CYP1A1基因多態性和吸煙對肺癌的易感性

楊翠軍 劉 芳 孫 黎 劉進軍 劉開揚

(河北北方學院生命科學研究中心，河北 張家口 075000)

肺癌的發生是遺傳和環境等因素共同作用的結果。CYP 1A1是體內重要的I相代謝酶-細胞色素P450家族的亞家族成員，CYP1A1主要編碼的蛋白質為芳烴羥化酶，其能夠激活煙草中的前致癌物〔1〕。并有研究報道，CYP1A1 的exon 7和MSP I多態性與肺癌易感性有關〔2〕。本研究利用遺傳學和環境流行病學的理論和方法，探討吸煙和CYP1A1多態性與人群肺癌易感性的關系及交互作用。

1 材料與方法

1.1研究對象 肺癌組選取張家口第一附屬醫院于2007年1月至2010年1月確診為原發性肺癌的患者150例，其年齡、吸煙史和性別來自于病例記錄。正常對照組來自張家口本地的健康人群136例，年齡和性別與病例組進行頻數配對。

1.2樣品采集與制備 從肺癌組和對照組每人抽取外周靜脈全血3 ml，EDTA抗凝，-80℃保存待測。利用DNA提取試劑盒分別對新鮮和冷凍血提取DNA。

1.3CYP 1A1基因型的測定 采用PCR-RFLP技術測定CYP1A1的mspI和exon 7多態性。mspI基因型測定引物：5′-CAGTGAAGAGGTGTAGCCGCT-3′和5′-TAGGAGTCTT GTCTCATGCCT-3′。利用mspI限制性內切酶確定其共有3種基因型：野生型(TT)，可見340 bp一個片段；突變型(CC)，可見200 bp及140 bp 兩個片段；雜合型(TC)，可見340 bp，200 bp，140 bp三個片段。exon 7基因型測定引物： 5′-CTGTCTCCCTCTGGTTACAGGAAGC-3′和5′-TTCCACCCGTTGCAGCAGGATAGCC-3′。利用BsrD I限制性內切酶確定其共有3種基因型：野生型(Ile/Ile)，可見204 bp一個片段；突變型(Val/Val)，可見65 bp及139 bp兩個片段；雜合型 (Ile/ Val)，可見204 bp，139 bp，65 bp三個片段。

1.4統計學分析 應用SPSS13.0軟件，t和χ2檢驗比較性別、年齡、吸煙狀況基因型在組間的分布頻率；采用Logistic回歸分析法計算OR和95%CI值，統計不同基因型和吸煙及其聯合作用與肺癌易感性之間的相關性。

2 結 果

2.1年齡和性別的狀況 肺癌組150例中，男91例，女59例；對照組136例中，男84例，女52例；肺癌組與對照組的性別分布無顯著性差異 (χ2=0.036,P>0.05)。肺癌組平均年齡為(55.3±3.7)歲， 對照組平均年齡為(53.8±5.7)歲，無顯著性差異(t=0.859，P>0.05)。

2.2mspI多態性與肺癌易感性的關系 CYP1A1的mspI位點有三種基因型TT、TC和CC。經統計學分析，兩組間基因型頻率分布無顯著性差異(χ2=1.34，P>0.05)。為進一步說明mspI多態性與肺癌易感性的關系，以TT基因型為基數，進行Logistic回歸分析。相對于攜帶TT基因型的個體， 攜帶TC和CC基因型的個體患肺癌的危險性分別為其1.18和1.49倍。見表1。

表1 mspI多態性與肺癌易感性Logistic回歸分析〔n(%)〕

2.3exon 7多態性與肺癌易感性的關系 CYP1A1的exon 7位點有三種基因型Ile/Ile、Ile/Val和Val/Val。經統計學計算，兩組間基因型頻率分布無顯著性差異(χ2=5.88，P>0.05)。本研究以Ile/Ile基因型為參照，Logistic回歸分析分析表明，攜帶Ile/Val和Val/Val基因型者患肺癌的危險性分別是攜帶Ile/Ile基因型者的1.30和2.70倍，且攜帶Val/Val基因型者患肺癌的危險性顯著高于攜帶Ile/Ile基因型者(P<0.05)。見表2。

