OGG1 Ser326Cys多態性與結直腸癌發病風險的meta分析

高天翼，李瑞，許曄瓊，聶珍琳，顧玲，陳麗萍，宋國齊，王書奎

南京醫科大學附屬南京第一醫院中心實驗室，江蘇 南京 210006

0 前言

結直腸癌是西方國家最常見的死亡原因之一，常常受到環境因素和遺傳特性的影響。許多癌癥的發生，特別是結直腸癌，常由DNA的損傷引起，而這些影響因素有化學物質、吸煙、高脂飲食、飲酒等[1]；但是人類已經建立起一套復雜的基因修復系統來避免DNA損傷引起的染色體異常[2-3]。目前在基因修復系統的各條路徑上已發現100多種蛋白[4-5]，包含堿基切除修復蛋白（BER）、核苷酸切除修復蛋白、雙鏈斷裂修復蛋白以及錯配修復蛋白（MMR）等。流行病學調查表明，除了MMR基因在結直腸癌的發病中有重要作用外，參與活性氧簇（ROS）造成的基因氧化損傷初始修復的BER路徑上的基因同樣在腫瘤的發生過程中起到重要作用。ROS引起的基因損傷方式包括造成G:C 到T:A 的轉化，引起致癌基因的活化以及引起腫瘤抑制基因失活導致的致癌作用等，而BER通路在抵抗DNA氧化損壞的影響中起著重要的作用。

8-羥基鳥嘌呤DNA糖苷酶1（OGG1）[6]是BER通路中一個關鍵蛋白，能夠識別和切除那些單個DNA損傷引起的寡核苷酸病變，包括8-羥基鳥嘌呤（8-oxoGua）、2，6-二氨基-4-羥基-5-甲酰胺基嘧啶（FapyGua）、2，6-二氨基-4-羥基-5N-甲基甲酰胺嘧啶（Fapy-7-MeGua）、8-羥基腺嘌呤等[7-8]。許多研究發現腫瘤患者在基因修復效率上呈現下降趨勢[9-10]，而DNA修復基因多態性的表現形式或許是導致這些酶活性下降最為可能的原因[11]。目前已發現的OGG1基因多態性有多種[12-14]，但越來越多的研究側重于常見的Ser326Cys單核苷酸多態性的研究。OGG1外顯子7在1245 bp（C1245G）處C/G多態性造成了密碼子326的單個氨基酸置換，即絲氨酸（Ser）被半胱氨酸（Cys）取代（Ser326Cys，rs 1052133 )[15]。更重要的是，在8-oxoGua被刪除的寡核苷酸[16]及經過純Cys326或Ser326 OGG1酶處理的8-oxoGua和FapyGua釋放的γ-輻照DNA中[7,17]，OGG1-Cys326被發現呈現出更低的酶活性。自從OGG1在腫瘤發病的潛在功能被研究者發表以來[18]，許多研究探討了OGG1的遺傳變異與結直腸癌易感性的聯系以及基因與環境的相互作用[19-24]。盡管OGG1 Ser326Cys多態性與CRC發病風險的關聯在很多研究中得到呈現[25-26]，但這些結果研究仍沒有定論。考慮到OGG1在結直腸癌中的作用，我們對有符合條件的病例對照研究進行meta分析，全面評估OGG1 Ser326Cys多態性在結直腸癌發病風險中的作用。

1 資料與方法

1.1 搜索策略

Pubmed的搜索項目為“OGG”“OGG1”“hOGG1”“ polymorphism”“colorectal cancer”，搜索截止日期為2010年9月22日。搜索結果限制為英文表達的文獻，并且Pudmed中“Related Articles”選項也被用來尋找潛在的相關文獻。另外，文獻中引用文獻也在我們的搜索范圍內，最后12篇文獻被確定能夠用于本次meta分析，并且這些文獻都遵循以下標準：① 評估了OGG1 Ser326Cys多態性在結直腸癌發病風險中的作用；② 符合病例-對照研究；③ 包含可用基因型頻率。

1.2 數據提取

兩名研究者分別將所需信息從這些被選的文章中仔細篩選出來，所摘錄的信息包括：作者、出版年限、癌癥病例與對照的選擇和特點、質控來源（隨機抽取或醫院來源為基礎）、人口、民族、基因分型資料和族群等，根據族群信息將提取數據歸類為歐洲人和亞洲人，本次研究不包含非洲人。

