端粒長度及其相關遺傳變異與胃癌發(fā)病風險的分子流行病學研究.pdf

1、胃癌是全世界最常見的惡性腫瘤之一，嚴重威脅著人類健康。我國是全球胃癌疾病負擔最重的國家之一，闡明胃癌發(fā)生相關影響因素，提高胃癌的防治水平具有重要的公共衛(wèi)生意義。胃癌的發(fā)生是一個復雜的多階段癌變過程，受到環(huán)境因素和遺傳因素的共同作用。幽門螺旋桿菌(Helicobacter Pylori，HP)感染、N-亞硝基化合物、多環(huán)芳烴化合物、鹽腌食品、煙草和酒精暴露等因素已被證明是影響胃癌發(fā)病的主要環(huán)境因素，而擁有不同遺傳背景的個體之間被證明存在胃

2、癌的易感性差異。由于腫瘤發(fā)生機制的高度復雜性和廣泛異質性，胃癌的病因及其相關機制尚未完全闡明，仍需開展深入的研究和探索。端粒(Telomere)是線性染色體末端由TTAGGG六個堿基串聯(lián)重復序列構成的一種特殊保護性結構，在維持染色體的完整性和基因組穩(wěn)定性方面具有極其重要的作用。在正常體細胞復制的過程中，端粒隨著每一次復制而進行性縮短。因此，端粒長度可以在一定程度上反映機體在細胞水平的衰老程度，也具有成為能反映腫瘤等衰老相關疾病發(fā)生風險標

3、志的巨大潛力。目前很多研究對端粒長度進行檢測以研究其與疾病的關系。盡管組織來源的細胞相比于外周血白細胞可以為研究端粒長度與特定疾病關系提供更直接的證據，但由于外周血樣本更加容易獲取且對于被研究者的創(chuàng)傷小，且不同組織間端粒長度存在高度的相關性，使得外周血成為研究端粒長度最主要的替代組織。本研究分為兩個部分：
　　第一部分：端粒長度與胃癌發(fā)病風險的病例-對照研究。端粒異常導致基因組不穩(wěn)定是腫瘤發(fā)生重要的標志性分子事件。流行病學研究已經

4、對端粒長度與一些常見腫瘤發(fā)病風險的關系進行了深入探討。對于胃癌也有少量研究涉及，但這些研究不僅樣本量較小而且結論也不一致。例如，Liu等研究者對來自中國人群的396例胃癌病例和378例健康對照的端粒長度進行檢測和分析后發(fā)現(xiàn)，較短的端粒長度可顯著增加胃癌的風險(OR=2.14，95％CI:1.52-2.93)，而在一項來自歐洲人群的前瞻性研究卻沒有發(fā)現(xiàn)端粒長度與胃癌發(fā)病風險的相關性風險比為1.04(95％CI:0.77-1.39)。因此，

5、鑒于已有胃癌相關研究的不一致結論，本研究采用大樣本病例對照設計研究外周血相對端粒長度與胃癌發(fā)病風險的關系。病例為江蘇地區(qū)醫(yī)院來源的1，136例新發(fā)胃癌病例，對照樣本為來源于江蘇地區(qū)社區(qū)慢病篩查人群的1，012例健康個體。采用定量PCR方法檢測端粒長度，利用特異性引物分別擴增同一個體外周血基因組DNA中端粒序列的拷貝數(shù)(Telomere，T)和單拷貝基因序列拷貝數(shù)(Single copy gene，S)，通過端粒序列和單拷貝基因序列拷貝數(shù)

6、的比值(T/S)來定量相對端粒長度(Relative telomere length，RTL)。采用盲法、復孔平行設置和重復檢測等質量控制措施以保證端粒長度檢測的準確性。采用Logistic回歸模型分析不同端粒長度等級（按照對照樣本端粒長度的三分位數(shù)、四分位數(shù)和五分位數(shù)將病例對照全部樣本端粒長度進行分組）個體的胃癌發(fā)病風險，計算OR值和95％可信區(qū)間。用限制性立方樣條函數(shù)Logistic回歸模型分析端粒長度與胃癌發(fā)病風險之間的劑量反應關

