尼古丁乙酰膽堿受體基因多態(tài)性與焦爐工DNA損傷的關(guān)聯(lián)性研究.pdf

1、焦爐作業(yè)工人長期暴露于含有復雜成分的焦爐逸散物(coke oven emission，COE)中，其肺癌的超額危險度會有所增加。焦爐逸散物包含多環(huán)芳烴（Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）、苯系物、胺類化合物、環(huán)類化合物、CO等多種化學物質(zhì)，這些化合物中，多環(huán)芳烴致癌危險性最大，有致癌危險的多環(huán)芳烴化合物多達十幾種。國際癌癥研究署（International Agency for Research

2、 on Cancer，IARC）將多環(huán)芳烴列入“I類致癌物”。吸煙已被公認為肺癌最重要的危險因素，吸煙煙霧的成分與COE相似，其中也含有大量致癌性的PAHs。但并不是所有接觸致癌性PAHs者最終都發(fā)生肺癌，不同的個體在相似的PAHs暴露條件下，肺癌的發(fā)病風險存在著明顯差異，這提示遺傳因素在疾病的發(fā)生和發(fā)展方面起著重要作用。
　　 SNPs是目前遺傳變異研究中應(yīng)用最廣的標記物，被稱為“第三代遺傳標記”。2005年在《Science

3、》雜志上刊登了第一篇全基因組關(guān)聯(lián)研究（genome wide association studies，GWAS），研究的是與年齡相關(guān)的視網(wǎng)膜黃斑變性。GWAS是一種針對全基因組所有SNPs進行的研究，在多基因疾病的研究中已經(jīng)取得了巨大成功，發(fā)現(xiàn)了很多可以被穩(wěn)定重復的基因位點。近兩年GWAS研究發(fā)現(xiàn)，15q25區(qū)域上編碼尼古丁乙酰膽堿受體（nicotinic acetylcholine receptors，nAChRs）的CHRNA3-C

4、HRNB4-CHRNA5（cholinergic receptor，nicotinic，α3，α5andβ4）基因簇SNPs與吸煙和肺癌發(fā)病高度相關(guān)。但是，關(guān)于這個基因簇多態(tài)性是直接與肺癌易感性相關(guān)還是通過吸煙間接作用與肺癌發(fā)病相關(guān)，至今沒有定論。PAHs是吸煙煙霧和焦爐逸散物中的主要致癌成分，PAHs作用于人體，造成機體遺傳損傷，累積的遺傳損傷可以啟動癌癥的發(fā)生，癌癥的啟動過程是不可逆的。因此，研究該基因簇上的單核苷酸多態(tài)性與焦爐工的

5、DNA損傷的關(guān)聯(lián)，構(gòu)建長期高濃度PAHs暴露導致DNA損傷的模型，對了解職業(yè)人群的遺傳易感性具有重要意義，并且為焦爐工肺癌的發(fā)生提供一定的證據(jù)。
　　 本研究以GWAS研究報道的基因為基礎(chǔ)，結(jié)合HapMap中國人群的數(shù)據(jù)和針對中國人群的大樣本肺癌病例對照研究結(jié)果，探討位于15q25上的CHRNA3-CHRNB4-CHRNA5基因簇多態(tài)性與PAHs暴露引起DNA損傷的關(guān)聯(lián)。由于目前GWAS報道的CHRNA3-CHRNB4-CHRN

6、A5基因簇上的rs8034191，rs1051730，rs16969968都是白種人（尤其是北歐人種）結(jié)果，在中國漢族人群中的最小等位基因頻率（minor allele frequency，MAF）很小，而且該區(qū)域的LD結(jié)構(gòu)在中國漢族人群和白種人也相差甚遠，這提示我們這幾個SNPs在中國人群中的作用可能不如在歐洲人群中作用明顯。因此，如果該基因簇與中國人群PAHs引起的DNA損傷有關(guān)，那么在該基因簇上應(yīng)該存在有其他的遺傳變異位點。結(jié)合文

7、獻和HapMap中國人群的數(shù)據(jù)，選取了CHRNA3-CHRNB4-CHRNA5基因簇上的另外三個SNPs：rs2036534，rs667282和rs12910984（三個SNPs位點在中國漢族人群中的MAF均大于5％），探討其多態(tài)性與PAHs引起DNA損傷的關(guān)聯(lián)。
　　 選取北方某焦化廠309名工人，其中低暴露組155人，高暴露組154人，采用美國SEQUENOM公司MassARRAY時間飛行質(zhì)譜技術(shù)完成對樣品SNPs的基因分型

8、（樣本送華大基因公司檢測）。校正了BPDE-白蛋白加合物水平、年齡、工齡、吸煙和飲酒狀況后，分析高暴露組和低暴露組焦爐工外周血淋巴細胞DNA的損傷情況，結(jié)果顯示高暴露組外周血淋巴細胞Olive尾矩為1.23±1.05（對數(shù)轉(zhuǎn)換值），高于低暴露組外周血淋巴細胞Olive尾矩（0.80±1.07），差異有顯著性。
　　 高暴露組中，rs667282 CT和CT+TT基因型攜帶者外周血淋巴細胞的OTM分別為0.95±0.13和1.09

9、±0.11，低于CC基因型攜帶者（1.64±0.17），差異有顯著性（P<0.05）；rs12910984 AG和AG+AA基因型攜帶者外周血淋巴細胞的OTM分別為0.92±0.13和0.47±0.12，低于GG基因型攜帶者（1.60±0.17），差異有顯著性（P<0.05）。低暴露組中，未發(fā)現(xiàn)CHRNA3-CHRNB4-CHRNA5基因簇多態(tài)性對焦爐工人外周血淋巴細胞DNA損傷有顯著性影響。
　　 單體型對分析結(jié)果顯示，在高暴

10、露組中，人群中分布最廣的TA/CG單體型對OTM值最低，為0.89±0.13，CG/CG單體型對OTM值最高，為1.64±0.17，與TA/CG單體型對的OTM值相比，差異有顯著性（P<0.05），其次為TA/TA單體型對，其OTM值為1.35±0.17，顯著高于TA/CG單體型對的OTM值（P<0.05）。低暴露組中，未顯示單體型對與焦爐工人外周血淋巴細胞DNA損傷之間有關(guān)聯(lián)。
　　 本研究結(jié)果顯示，高濃度的PAHs暴露可引起

11、焦爐工人DNA損傷顯著增加，CHRNA3-CHRNB4-CHRNA5基因簇的多態(tài)性與高暴露于PAHs工人的外周血淋巴細胞DNA損傷有顯著性關(guān)聯(lián)。
　　 本研究的創(chuàng)新之處在于：（1）本研究首次對CHRNA3-CHRNB4-CHRNA5基因簇多態(tài)性與DNA損傷進行關(guān)聯(lián)性研究；（2）直接從GWAS研究中選取有意義SNPs；（3）本研究選取BPDE-白蛋白加合物作為內(nèi)暴露指標，反映了長期PAHs暴露量。本研究有待深入的地方：本研究人群樣