DNA修復基因單核苷酸多態(tài)性和食管癌易感性及放療后損傷和生存關系的研究.pdf

1、我國是世界上食管癌發(fā)病率和死亡率最高的國家，在中國十大惡性腫瘤死亡率中，食管癌死亡率居第四位。我國90％以上為鱗狀細胞癌。放射性治療是食管癌的主要治療手段之一，但食管癌預后差，中晚期患者治療后5年生存率不足20％。雖然研究表明吸煙、飲酒過度、肥胖和營養(yǎng)缺乏都可能引起食管癌，然而，即使暴露于相同環(huán)境因素的人群中也只有少部分個體罹患食管癌。另外，臨床中也常常發(fā)現(xiàn)即便是相同的病理類型和分期的患者接受相同的治療方案后，其治療后副作用及生存率均存

2、在巨大的差異。上述情況提示個體的遺傳因素可能在食管癌易感性、治療效果和預后等方面起著重要的作用。
　　內在因素或外在環(huán)境因素中各類理化、生物致癌因子均可對細胞DNA造成損傷，以致引起DNA結構和序列的改變，增加增殖性細胞的基因組不穩(wěn)定性。在人體細胞內，DNA損傷可以通過DNA損傷修復系統(tǒng)來修復，修復能力的不足可以增加個體罹患食管癌的危險度，影響治療效果和預后。目前認為，不同個體DNA修復能力的差異是由遺傳決定的，可能是DNA修復通

3、路中某些核心基因的多個功能性單核苷酸多態(tài)性(SNP)的綜合作用引起的。
　　目前關于DNA修復基因單核苷酸多態(tài)性和食管癌易感性、治療效果和預后關系的研究體現(xiàn)了以下幾個方面的特點:1）樣本量小(＜1000例)，統(tǒng)計學分析把握度不夠，結果重復性差;2）較少考慮基因-環(huán)境交互作用;3）用來闡明基因多態(tài)性可能的生物學機制的功能學研究匱乏;4）臨床轉化研究較少。
　　基于以上認識，我們的研究以＞1000例中國漢族人群食管鱗癌患者和＞1

4、000例與之匹配的無腫瘤病史的正常人為研究對象，采用以醫(yī)院為基礎的病例-對照研究方法、候選基因和功能性位點為主的SNP選擇策略，篩選了DNA修復通路中6個代表性基因(XPC，ERCC2，ERCC5，F(xiàn)EN1，hOGG1和NEIL1)的12個功能性SNP位點，Taqman基因型檢測技術，探討DNA修復基因SNP與食管癌發(fā)病風險之間的關系及可能存在的基因-環(huán)境交互作用。并在此基礎上，通過檢測細胞和癌旁組織中不同基因型相關的mRNA表達水平，

5、從體內外水平探尋DNA修復基因功能性SNP可能的生物學機制。最后，在187例僅接受根治性放療或放化療的食管鱗癌患者中，采用病例-病例研究方法，用Taqman基因型檢測技術對DNA修復通路中6個候選基因(XRCC1，F(xiàn)EN1，hOGG1，NEIL1，RAD51和WRN)的12個功能性SNP進行基因型分型，探討DNA修復基因SNP位點與食管癌放療后急性放射性肺炎、急性放射性食管炎和總生存期的關系。
　　本研究為揭示DNA修復基因SNP

6、和食管癌易感性及可能的生物學機制提供理論依據，也為今后食管癌的個體化預防和診治提供重要參考。
　　第一部分 DNA修復基因單核苷酸多態(tài)性和食管癌易感性的關聯(lián)研究及功能探討
　　目的:DNA修復基因在食管癌的發(fā)生過程中起著重要的作用，其功能性SNP位點可能通過改變DNA損傷修復的能力而影響個體罹患食管癌的易感性。我們對DNA修復基因功能性SNP位點進行分析，探尋它們與食管癌易感性的關系，同時探討其可能的生物學機制。
　　

7、材料與方法:我們以1126例食管鱗癌患者和1131例年齡、性別匹配的健康對照為研究對象，采用以醫(yī)院為基礎的病例-對照研究方法，候選基因和功能性位點為主的SNP選擇策略篩選了6個DNA修復基因(XPC，ERCC2，ERCC5，F(xiàn)EN1，hOGG1和NEIL1)的12個功能性SNP位點，采用Taqman法進行基因型分型，多元Logistic回歸模型和多因素降維(MDR)分析不同基因型的主效應、聯(lián)合效應和環(huán)境-基因交互作用，同時用假陽性報告率

8、(FPRP)檢驗真實的關聯(lián)。在此基礎上，我們在125例食管鱗癌癌旁組織標本中檢測基因型相關的mRNA表達水平;同時從數據庫中下載了來源于4個種族270名正常人的基因型數據和相對應的B淋巴母細胞系中基因mRNA表達水平，通過線性回歸模型趨勢檢驗評估不同人群SNP基因型對mRNA表達水平的影響。
　　結果:在單個位點分析中，3個基因的3個SNP位點與食管鱗癌的發(fā)生顯著相關，分別是ERCC2 rs238406、ERCC5 rs22961

9、47和FEN1 rs4246215。在危險型基因型聯(lián)合分析中，食管鱗癌的發(fā)病風險隨著ERCC2、ERCC5危險型基因型的數目增加而增加，呈現(xiàn)很好的劑量-反應效應(Ptrend=0.007)。在分層分析中，ERCC2rs238406 TG/TT基因型攜帶者較GG基因型攜帶者，ERCC2≥1個危險型基因型攜帶者較未攜帶危險型基因型者，均顯著提高累計吸煙劑量＞16包年的個體食管鱗癌發(fā)病風險，都達到了1.58倍，且同質性檢驗發(fā)現(xiàn)層間差異達到統(tǒng)計

