基因單核苷酸多態(tài)性與鼻咽癌易感性的研究進展

于錦濤，閻艾慧

(中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院耳鼻咽喉科，沈陽 110001)

鼻咽癌是一種多見于雙側(cè)咽隱窩和鼻咽頂后壁的上皮源性惡性腫瘤，具有明顯的地區(qū)差異和遺傳學特點。2012年惡性腫瘤數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，鼻咽癌占所有惡性腫瘤的0.6%，其中約71%的新發(fā)病例位于亞洲東南部、中南亞以及非洲北部[1-2]。經(jīng)過多年病因?qū)W臨床觀察以及實驗研究得出，鼻咽癌發(fā)病是遺傳因素、EB病毒、環(huán)境因素和微量元素等多種因素共同作用的結(jié)果[3]。環(huán)境因素、飲食習慣以及病毒感染會增加鼻咽癌的發(fā)生，但環(huán)境因素和EB病毒陽性人群并不是鼻咽癌患病的絕對因素[4]。因此，鼻咽癌分子層面的研究對于了解疾病發(fā)病機制和遺傳表現(xiàn)有重要意義。隨著科技水平的進步以及新一代基因測序技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，對不同類型腫瘤潛在易感因素進行分子標記，對于研究易感因素相關(guān)基因位點的變化與環(huán)境因素以及病毒感染之間的交互作用，進而對高危易感人群的篩查有重要意義。其中單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)是當前在分子遺傳分析領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛的生物標志物，指基因組上單個核苷酸的轉(zhuǎn)換、顛倒、插入和缺失對腫瘤的發(fā)生所產(chǎn)生的影響，研究基因的SNPs可為進一步研究突變位點的對應(yīng)基因，甚至染色體的功能變化對腫瘤發(fā)生的影響提供理論基礎(chǔ)[5]?，F(xiàn)對致癌因子代謝酶、遺傳密碼的復(fù)制、修飾和基因SNPs變化所引起的炎癥免疫變化與鼻咽癌易感性的關(guān)系予以綜述，以期為研究鼻咽癌易感人群的早期篩查提供理論依據(jù)。

1 HLA免疫標志物

人類白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)是一類定位于第6染色體短臂，由HLA基因復(fù)合體所編碼的基因產(chǎn)物，按分布和功能分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ類。已有研究表明，HLA對應(yīng)基因的突變可影響腫瘤的發(fā)生，也是人類最早發(fā)現(xiàn)的與腫瘤相關(guān)的遺傳系統(tǒng)之一[6]。其中Ⅰ類抗原分為A、B、C三種亞型；HLA-A類基因?qū)Ρ茄拾┌l(fā)生的影響作用更加顯著。Ⅱ類抗原包括DP、DQ、DR三種亞型。另外，還有部分非經(jīng)典的HLA抗原相關(guān)基因類型，如F、E、H、X、DN、DO、DM等亞型。而HLA Ⅲ類分子則是由部分補體組成。

1.1經(jīng)典HLA基因 目前，針對免疫遺傳標記方面經(jīng)典HLA基因中HLA-A和HLA-DRB1位點的多態(tài)性變化對鼻咽癌發(fā)生的影響已被學者接受，通常是基因多態(tài)性與環(huán)境之間的交互作用或基因的多個等位基因位點之間共同作用影響鼻咽癌的患病率[7]。Su等[8]對染色體6p21.3上的HLA-A基因(rs29232)在高發(fā)地區(qū)與中等患病率地區(qū)比較的區(qū)域性患病率研究中發(fā)現(xiàn)，高發(fā)地區(qū)的相對危險度(OR值)更大，相關(guān)性更加顯著。Chin等[9]在研究馬來西亞籍華人中HLA-A (rs3869062)基因的SNPs時發(fā)現(xiàn)，SNPs作用方式可能是通過位點本身以及鄰近位點的多位點聯(lián)合作用對鼻咽癌的發(fā)生產(chǎn)生影響。Yao等[10]對HLA Ⅱ類中的DRB1位點研究發(fā)現(xiàn)，HLA-DRB1基因?qū)?yīng)的03、08、09、10號等位基因的突變型會增加鼻咽癌的發(fā)生，提示該等位基因可能作為鼻咽癌的危險基因，而HLA-DRB1中的01、11、12位等位基因的突變型可能會對鼻咽癌發(fā)生起保護作用。Yang等[11]在研究鼻咽癌罹患風險與種族差異性時發(fā)現(xiàn)，HLA-DRB1類基因的等位基因03、08、10可能是黃種人的易感基因，而等位基因09可能會對鼻咽癌起保護基因。

