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XRCC 2 基因多态性与非小细胞肺癌易感性的关系 | ★★★ | 【字体：小 大】 |
【关键词】 非小细胞肺癌；XRCC,2基因；易感性；遗传多态性
Association between gene polymorphism of XRCC 2 and susceptibility of nonsmall cell lung cancers
1Department of Thoracic Surgery, Fourth Affiliated Hospital, Hebei Medical University, 2Laboratory of Molecular Biology, Hebei Cancer Institute, Shijiazhuang 050011, China, 3National Center for AIDS Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100050, China, 4Operation Room, Thoracic Hospital of Hebei Province, Shijiazhuang 050011, China, 5Department of Surgery, Chengan County Hospital of Hebei Province, Handan 056700, China
【Abstract】 AIM: To observe the association between the risk of nonsmall cell lung cancers and polymorphism and gene frequency of XRCC 2 C41657T and G4234C in north Chinese Han population. METHODS: The single nucleotide polymorphisms (SNPs) of the C41657T and G4234C in the XRCC 2 gene were genotyped by PCRRFLP analysis in 226 nonsmall cell lung cancer patients and 300 healthy controls. RESULTS: There was XRCC 2 gene C41657T and G4234C polymorphism in north Chinese Han population. The genotype and allelotype distributions of the XRCC 2 C41657T and G4234C SNPs in the nonsmall cell lung cancer patients were not significantly different from those of the controls (all P>0.05). When the two XRCC 2 SNPs were combined, the haplotype distribution in the nonsmall cell lung cancer patients was also not significantly different from that of the controls (P>0.05). But stratification analysis according to histological types and smoking status showed that, compared with C/C genotype, the combination of C/T and T/T genotypes of XRCC 2 C41657T increased the risk of developing nonsmall cell lung cancer (OR: 1.85, 95% CI: 1.02-3.36 ) and that of adenosquamous carcinoma (OR: 2.45, 95% CI=1.05-5.72) in nonsmokers. No association was observed between XRCC2 G4234C and the type of nonsmall cell lung cancers, and also there was no evidence for the interaction between XRCC 2 G4234C and smoking status（P>0.05）. CONCLUSION: XRCC 2 gene C41657T allele may be a susceptibility factor for the development of nonsmall cell lung cancer and adenosquamous carcinoma in the nonsomkers of north Chinese Han population.
【Keywords】 nonsmall cell lung cancer; XRCC 2 gene; susceptibility; genetic polymorphism
【摘要】目的： 观察非小细胞肺癌易感性与XRCC2基因 C41657T 及G4234C多态性及基因频率之间的关系. 方法： 应用聚合酶链反应限制性片段长度多态性方法对226例非小细胞肺癌患者和300例正常对照者XRCC 2基因 C41657T及G4234C多态性进行了分析. 结果： 中国北方汉族人存在XRCC 2基因C41657T及G4234C多态性；两组人群两个多态位点基因型、等位基因及单体型频率无统计学差异（均P>0.05）；但分层分析显示非吸烟者XRCC 2 41657T基因携带者患非小细胞肺癌风险是XRCC 2 C 41657C基因型的1.85倍（95% CI： 1.02 ～3.36），患腺鳞癌的风险是XRCC 2 C41657C基因型的2.45倍( 95% CI=1.05～5.72) , 而XRCC 2 基因G4234C多态性吸烟状况及病理分类的分层分析两组之间无统计学差异（P>0.05）. 结论： XRCC 2基因41657T等位基因可能是非吸烟中国北方汉族人非小细胞肺癌及腺鳞癌的发病危险因素.
