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研究背景及目的:
结直肠癌是世界范围内一种严重威胁人类健康的恶性肿瘤。我国虽是结直肠癌低发国，但近年来随着经济发展和工业化程度的加深，结直肠癌的发病率和死亡率迅速攀升，不仅严重威胁到我国居民的健康，还加重了社会疾病负担。结直肠癌的早期治疗可以显著提高患者的生存率，因此积极研究结直肠癌的发病机制，提高筛查技术，早期发现病人，对于提高结直肠癌生存率具有十分重要的意义。大量流行病学和分子生物学研究表明慢性炎症可能是致肿瘤发生的一种重要机制。炎症可以通过产生自由基，释放细胞因子和趋化因子(TNF-α、IL-6、CCL2、CXCL8)，诱导细胞增生，损伤DNA，刺激血管生成而促进肿瘤生长。目前参与结直肠肿瘤形成过程主要有四种炎症通路:(1)前列腺素合成通路;(2)IL-6/STAT3通路;(3) TNF-α/NF-kB通路;(4) TLR通路。由于基因表达主要受遗传因素的影响，因而本研究旨在探讨四条炎症通路关键基因多态性与结直肠癌遗传易感性的关系，并研究上述基因-基因交互作用在结直肠癌发生中的作用，为结直肠癌的病因学研究提供更多线索，从而为结直肠癌高危人群的筛检及病人的早期发现提供依据。
材料与方法:
本研究纳入结直肠癌病例952例，对照875例。病例为2010年4月-2011年4月期间由医院确诊的结直肠癌患者，对照来自萧山现场调查人群数据库。候选SNPs按以下标准方法筛选:最小等位基因频率(MAF)在HapMap数据库中国汉族北京人(CHB)中≧0.05;同一区域中存在低连锁不平衡关系(r2＜0.8)的SNPs。最终选择了四条炎症通路中10个相关基因55个SNP位点，这些位点的基因型资料来自Illumina基因芯片检测。病例组和对照组年龄的统计学差异用成组t检验;性别、基因型的分布差异等分类变量采用Pearson x2分布检验。Hardy-Weinberg遗传平衡检验采用拟合优度x2检验。以Logisitc回归模型校正年龄、性别，估计单个SNP位点与结直肠癌发病风险的关系及95％可信区间。为避免多重假设检验可能引起假阳性概率的增加，采用FDR多重校正方法进行校正。采用多因子降维分析软件MDR进行基因-基因交互作用的初筛。整个分析过程结合应用了SPSS16.0 forWindows、PLINK软件、MDR-Data Tool Software0.4.3和MDR Software2.0统计软件对数据进行统计分析。以P＜0.05表示差异有统计学意义。
结果:
本研究对炎症通路55个SNP位点进行FDR多重校正后未发现与结直肠癌易感性显著相关的位点，但发现了STAT3 rs6503695与直肠癌发生的关联性(OR=1.81,95％ CI=1.30-2.54; FDR-P=0.026)(AA/AG vs.GG)。且MRP4 rs7320375、rs7986087、rs4771910、rs4148424、rs7324283位点的基因型分布与结直肠癌的确诊年龄存在关联（FDR-P均＜0.05）:携带rs7320375 GG或GA基因型者结直肠癌平均确诊年龄较AA者小2.7岁，携带rs7986087 AA或AG基因型者较GG者平均确诊年龄小2.8岁，携带rs4771910 GG或GA基因型者平均确诊年龄较AA者小2.7岁，携带rs4148424 AA或AG基因型者较GG者平均确诊年龄小2.6岁，携带rs7324283 CC或CA基因型者平均确诊年龄较AA者小2.8岁。按确诊年龄（＜65岁和≧65岁）进行分组发现基因多态性与不同部位（结肠癌、直肠癌）不同确诊年龄易感性之间的关联存在差别。
按照相关SNP危险等位基因型数量的简单加和进行综合风险评分。综合风险评分与结直肠癌、结肠癌和直肠癌的发病风险均呈现着剂量反应关系。携带7-8个风险基因型者结直肠癌的发病风险是携带4个及以下风险基因型者的1.46倍(1.10-1.92)，最高一级的风险基因型使结直肠癌的发病风险升高为1.95倍(1.44-2.64)。和携带1个及以下风险基因型者相比，携带4个风险基因型者结肠癌的发病风险升高为1.57倍(1.05-2.33)，拥有5-6个风险基因型者结肠癌的发病风险升高为2倍(1.31-3.05)。和携带1个及以下风险基因型者相比，携带2个风险基因型者直肠癌的发病风险升高为1.36倍(1.02-1.82);拥有3个风险基因型者直肠癌的发病风险升高为1.65倍(1.18-2.30)，拥有4-6个风险基因型者直肠癌的发病风险升高为2.81倍(1.80-4.37)。
MDR分析显示IL-6/STAT3通路中IL-6 rs10499563、rs1800796和STAT3rs1053004构成的三位点模型，TNF/NF-kB通路中NF-kB rs230487、rs1020759与TNF-α rs1799964构成的三位点模型为最佳模型。进而将高低风险基因型分别合并，与筛选出的低风险组合相比，高风险组合使结直肠癌的发病风险分别升高为1.38倍(95％ CI=1.13-1.67),1.76倍(95％ CI=1.44-2.14)。
结论:
(1) COX-2 rs20417、MRP4 rs4148456、rs9524859、rs4148440、STAT3 rs1053004、rs6503695、 NF-κB rs230487、 COX-1 rs1213266、MRP4 rs2892716、rs4148434、rs17235152、rs7324283多态性与结直肠癌易感性存在统计学关联。FDR校正后，统计学意义消失。
(2) COX-1 rs1213266、MRP4 rs17235152与结肠癌和直肠癌的发病均有关。和结肠癌易感性相关联的位点还有MRP4 rs4148454、rs4148434、rs17235152、rs7324283;和直肠癌易感性相关联的位点还有TLR4 rs1554973、STAT3 rs1053004、rs6503695、NF-κB rs230487、MRP4rs9524859、rs2892715、rS17235152。经FDR校正，STAT3rs6503695与直肠癌间的关联仍有统计学意义。
(3) MRP4 rs7320375、rs7986087、rs4771910、rs4148424、rs7324283位点与结直肠癌的确诊年龄存在统计学关联。基因多态性与不同部位（结肠癌、直肠癌）不同确诊年龄（＜65岁和≥65岁）易感性之间的关联存在差别。
(4)综合风险评分的分值分别与结直肠癌、结肠癌、直肠癌的发病风险呈现着剂量反应关系。分值越高发病风险越大。
(5)IL-6 rs10499563、rs1800796与STAT3 rs6503695三位点之间、NF-κB基因rs230487、rs1020759与TNF-α基因rs1799964三位点之间可能的交互作用影响着结直肠癌易感性。