1.2非經(jīng)典HLA 人類白細胞抗體復(fù)合物9基因?qū)儆诜墙?jīng)典HLA復(fù)合體家族中HLA-F的一類基因。Wu等[12]運用新一代基因測序技術(shù)探究鼻咽癌易感性時發(fā)現(xiàn)，(rs3869062，A>G；rs16896923，T>C)可降低鼻咽癌的患病風險，但在對40例鼻咽癌患者驗證rs3869062位點的多態(tài)性研究中卻得到相反的結(jié)果，可能是由于樣本量過小，偏倚較大造成，但也說明該基因的多態(tài)性可能會對鼻咽癌的患病風險產(chǎn)生影響，所以擴大樣本量，并通過新一代測序方式研究基因多態(tài)性與鼻咽癌易感性的關(guān)系十分有意義，可為鼻咽癌高危人群篩查和指導早期預(yù)防工作提供理論支持。綜上所述，HLA對鼻咽癌起關(guān)鍵作用，可影響其他腫瘤危險因素的間接作用以及鄰近位點的共同作用等，且相關(guān)基因多態(tài)性的研究還需要更多地區(qū)、人群、更大樣本的研究。通過對相關(guān)基因或者血液中類白細胞表面抗原變化的研究，為鼻咽癌的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療提供可能性。

2 代謝酶相關(guān)基因

細胞色素P450(cytochrome P450，CYP450)、同工酶基因和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(glutathione-transferase，GST)基因可通過影響致癌因素代謝酶的表達增加癌癥的發(fā)生。近年來，這兩類代謝酶相關(guān)基因引起普遍關(guān)注，已在多種類型腫瘤中發(fā)現(xiàn)其所對應(yīng)基因位點多態(tài)性的變化會增加腫瘤的發(fā)生率[13]。

2.1CYP450基因 CYP450是與多致癌物代謝活化密切相關(guān)的Ⅰ類代謝酶，包括CYP2E1、CYP1A1和CYP2A6三種亞型。CYP2E1所編碼的二甲基亞硝胺D-脫甲基酶是體內(nèi)一類參與煙草中亞硝胺和苯胺代謝與激活的酶，而亞硝胺已被證實為鼻咽癌的潛在致癌物。Hildesheim等[14]對中國臺灣地區(qū)鼻咽癌與CYP2E1基因的基因多態(tài)性的研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)CYP2E1基因5′端的限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ區(qū)分基因多態(tài)位點亞型，具有c1/c1(野生型)、c1/c2(雜合型)和c2/c2(突變純合型)3種亞型，突變純合型通過抑制5′端轉(zhuǎn)錄因子的激活影響該基因的正常表達，從而增加腫瘤罹患風險。Kongruttanachok等[15]在50例中國臺灣地區(qū)鼻咽癌樣本的基礎(chǔ)上，擴大樣本含量分析CYP2E1基因野生型SNPs對鼻咽癌發(fā)生影響的研究證實，RsaⅠ可能是直接影響腫瘤進展的潛在位點。Jia等[16]在增加樣本量的基礎(chǔ)上，對廣東地區(qū)鼻咽癌的CYP2E1基因中多個位點多態(tài)性發(fā)生影響的研究可為不同易感位點多態(tài)性的變化所引起的代謝酶表達變化提供依據(jù)。

2.2GST基因 GST1樣蛋白(glutathione-transferase 1M protein，GSTM1)是一種重要的Ⅱ類代謝酶，在許多致癌物的解毒過程中發(fā)揮重要作用，主要代謝苯并芘和煙草煙霧的致癌物質(zhì)，最初在肺癌、膀胱癌、頭頸癌等煙草相關(guān)腫瘤中廣泛研究，對GSTM1的基因多態(tài)性變化與鼻咽癌發(fā)生關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，致癌因子的代謝可對鼻咽癌易感性產(chǎn)生影響[17]。Li等[18]的一項薈萃分析定量總結(jié)了GSTM1的基因SNPs可能對鼻咽癌(特別是亞洲地區(qū))的發(fā)展產(chǎn)生影響。Singh和 Ghosh[19]對基因-基因和基因-環(huán)境交互作用的研究發(fā)現(xiàn)，GST突變型缺失可影響Ⅱ類代謝酶表達，使機體對外界危險因素的防御功能降低，從而增加鼻咽癌的患病風險?？梢?，多種遺傳基因和環(huán)境因素的相互作用是增加鼻咽癌發(fā)病風險的原因之一。環(huán)境因素與GST基因發(fā)生突變會產(chǎn)生協(xié)同作用，導致對應(yīng)的代謝酶失活，最終大幅度增加鼻咽癌的發(fā)生率。