7、系。研究結果顯示，端粒長度與年齡和性別顯著相關，高齡組（中位數(shù):1.39，四分位數(shù)間距:1.08-1.68）低于低齡組(1.58，1.32-1.93，P＜0.001)，男性(1.46，1.17-1.75)低于女性（1.58，1.24-1.94，P＜0.001）。胃癌組的平均端粒長度(1.28，0.94-1.69)顯著低于對照組(1.49，1.20-1.80，P＜0.001)。限制性立方樣條函數(shù)分析顯示，端粒長度與胃癌發(fā)病風險呈顯著“U”

8、型關系(P＜0.001)。將研究對象以對照組端粒長度的五分位數(shù)進行分組，與第四分位數(shù)組相比，第五（端粒最長）、第三、第二和第一分位數(shù)組（端粒最短）胃癌的發(fā)病風險均增加，OR值(95％CI)依次為1.78(1.30-2.44)、1.28（0.93-1.77）、1.65（1.21-2.26）和3.81(2.82-5.13)。研究表明，端粒長度與胃癌發(fā)病風險呈現(xiàn)非線性的“U”型關系，端粒過長或過短均增加胃癌發(fā)病風險。本研究首次發(fā)現(xiàn)了端粒長度與

9、胃癌風險這一復雜關系，研究結果將為揭示端粒在胃癌發(fā)生中的作用以及深入闡明胃癌的病因提供了重要線索。
　　第二部分：端粒長度全基因組關聯(lián)研究：近年來，應用全基因組關聯(lián)研究(Genome-wide association study，GWAS)方法研究表型相關的遺傳位點已成為國際研究熱點。多篇歐洲人群GWAS報道了端粒長度與基因組遺傳變異的關系，發(fā)現(xiàn)了多個端粒長度相關的染色體區(qū)域和基因（3q26,TERC;4q32.2,NAF1;5p

10、15.33,TERT10q24.33,OBFC1;20q13.3,RTEL1;2p16.2，ACYP2;19p12，ZNF208）。這些研究所取得的重要發(fā)現(xiàn)將為闡明影響歐洲人群端粒長度的遺傳機制提供重要線索。但是，目前中國人群中端粒長度相關遺傳變異的研究較少。Liu等研究者在中國人群中開展的一項GWAS研究報道了5p13.33（rs2736100，P=1.93×10-5）和12q13.13(rs17653722，P=6.96×10-6)

11、區(qū)域的兩個位點與端粒長度顯著相關，并且其中rs2736100與歐洲人群研究報道的一致，但是這兩個位點顯著性水平均沒有達到GWAS標準(P＜5×10-8)。鑒于目前影響中國人群端粒長度的遺傳變異尚不明確，本研究開展了端粒長度GWAS，利用Affymetrix GeneChip Human Mapping6.0芯片和Illumina Omni中華芯片分別對來自常州社區(qū)慢病篩查隊列的1，012例(GWASⅠ)和張家港社區(qū)健康體檢人群的948例

12、(GWASⅡ)研究對象外周血DNA樣本進行全基因組基因分型，同時應用定量PCR方法檢測所有樣本的相對端粒長度，開展這兩個人群的端粒長度GWAS研究，通過逆方差加權Meta對兩個人群GWAS結果進行合并分析。并進一步利用Sequenom MassARRA平臺在867例山東來源樣本中驗證初篩發(fā)現(xiàn)的潛在陽性端粒長度相關遺傳變異。利用TaqMan7900基因分型平臺在病例對照樣本（1，136例病例和1，012例對照:同第一部分研究病例）中對我們

13、GWAS發(fā)現(xiàn)的位點以及歐洲人群GWAS已報道端粒長度相關位點與胃癌發(fā)病風險的關系進行研究。遺傳變異與端粒長度的相關性采用一般線性模型分析，遺傳變異、端粒長度和遺傳評分與胃癌發(fā)病風險的關系采用Logistic回歸模型分析。研究結果顯示，位于染色體9p24.1區(qū)域的遺傳變異rs78744096在三個人群均與端粒長度相關(GWASⅠ:β=0.470，P=1.79×10-3; GWASⅡ:β=0.509，P=8.04×10-4;驗證人群:β=0