论文部分内容阅读
目的叉形头转录因子O亚型(forkhead box O,FOXO)是一类重要的信号转导分子,它的活性受到多种机制的调节,在DNA修复、复制、重组及细胞周期、细胞凋亡等过程中起重要作用。近年来研究发现, FOXO家族基因的异常表达与许多疾病的发生、发展有关系,尤其与许多人类肿瘤的发生密切相关。本研究探讨FOXO基因单核苷酸多态性(single nucleotidepolymorphism,SNP)与肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)遗传易感性的关系,以及对HCC相关位点进行功能验证。方法本研究首先通过生物信息学分析筛选FOXO基因可能影响基因表达或基因功能的SNP。采用美国国家环境健康科学研究所(National Instituteof Environmental Health Sciences,NIEHS)数据库的SNPinfo Web Server(http://snpinfo.niehs.nih.gov/)对人类FOXO基因亚家族成员FOXO1,FOXO3和FOXO4和FOXO6基因SNP进行筛选。选出符合研究要求的FOXO1的rs17592236位点、FOXO3的rs4946936位点和FOXO4的rs4503258位点。通过microRNA.org数据库(http://www.microrna.org/)功能预测显示上述位点均为微小RNA(microRNA, miRNA)潜在靶位点。实施大样本病例对照研究,以医院为基础共收集到1049例HCC患者作为病例组,1052例无肿瘤患者作为对照组。病例组与对照组均来自于广西常住居民,并按年龄、性别、民族频数匹配。通过流行病学现场调查获取所有研究对象的基本情况与病历资料,并采集外周血提取基因组DNA建立生物样本库以备基因分型使用。采用TaqMan MGB实时荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术对上述三个位点进行基因分型。采用Epi Data3.1软件进行数据录入和一致性检验,使用SPSS20.0软件进行统计分析。通过Haploview4.2检验对照组基因型分布是否符合哈迪-温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium,HWE)。分别用t检验和χ2检验对计量资料和分类资料进行分析,以非条件logistic回归模型计算比值比(oddsratio, OR)、95%可信区间(confidence interval, CI)、基因多态性与环境因素交互作用、基因-基因交互作用。针对病例对照研究中发现与肝癌遗传易感性存在统计学关联的位点,通过双荧光素酶报告基因实验对其功能进行验证。结果(1)研究对象基本情况:病例组和对照组年龄、性别、民族的分布差异均无统计学意义(均有P>0.05),均衡可比;但吸烟、饮酒、HBV感染史以及肝癌家族史在两组间的分布差异均有统计学意义(均有P<0.05)。(2)基因型频率分布:经HaploView4.2检验,FOXO1基因rs17592236位点和FOXO3基因rs4946936位点在对照组中的基因型频率分布符合HWE(rs17592236: χ2=2.14, P=0.143; rs4946936: χ2=0.06, P=0.813)。由于FOXO4基因rs4503258位点位于X染色体,未做HWE检验。rs17592236、rs4946936和rs4503258位点基因型在病例组和对照组中分布差异均无统计学意义(均有P>0.05)。多因素Logistic回归分析发现,rs17592236位点CT/TT基因型可能降低HCC发病风险P=0.010,OR(95%CI)=0.699(0.526~0.927)。(3)分层分析:分别以HBV感染和HCC家族史为因素进行分层分析,结果显示rs17592236与rs4503258两个位点SNP与HCC发病风险存在统计学关联。rs4946936位点多态性与HCC发病风险无统计学关联。(4)基因-环境交互作用:rs17592236、rs4946936、rs4503258位点多态性与吸烟、饮酒、HBV感染、肝癌家族史4种环境因素均存在交互作用。(5)基因-基因交互作用:rs17592236与rs4503258位点SNPs之间存在基因-基因交互作用P=0.003,OR(95%CI)=0.755(0.628~0.908)。(6)功能验证实验:双荧光素酶报告基因实验结果显示rs17592236位点野生型与miR-137结合能力较强,突变型与miR-137结合能力较弱。野生型与突变型质粒转染组平均相对荧光素酶活性值分别为FOXO1-wild:3.82±0.87;FOXO1-mut:22.83±3.97,P<0.001。结论rs17592236位点突变可能降低HCC发病风险。rs17592236、rs4946936、rs4503258与环境危险因素的交互作用与HCC发生有关。rs17592236位点是miR-137的结合位点,其突变可能通过降低miR-137与FOXO1mRNA的结合能力从而上调FOXO1基因表达,最终降低HCC发病风险。