维生素D与大肠癌关系的机制研究

大肠癌是人类最常见的恶性肿瘤之一，其发病率位居全球恶性肿瘤第三位。国家卫生部最新统计数据显示，我国大肠癌死亡率居恶性肿瘤第5位，发病率呈逐年上升趋势。针对病因采取有效措施可望明显降低其发病率和疾病负担。然而，大肠癌病因远未得到阐明。
　　 大量研究结果表明，维生素D可能是大肠癌的保护因素，但研究结果并不完全一致。目前认为维生素D可能通过抑制细胞增殖、促进细胞分化、诱导细胞凋亡等发挥其保护作用，但确切机制仍然不明。探讨维生素D保护机制有助于进一步阐明其与大肠癌发病关系，对于制定大肠癌相关预防策略和措施具有重要意义。
　　 目前研究认为，维生素D及其类似物可能通过诱导BMP(骨形态发生蛋白)表达，从而激活BMP-Smad信号通路；BMP-Smad信号通路失活与大肠癌发生、发展关系密切。故推测维生素D可能通过保持BMP-Smad信号通路正常而起到降低大肠癌发病风险的作用。
　　 此外，相关研究结果表明，体内维生素D代谢需要细胞色素P450的参与；CYP2R1，CYP24A1，CYP27B1等为CYP450相关的酶类，其与维生素D代谢密切相关；CYP2R1基因突变可导致25-(OH)维生素D3缺乏；CYP24A1和CYP2781基因多态性与大肠癌的发生有密切关系。故推测CYP2R1基因突变也可能在维生素D与大肠癌关系中发挥重要作用。
　　 所以，本研究开展了下面两方面研究以验证上述研究假设。
　　 一、BMP-Smad信号通路在维生素D与大肠癌关系中的作用研究
　　 (一)研究目的：
　　 探讨BMP-Smad信号通路在维生素D与大肠癌关系中的作用。
　　 (二)研究方法：
　　 采用病例-病例-对照研究设计。病例组研究对象为大肠癌手术治疗患者，对照组研究对象为健康体检人群。采用电化学发光法检测大肠癌病例和健康人群对照血清中25-羟维生素D3水平，免疫组化方法检测大肠癌病例手术切除标本BMP-Smad信号通路主要成分(包括BMPR1，2和Smad1，5，8以及Smad4)表达情况。通过单因素分析和多因素分析方法，比较BMP-Smad信号通路异常病例人群、BMP-Smad信号通路正常病例人群和健康人群对照血清维生素D差异，从而探讨BMP-Smad信号通路在维生素D与大肠癌发病关系中的作用。单因素分析采用X2检验或t检验，多因素分析采用多元Logistic回归分析方法。
　　 (三)研究结果：
　　 本研究共纳入大肠腺癌病例122例，健康对照128例。年龄、性别在病例组与对照组中的分布均衡可比。
　　 1.维生素D与大肠癌关系
　　 单因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3、水果、牛奶、咖啡、白肉(包括鸡肉、鸭肉、鱼肉等)是大肠癌的潜在保护因素(P<0.25)，吸烟、饮酒、非肠道疾病手术史、红肉(包括猪肉、牛肉、羊肉等)是大肠癌的潜在危险因素(P<0.25)。多因素分析结果表明，血清25-羟维生素D3、牛奶、白肉是大肠癌的保护因素(P<0.05)，其相对危险度(95％可信限)分别为0.12(0.05，0.28)(维生素D最高值与最低值比较)、0.43(0.22，0.84)、0.40(0.21，0.78)；饮酒、非肠道疾病手术史、红肉(包括猪肉、牛肉、羊肉等)是大肠癌的危险因素(P<0.05)，其相对危险度(95％可信限)分别为5.57(2.51，12.34)、1.96(0.99，3.87)和2.35(1.24，4.48)。
　　 2.维生素D、BMPR1A与大肠癌关系
　　 BMPR1A阳性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是BMPR1A阳性表达大肠癌的保护因素(Ptrend=0.002)，其相对危险度(95％可信限)为0.21(0.08，0.59)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 BMPR1A阴性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是BMPR1A阴性表达大肠癌的保护因素(Ptrend<0.001)，其相对危险度(95％可信限)为0.03(0.01，0.15)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 BMPR1A阳性表达病例组与BMPR1A阴性表达病例组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3的高低与大肠癌病例的BMPR1A表达状态无统计学联系(Ptrend=0.054)。
　　 上述结果说明，维生素D是大肠癌的保护因素，但其作用不受BMPR1A表达状态影响。
　　 3.维生素D、BMPR1B与大肠癌关系
　　 BMPR1B阳性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是BMPR1B阳性表达大肠癌的保护因素(Ptrend<0.001)，其相对危险度(95％可信限)为0.09(0.03，0.25)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 BMPR1B阴性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是BMPR1B阴性表达大肠癌的保护因素(Ptrend=0.007)，其相对危险度(95％可信限)为0.15(0.04，0.65)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 BMPR1B阳性表达病例组与BMPR1B阴性表达病例组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3水平的高低与大肠癌病例的BMPR1B表达状态无统计学联系(Ptrend=0.293)。
　　 上述结果说明，维生素D是大肠癌的保护因素，但其作用不受BMPR1B表达状态影响。
　　 4.维生素D、BMPR2与大肠癌关系
