CYP1A1基因多态性和吸烟对肺癌的易感性

杨翠军 刘 芳 孙 黎 刘进军 刘开扬

(河北北方学院生命科学研究中心，河北 张家口 075000)

肺癌的发生是遗传和环境等因素共同作用的结果。CYP 1A1是体内重要的I相代谢酶-细胞色素P450家族的亚家族成员，CYP1A1主要编码的蛋白质为芳烃羟化酶，其能够激活烟草中的前致癌物〔1〕。并有研究报道，CYP1A1 的exon 7和MSP I多态性与肺癌易感性有关〔2〕。本研究利用遗传学和环境流行病学的理论和方法，探讨吸烟和CYP1A1多态性与人群肺癌易感性的关系及交互作用。

1 材料与方法

1.1研究对象 肺癌组选取张家口第一附属医院于2007年1月至2010年1月确诊为原发性肺癌的患者150例，其年龄、吸烟史和性别来自于病例记录。正常对照组来自张家口本地的健康人群136例，年龄和性别与病例组进行频数配对。

1.2样品采集与制备 从肺癌组和对照组每人抽取外周静脉全血3 ml，EDTA抗凝，-80℃保存待测。利用DNA提取试剂盒分别对新鲜和冷冻血提取DNA。

1.3CYP 1A1基因型的测定 采用PCR-RFLP技术测定CYP1A1的mspI和exon 7多态性。mspI基因型测定引物：5′-CAGTGAAGAGGTGTAGCCGCT-3′和5′-TAGGAGTCTT GTCTCATGCCT-3′。利用mspI限制性内切酶确定其共有3种基因型：野生型(TT)，可见340 bp一个片段；突变型(CC)，可见200 bp及140 bp 两个片段；杂合型(TC)，可见340 bp，200 bp，140 bp三个片段。exon 7基因型测定引物： 5′-CTGTCTCCCTCTGGTTACAGGAAGC-3′和5′-TTCCACCCGTTGCAGCAGGATAGCC-3′。利用BsrD I限制性内切酶确定其共有3种基因型：野生型(Ile/Ile)，可见204 bp一个片段；突变型(Val/Val)，可见65 bp及139 bp两个片段；杂合型 (Ile/ Val)，可见204 bp，139 bp，65 bp三个片段。

1.4统计学分析 应用SPSS13.0软件，t和χ2检验比较性别、年龄、吸烟状况基因型在组间的分布频率；采用Logistic回归分析法计算OR和95%CI值，统计不同基因型和吸烟及其联合作用与肺癌易感性之间的相关性。

2 结 果

2.1年龄和性别的状况 肺癌组150例中，男91例，女59例；对照组136例中，男84例，女52例；肺癌组与对照组的性别分布无显著性差异 (χ2=0.036,P>0.05)。肺癌组平均年龄为(55.3±3.7)岁， 对照组平均年龄为(53.8±5.7)岁，无显著性差异(t=0.859，P>0.05)。

2.2mspI多态性与肺癌易感性的关系 CYP1A1的mspI位点有三种基因型TT、TC和CC。经统计学分析，两组间基因型频率分布无显著性差异(χ2=1.34，P>0.05)。为进一步说明mspI多态性与肺癌易感性的关系，以TT基因型为基数，进行Logistic回归分析。相对于携带TT基因型的个体， 携带TC和CC基因型的个体患肺癌的危险性分别为其1.18和1.49倍。见表1。

表1 mspI多态性与肺癌易感性Logistic回归分析〔n(%)〕

2.3exon 7多态性与肺癌易感性的关系 CYP1A1的exon 7位点有三种基因型Ile/Ile、Ile/Val和Val/Val。经统计学计算，两组间基因型频率分布无显著性差异(χ2=5.88，P>0.05)。本研究以Ile/Ile基因型为参照，Logistic回归分析分析表明，携带Ile/Val和Val/Val基因型者患肺癌的危险性分别是携带Ile/Ile基因型者的1.30和2.70倍，且携带Val/Val基因型者患肺癌的危险性显著高于携带Ile/Ile基因型者(P<0.05)。见表2。

