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MTHFR基因多态性与哈萨克族食管癌发病率的关系

更新时间:2016-07-05

据统计,食管癌占全球恶性肿瘤发病率的第9位,是最常见的恶性肿瘤之一,具有典型的区域和民族特征[1-2]。食管癌在中国高发,尤其是生活在新疆的哈萨克族尤为突出[3]。相关研究从分子遗传学上分析食管癌的发生与叶酸的缺乏和代谢障碍有关,叶酸是调节DNA正常甲基化和保持其完整性的重要物质,亚甲基四氢叶酸还原酶(methylene tetrahydrofolate reductase,MTHFR)则是叶酸代谢过程中的关键酶[4-6]。C677T和A1298C是MTHFR基因的多态性位点[7],其突变可导致MTHFR活性降低,影响体内叶酸的代谢,从而可能导致食管癌的发生[8]。本研究分析了MTHFR基因C677T和A1298C多态性与哈萨克族食管癌发病率的关系,现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2016年2月至2017年2月于新疆维吾尔自治区人民医院接受治疗的78例哈萨克族食管癌患者为观察组。纳入标准:①均经病理组织学诊断确诊;②均在本地区居住超过5年。排除标准:①近1个月有急慢性感染或自身免疫性疾病者;②合并其他原发性恶性肿瘤者。观察组中,男49例,女29例;年龄40~63岁,平均(51.02±9.88)岁。同时选取相同民族、地区、居住年限的健康者234例为对照组。对照组中,男149例,女85例;年龄41~63岁,平均(50.82±10.11)岁。两组患者的性别、年龄比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经医院伦理委员会审批通过,所有受试者均对本研究知情并签署知情同意书。

1.2 基因多态性检测

抽取受试者清晨空腹外周静脉血5 ml,乙二胺四乙酸抗凝。应用基因组DNA小量抽提试剂盒(购自上海生工生物工程有限公司)提取基因组DNA,严格按照试剂盒说明书进行操作。采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)-限制性片段长度多态性技术检测MTHFR基因[9-10]MTHFR基因C677T的上游引物为5'-TGAAGGAGAAGGTGTCTGCGGGA-3',下游引物为 5'-AGGACGGTGCGGTGAGAGTG-3';MTHFR基因A1298C的上游引物为5'-CTTTGGGGAGCTGAAGGACTACTAC-3',下游引物为5'-CACTTTGTGACCATTCCGGTTTG-3'。PCR 体系(25 μl):基因组 DNA(5 μl),10 pmol/μl的上下游引物(各2 μl),2.5 mmol/L 的 1×dNTP(4 μl)、2.5 U/μl Taq酶(含Mg2+,1 μl),10×PCR Buffe(r5 μl),加水补足至25 μl。PCR 扩增条件:95℃ 5 min,94℃ 1 min,60.5℃1 min,72℃ 1 min,共35个循环,最后72℃延伸8 min。将PCR产物用HinfⅠ限制性内切酶进行酶切鉴定,在37℃条件下消化13 h,然后用2%琼脂糖凝胶电泳,确定MTHFR基因型。

1.3 膳食调查

采用24 h膳食回顾调查表,对患者的饮食进行严格的定量,计算患者的能量、蛋白质、硒、维生素C、维生素E和叶酸的平均摄入量,且同中国营养学会推荐的中国居民膳食营养素参考摄入量(dietary reference intake,DRI)对比计算比率值,比率值=实际摄入量/推荐摄入量×100%。

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1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析,采用Hardy-Weinberg遗传平衡检验分析样本-是否具有群体代表性;计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验;计数资料以率(%)表示,组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MTHFR基因 C677 T和 A1298 C多态性检测

MTHFRC677T基因型可分为野生型CC(173bp)、杂合型CT(173 bp/125 bp/48 bp)和变异型TT(125 bp/48 bp);MTHFR A1298C基因型可分为野生型AA(56 bp)、杂合型 AC(56 bp/84 bp)和变异型 CC(84 bp)。

观察组与对照组MTHFR C677T基因型分布和等位基因频率比较,差异均无统计学意义(χ2=0.271,P=0.873;χ2=0.232,P=0.630);观察组与对照组MTHFR A1298C基因型分布和等位基因频率比较,差异均无统计学意义(χ2=1.381,P=0.501;χ2=0.000,P=1.000)。说明MTHRF C677T和A1298C基因型频率均已达到遗传平衡,具有人群代表性。(表1、表2)

2.2 MTHFR C677 T和MTHFR A1298 C基因型分布及等位基因频率的比较

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表1 两组受试者的MTHFR C677 T基因型分布及等位基因频率[ n(%)]

组别观察组(n=78)对照组(n=234)基因型分布CC型44(56.41)137(58.55)CT型27(34.62)80(34.19)TT型7(8.97)17(7.26)等位基因频率C 115(73.72)354(75.64)T 41(26.28)114(24.36)

表2 两组受试者的MTHFR A1298 C基因型分布及等位基因频率[ n(%)]

组别观察组(n=78)对照组(n=234)基因型分布AA型47(60.26)147(62.82)AC型29(37.18)75(32.05)CC型2(2.56)12(5.13)等位基因频率A 123(78.85)369(78.85)C 33(21.15)99(21.15)

