李汛 張奇煜 嚴(yán)俊 何雯婷 周文策 張磊 孟文勃 白仲添 朱克祥 朱曉亮
(蘭州大學(xué)第一醫(yī)院普外二科·甘肅省肝膽胰外科研究所,甘肅蘭州730000)
胰腺癌(Pancreatic cancer,PC)是一種高度惡性腫瘤,5年生存率不足5%[1],是目前預(yù)后最差的腫瘤。胰腺癌的病因尚未完全明了,大量證據(jù)表明遺傳因素和環(huán)境因素的協(xié)同作用是胰腺癌發(fā)生的主要原因[2]。資料表明,某些腫瘤相關(guān)基因的多態(tài)性與胰腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān),有助于早期發(fā)現(xiàn)胰腺癌[3]。聚腺苷酸二磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶-1(polymerase-1,PARP-1)具有保持染色體結(jié)構(gòu)的完整、參與DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的功能,在維持基因組穩(wěn)定和細(xì)胞死亡過程中發(fā)揮作用。PARP-1存在多個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),目前對(duì)于PARP-1的SNPs與腫瘤的易感性的研究,主要集中生殖系腫瘤、肺癌和胃癌方面,但有關(guān)PARP-1的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)與胰腺癌易感性的關(guān)系文獻(xiàn)報(bào)道較少。本文通過檢測胰腺癌患者PARP-1基因的多態(tài)性,并與良性對(duì)照組作比較,以探討PARP-1基因SNP多態(tài)性與胰腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系,尋求胰腺癌早期診斷的分子標(biāo)記。
1.1 研究對(duì)象 胰腺癌組選擇2008年1月~2011年3月于蘭州大學(xué)第一醫(yī)院普外科住院患者,行手術(shù)治療并經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)胰腺癌66例,其中男性44例,女性22例。年齡36~75歲,平均(57.9±11.2)歲;對(duì)照組:選擇同期良性胰腺疾病患者85例,男性45例,女性40例,年齡22~85歲,平均年齡(56.3± 13.4)歲。并獲得其同意,調(diào)查研究對(duì)象的流行病學(xué)資料,采集以下信息:①人口學(xué)特征,如年齡、性別等。②病史及藥物使用情況。③吸煙史和飲酒史。④癌癥家族史:研究對(duì)象至少有一個(gè)直系親屬(包括父母、兄弟或姐妹)是癌癥患者,被認(rèn)為是有家族史。納入和排除標(biāo)準(zhǔn)同前述?;颊咭话阗Y料,見表1。
表1 兩組患者的一般特征比較[n(×10-2)]Table 1 The general data of the patients
1.2 方法
1.2.1 試劑及標(biāo)本 血液DNA抽提試劑盒、iPLEX反應(yīng)試劑、384-well SpectroCHIP生物芯片、HOTSTART taq酶、SAP酶、純化瓊脂等。研究對(duì)象抽靜脈血5ml(EDTA抗凝),-70℃保存。提取全血基因組DNA,用于SNP位點(diǎn)檢測。
1.2.2 PARP-1 Val 762Ala(T2444C)多態(tài)性基因檢測SNP分型 采用美國Sequenom公司的Mass ARRAYTM Analyzer技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行SNP檢測:①設(shè)計(jì)合成引物:通過PCR擴(kuò)增、PCR引物和單堿基延伸引物均由Assay Designer(Sequenom)軟件包設(shè)計(jì)。引物合成由深圳華大生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司完成。所有DNA樣本稀釋到5 mg/L后,取1μl,將其與0.95μl水、0.625μl PCR緩沖液(含2 mmol/L MgCl2)、1μl的2.5 mmol/L d NTP、0.4μl的25 mmol/L MgCl2、1μl PCR引物以及0.1μl HotStar Taq酶(Qiagen)混合在一起。PCR反應(yīng)條件:94℃,15min;94℃,20 s;56℃,30 s;72℃,1 min;共45個(gè)循環(huán);最終72℃3 min。②SAP酶處理,降解擴(kuò)增用的d NTP:PCR擴(kuò)增后,剩余的d NTP將被去磷酸消化掉,反應(yīng)體系包括1.53μl水、0.17μl SAP緩沖液、0.3μl堿性磷酸酶,該反應(yīng)在37℃進(jìn)行40 min,然后85℃,5 min使酶失活。③延伸引物單堿基延伸反應(yīng)程序:堿性磷酸酶處理后,針對(duì)SNP的單堿基延伸引物在下列反應(yīng)體系中進(jìn)行:0.619μl水、0.2μl 10×iPLEX緩沖液、0.2μl終止混合物、0.041μl iPLEX酶,0.94μl的10μmol/L延伸引物.單堿基延伸反應(yīng)在下列條件下進(jìn)行:94℃,30 s;94℃,5 s;52℃,5 s;80℃,5 s;5個(gè)循環(huán),共40個(gè)循環(huán);最后72℃,3 min。④樹脂除鹽純化:在終止反應(yīng)物中加入6 mg陽離子交換樹脂脫鹽,混合后加入25μl離子水懸浮,離心5min(3000rpm)。⑤質(zhì)譜檢測:使用Mass ARRAY Nanodispenser將最終的分型產(chǎn)物點(diǎn)樣到一塊384孔的spectroCHIP(Sequenom)上,并用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀進(jìn)行分析,最終結(jié)果由Mass ARRAYRT軟件系統(tǒng)(版本號(hào)4.0)實(shí)時(shí)讀取,并由Mass ARRAY Typer軟件系統(tǒng)(版本號(hào)4.0)完成基因分型分析。5%的樣本隨即接受重復(fù)檢測,以驗(yàn)證檢測的重復(fù)性及穩(wěn)定性。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件為SPSS 13.0,分類變量和基因分型在兩組中的分布差異用χ2檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為5%。以非條件logistic回歸計(jì)算比值比(odds ratio,OR)及其95%可信區(qū)間(confidence interval,CI)評(píng)價(jià)各基因型及單體型與胰腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。所有統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均為雙側(cè)檢驗(yàn),P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
