脂聯(lián)素及瘦素基因家族與結(jié)直腸癌——易感性及疾病進展研究.pdf

1、研究背景與目的:結(jié)直腸癌是世界范圍內(nèi)一種嚴重威脅人類健康的惡性腫瘤。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,我國從結(jié)直腸癌低發(fā)國一躍成為結(jié)直腸癌發(fā)病速度上升最快的國家之一。生活方式及飲食模式西化所致的肥胖、胰島素抵抗等代謝綜合征表型是結(jié)直腸癌的危險因素,也是我國結(jié)直腸癌發(fā)病率迅速攀升的一個主要原因。近期研究表明,與代謝綜合征相關(guān)的多種脂肪因子生物學功能紊亂可能是肥胖、胰島素抵抗致腫瘤發(fā)生的機制。脂聯(lián)素和瘦素作為重要的脂肪因子,被認為參與了能

2、量平衡、細胞生長調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)及免疫反應(yīng)等多種生物學過程,與肥胖、胰島素抵抗的發(fā)生密切相關(guān),同時也被認為與多種腫瘤的發(fā)生潛在相關(guān)。由于基因表達主要受遺傳因素的影響,故本研究旨在系統(tǒng)性地探討脂聯(lián)素和瘦素基因家族多態(tài)性對結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展的影響,并研究上述基因-基因、基因-環(huán)境交互作用在結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展中的作用,為結(jié)直腸的病因?qū)W研究提供更多的線索,為結(jié)直腸癌高危人群的篩檢及病人的早期發(fā)現(xiàn)提供依據(jù)。
　　方法:采用兩階段病例-對照研究

3、,系統(tǒng)性地分析脂聯(lián)素及瘦素基因家族多態(tài)性在結(jié)直腸癌發(fā)生及發(fā)展過程中的影響:第一階段武漢地區(qū)病例-對照研究人群中采用Sequenome MassARRAY分型方法對脂聯(lián)素及瘦素基因家族的標簽SNPs及重要功能SNPs進行分型,探討單個SNP與結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)聯(lián),同時應(yīng)用Logistic回歸、多因子降維法(Multifactor Dimensionality Reduction,MDR)及分類回歸樹法(Classification a

4、nd Regression Tree,CART)探討基因-基因及基因-環(huán)境交互作用對結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的影響;第二階段的北京地區(qū)病例-對照中采用Taqman OpenArray分型方法對第一階段的陽性位點予以分型,并利用Logistic回歸驗證單個位點、基因-基因及基因-環(huán)境交互作用。
　　研究結(jié)果:在環(huán)境因素分析中,無論是第一階段的武漢地區(qū)病例-對照研究還是第二階段的北京地區(qū)病例-對照研究,吸煙均是結(jié)直腸癌發(fā)生的危險因素,其OR值

5、分別為2.10(95％CI=1.57-2.81)及1.87(95％CI=1.24-2.81);兩階段合并分析顯示,吸煙者結(jié)直腸癌的發(fā)病風險為非吸煙者的2.00倍(95％CI=1.59-2.53)。腫瘤家族史亦是結(jié)直腸癌發(fā)生的危險因素,兩個階段性病例-對照研究中,具有腫瘤家族史者結(jié)直腸癌的發(fā)病風險分別為不具腫瘤家族史者的1.51倍(95％CI=1.07-2.12)和2.90倍(95％CI=1.60-5.25);兩階段合并分析,具有腫瘤家族

6、史者結(jié)直腸癌的發(fā)病風險為不具腫瘤家族史者的1.81倍(95％CI=1.36-2.42)。環(huán)境因素與結(jié)直腸癌的進展未見明顯關(guān)聯(lián)。
　　脂聯(lián)素基因家族多態(tài)性與結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)聯(lián)性研究:在第一階段武漢地區(qū)病例-對照中,我們對該家族的27個關(guān)鍵SNPs進行了分型及統(tǒng)計分析,其中,ADIPOQ rs1063538及ADIPOR2 rs2108642與結(jié)直腸癌易感性相關(guān);第二階段成功的驗證了ADIPOQ rs1063538與結(jié)直腸癌發(fā)生

