食管癌(esophageal caneer)是一种常见的消化道恶性肿瘤,在世界常见恶性肿瘤死因中居第六位。其发病率存在显著的地域性差异,高低发区可相差500倍,大部分食管癌患者集中分布于“食管癌带”,这条带起自中国中西部地区,穿越中亚抵达伊朗北部。食管癌的发生是一个多因子、多步骤和多基因参与的复杂过程,是环境因素和遗传因素共同作用的结果。主要环境致癌物为前致癌物,需被Phase-Ⅰ酶代谢激活后才有致癌性,活化的致癌物可被Phase-Ⅱ酶解毒,肿瘤的易感性可能与前致癌物的代谢活化及失活之间失衡相关。大量数据显示,致癌物代谢基因的多态性成为个体肿瘤易感性差异的基础。细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)酶超级家族组成phase-Ⅰ酶的大部分,研究表明CYP450的编码基因具有多态性,可导致酶活性的差异,造成机体对致癌物的敏感性存在个体差异。已发现CYP1A1、CYP2E1和CYP2A6等基因存在多态现象,他们的基因多态性与食管癌易感性有关,CYP1A1基因编码芳烃羟化酶(aryl hydrocarbon hydroxyla,AHH),催化多环芳烃类致癌剂的氧化,被认为是肿瘤遗传易感性相关的候选基因。而且CYP1A1基因多态性与吸烟可能在食管癌的发生中具有联合作用。研究CYP1A1基因多态性与食管癌易感性的关系,以及与环境因素(吸烟、饮酒)等的联合作用,有助于全面揭示食管癌的发病机制,不仅可对食管癌进行更准确的分子分型诊断,而且对高危人群进行筛查,采取有效的干预措施具有重要意义。目的本研究旨在探讨代谢酶CYP1A1基因3’端MspⅠ位点(T/C)和第7外显子Ile/Val位点(A/G)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)与食管癌易感性的关系,及基因—环境、基因—基因等的交互作用,为揭示食管癌发病机理及制定食管癌干预措施提供理论依据。方法采用Meta分析方法,对国内外1997-2008年采用病例对照方法研究细胞色素P4501A1(CYP1A1)MspⅠ和Ile/Val基因多态性与食管癌发生关系的16篇(MspⅠ8篇,Ile/Val 14篇)文献进行综合定量分析,并按病理分型(鳞癌/腺癌)分亚组进行分析。采用1:1配对病例对照研究方法,选择157例医院来源的原发性食管癌患者和157例人群来源健康对照作为研究对象。以酚氯仿抽提法提取血液样本基因组DNA,采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chainreaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)方法和琼脂糖凝胶电泳检测CYP1A1的MspⅠ和Ile/Val多态性基因型;同时记录其病史、个人相关资料及上消化道肿瘤家族史;采用卡方检验比较各基因型在食管癌病例组和正常对照组中分布的差异,并分析CYP1A1基因多态性与吸烟或饮酒在食管癌发生中的交互作用;并运用SNPHAP软件对CYP1A1两位点进行单体型(haplotype)分析。结果1 Meta分析结果1.1 CYP1A1 MspⅠ位点与野生基因型(T/T)比较,突变杂合基因型(T/C)、突变纯合基因型(C/C)和突变基因型(T/C+C/C)与食管癌易感性均无统计学关联,合并OR值(95%CI)分别为1.25(0.85～1.82)、1.16(0.69～1.94)和1.17(0.82～1.66)。亚组分析结果显示,与野生基因型(T/T)比较,未发现突变纯合基因型(C/C)和突变基因型(T/C+C/C)与食管腺癌易感性有关联,而携带突变杂合基因型(T/C)的个体患食管腺癌的风险增加1.80倍(OR:2.80,95%CI 1.06～7.40),但因进入Meta分析的相关文献只有一篇,实际意义有限;未发现CYP1A1 MspⅠ位点基因多态性与食管鳞癌易感性有统计学关联,合并OR值(95%CI)分别为1.21(0.84～1.74)、1.21(0.87～1.68)和1.17(0.82～1.69)。2.2 CYP1A1 Ile/Val位点与野生基因型(Ile/Ile)比较,携带突变杂合基因型(Ile/Val)和突变基因型(Ile/Val+Val/Val)的个体患食管癌的风险分别增加33%(OR:1.33,95%CI 1.11～1.59)和39%(OR:1.39,95%CI 1.07～1.80),而突变纯合基因型(Val/Val)与食管癌易感性无统计学关联(OR:1.62,95%CI0.87～3.00)。