食管癌谷胱甘肽硫转移酶M1基因多态性研究
邵根泽 胡智 李恩民 李璟 温博贵
关键词：谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase, GST)；M1基因多态性；食管癌 谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase, GST)是细胞内重要解毒代谢酶，GSTM1基因是GST基因家族中的一个亚型，在人群中呈多态性分布。研究表明，GSTM1基因与肿瘤关系密切，GSTM1(-/-)基因型个体显著增加个体患癌的危险性[1]。我国潮汕地区是南方沿海食管癌高发区，GSTM1基因的分子流行病学研究，将有助于揭示食管癌发生的遗传因素。
1 材料与方法
1.1 标本 手术切除的新鲜癌组织标本取自于汕头大学医学院肿瘤医院经病检确诊为食管鳞癌的108例患者，其中男75例，女33例，平均年龄56.5岁，38例有吸烟史。另取汕头市职业病防治所112名正常体检者血液标本作对照，其中男70名，女42名，平均年龄53.4岁，36名有吸烟史。两组均为潮汕籍居民，基本因素均衡可比。
, 百拇医药
1.2 GSTM1基因分型 按常规方法提取DNA，以聚合酶链反应(PCR)方法进行GSTM1基因分型[2]。引物序列为P1：5′-CGCCATCTTGTGCTACATTGCCCG-3′；P2：5′-ATCTTCT-CCTCTTCTGTCTC-3′；P3：5′-TTCTGGATTGTAGCAGAT-CA-3′。96 ℃预变性6 min；94 ℃ 40 s，52 ℃ 60 s，72 ℃ 50 s，35个循环后72 ℃ 6 min。PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳检测。
1.3 统计学分析 χ2检验分析。
2 结果
2.1 GSTM1基因分型 P1、P3是GSTM1基因特异性引物，扩增GSTM1基因外显子4与外显子5之间230 bp DNA片段；P1、P2扩增产物为157 bp DNA片段，作为实验内对照。凡GSTM1基因阳性〔GSTM1(+/+)和GSTM1(+/-)〕标本均可同时扩增157 bp、230 bp两DNA片段；而GSTM1(-/-)基因型标本只扩增出157 bp DNA片段(图1)。
, 百拇医药
2.2 患者GSTM1基因频率 病例组和对照组GSTM1基因阳性率分别为37.0%、50.9%；GSTM1基因缺失率分别为图1 GSTM1基因PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳 M：pBR322 DNA/HaeⅢ；GSTM1(-/-)型个体(3、4、6、7)无特异230 bp片段
63.0%、49.1%。经统计学分析，两组GSTM1基因缺失率(以及阳性率)存在显著性差异P<0.05(表1)。
图1 GSTM1基因PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳 M：pBR322 DNA/HaeⅢ；GSTM1(-/-)型个体(3、4、6、7)无特异230 bp片段
表1 食管癌患者与正常人群GSTM1基因频率比较
组别
例数
, 百拇医药
GSTM1
阳性(%)
GSTM1
缺失(%)
χ2
P值
比值比
95%
可信限
对照
112
57(50.9)
55(49.1)
, 百拇医药
食管癌
108
40(37.0)
68(63.0)
4.28
0.0384
1.76
1.027-2.737
3 讨论
本研究结果表明，GSTM1(-/-)基因型在食管癌病例组频率显著升高(P<0.05，OR＝1.76)，提示GSTM1基因缺失是食管癌的危险因素，GSTM1基因产物可能参与食管癌致癌物的解毒代谢。GSTM1(-/-)基因型个体缺乏GSTM1酶活性，不能代谢这些致癌物，这可能是GSTM1(-/-)基因型个体肿瘤易感性增高的原因。目前研究已经证实，GSTM1基因多态性与肺癌、结肠癌、膀胱癌、皮肤癌等肿瘤的易感性相关，GSTM1(-/-)基因型个体明显增加患癌的危险性，尤其是那些重度吸烟患者[3]。但对我国河南和日本食管癌的研究表明，GSTM1基因多态性似乎与食管癌易感性无关[4，5]。这种不同甚至矛盾的研究结果不只见于食管癌，也见于其他肿瘤(如肺癌)[6]。目前尚不清楚这种差异的原因，但反映出肿瘤的易感性不是单独由GSTM1所决定，可能还涉及解毒过程中其它代谢酶基因及其相互作用。另一个可能的原因是环境因素，潮汕地区是我国南方沿海食管癌高发区，从地理环境到居民的生活习惯都有别于国内外其他食管癌高发区，较高的GSTM1缺失频率(63%)可能提示GSTM1(-/-)型个体敏感的致癌因子的存在，致癌因子暴露下的GSTM1基因缺陷个体肿瘤易感性增高。进一步的研究将有利于阐明上述问题。
, http://www.100md.com
基金项目：广东省卫生厅青年科学基金项目(B1997077)
作者单位：邵根泽(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
李恩民(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
李璟(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
温博贵(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
胡智(肿瘤病理研究室)
通信作者：邵根泽(E-mail:gzshao@mailserv.stu.edu.cn)
参考文献
, 百拇医药
[1]Raunio H, Pursiainen KH, Anttila S, et al.Diagnosis of polymorphisms in carcinogen-activating and inactivating enzymes and cancer susceptibility-a review. Gene,1995,159∶113-121.
