BCL-2、BAX基因多态性与湖南汉族人群肺癌易感性的关系

摘要：目的 研究BCL-2(-938C>A)、BAX (-248G>A)基因位点多态性与湖南汉族人群肺癌易感性的关系。方法 从研究对象的外周血中抽提基因组DNA；采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态（PCR-RFLP）方法测定BCL-2 (-938C>A)、BAX (-248G>A)位点基因型。结果 将

在病例组和对照组之间，对BCL-2(-938)位点的基因型CC、AC、AA的分布频率进行了比较，并发现了统计学上的显著差异。（P<0.05）。 BCL-2(-938)CC基因型携带者患肺癌风险明显升高（OR = 2.03，95%CI = 1.09-3.78）。在病例组和对照组中，BCL-2(-938)等位基因 A 和 C 的分布频率存在统计学上的显著差异。（P<0.05），携带C等位基因者的肺癌发病风险亦明显升高（OR = 1.38，95%CI = 1.04-1.82）。BAX (-248)位点的基因型 AA、GA、GG 在病例组和对照组中的分布频率在统计学上没有显著差异（P>0.05）。此外，BAX (-248)位点 A 和 G 等位基因的分布频率在两组之间也没有显著差异。然而，与携带 BCL-2(-938)AA 基因型且为非吸烟者相比，携带（AC+CC）基因型且为吸烟者的个体患肺癌的风险明显增加（OR = 3.04，95%CI = 1.32-4.75）。结论 BCL-2基因(-938）位点CC基因型是汉族人群肺癌发生的危险因素，且CC基因型和吸烟对肺癌易感性存在联合作用。BAX基因 (-248G>A)多态性位点与肺癌发生发展无相关性。

关键词：BCL-2基因；BAX基因；基因多态性；肺癌

中图分类号：R734.2

Association between BCL-2 and BAX Polymorphisms and the susceptibility to lung cancer among Hunan Han Population

JIANG Pei1   FAN Guozheng1*   CHEN Maohui2   TAN Fang1   TANG Jianxin3

1.School of Medcine, Loudi Vocational and Technical College,Hunan Loudi 417000 

2.Department of medical oncology, The First People’s Hospital of Loudi, Hunan Loudi 417003

3.College of Lifescience and Chemistry, Hunan University of Technology, Hunan Zhuzhou 412007

Abstract: Objective   To examined the relationship between the BCL-2 (-938C>A) and BAX (-248G>A) single nucleotide polymorphisms and the susceptibility to lung cancer in Hunan Han population. Methods   Peripheral blood samples were obtained from patients with lung cancer (n=204) and healthy controls (n=226). DNA extracting kit was used for genomic DNA preparation. Genotyping were confirmed by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Results   The frequencies of CC, AC, and AA genotypes of the BCL-2 (-938C>A) were 44.1%, 46.1% and 9.8% in lung patients and 35.4%, 48.7% and 15.9% in controls respectively. Compared with AA genotype, CC genotype increased the risk of lung cancer(OR 2.03，95%CI 1.09-3.78), and C allele was positively correlated with the risk of lung cancer(OR 1.38，95%CI 1.04-1.82). The frequencies of GG, GA, and AA genotypes of the BAX (-248G>A) were 77.5%, 17.6% and 4.9% in lung patients and 82.3%, 14.2% and 3.5% in controls respectively. there was no evidence of associations between BAX (-248G>A) and lung cancer risk. Further analyses showed that, interaction between the BCL-2 polymorphism and cigarette smoking increased risk of lung cancer in a multiplicative manner, with the OR being 3.04 (95% CI, 1.32-4.75) for smokers with the BCL-2 AC+CC genotype. Conclusion   BCL-2 (-938C>A) genotype CC, but not the   BAX (-248G>A) polymorphism is associated with the susceptibility to lung cancer in Chinese Han population. And BCL-2 (-938C>A) polymorphism and smoking may have a multiplicative joint effect on the risk of developing lung cancer.

