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汉族人群RAGE基因和APE1基因多态性与肺癌易感性的关联研究

作　者: 潘洪明
导　师: 伍会健
学　校: 大连理工大学
专　业: 药物工程
关键词: 肺癌 RAGE基因 APE1基因单核苷酸多态关联研究
分类号: R734.2
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

在我国肺癌已成为恶性肿瘤致死的主要原因之一,是严重危害公众健康的主要疾病。为了揭示肺癌发生的遗传基础,近年来开展了大量关于肺癌相关基因的研究工作,包括肺癌易感基因多态性的单位点分析到全基因组扫描分析。然而迄今为止,还没有找到一个能够在多种族人群中得到验证的肺癌易感基因或基因突变,究其原因可能是在以往的研究中没有充分考虑到基因-基因间的交互作用,而基因之间交互作用在复杂疾病的发病过程中的重要性已逐步被人们认识。为了进一步揭示肺癌发生的遗传基础,本文以RAGE和APE1两个候选基因为研究对象,探索两个基因的5个常见的单核苷酸多态性(SNP)与肺癌易感性之间的关联,以及两个基因间的交互作用与肺癌易感性之间的关系。本文选取汉族人群中819例肺癌患者和803例健康对照者作为研究样本,外周血提取基因组DNA,采用PCR-LDR技术对1622个样本RAGE基因和APE1基因的5个常见SNP (rs1800625、rs1800624、rs2070600、rs1760944和rs1130409)进行基因分型。实验数据采用R软件和多元简约法(MDR)分析,统计效能采用PS软件完成,连续型变量的两组间的比较采用非配对t检验,分类型变量的两组间比较采用χ2检验,采用拟合优度的方法校验Hardy-Weinberg平衡。采用Logistic回归模型分别在加性、显性和隐性遗传模式下对RAGE基因和APE1基因5个SNP评估肺癌易感性风险值,计算比值比及其95%可信区间评估各基因型与肺癌发病风险的关系,统计学意义设定为P<0.05。单倍型频率及其风险预测采用Haplotype.stats程序完成,具体haplo.em程序用于计算单倍型频率,haplo.cc和haplo.glm程序基于一般线性模型计算比值比及其95%可信区间。肺癌组和对照组间的基因单倍型频率的差异通过校正P值计算,校正统计量是基于随机排列性状和协变量并计算单倍型的分值。haplo.stats程序包含haplo.em、haplo.cc和haplo.glm。基因-基因间交互作用通过MDR软件分析。经研究发现病例组与对照组间在年龄、性别及家族肿瘤史分布的差异经检验无统计学意义(P>0.05),即两组在年龄、性别及家族肿瘤史的分布上是均衡可比,吸烟者、饮酒者及患有慢性阻塞性肺病史的比例在肺癌组中显著增高(P<0.0005)。对病例组和对照组间进行SNP单位点分析、单倍型分析及RAGE基因和APE1基因间交互作用分析。在加性、隐性和显性遗传模式下,分别对5个常见SNP的基因型分布和等位基因频率与肺癌易感性间的关系进行分析。经检验,病例组和对照组中所有研究位点的基因型分布符合Hardy-weinberg定律。RAGE基因的rs1800625(Pgenotype<0.0005；Pallele<0.0005)、rs2070600(Pgenotype=0.005；Pallele=0.004)和APE1基因rs1130409(Pgenotype=0.009；Pallele=0.004)的基因型分布和等位基因频率在病例组和对照组间有显著差异,具有显著的统计学能效,分别为94.2%,81.6%和81.3%。在不同的遗传模型下,rs1800625和rs1130409与肺癌的易感性显著相关,尤其在隐性模型下,独立于混杂因素,对于rs2070600,仅在加性和隐性模型下具有统计学意义；对RAGE基因和APE1基因进行单倍型分析发现T-T-G (RAGE基因按照rs1800625-rs1800624-rs2070600顺序,Psim=0.315)和G-G(APE1基因按照rs1760944-rs1130409顺序,Psim=0.084)是最常见的单倍型,其单倍型频率在病例组和对照组间的差异没有统计学意义。与对照组相比,RAGE基因单倍型C-A-A的频率在肺癌组中显著增高,在未校正混杂因素条件下,该单倍型的肺癌风险值为2.1(95%可信区间：1.52～2.91),校正混杂因素后的风险值为2.15(95%可信区间：1.55-2.97)。APE1基因的单倍型频率在两组间差异无统计学意义；采用多元简约法(MDR)分析RAGE基因-APE1基因间交互作用,对5个研究位点进行交互作用分析每个最优模型均检测校验精度和交叉验证一致性,并通过置换检验对显著水平进行检测。经检验得到的最佳模型为rs2070600*rs1130409,这个模型有最大的检验精度65.63%和最大的交叉验证一致性,且有统计学意义(P=0.006)。本研究以1622例汉族人群为样本,对RAGE和APE1两个候选基因的5个常见SNP与肺癌易感性进行关联性研究,首次探索RAGE基因和APE1基因的交互作用与肺癌易感性的关系。我们首次发现了RAGE基因和APE1基因间的交互作用具有明显的高肺癌发病风险,该结论在本文对两个候选基因多态性的单位点研究和单倍型研究中也得到了验证。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
目录  11-15
CONTENTS  15-20
1 绪论  20-50
  1.1 引言  20-22
  1.2 肺癌的发生  22-29
    1.2.1 肺癌的发生与环境因素  22-23
