核苷酸切除修復基因多態(tài)性與焦爐工DNA損傷及肺癌易感性的關系.pdf

1、焦化作業(yè)過程中產(chǎn)生的焦爐逸散物 (coke oven emission，COE)中含有大量致癌性多環(huán)芳烴 (polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)，是引起焦爐工肺癌高發(fā)的主要原因。焦爐工肺癌是我國的法定職業(yè)性腫瘤之一，目前已進入一個穩(wěn)定的高發(fā)期，也是我國職業(yè)腫瘤防治工作的重點。煙草已公認為肺癌的危險因素，與COE相似，其中也含有大量致癌性的PAHs。但不同的個體，在相似的外暴露環(huán)境中DNA損傷程度不

2、同，且只有少部分接觸致癌性PAHs者會最終發(fā)生肺癌，而且發(fā)病的潛伏期存在很大差異，這提示個體易感性的作用不容忽視。核苷酸切除修復 (nucleotide excision repair，NER)是體內(nèi)識別DNA損傷形式最多、最靈活也最復雜的修復途徑，在PAHs引起的DNA損傷修復中發(fā)揮重要作用。因此研究NER基因多態(tài)性與DNA損傷及肺癌易感性的關聯(lián)，不僅有利于我們加深對PAHs致癌機制的認識，而且有利于篩檢易感人群。對NER基因多態(tài)性和

3、DNA損傷及肺癌易感性的關系已有部分研究，但可能由于缺少對整個基因或整個通路“綜合變異性”的考慮，忽視了其它有功能的位點，從而影響關聯(lián)研究中結(jié)果的產(chǎn)生。
　　 本研究首先以接觸高濃度焦爐逸散物的焦爐作業(yè)者為研究對象，探討了NER基因多態(tài)性與PAHs引起DNA損傷的關系，然后對啟動區(qū)SNPs的功能進行了初步探討，結(jié)合上述的結(jié)果，又進行了有意義SNPs與肺癌易感性的關聯(lián)研究，從焦化作業(yè)所造成的DNA損傷和肺癌發(fā)生這兩個層面出發(fā)，期望

4、為職業(yè)人群的個體防護和肺癌遺傳易感性的研究提供科學依據(jù)。本研究共分以下三部分：
　　 第一部分：核苷酸切除修復基因多態(tài)性與焦爐工DNA損傷的關聯(lián)研究
　　 PAHs是焦爐逸散物最重要的致癌組份之一，可引起機體DNA損傷，而后者是腫瘤發(fā)生的早期生物學事件，NER是體內(nèi)修復損傷DNA的主要途徑，在PAHs所致?lián)p傷的修復中發(fā)揮著重要作用，因此，研究NER基因多態(tài)性對焦爐工DNA損傷的影響對了解職業(yè)人群的遺傳易感性具有重要意義。

5、本部分采用TaqMan-MGB探針分型技術(shù)，根據(jù)HapMap數(shù)據(jù)庫信息挑選了NER修復通路中8個基因共32個多態(tài)性位點，對475名焦爐作業(yè)工人進行了分型。共有4個基因的6個位點多態(tài)性與彗星尾矩 (Olive tail moment，OTM)有關，1個位于中暴露組，5個在高暴露組。在中暴露組，XPA基因rs1800975位點GG和GA基因型攜帶者OTM分別為0.30 (0.12-0.82)和0.39 (0.17-1.86)，均顯著性低于A

6、A基因型攜帶者0.53 (0.16-2.62)(P<0.05)。在高暴露組，與DDB2 rs3781619AA基因型攜帶者相比，GG基因型攜帶者OTM明顯增高，OTM分別為0.39 (0.13-1.67)和0.53 (0.17-2.57)，P=0.036。攜帶有XPC rs2228001位點GG基因型的個體OTM為0.42 (0.17-2.54)，明顯高于TT基因型攜帶者0.33 (0.13-1.38)，且隨G等位基因數(shù)目的增多，OTM

7、逐漸增高，P<0.05。XPC基因rs3731055位點GA和AA基因型攜帶者OTM分別為0.35 (0.13-1.24)和0.25 (0.14-1.98)，低于GG基因型攜帶者0.45 (0.17-1.73)，差別有顯著性，趨勢檢驗也有意義 (P<0.05)。XPD rs50871GG純合子攜帶者DNA損傷水平為0.23 (0.13-1.00)，顯著低于野生型純合子TT攜帶者0.40 (0.15-1.22)，P<0.05；攜帶有rs5

8、0872 TC雜合子的個體OTM為0.33 (0.13-1.02)，顯著性低于CC純合子0.46 (0.15-1.32)，P<0.05。在三個暴露組中，我們未發(fā)現(xiàn)ERCC1，XPB和XPG基因的多態(tài)性對工人OTM有顯著性影響。
　　 單體型對分析結(jié)果顯示，低暴露組中，DDB2基因TACGA/TACGA單倍型對OTM值最高，為0.75 (0.22-2.21)，與人群中分布最廣泛的CTGAG/CTGAG單倍型對相比(0.29 (0.