2.3 膳食调查结果

食管癌是中国常见的恶性肿瘤之一,其发生原因可能是相关基因突变,导致肿瘤细胞生成并在食管处增殖,严重影响了人们的生活水平和生命健康。目前临床上对食管癌的发病机制尚未完全清楚,因此,寻找食管癌的具体发病原因成为研究的热点之一[11]。叶酸可为细胞内DNA正常甲基化和核苷酸从头合成提供甲基基团,但其必须在体内正常细胞中代谢后才可发挥此生物学功能,因此叶酸的缺乏或代谢障碍可能影响细胞DNA的合成及完整性,从而造成DNA在复制过程中突变率升高[12]。在叶酸的代谢过程中,MTHFR是非常关键的催化酶,其可以催化5,10-亚甲基四氢叶酸生成5-甲基四氢叶酸,而后者是细胞内通用甲基供体S-腺苷甲硫氨酸合成的原料之一。研究发现,MTHFR基因具有多态性,其中最常见的是C677T和A1298C多态,MTHFR基因上这2个位点的改变都会使其编码的酶活性显著降低,从而影响叶酸的代谢,导致体内叶酸代谢出现障碍[13]。体内的叶酸水平除了受到基因影响,同时也会受到饮食和生活习惯的影响,如蔬菜水果的摄入量、吸烟、饮酒以及熏制肉品的食用等[14]。哈萨克族人生活在新疆北部,生活相对封闭,主要从事牧业劳动,遗传背景及生活方式较为单一,蔬菜和水果摄入量较少,并常食用熏制马肉且有饮酒习惯,因此叶酸的摄入量相对较少,从而影响DNA正常甲基化、DNA从头合成以及DNA修复的正常运转,容易造成基因突变,诱发食管癌的发生。Hardy-Weinberg遗传平衡是检验样品是否具有代表性的公认标准[15],因此本文采用该标准来衡量所选患者是否具有代表性。结果表明,观察组和对照组受试者MTHFR基因C677T和A1298C分布符合Hardy-Weinberg遗传平衡,证明所选样本具有代表性,所得结果具有科学的前提。

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表3 两组受试者各种膳食营养素摄入的DRI比率值比较(%,±s

组别观察组(n=78)对照组(n=234)tP值能量70.12±2.24 101.43±1.89-120.782 0.000蛋白质89.22±24.16 102.11±17.43-5.103 0.000铁硒201.14±60.03 210.44±50.46-1.342 0.181 80.10±12.21 144.06±13.53-37.020 0.000维生素C 30.01±4.13 35.44±5.21-8.367 0.000维生素E 80.81±21.03 90.11±21.74-3.298 0.001叶酸40.24±9.81 88.56±8.94-40.330 0.000

3 讨论

观察组摄入的能量、蛋白质、硒、维生素C、维生素E和叶酸的DRI比率值均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.01)。(表3)

基因多态性是指在一个生物群体中,同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型或等位基因。本研究中琼脂糖凝胶电泳实验结果表明,MTHFR C677T基因型可分为野生型CC(173 bp)、杂合型CT(173 bp/125 bp/48 bp)和变异型TT(125 bp/48 bp);MTHFR A1298C基因型可分为野生型 AA(56 bp)、杂合型 AC(56 bp/84 bp)和变异型CC(84 bp),表明MTHFR基因具有多态性。

C677T和A1298C是MTHFR基因常见的突变位点,有关研究表明MTHFR基因C677T和A1298C多态性与肿瘤疾病的发生具有一定的相关性[16]。本研究结果显示,观察组与对照组MTHFR C677T基因型分布和等位基因频率比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组和对照组MTHFR A1298C基因型分布和等位基因频率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。说明MTHFR基因C677T和A1298C多态性与食管癌的发生无关,不是导致食管癌发生的原因,与张力为等[17]和张金芳等[18]的研究结果一致。然而,王秀梅等[19]却在研究中得出结论,MTHFR基因C677T多态性是哈萨克族食管癌发生的危险因素;刘静等[20]的一项Meta分析探讨了MTHFR基因多态性与中国人群食管癌易感性的关系,结果显示,中国人群MTHFR基因C677T多态性与食管癌易感性有关,MTHFR基因A1298C多态性与食管癌易感性无关。由此可见,有关MTHFR基因C677T和A1298C多态性与食管癌发病关系的结论差异较大。这可能是因为食管癌发生可能是多基因联合造成的,需对更多基因进行联合检测,也可能是受限于本研究中的样本量,需要更大的样本量,才能得出更准确、更具代表性的结果。

食管癌发病率与MTHFR基因C677T和A1298C多态性关系的研究结果虽不尽相同,但均提示与患者的饮食和生活习惯有关。由于肿瘤的发生是多因素长期积累的结果,因此要从患者的饮食和生活习惯方面进行全面考量,对各种致病因素进行系统总结,才能得到相对准确的结果。本研究探讨了食管癌患者及健康者摄入的能量、蛋白质、硒、维生素C、维生素E和叶酸水平,结果显示,观察组摄入的能量、蛋白质、硒、维生素C、维生素E和叶酸的DRI比率值均明显低于对照组(P<0.01)。说明饮食和生活习惯可能与哈萨克族居民食管癌的发生有一定的关系,饮食结构和生活习惯不合理,会导致体内与叶酸代谢相关物质的缺乏,进而导致DNA的合成与完整性遭到破坏,基因突变的概率增加,最终促进食管癌的发生。

综上所述,MTHFR基因C677T和A1298C多态性与哈萨克族食管癌发病无明显关系,食管癌的发生可能与哈萨克族居民的饮食和生活习惯有关。因此,临床上预防食管癌的发生要从饮食和生活习惯上进行控制,同时本研究的样本量有限,需要进行更大规模的临床试验,从而寻找与食管癌关系密切的基因多态性位点。

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陈康,金澄宇,努尔兰·阿汗
《癌症进展》 2018年第9期
《癌症进展》2018年第9期文献

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