全反式視黃酸代謝與中國人群食管癌風(fēng)險相關(guān)
摘要:前不久,復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射治療中心教授趙快樂課題組找到了中國食管鱗癌患者的基因特點和遺傳學(xué)背景,并首次發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致中國等亞裔人種食管鱗癌發(fā)病風(fēng)險高的重要原因
食管癌是嚴(yán)重威脅我國人民的生命健康的重大公共衛(wèi)生問題,其發(fā)病與人群種族密切相關(guān)。近日,華中科技大學(xué)公衛(wèi)學(xué)院繆小平教授課題組與協(xié)和醫(yī)學(xué)院吳晨課題組合作,通過對10716例食管癌病例和12637例正常對照的大規(guī)模關(guān)聯(lián)研究,以及深入的功能機制解析,發(fā)現(xiàn)了包含視黃酸代謝酶CYP26B1在內(nèi)的6個中國人群食管癌易感基因。
我國是食管鱗狀細胞癌(以下簡稱“食管癌”)高發(fā)病率國家,全世界每年新發(fā)病例有近一半發(fā)生在我國(2015年新發(fā)病例接近50萬【1】),其中90%病理類型為鱗癌,且食管癌惡性程度極高,預(yù)后不良。然而在美國,食管癌發(fā)病率低(2016年新發(fā)病例不到2萬【2】),且病理類型以腺癌為主。因此,食管癌是嚴(yán)重威脅我國人民的生命健康的重大公共衛(wèi)生問題,其發(fā)病與人群種族密切相關(guān)。
前不久,復(fù)旦大學(xué)附屬
腫瘤醫(yī)院
放射治療中心教授趙快樂課題組找到了中國食管鱗癌患者的基因特點和
遺傳學(xué)背景,并首次發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致中國等亞裔人種食管鱗癌發(fā)病風(fēng)險高的重要原因——NFE2L2基因的“胚系突變”發(fā)生風(fēng)險較其他人種更高,從而使食管癌的早期篩查和預(yù)防干預(yù)成為可能。相關(guān)成果發(fā)表在NatureCommunications雜志上【3】。
近年來,以北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院林東昕院士為代表的科學(xué)家通過全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome-wideassociationstudy,GWAS)揭示了食管癌的一系列易感基因,取得了重要的原創(chuàng)性成果,這些易感位點均為常見變異,大多數(shù)位于非編碼區(qū)【4,5】(兩篇NatureGenetics論文的第一作者均為協(xié)和醫(yī)學(xué)院吳晨教授)。而位于基因編碼區(qū)的遺傳變異,雖然在人群中的分布頻率較低,但可能具有更大的作用效能,如何發(fā)現(xiàn)這部分遺傳易感位點,是分子流行病學(xué)研究的一大挑戰(zhàn)。
在最新的這項發(fā)表在NatureGenetics雜志上題為“Exome-wideanalysesidentifylow-frequencyvariantinCYP26B1andadditionalcodingvariantsassociatedwithesophagealsquamouscellcarcinoma”的文章中,華中科技大學(xué)公衛(wèi)學(xué)院繆小平教授課題組與協(xié)和醫(yī)學(xué)院吳晨課題組合作,通過對10716例食管癌病例和12637例正常對照的大規(guī)模關(guān)聯(lián)研究,以及深入的功能機制解析,發(fā)現(xiàn)了包含視黃酸代謝酶CYP26B1在內(nèi)的6個中國人群食管癌易感基因,并揭示了全反式視黃酸代謝在中國人群食管癌發(fā)生中的重要作用,為我國食管癌的防治事業(yè)提供了新的線索和依據(jù)。
在這項研究中,研究人員通過大規(guī)模(3714例食管癌病例和3880例正常對照)的全外顯子組關(guān)聯(lián)研究,以及兩個中心共計7002例食管癌病例和8757例對照的獨立驗證,發(fā)現(xiàn)位于CCHCR1、TCN2、TNXB、LTA、CYP26B1和FASN基因外顯子區(qū)的遺傳變異與中國人群食管癌的發(fā)病風(fēng)險顯著相關(guān)。其中,位于TCN2、CYP26B1和FASN的3個遺傳變異更是首次在食管癌中發(fā)現(xiàn)的低頻易感位點,相比GWAS發(fā)現(xiàn)的常見變異,具有更為顯著的作用效能,單個位點的比值比(OR)達到1.67、1.82和1.67。
進一步研究發(fā)現(xiàn),位于視黃酸代謝酶CYP26B1的遺傳變異與吸煙和過度飲酒呈現(xiàn)顯著的基因-環(huán)境交互作用,攜帶風(fēng)險基因型的個體,若長期吸煙或飲酒,罹患食管癌的風(fēng)險比野生基因型的個體高出3倍。
那么,這些易感基因又是如何影響食管癌的易感性的呢?研究人員緊接著對視黃酸代謝酶CYP26B1基因遺傳變異開展了一系列功能研究。人體攝入的維生素A,在體內(nèi)會代謝為全反式視黃酸,后者參與了包括免疫激活在內(nèi)的多個重要通路,是人體內(nèi)重要的抑癌分子。而該研究發(fā)現(xiàn)的視黃酸代謝酶CYP26B1上的遺傳變異,可以顯著的加快體內(nèi)全反式視黃酸的代謝,使其快速轉(zhuǎn)化為無活性的羥基視黃酸,降低其抑癌作用。從生物學(xué)機制上驗證了人群中的發(fā)現(xiàn),即攜帶CYP26B1快代謝基因型的個體,體內(nèi)全反式視黃酸的含量顯著低于野生基因型的個體,若這類人群再長期吸煙或飲酒,會更容易引發(fā)食管癌。該研究為分子流行病學(xué)的研究提供了新的思路,首次揭示了視黃酸代謝與中國人群食管癌發(fā)生密切關(guān)聯(lián),具有重大科學(xué)價值和公共衛(wèi)生意義。
據(jù)悉,華中科技大學(xué)公衛(wèi)學(xué)院繆小平教授和北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院吳晨教授為該論文通訊作者。公衛(wèi)學(xué)院常江博士、鐘榮副教授、田劍波博士生和李嬌元博士生為該論文的并列第一作者。北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院的林東昕院士和公衛(wèi)學(xué)院的鄔堂春教授對論文提出了寶貴的指導(dǎo)意見。