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单核苷酸多态性与原发性肝细胞癌易感性的研究进展

作者:顾星 高春芳 来源: 日期:2011-1-4 19:20:54 人气: 标签:

【关键词】  ,肝细胞; 多态性,单核苷酸; 易感性

Association between single-nucleotide polymorphism and susceptibility to hepatocellular carcinoma    GU Xing, GAO Chun-fang.

Key words Carcinoma, hepatocellular; Polymorphism, single nucleotide; Susceptibility

First author’s address Department of Laboratory Medicine, Eastern Hepatobiliary Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200438, China

Corresponding author: GAO Chun-fang, Email: gaocf1115@  163..com

 

人群特异的癌症遗传性与DNA序列中的多态性变异有关。人类基因组中最常见的序列变异是单个碱基的稳定替换,即单个核苷酸多态性(single nucleotide polymorphismSNP)。人体许多表型、对药物的敏感性或疾病的易感性差异等都可能与SNP相关,已有人将SNP称为第三代遗传标志。原发性肝细胞癌(HCC)某些特定的SNP可以通过改变基因的功能和表达影响个体对HCC的易感性,具体可能在多种途径发挥作用,现就能够影响HCC发病风险的SNP位点综述如下。

一、代谢酶类基因

环境中的有害物质被认为是导致人类癌症发生的重要因素,而这些致癌物在体内的代谢过程涉及多种酶系。这些代谢酶基因在体内具有重要意义,其基因多态性能调节组织中这些代谢酶的表达丰度,并影响产物酶的活性,使得机体对黄曲霉毒素B1AFB1)等有害物的解毒功能产生差异,从而使不同个体患癌症危险性有所不同。

1. 细胞色素P450Mochizuki[1]对日本人群的细胞色素P450基因家族多态性进行了大规模研究,分析了CYP1A2CYP2D6CYP2A6CYP2C19等基因上的多个位点,研究结果显示,仅CYP2A6*4A多态性与HCC易感性相关。Li[2]检测了汉族人群中上千例确诊HCC患者以及健康对照者CYP1A1的多态性,发现该基因中的rs4646421rs2198843位点能显著增加HCC易感性,而rs4886605位点却能降低HCC易感性,并且在非吸烟人群中这种效果更明显。

2.谷胱甘肽转硫酶(glutathione S-transferaseGST):White[3]总结了2006年以前研究GST基因多态性与HCC易感性关系的文献,并进行了Meta分析,结果显示GSTM1缺失型、GSTT1缺失型和GSTP1 A313G都能小幅改变HCC易感性,但都不显著。对于GSTO家族SNP的报道仅有1篇,为GSTO1 A140DGSTO2 N142D位点,前者未发现相关性,而后者显著提高了HCC易感性[4]。最近,Ladero[5]通过对患有HCC的西班牙白种人与同人种健康对照者的比较分析,显示GSTP1 Ile105ValGSTA1*BGSTM3*B 3-bp缺失型基因多态性与HCC易感性不存在相关性。

二、DNA合成及修复相关基因

DNA合成相关基因可以改变DNA的稳定性以及基因的表达,而DNA修复系统是机体内主要的防御屏障,参与修复由内外环境因素所致的DNA损伤。DNA合成及修复基因的多态性是导致DNA损伤修复能力存在个体差异,从而影响HCC易感性的主要原因之一。

1.亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductaseMTHFR):MTHFRDNA合成和甲基化修饰过程中至关重要的分子之一。Mu[6]研究了江苏泰兴人群中MTHFT基因C677TA1298C多态性位点与HCC易感性的关系,结果显示两者之间存在高度的连锁不平衡,并且C677T多态性能够提高HCC易感性。而在韩国人群中的类似研究仅发现MTHFR A1298C多态性能提高HCC易感性[7]。另外,通过对意大利肝移植、慢性肝炎和酒精性肝病等晚期患者与正常人对照进行了基因型分析,结果发现酒精肝病人中+677TT基因型与HCC显著相关,酒精肝硬化患者且携带TT基因型的男性具有高HCC风险[8]

