临床经验 Open Access
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世界华人消化杂志. 2011-08-28; 19(24): 2572-2576
在线出版日期: 2011-08-28. doi: 10.11569/wcjd.v19.i24.2572
HLA等免疫相关基因及MTHFR在新疆哈萨克族食管癌中的筛检效果评价
蔡金凤, 秦江梅, 廖佩花, 曾同霞, 刘翔, 李锋
蔡金凤, 秦江梅, 曾同霞, 刘翔, 李锋, 新疆地方病与民族高发病省部共建重点实验室 石河子大学医学院预防医学系 新疆维吾尔自治区石河子市 832002
廖佩花, 新疆维吾尔族自治区疾病预防控制中心 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
基金项目: 国家自然科学基金资助项目, No. 30660161; 国家重点基础研究发展规划基金资助项目(973计划), No. 2005CCA03700; 2006年教育部科学技术研究重点基金资助项目, No. 206167; 国家973计划前期研究专项基金资助项目, No. 2007CB516804.
作者贡献分布: 此课题由秦江梅与李锋设计并组织实施; 蔡金凤、刘翔负责问卷调查与标本的收集工作;蔡金凤、廖佩花、曾同霞及刘翔参与HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T基因多态实验与数据分析; 本论文写作由蔡金凤与秦江梅完成.
通讯作者: 秦江梅, 教授, 832002, 新疆维吾尔自治区石河子市北二路, 新疆地方病与民族高发病省部共建重点实验室, 石河子大学医学院预防医学系. qinjiangmei@yahoo.com.cn
收稿日期: 2011-06-09
修回日期: 2011-08-25
接受日期: 2011-08-26
在线出版日期: 2011-08-28

目的: 评价免疫相关基因HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及叶酸代谢基因MTHFRC677T作为新疆哈萨克族(简称哈族)食管癌人群筛检指标的作用和意义.

方法: 以胃镜+组织病理学检查为金标准, 确定哈族食管癌125例, 对照250例; 采用PCR或PCR-RFLP技术对所有样本检测HLA-DRB1*0901, TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T的基因型及基因频率, 利用筛检实验的评价方法评价上述指标的真实性及可靠性.

结果: HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T单独检测哈族食管癌的灵敏度分别为: 24.0%, 44.8%, 58.4%, 74.4%, 特异度分别为: 90.8%, 77.2%, 61.6%, 45.6%; 对这4个基因检测结果进行不同的组合后评价其真实性, 结果显示, 这4个基因联合检测的并联试验的灵敏度最高, 达91.2%; MTHFRC677T及TAP1637联合检测的并联试验, 灵敏度为88.0%.

结论: MTHFRC677T可作为新疆哈族食管癌的筛检指标; 也可采用MTHFRC677T和TAP1637联合检测,能提高灵敏度13.6%.

关键词: 食管癌; 哈萨克族; 筛检; 免疫相关基因; 亚甲基四氢叶酸还原酶
引文著录: 蔡金凤, 秦江梅, 廖佩花, 曾同霞, 刘翔, 李锋. HLA等免疫相关基因及MTHFR在新疆哈萨克族食管癌中的筛检效果评价. 世界华人消化杂志 2011; 19(24): 2572-2576
Value of detection of HLA, other immune-related genes and MTHFR in the screening of esophageal cancer in Xinjiang Kazakh population
Jin-Feng Cai, Jiang-Mei Qin, Pei-Hua Liao, Tong-Xia Zeng, Xiang Liu, Feng Li
Jin-Feng Cai, Jiang-Mei Qin, Tong-Xia Zeng, Xiang Liu, Feng Li, Key Laboratory of Xinjiang Endemic and Ethnic Diseases, Department of Preventive Medicine, Shihezi University, Shihezi 832002, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Pei-Hua Liao, Center for Disease Control and Prevention of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Supported by: National Natural Science Foundation of China, No.30660161; the Major State Basic Research Development Program of China (973 Program), No. 2005CCA03700; the Foundation for Key Project of Ministry of Education of China. No. 206167; and the Special Foundation for 973 Program of China. No. 2007CB516804.
Correspondence to: Jiang-Mei Qin, Professor, Key Laboratory of Xinjiang Endemic and Ethnic Diseases, Department of Preventive Medicine, Shihezi University, North Beier Road, Shihezi 832002, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China. qinjiangmei@yahoo.com.cn
Received: June 9, 2011
Revised: August 25, 2011
Accepted: August 26, 2011
Published online: August 28, 2011

AIM: To evaluate the significance of detection of HLA-DRB1*0901, TAP2379, TAP1637 and MTHFRC677T in the screening of esophageal cancer (EC) in Xinjiang Kazakh population.