　　 BMPR2阳性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是BMPR2阳性表达大肠癌的保护因素(Ptrend<0.001)，其相对危险度(95％可信限)为0.04(0.01，0.16)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 BMPR2阴性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是BMPR2阴性表达大肠癌的保护因素(Ptrend=0.006)，其相对危险度(95％可信限)为0.24(0.08，0.72)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 BMPR2阳性表达病例组与BMPR2阴性表达病例组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D的高低与大肠癌病例的BMPR2表达状态明显相关(Ptrend=0.008)，其相对危险度(95％可信限)为0.10(0.02，0.56)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 上述结果说明，维生素D与BMPR2表达状态存在交互作用，维生素D对于BMPR2阳性表达大肠癌的保护作用强于BMPR2阴性表达大肠癌。
　　 5.维生素D、pSmad1/5/8与大肠癌关系
　　 pSmad1/5/8阳性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是pSmad1/5/8阳性表达大肠癌的保护因素(Ptrend=0.002)，其相对危险度(95％可信限)为0.03(0.02，0.35)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 pSmad1/5/8阴性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是pSmad1/5/8阴性表达大肠癌的保护因素(Ptrend<0.001)，其相对危险度(95％可信限)为0.12(0.50,0.29)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 pSmad1/5/8阳性表达病例组与pSmad1/5/8阴性表达病例组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D的高低与大肠癌病例的pSmad1/5/8表达状态无统计学联系(Ptrend=0.687)。
　　 上述结果说明，维生素D是大肠癌的保护因素，但其作用不受pSmad1/5/8表达状态影响。
　　 6.维生素D、Smad4与大肠癌关系
　　 Smad4阳性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维牛素D3是Smad4阳性表达大肠癌的保护因素(Ptrend<0.001)，其相对危险度(95％可信限)为0.07(0.02，0.27)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 Smad4阴性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是Smad4阴性表达大肠癌的保护因素(Ptrend<0.001)，其相对危险度(95％可信限)为0.09(0.03，0.28)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 Smad4阳性表达病例组与Smad4阴性表达病例组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3的高低与大肠癌病例的Smad4表达状态无统计学关联(Ptrend=0.131)。
　　 上述结果说明，维生素D是大肠癌的保护因素，但其作用不受Smad4表达状态影响。
　　 (四)结论：
　　 维牛素D与BMPR2表达状态存在交瓦作用，维生素D对于BMPR2阳性表达大肠癌的保护作用强于BMPR2阴性表达大肠癌。维生素D对于大肠癌的保护作用不受BMPR1A、BMPR1B、pSmad1/5/8和Smad4表达状态的影响。
　　 二、CYP2R1在维生素D与大肠癌关系中的作用研究
　　 (一)研究目的：
　　 探讨CYP2R1表达状态在维生素D与大肠癌关系中的作用。
　　 (二)材料与方法：
　　 采用病例-病例-对照研究设计。病例组研究对象为大肠癌手术治疗患者，对照组研究对象为健康体检人群。采用电化学发光法检测大肠癌病例和健康人群对照血清中25-羟维生素D3水平，免疫组化方法检测大肠癌病例手术切除标本CYP2R1表达情况。通过单因素分析和多因素分析方法，比较CYP2R1阳性表达病例人群、CYP2R1阴性表达病例人群和健康人群对照血清维生素D差异，从而探讨CYP2R1表达状态在维生素D与大肠癌发病关系中的作用。单因素分析采用X2检验或t检验，多因素分析采用多元Logistic回归分析方法。
　　 (三)研究结果：
　　 本研究共纳入大肠腺癌病例72例，健康对照128例。年龄、性别在病例组与对照组中的分布均衡可比。
　　 CYP2R1阳性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是CYP2R1阳性表达大肠癌的保护因素(Ptrend<0.001)，其相对危险度(95％可信限)为0.07(0.02，0.24)(维生素D最高值与最低值比较)。
　　 CYP2R1阴性表达病例组与对照组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3是CYP2R1阴性表达大肠癌的保护因素(P=0.03)，其相对危险度(95％可信限)为0.26(0.08，0.88)。
　　 CYP2R1阳性表达病例组与CYP2R1阴性表达病例组比较的多因素分析结果显示，血清25-羟维生素D3的高低与大肠癌病例的CYP2R1表达状态无统计学联系(P=0.531)。
　　 上述结果说明，维生素D是大肠癌的保护因素，但其作用不受CYP2R1表达状态影响。
　　 (四)结论：
　　 维生素D与CYP2R1表达状态不存在交互作用。维生素D对于大肠癌的保护作用不受CYP2R1表达状态的影响。