2. 济宁医学院附属医院, 济宁 272067;
3. 济宁医学院法医学与医学检验学院, 济宁 272067
2. Affiliated Hospital of Jining Medical University, Jining 272029, China;
3. Institute of Forensic Medicine and Laboratory Medicine, Jining Medical University, Jining 272067, China
甲状腺癌是内分泌系统最常见的恶性肿瘤。近年来,我国甲状腺癌的发病率呈明显上升趋势。甲状腺癌的病理分型有分化型甲状腺癌、髓样甲状腺癌、未分化型甲状腺癌3种,其中大部分分化型甲状腺癌是甲状腺乳头状癌 (thyroid papillary carcinoma, PTC)。目前对甲状腺癌病因及发病机制仍不很清楚。有研究表明; 高碘、辐射暴露、慢性淋巴细胞性甲状腺炎、口服避孕药等因素对甲状腺癌的发病有一定的促进作用,但并不是暴露于这些致病因素的人群都会导致甲状腺癌的发生,这种个体差异是由肿瘤遗传易感性所决定的。目前关于甲状腺癌与肿瘤遗传易感性的研究主要是基于全基因组关联研究 (genome-wide association studies, GWAS), 国外研究者采用此策略成功找到了PTC的遗传易感位点。近年来国内外的研究人员在GWAS的基础之上展开了与PTC发生发展相关基因的单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphisms,SNP) 位点之间的一系列研究工作,并取得了突破性的进展。
1 PTC多态性研究我国人群的甲状腺癌主要是PTC,预后较好,5年生存期较长。国内外研究人员对于PTC的遗传学研究目前主要致力于恶性肿瘤遗传易感性的摸索。对于甲状腺癌的遗传突变位点的研究,主要基于家系的连锁剖析和基于散发病人的关联分析。连锁剖析是基于家系的研究方法,在减数分裂时不发生基因重组而连锁遗传的特点。所谓关联分析, 是以基因多态性为基础在散发病人中探究某种表型与遗传位点多态性之间的相关性。目前关于GWAS的具体研究是分步进行的,首先采用少量样本,研究全基因组范畴的SNP,之后进行病例-对照分析,挑选出有意义的SNP。随后,再次对第一步发现的候选SNP进行检测,然后再结合每一步的结果进行数据分析。SNP标记,通常与疾病的发生发展、恶性肿瘤的变异机制、转移等有关系。随着越来越多的SNP位点被确认,对疾病尤其是恶性肿瘤的研究更为深入,而且近年来出现了许多新的检测SNP的方法,例如:快照多重单碱基延伸技术 (multiple single-base snapshot technology, Snapshot)、高分辨率溶解曲线技术 (high resolution dissolution curve technology, HRM)、单链构象多态性技术 (single-strand conformation polymorphism technology, SSCP) 等,以探究PTC与相关易感基因SNP之间的关系。
2 PTC的SNP位点 2.1 rs944289Rogounovitch等[1]对日本人群中507名散发PTC患者和2766名正常对照进行了rs944289基因分型,并进行了病例-对照研究,结果提示该SNP位点与滤泡腺癌 (follicular adenoma, FA) 风险相关联。之后,在日本人群里对该位点再次进行确认,选取了959例滤泡性甲状腺癌 (follicular thyroid carcinoma, FTC)、535例PTC病人和2766例正常对照对rs944289进行分型。Jones等[2]在英国人群中对781名PTC患者和6122名健康对照进行了rs944289的分型,结果表明在英国人群中该位点与PTC风险相关联。Pennamartinez等[3]在德国人群中选择243例分化型甲状腺癌患者和270例健康人进行了rs944289分型,结果表明在德国人群中rs944289在分化型甲状腺癌的发生中起到次要的作用。冯守昊等[4]在中国华东地区中选取845例PTC患者、503例甲状腺良性肿瘤 (thyroid benign node, TBN) 患者和1005例健康对照通过SNAP sho进行基因分型,结果发现PTC与rs944289之间有一定相关性。蒋永新等[5]在中国云南汉族人群中选取PTC患者88例,92例健康人作为对照组,在该项研究采用Taq Man探针方法对突变位点进行检测分析,结果发现rs944289基因携带T位点的人群其发生远处转移的概率远远高于携带C位点的人群。rs944289 CT基因多态性与PTC的风险有关联。有研究表明,PTCSC3基因可能成为PTC发生的易感基因[6]。