2.组蛋白脱乙酰基酶(histone deacetylasesHDAC):HDAC是去除组蛋白和非组蛋白乙酰化基团的关键酶,在包括DNA修复以及转录调控在内的多种过程中发挥重要作用。通过对上千例韩国人基因型的分析,发现组蛋白脱乙酰基酶HDAC10启动子中C-589T多态性与慢性乙型肝炎患者的HCC易感性相关[9]

三、细胞因子

细胞因子是由细胞分泌的,具有介导和调节免疫、炎症和细胞增殖分化能力的小分子蛋白质,是在细胞间传递信息的生物分子。多种细胞因子及受体在HCC发生发展过程中发挥重要作用,其SNPHCC易感性的关系正逐渐成为研究热点。

1.转化生长因子β1TGFβ1):TGFβ1具有广泛的生物功能,双向调节是其重要特点。它既能在肿瘤形成早期阶段阻滞细胞生长周期并诱导细胞凋亡,从而抑制肿瘤细胞生长;又能在肿瘤进展中作为肿瘤生长、浸润和转移的重要刺激因子,促进肿瘤的发展进级。Migita[10]检测了日本人群HBV感染者(其中包括HCC患者)肿瘤坏死因子α、干扰素γ、TGFβ1、白细胞介素(IL-6-10多态性位点和发生HCC的相关性。结果显示TGFβ1的第10位密码子C/C基因型在患有HBV相关的HCC患者中的分布频率低于非HCC患者,该SNPHBV相关的HCC易感性相关。本课题组前期也对中国人群中TGFβ1 C-509 T多态性与HBV相关的HCC易感性进行了相关性研究,结果发现该SNP能改变TGFβ1蛋白在肝脏组织中的表达量,从而与慢性HBV感染者发生HCC有关[11]

2.白介素1β(IL-1β):IL-1β的主要功能是激活T细胞、B细胞以及单核细胞。有学者Hirankarn[12]对泰国慢性HBV感染者(包括HCC患者和非HCC患者)和健康者IL-1β基因-511位多态性进行分析后发现该位点C/C基因型与HCC显著相关,并且该位点C等位基因在患者中显现更高的等位基因频率,而在同时研究的IL-1RN基因中没有发现显著相关的多态性位点。Sakamoto[13]采用了病例对照方法,分析了日本人群中HCC样本和院内对照及非HCC的慢性肝病患者IL-1β和TNFα基因的多态性,研究其对HCC易感性的影响以及其中酒精和烟草的作用。结果显示IL-1β基因T-31C多态性与从未饮酒者和现时吸烟者的HCC易感性有关。

此外,细胞因子还能与其他基因一起在HCC发生发展上发挥协同作用。Chen[14]对台湾地区HBV相关HCC患者及非HCCHBV携带者的细胞因子IL-1β、IL-1RNTNFα、抗氧化酶GSTDNA修复基因XRCC1, hMLH1XPD基因中的10SNP位点进行研究,结果发现hMLH1-93*A能够显著增加HCC的易感性,并且存在IL-1RN*2等位基因时,IL-1β-31位点与HCC发生具有相关性,而IL-1β、TNFα、hMLH1XRCC1的基因多态性对HBV相关的HCC易感性呈现剂量依赖的相关性,并且吸烟可以增加这种遗传易感性。