[2]Zhong S, Wyllie AH, Barnes D, et al.Relationship between the GSTM1 genetic polymorphism and susceptibility to bladder, breast and colon cancer. Carcinogenesis, 1993,14∶1821-1824.
[3]Hirvonen A, Husgafel-Pursiainen K, Anttila S, et al.The GSTM1 null genotype as a potential risk modifier for squamous cell carcinoma of the lung. Carcinogenesis, 1993,14∶1479-1481.
, 百拇医药
[4]林东昕，唐永明，陆士新，等.谷胱甘肽转硫酶M1和T1基因型与食管癌危险性：病例-对照研究.中华流行病学杂志，1998，19∶195-198.
[5]Morita S, Yano M, Shiozaki H, et al.CYP1A1,CYP2E1 and GSTM1 polymorphisms are not associated with susceptibility to squamous-cell carcinoma of the esophagus. Int J Cancer, 1997,71∶192-195.
[6]Smith G, Stanley LA, Sim E, et al.Metabolic polymorphisms and cancer susceptibility. Cancer Surv, 1996,25∶27-65., 百拇医药
关键词：谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase, GST)；M1基因多态性；食管癌 谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase, GST)是细胞内重要解毒代谢酶，GSTM1基因是GST基因家族中的一个亚型，在人群中呈多态性分布。研究表明，GSTM1基因与肿瘤关系密切，GSTM1(-/-)基因型个体显著增加个体患癌的危险性[1]。我国潮汕地区是南方沿海食管癌高发区，GSTM1基因的分子流行病学研究，将有助于揭示食管癌发生的遗传因素。
1 材料与方法
1.1 标本 手术切除的新鲜癌组织标本取自于汕头大学医学院肿瘤医院经病检确诊为食管鳞癌的108例患者，其中男75例，女33例，平均年龄56.5岁，38例有吸烟史。另取汕头市职业病防治所112名正常体检者血液标本作对照，其中男70名，女42名，平均年龄53.4岁，36名有吸烟史。两组均为潮汕籍居民，基本因素均衡可比。
, 百拇医药
1.2 GSTM1基因分型 按常规方法提取DNA，以聚合酶链反应(PCR)方法进行GSTM1基因分型[2]。引物序列为P1：5′-CGCCATCTTGTGCTACATTGCCCG-3′；P2：5′-ATCTTCT-CCTCTTCTGTCTC-3′；P3：5′-TTCTGGATTGTAGCAGAT-CA-3′。96 ℃预变性6 min；94 ℃ 40 s，52 ℃ 60 s，72 ℃ 50 s，35个循环后72 ℃ 6 min。PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳检测。
1.3 统计学分析 χ2检验分析。
2 结果
2.1 GSTM1基因分型 P1、P3是GSTM1基因特异性引物，扩增GSTM1基因外显子4与外显子5之间230 bp DNA片段；P1、P2扩增产物为157 bp DNA片段，作为实验内对照。凡GSTM1基因阳性〔GSTM1(+/+)和GSTM1(+/-)〕标本均可同时扩增157 bp、230 bp两DNA片段；而GSTM1(-/-)基因型标本只扩增出157 bp DNA片段(图1)。
, 百拇医药
2.2 患者GSTM1基因频率 病例组和对照组GSTM1基因阳性率分别为37.0%、50.9%；GSTM1基因缺失率分别为图1 GSTM1基因PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳 M：pBR322 DNA/HaeⅢ；GSTM1(-/-)型个体(3、4、6、7)无特异230 bp片段
63.0%、49.1%。经统计学分析，两组GSTM1基因缺失率(以及阳性率)存在显著性差异P<0.05(表1)。
图1 GSTM1基因PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳 M：pBR322 DNA/HaeⅢ；GSTM1(-/-)型个体(3、4、6、7)无特异230 bp片段
