陕西人群Rb1.20位点的VNTR多态性与食管癌遗传易感性相关
第四军医大学学报2000年第21卷第2期
秦鸿雁 舒青 刘素英 马群风
摘 要:目的 探讨陕西人群Rb1.20位点VNTR多态性是否与食管癌遗传易感性有关.方法 应用PCR方法对陕西正常个体外周血(50例)、食管癌组织(36例)、食管癌癌旁组织(27例)Rb基因20内含子VNTR区进行了检测.结果 共检出5个等位基因片段:385 bp(A),370 bp(B),355 bp(C),330 bp(D)和325 bp(E). 在正常人群中,其等位基因频率分别为:A 0.31,B 0.15,C 0.07,D 0.05,E 0.42,杂合性为72%,PIC为0.70;在食管癌癌组织中,其等位基因频率分别为:A0.15,B 0.17,C 0.17,D 0.36和E 0.15,PIC为0.77;在食管癌癌旁组织中,其等位基因频率分别为:A0.11,B 0.30,C 0.11,D 0.43和E 0.06,杂合性为22%,PIC 为0.70. Rb1.20位点VNTR多态性在不同群体中有显著差异.结论 推测 Rb1.20位点的VNTR多态性与食管癌遗传易感性有关.
关键词:重复序列,核酸;聚合酶链反应;食管癌;易感性
0 引言
数目可变串联重复序列(variable number of tandem repeat, VNTR ) 是人类基因组中近年来常用的一种多态标记, 其应用十分广泛[1]. Rb1.20位点位于13q14,为Rb基因20 内含子VNTR区,重复单位4 bp~5 bp,重复次数10~26次,是一理想的遗传标记[2].食管癌是我国常见的恶性肿瘤,具高发区和家族聚集现象,陕西也是该疾病的高发区之一.有关食管癌的Rb基因研究报道已有不少,但有关Rb基因的VNTR多态性与食管癌的遗传易感性的研究目前尚未见报道.为此,我们应用PCR-VNTR技术对陕西人群Rb1.20位点VNTR多态性进行检测并探讨了Rb1.20位点VNTR多态性与食管癌遗传易感性之间的关系.
1 材料和方法
1.1 材料 陕西地区正常人群外周血样50例,由西京医院血库提供.食管癌(鳞癌)组织 36 例及癌旁组织27例,取自唐都医院胸外科手术标本,经病理组织切片确诊.
1.2 方法 常规酚/氯仿法提取外周血白细胞DNA和癌组织及癌旁组织DNA. pCR反应总体积为30 μL,含基因组DNA 0.5 μg,dNTP100 μmol.L-1,1×PCR缓冲液(10 mmol.L-1 Tris-HCl, 50 mmol.L-1 kCl,pH 9.0,1 g.L-1 Triton-100,1.5 mmol.L-1 MgCl2,0.1 g.L-1 gelatin),引物浓度各为100 μmol.L-1.引物序列为5′-AATTAACAAGGTGTGGTGGT-3′及5′-AAGTAAGAAAATCAAGCACTT-3′(美联公司合成).经 97℃变性10 min后,在94℃加入Taq DNA聚合酶2.5 u(上海Promega公司),加30 μL石蜡油覆盖,然后进入循环. rb1.20扩增的反应条件为:94℃变性30 s,52℃复性30 s,72℃延伸1 min,30个周期循环后,72℃延伸10 min(PCR仪为PE公司480型).扩增产物以Marker(上海复华公司)为对照,80 g.L-1普通聚丙烯酰胺凝胶电泳后,溴化乙锭染色,观察结果.
2 结果
陕西地区正常人群外周血50例遗传上无关个体基因组DNA经PCR扩增后,检测出385,370,355,330和325 bp 5个等位基因片段(Fig 1),其频率分别为: 0.31, 0.15,0.07,0.05及0.42,杂合子频率为72%(Tab1). 根据检测结果计算得其多态信息量(polymorphism information contents,PIC)为0.70.
图 1 Rb1.20位点VNTR等位基因片段(5个)
fig 1 Five allele fragments of Rb1.20 locus VNTR
表 1 陕西地区正常人群Rb1.20位点VNTR的多态分布
tab 1 Polymorphism distribution of Rb1.20 VNTR
in normal population in Shaanxi area
Amplification
fragment length(bp) |
Chromosome
number |
Allele
frequence |
385 |
31 |
0.31 |
370 |
15 |
0.15 |
355 |
7 |
0.07 |
330 |
5 |
0.05 |
325 |
42 |
0.42 |
食管癌患者36例癌组织DNA经PCR扩增后,获得与正常人相同的5个等位基因片段;26例癌旁组织DNA经PCR扩增后,同样也得到与正常人相同的5个等位基因片段,其各自的等位基因频率(Tab2). 其中癌旁组织的等位基因杂合子的频率为22%. PIC值为0.70,而癌组织的PIC值为0.770,将正常人群与食管癌患者的 rb1.20位点的各等位基因片段频率进行比较. 经χ2检验,发现它们除了370 bp 处差异无显著性外,其余4个等位基因片段处差异都呈显著性.将正常人群与食管癌癌旁组织Rb1.20位点的各等位基因片段频率进行比较,经χ2检验,除355 bp处差异无显著性外,其余各片段差异呈显著性.同样将食管癌与癌旁正常组织Rb1.20位点的各等位基因片段频率进行比较,经χ2检验,5个等位基因片段处无显著差异.等位基因片段可纯合存在,也可杂合存在.将正常人群与食管癌癌旁组织等位基因杂合子频率进行比较,经χ2检验,P<0.01.