Keywords:   BCL-2 gene; BAX gene; gene polymorphism; lung cancer; Han Population

肺癌是近年来发病率和病死率最高的恶性肿瘤[1]。目前研究表明，肺癌致病的主要因素除了与吸烟和环境/职业暴露密切相关外，人类基因遗传多态性被认为在肺癌的发生发展中也有重要作用[2-3]。近年来，有研究发现肺癌的发生与细胞凋亡相关，细胞凋亡相关基因突变，会导致细胞凋亡受抑/过度，将会导致肿瘤的易感性增加[4-5]。抗细胞凋亡基因BCL-2和促细胞凋亡基因BAX在细胞凋亡调控过程中起着重要的作用[6-7]。研究表明，BCL-2（-938C>A）和 BAX (-248G>A) 位点突变与多种恶性肿瘤易感性有关[8-9]，但目前关于BCL-2（-938C>A）和BAX (-248G>A)位点基因多态性对我国汉族人群肺癌易感性关系存在争议，同时吸烟与BCL-2基因和BAX基因多态性对肺癌易感性的影响尚未有文献报道。本研究拟以湖南地区汉族为研究对象，通过病例-对照分析，明确BCL-2基因、BAX基因多态性与肺癌发生的关联，并分析其与吸烟因素的交互影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择娄底市第一人民医院2021年1月至2021年12月收治的204例肺癌患者为病例组，病例组均经病理学确诊为原发性肺癌，其中组织类型为腺癌120例，鳞状细胞癌53例，其他类型肺癌31例。选择同期226例健康体检者作为对照组，均无不良基础疾病，能够配合完成此项研究。病例组与对照组人群以湖南地区汉族为研究对象。研究得到了医院的医学伦理委员会批准，流行病学调查资料收集及血液样本采集均获得研究对象知情同意。

1.2 仪器与试剂 

Mag-MK Blood DNA Extraction Kit购自生工生物工程(上海)股份有限公司。扩增BCL-2 基因(-938C>A) 位点的引物序列：F： 5′-CTGCCTTCATTTATCCAGCA-3’， R：5′-GGCGGCAGATGAATTACAA-3′；扩增 BAX 基因(-248G>A)位点的引物序列：F： 5′-TTAGAGACAAGCCTGGGCGT-3’，R：5′-CAATGAGCATCTCCCGATAA-3′.BCL-2 (-938C>A) ；引物试剂由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。BccI及TauI限制性内切酶购自维百奥（北京）生物科技有限公司。

1.3 方法

所有研究对象均空腹抽取外周静脉血5ml，试剂盒抽提基因组DNA。采用PCR-RFLP法对BCL-2基因和BAX基因多态性位点进行基因分型分析。

1.4 统计学处理

使用SPSS20.0软件进行数据分析。两组间的比较分析用χ2检验。BCL-2 基因、BAX 基因与肺癌关系的相对危险度以比值比(OR)和95%可信区间(95% CI)表示。以P< 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1   研究对象基本特征

病例组和对照组在一般人口学特征（年龄、性别）和喝酒史上的分布差异在统计学上没有显著性（P均>0.05），表明两组具有可比性。然而，在吸烟史方面，病例组的吸烟率为52%，对照组的吸烟率为31.4%，两组之间的吸烟率比较具有显著差异。P<0.001)，表明吸烟在研究人群中是肺癌发生的危险因素。见表1。

表1 调查对象的流行病学资料

2.2   BCL-2 (-938C>A)和BAX (-248G>A) 基因多态性分型

利用PCR-RFLP技术成功将病例组和对照组样本DNA进行了基因型分析，BCL-2 (-938C>A)位点为C等位基因存在时，该位点被BccI限制性酶识别，酶切后产生111bp和189bp两种产物。当BCL-2 (-938C>A)位点为A等位基因存在时，限切酶酶切位点消失，经其消化后产物仍为300bp。因此，BCL-2 (-938)位点基因型AA、CA、CC经BccI内切酶酶切后产物分别为300bp；300bp、111bp和189bp；111bp和189bp，具体分型结果见图1。BAX (-248G>A)位点为G等位基因存在时，该位点被TauI限制性酶识别，酶切后产生234bp和46bp两种产物。BAX (-248G>A)位点为A等位基因存在时，限切酶酶切位点消失，经其消化后产物仍为280bp。因此，BAX (-248G>A)基因型GG、GA、AA经TauI内切酶消化后产物分别为234bp和46bp；280bp、234bp和46bp；280bp。

2.3   BCL-2 (-938C>A)基因多态性与肺癌易感性的关系   

BCL-2基因 (-938) 位点AA、AC、CC等位基因型频率在病例组和对照组分别为9.8%、46.1%、44.1%和15.9%、48.7%、35.4%，等位基因型频率分布在两组之间有显著性差异（P<0.05），其中病例组中CC等位基因型分布频率显著高于对照组（44.1% vs 35.4%）。经校正后OR = 2.03，95% CI=1.09～3.78，P=0.008；病例组中的C等位基因频率显著高于对照组( 67.2% vs 59.7% ，P<0.05，OR =1.38，95%CI=1.04～1.82)。见表2。

表2   BCL-2 (-938C>A)基因位点多态性与肺癌易感性的关系

aOR和 P 值为经年龄、性别、吸烟、喝酒及家族史校正值。

2.4 BAX (-248G>A) 基因多态性与肺癌易感性的关系

在病例组和对照组中，BAX基因(-248G>A)的GG、GA、AA等位基因型频率分别为77.5%、17.6%、4.9%和82.3%、14.2%、3.5%。然而，在两组之间，这些等位基因型的频率分布没有显示出显著性差异（P>0.05）。同时，BAX (-248G>A)等位基因的分布频率差异在两组之间也没有显示出统计学上的显著性差异（P>0.05）。见表3。

