PGC基因插入／缺失多态与胃癌发病风险研究前言胃癌发生是环境因素与遗传因素共同作用的结果。基因多态性是导致不同个体对环境因素易感的重要物质基础之一，以易感基因多态性作为分子标志应用于胃癌防治是国际研究的前沿。胃蛋白酶原C(pepsinogen C，PGC)是胃粘膜特异性功能酶-胃蛋白酶C的前体，是消化功能逐渐成熟的一种标志。PGC基因位于6 p21.1-pter，共有9个外显子和8个内含子，在其第7-8外显子间存在100 bp长度的插入-缺失多态片段。本室前期研究发现，携有等位基因1纯合型者(310 bp／310 bp)患胃癌的几率高于携有其它基因型者，提示PGC基因多态与胃癌的遗传易感性相关。我国是胃癌高发国家，辽宁庄河地区属我国北方胃癌高发区。胃癌高发区居民PGC基因多态的分布与当地胃癌高发有否联系?具有多态性的PGC基因在胃癌发生发展过程(正常→浅表性胃炎→萎缩性胃炎→胃癌)中作用如何?以PGC基因多态性为基础的的胃癌遗传易感机制又如何?目前均未清楚。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori，H．pylori)作为胃癌的主要环境致病因素在其发生、发展过程中起启动和促进作用。感染H．pylori个体临床结局不尽相同，这不仅与感染的H．pylori的菌株类型有关，同时也与宿主的遗传易感性有关。由宿主基因多态性所决定的遗传易感性与H．pylori差异基因所决定的菌株类型的交互作用对于疾病的演变起着不可忽视的重要作用。PGC基因多态与H．pylori以及不同基因亚型H．pylori感染之间是否存在交互作用?此交互作用对于胃癌发生发展的影响又如何?目前尚未可知。目的本研究在辽宁庄河胃癌高发区，开展以人群为基础的胃癌病例-对照基因流行病学研究，深入探讨PGC基因多态性与胃癌发病风险的关系及其相关机制，期望为寻找和确定胃癌相关分子标志物、筛选胃癌高危人群，并采取有效的预防控制措施提供实验依据及理论参考。方法本研究所用血清、凝血块和胃粘膜标本分别来自辽宁庄河胃癌高发区胃癌普查受检者、庄河市中心医院胃镜受检者、中国医科大学附属第一医院胃镜受检者以及中国医科大学附属第一医院肿瘤科、中国医科大学附属第二医院病理科、辽宁省肿瘤医院肿瘤内科住院患者。经中国医科大学伦理委员会批准，以问卷调查或病历记录方法收集所有研究对象的年龄、性别和相关临床资料，并与其签署知情同意书。利用HE染色对所取胃粘膜标本进行组织病理学诊断。利用常规酚-氯仿方法分别提取凝血块和胃粘膜基因组DNA。采用PCR法扩增PGC基因7-8外显子间的100bp插入／缺失片段，检测PGC基因多态型，并经测序证实。采用ELISA法检测血清H．pylori—IgG抗体和PGC含量。采用PCR法扩增H．pylori-ureB、cagA、vacAs1、vacAm1b、vacAm2、iceA1和iceA2基因，检测H．pylori基因亚型。采用免疫组织化学方法检测胃粘膜PGC蛋白的表达。统计分析采用x~2检验或Fisher’s Exact Test比较计数资料的组间差异，Mann-Whitney Test检验比较计量资料组间差异。以经性别、年龄调整的logistic回归模型分析、计算比值比(OR)及其95％可信区间(95％CI)。利用“叉生分析法”分析两因素交互作用，计算交互作用指数和归因交互百分比。结果论文一PGC基因多态的人群分布特征1、胃癌高、低发区人群PGC基因多态分布频率胃癌高发区人群PGC等位基因1纯合型携带频率(20.06％)显著高于低发区人群(12.92％，P=0.033)，经性别、年龄调整的OR值为1.961(95％CI 1.139-3.376)。2、胃癌家族成员PGC基因多态分布频率有胃癌家族史组PGC等位基因1纯合型携带频率(33.67％)显著高于无家族史组(14.16％，P=0.001)，经性别、年龄调整的OR值为3.638(95％CI1.864-7.100)。论文二PGC基因多态与胃癌及其癌前疾病发病风险1、不同胃疾病组PGC基因多态分布及发病风险基本正常(NOR)、胃糜烂溃疡(GEU)、萎缩性胃炎(GA)和胃癌(GC)组PGC等位基因1纯合型频率分别为7.09％、11.35％、19.15％和18.44％。与NOR组相比，GA和GC组分布频率显著增高(P=0.003，P=0.004)，GEU组差异无统计学意义(P=0.217)。