METHODS: Blood samples were collected from 125 Kazakh patients with EC and 250 normal controls and used to detect HLA-DRB1*0901, TAP2379, TAP1637 and MTHFRC677T genetic polymorphisms by PCR or PCR-RFLP. The validity and reliability of testing results for HLA-DRB1*0901, TAP2379, TAP1637 and MTHFRC677T were evaluated by epidemiological method.

RESULTS: The sensitivity of detection of HLA-DRB1*0901, TAP2379, TAP1637 and MTHFRC677T alone in the screening of EC was 24.0%, 44.8%, 58.4% and 74.4%, respectively, and the corresponding specificity was 90.8%, 77.2%, 61.6% and 45.6%. Combined detection of HLA-DRB1*0901, TAP2379, TAP1637 and MTHFRC677T had the highest sensitivity (91.2%). Combined detection of MTHFRC677T and TAP1637 had a sensitivity of 88.0%.

CONCLUSION: MTHFRC677T can be used as a parameter for screening of EC in Xinjiang Kazakh population. Combined detection of MTHFRC677T and TAP1637 can increase the sensitivity as compared to detection of either of them alone.

Key Words: Esophageal cancer; Kazakh; Screening; Immune-related gene; Methylenetetrahydrofolate reductase
0 引言

新疆的哈萨克族(以下简称哈族)是食管癌高发民族. 新疆哈族聚集地新源县1974-1983年10年间哈族食管癌平均死亡率73.2/10万(标化89.1/10万), 与2004-2005年新源县哈族食管癌的死亡率67.60/10万相比, 哈族食管癌死亡率无明显下降, 主要原因是很难针对性开展病因预防和缺乏针对新疆哈族食管癌高发区人群有效的筛检方案. 目前已有学者评价疾病相关基因应用于疾病的早期发现和预防工作中价值, 如2001年刘懿禾等[1]的研究显示, HLA-DR抗原表达有助于多器官功能障碍综合征的早期诊断; 2003年仝林虎等[2]证实HLA-DQA1*0301等位基因可作为紫癜性肾炎的一个实验室早期诊断指标. 但国内外对食管癌易感基因研究大多从病因学的角度进行探讨, 还缺乏对这些易感基因作为食管癌筛检指标的评价研究. 本研究拟评价HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T作为新疆哈族食管癌筛检指标的真实性和可靠性, 从中筛选出灵敏度和特异度均较高的肿瘤标志物用于哈族食管癌初筛, 同时为新疆哈族食管癌的预警及高危人群筛查模型的建立提供一定的生物学依据.

1 材料和方法
1.1 材料

2006-11/2010-10在新疆北部哈族聚居地区的六所医院门诊经胃镜检查、组织病理学确诊的哈族新发食管癌病例125例, 其中男84例, 女41例; 对照250例, 其中男168例, 女82例. 对照组部分来源于同一所医院门诊胃镜非食管疾病患者, 部分来源于食管癌高发区正常人群, 所有标本均经组织病理学确诊未患食管癌及食管疾病. 基因多态性的检测采用血液样本.

1.2 方法

1.2.1 筛检试验的研究方法: 以胃镜+组织病理学检查为金标准, 按预期灵敏度和特异度均达到70%, α = 0.05, 允许误差δ为5%-10%, 本研究允许误差δ选择8%, 根据公式[3]计算病例组和对照组例数均各需125例. 本研究最终确定病例125例, 对照250例.

1.2.2 实验室检测技术: 采用PCR或PCR-RFLP方法检测HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T多态性. 对所有样本实行统一编号, 参与做实验的人员和判断试验结果的人对于标本是病例还是对照设盲.

统计学处理 使用Epidata建立数据库, 采用SPSS13.0统计软件进行分析, 采用χ2检验分析食管癌的危险因素, 用筛检试验的方法评价相关基因作为哈族食管癌筛检指标单独及联合检测的真实性及可靠性.

2 结果
2.1 一般情况

食管癌组与对照组性别差异无统计学意义(χ2 = 0.000, P = 1.000); 年龄差异无统计学意义(t = 0.811, P = 0.418).

2.2 HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T基因多态性与哈族食管癌的关系

χ2检验显示, HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T各基因型频率分布在食管癌组和对照组间比较差异均有统计学意义(χ2 = 9.680, P = 0.002; χ2 = 12.355, P<0.001; χ2 = 8.763, P = 0.003; χ2 = 9.056, P = 0.003, 表1).

