李建國 柳曉義 王宇 胡建霞 曹明智
青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院乳腺外科,山東 青島,266003
甲狀腺非髓樣癌(non-medullary thyroid cancer,NMTC)起源于甲狀腺上皮細胞,約占所有甲狀腺癌的90%。主要包括乳頭狀癌和濾泡狀癌,未分化癌和Hurthle細胞癌較少見。20%~25%的甲狀腺髓樣癌病例是家族性的,而NMTC家族遺傳因素很少。
甲狀腺球蛋白(thyroglobulin,Tg) 和促甲狀腺激素受體(thyroid stimulating hormone receptor,TSHR)基因在非惡性甲狀腺疾病中的作用已有報道,研究發(fā)現Tg基因的改變與甲狀腺腫相關[1-4],甲狀腺腫在NMTC家系中出現頻率較高,且是NMTC的已知危險因素[5]。Tg基因中A7589G序列改變是Q2511R多態(tài)性的基礎[6]。TSHR是一種G蛋白偶聯受體,結合促甲狀腺激素后發(fā)揮促進濾泡細胞生長和分泌激素的作用。已有研究發(fā)現TSHR基因多態(tài)性改變與甲狀腺增生和甲狀腺腫瘤有關[7-8]。本研究通過對中國北方漢族人群Tg或TSHR基因多態(tài)性進行檢測,來探討甲狀腺非髓樣癌的易感基因。
1.1 資料 2004年6月—2008年6月期間,本院共收集NMTC住院患者176例(設為NMTC組),其中男性82例,女性94例,平均年齡(50.7±5.64)歲,所有患者均經病理診斷證實為NMTC。具體分為乳頭狀、濾泡狀、Hurtle細胞或混合乳頭狀和濾泡狀細胞癌。同時設置對照組184例,其中男性84例,女性100例,平均年齡(49.5±4.65)歲,均為在本院健康查體中心體檢并經篩選的健康人群。
1.2 方法
1.2.1 外周血采集 NMTC組患者均抽取空腹外周血5 mL(術前、未化療),對照組同樣抽取空腹外周血5 mL,置于預先加入1 mL ACD抗凝劑的圓底離心管中,顛倒混勻,編號記錄后放入-80 ℃低溫冰箱中保存,3個月內提取DNA。
1.2.2 TSHR C253A多態(tài)性檢測 ⑴基因提?。嘿惏偈⒒蚪MDNA提取試劑盒提取外周血DNA,溶解于pH 8.0的TE緩沖液中,-80 ℃低溫冰箱中保存。⑵PCR擴增:根據GenBank中的基因序列用DNAstar軟件設計上下游引物,上游引物5’-GCGATTTCGGAGGATGGAGAAATAGC-3’,下游引物5’-CCGGGTACTCACAGAGTCTGCGACCTG-3’[9],引物由上海生工生物工程技術服務有限公司合成,PCR產物長度為227 bp。反應體系25 μL:去離子水13 μL,DNA模板(150~200 ng)2 μL,10×Buffer 2.5 μL,10×dNTP 2 μL,25 mmol/L MgCl21.5 μL,上、下游引物(10 μmol/L)各1.5 μL,Taq酶 1 U。循環(huán)參數:95 ℃預變性5 min;95 ℃變性60 s,57 ℃退火60 s,72 ℃延伸60 s,共35個循環(huán);之后72 ℃終止延伸5 min。⑶酶切鑒定反應體系:去離子水9 μL,10×Buffer 2 μL,PCR產物7 μL,Tth111Ⅰ 2 μL;37 ℃水浴中酶切過夜。⑷酶切結果的分析:限制性酶切產物經2%瓊脂糖凝膠電泳(50 v,40 min)分離后觀察結果。結果分析:TSHR C253A多態(tài)性檢測,若為純合變異,PCR擴增片斷經Tth111Ⅰ酶切后(CCC/ACC),可產生201和16 bp 2個片斷;當此位點為雜合變異型時,酶切后得到227、201和16 bp 3個片斷。
1.2.3 Tg A7589G 多態(tài)性檢測 ⑴基因提取:賽百盛基因組DNA提取試劑盒提取外周血DNA,溶解于pH 8.0的TE緩沖液中,-80 ℃低溫冰箱中保存。⑵PCR擴增:根據GenBank中的基因序列用DNAstar軟件設計上下游引物,上游引物5’-AACTCAGACAGTCTGGCTTCC-3’,下游引物 5’-CGACGCGGGCATCTGAGTCCT-3’,引物由上海生工生物工程技術服務有限公司合成。PCR產物長度為240 bp。反應體系25 μL:去離子水13 μL,DNA模板(150~200 ng)2 μL,10×Buffer 2.5 μL,10×dNTP 2 μL,25 mmol/L MgCl21.5 μL,上下游引物(10 μmol/L)各1.5 μL,Taq酶 1 U。循環(huán)參數:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性60 s、58 ℃退火60 s、72 ℃延伸60 s,共35個循環(huán),之后72 ℃終延伸5 min。⑶酶切鑒定反應體系:去離子水9 μL,10×Buffer 2 μL,PCR產物7 μL,TaqⅠ 2 μL。37 ℃水浴中酶切過夜。⑷酶切結果的分析:限制性酶切產物經2%瓊脂糖凝膠電泳(60 v,30 min)分離后觀察結果。結果分析:Tg A7589G多態(tài)性,若是純合變異,PCR擴增片斷經TaqⅠ酶切后,可產生186和54 bp 2個片斷;當此位點為雜合變異型時,酶切后得到240、186和54 bp 3個片斷。
