细胞色素P450 2E1、1A1基因多态性与结直肠癌易感性的关系

陈敏斌  

【摘要】： 【研究背景】 结直肠癌(Colorectal Cancer，CRC)是全世界第三大常见的恶性肿瘤。仅在欧洲，2002年就有超过37万人发生该病，占全部癌症的12％，死亡人数大约为20万人。美国每年新发现结直肠癌患者高达15.5万人，死于此症及其并发症的多达5.1万人，发达国家结直肠癌的发病率比第三世界国家高10倍。在中国，结直肠癌目前虽然还位列第五号肿瘤，但增长的速度却非常快，尤其是在一些大城市。上世纪90年代与70年代相比，结直肠癌的发病率在城市上升31.95％，在农村上升8.51％。每年大约有14万人新患结直肠癌，占全部癌症患者的6.8％。结直肠癌死亡率为3.54／10万，占癌症死亡率的5.29％，居第6位。 一般认为，结直肠癌的发生是一个多因素、多步骤的过程，是环境因素与宿主因素交互作用的结果。世界范围内，欧美发达国家的结直肠癌发病率(最高发)与印度(最低发)之间的差异达25倍，这种巨大的差异，大部分可用人群的饮食及其他环境暴露的差异得到解释，部分则归结于人群对肿瘤的遗传易感性。个体对环境致癌物的反应可能不完全相同，肿瘤的遗传易感性在结直肠癌的发病中起着重要的作用。细胞色素P450s(cytochrome P450s，CYPs)主要有CYP1、CYP2、CYP3三个基因家族，是生物体内参与内源性化合物(激素、脂肪酸)和外源性化合物(药物、前致癌物)生物转化酶系的主要成员，并与肿瘤的发生密切相关。 其中细胞色素P450 2E1(CYP2E1)可被乙醇等化合物诱导，是参与多种前致癌物(N-亚硝胺、苯胺、氯乙烯、氨基甲酸乙酯)的代谢活化。CYP2E1酶活性存在明显的个体差异，可归因于编码该酶基因的多态现象。国内外已有研究报道认为Rsa I位点的多态性与食管癌、胃癌、肺癌和肝癌等肿瘤的易感性有关。多数研究认为该基因多态性与烟酒相关的肿瘤易感性有关，但在不同种族、不同人群中对CYP2E1基因多态性与癌症的研究也有相互矛盾的结果。 而CYP1家族中的CYP1A1能代谢活化多种环境致癌物／致突变物，如多环芳烃类化合物，苯并芘(BAP)和二甲基苯并蒽(DMBA)，近年来国外许多研究发现它的遗传多态性也与肺癌、肝癌等多种癌症的易感性有关。由于遗传多态性在人种和国家(地区)间可以有较大的变异，CYP1A1基因多态性与结直肠癌易感性之间的关系国外研究报道也不一致，而国内目前尚无以人群为基础的此类研究报道，我们对此进行了研究。 鉴于结直肠癌的治疗迄今仍未有重大突破，因此，在结直肠癌危险因素深入研究的基础上，开展对环境暴露因素的一级预防和针对癌前期病变等进行结直肠癌的二级预防显得尤为重要。本研究旨在通过对烟酒习惯等环境暴露因素及CYP2E1、CYP1A1基因型在病例与对照之间作对比分析，揭示CYP2E1、CYP1A1基因多态性与结直肠癌易感性之间的关系及国人结直肠癌的一些危险因素，为大肠癌监控与防治提供可靠指标。此外，由于本研究中的正常对照是江苏地区的自然人群代表性样本，因此，对掌握国人CYP2E1 Rsa I、CYP1A1Msp I基因型的分布和进一步开展研究和控制结直肠癌具有重要的意义。 我们采用病例—对照研究，利用2000年8月～2002年9月江苏省淮安市和金坛市癌症发病登记资料，以及江苏省肿瘤医院收集经组织病理学确诊的结直肠癌315例，分别在江苏省苏北和苏南地区的在淮安市和金坛市通过居民登记簿选择性别、年龄匹配的对照，每个病例选择1或2名对照，接受调查的一般人群对照共439名。在征得研究对象同意后，由经过培训的医护人员或疾控中心的慢性病科医师调查每个对象的一般人口学资料和吸烟、饮酒习惯等，同时抽静脉血，置乙二胺四乙酸钠抗凝管，分离白细胞。用QIAamp DNA提取试剂盒提取白细胞DNA。实验分两部分，第一部分，CYP2E1基因Rsa I多态性与结直肠癌的关系：采用PCR-RFLP方法，应用引物5′-TTCATTCTGT CTTCTAACTGG-3′和5′-CCAGTCGAGTCTACATTGTCA-3′扩增CYP2E1基因，PCR产物用Rsa I内切酶酶切，2％琼脂糖凝胶电泳检测CYP2E1的基因型。