亚组分析结果显示,与野生基因型(Ile/Ile)比较,携带突变杂合基因型(Ile/Val)和突变基因型(Ile/Val+Val/Val)的个体患食管鳞癌的风险分别增加0.34倍(OR:1.34,95%CI 1.11～1.61)和0.43倍(OR:1.43,95%CI 1.07～1.91),而突变纯合基因型(Val/Val)与食管鳞癌易感性无统计学关联(OR:1.60,95%C10.91～3.11);未发现CYP1A1 Ile/Val位点基因多态性与食管腺癌易感性有统计学关联,合并OR值(95%CI)分别为0.93(0.26～1.74)、1.60(0.08～32.2)和1.20(0.62～2.30)。2病例对照研究结果2.1基因型分布157名健康对照组中CYP1A1基因两个多态性位点的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P＞0.05)。MspⅠ位点三种基因型即野生基因型(T/T)、突变杂合基因型(T/C)、突变纯合基因型(C/C),157对病例组和对照组中分布频率分别为29.9%、62.4%、7.7%和39.5%、49.0%、11.4%,两组无显著性差异(χ~2=5.784,P＞0.05);T和C等位基因在病例组和对照组中所占的比例分别为61.1%、38.9%和64.0%、36.0%,两组间无显著性差异(χ~2=0.551,P＞0.05);Ile/Val位点三种基因型即野生基因型(Ile/Ile)、突变杂合基因型(Ile/Val)、突变纯合基因型(Val/Val),在病例组和对照组中分布频率分别为46.5%、45.9%、7.6%和60.5%、31.9%、7.6%,两组差异有统计学意义(χ~2=6.848,P＜0.05),其中突变杂合子Ile/Val和突变基因型(Ile/Val+Val/Val)分布频率病例组高于对照组(χ~2=6.848,P＜0.05和χ~2=6.196,P＜0.05);A和G等位基因在病例组和对照组中所占的比例分别为61.1%、38.9%和64.0%、36.0%,两组间差异有统计学意义(χ~2=4.048,P＜0.05)。2.2基因多态性与食管癌相关性携带CYP1A1基因MspⅠ位点突变杂合基因型T/C的个体患食管癌的风险高于携带野生型T/T个体(OR:1.68,95%CI1.04～2.72);携带Ile/Val位点突变杂合基因型(Ile/Val)的个体患食管癌的风险高于携带野生型(Ile/Ile)个体(OR:1.87,95%CI 1.17～3.01),携带至少一个突变位点的个体(Ile/Val+Val/Val)患食管癌的风险高于携带野生型(Ile/Ile)个体(OR:1.76,95%CI 1.12～2.76)。2.3 haplotype结果应用SNPNAP软件对它们进行单体型分析,CYP1A1MspⅠ位点的野生型基因型T/T,Ile/Val位点的野生型基因型是A/A,分别组成4种单体型TA、TG、CA和CG,以两个野生型位点的单体型作为对照,结果显示:携带两个突变位点的CG单体型为食管癌的危险因素(OR:1.43,95%CI1.00～2.04),它在食管癌病例组中的频率明显高于在对照组中的频率(P＜0.05),而只携带一种突变位点的单体型TG和CA与食管癌易感性无关,其OR(95%CI)分别为0.88(0.45～1.73)和0.74(0.48～1.16)。2.4 CYP1A1两多态性位点的基因型联合分析分别携带一个突变位点(TC/AG)的个体发生食管癌的危险性是携带两个野生型基因型个体的2倍(OR:2.07,95%(7/1.14～3.78),其余联合基因型与食管癌易感性无关联。2.5基因一环境交互作用MspⅠ位点以不吸烟且携带野生型基因型(T/T)为对照,携带杂合基因型(T/C)的吸烟者发生食管癌的风险增加1.13倍(OR:2.13,95%CI 1.01～4.48)。Ile/Val位点以不吸烟且基因型为野生型(Ile/Ile)为对照,未发现吸烟和突变基因型对食管癌发生的交互作用。亦未发现饮酒和两个多态性位点对食管癌发生的交互作用。结论1.Meta分析结果显示,CYP1A1 MspⅠ位点与食管癌易感性无关联;携带CYP1A1突变杂合基因型(Ile/Val)和突变基因型(Ile/Val+Val/Val)是食管鳞癌的危险因素,但与腺癌易感性的关系仍需进一步研究和探讨。2.病例对照研究显示,携带CYP1A1 MspⅠ位点突变型基因TC可能是食管癌发生的危险因素,携带CYP1A1 Ile/Val位点突变型基因(Ile/Val或Ile/Val+Val/Val)是食管癌的危险因素。携带CG单体型可能是食管癌的危险因素;联合基因型TC/AG是食管癌的危险基因型,携带者患食管癌的风险增加。吸烟与携带CYP1A1MspⅠ位点易感基因型在食管癌的发生过程中具有协同作用,而与Ile/Val位点不存在协同作用;饮酒与携带CYP1A1易感基因型在食管癌的发生过程中不存在协同作用。