经年龄、性别调整，携带纯合型者罹患GA和GC的风险分别增加到3.112倍(95％CI，1.443-6.710)和3.000倍(95％CI 1.382-6.512)。2、肠化和非肠化组PGC基因多态分布及发病风险肠化(IM)组与非肠化(non-IM)组PGC等位基因1纯合型频率分别为19.16％和11.26％，IM组显著高于non-IM组(P=0.022)。经年龄、性别调整，携带纯合型者发生IM的风险增加到1.900倍(95％CI, 1.106-3.265)。论文三PGC基因多态-H．Pylori感染的交互作用与胃病风险1、PGC基因多态与H．pylori感染单独作用效应与NOR组(7.09％)相比，GEU组(11.35％) PGC等位基因1纯合型分布频率差异无统计学意义(P=0.217)；GA (19.15％)、GC组(18.44％)分布频率显著增高(P=0.003，P=0.004)，经年龄、性别调整OR值分别为3.112(1.443-6.710)、3.000 (95％CI 1.382-6.512)。与NOR组(28.06％)相比，GEU组(46.10％) H．pylori-IgG阳性率显著增高(P=0.002)，经年龄、性别调整OR值为2.063(95％CI 1.259-3.380)；GA(33.33％)、GC组(38.30％)阳性率差异无统计学意义(P=0.319，P=0.069)。2、PGC基因多态与H．pylori感染联合作用效应GEU：PGC等位基因1纯合型与H．pylori感染的交互作用指数为5.40，交互作用OR值为8.692(P=0.049)，为4型交互作用中的超相乘模型。归因交互百分比为72．09％。GA：PGC等位基因1纯合型与H．pylori感染的交互作用指数为6.48，交互作用OR值为11.159(P=0.024)，为4型交互作用中的超相乘模型。归因交互百分比为77.00％。GC：PGC等位基因1纯合型与H．pylori感染的交互作用指数为4.34，交互作用OR值为10.612 (P=0.028)，为4型交互作用中的超相乘模型。归因交互百分比为69.69％。3、PGC基因多态与不同基因亚型H．pylori感染联合作用效应PGC等位基因1纯合型与不同基因亚型H．pylori感染对GA和GC发生均无明显交互作用。论文四PGC基因多态对PGC蛋白表达的影响1、不同胃疾病组PGC基因多态分布及PGC血清含量和PGC蛋白原位表达从GS→GEU→GA→GC：PGC等位基因1纯合型分布频率依次逐渐升高，GA和GC组显著高于GS组(P=0.020，P=0.010)。GEU和GC组血清PGC含量显著高于GS组(P=0.000，P=0.000)，GA组血清PGC含量高于GS组，但差异无统计学意义(P=0.127)。PGC阳性表达率依次显著降低(均P＜0.01)；PGC强阳性表达率依次逐渐降低，除GS→GEU组外，其余各组间差异均有统计学意义(P＜0.05)。2、PGC基因多态与PGC蛋白表达的关系控制年龄和性别因素后，PGC基因多态与PGC血清含量无显著相关性(P=0.435)；PGC基因1纯合型与PGC蛋白表达强度显著负相关(r=-0.1085，P=0.023)。PGC阳性表达率从等位基因1纯合型→等位基因1杂合型→其它型依次逐渐升高，等位基因1纯合型组与其它型组间差异有统计学意义(P=0.009)；各组间PGC强阳性表达率差异无统计学意义。GS组：与非纯合型相比，PGC等位基因1纯合型组PGC强阳性表达率显著降低(P=0.047)。GEU、GA和GC组内差异无统计学意义。结论1、庄河胃癌高发区人群PGC等位基因1纯合型携带频率显著高于低发区人群；有胃癌家族史者PGC等位基因1纯合型携带频率显著高于无胃癌家族史者。PGC基因多态可能是当地胃癌高发的特异性遗传因素。2、肠上皮化生、萎缩性胃炎和胃癌组PGC等位基因1纯合型频率分布频率显著高于基本正常及非肠化组；携带PGC等位基因1纯合型者罹患萎缩性胃炎和胃癌的风险明显增加。PGC基因多态与胃癌及其癌前萎缩性疾病的遗传易感性相关。3、PGC基因多态与H．pylori感染对于胃癌发生发展具有正交互作用；与不同基因亚型H．pylori感染未见明显交互作用。4、PGC基因等位基因1纯合型与胃粘膜PGC蛋白表达强度显著负相关，PGC基因多态可影响PGC蛋白原位表达；对血清PGC含量无显著影响。