第二部分，CYP1A1基因多态性与结直肠癌的关系：应用引物5′- CAGTGAAGAGGTGTAGCCGCT-3′和5′-TAGGAGTCTTGTCTCATGCCT-3′扩增CYP1A1基因片段，PCR产物用Msp I内切酶酶切，2％琼脂糖凝胶电泳检测CYP1A1Msp I的基因型。统计分析用SAS软件和Excel 2000软件进行，用x~2检验基因型频度分布差异。以比值比(odds ratio，OR)及其95％可信限(95％confidence interval，95％CI)表示相对危险度。所有OR及其95％CI的计算均采用非条件Logistic回归方法。 1．烟酒习惯与结直肠癌 多因素分析结果显示吸烟与结直肠癌危险性的增加或降低无显著相关，其OR为1.01(95％CI：0.69～1.48，P=0.9579)；饮酒者发生结直肠癌的危险性显著增高(OR=1.94，95％CI：1.33～2.84)。 2．CYP2E1、CYP1A1基因多态性与结直肠癌 2．1 CYP2E1基因Rsa I多态性与结直肠癌的关系：CYP2E1 Rsa I c1／c1、c1／c2和c2／c2基因型分布频度在结直肠癌组分别为59.1％、33.9％和7.0％，对照组分别为61.4％、35.6％和3.0％，两组之间的基因型频度分布有显著差异(x~2_(MH)=6.58，P=0.037)。结肠癌组CYP2E1 Rsa I c1／c1、c1／c2和c2／c2基因型的频度分别为60.6％、33.7％和5.8％，与对照之间的基因型频度分布无显著差异(x~2_(MH)=1.91，P=0.385)。直肠癌组CYP2E1 Rsa I c1／c1、c1／c2和c2／c2基因型分布频度在分别为58.4％、34.0％和7.7％，与对照组之间差异显著(x~2=7.07，df=2，P=0.029)。CYP2EI c2／c2基因型携带者与c1／c1基因型者相比，发生直肠癌的危险性显著升高(OR=1.64，95％CI：1.12～2.41)。 2．2 CYP1A1 Msp I基因多态性与结直肠癌的关系：CYP1A1 A(m1／m1)、B(m1／m2)和C(m2／m2)基因型分布频度在结直肠癌组分别为45.19％、43.91％和10.9％，对照组分别41.38％、45.75％和12.87％，两组之间差异无统计学显著性(x~2=1.338，P=0.512)。与CYP1A1 Msp I A基因型者相比，携带C基因型者发生结直肠癌的危险性无明显差异，其性别、年龄及吸烟、饮酒习惯调整后的OR为0.85(95％CI：0.66～1.08)；分别分析CYP1A1 Msp I基因多态性与结肠癌、直肠癌的关系时，也未发现二者之间存在显著的相关关系。 3．烟酒习惯与CYP2E1基因的交互作用 3．1 CYP2E1基因Rsa I多态与吸烟、饮酒相互作用：在吸烟者中，c2／c2基因型者与c1等位基因型者相比，发生结直肠癌的危险性有所增高，但无统计学显著性(性别和年龄调整OR=1.41，95％CI：0.50～3.96)；在饮酒者中，携带c2／c2基因型者发生结直肠癌的调整OR为5.42(95％CI：1.65～17.40)，其中结肠癌OR为4.74(95％CI：1.10～20.40)，直肠癌OR为5.75(95％CI：1.65～20.05)，提示CYP 2E1 Rsa I多态与饮酒习惯在结直肠癌的发生中有显著的协同作用。 本研究结果显示饮酒是发生结直肠癌危险性因素，吸烟与结直肠癌易感性之间无显著相关。CYP2E1基因Rsa I多态影响结直肠癌的易感性，CYP 2E1 c2／c2基因型增加结直肠癌的发病风险，并且与饮酒习惯在结直肠癌的发生中有显著的协同作用。CYP1A1基因Msp I多态性与中国人结直肠癌的易感性不相关。本研究结果可为结直肠癌的一级预防和二级预防措施的制定提供部分科学依据。

【关键词】：结直肠肿瘤 细胞色素P450 2E1 细胞色素P450 1A1 基因多态性 病例—对照研究
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R735.3
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2007.126893
【目录】：

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