1.3 統計方法

通過χ2檢驗對文獻中的質控人群基因型分布進行檢測，檢驗在人口分布上是否符合哈溫平衡（HWE；P<0.05，具有顯著差異）。OGG1 Ser326Cys多態性與結直腸癌發病風險的關聯強度采用OR及其95%可信區間（CI）表示。研究采用Z檢驗匯總的OR值統計學差異。以野生型Ser/Ser純合子為對照，首先評估Ser/Cys和Cys/Cys基因與結直腸癌的關系，來評價Ser/Cys + Cys/Cys 與 Ser/Ser 及 Cys/Cys與Ser/Cys +Ser/Ser在結直腸癌發病風險中的顯性和隱性作用。并且本次研究對人種以及標本來源進行了分層分析。采用Q統計[27]（P<0.1，具有顯著差異）和I2統計進行異質性檢驗，以量化異質性在總變異中的比例。作為標準，I2值<25%為低，<50%為中，>50%為高[28]。固定效應模型和隨機效應模型在數據合并中都被采用，但當存在異質性時，隨機效應模型更為適合[29-31]。通過漏斗圖和Egger’s線性回歸來檢驗文獻數據的偏倚情況。本次meta分析中所有統計學檢驗采用的都是STATA 10.0（Stata Corporation College Station，TX，USA）。

1.4 主要方法

本文納入的文獻主要運用了以下3種測序方法：

（1）聚合酶鏈反應和限制性片段長度多態性（PCRRFLP）：是用PCR儀擴增目的DNA片段，擴增產物用特異性內切酶消化切割成不同大小片段，經過凝膠電泳，在凝膠成像與分析系統上分辨。不同等位基因的限制性酶切位點分布不同，產生不同長度的DNA片段條帶。

（2）直接測序法：利用一種DNA聚合酶來延伸結合在待定序列模板上的引物。直到摻入一種鏈終止核苷酸為止。每次序列測定由一套4個單獨的反應構成，每個反應含有所有4種脫氧核苷三磷酸 （dNTP），并混入限量的一種不同雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP）。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH基團，使延長的寡聚核苷酸選擇性地在G、A、T或C處終止。終止點由反應中相應的雙脫氧而定。每一種dNTPs和ddNTPs的相對濃度可以調整，使反應得到一組長幾百至幾千個堿基的鏈終止產物。它們具有共同的起始點，但終止在不同的核苷酸上，可通過高分辨率變性凝膠電泳分離大小不同的片段，凝膠處理后可用X-光膠片放射自顯影或非同位素標記進行檢測。

（3）Taqman：Taqman熒光探針是一寡核苷酸，兩端分別標記一個熒光發射基團和一個熒光淬滅基團。探針完整時，發射基團發射的熒光信號被淬滅基團吸收；PCR擴增時，Taq酶的5’-3’外切酶活性將探針酶切降解，使熒光發射基團和熒光淬滅基團分離，從而熒光監測系統可接收到熒光信號，即每擴增一條DNA鏈，就有一個熒光分子形成，實現了熒光信號的累積與PCR產物形成完全同步，從而實現定量。

1.5 主要儀器設備

普通離心機 盧湘儀集團

2 結果

2.1 數據特征

通過關鍵詞和手動搜索，總共有182篇相關文獻，見圖1。首先，瀏覽這些文獻，可排除128篇文獻（122篇文獻不是有關結直腸癌的研究，6篇文獻不屬于腫瘤研究）；其次，回顧文獻摘要，將具有完整文獻發表的留下。對這些文獻進一步瀏覽，再排除36篇（6篇文獻是綜述，2篇文獻沒有可用數據，9篇文獻非英文書寫，19篇文獻為基礎研究）；然后，對剩下的文獻全文進行篩選后，排除6篇文獻（3篇沒有報道可用的數據，1篇是綜述，2篇是對以前文獻的重復）；將剩下的納入標準，共有12個條件符合研究，涉及4233例和6494組對照被納入最后的數據分析，見表1。其中4篇為有關亞洲人的研究，8篇為有關歐洲人的研究。其中10篇文獻應用Tapman探針和PCR-RFLP。共有8篇研究歐洲后裔，4篇研究亞洲后裔。結直腸癌在大多數的研究都經過病理組織確認。此外，對照組在年齡上相匹配，且其中8組以隨機人群抽取為基礎，4組以醫院來源為基礎。