1.3 統計處理 運用Hardy-Weinberg平衡法則檢測樣本的群體代表性,采用SPSS 11.0統計處理軟件將實驗數據進行χ2檢驗,并計算相對危險度和95%可信區(qū)間。以P<0.05作為差異有統計學意義。
2.1 TSHR C253A基因型與等位基因的頻率分布 由于C/A多態(tài)性的純合基因變異數量非常少,在數據統計時,本研究將雜合變異和純合變異相結合。NMTC組CC基因型的頻率為89.8%(158/176),CA+AA基因型的頻率為10.2%(18/176), 對照組CC基因型的頻率為87.5%(161/184),CA+AA基因型的頻率為12.5%(23/184)。NMTC組CA+AA基因型頻率與對照組沒有明顯差異(χ2=0.46,P=0.497)。NMTC組A等位基因頻率與對照組相比,差異無統計學意義(χ2=0.941,P=0.332)。TSHR C253A PCR產物及限制性酶切產物電泳結果見圖1。
圖1 TSHR C253A PCR產物及酶切產物電泳圖Fig.1 Result of electrophoresis of the products of TSHR C253A in an agarose gel
2.2 Tg A7589G基因型與等位基因的頻率分布 NMTC組AA基因型頻率為17%(30/176),AG基因型頻率為53.4%(94/176),GG基因型的頻率為29.6%(52/176)。對照組AA基因型頻率為26.1%(48/184),AG基因型頻率為54.9%(101/184),GG基因型的頻率為19%(35/184)。NMTC組AG+GG基因型與對照組相比,差異具有統計學意義(χ2=4.333,P=0.037)。NMTC組A等位基因頻率為43.75%(154/352),G等位基因頻率為56.25%(198/352)。對照組A等位基因頻率為53.5%(197/368),G等位基因頻率為46.5%(171/368)。NMTC組G等位基因頻率明顯高于對照組(χ2=6.891,P=0.009)。2組復合數據的分析:與純合性相關的ORs為1.55(95%CI: 1.1~2.3)。Tg A7589G PCR產物及限制性酶切產物電泳結果見圖2。
圖2 Tg A7589G PCR產物及酶切產物電泳圖Fig.2 Result of electrophoresis of the products of Tg A7589G in an agarose gel
TSHR是一種G蛋白偶聯受體,與促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)結合發(fā)揮作用,是濾泡細胞生長和發(fā)揮功能的主要刺激因子。已經在家系研究中發(fā)現,TSHR的基因突變與甲狀腺功能亢進和甲狀腺增生癥存在相關性[10]。TSHR C253A多態(tài)性導致了編碼的氨基酸P52T的改變,此段氨基酸位于TSHR的胞外區(qū)。變異的蛋白質在52位置上缺少一個β旋轉,這可能改變受體的三維結構,導致TSH作用的異常。
研究發(fā)現TSHR基因的變異與一些良性甲狀腺疾病的高風險性相關。良性甲狀腺疾病例如非毒性結節(jié)性甲狀腺腫(multinodular goiter,MNG)是甲狀腺非髓樣癌的強烈危險因子,TSHR的突變可能直接與腫瘤形成有關[11]。這些突變通常引起受體信號的激活,可導致細胞的無限制生長。因此筆者認為該基因多態(tài)性可能與NMTC的高風險性相關。本研究中TSHR C253A的A等位基因在NMTC組和對照組中的分布沒有明顯差異(P<0.05),也可能與樣本量小及抽樣誤差有關。
Tg是甲狀腺中表達量最多的蛋白質,功能是甲狀腺激素合成的支架及甲狀腺激素和碘的儲存蛋白。甲狀腺腫在NMTC家系中較常見,且是人群中NMTC的危險因素[12]。
已有報道稱循環(huán)中Tg的水平是NMTC發(fā)生的預兆,這表明兩者之間可能存在一種因果關系[13]。本研究中Tg A7589G的G等位基因頻率在NMTC患者中分布較多,NMTC組和對照組的等位基因頻率差異有統計學意義。Tg A7589G可能通過一種功能性變異的線性失衡來調整發(fā)病危險度,多態(tài)性導致谷氨酸-精氨酸的轉變,這個變異定位于甲狀腺球蛋白的乙酰膽堿酯酶同源區(qū)。這個區(qū)的功能還不清楚,有證據表明這個區(qū)的突變與胎兒甲狀腺腫有關[14]。而且,小鼠模型上這個區(qū)的突變導致了明顯結構異常的Tg分子在內質網的蓄積,最終導致了先天性甲狀腺腫和甲狀腺機能亢進[15-16]。
研究數據表明Tg的遺傳變異可能對NMTC危險度有直接作用或通過調整甲狀腺腫的易感性來調整危險度。盡管NMTC危險度與G等位基因的相關性很微弱,但普通人群中R等位基因的高頻率意味著其很有可能對NMTC腫瘤的發(fā)生率有著重要的影響。高加索人群中該等位基因的頻率是50%,雜合性和純合性變異存在于近1/3的患者。本研究中甲狀腺球蛋白基因A7589G在NMTC組和對照組存在多態(tài)性,G等位基因可能為中國北方甲狀腺非髓樣癌發(fā)病的易感基因。
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