外顯子芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn)與食管鱗狀細(xì)胞癌相關(guān)的CYP26B1基因中的低頻突變位點以及新的突變基因

 

Exome-wideanalysesidentifylow-frequencyvariantinCYP26B1andadditionalcodingvariantsassociatedwithesophagealsquamouscellcarcinoma

 

期刊：naturegeneticsIF=29.35

 

發(fā)表時間：2018.1.30

 

丨研究背景丨

 

食管鱗狀細(xì)胞癌（ESCC）引起中國男性女性死亡的人數(shù)位列腫瘤第四位，全世界大約每年50萬新增病例，大約半數(shù)發(fā)生在中國。已經(jīng)有GWAS研究發(fā)現(xiàn)了與ESCC相關(guān)的一些突變基因，這些基因與飲酒以及吸煙習(xí)慣顯著相關(guān)。然而，這些基因都屬于常見突變（MAF＞0.10），OR值在1.1與1.5之間。這些基因只是發(fā)現(xiàn)了與ESCC遺傳危害很少的一部分結(jié)果，并且ROC分析（其中包含四種非遺傳因素：性別，年齡，吸煙和飲酒狀態(tài)）顯示AUC值只提高了7.0%。因此，沒有檢測到的突變位點可能與疾病的關(guān)聯(lián)性更高并認(rèn)為是“丟掉”的遺傳因素。

 

丨研究材料丨

 

本研究將3721例患者和3889例健康人進(jìn)行芯片分析。然后，本研究在另外二批分別來自河北省以及湖北省的樣本（共計7002例患者和8757例健康人）中進(jìn)行驗證。

 

技術(shù)平臺：LC-MS/MS，IlluminaHumanExomeBeadchip

 

方案設(shè)計：本研究將3721例患者和3889例健康人進(jìn)行芯片分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)由GWAS研究所報道的基因在此研究中均得到驗證。另外，本研究在另外二批分別來自河北省以及湖北省的樣本（7002例患者和8757例健康人）中也進(jìn)行驗證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)6個新的與ESCC顯著關(guān)聯(lián)的基因和3個低頻突變?；蛐蜑閞s138478634-GA的個體血清中的全反式視黃酸含量明顯低于rs138478634-GG基因型的個體，很可能是由于CYP26B1基因突變導(dǎo)致的。

 

丨研究結(jié)果丨

 

01

 

外顯子芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn)6個基因突變與ESCC相關(guān)

 

本研究將3721例患者和3889例健康人進(jìn)行芯片分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)由GWAS研究所報道的基因在此研究中均得到驗證。如下圖所示發(fā)現(xiàn)的6個新的與ESCC顯著關(guān)聯(lián)的基因。

 

02

 

不同的環(huán)境因素對基因表達(dá)的影響

 

本研究針對rs138478634突變位點不同的基因型在不同環(huán)境（吸煙，飲酒）暴露下其OR值進(jìn)行計算，結(jié)果顯示有吸煙以及飲酒嗜好的個體OR值都比較高。如圖2所示

 

圖2不同暴露環(huán)境下OR值

 

03

 

CYP26B1基因突變與ESCC的關(guān)系

 

CYP26B1基因的兩種不同突變基因型CYP26B1[G]和CYP26B1[A]在細(xì)胞中其表達(dá)全反式視黃酸的相對含量有所差別，并且差異極顯著，如圖3a，b所示。將CYP26B1[G]基因于CYP26B1[A]基因通過過表達(dá)載體轉(zhuǎn)入細(xì)胞中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CYP26B1[A]基因的過表達(dá)顯著的增加了ESCC發(fā)生的概率，如圖3c，d所示。利用siRNA（RNA干涉）技術(shù)，沉默CYP26B1基因的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能夠顯著的降低ESCC發(fā)生的概率。如圖3e，f所示。此結(jié)果顯示，ESCC的發(fā)生與CYP26B1基因突變顯著相關(guān)，主要機(jī)制是通過改變?nèi)词揭朁S酸代謝酶的活性而影響ESCC的發(fā)生。