3 蛋白受體對應(yīng)基因

3.1基因端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(trelomerase reverase transcriptase，TERT)和唇腭裂跨膜蛋白1樣蛋白(cleft and palate transmembrane 1 like，CLPTMlL)基因 TERT-CLPTM1L基因位于腫瘤易感染色體5p15.33上，其基因多態(tài)性變化通過端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶調(diào)節(jié)對腫瘤發(fā)生產(chǎn)生影響。Zhang等[20]在研究鼻咽癌遺傳易感性時發(fā)現(xiàn)，rs2735845和rs401681可在共顯模型中增加鼻咽癌的患病風險，將鼻咽癌細胞與正常細胞的免疫組織化學結(jié)果比較后發(fā)現(xiàn)，TERT-CLPTM1L基因可在腫瘤細胞組織中表達，表明其可能對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展產(chǎn)生影響。Cui等[21]通過擴大樣本量對全基因組關(guān)聯(lián)分析新的鼻咽癌易感位點的研究發(fā)現(xiàn)，rs401681位點多態(tài)性變化可為拓寬對鼻咽癌風險的了解和發(fā)病機制的產(chǎn)生提供嶄新的視角。Yee Ko等[22]對TERT-CLPTM1L與鼻咽癌的研究發(fā)現(xiàn)，TERT-CLPTM1L基因(rs401618)可對腫瘤的發(fā)生起保護作用。研究發(fā)現(xiàn)，外周血白細胞中的端粒長度與中國香港人鼻咽癌的發(fā)生以及生存率相關(guān)[23]。

3.2堿基切除修復(fù)(base excision repair，BER)基因 BER基因是DNA損傷修復(fù)的重要途徑，已成為許多學者關(guān)注的熱點。研究表明，單個堿基修復(fù)基因切除修復(fù)途徑中多個關(guān)鍵基因的SNPs能夠顯著影響DNA的修復(fù)功能，導致惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展[24]。現(xiàn)已研究的DNA損傷修復(fù)基因包括以下幾種：①切除修復(fù)交叉互補基因1，通過識別和切除DNA鏈中的8-羥基脫氧鳥苷引起的DNA損傷，使細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)突變率增高。②切除修復(fù)交叉互補基因2，通過編碼DNA解旋酶，參與核苷酸切除修復(fù)，通過Lys751Gln的多態(tài)性變化增加鼻咽癌的易感性。③脫嘌呤核酸內(nèi)切酶和脫嘧啶核酸內(nèi)切酶，通過水解5′端骨架啟動DNA堿基切除修復(fù)，其單核基因多態(tài)性變異會減少APE-1的表達或使活性降低，這種變化使DNA的損傷加劇從而增加腫瘤風險。Lu等[25]對堿基修復(fù)基因與鼻咽癌易感性關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，APE-1啟動子序列(rs1760944；T>G)會增加中國南方地區(qū)非吸煙人口鼻咽癌的患病風險。④X線修復(fù)交叉互補基因1，參與DNA單鏈斷裂和堿基損傷修復(fù)，基因變異導致相應(yīng)功能的改變，影響B(tài)ER通路修復(fù)損傷DNA堿基，通過基因多態(tài)性的變化(Arg399Gln)影響堿基修復(fù)功能，從而增加致癌風險[26-27]。

4 細胞因子相關(guān)基因

細胞因子是免疫細胞和某些非免疫細胞經(jīng)刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學活性的低分子量可溶性蛋白質(zhì)，具有調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫、血細胞生成、細胞生長以及損傷組織修復(fù)等多種功能。近年來，以白細胞介素(interleukin, IL)各種亞型的研究最為廣泛，其他類型細胞因子(干擾素、腫瘤壞死因子超家族、集落刺激因子、趨化因子、生長因子等)基因多態(tài)性還需要更加深入的研究[28]。