7、的關(guān)聯(lián)性。在兩階段合并分析中,ADIPOQ rs1063538及ADIPOR2 rs2108642均能顯著影響結(jié)直腸癌的風險,相對于ADIPOQ rs1063538 TT基因型,CC基因型結(jié)直腸癌的發(fā)病風險為1.94倍(95％CI=1.48-2.54),顯性模型和隱性模型的結(jié)直腸癌風險分別為1.41倍(95％CI=1.13-1.76)和1.79倍(95％CI=1.43-2.25)。相對于ADIPOR2 rs2108642 TT基因型,G

8、T或GG基因型結(jié)直腸癌風險分別為0.65(95％CI=0.52-0.81)和0.60(95％CI=0.44-0.83),顯性模型的結(jié)直腸癌風險為0.64(95％CI=0.52-0.78)。兩因素交互作用顯示,ADIPOQ rs1063538與ADIPOR2 rs2108642之間存在顯著的基因-基因交互作用,且兩位點分別與吸煙及腫瘤家族史存在顯著的基因-環(huán)境交互作用。第一階段武漢地區(qū)病例-對照研究的MDR分析顯示ADIPOQ rs106

9、3538、ADIPOR2 rs2108642、BMI分類及吸煙狀態(tài)構(gòu)成的四因子模型為最佳模型;CART模型的主要分支有ADIPOR2 rs2108642、吸煙狀態(tài)、ADIPOQ rs1063538、ADIPOR1 rs1539355、ADIPOR1 rs12045862及ADIPOR2 rs1044471。Logistic回歸、MDR和CART分析結(jié)果均說明ADIPOQ rs1063538、ADIPOR2 rs2108642及吸煙狀態(tài)之

10、間存在顯著的交互作用。脂聯(lián)素基因家族多態(tài)性與結(jié)直腸癌進展之間未見明顯關(guān)聯(lián)。
　　瘦素基因家族多態(tài)性與結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)聯(lián)性研究:第一階段武漢地區(qū)病例-對照中,我們對該家族的25個關(guān)鍵SNPs進行了分型及統(tǒng)計分析,經(jīng)FDR多重校正后,未發(fā)現(xiàn)與結(jié)直腸癌易感性顯著相關(guān)的位點,但LEPR rs12037879及LEPR rs6690625兩位點的相乘交互模型具有統(tǒng)計學意義,且LEPR rs12037879與吸煙狀態(tài)存在顯著的基因-環(huán)境

11、交互作用。上述交互作用在第二階段的北京地區(qū)病例-對照中得到了驗證。兩階段合并分析顯示,LEPR rs12037879 AA及LEPR rs6690625 GG基因型攜帶者較rs12037879 GG及rs6690625 TT基因型攜帶者,結(jié)直腸癌發(fā)病風險顯著增加(OR=2.26;95％CI=1.31-3.91);攜帶LEPR rs12037879 GA或AA基因型吸煙者結(jié)直腸癌風險分別為GG基因型非吸煙者的1.96倍(95％CI=1.3

12、3-2.90)和2.95倍(95％ CI=1.14-7.60);攜帶LEPR rs12037879 A等位基因吸煙者結(jié)直腸癌風險為攜帶 GG基因型非吸煙者的1.67倍(95％CI=1.39-2.01)。第一階段武漢地區(qū)病例-對照研究的MDR分析顯示吸煙狀態(tài)、BMI分類、LEPR rs1171556和LEPR rs1137100構(gòu)成的四因子模型為最佳模型;CART模型的主要分支有吸煙情況、飲酒情況、LEPR rs9436740、LEPR

13、rs12037879、LEPR rs13306519、腫瘤家族史、BMI分類、LEPR rs6657612及LEPR rs6690625。瘦素基因家族多態(tài)性與結(jié)直腸癌進展之間未見明顯關(guān)聯(lián)。
　　研究結(jié)論:吸煙及腫瘤家族史是結(jié)直腸癌發(fā)生的主要環(huán)境危險因素;脂聯(lián)基因家族ADIPOQ rs1063538、ADIPOR2 rs2108642多態(tài)性與結(jié)直腸癌易感性顯著相關(guān),且該相關(guān)性受到吸煙及腫瘤家族史的調(diào)節(jié);瘦素基因家族LEPR rs12