中国公共卫生  2012, Vol. 28 Issue (7): 936-938   PDF    
广西壮族人群CYP1B1基因Leu 432 Va1多态性分析
廖长秀1,2, 李曙波3 , 唐卫东1, 何昀1, 黎为能1    
1. 右江民族医学院药理教研室, 广西百色533000;
2. 右江民族医学院肿瘤分子实验室;
3. 右江民族医学院生物化学教研室
摘要: 目的 研究CYP1B1第432密码子在广西壮族人群中遗传特征,为进一步研究CYP1B1基因多态性与疾病的发生易感性奠定基础。方法 采用人工修饰双等位基因特异性引物扩增法(diASA-AMP)技术对288名广西壮族正常成人进行CYP1B1 Leu 432 Va1基因分型,探讨性别间差异及与国内外其他人群分布频率差异。结果 广西壮族女性和男性人群CYP1B1 Leu 432 Va1均以C等位基因为主,分别为89.1%和91.4%;CC野生纯合子型、CG杂合子型和GG突变纯合型在女性人群中分别为78.3%、21.3%和0,男性人群则为83.6%、15.6%和0.8%;统计分析表明,广西壮族CYP1B1 Leu 432 Va1等位基因和基因型分布频率无性别差异,与朝鲜人群相应位点基因型分布频率无差异,但与国内江苏汉族、上海和四川女性相比具有统计学差异(P<0.05),与日本、印度、波兰、尼日利亚、美国白人和美国黑人等人群相应位点基因型分布频率有明显差异(P<0.01)。结论 广西壮族人群CYP1B1基因Leu 432 Va1呈多态性分布,基因型分布频率无性别差异,存在种族差异。
关键词: CYP1B1     Leu 432 Va1     基因多态性     广西壮族    
Gene polymorphism of CYP1B1 Leu 432 Val in Guangxi Zhuang population
LIAO Chang-xiu , LI Shu-bo , TANG Wei-dong , et al    
Department of Pharmacology, Youjiang Medical College for Nationality, Baise 533000, China
Abstract: Objective To investigate hereditary character of cytochrome P450 1B1(CYP1B1)codon 432 among Guangxi Zhuang population. Methods Gene polymorphism of CYP1B1 codon 432 was detected by di-allele-specificamplification with artificially modified primers(diASA-AMP)in 288 healthy Guangxi Zhuang people.The genotype frequencies of CYP1B1 codon 432 in the population were compared with other populations in China,other countries and regions. Results The frequency of allele C in CYP1B1 gene Leu 432 Val was high in both female(89.1%)and male population(91.4%).The prevalence rates of CYP1B1 Leu 432 Val genotypes CC,CG,and GG were 78.3%,21.3%, and 0 in the female population,and those in male population were 83.6%,15.6%,and 0.8%,respectively.There was no difference between female and male population in allele and genotype frequency of CYP1B1 Leu 432 Val in the population.The frequency of genotype distribution in the population had no obvious differences compared with Korea popoulation,but had significant differences compared with other populations in Jiangsu,Shanghai,Sichuan(P<0.05),Japan, India,Poland,Nigeria,and America(P<0.01). Conclusion Gene polymorphism of CYP1B1 in codon 432 has no gender difference in Guangxi Zhuang population,and the distributions of the gene polymorphism in the population are different from those in other regions of China and other countries.
Key words: CYP1B1     Leu 432 Va1     gene polymorphism     Guangxi Zhuang nationality    

CYP1B1 是一类重要的细胞色素P 450 氧化酶,广泛存在于肝外组织,如肺、乳腺、子宫、中枢神经等,参与多种前致癌物(多环芳香烃和芳香胺) 的活化和体内的甾体激素(17β-雌二醇) 4-羟化氧化还原反应。研究发现CYP1B1 可能存在基因多态性,有多个位点的突变,且存在种族差异和地域差异[1]。关于外显子3 上的1 294 位C→G(Leu 432 Va1) 的基因多态性是目前研究热点,该位点的多态性可能与多种疾病如先天性青光眼、肺癌、乳腺癌和膀胱癌等发生有关[1, 2, 3, 4]。本研究通过检测分析广西壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 的遗传特征,进一步探讨CYP1B1 基因多态性与疾病的发生易感性关系。结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 对 象

选择2008 年10 月-2009 年2 月右江民族医学院附属医院健康体检者288 人为研究对象,其中女性166 人,年龄24 ~ 75 岁,平均年龄 (43.9 ± 9.3) 岁; 男性122 人,年龄23 ~ 71 岁,平均年龄(44.9 ± 10.0) 岁,均为壮族,无血缘关系。排除扩增失败样本。抽取静脉血2 ~ 3 mL,肝素抗凝,3%明胶分离白细胞,酚氯仿法提取基因组DNA,乙醇沉淀,用含10 mmol /L 三羟甲基氨基甲烷和 1 mmol /L 乙二胺四乙酸溶液溶解,保存于-20℃ 冰箱中待用。

