暨南大學醫(yī)學院第三附屬醫(yī)院 廣東省珠海市人民醫(yī)院(519000)陸奇凱
肺癌是環(huán)境和遺傳因素相互作用的多因素、多階段惡性腫瘤性疾病[1]。肺癌是當前癌癥死亡的主要病因之一,其死亡率增加和吸煙密切相關(guān)[2]。近年來,隨著分子生物學技術(shù)的突飛猛進和分子流行病學的發(fā)展,肺癌相關(guān)遺傳因素的研究越來越受到重視,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了可能致病的相關(guān)基因[3]。
體外實驗研究表明,GSTM1編碼缺失基因?qū)е轮掳┪镌隗w內(nèi)的代謝障礙可能是肺癌發(fā)生過程中的一個重要環(huán)節(jié),提高了患肺癌的風險。此外,GSTM1基因可影響煙草中含有的一種亞硝胺化合物——4-甲基亞硝胺-1(3-吡啶)-丁酮所誘導(dǎo)的遺傳毒性作用及其并發(fā)的與吸煙相關(guān)的健康效應(yīng)。本研究通過對GSTM1基因多態(tài)性與環(huán)境暴露因素和肺癌易感性關(guān)系進行研究,為探索肺癌的發(fā)病機制及其診斷、防治提供理論依據(jù)。為吸煙、不良的生活習慣、職業(yè)暴露因素等可增加肺癌的罹患率提供理論支持。
1.1 研究對象 肺癌病例來源于2005年9月~2011年7月期間在廣東省珠海市人民醫(yī)院經(jīng)影像學檢查,痰脫落細胞,支氣管沖洗液中找到癌細胞,外科手術(shù)切除并經(jīng)病理學確診的91例原發(fā)性肺癌患者為研究對象。按肺癌的TNM分期分類。對照組138例是來自于上述醫(yī)院的健康體檢人員。
1.2 實驗方法
1.2.1 血液標本收集 空腹采集研究對象(病例/對照)的外周靜脈血5ml,所收集的血樣立即送試驗室分離白細胞和血清,分別裝入塑料離心管中放在-20℃冰箱中保存?zhèn)溆茫鍌溆?,血細胞用于提取DNA。
1.2.2 改良酚-氯仿法提取血液基因組DNA
1.2.3 采用PCR–RFLP技術(shù)檢測GSTM1基因多態(tài)性 引物設(shè)計:兩對引物(見附表1)分別特異性擴增GSTM1基因片斷(215bp)及參照基因β-globin(β-珠蛋白、268bp)。引物由上海生物工程公司合成。
反應(yīng)體系:以β球蛋白(β-Globin)為內(nèi)對照,PCR反應(yīng)體系(25μl):Buffer 2.5μl,25mM/L的MgCl22.0μl,10mM/L的dNTPs 0.5μl,20μM/L的GSTM1引物各0.3μl,內(nèi)對照引物各0.2μl,DNA模板200ng(2μl),Taq酶1.5U(0.3μl),補雙蒸水至25μl。
反應(yīng)條件為:開始94℃預(yù)變性5min,進入熱循環(huán)94℃50s、59℃退火50s、72℃50s,共35個循環(huán),最后72℃延伸10min。
取10μl PCR產(chǎn)物于1.8%瓊脂糖凝膠水平電泳30min(電壓125V),0.5μg/ml的EB染色,ZF型紫外分析儀上觀察結(jié)果。
1.2.4 統(tǒng)計學方法 計數(shù)資料使用χ2檢驗。用Logistic回歸法篩選疾病預(yù)后的有關(guān)因素,檢驗水準設(shè)為a=0.10,其余以P<0.05為統(tǒng)計學有意義。統(tǒng)計學分析均使用SPSS13.0軟件。
2.1 多態(tài)性結(jié)果擴增產(chǎn)物如果有215bp和268bp兩條帶,為GSTM1基因功能型,如果僅有一條268bp條帶則為GSTM1基因缺失型。
2.2 GSTM1與肺癌的關(guān)系 GSTM1基因缺失在肺癌組和對照組中的頻率分別為67.0%(61/91)和50.7%(70/138),兩組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見附表2。
2.3 吸煙、GSTM1與肺癌關(guān)系 將病例和對照分為吸煙和不吸煙兩組,在吸煙組中,GSTM1基因多態(tài)性在病例組和對照組間的差異沒有統(tǒng)計學意義;而在不吸煙組中,GSTM1基因多態(tài)性在病例組和對照組間的差異有統(tǒng)計學意義,見附表3。
2.4 肺癌類型、GSTM1與肺癌關(guān)系 將病例組分為腺癌和鱗癌兩類,發(fā)現(xiàn)肺癌病理組織學類型與GSTM1基因多態(tài)性差異無統(tǒng)計學意義,見附表4。