10、學顯著性(P=0.036和P=0.050)。多元Logistic回歸模型和多因素降維(MDR)一致發(fā)現(xiàn)ERCC2rs238406變異基因型與累計吸煙劑量之間存在交互作用(P=0.018)。假陽性報告率(FPRP)檢驗證實上述關聯(lián)是可信的。線性回歸模型趨勢檢驗發(fā)現(xiàn)在B淋巴母細胞系中，ERCC2 rs238406等位基因G→T的改變影響ERCC2 mRNA表達水平，其趨勢在亞洲人群中達到統(tǒng)計學臨界值(Ptrend=0.098)，在歐洲人群中

11、達到統(tǒng)計學顯著性(Ptrend=0.011)，但在中國漢族人群中無統(tǒng)計學意義(Ptrend=0.960)，其它與食管癌易感性相關的SNP位點對mRNA表達水平均無影響。
　　結論:本研究是目前為數不多的探索DNA修復基因功能性SNP與食管癌易感性關聯(lián)性的大樣本病例-對照研究。結果進一步支持DNA修復基因的遺傳變異與食管癌的發(fā)病風險相關，還需要更大的樣本及進一步功能學研究去驗證。
　　第二部分 DNA修復基因單核苷酸多態(tài)性和食

12、管癌放療后損傷及生存關系研究
　　第一節(jié) DNA修復基因單核苷酸多態(tài)性和食管癌放療后損傷的相關性研究
　　目的:DNA修復基因在輻射造成的DNA損傷修復中起著重要作用，其功能性SNP位點可能通過改變DNA損傷修復的能力而影響患者對放療的反應性。我們對DNA修復基因功能性SNP位點進行了分型，探尋DNA修復基因SNP位點與食管癌放療后急性放射性肺炎和急性放射性食管炎發(fā)生之間的相關性。
　　材料與方法:我們選擇于2008年

13、1月～2011年12月期間在復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院進行根治性放療或放化療的食管鱗癌患者。從DNA修復基因中選擇6個基因(XRCC1、hOGG1、FEN1、NEIL1、RAD51和WRN)的12個功能性SNP位點。治療前留取外周血標本，Taqman方法進行基因型分型。放射治療中及治療后評價急性放射性肺炎和食管炎發(fā)生情況(評價標準為CTCAE v4.0)，評價終點為≥2級急性放射性肺炎和≥2級急性放射性食管炎。采用Cox危害風險回歸模型進行相

14、關性的單因素和多因素分析，計算危害風險比及95％可信區(qū)間。
　　結果:共入選187例符合標準的食管鱗癌患者，其中男性138例，女性49例，中位年齡64歲。急性放射性肺炎和急性放射性食管炎發(fā)生的中位時間分別是放療開始后的第35天和第24天，共有28例患者(15.0％)發(fā)生了≥2級急性放射性肺炎，42例患者(22.5％)發(fā)生了≥2級急性放射性食管炎。V20被發(fā)現(xiàn)和≥2級急性放射性肺炎相關，年齡和LE50被發(fā)現(xiàn)和≥2級急性放射性食管炎相

15、關。攜帶有NEIL1rs4462560 GC/CC基因型的患者較GG基因型的攜帶者發(fā)生≥2級急性放射性肺炎的危害風險減低(校正后HR=0.39，95％ CI=0.16-0.95，P=0.037)。同樣的相關性也發(fā)生在≥2級急性放射性食管炎中(校正后HR=0.42，95％ CI=0.21-0.86，P=0.017)。
　　結論:NELL1基因的功能性SNP位點可能是食管癌放療后急性放射性肺炎和急性放射性食管炎發(fā)生的獨立預測因素，該結

16、果需要更大的樣本及功能學研究中去驗證。
　　第二節(jié) DNA修復基因單核苷酸多態(tài)性和食管癌放療后生存的相關性研究
　　目的:DNA修復基因功能性SNP位點可能通過改變DNA損傷修復的能力而影響食管癌患者放療后生存情況。我們對DNA損傷修復基因功能性SNP位點進行分型，探尋DNA修復基因SNP位點與食管癌放療后總生存期之間的相關性。
　　材料與方法:我們選擇187例于2008年1月～2011年12月期間在復旦大學附屬腫瘤醫(yī)

17、院進行根治性放療或放化療的食管鱗癌患者。用Taqman方法對DNA修復通路中6個基因(XRCC1、hOGG1、FEN1、NEIL1、RAD51和WRN)12個功能性SNP位點進行基因型分型。評價終點為總生存期。采用Kaplan-Meier法進行基因型與總生存期相關性的單因素分析，用Log-rank法檢驗兩組生存曲線差異是否有統(tǒng)計意義。采用Cox危害風險回歸模型進行相關性多因素分析。
　　結果:生存隨訪截止時間是2013年1月，97

18、例患者(55.1％)死亡，中位生存期為11個月，79例患者(44.9％)存活，中位生存期為27個月。1-，2-和-3年的總生存期分別是70.5，49.9和43.4％。腫瘤TNM分期和LGTV-P被發(fā)現(xiàn)和總生存期相關。攜帶WRN rs2725335 GA/GG基因型的患者較AA基因型攜帶者延長總生存期(校正后HR=0.43，95％ CI=0.22-0.86，P=0.017)。攜帶HOGG1 rs1052133 CC基因型的患者較GG基因型