2.4mspI和exon7联合作用与肺癌易感性的关系 mspI和exon7两多态位点各种基因型联合作用对肺癌易感性的影响。以Ile/Ile和TT协同为参照，Ile/Val基因型联合TT、TC和CC基因型或Val/Val基因型联合TT/TC和CC或Ile/Ile基因型联合TC和CC患肺癌的危险性增加。见表3。

表2 exon7多态性与肺癌易感性Logistic回归分析〔n(%)〕

表3 mspI和exon7联合作用对肺癌易感性的影响

2.5吸烟与CYP 1A1基因联合作用与肺癌易感性的关系 肺癌组不吸烟者67例，占44.67%；吸烟者83例，占55.33%。对照组不吸烟者80例，占41.18%；吸烟者56例，占58.82%。对肺癌组与对照组的吸烟人数和不吸烟人数分析，表明肺癌的发生与吸烟有关，吸烟者患肺癌的危险性是不吸烟者1.77倍(χ2=5.72，P=0.017)，说明吸烟者患肺癌的危险性较高，对肺癌易感性较高。

研究吸烟和mspI多态性对肺癌的易感性的影响，以不吸烟又是野生型即TT基因型为参照，因为mspI多态性对肺癌的易感性的影响在对照组和肺癌组无显著差异(P>0.05)，故将结TC和CC基因型合并分析，结果显示，携带突变基因的吸烟者患肺癌的危险性是参照组的2.16倍，差异显著(P<0.05)；携带突变基因不吸烟者和野生型的吸烟者患肺癌的危险性分别为参照组的1.26倍和1.81倍。这些结果表明，突变基因和吸烟能够显著增加患肺癌的危险性，并且在吸烟和基因突变两因素中吸烟起主导作用。见表4。

表4 mspI多态性和吸烟与肺癌危险性的关系〔n(%)〕

以不吸烟且携带Ile/Ile基因型为参照，研究吸烟和exon7多态性联合作用对肺癌易感性的影响，因为exon7多态性在对照组和肺癌组无显著差异(P>0.05)，故将结Ile/Val和Val/Val基因型合并分析。结果显示，携带Val的吸烟者患肺癌的危险性是参照组的2.63倍，差异显著(P<0.05)；携带Val的不吸烟者和野生型的吸烟者患肺癌的危险性分别为参照组的1.70倍和2.07倍。这些结果表明，Val基因和吸烟能够显著增加患肺癌的风险性，且吸烟起主导作用。见表5。

表5 exon7多态性和吸烟与肺癌易感性的关系〔n(%)〕

3 讨 论

CYP1A1是细胞色素p450家族成员之一，定位于15号染色体q22-qter上，发现多个多态位点，其中包含exon7和mspI位点，mspI多态性是由于碱基T→C，exon7多态位点A→G的变异，导致CYP1A1所编码的酶活性增高，有助于前致癌物的活化过程。大量研究发现，CYP1A1基因多态性与肿瘤遗传易感性有关。香烟含有多种致癌物，一些致癌物引起基因损伤，另一些致癌物如多环芳烃类等物质，需P450家族所编码的一些酶类激活，从而改变机体对肿瘤的易感性〔3〕。

本研究发现exon7和mspI位点基因型频率在肺癌组和对照组无显著性差异(P<0.05)。其中CYP1A1的mspI位点CC和TC与TT基因比较，OR分别为1.49和1.18倍(均P>0.05)，即突变性基因可能增加肺癌易感性无明显影响，即二者均未显示出基因突变与患肺癌的风险性相关。这与Mota〔4〕、Jin〔5〕、Okazaki〔6〕等报道一致。CYP1A1的exon7位点Ile/Val和Val/Val与Ile/Ile基因比较，OR分别为1.35(P>0.05)和2.70(P<0.05)， 可见Ile/Ile型和Val/Val型在分布上有显著性差异(P<0.05)，携带Val/Val者患肺癌的危险性是携带Ile/Ile者的2.7倍。说明Val/Val型基因提高个体患肺癌的风险性，而Ile/Ile型基因可能降低个体患肺癌的风险性，这与目前一些研究一致〔5～7〕。

