细胞周期信号通路基因多态性与肝细胞癌遗传易感性的关联研究

背景与目的：单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）作为第三代遗传分子标记，具有稳定性、广泛性等特点，被广泛应用于各种疾病关联研究。细胞周期信号通路（cell cycle pathway）基因在控制细胞周期正常进行的转换过程中起到关键的作用，基因的缺失或突变会使其蛋白活性改变，导致癌症的发生。研究发现细胞周期信号通路相关基因如P53，CHEK2，P21均与人类肿瘤的发生密切相关。但是目前，对细胞周期信号通路相关基因多态性与肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）遗传易感性关系如何仍未进行深入研究。本研究旨在探讨细胞周期信号通路相关的12个基因的15个SNPs位点在人群中的基因型频率分布、基因多态性与肝细胞癌遗传易感性之间的关系及基因-基因、基因-环境交互作用。
　　方法：本研究首先通过生物信息学整合分析得到差异基因的SNPs，然后结合已有的文献研究筛选出待研究的基因位点。采用以医院为基础的病例-对照研究方法，收集按照统一诊断标准诊断的肝癌新发患者为病例组，同期在医院治疗的非肿瘤患者为对照组。病例组与对照组患者来自相同地区，且两组间按性别、年龄、民族频数匹配。采用统一的调查问卷收集研究对象的一般人口学资料、生活行为因素、既往病史、检查结果等信息；收集研究对象外周静脉血并采用酚-氯仿法提取全血基因组DNA；采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry，MALDI-TOF-MS）方法对候选SNPs位点进行基因型检测。
　　采用SPSS16.0软件，Haploview4.2软件，SHEsis在线软件（http://analysis.bio-x.cn/myAnalysis.php）进行统计学分析。所有统计检验均为双侧检验，检验水准为?=0.05。
　　结果：
　　（1）选定的功能性SNPs位点情况：共选定细胞周期信号通路相关的12个基因的15个功能性SNPs位点，分别是：MCM4基因rs2305952位点，YWHAB基因rs2425675位点，CDKN2A基因rs3088440位点，TGFB3基因rs3917148位点，RBL2基因rs3929位点，RAD21基因rs6987652位点，SMAD3基因rs11556090位点和rs8025774位点，KAT2B基因rs17006625位点和rs4858770位点，MCM7基因rs2070215位点和rs2261360位点，CDKN1A基因rs3176320位点，CDC25C基因rs3734166位点，CHEK1基因rs515255位点。
　　（2）一般人口学特征及危险因素分布：比较分析发现，病例组与对照组之间在年龄、性别和民族的分布差异均无统计学意义（均为P>0.05），但吸烟、饮酒、HBV感染和HCC家族史在两组中病例组明显高于对照组，两组间的分布差异有统计学意义（均为P<0.001）。
　　（3）基因SNP检测结果：共检测样本2327例，其中病例组1127例，对照组1200例。排除SNP分型不清楚及no call位点多的样本，最终纳入分析对象2157例，其中病例组1019例，对照组1138例。
　　（4）等位基因型及基因型频率分布：采用拟合优度?2检验方法计算基因型频率分布是否符合-温平衡。发现在对照组中，除位点rs3176320(P<0.05)外，其余SNPs位点基因型频率分布均符合哈-温平衡（均为P>0.05）。因此，此次研究最终分析14个SNPs位点多态性与肝癌发病风险之间的关系。
　　（5）基因多态性与肝癌遗传易感性关联分析：经多因素非条件Logistic回归方法校正年龄、性别、民族、吸烟、饮酒、慢性HBV感染、HCC家族史后分析发现：①携带MCM4基因rs2305952位点基因型CC的个体的肝癌发病风险为基因型TT的0.22（P=0.01，OR=0.22，OR95％CI：0.08-0.63）；②与基因型CC相比，携带CHEK1基因rs515255位点基因型TC的个体的肝癌发病风险为其0.73（P=0.02，OR=0.73，OR95%CI：0.56-0.96）；携带CHEK1基因rs515255位点基因型TT的个体的肝癌发病风险为其0.67（P=0.04，OR=0.67，OR95%CI：0.46-0.97）；携带CHEK1基因rs515255位点等位基因T基因型（TC/TT）的个体的肝癌发病风险为其0.72（P=0.01，OR=0.72，OR95%CI：0.56-0.92）；③携带KAT2B基因rs17006625位点基因型GG的个体的肝癌发病风险为基因型AA的1.64倍（P=0.04，OR=1.64，OR95%CI：1.01-2.64)。
　　（6）分层分析：以是否有HBV感染、饮酒情况、吸烟情况为分层因素进行分层分析发现，MCM4基因 rs2305952位点在HBV感染阳性、不饮酒、不吸烟人群中，其多态性与肝癌发病风险存在统计学关联(均为P<0.05)；CHEK1基因 rs515255位点在没有HBV感染、不饮酒人群中，其多态性与肝癌发病风险存在统计学关联(均为P<0.05)；KAT2B rs17006625位点在没有HBV感染人群中，其多态性与肝癌发病风险存在统计学关联(P<0.05)。
　　（7）交互作用分析：SMAD3基因rs11556090位点与MCM4基因rs2305952位点、YWHAB基因rs2425675位点与RBL2基因rs3929位点、KAT2B基因rs17006625位点与CDKN2A基因rs3088440位点、TGFB3基因rs3917148位点与RAD21基因rs6987652位点、CDC25C基因rs3734166位点与TGFB3基因rs3917148位点、KAT2B基因rs17006625位点与MCM7基因rs2070215位点之间可能存在基因-基因交互作用(均为P<0.05)；SMAD3基因rs8025774位点与HBV感染之间可能存在基因-环境交互作用(均为P<0.05)。
　　（8）单体型分析：SMAD3基因单体型Crs8025774-Grs11556090在HCC病例组和对照组中的分布具有统计学差异（χ2=4.88，P=0.03，OR=1.18，95%CI：1.02-1.37）；MCM7基因单体型Crs2261360-Grs2070215在HCC病例组和对照组中的分布具有统计学差异（χ2=5.51，P=0.02，OR=1.17，95%CI：1.03-1.33）。
　　结论：
　　（1）MCM4基因 rs2305952位点、CHEK1基因 rs515255位点和KAT2B基因rs17006625位点多态性可能与HCC存在关联。
　　（2）可能存在影响HCC发病风险的基因-基因、基因-环境交互作用。
　　（3）SMAD3基因单体型Crs8025774-Grs11556090与MCM7基因单体型Crs2261360-Grs2070215可能会增加HCC的发病风险。