1.2 主要试剂及仪器

热启动Taq 聚合酶和 dNTP 等(宝生物工程(大连) 有限公司) ; 其他试剂均为国产分析纯或化学纯; PTC 200 梯度PCR 仪 (美国Bio-rad 公司) 。

1.3 PCR 扩增CYP1B1

参照文献[5],设计P1、 P2、S1 和S2 4 条引物,序列分别为: TTGTGCCTGTCACTATTCC 、AGCCAGGATGGAGATGAA、CCGGGTTAGGCCACTTGAC 和GTCTGTGAATCATGACCGAC,由上海生工生物工程有限公司合成。 P1P2 一对引物为外引物(扩增产物为284 bp) ,S1 引物3'末端与等位基因G 匹配,P1S1 检测等位基因G (扩增产物为132 bp) ; S2 引物3'末端与等位基因C 匹配,S2P2 检测等位基因C(扩增产物为190 bp) ,并分别在S1 和S2 的3'端倒数第3 个碱基引入不匹配碱基提高延伸反应的特异性。PCR 反应体积为25 μL,反应体积包括: 0.625 U 热启动Taq 酶,终浓度为 0.4 μmol /L 的P1、P2 引物、终浓度为0.6 μmol /L 的 S1、S2 引物、1.5 mmol /L MgCl2 和0.25 mmol /L dNTP,以及200 ng 左右的DNA。反应条件为: 95 ℃ 预变性5 min,循环周期依次为95 ℃变性30 s,56 ℃ 退火30 s,72 ℃延伸40 s,40 个循环周期后再延伸 7 min,1.5%琼脂糖凝胶电泳检查扩增产物。

1.4 统计分析

采用SPSS 15.0 软件对数据进行统计分析,分析基因型、等位基因频率与Hardyweinberg 平衡的符合程度以及与其他人群基因型频率比较(χ2 检验) ,P < 0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果 2.1 基因型分析(图 1)
注: 1: GG 纯合子型; 2、3: CC 纯合子型; 4: CG 杂合子型; M: DNA Marker。 图 1 广西壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 PCR 扩增产物

凝胶电泳显示,PCR 扩增产物仅出现284 和190 bp 2 个片段为Leu 432 Va1 CC 纯合子型,出现284、190 和132 bp 为密码子432 CG 杂合子型,仅有284 和130 bp 为密码子432 GG 纯合子型。

2.2 群体代表性检验

广西壮族女性和男性 CYP1B1 外显子3 Leu 432 Va1 基因型经Hardyweinberg 遗传平衡检验,P 值均大于0.05(女性P = 0.117,男性P = 0.912) ,表明该人群中CYP1B1 Leu 432 Va1 基因型检测具有很好的代表性。

2.3 不同性别CYP1B1 Leu 432 Va1 等位基因分布频率和基因型比较(表 1)
表 1 广西不同性别壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 等位基因和基因型比较

广西壮族男、女性 CYP1B1 Leu 432 Va1 等位基因(C 和G) 及基因型 (CC、CG 和GG) 分布频率差异比较均无统计学意义 (χ2 = 0.8、2.7,P > 0.05) ,表明广西壮族人群Leu 432 Va1 基因多态性无性别差异。

2.4 广西壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 基因型与其他人群比较(表 2)
表 2 广西壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 基因型分布频率与其他人群比较

广西壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 基因型分布频率(包括男、女性人群) 与朝鲜人群比较,差异无统计学意义(χ2 = 4.5,P > 0.05) ,但与国内江苏汉族、上海和四川女性比较,差异有统计学意义(χ2 = 8.9、6.4、13.3,P < 0.05) ,与日本、印度、波兰、尼日利亚、美国白人和美国黑人人群比较,差异有统计学意义(χ2 = 17.7 ~ 397.5,P < 0.01) 。表明广西壮族人群CYP1B1 密码子432 基因型分布频率与其他种族存在差异。

3 讨 论

本研究结果显示,广西壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 基因型以CC 纯合子为主(80.6%) ,其所对应的氨基酸为Leu(亮氨酸) ,CG 杂合子占19.1%,GG 纯合子较少。该基因型分布频率与朝鲜人群无明显差异,但与国内江苏、上海和四川比较有明显差异。本研究结果还显示,广西壮族人群Leu 432 Va1 基因型分布频率与日本和印度、波兰、尼日利亚、美国黑人和白人差异明显。值得注意的是在亚洲人群如广西壮族、江苏、上海和四川、日本、印度和朝鲜人群Leu 432 Va1 主要以CC 纯合子为主,而非洲如尼日利亚等人群则以GG 纯合子为主,即亚洲人群 CYP1B1 以Leu 为主,而非洲人则以Val(缬氨酸) 为主。