表1 食管癌患者与正常人群GSTM1基因频率比较
组别
例数
, 百拇医药
GSTM1
阳性(%)
GSTM1
缺失(%)
χ2
P值
比值比
95%
可信限
对照
112
57(50.9)
55(49.1)
, 百拇医药
食管癌
108
40(37.0)
68(63.0)
4.28
0.0384
1.76
1.027-2.737
3 讨论
本研究结果表明，GSTM1(-/-)基因型在食管癌病例组频率显著升高(P<0.05，OR＝1.76)，提示GSTM1基因缺失是食管癌的危险因素，GSTM1基因产物可能参与食管癌致癌物的解毒代谢。GSTM1(-/-)基因型个体缺乏GSTM1酶活性，不能代谢这些致癌物，这可能是GSTM1(-/-)基因型个体肿瘤易感性增高的原因。目前研究已经证实，GSTM1基因多态性与肺癌、结肠癌、膀胱癌、皮肤癌等肿瘤的易感性相关，GSTM1(-/-)基因型个体明显增加患癌的危险性，尤其是那些重度吸烟患者[3]。但对我国河南和日本食管癌的研究表明，GSTM1基因多态性似乎与食管癌易感性无关[4，5]。这种不同甚至矛盾的研究结果不只见于食管癌，也见于其他肿瘤(如肺癌)[6]。目前尚不清楚这种差异的原因，但反映出肿瘤的易感性不是单独由GSTM1所决定，可能还涉及解毒过程中其它代谢酶基因及其相互作用。另一个可能的原因是环境因素，潮汕地区是我国南方沿海食管癌高发区，从地理环境到居民的生活习惯都有别于国内外其他食管癌高发区，较高的GSTM1缺失频率(63%)可能提示GSTM1(-/-)型个体敏感的致癌因子的存在，致癌因子暴露下的GSTM1基因缺陷个体肿瘤易感性增高。进一步的研究将有利于阐明上述问题。
, http://www.100md.com
基金项目：广东省卫生厅青年科学基金项目(B1997077)
作者单位：邵根泽(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
李恩民(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
李璟(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
温博贵(515031广东省汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室)
胡智(肿瘤病理研究室)
通信作者：邵根泽(E-mail:gzshao@mailserv.stu.edu.cn)
参考文献
, 百拇医药
[1]Raunio H, Pursiainen KH, Anttila S, et al.Diagnosis of polymorphisms in carcinogen-activating and inactivating enzymes and cancer susceptibility-a review. Gene,1995,159∶113-121.
[2]Zhong S, Wyllie AH, Barnes D, et al.Relationship between the GSTM1 genetic polymorphism and susceptibility to bladder, breast and colon cancer. Carcinogenesis, 1993,14∶1821-1824.
[3]Hirvonen A, Husgafel-Pursiainen K, Anttila S, et al.The GSTM1 null genotype as a potential risk modifier for squamous cell carcinoma of the lung. Carcinogenesis, 1993,14∶1479-1481.
, 百拇医药
[4]林东昕，唐永明，陆士新，等.谷胱甘肽转硫酶M1和T1基因型与食管癌危险性：病例-对照研究.中华流行病学杂志，1998，19∶195-198.
[5]Morita S, Yano M, Shiozaki H, et al.CYP1A1,CYP2E1 and GSTM1 polymorphisms are not associated with susceptibility to squamous-cell carcinoma of the esophagus. Int J Cancer, 1997,71∶192-195.
[6]Smith G, Stanley LA, Sim E, et al.Metabolic polymorphisms and cancer susceptibility. Cancer Surv, 1996,25∶27-65., 百拇医药