单核苷酸多态性北京杭州广州三地中国人群前列腺癌相关性研究

发布时间：2017-06-12 05:11

  本文关键词：单核苷酸多态性北京杭州广州三地中国人群前列腺癌相关性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究背景：前列腺癌是指发生在前列腺的上皮性恶性肿瘤。在2004年的WHO《泌尿系统及男性生殖器官肿瘤病理学和遗传学》里面前列腺癌各种病理类型分别为腺癌(腺泡腺癌)、导管腺癌、尿路上皮癌、鳞状细胞癌、腺鳞癌等等。其中前列腺腺癌占95%以上,因此,通常我们所说的前列腺癌就是指前列腺腺癌。2012年我国肿瘤登记地区前列腺癌发病率为9.92/10万,列男性恶性肿瘤发病率的第6位。发病年龄在55岁前处于较低水平,55岁后逐渐升高,发病率随着年龄的增长而增长,高峰年龄是70～80岁。家族遗传型前列腺癌患者发病年龄稍早,年龄≤55岁的患者占43%。在世界范围内,前列腺癌是影响男性健康的最常见恶性肿瘤之一,发病率在所有男性恶性肿瘤中位居第二,同时有着明显的地理和种族差异。澳大利亚/新西兰勒比海的纳维亚地区最高,亚洲及北非相对较低。根据美国癌症协会发布的报告,美国2013年前列腺癌患者数目达到238950人,占男性所有恶性肿瘤的28%,死亡人数为29720人；在欧洲,2008年新发前列腺癌患者数为382000人,90000名患者死亡。虽然亚洲的发病率低于欧美国家,但是其近年来的增长速率远远超过欧美国家的增长速率。根据2012年世界普查报告,也可以看出前列腺癌在中国的发病率有了明显的增长：1998-19974年期间发病率的增长率为2.1%,但是在1994-2002,前列腺癌发病率增长率高达13.4%。引起前列腺癌的危险因素有待研究,一些已经可以确定的危险因素包括年龄、种族和遗传性。2个或者2个以上的一级亲属患病,患病危险性会增加5-11倍。通过全基因组相关研究,现阶段已经发现50余个单核苷酸多态性(SNP)与前列腺癌发病风险相关。有报告证实,发生5个或者5个以上的SNP的男性与无SNP的男性相比,罹患前列腺的风险比高达9.46.SNPs是指在基因组的复制过程中,单个核苷酸变异所引起的DNA序列多态性。与突变不同的是其变异发生率,突变小于1%。发生率大于1%则被称为单核苷酸多态性。SNPs是常见人类可遗传变异,广泛存在于人类基因组中,占已知多态性的90%以上。大约每1000个基因组中就有一个SNP,故SNPs大概总共3×106个。SNPs就是单个碱基变异的产物,通常我们谈到的SNP指的是转换和颠换。在我们所表述的单个基因的变异的情况中,一般都是指碱基的转换(transition)或者颠换(transversion),亦可以是碱基的插入或者缺失。并非所有的SNPs是有意义的,其中一些,例如非编码区的SNPs是没有意义的,并不影响蛋白质的功能或者基因的表达。SNPs在人群中的分布广泛,同时作为一个相对稳定的遗传标记,能存在于从个体的出生至死亡的所有时期,使疾病的早期遗传分析成为可能。在现阶段,研究已证实SNPs能够影响基因的功能,有一部分SNPs能通过多种途径影响前列腺癌的发生、发展以及预后。所以,SNPs不但作为遗传性基因影响和证明肿瘤的发生与发展,也为肿瘤的普查提供了一个有效的思路与检测方法。SNPs主要可以分成几部分：约95%的SNPs在非编码区内部,其余的5%分布在基因调控区里面,称为基因调控区SNPs(regulatory SNPs, rSNPs);编码SNPs(coding SNPs,cSNPs)即是分布在基因编码区中的SNPs。若cSNPs所编码的氨基酸序列与之前没有发生变化则称为同义SNPs(synonymous SNPs, sSNPs),而编码的氨基酸序列与未变异的的比较出现改变则称为非同义SNPs或错义SNPs(non-synonymous SNPs,nsSNPs)。cSNPs虽然在所有变异中所占比例不多,但是在遗传性疾病研究中却具有重要意义,因此cSNP的研究更受关注。在cSNPs中,大约有一半为非同义SNPs。SNPs可作为第三代遗传标志物,突变水平不及微卫星,只有两种等位型；不过因为其在人体基因组中分布频密,因而总数量巨大,所以相较微卫星来说,它的遗传性质相对更为稳定。