2.2 rs965513Rogounovitch等[1]进一步研究发现日本人群rs965513SNP位点与PTC风险有相关性。之后,在日本人群中对甲状腺癌相关SNP rs965513(9q22.33, FoxE1) 进行基因分型, 结果表明rs965513与PTC有较强的相关性。Jones等[2]也研究发现rs965513与PTC风险有显著的关联性。Pennamartinez等[3]进行了rs965513研究发现在德国人群中FOXE-1 rs965513与分化型甲状腺癌有较强的相关性,尤其是A等位基因与分化型甲状腺癌的发生有明显的关联[3]。冯守昊等[4]的实验结果显示在中国华东地区rs965513与PTC之间有相关性。
2.3 rs966423冯守昊[4]在中国华东地区人群中对rs966423和rs2439302进行确认实验,研究表明rs966423(P=1.688E-3) 和rs2439302与PTC之间有一定的关联。
2.4 rs10136427Figlioli等[7]首次在印度人群中把从GWAS选择出来的45个SNP进行研究。通过对GWAS和印度重复研究 (2260例病例组患者和2218例对照组) 的联合分析可以为rs10136427(BATF附近) 和rs7267944(DHX35附近) 与分化型甲状腺癌之间的关联性提供有力的依据。
2.5 rs2910164Wei等[8]收集中国汉族1237例甲状腺肿瘤患者以及760例健康人群的抗凝血,利用Sequenome质谱检测系统研究rs2910164多态性,并且收集和对比临床病理资料和遗传数据, 结果表明:rs2910164 SNP与PTC的发生无关联,rs2910164与PTC、甲状腺良性肿瘤患病风险没有相关性,但在甲状腺良性肿瘤向PTC转化过程中可能会有潜在性作用。
3 PTC相关基因的SNP 3.1 BRAF基因BRAF基因是人类最重要的原癌基因之一, 大约8%的人类肿瘤发生BRAF突变。师艺等[9]在新疆地区中178例PTC中BRAFV600E基因点突变进行检测,突变率为79.8%(142/178)。王冠等[10]收集了355例PTC患者 (247名女性和108名男性) 以及对照组360例的血样标本进行DNA抽提、Sequenom质谱检测,对BRAF基因上的SNP位点进行基因检测,结果发现:所选取的4个BRAF基因SNP位点与PTC的发病率均无相关性。张强等[11]为了研究BRAF基因SNP与PTC易感性之间的关系选取了368例PTC病人以及564例健康人应用Taq Man-MGB探针荧光实时定量PCR技术进行多态性分析得出BRAF基因的4个SNP (rs1042179A/G、rs11762469A/T、rs17161747G/C、rs3748093T/A) 与PTC发生发展无关联, 但是在有家族史的人群中, rs17161747相对于GG基因型, CG基因型和CG+CC基因型是PTC发病危险因素。
3.2 ATM基因ATM基因是一种肿瘤抑制基因,与细胞周期的调控、DNA损伤后修复有关。Chang等[12]对437例PTC患者和184例正常对照通过探针检测技术对ATM基因的5个SNP (Rs189037、rs664677、rs373759、rs664143、rs4585) 进行基因分型。发现后3个位点存在着严重的等位基因关联现象。分析ATM的这3个SNP位点单倍体 (C-A-G), (T-G-T) 和 (C-G-T) 时,在调整年龄性别之后 (C-G-T)+/-相比 (C-G-T)-/-有较低的PTC的患病风险。
3.3 TP53INP2基因TP53INP2基因是调节自噬作用的重要因子,又名核辅助因子DOR, DOR是位于增殖细胞体核心的蛋白质,在肌肉、心脏和脑组织表达程度较高。贺梦子等[13]通过运用大样本基因芯片数据分析甲状腺相关基因TP53INP2在外周血中的表达情况,该基因的表达量对PTC具有诊断意义。刘欣等[14]运用激光解析电离飞行时间质谱技术对TP53INP2的2个SNP (rs6060001、rs910870) 进行分型,检测结果提示rs910870位点可能与PTC有关联。
3.4 Fas基因Fas基因广泛表达与人类组织中,属于肿瘤坏死因子受体超家族,与细胞信号传递密切相关。Eun等[15]选取94例PTC患者和364例正常对照采用直接测序法对Fas和Fasl两个基因的5个SNP位点进行基因分型,结果提示:Fas的3个SNP位点 (rs1571013、rs1800682、rs1468063) 与PTC的发生有较强的关联,在PTC患者和正常对照在等位基因频率上存在较明显的差异性。另外,Fas rs1468063可能与甲状腺肿瘤的多发性相关。