四、p53基因及其泛素连接酶MDM2基因

p53基因涉及多种重要的细胞进程,是一个很好的HCC易感性候选调控因子;它在HCC中表现出较高的突变率,并且一些病毒蛋白能够使其失去生物活性。MDM2p53蛋白的泛素连接酶,直接参与p53蛋白的降解,调控其在体内的功能发挥。Dhare[15]研究了日本慢性丙型肝炎(HCV)感染者(包括HCC患者)的MDM2基因启动子区域-309位点。结果显示在HCC患者中G/G基因型分布明显高于非HCC患者,进一步多变量分析结果显示HCC发生与多种因素独立相关,包括该位点基因型、60岁以上、男性、存在肝硬化、甲胎蛋白大于20μg/L、血清白蛋白大于3.2g/dL。对于p5372位密码子多态性与HCC易感性的关系还倍受争议。Zhu[16]检测了中国人群的该位点多态性,发现其与HBV感染者HCC易感性无关,但是Pro等位基因能增加非HBV感染者发生HCC的风险,男性、HCC家族史这两个因素在增加HCC风险中与该位点具有协同作用。Yoon[17]通过对583HBV感染者(其中包括287HCC患者)这两位点进行分析,发现MDM2基因型G/Gp53基因型Pro/ProHCC患者中更常见,进一步的多元分析结果显示两者协同作用的OR值更是达到了20.78。该研究还发现这两个多态性与韩国人HBV相关的HCC早发有关。此外,在摩洛哥人群中,p53的第72位密码子多态性是一个HCC发生的显著相关因子,特别是在女性和非HCV感染者中[18]

五、其他基因  

近期来,与HCC相关的SNP研究方向更加宽广。SPP1是一种包含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸的分泌型磷蛋白,它在转移性肝癌中过量表达。在一组对上千例韩国人群SPP1基因型多态性的研究中发现ht2[T-T-C-T-A]HBV病毒的清除有关, G-1800T位点多态性与其都和HBV相关的HCC发病年龄具有相关性[19]。对甲胎蛋白(AFP)SNP分析发现,其启动子区域-330,-401-692三个位点的多态性造成AFP血清表达水平的显著改变,并且C-692GHCC易感性具有相关性[20]

长期以来被忽略的位于基因内含子中的SNPHCC的发生也具有相关性,这为今后的研究开辟了一条新道路。如对韩国人整合素αV内含子中13SNP位点进行分析后,发现内含子中rs9333289rs11685758rs1839123位点以及单倍型3T-T-A)与HBV相关的HCC易感性相关,rs2290083位点与慢性HBV以及HBV相关的HCC易感性都相关,这些位点都增强了韩国人群对于慢性HBV感染和HCC的易感性[21]

六、展望

HCC的发生发展是由多基因参与的一种变异渐进积累转化的过程,与个体基因多态性密切关联。多种基因SNPHCC易感性存在相关性,这种相关性在不同人群中存在差异。然而大多数涉及HCC进程的遗传因子还有待研究。近期,越来越多的报道解释了内含子的SNP与疾病易感性的相关性。尽管内含子中多态性影响疾病易感性的机制研究难度较大,但是如能攻克这一难关,建立内含子中多态性功能研究的新平台,将为人类疾病诊断和防治提供更为广阔的空间。

     

[1]Mochizuki J, Murakami S, Sanjo A, et al. Genetic polymorphisms of cytochrome P450 in patients with hepatitis C virus-associated hepatocellular carcinoma. J Gastroenterol Hepatol, 2005, 20: 1191-1197.

[2]Li R, Shugart YY, Zhou W, et al. Common genetic variations of the cytochrome P450 1A1 gene and risk of hepatocellular carcinoma in a Chinese population. Eur J Cancer, 2009, 45: 1239-1247.

[3]White DL, Li D, Nurgalieva Z, et al. Genetic variants of glutathione S-transferase as possible risk factors for hepatocellular carcinoma: a HuGE systematic review and meta-analysis. Am J Epidemiol, 2008, 167: 377-389.

[4]Marahatta SB, Punyarit P, Bhudisawasdi V, et al. Polymorphism of glutathione S-transferase omega gene and risk of cancer. Cancer Lett, 2006, 236: 276-281.

[5]Ladero JM, Martez C, Ferndez JM, et al. Glutathione S-transferases pi 1, alpha 1 and M3 genetic polymorphisms and the risk of hepatocellular carcinoma in humans. Pharmacogenomics, 2007, 8:895-899.