4.1IL 有學者研究發(fā)現(xiàn)，IL可通過對機體細胞(凋亡、增殖、血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移)的調(diào)節(jié)影響腫瘤的發(fā)生[28]。李萍等[29]通過總結(jié)微環(huán)境中IL-6的高表達對惡性腫瘤侵襲能力、血管生成以及耐藥性的影響發(fā)現(xiàn)，炎性因子在惡性腫瘤中起重要作用。大量研究表明，IL的亞型(01、08、10、12、16、18等)對鼻咽癌發(fā)生有影響[30-40]。國內(nèi)外學者不斷驗證不同IL的SNPs變化對鼻咽癌的易感性影響的同時，還提出進一步研究多個標記位點之間以及位點與環(huán)境之間的交互作用，并需在不同民族進一步證實[41]。但有學者研究突尼斯人群IL-10和IL-18對應(yīng)基因SNPs與鼻咽癌易感性關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，兩者差異無統(tǒng)計學意義[41-42]。IL對鼻咽癌發(fā)生的影響已被廣大學者接受，但具體作用機制還需要繼續(xù)研究探索。

4.2其他炎性因子 轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor，TGF) 是一類多功能細胞因子，可在腫瘤發(fā)展的不同階段發(fā)揮不同的作用，可在初期抑制腫瘤細胞增殖、去分化并促進細胞凋亡，發(fā)揮抑癌作用。腫瘤發(fā)展過程中，通過TGF自身表達發(fā)生變異影響Smad通路，使下游的TGF受體表達降低，從而降低上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化及機體免疫功能，最終抑癌作用減弱，促癌作用逐步顯現(xiàn)[43]。Hu等[44]基于TGF-β1相關(guān)基因可增加肺癌、乳腺癌、前列腺癌患病風險，對TGF-β1基因啟動子-509C/T(rs1800469)和外顯子1上的869T/C(Leu10Pro,rs1800470)2個基因多態(tài)性位點與鼻咽癌發(fā)生關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，僅-509C/T(rs1800469)對調(diào)節(jié)鼻咽癌易感性起作用。Khaali等[45]對非洲北部384例鼻咽癌的大樣本病例對照研究表明，-509C/T以及869T/C的基因SNPs與鼻咽癌的發(fā)生并無統(tǒng)計學聯(lián)系。Ng等[46]發(fā)現(xiàn)，整合素α9 是對應(yīng)染色體3p22～21.3區(qū)域的編碼基因，參與多種腫瘤細胞和細胞外基質(zhì)的細胞增殖、細胞分化、血管生成和凋亡過程等的相互作用，從而引起細胞癌變，可能是新的抗腫瘤、抗血管生成治療的潛在靶點。由于整合素α9基因與鼻咽癌位于第3號染色體易感區(qū)域的毗鄰關(guān)系，進一步研究位于內(nèi)含子1和內(nèi)含子3上的8個SNPs位點，其中整合素α9基因的SNPs(rs189897)與鼻咽癌易感性關(guān)聯(lián)最強，比值比最大(OR為3.18)。細胞炎性因子對應(yīng)的編碼基因通過不同方式調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，對編碼基因SNPs的研究為今后更加深入地了解腫瘤的發(fā)病機制以及治療方式的選擇提供理論基礎(chǔ)。

5 小 結(jié)

鼻咽癌是受多種遺傳因素共同影響的惡性腫瘤?；騍NPs的變化對多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后起關(guān)鍵作用，并且與一些特定的環(huán)境易感因素存在某種協(xié)同或拮抗作用，其作用方式可能與部分核苷酸突變所引起遺傳信息的改變有關(guān)。已有大量腫瘤易感基因的SNPs位點應(yīng)用于鼻咽癌的研究，但探索更多腫瘤相關(guān)基因SNPs在鼻咽癌發(fā)生的影響以及SNP與易感因素或EB病毒感染之間的交互作用對鼻咽癌易感性的影響，仍需進行多地區(qū)、多民族更大樣本的研究[47-49]。全面總結(jié)鼻咽癌遺傳危險因素，有利于對易感人群進行二級預(yù)防，提高患者治愈率及生活質(zhì)量。