【关键词】 非小细胞肺癌；XRCC 2基因；易感性；遗传多态性
0引言
X线修复交叉互补基因2 (Xray repair crosscomplementing protein 2, XRCC 2)为RAD51的同系物，在同源重组修复（homology recombination, HR）过程中发挥重要作用. 有XRCC 2基因缺陷的仓鼠细胞对X射线的敏感性是相应正常细胞的2倍，它对DNA断裂剂（如丝裂霉素C）的敏感性为相应正常细胞的60～100倍，而其重组修复 DNA双链断裂的能力仅为相应细胞的1/100～1/25. XRCC 2定位于染色体7q36.1，存在多个单核苷酸多态位点，其中包括在XRCC 2 5′非翻译区4234 bp处核苷酸出现G→C改变和3′非翻译区41657 bp处核苷酸出现C→T改变［1］. 国外文献报道这两个多态位点与乳腺癌和卵巢上皮癌的易感性无关，但国内尚未见这两个多态位点与肿瘤易感性关系的报道. 本实验通过病例―对照研究方法，分析在中国北方人群中XRCC 2 C41657T, G4234C基因多态性与非小细胞肺癌（nonsmall cell lung cnacer, NSCLC）易感性的关系.
1对象和方法
1.1对象226例NSCLC患者为200101/200512在河北医科大学第四医院胸外科住院并经外科手术和病理学确诊的原发性NSCLC患者. 患者均为北方人、汉族，术前没有经过任何抗癌治疗,无职业性致癌因素接触史. 病理类型按WHO 《肺肿瘤组织学分型》 (2000)标准进行分类，其中鳞癌93例，腺癌85例,腺鳞癌25例，大细胞癌23例. 300例健康对照为河北医科大学第四医院体检的健康成人（2004/2005），其来源地区、民族与患者相同，但NSCLC组与对照组的性别、民族、籍贯分布相似，无血缘关系. 现吸烟或曾吸烟每日5支以上并持续≥2 a者定义为吸烟个体.
1.2方法
1.2.1DNA的提取所有研究个体均采集静脉血5 mL，经枸橼酸钠抗凝，以蛋白酶K消化饱和氯化钠盐析法［2］提取外周血白细胞DNA，-20℃保存备用.
1.2.2XRCC 2 C41657T, G4234C多态性检测采用聚合酶链反应限制性片段长度多态性（polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism, PCRRFLP）方法进行基因型检测. 扩增XRCC2 C41657T, G4234C位点的上游引物序列分别为5′GGAGGCCGCAATGAGCTGAGATG3′和5′GTGCGCACGCGCGCGGGTGGAC3′，下游引物序列分别为5′TCGGGAAGCTGAGGTGGGAGGA3′和5′GCGCCGCCCCAAGCCTC CCAATC3′，扩增片段分别为416 bp和251 bp. PCR反应体系为20 μL，其中模板DNA 100 ng，10×PCR缓冲液2 μL，MgCl2 1.5 mmol/L (C41657T)或1.25 mmol/L(G4234C)，TaqDNA聚合酶2 U，dNTPs 160 μmmol/L和上、下游引物各200 nmol/L. PCR反应条件为： 94℃ 5 min预变性后，94℃变性45 s, 72℃ (C41657T) 或70.1℃ (G4234C) 退火45 s, 72℃ 延伸1 min，35个循环后，72℃继续延伸7 min. XRCC2 C41657T PCR产物经限制性内切酶MvaⅠ166.7nkat于37℃ 酶切16 h后进行40 g/L脂糖凝胶电泳. C/C基因型为315 bp, 42 bp 和59 bp 3个DNA片段 ，T/T基因型为357 bp和59 bp 两个DNA片段，C/T基因型为315 bp, 357 bp, 42 bp和59 bp 4个DNA片段(图1). XRCC 2 G4234C PCR产物经限制性内切酶MluⅠ166.7 nkat于37℃ 酶切20 h后，进行40 g/L琼脂糖凝胶电泳. G/G基因型为251 bp一个DNA片段，G/C基因型为251 bp, 230 bp和21 bp 3个DNA 片段，C/C基因型为21 bp和230 bp两个DNA片段(图2). 为进行基因型检测的质量控制，每一批PCR反应均以灭菌蒸馏水替代模板DNA作为阴性对照，实验样本随机抽取10%进行重复实验.
图1PCRMva Ⅰ酶切的XRCC2 C41657T SNP基因分型 略
图2PCRMluⅠ酶切的XRCC2 G4234C SNP基因分型 略
统计学分析：采用χ2检验对健康对照组XRCC 2 C41657T， G4234C多态位点的基因型分布进行HardyWeinberg平衡分析. NSCLC组和对照组的XRCC 2 C41657T， G4234C基因型及等位基因分布比较采用R×C表的χ2检验进行. 应用非条件Logistic回归模型计算比数比（odds ratio, OR）及其95%可信区间（confidence interval, CI），以P<0.05为有统计学意义. 统计分析采用SPSS11.5软件包进行. 采用EH软件计算XRCC 2 基因的两个多态性位点的单体型频率分布.