2.4mspI和exon7聯合作用與肺癌易感性的關系 mspI和exon7兩多態位點各種基因型聯合作用對肺癌易感性的影響。以Ile/Ile和TT協同為參照，Ile/Val基因型聯合TT、TC和CC基因型或Val/Val基因型聯合TT/TC和CC或Ile/Ile基因型聯合TC和CC患肺癌的危險性增加。見表3。

表2 exon7多態性與肺癌易感性Logistic回歸分析〔n(%)〕

表3 mspI和exon7聯合作用對肺癌易感性的影響

2.5吸煙與CYP 1A1基因聯合作用與肺癌易感性的關系 肺癌組不吸煙者67例，占44.67%；吸煙者83例，占55.33%。對照組不吸煙者80例，占41.18%；吸煙者56例，占58.82%。對肺癌組與對照組的吸煙人數和不吸煙人數分析，表明肺癌的發生與吸煙有關，吸煙者患肺癌的危險性是不吸煙者1.77倍(χ2=5.72，P=0.017)，說明吸煙者患肺癌的危險性較高，對肺癌易感性較高。

研究吸煙和mspI多態性對肺癌的易感性的影響，以不吸煙又是野生型即TT基因型為參照，因為mspI多態性對肺癌的易感性的影響在對照組和肺癌組無顯著差異(P>0.05)，故將結TC和CC基因型合并分析，結果顯示，攜帶突變基因的吸煙者患肺癌的危險性是參照組的2.16倍，差異顯著(P<0.05)；攜帶突變基因不吸煙者和野生型的吸煙者患肺癌的危險性分別為參照組的1.26倍和1.81倍。這些結果表明，突變基因和吸煙能夠顯著增加患肺癌的危險性，并且在吸煙和基因突變兩因素中吸煙起主導作用。見表4。

表4 mspI多態性和吸煙與肺癌危險性的關系〔n(%)〕

以不吸煙且攜帶Ile/Ile基因型為參照，研究吸煙和exon7多態性聯合作用對肺癌易感性的影響，因為exon7多態性在對照組和肺癌組無顯著差異(P>0.05)，故將結Ile/Val和Val/Val基因型合并分析。結果顯示，攜帶Val的吸煙者患肺癌的危險性是參照組的2.63倍，差異顯著(P<0.05)；攜帶Val的不吸煙者和野生型的吸煙者患肺癌的危險性分別為參照組的1.70倍和2.07倍。這些結果表明，Val基因和吸煙能夠顯著增加患肺癌的風險性，且吸煙起主導作用。見表5。

表5 exon7多態性和吸煙與肺癌易感性的關系〔n(%)〕

3 討 論

CYP1A1是細胞色素p450家族成員之一，定位于15號染色體q22-qter上，發現多個多態位點，其中包含exon7和mspI位點，mspI多態性是由于堿基T→C，exon7多態位點A→G的變異，導致CYP1A1所編碼的酶活性增高，有助于前致癌物的活化過程。大量研究發現，CYP1A1基因多態性與腫瘤遺傳易感性有關。香煙含有多種致癌物，一些致癌物引起基因損傷，另一些致癌物如多環芳烴類等物質，需P450家族所編碼的一些酶類激活，從而改變機體對腫瘤的易感性〔3〕。

本研究發現exon7和mspI位點基因型頻率在肺癌組和對照組無顯著性差異(P<0.05)。其中CYP1A1的mspI位點CC和TC與TT基因比較，OR分別為1.49和1.18倍(均P>0.05)，即突變性基因可能增加肺癌易感性無明顯影響，即二者均未顯示出基因突變與患肺癌的風險性相關。這與Mota〔4〕、Jin〔5〕、Okazaki〔6〕等報道一致。CYP1A1的exon7位點Ile/Val和Val/Val與Ile/Ile基因比較，OR分別為1.35(P>0.05)和2.70(P<0.05)， 可見Ile/Ile型和Val/Val型在分布上有顯著性差異(P<0.05)，攜帶Val/Val者患肺癌的危險性是攜帶Ile/Ile者的2.7倍。說明Val/Val型基因提高個體患肺癌的風險性，而Ile/Ile型基因可能降低個體患肺癌的風險性，這與目前一些研究一致〔5～7〕。