相比第一、第二代遗传标志物,SNPs筛查具有更简便分型检测并实现自动化分析的特点,因为在其筛查过程中,一般只需要阳性/阴性(+/-)分析。SNPs已代替微卫星技术应用于基因研究领域,对于不同个体的表型差异、不同个体或者群体对疾病,尤其是复杂性疾病易感性、药物耐受性和环境适应性的差异分析,其已成为最为合适的标志。SNPs目前应用领域包括分子诊断、临床检验、法医学、病院检测、遗传疾病和新药研发等等。现阶段比较普遍的SNPs的分析方法大致有三种：第一类为遗传流行病学的相关性分析,主要通过调查SNPs在疾病易感性、药物反应性及其他相关遗传表型差异的手段；第二类是基于细胞水平和生化水平的分析,通过细胞通路、相关酶活性的分析来描述SNPs改变对于基因功能方面的影响；第三类为SNPs对于基因表达的影响的分子机制研究,主要是对SNPs在基因转录、翻译及蛋白表达相关进行分析,研究其机制。日本的冈山大学科研小组经过与癌症相关的基因中的48个非同义SNPs的筛选,指出在12个SNPs中相关的10个基因对前列腺癌这种恶性肿瘤的发生与发展具有非常重要的意义。在这10个基因里,包含了1个代谢酶基因、1个凋亡调节基因、2个DNA修复基因、5个肿瘤抑制基因和1个染色体分离相关基因.在这里面有9个SNPs与恶性肿瘤的发生与发展的关系是首次被发现。在预测今后30年里面的前列腺癌罹患风险方面,风险组最高的可达29%,而风险组比较低的可为0.6%,其中风险组最低的仅仅约为0.2%。同时我们在预先评估前列腺癌罹患风险方面,发现这12个SNPs影响效应可以发生累积,风险组高与低的罹患率相比较,其OR值高达47.4。所以,在肿瘤的患病风险遗传学的评估中应用上与多种恶性肿瘤有关联性的SNPs的整合,与现有方式相比,对于罹患前列腺癌风险较高的人群的普筛是具有更大的准确性和更高的效率,并在肿瘤的早期诊断和预防措施的选择方面具有优势。日本人群所在的地理位置与中国人群相近,同时两国人群也具有相似的人种起源,因此两国的遗传背景有很高的共同性。经过在日本大规模筛查得到的前列腺癌罹患风险相关的SNPs可能在中国人群中也会有部分适用。因此,在亚洲的四个国家,中、日、韩和新加坡联合进行了一项跨国际的多中心研究,目的是为了检验这一假说的准确与否,并将在日本的筛查结果推广到亚洲其他的国家,同时检验筛选出的前列腺癌高风险相关性SNPs在亚洲其他人群中的效力。本次试验中所选位点是来自日本冈山大学科研小组的筛查成果、一致于此次多中心试验的研究内容。目的和意义：1、分析调查前列腺癌组和对照组人群中多个特定单核苷酸多态性位点的分布情况,探讨多个特定位点与中国人群前列腺癌患病风险的相关性,寻找阳性位点以期于指导前列腺癌早期诊断和预防。2、尝试建立多个阳性单核苷酸多态性位点与中国前列腺癌罹患风险的预测模型。方法：自2009年1月至2013年4月,在北京首钢医院吴阶平泌尿外科中心、浙江大学第一附属医院及南方医科大学附属珠江医院医院招募253例前列腺癌(Pca)患者和214例非前列腺癌及其他健康人群(对照组)。病例组为术后病理检查或者通过影像学、前列腺穿刺活检证实前列腺癌患者,初次发病或复诊均可。对照组为非前列腺癌及其他健康人群,主要条件是需与Pca组人员在年龄上相一致,同时也是在同一时段同一医疗单位住院或者门诊就诊的其他患者。记录患者的临床资料如发病年龄、Gleason评分、TNM分期、PSA水、治疗的方法选择及治疗后疗效等等,同时发给患者问卷进行调查,其中的内容包括有饮酒吸烟史,家族史及饮食风俗等。抽血之前,需告知患者取得其同意同时签署知情同意书。使用EDTA抗凝管将抽取到的大概2ml外周静脉血保存在-20℃(或-80℃)条件下。全血基因组DNA则通过使用TIANamp Blood DNA Kit血液基因组DNA提取试剂盒进行提取。提取到的DNA基因分型则通过使用多重SNaPshot SNP分型技术来完成,结果所得出的基因有8个,命名方式主要是根据其所在的位点来命名：RAD17 SNP、SMARCAD1 SNP、MMP27 SNP、AXIN2 SNP、PSMD8BP1 SNP CASP9 SNP、、DCLRE1B SNP、BARD 1 SNP.统计学的方法：使用Pearson's X2检验方法用来比较各临床指标之间的差异(患病组与对照组之间、多种基因型之间)。