人腎細胞癌組織常染色體和性染色體STR基因座變異分析

高雙全 丁宇 張瑩 李銀珍 黃俊仙 何桂清

摘要：目的：探討人腎細胞癌組織常染色體、X及Y染色體短串聯重復序列（STR）及性別基因座變異情況。方法;選取2015年1月～2020年1月收治的74例腎細胞癌患者為研究對象，通過對患者癌組織及癌旁正常組織樣本DNA進行PCR擴增并進行STR分型。比較不同年齡、性別、臨床分期及病理分級患者STR位點變異的差異性。結果：74例樣本中共檢測到234次突變，其中常染色體檢測到160次突變，包括等位基因增加34次，變更12次，雜合等位基因完全性丟失36次，部分丟失78次;X染色體檢測到56次突變，包括等位基因增加17次，變更23次，雜合等位基因完全性丟失6次，部分丟失10次;Y染色體檢測到10次突變，包括等位基因增加2次，變更7次，雜合等位基因部分丟失1次。年齡≥45歲組患者組織樣本STR位點變異率顯著高于18～44歲組（P<0.05）。結論：人腎細胞癌組織易發生等位基因變異，并可能在年齡較大患者中發生，進行STR分析時需謹慎判定。

關鍵詞：人腎細胞癌;常染色體;性染色體;短串聯重復序列

隨著醫學技術的發展，短串聯重復序列（Short Tandem Repeats， STRs）已廣泛運用于法醫遺傳學領域中，通過STR分析法得到的STR分型圖譜在個體識別、親緣鑒定中起著關鍵作用[1]，但該方式以同一個體不同組織細胞中DNA序列一致性為首要前提。隨著腫瘤發病率逐年上升，對非正常組織進行個體識別的比例逐漸增多，而這將對檢驗以及結果判定要求更高[2]。腎細胞癌是一類常見泌尿系統惡性腫瘤，占腎臟惡性腫瘤的80%～90%，且其死亡率居泌尿系統腫瘤首位[3～4]。基于此，本研究分析人腎細胞癌組織常染色體、X及Y染色體STR及性別基因座變異情況，為腎細胞癌組織作為鑒定樣本提供相關依據。現報道如下：

1資料與方法

1.1 研究樣本

選取2015年1月～2020年1月我院收治的74例腎細胞癌患者為研究對象。其中男38例，女36例;平均年齡43.57±6.64歲。收集患者癌組織及癌旁正常組織，冷凍保存。

1.2 檢測方法

取適量癌組織及癌旁組織，根據DNA提取試劑盒（Takara公司，日本）操作步驟提取組織DNA。采用PowerPlex 21 System（Promega公司，美國）、ArgusX-12試劑盒（Qiagen公司，德國）和AmpFLSTR Yfiler試劑盒（Thermo Fisher Scientific公司，美國）擴增A-STR、X-STR以及Y-STR基因座。產物通過3130XL遺傳分析儀（AB公司，美國）檢測，并通過Genotyper3.2.1軟件分析得到組織STR分型。對比統一來源的腫瘤組織及癌旁組織STR分型，出現STR分析變異樣本需再次檢測一次進行確認，并判斷是否發生Aadd、Anew、LOH或pLOH。pLOH根據峰高比值<0.5或>2.0來進行判斷。

1.3 統計學分析

采用Excel及SPSS21.0軟件進行分析處理。采用χ2檢驗比較不同年齡、性別、臨床分期及病理分級患者STR位點變異的差異性，P<0.05時表示差異有統計學意義。

2結果

2.1 突變情況統計

74例樣本中共31例樣本檢測到234次突變，占樣本總數41.89%。

2.2 常染色體突變情況統計

74例樣本在17個常染色體基因座檢測到160次突變，包括等位基因增加34次，變更12次，雜合等位基因完全性丟失36次，部分丟失78次。見表1。

2.3 X染色體突變情況統計

74例樣本中在10個X染色體基因座共檢測到56次突變，包括等位基因增加17次，變更23次，雜合等位基因完全性丟失6次，部分丟失10次。見表2。

2.3 Y染色體突變情況統計

38例樣本中在6個Y染色體基因座檢測到10次突變，包括等位基因增加2次，變更7次，雜合等位基因部分丟失1次。見表3。

2.4 不同類別患者突變情況比較

STR位點變異在不同性別、臨床分期及病理分級比較，差異無統計學意義（P>0.05），而年齡≥45歲組患者組織樣本STR位點變異率顯著高于18～44歲組（P<0.05）。見表4。