已知CYP1B1 参与多种多环芳香烃化合物如: 苯并芘(B[a]P) 、7,12-二甲基胆蒽(7,12-DMBA) 和 2-硝基芘等的代谢,对17β-雌二醇亦有催化活性。 CYP1B1 是催化17β-雌二醇4-羟化代谢的主要酶,而17β-雌二醇4-羟化产物增多则是乳腺癌的致病因素之一[14]。有研究报道CYP1B1 Leu 432 Va1 的突变会导致CYP1B1 催化雌激素和苯并芘活性发生改变[15, 16]。Watanabe 等[15] 发现CYP1B1 Val 432 对雌激素4 位羟化比Leu 432活性要高,因此携带 Val 432 基因型的人群可能乳腺癌易感性高,国内研究发现新疆汉族人群携带CYP1B1 Val 432 基因型患乳腺癌易感性高于Leu 432 组[16]。Aklillu 等[17] 则发现Val 432 可降低CYP1B1 催化苯并芘的活性。 本研究结果提示,广西壮族人群CYP1B1 Leu 432 Va1 存在基因多态性,携带不同基因型的广西壮族人群对经CYP1B1 代谢活化的前致癌物和雌激素暴露反应可能不同,而进一步可能对这些前致癌引起的肿瘤易感性不同,值得进一步研究证实。

参考文献
[1] Salinas-Sánchez AS,Donate-Moreno MJ,López-Garrido MP,et al. Role of CYP1B1 gene polymorphisms in bladder cancer susceptibility[J].J Urol,2012,187(2):700-706.
[2] Xu W,Zhou Y,Hang X,et al.Current evidence on the relationship between CYP1B1 polymorphisms and lung cancer risk:a meta-analysis[J].Mol Biol Rep,2012,39(3):2821-2829.
[3] Hilal L,Boutayeb S,Serrou A,et al.Screening of CYP1B1 and MYOC in Moroccan families with primary congenital glaucoma: three novel mutations in CYP1B1[J].Mol Vis,2010,16: 1215-1226.
[4] Cerne JZ,Pohar-Perme M,Novakovic S,et al.Combined effect of CYP1B1,COMT,GSTP1,and MnSOD genotypes and risk of postmenopausal breast cancer[J].J Gynecol Oncol,2011,22(2): 110-119.
[5] 梁戈玉,浦跃朴,尹立红,等.人工修饰双等位基因特异性引物扩增法检测CYP1B1多态性与肺癌易感性的关系[J].环境与职业医学,2005,22(1):4-7.
[6] Han W,Kang D,Park IA,et al.Associations between breast cancer susceptibility gene polymorphisms and clinicopathological features[J].Clin Cancer Res,2004,10(1 Pt 1):124-130.
[7] Wen W,Cai Q,Shu XO,et al.Cytochrome P450 1B1 and catechol-O-methyltransferase genetic polymorphisms and breast cancer risk in Chinese women:results from the Shanghai breast cancer study and a meta-analysis[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2005,14(2):329-335.
[8] Ye Y,Cheng X,Luo HB,et al.CYP1A1 and CYP1B1 genetic polymorphisms and uterine leiomyoma risk in Chinese women[J].J Assist Reprod Genet,2008,25(8):389-394.
[9] Sasaki M,Tanaka Y,Kaneuchi M,et al.CYP1B1 gene polymorphisms have higher risk for endometrial cancer,and positive correlations with estrogen receptor alpha and estrogen receptor beta expressions[J].Cancer Res,2003,63(14):3913-3918.
[10] Shah PP,Singh AP,Singh M,et al.Association of functionally important polymorphisms in cytochrome P4501B1 with lung cancer[J].Mutat Res,2008,643(1-2):4-10.
[11] Sliwinski T,Sitarek P,Stetkiewicz T,et al.Polymorphism of the ER alpha and CYP1B1 genes in endometrial cancer in a Polish subpopulation[J].J Obstet Gynaecol Res,2010,36(2): 311-317.
[12] Holt SK,Rossing MA,Malone KE,et al.Ovarian cancer risk and polymorphisms involved in estrogen catabolism[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2007,16(3):481-489.
[13] Okobia MN,Bunker CH,Garte SJ,et al.Cytochrome P450 1B1 Val 432 Leu polymorphism and breast cancer risk in Nigerian women:a case control study[J].Infect Agent Cancer,2009,4 Suppl 1:S12.
[14] Tsuchiya Y,Nakajima M,Yokoi T.Cytochrome P450-mediated metabolism of estrogens and its regulation in human[J].Cancer Lett,2005,227(2):115-124.
[15] Watanabe J,Shimada T,Gillam EM,et al.Association of CYP1B1 genetic polymorphism with incidence to breast and lung cancer[J].Pharmacogenetics,2000,10:25-33.
[16] 吐尔逊·买买提,哈木拉提·吾甫尔,伊力哈木·乃扎木, 等.CYP1B1基因多态性与异常体液型乳腺癌易感性[J].中国公共卫生,2011,27(9):1121-1123.
[17] Aklillu E,∅vrebΨ S,Botnen IV,et al.Characterization of common CYP1B1 variants with different capacity for benzo[a] pyrene-7,8-dihydrodiol epoxide formation from benzoapyrene[J]. Cancer Res,2005,65(12):5105-5111.