结直肠癌单核苷酸多态性研究进展

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【摘要】 结直肠癌作为一类比较常见的消化系统疾病越来越受到医生重视，本文总结结直肠癌单核苷酸多态性的研究进展，为以后的工作明确研究方向，但是鉴于人体基因的复杂性，其研究技术也日新月异，目前得到广泛认可应用的是高通量基因分型技术，但是还需要针对每种技术的局限性进行深入研究。

【关键词】 结直肠癌； 单核苷酸多态性

中图分类号 R574.6 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2015）13-0158-03

doi：10.14033/ki.cfmr.2015.13.079

结直肠癌（colorectal cancer，CRC）作为一类消化系统疾病，严重危害人类的健康状况。有一项2008年的研究表明，结直肠癌新发病例达120万以上，其中死亡病例约占49%[1]。与2002年全球统计数字比较，结直肠癌发病例数攀升，在男性中已超越胃癌位列第3位，女性中超越宫颈癌位列第2位。由于采取了有效的结直肠癌的筛耍美国、加拿大、澳大利亚等发达国家的发病率呈下降或稳定趋势[2]。

随着人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）和基因组单倍体图谱计划（International Human Hap Map Project）的完成和实施，以及高通量基因分型技术的快速发展，关于疾病遗传基因方面的研究日益完善[3]。1996年Lander正式指出单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）开启了新的分子标记时代[4]。SNP数量多、分布广，利于快速、大范围筛查。对其进行全面深入的研究将有助于揭示复杂疾病的遗传机制、疾病病因、基因与药物代谢和敏感性的关系、基因与环境的相互作用等，锁定高发人群，做好预防工作，早期诊断和治疗。本文主要目的就是系统总结SNP的研究进展，为以后的工作明确研究方向。

1 SNP的研究进展

1.1 SNP概述

SNP主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性，属于人类可遗传变异中最常见的一种，占90%以上。通常引起SNP的原因有两个：一是单个基因的转换，一个嘧啶被另一个嘧啶，或者一个嘌呤被另一个嘌呤所替代；另一个是颠换，嘌呤和嘧啶之间的变换。转换与颠换之比约为2∶1：且以CT最为多见。SNP大量存在于人类基因组，可出现在基因序列的不同部位，虽然编码区的变异率很低，但对疾病的研究最有意义[5]。编码区的SNP（coding SNP，cSNP）分为两类，包括同义cSNP（synonymous cSNP）以及非同义cSNP（non-synonymous cSNP），目前对cSNP的研究备受关注。

1.2 SNP研究方法

SNP的研究方法日益完善，目前最受关注的是大规模全基因组关联分析（Genome-wide Association Study，GWAS）。GWAS指的是对个体中能发现的SNP应用高通量基因芯片技术进行分析，找到与疾病有关的位点，重点研究分析验证，其特点为大样本的人群、全基因组[6]。从2005年起，研究者陆续报道了视网膜黄斑、冠心病、风湿性关节炎、克罗恩病、糖尿病、乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌、自闭症等几十种疾病的关联分析结果，均取得重大进步[7-10]。其中，SNP检测分析方法，传统方法有单链构象多态性、限制性酶切片段长度多态性、等位基因特异性杂交等等.这些传统方法虽广泛应用过，但不可避免的存在局限性，过分依赖于凝胶电泳技术，准确率不高，操作繁琐，对象比较局限等[11-12]。要想在SNP的研究上取得更大进展，这些缺点均需要克服。另外，高通量SNP检测技术有基因芯片、多元焦磷酸测序进行SNP的鉴别[13]。Taqman探针技术有同时应用杂交和荧光检测技术，在PCR技术中对同一目的SNP位点设计两端分别标记有报告荧光集团和淬灭荧光集团的两对探针，若探针完整，则报告荧光集团所发出的荧光信息会被淬灭荧光集团吸收，最后应用荧光检测技术检测荧光信息来进行基因分型。该技术虽然操作灵活，但是针对的对象目的SNP位点相对局限，无法发现未知的SNP位点。而且随着操作对象的复杂性增加，相对的准确率却下降[14]。