表1 免疫及代谢等相关基因基因型分布与哈族食管癌的关系.
病例n(%)对照n(%)P值OR(95%CI)
HLA-DR9
-95(76.0)227(90.8)-1.000
+30(24.0)23(9.2)0.0013.117(1.721-5.643)
TAP2379
G/G69(55.2)193(77.2)-1.000
G/A41(32.8)43(17.2)0.0012.667(1.604-4.435)
A/A15(12.0)14(5.6)0.0042.997(1.376-6.528)
G/G69(55.2)193(77.2)-1.000
G/A+A/A56(44.8)57(22.8)0.0012.748(1.735-4.353)
TAP1637
A/A52(41.6)154(61.6)-1.000
A/G56(44.8)83(33.2)0.0031.998(1.259-3.172)
G/G17(13.6)13(5.2)0.0013.873(1.762-8.513)
A/A52(41.6)154(61.6)-1.000
A/G+G/G73(58.4)96(38.4)0.0012.252(1.454-3.488)
MTHFR
C/C32(25.6)114(45.6)-1.000
C/T66(52.8)95(38.0)0.0012.475(1.498-4.090)
T/T27(21.6)41(16.4)0.0072.346(1.257-4.380)
C/C32(25.6)114(45.6)-1.000
C/T+ T/T93(74.4)136(54.4)0.0012.436(1.519-3.908)
2.3 HLA等免疫相关基因及MTHFR的筛检试验评价

2.3.1 各基因单独检测的结果评价: 各基因单独检测食管癌, 灵敏度均偏低, MTHFRC66T单独检测灵敏度最高, 为74.4%(表2).

表2 各基因多态单独检测真实性评价结果.
分类阳性数n(%)灵敏度(%)特异度(%)约登指数
HLA-DRB1*0901
食管癌30(24.0)24.090.80.15
非食管癌23(9.2)
TAP2379
食管癌56(44.8)44.877.20.22
非食管癌57(22.8)
TAP1637
食管癌73(58.4)58.461.60.20
非食管癌96(38.4)
MTHFRC66T
食管癌93(74.4)74.445.60.20
非食管癌136(54.4)
以TAP2379G/A+A/A型为阳性, G/G型为阴性; TAP1637A/G+G/G型为阳性, A/A型为阴性; MTHFRC677TC/T+T/T型为阳性, C/C型为阴性.

2.3.2 HLA等基因不同组合的检测结果及真实性评价: HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC66T联合检测的灵敏度最高, 达91.2%; 其次为MTHFRC66T及TAP1637的联合检测, 灵敏度为88.0%(表3).

表3 HLA等基因不同组合联合试验的真实性评价结果.
基因组合食管癌阳性数n(%)非食管癌阳性n(%)灵敏度(%)特异度(%)约登指数
HLA-DR9和TAP237971(56.8)76(30.4)56.869.60.26
HLA-DR9和TAP163782(65.6)105(42.0)65.658.00.24
TAP2379和TAP163798(78.4)131(52.4)78.447.60.26
MTHFRC66T和HLA-DR999(79.2)144(57.6)79.242.40.22
MTHFRC66T和TAP2379100(80.0)159(63.6)80.036.40.16
MTHFRC66T和TAP1637110(88.0)170(68.0)88.032.00.20
HLA-DR9、TAP2379和TAP1637104(83.2)137(54.8)83.245.20.28
HLA-DR9、TAP2379、 TAP1637和MTHFRC66T114(91.2)191(76.4)91.223.60.15
HLA-DR9即为HLA-DRB1*0901.

2.3.3 各指标可靠性的评价: 各指标均抽取部分血样DNA重复PCR实验, 进行一致性符合检验, 平均符合率为97.1%(表4).

表4 各指标可靠性评价结果.
指标复核例数n符合率(%)
HLA-DRB1*090112099.2
TAP237910096.0
TAP163710095.0
MTHFRC66T12098.3
平均符合率为97.1%
3 讨论

食管癌发病隐匿, 病情进展快, 尽管临床上有多种治疗方案, 但中晚期食管癌的5年生存率仅10%-15%, 而早期食管癌5年生存率可高达90%以上[4]. 能够及时作出早期诊断, 对于哈族食管癌诊断、治疗和预后等方面有很大的意义. 本研究以胃镜+组织病理学检查为金标准, 确定哈族食管癌125例, 对照250例.

