真核生物翻译调控通路基因多态性与结直肠癌遗传易感性的人群关联研究

研究表明mRNA翻译失调会导致细胞恶性转化和肿瘤形成。抑癌基因可作用于翻译调控通路相关因子，调控基因表达，发挥其前凋亡和抗细胞增殖效应。本课题拟根据真核生物翻译调控通路PTEN-PKR-elF2和p53-PKR/PERK-elF2理论，开展基于上述通路的基因多态与结直肠癌遗传易感性的人群关联研究。研究选取我国结直肠癌高发区浙江省嘉善县为研究现场，依托当地肿瘤监测系统，拟收集800例结直肠癌病例和1600例自然人群对照作为研究对象，通过HapMap数据库和Haploview软件等筛选目标基因Tag SNP作为主要研究内容，应用病例对照研究、单纯病例研究、多因子降维模型、分类回归树等方法探索真核生物翻译调控通路中的单基因多态、基因-基因、基因-环境联合效应与结直肠癌易感性的关联，并辅以蛋白表达的功能学佐证。该项目将作为课题组结直肠癌病因学系统性研究的有机组成部分，为人群结直肠癌防治提供理论依据

本研究采用以人群为基础的病例-对照研究，共纳入2002年-2012年6月期间收集的1041例结直肠癌病例和1237例正常健康对照，采用问卷调查的方式收集调查对象的社会人口学、生活方式和饮食特征等信息，建立了完整的信息资料库。同时采集了每个研究对象的外周血标本，分离纯化了基因组DNA，建立了外周血基因组DNA标本库。通过软件分析、查阅文献等方法，确定并纳入了43个Tag SNP位点，采用分子生物学技术检测研究对象各个位点的基因型特征，分析了真核翻译调控通路相关基因（eIF2，EIF2AK1，PKR，PERK，EIF2AK4，TP53，PTEN）多态性与结直肠癌发病风险的相关性；采用Logistic回归分析、分层分析、多因子降维分析和叉生分析等方法分析了基因-基因、基因-环境等因素之间的交互作用。系统的阐述了翻译调控通路相关基因多态性和环境因素与结直肠癌发生的相关性，分析了这些因素参与结直肠癌发生的可能机制。研究结果显示，TP53基因rsl7878362，PTEN基因rs11202607、rs10490920，EIF2AK1基因rs17136342，PKR基因rs2254958，PERK基因rs13045均分别与结直肠癌的发病风险存在具有统计学意义的关联。分层分析显示，TP53 rsl7878362与BMI之间存在统计学意义的交互作用，TP53 rsl042522与饮酒之间的交互作用也具有统计学意义。通过对临床组织样本进行上述基因mRNA水平的检测分析后发现，与癌旁正常组织相比，TP53、EIF2AK1在结直肠癌组织中表达显著上调，PTEN、EIF2AK2的表达则呈现显著下调。通过检索Oncomine公共表达谱数据库发现，与癌旁正常组织或正常人的结直肠组织相比， PTEN和PERK在结直肠癌组织中的表达下调，而EIF2S1、EIF2S2、TP53、EIF2S3以及PKR在结直肠癌组织的表达呈现上调，与实验结果基本一致。最后，本研究应用隶属函数数量化方法，建立了结直肠癌发病风险预测模型，经过ROC曲线法评价其灵敏度为62.5%，特异性为54.4%。本研究系统的阐述了真核生物翻译调控通路相关基因多态性和环境因素与结直肠癌发生的相关性，分析了这些因素参与结直肠癌发生的可能机制。最后，本研究在前期结果的基础上建立了具有一定灵敏度和特异度的结直肠癌发病风险预测模型。