质谱法（Mass spectrometry）。在应用PCR技术扩增后的目标DNA上进行延伸，该处所需的引物在5’端加入了生物素，其目的为纯化延伸的DNA产物。把产物和芯片基质相结合，并通过质谱仪作用，产生有不同飞行时间的单电荷离子，通过复杂分析后确定SNP分型[15]。该技术无需杂交，操作简单，准确度高，速度快，但其难点在于加强分离纯化操作技术。

2 结直肠癌SNP研究进展

2.1 DNA修复基因多态性与结直肠癌关联

在很多不利的危险因素作用下，人体容易发生基因突变等改变。此时需要做的就是修复突变的基因，预防基因异常改变。一些重要的DNA修复通路有：错配修复（mismatch repair，MMR）、直接修复（direct repair）、碱基切除修复（base excision repair，BER）、核苷酸切除修复（nucleotide excision repair，NER）和DNA双链断裂修复（double-strand break repair，DSBR）。

2.2 细胞周期调控以及凋亡相关基因多态性对结直肠癌的影响

机体细胞发生异常后，需要通过周期调控、加速凋亡来加强防御工作。所以，两项指标均与结直肠癌的发病有关联。

2.2.1 TP53基因 TP53是抑癌基因之一，通过基因修复、加速凋亡等作用控制基因变异，降低病变发生的危险性。突变的TP53基因所表达的蛋白质，在功能与结构上存在一定缺陷，失去了原有的抑制恶性肿瘤细胞生长的生物学特性，反而促进恶变的发生。目前诸多TP53基因的多态位点中，以rs1042522多态的研究最受学者关注，而结果却不尽相同，有待于进一步深入的研究。

2.2.2 Caspase凋亡通路基因 Caspase基因主要功能是通过介导级联水解活化过程，实现细胞凋亡。Theodoropoulos等[16]通过对402例结直肠癌患者和480例健康对照的研究发现Caspase9-1263 A>G多态性是结直肠癌发病的保护因素。

2.2.3 转化生长因子家族基因 TGF-β属多肽类细胞因子的一种，主要是在胚胎发育过程中起调控细胞生长以及凋亡等作用。现在的研究热点主要是TGF-β1基因、TGF-β R1和GF-β R2等基因。

2.2.4 炎症通路基因 很多肠道炎性疾病可发生癌变，而与炎症有关的主要是白细胞介素。白细胞介素种类很多，可参与很多反应。其中，IL4、IL4R、IL6、IL8、IL10、IL16等基因均是研究热点。Zhang等[17]综合7个流行病学研究进行Meta分析，认为IL-10 rs1800872位点多态性增加欧洲人群的结直肠癌发病风险，但未见IL-10 rs1800896位点多态性与CRC相关。目前认为氨氯地平阿托伐他汀钙片能够明显降低高血压病患者IL-6的水平，减轻炎症反应，改善内皮细胞功能，有利于血压的控制[18]。

3 展望

在临床上，得同一疾病的患者，应用相同的治疗方案后预后也不尽相同。分析造成这种不同的原因，可能是因为患者本身遗传基因不同。以往，临床评估结直肠癌的疗效和预后，主要根据的是患者年龄、肿瘤形态、病理分期等。后来有发现TP53基因突变等基因变异也严重影响结直肠癌的预后，但这些因素不能直观的反应个体差异。所以，目前急切需要解决的就是找到既能反应个体差异，又能供临床参考制定个人治疗方案、改善预后的标志物等。在这一急切需要背景下，很多学者对SNP和结直肠癌之间的关联进行了研究。此外，SNP对于结直肠癌的发病机制、病因等方面的研究也找到了突破口。但是鉴于人体基因的复杂性，SNP位点的获得有一定难度，其研究技术也日新月异，目前得到广泛认可应用的是高通量基因分型技术，但是还是需要针对每种技术的局限性进行深入研究，使其更进一步。

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（收稿日期：2015-01-03） （编辑：黄新珍）