2结果
2.1基本情况两组研究对象的性别和年龄构成无统计学差异（P>0.05，表1）. NSCLC组吸烟个体比例(66.8%)高于对照组(41.3%， χ2=33.5, P<0.01)，表明吸烟可增加NSCLC的发病风险（经年龄、性别校正后的OR为3.62, 95% CI为2.34～5.62).
表1NSCLC组和对照组人口学分布及XRCC2 C41657T, G4234C多态性分布［略］
2.2XRCC 2 C41657T, G4234C多态性分布所有DNA标本均经PCRRFLP方法成功进行了基因型分析，所有重复分型结果均与原结果相符. 对照组XRCC 2 C41657T, G4234C基因型分布符合HardyWeinberg平衡(χ2值分别为0.23和0.62，P值均>0.05). 在对照组中XRCC 2 C41657T的3种基因型（C/C, C/T, T/T）频率分别为76.0%, 22.0%, 2.0%, C和T等位基因频率分别为87.0%, 13.0%；在NSCLC组中3种基因型频率分别为69.5%, 27.0%, 3.5%, C和T等位基因频率分别为83.0%, 17.0%，两组之间基因型、等位基因分布均无统计学差异(χ2值分别为3.23和3.34, P值分别为0.20和0.07). XRCC 2 G4234C在对照组及NSCLC组中的G/G, G/C, C/C基因型频率分别为74.0%, 24.7%, 1.3%及72.1%, 27.0%, 0.9%， G和C等位基因频率分别为86.3%, 13.7%及85.6%, 14.4%，两组之间基因型、等位基因分布均无统计学差异(χ2值分别为0.56和0.11, P值分别为0.76和0.74).
2.3XRCC 2 C41657T, G4234C多态性与肺癌病理类型的关系根据肺癌病理类型进行分层分析表明，XRCC 2 C41657T多态可能与腺鳞癌的发病风险相关，与C/C基因型相比，携带T等位基因的基因型(C/T +T/T)可增加腺鳞癌的发病风险（经年龄、吸烟校正后的OR为2.45, 95% CI=1.05～5.72）；但未发现XRCC 2 G4234C多态与NSCLC的病理类型存在相关性.
2.4XRCC 2 C41657T, G4234C多态性与吸烟联合作用对NSCLC的影响根据个体吸烟情况进行分层分析表明，XRCC 2 C41657T多态性可能与不吸烟人群的NSCLC发病风险相关，与C/C基因型相比，C/T基因型和携带T等位基因的基因型(C/T +T/T)可增加不吸烟人群患NSCLC的风险（经年龄校正后的OR为2.12和1.85， 95% CI为1.57~3.90和1.02~3.36）；但在XRCC2 G4234C多态位点未见二者相关（表2,3）.
表2XRCC2 C41657T 基因多态性与NSCLC发病风险的相关性分析［略］
表3XRCC2 G4234C基因多态性与NSCLC发病风险的相关性分析［略］
2.5单体型分析采用 EH 软件对这两个多态性位点进行了单体型分析. 结果显示对照组41657C/4234G单体型最常见（75.2%），其次为41657C/4234C（11.8%）, 41657T/4234G（11.2%）及41657T/ 4234C（1.8%），NSCLC组的单体型频率与对照组相比无统计学差异（χ2=3.46, P=0.33，表4）.