2.5 運用Logistic回歸評價各影響因素與肺癌的關(guān)系 在91例原發(fā)性肺癌患者中,以文化程度、吸煙、吸煙量、戒煙、開始吸煙時間、家內(nèi)吸煙者、工作環(huán)境吸煙者、家庭有無排氣扇、家庭有無抽油煙機、食動物油、常吃豆類制品、常吃蔬菜、常吃胡蘿卜、常吃水果、常吃肉類、飲酒、飲茶、體育鍛煉、有無長期精神壓抑、直系親屬癌癥史及GSTM1基因多態(tài)情況作自變量,以肺癌患病率為因變量,經(jīng)多變量logistic回歸分析,用向前法篩選變量,引入變量的檢驗水準為a=0.10。所研究的22個相關(guān)因素中,入選模型GSTM1基因多態(tài)、吸煙、飲酒、精神調(diào)節(jié)能力、長期精神壓抑、家庭有無抽油煙機、有無直系親屬肺癌史等因素與肺癌發(fā)病有關(guān)聯(lián),其OR值分別為:1.77、2.34、2.67、1.53、1.83、3.27、3.29,是影響肺癌患病率的危險因素。
附表1 GSTM1基因及β-globin基因擴增引物序列
附表2 GSTM1基因缺失與肺癌相對危險性分析
附表3 吸煙狀況及GSTM1基因缺失與肺癌的關(guān)系
附表4 肺癌病理組織學類型與GSTM1的關(guān)系
谷胱苷肽硫轉(zhuǎn)移酶M1(GSTM1)是谷胱苷肽硫轉(zhuǎn)移酶超基因家族中Mu家族的成員之一,GSTMl主要催化谷光苷肽與環(huán)氧化物及多環(huán)芳烴(苯并芘)的羥基代謝產(chǎn)物等,能解毒代謝產(chǎn)物使其形成親水性物質(zhì)而排出體外[4][5],GSTM1等位基因純合缺失,該基因型為GSTM1基因缺失型;GSTM1等位基因無缺失或雜合性缺失,該基因型為GSTM1基因功能型。若個體為GSTM1基因缺失型,則其體內(nèi)沒有GSTM1酶的表達。1990年首次報道GSTM1基因缺失與肺癌發(fā)生有密切關(guān)系后[6]。國內(nèi)外對此進行了大量研究,其結(jié)果不一。在本研究結(jié)果中,GSTM1基因缺失率在病例組和對照組的差異無統(tǒng)計學意義。
部分人存在的GSTM1缺失型是造成人群GSTM1基因多態(tài)的原因,編碼該酶的等位基因純合缺失可導(dǎo)致體內(nèi)不能產(chǎn)生有活性的酶蛋白,使得致癌物在體內(nèi)蓄積,機體的化學解毒能力下降,對癌癥的易感性增加[7][8],尤其增加了吸煙相關(guān)性肺癌發(fā)生的危險性,并與肺鱗癌的危險性顯著增高[9]。Cabral等[10]對基因改變與肺癌易感性關(guān)系的研究結(jié)論相類似。筆者的研究將吸煙和不吸煙分為病例組和對照組,在吸煙組中,GSTM1基因缺失在兩組間的差異沒有統(tǒng)計學意義;而在不吸煙組中,GSTM1基因缺失在兩組間的差異有統(tǒng)計學意義。杜國波等[11]對川北地區(qū)125例肺癌患者和125例非肺癌患者GSTM1基因多態(tài)性研究發(fā)現(xiàn),GSTM1基因缺失型與肺癌類型無明確關(guān)系。
目前國內(nèi)外對吸煙、GSTM1、肺癌類型等相關(guān)因素與罹患肺癌危險性關(guān)系的研究結(jié)果也不一致,因此在分析GSTM1基因與肺癌的關(guān)系時,應(yīng)結(jié)合其他的環(huán)境暴露來進行才能真正揭示其在肺癌發(fā)生中的作用。
筆者所研究的22個相關(guān)因素中,入選模型GSTM1基因多態(tài)、吸煙、飲酒、精神調(diào)節(jié)能力、長期精神壓抑、家庭有無抽油煙機、有無直系親屬肺癌史等因素與肺癌發(fā)病有關(guān)聯(lián),是影響肺癌患病率的危險因素。祝小霞[12]等報道烹調(diào)油煙暴露是非吸煙女性肺癌的危險因素,CYP1A1 MspI基因多態(tài)性與烹調(diào)油煙聯(lián)合作用可增加肺癌發(fā)病的風險,這也說明肺癌本身遺傳易感性機制十分復(fù)雜,不同種族和地區(qū)的環(huán)境暴露也是造成不同人群易感性的明顯差異的重要原因之一。因此,深入研究GSTM1基因缺失型與環(huán)境暴露因素和遺產(chǎn)易感性的交互作用在肺癌發(fā)病中的影響,發(fā)現(xiàn)并保護易感人群,對降低肺癌發(fā)病率具有重要的意義。