表 2 食管癌与癌旁组织Rb1.20位点VNTR多态分布
tab 2 Polymorphism distribution of Rb1.20 VNTR in esophageal cancer
and pericancerous non-tumor tissue
Amplification
fragment
length(bp) |
Chromosome number |
Allele frequence |
E |
E+ |
E |
E+ |
385 |
11 |
6 |
0.15 |
0.11 |
370 |
12 |
16 |
0.17 |
0.30 |
355 |
12 |
6 |
0.17 |
0.11 |
330 |
26 |
23 |
0.36 |
0.43 |
325 |
11 |
3 |
0.15 |
0.06 |
E=esophageal cancer tissue; E+=pericancerous non-tumor tissue. 3 讨论
Rb基因是目前研究较为广泛的抗癌基因,具生长负调节作用,位于13q14,其作用的丧失与多种肿瘤的形成和发展密切相关[3].李华川等[4]首次在食管癌及癌旁组织中发现有34.9%和33.3%的Rb基因异常,又首次证明了环境化学致癌物质如亚硝胺能使Rb基因丢失,从而推测Rb基因异常在食管癌发生发展中可能起重要作用. vNTR是人类基因组内一种有高度多态性的遗传标记,可供信息量高,Yandell等[2]于Rb基因外显子20附近的内含子中发现一VNTR位点,将其命名为Rb1.20.我们从食管癌遗传易感性可否由VNTR多态性而改变这一角度出发,来探索食管癌的发生发展机制.
Rb1.20位点的VNTR具10~24个等位片段,核心序列为〔CTTT(T)〕n,n=14~26[2].我们对陕西地区人群Rb1.20位点VNTR的多态性进行检测,共检出5个等位基因片段,表明该位点呈高度多态.后根据等位基因频率计算得出该多态位点的PIC值在0.70以上,表明该位点可提供信息量较高.陕西地区人群Rb1.20位点VNTR多态性是否与食管癌遗传易感性有关,我们将正常人群与食管癌患者两者的Rb1.20位点VNTR多态性进行比较,发现正常人群与食管癌组织及癌旁组织在该位点VNTR多态性有显著差异,但将食管癌与癌旁组织两者在该位点VNTR多态性进行比较后,却发现两者在各等位片段处无显著性差异,这说明该位点VNTR多态性可能与食管癌的发展关系不太密切.据此, 我们推测正常 人群与食管癌患者在Rb1.20位点VNTR多态性的改变可能造成食管癌患者易感.另外,为进一步验证此观点,我们又将正常人群和食管癌癌旁组织两者的Rb1.20位点等位基因杂合子频率进行了比较,同样发现它们差异显著.结果表明:陕西地区人群Rb1.20位点VNTR多态性的改变可能与食管癌遗传易感性有关.
Rb基因除了Rb1.20位点含VNTR多态位点外,还在P68RS2.0位点及内含子16等处含多态位点[5,6].我们仅从Rb基因的一个VNTR多态位点探讨了其与食管癌遗传易感性的关系,为了将来更好地探讨Rb基因多态性与食管癌遗传易感性关系,以期从Rb基因多态性角度探讨食管癌的发生发展机制,Rb基因其他多态位点的研究工作还有待进一步研究.
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39600126)
作者简介:秦鸿雁(1971-),女(汉族),河南省武陟人.硕士, 讲师,发表论文6篇. Tel.(029)3374490 Email. swxayz@fmmu.edu.cn秦鸿雁(第四军医大学基础部生物学教研室,陕西 西安 710033) 舒青(第四军医大学基础部生物学教研室, 陕西 西安 710033) 刘素英(第四军医大学基础部生物学教研室, 陕西 西安 710033)
马群风(第四军医大学唐都医院胸外科)
参考文献:
[1]Nakamura Y,Leppert m,O′Connell P et al. Variable number of tandem repeat(VNTR) markers for human gene mapping[J]. Science, 1987; 235(4796):1616-1622.
[2]Yandell DW,Oryja TP. Detection of dna sequence polymorphism by enzymatic ampliication and direct genomic sequencing[J]. Am J Hum Genet,1989; 45(4):547-555.
[3]Weinberg RA. Oncogenes,antioncogenes and the molecular bases of multistep carciogenesis[J]. Cancer Res, 1989; 49(14):3713-3721.
[4]李华川,陆士新,姜 伟 et al. 食管癌组织中抗癌基因Rb的研究[J].中华肿瘤杂志,1990;12(3):161-164.
[5]Wiggs J,Nordenskjold M,Yandell DW et al. Prediction of the risk of hereditary retinoblastoma,using DNA polymorphims with the retinoblastoma gene[J]. new Engl J Med,1988;318(1):151-157.
[6]袁丽芳,高永庆,罗 双 et al. 应用Rb基因内多态位点作家系连锁分析预测视网膜母细胞瘤[J].中国医学科学院学报,1995;17(5):338-341.