环氧化酶2 3′非翻译区+8473T>C基因多态性及其与吸烟、幽门螺杆菌感染的交互作用对食管癌发病的影响研究

卢玉娟，张红岩，代素梅，黎 杰，张 志

食管癌是危害人类生命和健康的严重疾病之一，在全世界范围内的发病率和病死率均较高。虽然临床上治疗食管癌的技术不断改善和提高，但是总体上的疗效并不令人满意。目前，食管癌的病因及发病机制尚不完全清楚。研究表明，饮食因素和环境因素是我国食管鳞癌的最主要危险因素，吸烟是重要的环境致癌因素，在食管癌的发生发展中起重要作用；近年来分子流行病学研究提示，基因多态性也是肿瘤个体易患因素[1-2]。

环氧化酶2(COX-2)是花生四烯酸代谢的关键酶，COX-2的高表达与包括食管癌在内的多种肿瘤的发生密切相关[3-6]。机体在正常情况下，COX-2的表达是被精确控制的，而在恶性转化细胞COX-2的表达调控能力发生了改变；COX-2基因转录调节缺失及其后发生的mRNA降解失调均可导致COX-2的表达增高[7-8]，进而增强肿瘤生长及侵袭转移能力。研究发现，COX-2 3′非翻译区(UTR)+8473T>C基因多态性与乳腺癌、非小细胞肺癌的发病风险增加密切相关[9-10]，已知幽门螺杆菌在食管癌的发生发展中起重要作用，且幽门螺杆菌感染可诱导COX-2表达。本研究采用病例对照研究方法探讨COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性及其与吸烟、幽门螺杆菌感染的交互作用对食管癌发病的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2006年1月—2011年1月在唐山市工人医院进行治疗的食管癌患者119例为病例组，均经组织病理学检查确诊，术前未进行放化疗；按照2∶1比例选择同期体检正常者238例为对照组，均无肿瘤病史和体征。按照美国肿瘤联合会(AJCC)2002年制定的肿瘤TNM分期标准，病例组患者中Ⅰ期20例、Ⅱ期37例、Ⅲ期55例、Ⅳ期7例。

1.2 方法

1.2.1 基因分型 COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性的基因分型采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性技术(PCR-RFLP)进行。具体如下：扩增3′UTR含8473C/T多态性位点的引物为u8473F 5′-GTT TGA AAT TTT AAA GTA CTT TTG AT-3′和u8473R 5′-GAC ATG AAA TTA CTG GTA ATG TCT-3′，产物长度为110 bp。限制性核酸内切酶 BclⅠ(New England Biolabs，MA)用于 8473C→T多态性位点的基因型分析。酶切在10 μl反应体系中进行，其中含8 μl 聚合酶链反应(PCR)产物、1×反应缓冲液和3 U相应核酸内切酶。将反应混合液置于37 ℃水浴4 h，限制性酶切产物在3%琼脂糖凝胶上电泳，判断其基因型。在8473C→T多态性位点上游第2个碱基处引入错配碱基A后，8473C等位基因产生一个BclⅠ酶切位点，而8473T等位基因不含BclⅠ酶切位点，因此TT基因型产生一个110 bp片段，CC基因型产生88 bp和22 bp共2个片段，而CT基因型产生110 bp、88 bp和22 bp共3个片段。

1.2.2 幽门螺杆菌感染状态 参考文献[11]中的方法，采用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测两组受试者血清幽门螺杆菌抗体IgG和IgA水平，以IgA或IgG水平>1.0 U判定为幽门螺杆菌抗体阳性，表示有幽门螺杆菌感染。

2 结果

2.1 一般资料 两组受试者的性别构成、平均年龄、吸烟率及血清幽门螺杆菌抗体阳性率比较，差异均无统计学意义(P>0.05，见表1)。

表1 两组一般资料比较

注：*为t值

2.2 COX-2 3′UTR+8473T>C基因型分布 两组受试者TT、TC、CC基因型频率比较，除TT基因型外，差异均无统计学意义(P>0.05，见表2)；对照组COX-2 3′UTR+8473C等位基因频率为0.134，病例组为0.210，均符合Hardy-Weinberg平衡定律。非条件Logistic回归分析显示，病例组携带1个C等位基因、2个C等位基因、TC+CC基因型者的食管癌发病风险分别为对照组的1.60倍〔95%CI(0.91，2.83)，P=0.08〕、3.29倍〔95%CI(1.10，11.62)，P=0.03〕、1.76倍〔95%CI(1.12，2.93)，P=0.02〕。