3討論

法醫鑒定工作過程中，可能會遇到一些特殊性質案件，比如在醫療糾紛中對病理組織身源鑒定等，而腫瘤組織則往往被作為重要的樣本[5]。目前，國內外研究表明，在惡性腫瘤組織中，STR基因座等位基因較易出現變異，可能原因為DNA在復制過程中出現滑動，或者在復制以及修復時滑動鏈與互補鏈由于堿基錯配而導致重復單位的缺失或者插入，主要類型包括Aadd、Anew、LOH和pLOH四類，而Aadd、Anew、LOH突變類型則可引起基因型的改變[6～8]。

本研究結果顯示，74例腎細胞癌組織樣本中共31例樣本檢測到234次突變，占樣本總數的41.89%，而同一組織可能會發生多種類型或者基因型的突變，說明同一腎細胞癌組織中多個基因座可同時發生突變。在常染色體STR基因座變異分析中，pLOH的發生次數最多，但pLOH突變類型不會引起基因型改變，因此對結論準確性影響不大。而在X染色體中，74例樣本中在10個X染色體基因座共檢測到56次突變，其中Anew次數最多，達23次，提示在鑒定過程中，需謹慎判別。腫瘤組織中Y染色體突變的相關報道較少。本研究結果顯示，在38例男性樣本中6個Y染色體基因座檢測到10次突變，相較于常染色體及X染色體突變次數較少，突變率較低，提示可作為一些涉及男性腫瘤患者的生物學材料鑒定的輔助信息。同時，本研究進一步將研究對象按照不同性別、年齡、臨床分期及病理分級進行分組，探討不同組別患者STR變異的差異性，結果顯示，年齡≥45歲組患者組織樣本STR位點變異率顯著高于18～44歲組（P<0.05），表明較高年齡患者更易發生基因型的突變。

綜上所述，人腎細胞癌組織易發生等位基因變異，并可能在年齡較大患者中發生。由于腫瘤的基因變異率發生較高，因此在個體識別、親緣鑒定等案件中，需盡量避免選擇腫瘤組織作為生物學樣本，如必須采用，則需謹慎判別。同時，本研究也存在以下不足：（1）樣本量較小;（2）未采用DNA定量分析;（3）腫瘤組織成分未進一步進行細分。因此，仍需后續研究加以探討。

參考文獻

[1]Much M，Buza N，Hui P.Tissue identity testing of cancer by short tandem repeat polymorphism： pitfalls of interpretation in the presence of microsatellite instability[J].Hum Pathol，2014，45（3）：549-555.

[2]孫麗娟，李淑瑾，付光平，等.婦科腫瘤和乳腺癌組織常染色體和X染色體STR的突變分析[J].中國法醫學雜志，2017，32（4）：350-353，358.

[3]鄭榮壽，孫可欣，張思維，等.2015年中國惡性腫瘤流行情況分析[J].中華腫瘤雜志，2019，41（1）：19-28.

[4]Bray F，Ferlay J，Soerjomataram I，et al.Global cancer statistics 2018：GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries[J].CA Cancer J Clin，2018，68（6）：394-424.

[5]鐘巧娥，王景舟，王紅梅，等.人肺癌組織19個常染色體STR及性別基因座變異分析[J].中國法醫學雜志，2015，30（1）：45-48.

[6]Press MO，Carlson KD，Queitsch C.The overdue promise of short tandem repeat variation for heritability[J].Trends Genet，2014，30（11）：504-512.

[7]劉奇，張海霞，董婷婷，等.甲狀腺乳頭狀癌組織常染色體和性染色體STR基因座變異分析[J].癌變畸變突變，2019，31（5）：373-378，384.

[8]馬若翔，李永國，朱英，等.肺癌組織中STR基因座變異規律的研究[J].中國癌癥雜志，2017，27（5）： 353-358.