食管鳞状细胞癌患者肿瘤家族史和遗传多态性关系及其对生存期的影响

摘要

1.研究背景与目的:
　　食管癌是世界上最常见的六大恶性肿瘤之一，显著的地域性分布差异和家族聚集现象提示环境和遗传因素在食管癌发生中均起重要作用。既往研究表明食管癌家族史阳性的家族成员，其食管癌发病风险较正常人群高2-3倍，但之前的研究由于缺乏食管癌高低发区大规模人群对比分析，特别是缺乏识别可能的遗传改变的高通量技术，有关家族史阳性对食管癌发病及生存期影响的分子机制尚不明确。
　　全基因组关联分析(genome-wide association study，GWAS)是一种高通量的生物芯片技术。目前，GWAS研究方法是学术界公认的搜寻复杂疾病的易感基因最有效的方法。我们研究团队采用GWAS技术通过分析食管癌患者与正常对照人群的SNP差异，在人类第10号和20号染色体上首次发现了2个食管癌易感基因PLCE1和C20or54（核黄素转运基因），这一研究成果不仅有助于深入解析食管癌的发病机制，而且为今后食管癌的防治开辟了一个新的研究方向。
　　尽管，在食管癌的发生过程中，虽然家族史可以作为判断遗传倾向一个很好的指标，但是，在判断高发区遗传风险性上还具有一定的局限性，即不能判断高发区家族聚集现像是由于所暴露的高发环境因素的影响还是遗传因素的作用。因此，通过GWAS研究寻找与食管癌家族史相关的遗传多态性位点，是非常重要的。
　　本研究通过大样本量的流行病学研究，分析中国高低发区食管癌遗传倾向（家族史）的分布特征，比较家族史阳性/阴性患者的年龄、性别、临床病理类型差异，探讨食管癌家族史及临床病理特征与ESCC患者生存期的关系，阐明和揭示食管癌遗传倾向（家族史）在食管癌发生和预后中的作用，并在食管癌GWAS研究的基础上，通过比较分析家族史阳性与家族史阴性的食管癌患者62万个SNP位点的差异，寻找与食管癌家族聚集性相关的遗传高易感性分子。
　　2.材料与方法:
　　2.1.ESCC家族史与生存期关系研究
　　2.1.1.研究对象
　　35398例来源于食管癌高、低发区食管癌患者，病理组织学证实均为ESCC患者，其中家族史阳性10959(31.0％)例，家族史阴性24439例;高发区28551例，低发区6847例，高低发区比例为4.2∶1;其中男22329例，女13069例，男女比例1.7∶1，年龄最小13岁，最大99岁，平均60.1±9.5岁，中位年龄60岁。
　　2.2.2.研究方法
　　采用面对面问卷调查方式，调查食管癌高、低发区食管癌患者发病情况，调查内容主要包括一般流行病学资料、上消化道肿瘤发生情况、疾病治疗情况、家族史、生活习惯等。
　　根据患者提供的治疗信息（手术时间、治疗医院）到相应医院复核每位患者的临床信息，主要包括病理诊断、TNM分期、大体类型、肿瘤部位、分化程度等。
　　采用家访和电话回访的方式对上述患者进行定期生存随访，将调查信息和随访情况录入计算机。
　　SPSS19.0统计软件对调查数据进行处理，高、低发区食管癌患者家族史阳性与阴性组年龄、性别及临床病理特征分析采用卡方检验，食管癌家族史阳性患者与阴性患者平均发病年龄的比较采用t检验，Kaplan-Meier法和Log-rank检验分析单因素条件下食管癌患者生存差异，Cox风险比例模型筛选影响生存期的独立因素，检验水准:α＜0.05。
　　2.2.ESCC家族史遗传易感性分析
　　2.2.1.研究对象
　　1368例食管癌家族史明确的食管鳞癌患者，其中家族史阳性患者497例，家族史阴性患者871例，男性784例，女性584例，平均发病年龄59.0±9.6岁，中位发病年龄59岁。
　　2.2.2.研究方法
　　每名患者抽取3～5ml空腹静脉血，-80℃储存。
　　QIAGEN基因组DNA提取试剂盒提取外周血样本基因组DNA，筛选DNA浓度在50ng/μl以上，OD值在1.8-2.0之间的样品进行实验。采用Illumina Human 610-Quad芯片进行基因分型。
　　计算样本得率、SNP得率、最小等位基因频率（minor allele frequency，MAF）、哈迪·温伯格（Hardy-Weinberg;HWE）平衡律。对质控后的数据用Plink1.03软件分析并输出结果，用Cochran-Armitage趋势检验计算P值、优势比(Odds ratio，OR)和95％可信区间(95％confidence interval，95％CI)，P值大于1.0E-7的SNP位点为差异显著位点。不同基因型间食管癌患者临床及病理特征差异分析采用SPSS19.0软件，进行卡方检验，Kaplan-Meier法和Log-rank检验分析不同基因型食管癌患者生存差异，检验水准:α＜0.05。
　　3.结果:
　　3.1.ESCC家族史特征及与生存期关系
　　高、低发区食管癌家族史总阳性率达31.0％，其中高发区食管癌家族史阳性率33.9％，明显高于低发区食管癌家族史阳性率18.5％(P＜0.05);男、女性别食管癌家族史阳性率相似，分别为30.9％和31.1％(P＞0.05);各年龄段食管癌家族史阳性率，随年龄增加有明显的下降趋势，≤39、40～、50～、60～、70～、≥80各年龄段家族史阳性率分别为33.8％、37.0％、34.5％、29.1％、23.7％、19.8％。
　　中晚期四种肿瘤大体类型和分化程度在食管癌家族史阳性与阴性组的比例分布相似(P＞0.05);肿瘤浸润深度、淋巴结转移和TNM分期在食管癌家族史阳性与阴性组的比例分布不同(P＜0.05)，家族史阳性组Tis-T1级患者所占比例高于家族史阴性组(14.3％v.s11.1％)，T3-T4级患者所占比例则低于家族史阴性组(57.0％v.s60.3％)，淋巴结转移阳性率低于家族史阴性组(38.2％v.s40.2％)，晚期（Ⅳ期）患者所占比例低于家族史阴性组(5.6％v.s7.8％)。
　　家族史阳性的食管癌患者生存期明显优于家族史阴性患者(P=8.7E-12)，多因素COX模型分析，性别、食管癌家族史、分化程度、浸润深度和淋巴结转移是影响食管癌患者生存期的独立因素，其中女性相对于男性是食管癌患者预后生存好的保护因素(HR=0.8，95％CI:0.76-0.85)、阳性食管癌家族史是食管癌患者预后生存好的保护因素(HR=0.9，95％CI:0.87-0.98)，随着分化程度的降低、浸润深度加深、淋巴结转移个数的增多食管癌患者预后生存差的风险值依次升高。
　　3.2.ESCC家族史遗传易感性分析
　　食管癌家族史阳性患者与阴性患者间共有7个差异多态性SNP位点，分别是X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7，上述7个SNP位点分别与Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7相关联。
　　X1多态位点基因型AA型食管癌患者的生存期优于CA/CC型患者(x2=3.91，P=0.048)，X2多态位点基因型TC型食管癌患者的生存期优于CC型患者(x2=7.80，P=0.005)。
　　4.结论:
　　①3万余例高、低发区食管癌患者食管癌家族史的调查发现，高发区食管癌家族史阳性率(33.9％)，明显高于低发区(18.5％)(P＜0.05);高、低发区家族史阳性患者食管癌的平均发病年龄皆低于家族史阴性的患者，提示遗传因素在食管癌发生过程中起重要作用，高发区居民与低发区居民相比对食管癌可能有更高的遗传易感性;
　　②家族史阳性患者预后生存期明显优于家族史阴性患者，食管癌阳性家族史是食管癌患者预后的独立影响因素;
　　③本研究发现7个SNPs与食管癌家族史密切相关，其中2个SNPs与食管癌患者预后相关，提示遗传多态性可能是决定食管癌家族史重要机制之一。