3.5 IncRNA HOTAIR基因Hui等[16]为了探索Inc RNA HOTAIR (long non-coding RNA HOX transcript antisense RNA) 及其功能性的SNP与PTC之间的相关性,实验采用病例对照方法对实验人群分为3组:山东组 (600例PTC患者和600例正常对照)、江苏组 (1000例PTC患者和1000例正常对照)、吉林组 (800例PTC患者和800例正常对照),然后对这3组成个SNP位点 (rs920778、rs1899663、rs4759314) 进行基因分型。相比正常组织,HOTAIR在PTC组织中的表达量较高。HOTAIR rs920778基因变异是与PTC遗传易感性相关的SNP位点,发现在山东、江苏、吉林3地研究人群中HOTAIR rs920778 TT基因型与CC基因型的比值比分别是1.88、1.25、1.61,提示功能性的SNP位点可能会影响Inc RNA的调控过程。
3.6 IL-17基因白介素-17基因具有免疫调节作用,而且IL-17与受体结合后,可通过MAP激酶途径和NF-KB途径发挥其生物学功能。Lee等[17]采用双脱氧终止法对IL-17相关基因IL-17A、IL-17RA、IL-17RB的8个SNP位点进行分型。结果表明:IL-17RA SNP rs4819554和IL-17RB SNP rs1025689与PTC的发生无相关性,而且IL-17RA SNP rs2275913与PTC的多发性无关联。
3.7 XRCC1基因人类XRCC1基因是一种与DNA修复有关的基因,它的表达异常与恶性肿瘤的发生有关。Halkova等[18]选择209例PTC患者和374例健康人对XRCC1基因的4个SNP位点 (Arg399Gln、Arg280His、Arg194Trp、T-77C) 的等位基因和基因型分布进行检测,结果提示:XRCC1 T-77CSNP对男性人群中罹患PTC有一定遗传倾向性,XRCC1基因对PTC的发生有促进作用。王翡等[19]对XRCC1基因位点进行检测研究不同基因型与分化型甲状腺癌之间的关系,研究发现XRCC1基因136位点多态性与分化型甲状腺癌的发生有关。
3.8 FOXE1、SERPINA5、FTO基因Sigurdson等[20]对来自德国临床中心的422例PTC患者、130例FTC患者和752例正常对照对1129个候选基因进行重复试验,最终确认了与PTC相关基因 (FOXE1/HEMGN、SERPINA5、FTO、TICAM1、HSPA6、FTC) 的SNP位点,多基因突变可能会以复杂的方式增加甲状腺癌的风险性。
3.9 TERT-CLPTM1L基因Ge等[21]对PTC患者2300例和正常对照组2300例对TERT-CLPTM1L基因15个htSNPs (haplotype-tagging single nucleotide polymorphisms) 分析,表明TERT rs2736100遗传变异与PTC的风险显著相关。同时数据证明TERT rs2736100 SNP成为PTC病因学研究中新型的遗传基因位点。
3.10 MET基因Ning等[22]为了检测甲状腺肿瘤病人中MET SNPs的性别差异和转移预后情况,实验选取了858例PTC患者、556例结节性甲状腺肿患者和896例正常对照组进行研究,而且采用质谱法分型,按照性别分层分析得出:在女性甲状腺乳头状癌患者中,rs1621基因分型与PTC有明显的相关性,而且rs1621 AG基因分型频率要远远高于正常对照组。然而,rs1621基因分型的关联性分析表明不论男性和女性患者,该基因分型与肿瘤转移、预后没有相关性。
3.11 CAPZB基因Feng等[23]在870例PTC患者和513例TBN患者对CAPZB基因的2个SNP位点 (rs10917468和rs12045440) 分析以确认单核苷酸多态位点不同的基因分型对PTC和TBN的意义,在研究中检测到rs12045440与甲状腺肿瘤患者血清TSH水平有明显的相关性。
3.12 Bcl-2基因B淋巴细胞瘤-2基因,简称Bcl-2是一种原癌基因,具有抑制凋亡的作用。肖晓岚等[24]选取78例PTC患者作为病例组和92例健康志愿者作为正常对照组,分析结果表明病例组Bcl-2基因-938 C/A位点基因型频率明显低于对照组,Bcl-2基因的高表达量与淋巴结的转移有关联。
4 小结和展望正是由于SNP位点遍及人类全基因组中,这就为科研工作者发现疾病突变位点,认识疾病以及深层次研究疾病提供了一个方向,因此如何进行甲状腺癌易感基因多态性或靶位点的研究,成为我们以后研究的主要目标。SNP与肿瘤遗传易感性的相互关系是当前肿瘤学研究的热点,当已经确定的SNP等位基因或基因型的频率差异与PTC之间的相关性,是否可以将这个SNP作为PTC的分子遗传学标记。判断PTC的易感危险程度,建立有效的预警,继而达到一级预防的目的,并为进一步的分子靶向治疗和药物开发提供研究基础。SNP遗传标记的确定为遗传性疾病的研究奠定了基础,但是SNP的研究确实出现了一些问题,即难以发现对于多种SNP作用的复杂性疾病,需要多学科多领域的研究人员参与进来共同完成此难题。
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