各个对照组的SNP位点的基因型分布频率使用Pearson's X2检验方法,主要是进行Hardy-Weinberg平衡检验同时通过R语言来分析。logistic回归分析主要用于计算特定的基因型与本次研究所涉及人群的前列腺癌罹患风险比值比(ORs)、与之相对应的P值以及其95%的可信区间(Confidence intervals,CIs),来分析各种基因型和前列腺癌罹患相关与否。前列腺癌罹患风险具有相关性的SNPs与肿瘤危险分期和年龄等因素以分层的方式进行分析。在肿瘤危险分期这一方面,我们将局限型前列腺癌和进展型前列腺癌作为不同分层。局限型的前列腺癌的分层标准设定为：TNM分期T1-2;N0/NX; MO/MX; Gleason评分2-7分；PSA≤50 ng/ml。进展型前列腺癌组的分层标准则设定为：TNM分期T3/4; N+; M+; Gleas88on评分8-10分；PS A50 ng/ml。局限型入组需满足全部标准,进展性则只需要满足标准被其中之一。在以年龄分层这一方面,我们主要通过其中前列腺组以初发年龄、对照组以入组年龄为标准的方式,以72岁年龄为分界线,最后分成≤72岁组以及72岁组。将患者吸烟饮酒等情况作为前列腺癌罹患肿瘤相关性的多因素回归模型里面的影响因素。此次我们使用SPSS 20.0统计学软件,在P0.05时可认定为差异有统计学意义,所有统计检验为双侧检验。结果：1、基因错配修复外切酶1相关单核苷酸多态性(rs9350)相关SNPs分析：rs9350 CC等位基因片段在前列腺癌组与对照组中有相同百分比(32.8%与45.3%),rs9350 CT和TT基因型在前列腺癌组与对照组中的百分比分别为53.0%与44.4%(CT)、14.2%与10.3%(TT)。与CC基因表型相比,CT基因表型有更高的前列腺癌罹患风险(OR=1.648,95%CI=1.112-2.444,p=0.013;校正OR-1.678,95%CI=1.176-2.500, p=0.05),C与T基因表型之间具有统计学意义(p=0.09)2、不同年龄层的SNPs(rs9350)分析：在已有的数据分析中,我们将72岁作为年龄分界线(前列腺癌患者组及对照组中位年龄分别为71.4和70.2),在此年龄段上线具有近似的病例数。在大于72岁的年龄组中,rs9350 CT/TT基因型具有统计学意义(p=0.032)；携带C等位基因具有更高的前列腺癌罹患风险(校正OR=1.464,95%CI=0.998-12.147,p=0.041)。3、不同肿瘤危险程度分层SNPs(rs9350)分析：根据肿瘤侵袭性分为局限性前列腺癌组和进展性前列腺癌组。在局限性前列腺癌组中(对照组为正常人或非肿瘤患者)rs9350 CT/TT基因型与更高的前列腺癌罹患风险明显相关(校正 OR=1.978,95%CI=1.070-3.022, p=0.027)。4、其他临床指标SNPs (rs9350)分析：除PSA水平之外(PSA≤10 ng/ml相比较PSA10ng/ml) CT/TT基因型存在率更高(p=0.006),其余临床指标与SNPs之间并无明显的相关性。结论：通过本次病例对照研究,我们发现：EXO1 SNP [rs9350]与中国人群前列腺癌具有显著相关性。在已知的研究结果中,本次研究结果为首次发现EXO1SNP [rs9350 CT/TT:C/T]和前列腺癌罹患风险显著相关。尽管更大的数据样本、更多的人种仍然需要进一步试验验证,EXO1 SNP [rs9350]具有成为前列腺癌罹患风险早期筛查及评估的有效分子生物学标记。
【关键词】：单核苷酸多态性 前列腺癌 易感性 EXO1 rs9350 基因错配修复
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R737.25
【目录】：

• 摘要3-9
• ABSTRACT9-18
• 前言18-31
• 方法部分31-42
• 试验结果42-49
• 讨论49-52
• 参考文献52-56
• 附件156-57
• 附件257-59
• 缩略词表59-62
• 攻读学位期间的发表的学术论文62-63
• 致谢63-64

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