表4XRCC2 C41657T, G4234C基因多态性单体型频率与NSCLC发病风险［略］
3讨论
DNA双链断裂(DNA double strand breaks, DSB)是一种严重的DNA损伤，如果DSB不能被及时而准确地修复，可能导致基因突变、基因组不稳定、细胞凋亡甚至癌变［3］. 为了对抗这种损伤，细胞形成了两条独立而又互补的DSB重组修复途径即同源重组修复（homology recombination, HR）和非同源末端连接（non homology end joining, NHEJ）［4］. XRCC 2与RAD51B, RAD51C, RAD51D结合形成的复合物具有单链DNA结合活性，与单链DNA和双链DNA连接；还可以识别DNA损伤部位,促进蛋白在同源重组位置聚集，形成对反应的核蛋白丝Rad51 foci,在HR的早期阶段发挥重要作用［5-6］. Griffin等［7］等发现XRCC 2基因的表达缺失可导致染色体异常分离率大大增加，说明由于DNA损伤修复基因的缺失，DNA损伤得不到有效修复从而使基因的不稳定性显著增加，也说明XRCC 2是潜在的抑癌基因. XRCC 2基因的一些单核苷酸多态性可能影响XRCC 2基因的表达，降低DNA修复能力，从而和某些肿瘤的易感性相关［8-9］.
本研究结果显示： XRCC 2 C41657T的C/C, C/T, T/T基因型在中国北方人群分布频率与Kuschel等 ［1］等对欧洲白种人的报道结果（88.6%, 10.6%和0.8%）不同（χ2=30.08, P<0.01）； T等位基因在中国北方人群分布频率(13.0%)高于Kuschel 等［1］ 和Landi等［10］各自报道的欧洲白种人6%的分布频率. G4234C的G/G, G/C, C/C基因型在中国北方人群分布频率与Kuschel等 ［1］的报道结果（63.5%, 32.5%和4.0%）也不相同（χ2=13.25， P=0.01）； C等位基因在中国北方人群分布频率(13.7%)低于Kuschel等 ［1］和Landi等［10］分别报道的20%和23%的分布频率. 这表明XRCC 2多态性分布存在地域、种族差异. 本研究提示,XRCC 2 C41657T和G4234C多态性分布在NSCLC组和对照组之间没有显著性差异，C41657T和G4234C多态性可能与NSCLC的发病风险无明显相关. 这与Kuschel等 ［1］ 和Auranen等［11］对乳腺癌和卵巢癌的研究结果相似. 但是该基因的其他多态性位点如XRCC 2 R188H和XRCC 2 3′非翻译区的G30833A多态性，分别与乳腺癌和基底细胞癌的发病风险相关［9-10］. 由此可见，XRCC 2基因多态性和肿瘤易感性的关系可能与多态性的位点以及肿瘤的类型有关.
由于NSCLC可分为几种的不同病理类型，它们的病因、组织发生、生物学特性等都各不相同，为了进一步明确XRCC2多态性和NSCLC各病理类型之间是否相关，本研究按病理类型进行了分层分析. 分层后的结果显示： XRCC 2 C41657T多态只与腺鳞癌的发病风险相关. 这表明XRCC 2 C41657T多态与NSCLC易感性的关系可能与NSCLC的病理类型有关，但是分层后的病例数相对较少有待增加病例数，做进一步研究证实. 本研究又根据吸烟状况进行了分层分析，发现在不吸烟组中XRCC 2 C41657T多态位点的C/T基因型和携带T等位基因的基因型(C/T +T/T)可显著增加NSCLC的发病风险，而在吸烟组无此相关. 这可能是因为吸烟作为NSCLC的高危因素所产生的主效应掩盖了XRCC 2 C41657T多态性在NSCLC发病过程中所起的作用，所以只有在不吸烟人群中才能观察到XRCC 2 C41657T 多态位点的C/T基因型和携带T等位基因的基因型对NSCLC易感性的影响；也可能是因为进行分层分析后的样本量较小产生结果的偶然性，有进行必要进行更大样本量的研究.
本文对XRCC 2 C41657T, G4234C多态位点与NSCLC易感性的关系进行了初步分析, XRCC 2基因41657T可能是中国北方汉族不吸烟者的易感因素，其XRCC 2基因41657T携带者可能易患腺鳞癌. 但目前的样本量并不足以得出最后结论，有待于进一步扩大样本量来证实本结论. 而且XRCC 2多态性在肿瘤的发病过程中可能有着非常复杂的作用，其中涉及XRCC 2多态性和环境暴露及其他遗传因素的相互作用等，这些问题都需要进一步研究.
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