[6]Mu LN, Cao W, Zhang ZF, et al. Methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T and A1298C polymorphisms and the risk of primary hepatocellular carcinoma (HCC) in a Chinese population. Cancer Causes Control, 2007, 18: 665-675.

[7]Kwak SY, Kim UK, Cho HJ, et al. Methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) and methionine synthase reductase (MTRR) gene polymorphisms as risk factors for hepatocellular carcinoma in a Korean population. Anticancer Res, 2008, 28:2807-2811.

[8]Fabris C, Toniutto P, Falleti E, et al. MTHFR C677T polymorphism and risk of HCC in patients with liver cirrhosis: role of male gender and alcohol consumption. Alcohol Clin Exp Res, 2009, 33: 102-107.

[9]Park BL, Kim YJ, Cheong HS, et al. HDAC10 promoter polymorphism associated with development of HCC among chronic HBV patients. Biochem Biophys Res Commun, 2007, 363: 776-781.

[10]Migita K, Miyazoe S, Maeda Y, et al. Cytokine gene polymorphisms in Japanese patients with hepatitis B virus infection--association between TGF-beta1 polymorphisms and hepatocellular carcinoma. J Hepatol, 2005, 42: 505-510.

[11]Qi P, Chen YM, Wang H, et al. -509C>T polymorphism in the TGF-beta1 gene promoter, impact on the hepatocellular carcinoma risk in Chinese patients with chronic hepatitis B virus infection. Cancer Immunol Immunother, 2009, 58: 1433-1440.

[12]Hirankarn N, Kimkong I, Kummee P, et al. Interleukin-1beta gene polymorphism associated with hepatocellular carcinoma in hepatitis B virus infection. World J Gastroenterol, 2006, 12: 776-779.

[13]Sakamoto T, Higaki Y, Hara M, et al. Interaction between interleukin-1beta -31T/C gene polymorphism and drinking and smoking habits on the risk of hepatocellular carcinoma among Japanese. Cancer Lett, 2008, 271:98-104.

[14]Chen CC, Yang SY, Liu CJ, et al. Association of cytokine and DNA repair gene polymorphisms with hepatitis B-related hepatocellular carcinoma. Int J Epidemiol, 2005, 34: 1310-1318.

[15]Dharel N, Kato N, Muroyama R, et al. MDM2 promoter SNP309 is associated with the risk of hepatocellular carcinoma in patients with chronic hepatitis C. Clin Cancer Res, 2006, 12: 4867-4871.

[16]Zhu ZZ, Cong WM, Liu SF, et al. A p53 polymorphism modifies the risk of hepatocellular carcinoma among non-carriers but not carriers of chronic hepatitis B virus infection. Cancer Lett, 2005, 229: 77-83.

[17]Yoon YJ, Chang HY, Ahn SH, et al. MDM2 and p53 polymorphisms are associated with the development of hepatocellular carcinoma in patients with chronic hepatitis B virus infection. Carcinogenesis, 2008, 29: 1192-1196.

[18]Ezzikouri S, ElFeydi AE, Chafik A, et al. The Pro variant of the p53 codon 72 polymorphism is associated with hepatocellular carcinoma in Moroccan population. Hepatol Res, 2007, 37: 748-754.

[19]Shin HD, Park BL, Cheong HS, et al. SPP1 polymorphisms associated with HBV clearance and HCC occurrence. Int J Epidemiol, 2007, 36: 1001-1008.

[20]Chen GG, Ho RL, Wong J, et al. Single nucleotide polymorphism in the promoter region of human alpha-fetoprotein (AFP) gene and its significance in hepatocellular carcinoma (HCC). Eur J Surg Oncol, 2007, 33: 882-886.

[21]Lee SK, Kim MH, Cheong JY, et al. Integrin alpha V polymorphisms and haplotypes in a Korean population are associated with susceptibility to chronic hepatitis and hepatocellular carcinoma. Liver Int, 2008, 29: 187-195.

 

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