单一易感基因的结果可能显示易感基因与患肺癌之间无相关性，说明该基因多态性与肺癌的易感性较微弱，但不能因此否定它们在肺癌中发生的作用。目前认为肿瘤是环境和遗传因素共同作用的结果。在本研究的CYP1A1的exon7和mspI位点基因型，其中携带Val/Val型基因的个体显著提高患肺癌的危险性，可能为肺癌发病的主效基因，其余均为次效基因。但对基因的危险性评定需要对多种基因联合观察较准确。本研究中CYP1A1的exon7和mspI位点基因多态性对肺癌易感性联合作用显示，Val/Val型基因与TC联合作用对肺癌的易感性最高(P<0.05)，其次是Val/Val和CC、Ile/Val和CC联合作用对肺癌易感性较高(P>0.05)，且任何组合都比Ile/Ile和TT的联合作用对肺癌的易感性高。这与Klinchid等〔8〕和San Jose等〔9〕的报道基本一致，以上提示两多态位点可能存在着一定的联合作用，其联合作用的方式和强度，仍需要进一步研究。

本研究结果表明吸烟者患肺癌的危险性增加，exon7和mspI位点携带突变基因的Ile/Val+Val/Val和TC+CC的吸烟者肺癌的易感性较高，分别是其野生型不吸烟者的2.63和2.61倍(两者P<0.05)。此结果显示，CYP1A1突变型基因与吸烟之间存在协同作用，可明显提高了患肺癌的风险性。此研究结果与国内外的有关研究结果相一致〔10〕。

4 参考文献

1李之山，谭 文，邵 康，等.中国人肺癌易患性与CYP2E1基因多型性相关〔J〕.中华肿瘤杂志，2000；22：5-7.

2Chen Z，Li Z，Niu X，etal.The effect of CYP1A1 polymorphisms on the risk of lung cancer：a global meta-analysis based on 71 case-control studies〔J〕.Mutagenesis，2011；26：437-46.

3Uppstad H，Osnes GH，Cole KJ，etal.Sex differences in susceptibility to PAHs is an intrinsic property of human lung adenocarcinoma cells〔J〕. Lung Cancer， 2011；71：264-70.

4Mota P，Moura DS，Vale MG，etal.CYP1A1 m1 and m2 polymorphisms：genetic susceptibility to lung cancer〔J〕.Rev Port Pneumol，2010；16：89-98.

5Jin Y，Zhang C，Xu H，etal.Combined effects of serum trace metals and polymorphisms of CYP1A1 or GSTM1 on non-small cell lung cancer： a hospital based case-control study in China〔J〕.Cancer Epidemiol，2011；35：182-7.

6Okazaki I，Sugita M，Matsuki H，etal.Additional candidates to conventional genes susceptible for lung cancer and changing trend in Japan〔J〕. Oncol Rep，2010； 23：1493-500.

7Shaffi SM，Shah MA，Bhat IA，etal.CYP1A1 polymorphisms and risk of lung cancer in the ethnic Kashmiri population〔J〕.Asian Pac J Cancer Prev，2009；10：651-6.

8Klinchid J，Chewaskulyoung B，Saeteng S，etal.Effect of combined genetic polymorphisms on lung cancer risk in northern Thai women〔J〕. Cancer Genet Cytogenet，2009；195：143-9.

9San Jose C， Cabanillas A， Benitez J，etal.CYP1A1 gene polymorphisms increase lung cancer risk in a high-incidence region of Spain：a case control study〔J〕.BMC Cancer，2010；10：463.

10Alexandrov K，Rojas M，Satarug S.The critical DNA damage by benzo(a)pyrene in lung tissues of smokers and approaches to preventing its formation〔J〕.Toxicol Lett，2010；198：63-8.