目录

声明

摘要

符号说明

1 高、低发区食管鳞状细胞癌遗传倾向(家族史)对生存期的影响

1．1 研究背景

1．2 材料与方法

1．2．1 研究对象入选标准

1．2．2 研究对象一般情况

1．2．3 流行病学调查

1．2．4 调查质量控制

1．2．5 临床病理信息复核

1．2．6 人群随访

1．2．7 相关标准定义

1．2．8 调查信息的电子计算机录入

1．2．9 统计学分析

1．3 结果

1．3．1 高、低发区食管癌患者性别、年龄分布

1．3．2 家族史阳性／阴性食管癌患者年龄、性别分布

1．3．3 高、低发区食管癌家族史特征

1．3．4 食管癌患者临床病理特征与家族史的关系

1．3．5 食管癌家族史对食管癌患者生存期的影响

1．3．6 高低发区、性别、年龄及临床病理特征对食管癌患者生存期的影响

1．3．7 影响食管癌患者生存期的独立因素

1．4 讨论

1．4．1 食管癌家族史与食管癌

1．4．2 性别与食管癌

1．4．3 年龄与食管癌

1．5 结论

参考文献

1．7 附表

1．8 附图

2 食管鳞状细胞癌遗传倾向(家族史)遗传易感性分析

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 研究对象

2．2．2 病例入组标准

2．2．3 流行病学调查

2．2．4 人群随访

2．2．5 实验试剂

2．2．6 实验仪器

2．2．7 数据分析软件和电子信息查询数据库

2．2．8 实验方法和步骤

2．2．9 数据分析

2．3 结果

2．3．1 SNP基因分型和质量控制

2．3．2 条件logistic回归分析

2．3．3 食管癌家族史相关SNP位点基因型与食管癌患者临床表型的关系

2．4 讨论

2．5 结论

参考文献

2．7 附表

2．8 附图

综述1 食管癌遗传易感性-家族史流行病学研究

综述2 食管癌遗传易感性分子学研究现状