各指标单独检测的灵敏度普遍比较低, 分析原因, 本次研究对照为经胃镜+组织病理学确诊无食管癌及食管疾病的人, 因为伦理道德原因, 收集为门诊胃镜检查排除食管癌及食管疾病的患者, 部分对照为浅表性胃炎等消化系统炎症的患者, 这几个基因的多态性与消化系统疾病的发生也有相关性, 从而导致了病例组和对照组之间的基因多态性的差异变小, 使得这4个基因单独检测的灵敏度降低. MTHFRC677T在单独检测中的灵敏度最高, 为74.4%, MTHFRC677T多态性还与哈族的饮食有关, 尤其是与少食新鲜蔬菜等危险因素有关[5], 所以MTHFRC677T不仅可以作为哈族食管癌的筛检指标, 还可以作为危险因素引入哈族食管癌高危人群的筛查模型.

对这4个基因进行不同的组合, 利用并联试验的原理检测食管癌, 不同基因组合的并联试验的灵敏度均较其单独检测的灵敏度高, 但特异度均有所下降. 这4个基因联合检测的并联试验灵敏度最高, 达91.2%; 其次是MTHFRC677T及TAP1637联合检测的并联试验, 灵敏度为88.0%. HLA-DRB1*0901等4个基因的联合检测与MTHFRC677T及TAP1637联合检测的并联试验相比较, 灵敏度虽然有所提高, 但是在增加2个检测指标的情况下, 灵敏度只提高了3.2%, 也就意味着在增加2倍检测成本的情况下, 检测效率提高的幅度并不大. 目前采用的隐血株方法筛查食管癌, 其灵敏度仅为37.5%[6], 除了HLA-DRB1*0901外, 其余3个基因单独检测的灵敏度均较隐血株筛查食管癌的灵敏度高; 隐血株的检测成本每份约20元, 本研究平均每个基因的检测成本约为8.2元, 所以单独检测时使用MTHFRC677T作为哈族食管癌的筛检指标是可行的. 在经济水平比较低的地区建议使用MTHFRC677T单独检测作为哈族食管癌的筛检指标; 在经济水平比较高的地区建议MTHFRC677T和TAP1637联合检测的并联试验作为筛检指标, 其灵敏度比MTHFRC677T单独检测提高13.6%.

本研究结果与本课题组前期的研究结果一致[7-11]; 与Lin等[12]、Cao等[13]、Song等[14]、刘静等[15]对HLA-DRB1*0901, TAP2379, MTHFR基因多态性与食管癌的相关性研究结果也一致, 说明这些基因与食管癌的发生具有相关性. 但各基因的OR值均较本课题组前期的OR值低, 分析原因, 本次研究对照为经胃镜+组织病理学确诊无食管癌及食管疾病的人, 因为伦理道德原因, 收集为门诊胃镜检查排除食管癌及食管疾病的患者, 部分对照为浅表性胃炎等消化系统炎症的患者, 这几个基因的多态性与消化系统疾病的发生也有相关性, 从而导致了病例组和对照组之间的基因多态性的差异变小, 使得这4个基因的OR值降低.

评论
背景资料

近30年来新疆哈萨克族食管癌死亡率无明显下降, 主要原因是很难针对性开展病因预防和缺乏针对新疆哈萨克族食管癌高发区人群有效的筛检方案.

同行评议者

王健生, 教授, 西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤外科; 赵春玲, 副教授, 潍坊医学院细胞生物学教研室; 何敏, 教授, 广西医科大学医学科学实验中心

研发前沿

食管癌病因及发病学机制至今尚未完全阐明, 目前国内外对食管癌易感基因研究大多从病因学的角度进行探讨, 还缺乏对这些易感基因作为食管癌筛检指标的评价研究.

相关报道

刘懿禾等的研究显示, HLA-DR抗原表达有助于多器官功能障碍综合征的早期诊断;仝林虎等证实HLA-DQA1*0301等位基因可作为紫癜性肾炎的一个实验室早期诊断指标, 其灵敏度为82.4%; 特异度为60.5%.

创新盘点

本研究在前期HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T基因多态性与新疆哈萨克族人群食管癌关系的研究基础之上, 进一步评价其作为新疆哈萨克族食管癌筛检指标的真实性和可靠性, 从中筛选出灵敏度和特异度均较高的肿瘤标志物用于哈族食管癌初筛, 同时为新疆哈萨克族食管癌的预警及高危人群筛查模型的建立提供一定的生物学依据.

应用要点

本研究评价HLA-DRB1*0901、TAP2379、TAP1637及MTHFRC677T基因多态性作为新疆哈萨克族食管癌初筛指标的真实性和可靠性, 为食管癌的防治提供有价值的参考依据.

同行评价

本论文提供的病例数充足, 研究目标明确, 实验设计合理, 统计分析方法得当, 具有一定的科学性和可读性.

编辑: 何基才 电编:何基才

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