9、08-4.13))，差別有統(tǒng)計學意義，P<0.05。低暴露中，XPC基因TAA/TAA單體型攜帶者OTM為0.65 (0.19-2.21)高于TGA/TAA單體型對攜帶者(0.24 (0.11-2.06))，P<0.05。中暴露組中，與XPA基因GTA/GAG單體型對攜帶者相比，GTA/GTG單體型對攜帶者OTM明顯增高，OTM分別為0.82 (0.19-4.28)和0.36 (0.17-3.16)；高暴露組中ATA/ATA單體型對攜帶

10、者OTM為0.62 (0.20-2.57)，明顯高于GTA/GAG單體型對攜帶者(0.35 (0.13-1.24))，P<0.05。同時，高暴露組中，XPD基因TCCTC/TCTTC單體型對攜帶者DNA損傷(0.25 (0.13-0.61))明顯低于TGCTG/TCCTC單體型對攜帶者(0.53(0.13-1.77))，P<0.05；XPF基因AC/AC單倍型攜帶者的OTM明顯高于TC/TC單倍型攜帶者，OTM分別為0.77 (0.20

11、-1.42)和0.35 (0.13-2.57)，P=0.010。其它基因的單體型對在三個暴露組中均無統(tǒng)計學差別。
　　 進一步分析基因型的聯(lián)合作用對DNA損傷風險的影響，結(jié)果表明在高暴露組中，與有1個或沒有危險等位基因的個體相比，有2個、3個或多于4個危險等位基因的個體OTM增高的風險分別為1.74 (0.74-4.10)、1.50 (0.59-3.84)和2.15 (0.61-7.66)，趨勢檢驗有意義，P=0.04。

12、　　 本部分中我們探討了NER基因多態(tài)性與焦爐逸散物引起的外周血淋巴細胞DNA損傷的關系，發(fā)現(xiàn)XPA rs1800975位點GG基因型與中暴露組DNA損傷降低相關聯(lián)；高暴露組XPD rs50871 GG純合子攜帶者、rs50872位點TC雜合子攜帶者及XPC rs3731055位點GA和AA基因型攜帶者DNA損傷水平降低；高暴露組DDB2 rs3781619 GG基因型及XPC rs2228001 GG基因型與DNA高損傷相關聯(lián)，NE

13、R基因間的聯(lián)合作用與DNA損傷有明顯關聯(lián)。
　　 第二部分：XPA及XPC基因啟動子區(qū)SNPs功能研究
　　 啟動子區(qū)多態(tài)的存在引起了序列結(jié)構(gòu)的差異，使特定基因有可能結(jié)合不同的轉(zhuǎn)錄因子，從而引起轉(zhuǎn)錄和翻譯效率的不同。我們采用雙熒光素酶活性分析系統(tǒng)檢測了XPA rs1800975和XPC rs3731055位點對熒光素酶活性的影響，用SYBR Green實時熒光定量的方法檢測上述位點在熒光素酶mRNA表達中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

14、在三種細胞株中，XPA基因5’UTR區(qū)含有rs1800975-G的質(zhì)粒熒光素酶的活性均強于含有rs1800975-A的質(zhì)粒 (P<0.001)。含有XPC基因rs3731055-A的質(zhì)粒，其熒光素酶活性在16HBE細胞中強于rs3731055-G的質(zhì)粒，差別有臨界顯著性 (P=0.08)；在A549和HePG2細胞株中，含XPC基因rs3731055-A的質(zhì)粒，熒光素酶活性均強于含有rs3731055-G的質(zhì)粒（P=0.013和 P<0

15、.01）。
　　 本部分的結(jié)果提示XPA rs1800975-G及XPC rs3731055-A可以增強熒光素酶的活性及表達。
　　 第三部分：NER基因多態(tài)性與肺癌易感性的關聯(lián)研究
　　 肺癌是多因素參與多階段發(fā)展的復雜過程，是由環(huán)境因素和個體遺傳因素綜合作用的結(jié)果。在前面研究的基礎上，我們深入分析了可影響焦爐工DNA損傷的SNP與肺癌發(fā)病危險性的關聯(lián)。結(jié)果表明，經(jīng)校正年齡、性別、吸煙、飲酒及腫瘤家族史等影響因

16、素后，DDB2 rs3781619 GA雜合子攜帶者發(fā)生肺癌的危險性是TT純合子攜帶者的1.19倍(OR=1.19，95%CI=0.99-1.42)，差異有臨界顯著性，P=0.067，GG純合子攜帶者發(fā)生肺癌的危險性是TT純合子攜帶者的1.31倍(OR=1.31，95%CI=1.04-1.68)，P=0.040。DDB2 rs3781619基因型與吸煙及腫瘤家族史之間有聯(lián)合作用，同時具有rs3781619 GA+GG基因型、吸煙及有腫瘤

17、家族史者肺癌發(fā)病的風險為8.04 (4.72-13.72)倍，P<0.01。四個SNPs（XPA rs1800975、XPD rs50871、XPD rs50872和DDB2 rs3781619）與肺癌預后均無明顯關聯(lián)。
　　 綜上所述，本研究以NER基因多態(tài)性為主線，探討了它們與焦爐作業(yè)工人DNA損傷的關系，對SNP功能的進行了初步研究，探討了有意義SNPs與肺癌易感性的關聯(lián)。本研究的創(chuàng)新之處在于：(1)在校正了內(nèi)暴露的情況下