    1.2.2 肺癌相关基因的SNP与易感性关联研究进展  23-29
  1.3 RAGE基因的结构与功能研究进展  29-36
    1.3.1 RAGE基因的结构  29
    1.3.2 RAGE的结构与变异体  29-31
    1.3.3 RAGE的生物学功能  31-33
    1.3.4 RAGE与肺癌  33-35
    1.3.5 RAGE基因多态性与肿瘤  35-36
  1.4 APE1基因的结构与功能研究进展  36-44
    1.4.1 APE1基因结构  36-37
    1.4.2 APE1的生物功能  37-42
    1.4.3 APE1基因多态性与肺癌研究进展  42-44
  1.5 肺癌相关基因的关联研究及存在问题与对策  44-46
  1.6 本论文的选题依据、研究内容及意义  46-50
    1.6.1 主要思路与背景  46-47
    1.6.2 研究内容  47-48
    1.6.3 本文研究意义  48-50
2 RAGE基因多态性与肺癌的关联研究  50-77
  2.1 引言  50
  2.2 研究对象  50-51
    2.2.1 研究对象的选择  50-51
    2.2.2 研究对象的信息收集  51
    2.2.3 样本的采集  51
  2.3 实验仪器与实验材料  51-54
    2.3.1 仪器  51-52
    2.3.2 试剂  52-53
    2.3.3 主要试剂配制  53-54
  2.4 实验方法  54-57
    2.4.1 引物和测序  54
    2.4.2 分析软件  54
    2.4.3 基因组DNA的提取  54-56
    2.4.4 基因组DNA的含量及纯度检测  56-57
  2.5 RAGE基因常见SNP的选择  57-58
  2.6 RAGE基因3个常见多态性检测与分型  58-67
    2.6.1 rs1800625位点多态性分型  58-63
    2.6.2 rs1800624位点多态性分型  63-65
    2.6.3 rs2070600位点多态性  65-67
    2.6.4 建立RAGE基因分型数据库  67
  2.7 统计分析方法  67-69
    2.7.1 病例-对照组间均衡性检验  67
    2.7.2 Hardy-Weinberg平衡检验  67
    2.7.3 连锁不平衡分析  67-68
    2.7.4 三种遗传模式的分析  68
    2.7.5 基因单倍型分析  68-69
  2.8 结果  69-74
    2.8.1 样本基本特征数据及均衡性验证  69-70
    2.8.2 等位基因与基因型分布  70
    2.8.3 Hardy-weinberg平衡校验  70
    2.8.4 连锁不平衡校验  70-72
    2.8.5 RAGE基因3个多态性与肺癌易感性单位点分析(Single-locus analysis)  72
    2.8.6 RAGE基因单倍型与肺癌的关联研究(haplotype analysis)  72-74
  2.9 讨论  74-77
    2.9.1 RAGE基因3个常见多态性与肺癌易感性关联分析  74-76
    2.9.2 小结  76-77
3 APE1基因多态性与肺癌的关联研究  77-94
  3.1 引言  77
  3.2 APE1基因常见SNP的选择  77-78
  3.3 APE1基因多态性分型  78-84
    3.3.1 rs1760944位点多态性分型  78-82
    3.3.2 rs1130409位点多态性分型  82-84
    3.3.3 建立APE1基因分型数据库  84
  3.4 统计分析方法  84-85
    3.4.1 Hardy-Weinberg平衡检验  84
    3.4.2 连锁不平衡分析  84
    3.4.3 三种遗传模式的分析  84-85
    3.4.4 基因单倍型分析  85
    3.4.5 基因-基因间交互作用分析  85
  3.5 结果  85-91
    3.5.1 样本基本特征数据分析及均衡性验证  85-86
    3.5.2 等位基因与基因型频率分布  86
    3.5.3 Hardy-weinberg平衡校验  86-87
    3.5.4 连锁不平衡校验  87
    3.5.5 APE1基因2个常见位点多态性单位点分析(Single-locus analysis)  87-88
    3.5.6 APE1基因单倍型与肺癌的关联研究(haplotype analysis)  88-90
    3.5.7 RAGE基因与APE1基因之间交互作用分析  90-91
  3.6 讨论  91-93
    3.6.1 APE1基因2个常见位点多态性与肺癌易感性研究  91-92
    3.6.2 RAGE基因与APE1基因之间交互作用分析  92-93
  3.7 小结  93-94
4 结论与展望  94-96
  结论  94
  创新点摘要  94-95
  展望  95-96
参考文献  96-105
附录  105-106
縮略表  106-108
致谢  108-109
作者简介  109-110
攻读博士学位期间参加科研项目及科研成果  110-111

汉族人群RAGE基因和APE1基因多态性与肺癌易感性的关联研究

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