基因單核苷酸多態(tài)性與鼻咽癌易感性的研究進(jìn)展

于錦濤，閻艾慧

(中國醫(yī)科大學(xué)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(xué)特點(diǎn)。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(shí)驗(yàn)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(xí)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(jī)制和遺傳表現(xiàn)有重要意義。隨著科技水平的進(jìn)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(jìn)行分子標(biāo)記，對于研究易感因素相關(guān)基因位點(diǎn)的變化與環(huán)境因素以及病毒感染之間的交互作用，進(jìn)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(dāng)前在分子遺傳分析領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛的生物標(biāo)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(jìn)一步研究突變位點(diǎn)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]。現(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(biāo)志物

人類白細(xì)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(bǔ)體組成。

1.1經(jīng)典HLA基因 目前，針對免疫遺傳標(biāo)記方面經(jīng)典HLA基因中HLA-A和HLA-DRB1位點(diǎn)的多態(tài)性變化對鼻咽癌發(fā)生的影響已被學(xué)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(diǎn)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(diǎn)本身以及鄰近位點(diǎn)的多位點(diǎn)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(diǎn)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(hù)作用。Yang等[11]在研究鼻咽癌罹患風(fēng)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(hù)基因。

1.2非經(jīng)典HLA 人類白細(xì)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(yùn)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(fēng)險，但在對40例鼻咽癌患者驗(yàn)證rs3869062位點(diǎn)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(fēng)險產(chǎn)生影響，所以擴(kuò)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(dǎo)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(diǎn)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(xì)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(xì)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(dá)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)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(dá)，從而增加腫瘤罹患風(fēng)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(kuò)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(shí)，RsaⅠ可能是直接影響腫瘤進(jìn)展的潛在位點(diǎn)。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(diǎn)多態(tài)性發(fā)生影響的研究可為不同易感位點(diǎn)多態(tài)性的變化所引起的代謝酶表達(dá)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(xiàng)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(dá)，使機(jī)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(fēng)險。可見，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(fēng)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(dǎo)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(fēng)險，將鼻咽癌細(xì)胞與正常細(xì)胞的免疫組織化學(xué)結(jié)果比較后發(fā)現(xiàn)，TERT-CLPTM1L基因可在腫瘤細(xì)胞組織中表達(dá)，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(kuò)大樣本量對全基因組關(guān)聯(lián)分析新的鼻咽癌易感位點(diǎn)的研究發(fā)現(xiàn)，rs401681位點(diǎn)多態(tài)性變化可為拓寬對鼻咽癌風(fēng)險的了解和發(fā)病機(jī)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(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，外周血白細(xì)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(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。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(dǎo)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(bǔ)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(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)突變率增高。②切除修復(fù)交叉互補(bǔ)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(dá)或使活性降低，這種變化使DNA的損傷加劇從而增加腫瘤風(fēng)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(fēng)險。④X線修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1，參與DNA單鏈斷裂和堿基損傷修復(fù)，基因變異導(dǎo)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(fēng)險[26-27]。

4 細(xì)胞因子相關(guān)基因

細(xì)胞因子是免疫細(xì)胞和某些非免疫細(xì)胞經(jīng)刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學(xué)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(xì)胞生成、細(xì)胞生長以及損傷組織修復(fù)等多種功能。近年來，以白細(xì)胞介素(interleukin, IL)各種亞型的研究最為廣泛，其他類型細(xì)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(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，IL可通過對機(jī)體細(xì)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(dá)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(xué)者不斷驗(yàn)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(jìn)一步研究多個標(biāo)記位點(diǎn)之間以及位點(diǎn)與環(huán)境之間的交互作用，并需在不同民族進(jìn)一步證實(shí)[41]。但有學(xué)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(xué)意義[41-42]。IL對鼻咽癌發(fā)生的影響已被廣大學(xué)者接受，但具體作用機(jī)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(xì)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(xì)胞增殖、去分化并促進(jìn)細(xì)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(dá)發(fā)生變異影響Smad通路，使下游的TGF受體表達(dá)降低，從而降低上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化及機(jī)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(fēng)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(diǎn)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(xué)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(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、血管生成和凋亡過程等的相互作用，從而引起細(xì)胞癌變，可能是新的抗腫瘤、抗血管生成治療的潛在靶點(diǎn)。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(jìn)一步研究位于內(nèi)含子1和內(nèi)含子3上的8個SNPs位點(diǎn)，其中整合素α9基因的SNPs(rs189897)與鼻咽癌易感性關(guān)聯(lián)最強(qiáng)，比值比最大(OR為3.18)。細(xì)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(jī)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。基因SNPs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(diǎn)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(jìn)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(jìn)行二級預(yù)防，提高患者治愈率及生活質(zhì)量。