單一易感基因的結果可能顯示易感基因與患肺癌之間無相關性，說明該基因多態性與肺癌的易感性較微弱，但不能因此否定它們在肺癌中發生的作用。目前認為腫瘤是環境和遺傳因素共同作用的結果。在本研究的CYP1A1的exon7和mspI位點基因型，其中攜帶Val/Val型基因的個體顯著提高患肺癌的危險性，可能為肺癌發病的主效基因，其余均為次效基因。但對基因的危險性評定需要對多種基因聯合觀察較準確。本研究中CYP1A1的exon7和mspI位點基因多態性對肺癌易感性聯合作用顯示，Val/Val型基因與TC聯合作用對肺癌的易感性最高(P<0.05)，其次是Val/Val和CC、Ile/Val和CC聯合作用對肺癌易感性較高(P>0.05)，且任何組合都比Ile/Ile和TT的聯合作用對肺癌的易感性高。這與Klinchid等〔8〕和San Jose等〔9〕的報道基本一致，以上提示兩多態位點可能存在著一定的聯合作用，其聯合作用的方式和強度，仍需要進一步研究。

本研究結果表明吸煙者患肺癌的危險性增加，exon7和mspI位點攜帶突變基因的Ile/Val+Val/Val和TC+CC的吸煙者肺癌的易感性較高，分別是其野生型不吸煙者的2.63和2.61倍(兩者P<0.05)。此結果顯示，CYP1A1突變型基因與吸煙之間存在協同作用，可明顯提高了患肺癌的風險性。此研究結果與國內外的有關研究結果相一致〔10〕。

4 參考文獻

1李之山，譚 文，邵 康，等.中國人肺癌易患性與CYP2E1基因多型性相關〔J〕.中華腫瘤雜志，2000；22：5-7.

2Chen Z，Li Z，Niu X，etal.The effect of CYP1A1 polymorphisms on the risk of lung cancer：a global meta-analysis based on 71 case-control studies〔J〕.Mutagenesis，2011；26：437-46.

3Uppstad H，Osnes GH，Cole KJ，etal.Sex differences in susceptibility to PAHs is an intrinsic property of human lung adenocarcinoma cells〔J〕. Lung Cancer， 2011；71：264-70.

4Mota P，Moura DS，Vale MG，etal.CYP1A1 m1 and m2 polymorphisms：genetic susceptibility to lung cancer〔J〕.Rev Port Pneumol，2010；16：89-98.

5Jin Y，Zhang C，Xu H，etal.Combined effects of serum trace metals and polymorphisms of CYP1A1 or GSTM1 on non-small cell lung cancer： a hospital based case-control study in China〔J〕.Cancer Epidemiol，2011；35：182-7.

6Okazaki I，Sugita M，Matsuki H，etal.Additional candidates to conventional genes susceptible for lung cancer and changing trend in Japan〔J〕. Oncol Rep，2010； 23：1493-500.

7Shaffi SM，Shah MA，Bhat IA，etal.CYP1A1 polymorphisms and risk of lung cancer in the ethnic Kashmiri population〔J〕.Asian Pac J Cancer Prev，2009；10：651-6.

8Klinchid J，Chewaskulyoung B，Saeteng S，etal.Effect of combined genetic polymorphisms on lung cancer risk in northern Thai women〔J〕. Cancer Genet Cytogenet，2009；195：143-9.

9San Jose C， Cabanillas A， Benitez J，etal.CYP1A1 gene polymorphisms increase lung cancer risk in a high-incidence region of Spain：a case control study〔J〕.BMC Cancer，2010；10：463.

10Alexandrov K，Rojas M，Satarug S.The critical DNA damage by benzo(a)pyrene in lung tissues of smokers and approaches to preventing its formation〔J〕.Toxicol Lett，2010；198：63-8.