论文部分内容阅读
背景: 南方沿海潮汕地区、福建闽南地区和北方内陆河南太行山区,地理位置相距遥远,生活环境迥异,却同为我国的贲门癌高发区。据历史记载,现今潮汕人群的祖先大多为中原内陆居民(河南和山西)途经福建闽南迁入潮汕。因此我们推测潮汕与河南贲门癌患者可能具有相似的遗传背景。编码人类白细胞抗原Ⅰ类分子(HLAⅠ类分子)复合体的基因具有高度的多态性,其等位基因分布、单倍型组成及频率在不同人种和地区有明显不同。恶性肿瘤的发生与HLAⅠ类分子基因多态性及抗原表达异常有关。 目的: 1.利用父系遗传标记Y-SNP和Y-STR从群体遗传学水平证实潮汕与河南两大贲门癌高发区贲门癌患者间存在较近的亲缘关系。 2.发现潮汕贲门癌患者HLAⅠ类分子基因的体细胞突变及表达特征。 材料与方法: 1.材料 1)血样:共316份。潮汕贲门癌患者(48份),潮汕食管癌患者(73份);潮汕客家人(32份);潮汕凤凰山畲族原住民(24份);河南贲门癌患者(64份),河南食管癌患者(48份);新疆哈萨克族食管癌、贲门癌高危人群(27份)。 2)组织标本:测序标本:45例潮汕贲门癌新鲜病理组织标本; 免疫组织化学标本:51例配对的贲门癌、癌旁组织及切缘组织的石蜡切片。 2.方法 1).基因分型:选取16个具有东亚人群特异性的Y-SNP及7个Y-STR位点进行研究。Y-SNP标记应用高通量SNP分型平台MassARRAY时间飞行质谱生物芯片系统iPLEX Gold模块(Sequenom Inc.)进行基因分型;部分标本应用ABI3730xl测序仪和PCR-RFLP方法进行验证和补充;对于SNP位点M1,利用琼脂糖凝胶电泳分型。对7个STR位点先进行荧光PCR扩增,再利用ABI3730xl测序仪毛细管电泳检测分型。 2).SNP分析:根据每个个体的SNP分型结果及Y染色体国际命名委员会的命名原则,确定每个个体的单倍群,分析它们在四个研究人群中的频率分布并进行卡方检验。直接计算SNP基因型及单倍群多态性,并进行分层聚类、主成分分析及相关分析分析。 3).STR分析:根据每个个体7个Y-STR的分型结果,计算STR单倍型频率。与比对资料一起进行分层聚类、主成分、及相关分析,利用Arlequin3.0软件计算群体间的遗传距离,然后再用Mega2.1软件构建N-J邻接树。绘制O3a3c1*单倍群的网络结构图。 4).Sanger测序:对贲门癌组织标本进行HLA-A易感位点及其邻近区域直接测序。 5).免疫组织化学染色:检测HLA-A、HLA-B、HLA-C在潮汕贲门癌癌变过程不同病变阶段的表达情况。 结果: 1.SNP单倍群频率分布差异:潮汕贲门癌患者的Y-SNP单倍群主要分布在O3*、O3a3c1*及O1a*,河南贲门癌患者频率集中分布在O3*、O3a3c*及O3a1。O3*、O3a3c*及O3a3c1*是东亚北部人群的特征性单倍群,均具有M122-C突变,故可将这三个单倍群的频率合并分析。这三个单倍群在潮汕贲门癌患者、河南贲门癌患者、河南、福建及潮汕食管癌、贲门癌高危人群中的合计频率分别为60.42%、63.49%、60.42%、66.21%和65.16%,差别无统计学意义,在凤凰山畲族人群的合计频率为37.5%,明显低于贲门癌患者和高危人群。O1a*在潮汕客家人群的分布频率为43.75%,明显高于潮汕贲门癌患者,该单倍群在凤凰山畲族人群中的分布频率也较高。新疆哈萨克族高危人群的多态性集中在O*、F*/M*和K*单倍群,而未检出有其他单倍群多态性。 2.SNP多态性统计分析结果:Y-SNP分层聚类分析显示潮汕贲门癌患者与潮汕、福建两个高危人群紧密聚在一起,潮汕畲族与潮汕客家人群关系最近,河南贲门癌患者则与河南高危人群紧密聚在一起。主成分分析显示潮汕贲门癌患者和贲门癌高危人群与河南贲门癌患者及其他高危人群距离较近而与潮汕客家和土著畲族人群的距离较远。潮汕贲门癌患者与潮汕高危人群的相关系数最高,其次为福建高危人群,要高于与潮汕客家人群和潮汕原住民畲族人群的相关系数。 3.STR多态性统计分析结果:Y-STR分层聚类分析、主成分分析显示潮汕贲门癌患者与潮汕食管癌、河南食管癌患者、河南贲门癌患者、河南、福建与潮汕高危人群聚在一起。相关分析结果表明潮汕贲门癌患者与河南贲门癌患者间的相关系数最高。Y-STR遗传距离分析显示潮汕贲门癌患者与潮汕食管癌、河南食管癌和贲门癌患者间关系较近,这种亲缘关系在分子系统树中得到进一步的印证。对具有 O3a3c1*单倍群个体的Y-STR网络结构图示所有O3a3c1*贲门癌个体均来自同一个节点,紧密的聚在一起。 4.贲门癌HLA-A体细胞突变:与HLA-A基因标准序列比较,45例贲门癌组织中共检测到16例突变,突变率为35.6%。其中5例样本是3个位点的纯合性突变,这三个位点是在欧洲血统人群(n=662)中测序发现位于外显子区的SNP位点,而在1000 Genomics Brower数据库显示中国南北方汉族人群在这三个SNP位点均未发现突变。另外11例样本的突变位点是尚未报道过的位于非编码区杂合性缺失T。 5.HLA-A、B、C抗原表达结果:HLA-A、B、C抗原阳性表达于细胞膜和细胞浆。贲门癌患者的贲门正常腺上皮、单纯性增生上皮、上皮内瘤变和浸润癌均存在HLA-A、B、C抗原的低表达或缺失。HLA-A、B、C抗原强阳性表达的贲门癌组织分化较好,淋巴结转移率较低,其中高/中分化腺癌 HLA-C的强阳性表达率明显高于低分化腺癌,差别有统计学意义(p<0.05)。 结论: 1.潮汕贲门癌患者和河南贲门癌患者、河南、福建、潮汕三地食管癌、贲门癌高危人群具有相近的父系遗传背景。潮汕贲门癌患者和河南贲门癌患者可能来自一较近的共同祖先。 2.与高危人群对比,贲门癌、食管癌患者之间具有更相似的父系遗传结构,提示贲门癌、食管癌在高危人群中可能不是随机发生,贲门癌和食管癌患者可能共享与发病相关的父系遗传结构。 3.贲门癌组织存在HLA-A基因突变,其具体功能仍需进一步探讨。 4. HLA-I类抗原的低表达或缺失可能与贲门粘膜上皮细胞恶性转化相关。