實(shí)驗(yàn)檢測的PARP-1 Val762Ala(T2444C)有TT、CT、CC 3種基因型。以野生型TT為對(duì)照,TC基因型與胰腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增高相關(guān)(OR 2.476,95% CI:1.159~5.292,P=0.018);CC基因型與胰腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增高相關(guān)(OR 5.778,95%CI:2.278~ 14.657,P<0.001);P ARP-1 2444 C等位基因(CT+CC)個(gè)體患胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)是野生型者的3.377倍(OR 3.377,95%CI:1.715~6.646(P<0.001),見表2。
表2 PARP-1 Val762Ala(T2444C)基因型分布和胰腺癌危險(xiǎn)性的關(guān)系Table 2 Relation of genotype of PARP-1 Val762Ala(T2444C)and risk of pancreatic cancer
目前普遍認(rèn)為,胰腺癌的發(fā)病同多數(shù)惡性腫瘤一樣,是遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,環(huán)境致癌物及/其代謝產(chǎn)物攻擊機(jī)體細(xì)胞引起DNA損傷。當(dāng)DNA損傷不能及時(shí)有效地修復(fù),積累到一定程度導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定性升高,引起細(xì)胞增殖和分化失控,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。研究表明DNA修復(fù)能力的差異是決定腫瘤易感性的重要因素。DNA修復(fù)基因的變異可影響DNA修復(fù)能力,從而影響腫瘤在人群中的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[4,5]。
PARP家族共有7個(gè)成員,PARP-1是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)和研究得最清楚的一個(gè)成員。在PARP-1的17號(hào)外顯子第2444位核苷酸由T至C的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致了第762位的氨基酸由Val突變?yōu)锳la。第762位氨基酸位于PARP-1的酶接觸反應(yīng)區(qū),在多種物種中都是高度保守的。研究表明PAPR-1基因Val762Ala(T2444C)的多態(tài)性可增加食管癌、肺癌、胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[7~9]。Lockett[10]研究顯示Val762Ala的Ala的Ala/Ala基因型能增加前列腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),降低酶的活性。通過數(shù)據(jù)分析,本組發(fā)現(xiàn) PARP-1 Val762Ala(T2444C)多態(tài)性與胰腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān),PARP-1 2444 TC基因型個(gè)體患胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)是野生型TT攜帶者的2.476(OR 2.476,95%CI:1.159~5.292,P=0.018);CC純合突變型個(gè)體患胰腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是野生型TT攜帶者的5.778倍(OR 5.778,95%CI:2.278~14.657,P<0.001);PARP-1 2444 C等位基因(CT+CC)個(gè)體患胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)是野生型者的3.337倍(OR 3.337,95%CI:1.715~6.646,P<0.001)(OR 0.382,95%CI:0.204~0.715,P=0.002)。研究表明PARP-1Val762Ala的多態(tài)性可降低PARP-1活力的40%[11],導(dǎo)致修復(fù)DNA損傷的能力降低,從而可能增加個(gè)體對(duì)胰腺癌發(fā)病的易感性。本研究有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量在不同地域人群中進(jìn)行深入研究和討論,最終確定PARP-Val762Ala(T2444C)能否作為胰腺癌的一個(gè)易感性標(biāo)志物。
本文結(jié)果顯示PARP-1 Val762Ala(T2444C)單核苷酸多態(tài)性與膽管癌易感性相關(guān),C等位基因型攜帶者患胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)較高,PARP-1 Val762Ala(T2444C)單核苷酸多態(tài)性可作為預(yù)測胰腺癌的生物標(biāo)志物。
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