表2 两组COX-2 3′UTR+8473T>C基因型分布〔n(%)〕

Table2 Distribution of COX-2 3′UTR+8473T>C genotype between the two groups

组别例数TTTCCC对照组238179(75 2)54(22 7)5(2 1)病例组119 76(63 9) 36(30 1)7(6 0)χ2值5 002 413 49P值0 030 120 06

2.3 COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性与吸烟的交互作用 在吸烟人群中，病例组携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者食管癌发病风险是对照组的2.11倍，差异有统计学意义(P<0.05)；在非吸烟人群中，病例组携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者食管癌发病风险是对照组的1.34倍，但差异无统计学意义(P>0.05，见表3)。

表3 COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性与吸烟的交互作用(例)

Table3 Crosscorrelation of COX-2 3′UTR+8473T>C polymorphisms and smoking

组别例数吸烟 TT TC+CC不吸烟 TT TC+CC对照组238108367123病例组119 41 283515OR(95%CI)2 11(1 08，3 96)1 34(0 59，3 01)P值0 020 47

2.4 COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性与幽门螺杆菌感染的交互作用 在血清幽门螺杆菌抗体阳性人群中，病例组携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者食管癌发病风险是对照组的3.98倍，差异有统计学意义(P<0.001)；在血清幽门螺杆菌抗体阴性人群中，病例组携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者食管癌发病风险是对照组的0.86倍，但差异无统计学意义(P>0.05，见表4)。

表4 COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性与幽门螺杆菌感染的交互作用(例)

Table4 Crosscorrelation of COX-2 3′UTR+8473T>C polymorphisms and Helicobacter pylori infection

组别例数幽门螺杆菌抗体阳性 TT TC+CC幽门螺杆菌抗体阴性 TT TC+CC对照组238101197840病例组119 34 254218OR(95%CI)3 98(1 85，8 46)0 86(0 39，1 80)P值<0 0010 60

3 讨论

在人类基因组中，mRNA的转化是一个被高度调控的过程，在哺乳动物基因表达过程中起关键作用。人类COX-2 3′UTR含有22个AUUUA重复序列，可能通过改变多聚腺苷酸位点改变mRNA的长度，从而影响mRNA的降解。对许多哺乳动物COX-2 mRNA进行的分析表明，COX-2的AU元件(ARE)可以被调控而影响COX-2的表达[8，12-13]。ARE调控基因表达是通过和反式作用的RNA结合蛋白相互作用而实现的。COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性可能通过改变mRNA的降解而影响mRNA及其相应蛋白的表达水平，最终影响包括肿瘤在内的复杂疾病的发病进程。

本研究对COX-2基因多态性与食管癌发病风险的关系进行研究，发现携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者食管癌发病风险明显增加，与Langsenlehner等[10]报道其增加乳腺癌发生风险和Campa等[14]报道其增加非小细胞肺癌一致。但Hu等[15]研究结果显示COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性可降低肺癌发生风险[15]，提示肿瘤发生发展中除遗传因素外，其他因素同样发挥着重要作用。因此，本研究对COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性与吸烟、幽门螺杆菌感染的交互作用对食管癌发病的影响做了进一步分析。

吸烟是公认的致癌物，特别是肺癌，近年来关于吸烟与食管癌发病风险的研究也有报道。Hashibe等[16]对包括1 000例食管癌患者的人群进行研究，发现吸烟个体罹患食管癌的风险是不吸烟者的7.41倍，本研究结果与之基本一致，提示携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者可能更容易被吸烟而诱导COX-2 mRNA的表达，对吸烟所引起的损伤更敏感。

幽门螺杆菌感染是食管癌重要的危险因素之一，目前认为幽门螺杆菌感染引发炎症反应主要与COX-2有关[17]。研究表明，幽门螺杆菌可诱导白介素(IL)-8、IL-1 和核因子(NF)-κB等细胞因子表达，而这些细胞因子可通过激活细胞内多种细胞调节因子而增加COX-2 mRNA的表达[18-19]。本研究结果显示，在幽门螺杆菌感染人群中，携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者食管癌发病风险明显增加，提示携带COX-2 3′UTR+8473C等位基因者可能更容易被幽门螺杆菌感染而诱导COX-2 mRNA的表达，从而易患食管癌。

总之，COX-2 3′UTR+8473T>C基因多态性是影响食管癌发病的重要的遗传易患因素，可增加食管癌发病风险，且与吸烟、幽门螺杆菌感染存在交互作用。但本研究样本量较小，由于条件有限并未对其他环境因素进行综合分析，存在一定的混杂因素，仍需进一步深入研究。

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