xué)功能的預(yù)測(cè)和分析，并基于 TCGA數(shù)據(jù)庫(kù) RNA-Seq的表達(dá)數(shù)據(jù)分析胃腺癌組織及癌旁組織中 NBN mRNA的表達(dá)情況，初步推測(cè) NBN基因在胃癌發(fā)生中潛在存在的生物學(xué)功能。
　　研究結(jié)果：1、NBN基因多態(tài)性位點(diǎn) rs10464867（G>A）A等

9、位基因與降低的胃癌風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)（相加模型，OR=0.81,95%CI=0.71-0.94; P=0.005），可以顯著降低約20%的胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)；未發(fā)現(xiàn)多態(tài)性位點(diǎn) rs14448、rs1063045、rs1063053與胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)之間有顯著關(guān)聯(lián)。
　　2、以年齡、性別、吸煙、飲酒情況進(jìn)行分層分析，發(fā)現(xiàn)攜帶 rs10464867A和 rs14448G等位基因者在高齡組可以顯著降低胃癌患病風(fēng)險(xiǎn)（rs10464867：相加模型，調(diào)整

10、OR=0.72,95%CI=0.59-0.88，P=0.001；rs14448：相加模型，調(diào)整 OR=0.84,95%CI=0.71-1.00，P=0.049），但兩個(gè)位點(diǎn)與胃癌患病風(fēng)險(xiǎn)在年齡亞組間無(wú)明顯差異（異質(zhì)性檢驗(yàn) rs10464867：P=0.115；rs14448：P=0.439）；攜帶 rs10464867A和 rs14448G等位基因在男性中可以顯著降低胃癌患病風(fēng)險(xiǎn)（rs10464867：相加模型，調(diào)整 OR=0.73,9

11、5%CI=0.62-0.87，P=3.70×10-4；rs14448：相加模型，調(diào)整 OR=0.81,95%CI=0.70-0.94，P=0.006），兩個(gè)位點(diǎn)與胃癌患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)在性別亞組間存在異質(zhì)性（異質(zhì)性檢驗(yàn)均為P=0.041）。攜帶rs1063053 A和rs1046045A等位基因在吸煙組可以顯著降低胃癌患病風(fēng)險(xiǎn)（rs1063053：相加模型，調(diào)整 OR=0.82,95%CI=0.69-0.97，P=0.019；rs10630

12、45：相加模型，調(diào)整 OR=0.80,95%CI=0.68-0.94，P=8.21×10-3），兩位點(diǎn)與胃癌風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)在吸煙與否的兩個(gè)組間存在差異（異質(zhì)性檢驗(yàn) rs1063053：P=0.033；rs1063045：P=0.022）。
　　3、通過(guò)交互作用分析，我們發(fā)現(xiàn) rs10464867和 rs14448與性別均在胃癌發(fā)病危險(xiǎn)中存在顯著的交互作用（交互作用rs10464867：P=0.033；rs14448：P=0.031）；

13、rs1063053和rs1063045與吸煙狀況也在胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)中存在顯著的交互作用（交互作用rs1063053：P=0.033；rs1063045：P=0.017）。
　　4、進(jìn)一步將 NBN基因的 SNPs位點(diǎn) rs10464867（G>A）、rs14448（A>G）、rs1063053（G>A）和 rs1063045（G>A）構(gòu)建單倍型，其中 rs10464867（G>A）、rs14448（A>G）、rs1063053（G

14、>A）位于同一區(qū)段內(nèi)，分析發(fā)現(xiàn)相比于 NBN基因的單倍型 Grs10464867Ars14448Grs1063053，Ars10464867Grs14448Grs1063053單倍型體現(xiàn)強(qiáng)的胃癌保護(hù)作用（調(diào)整 OR=0.76,95%CI=0.65-0.89，P=6.39×10-4）；同樣Grs10464867Ars14448Ars1063053單倍型也與降低的胃癌患病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)聯(lián)（調(diào)整 OR=0.88,95%CI=0.77-0.99，P=

15、0.034）；我們未發(fā)現(xiàn)單倍型 Grs10464867Grs14448Grs1063053與胃癌患病風(fēng)險(xiǎn)之間有顯著性關(guān)聯(lián)。
　　5、在GTEx數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)與rs10464867高LD的SNP和NBN基因進(jìn)行eQTL分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)rs2284135與NBN基因存在eQTL，rs2284135的A等位基因可以顯著增加 NBN基因的表達(dá)（全血中 beta=0.31，P=0.038），提示 rs10464867可能通過(guò) rs2284135調(diào)

16、控 NBN基因的表達(dá)從而在胃癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮生物學(xué)功能。
　　6、根據(jù) TCGA（The Cancer Genome Atlas）數(shù)據(jù)庫(kù) RNA-Seq表達(dá)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析也進(jìn)一步顯示 NBNmRNA在胃腺癌組織中的表達(dá)水平顯著高于癌旁正常組織，表明 NBN在胃癌的發(fā)生中起重要的作用。
　　研究結(jié)論：NBN基因多態(tài)性有助于胃癌遺傳易感性的研究，有助于我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí) NBN基因在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用，并且這些胃癌易感性 SNPs位