圖1 文獻納入和排除流程圖

2.2 定量分析

如表2所示，OGG1 Ser326Cys的全部基因型與結直腸癌的發病無明顯聯系?？傊贑ys/Cys vs Ser/Ser（OR=1.19，95%CI=0.92～1.53）、Ser/Cys vs Ser/Ser（OR=1.04，95%CI=0.95～1.13）、Ser/Cys + Cys/Cys vs Ser/Ser（OR=1.06，95%CI=0.98～1.16）（圖2）和Cys/Cys vs Ser/Cys + Ser/Ser（OR=1.11，95%CI=0.90～1.38）無明顯聯系；此外，在種族及對照組來源的分層分析中，OGG1 Ser326Cys的各基因型無明顯的風險增長。

表1 hOGG1 Ser326Cys多態性和結直腸癌發病風險病例-對照研究概要

表2 hOGG1 Ser326Cys多態性和結直腸癌發病風險的分層分析

圖2 OGG1 Ser/Cys多態性與結直腸癌發病風險聯系隨機效應森林圖(Cys/Cys + Ser/Cys vs Ser/Ser)

2.3 敏感性分析和發表偏倚

敏感性分析時，通過依次移除單個研究評估研究個體對合并OR值的影響。結果顯示無研究個體對整體OR值具有顯著影響。森林圖和Egger’s 檢測被用來檢驗發表偏倚。漏斗圖的形狀未顯示任何對稱的跡象，同時Egger’s 檢測顯示發表偏倚缺失（t=0.87，P=0.404，Cys/Cys + Ser/Cys vs Ser/Ser)，見圖3。

圖3 hOGG1 Ser326Cys多態性發表偏倚95%可信區間漏斗圖(Cys/Cys +Ser/Cys versus Ser/Ser)

3 討論

過去可能受樣本量或者基因背景的影響，有關OGG1 326Cys 等位基因和結直腸癌發病風險的研究呈現出相互矛盾的結果。meta分析是一個有效解決大量研究結果不一致的分析方法。在本次研究中，通過對12篇文獻嚴格的meta分析，提供了有關OGG1 Ser326Cys與結直腸癌發病風險關系最為詳盡的評估。同時，本次研究對人種和對照來源進行了亞組分析。異質性和敏感性研究都被嚴格執行，確保本次meta分析的可靠性。本次研究通過meta分析表明OGG1 Ser326Cys多態性與結直腸癌總發病率無聯系。

由于其相較于Ser326較弱的防止8-oxoG相關突變的能力，以往研究表明OGG1-Cys326能增加癌癥易感性[7,32]。在本次meta分析中，我們未發現OGG1 Ser326Cys多態性與結直腸癌之間的聯系，此外，人種的分層分析表明亞洲人與歐洲人無差異。有研究表明遺傳基因異質性在結直腸癌病理中具有重要作用，此外，結直腸癌的致癌作用受遺傳背景與環境因素間相互作用的影響。另有研究推斷不同種族和環境暴露會影響結直腸癌的易感性[33]，是因為歐洲人和亞洲人飲食文化不同，前者更多的紅肉攝食可能是結直腸癌發病的高危因素[34]；但是本次研究未能證實該發現，需要更多的研究積累來證實這一差異。

本次meta分析仍存在一些限制。首先，文章中對照組來源不夠一致，大部分來自于健康人群外，還有一部分來自于醫院病人。其次，本次研究的病例和對照組數量仍然較少，未能具備完全詮釋真正內在關系的能力。另外，本次研究采用的12篇文獻間存在異質性，除了Ser/Cys 與Ser/Ser 和Ser/Cys + Cys/Cys 與 Ser/Ser間的比較，其他總OR值的計算采用了隨機效應模型。最后，由于研究對象詳細的信息無法獲得（如年齡、性別、吸煙史、飲酒史和生活情況等），我們未經調整的評估結果需要今后的研究來證實。

總之，本次研究通過meta分析表明OGG1 Ser326Cys多態性與結直腸癌發病率無聯系，并且OGG1 Ser326Cys多態性在結直腸癌發病中不是一個孤立的風險因素。

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