表3   BAX (-248G>A)基因位点多态性与肺癌易感性的关系

aOR和 P 值为经年龄、性别、吸烟、喝酒及家族史校正值。

2.5 BCL-2 (-938C>A)基因多态性联合吸烟状况与肺癌易感性的关系

从表1数据分析中提示，吸烟在研究人群中是肺癌的危险因素，从吸烟的角度采用分层分析法探讨BCL-2基因多态性和吸烟的联合作用，发现与携带BCL-2 (-938)位点AA基因型的非吸烟者比较，BCL-2 (-938)AC+CC基因型的吸烟者患肺癌的风险显著提高，经校正后OR = 3.04，95% CI=1.32～4.75，P=0.001，表明BCL-2 (-938C>A)基因多态性和吸烟对肺癌易感性存在联合作用，见表4。

表4   BCL-2 (-938C>A)基因位点多态性联合吸烟状态与肺癌易感性的关系

3 讨论

 细胞凋亡的紊乱是癌症形成的重要作用机制之一[10]。BCL-2家族在调控线粒体、促进细胞凋亡中起到了关键作用，根据其作用，BCL-2家族可分为抗凋亡成员，如BCL-2，促凋亡的成员，如BAX，它们的相对表达水平决定着细胞的命运。正常机体条件下，促凋亡和抗凋亡处在一种动态平衡中。内部异常或外部刺激下，促凋亡和抗凋亡失衡，机体凋亡受抑或是过度，机体不能代偿，则可能导致肿瘤癌症的发生[11]。

BCL-2基因转录起始处第2个启动子第938位点上存在一个单核苷酸多态性（C>A，rs2279115）即C突变为A，P2作为负调控元件抑制P1的活性，从而影响基因的翻译和转录水平及蛋白表达，与肿瘤的发生发展相关[12]。本研究发现BCL-2基因-938位点三种等位基因型（AA、AC和CC）与等位基因(A和C)的分布频率在两组人群中均存在明显差异，携带CC基因型或C等位基因存在明显增加人群患肺癌风险性的作用。BHUSHANN等[13]研究显示在非裔美国人群中BCL-2基因-938位点AA基因型可增加乳腺癌的易感性。CHATTERJEE等[14]发现在印度人群中，与CC基因型相比，BCL-2基因-938位点含有A可增加鼻咽癌的易感性。而YANG等[15]发现在中国人群中，BCL-2基因-938位点CC基因型可增加小细胞肺癌的易感性，其研究结果与本研究结果一致。综上结果，不同种族不同癌症易感性与BCL-2(-938C>A)位点多态性之间的关系需要进一步研究。

BAX基因启动子区域的第248位点也存在一个单核苷酸多态性（G>A，rs4645878）即G突变为A，目前认为该位点的多态性能够下调bax启动子的活性，继而影响bax基因转录水平和蛋白质表达水平以及bax蛋白质功能，最终使bcl-2/bax比例改变，从而影响肿瘤的易感性[16-17]。结果表明， BAX基因-248位点的等位基因型和等位基因在两个群体间的分布频率没有显著性差异，而BCL-2 (-938C>A)位点的多态性与肺癌的发生风险也没有显著性相关。目前关于BAX基因-248位点多态性与多种肿瘤易感性的关联存在争议，SUN等[18]研究发现在中国人群中，BAX基因-248位点GG基因型可增加鼻咽癌的易感性，并且携带该基因患者预后更差。BHATT等[19]发现在印度人群中，BAX基因-248位点多态性与乳腺癌的易感性无明显关联。关于 BAX基因多态性与肺癌之间的联系，到现在为止还鲜有相关的研究，因为研究样本较少，并且有些研究的结论也不够统一，还需要更多的研究来验证。

肺癌易感性的重要因素除了基因遗传因素外，环境因素被认为在肺癌的发生发展中也有重要作用，其中，吸烟是公认的高危因素[20-21]。研究了BCL-2 (-938C>A)位点的多态性以及与吸烟状况对肺癌易感性的协同作用。结果表明，携带BCL-2 (-938）AC+CC基因型的吸烟者患肺癌的风险明显增加。，因此BCL-2 (-938C>A)基因多态性和吸烟对肺癌易感性存在联合作用。

综上，湖南汉族人群中BCL-2 (-938C>A)基因多态性与肺癌的易感性有相关性，而BAX (-248G>A) 基因多态性与湖南汉族肺癌易感性无关，同时BCL-2 (-938C>A)基因多态性与吸烟对肺癌易感性存在交互作用。本研究结果有助于从基因水平上筛选和保护易感人群，对于预防肺癌具有重要的意义。

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作者简介：蒋佩，女，副教授，主要从事基因多态性与肿瘤易感性研究。

基金项目：湖南省自然科学基金项目（项目编号：2023JJ50515）；娄底职业技术学院项目（ 项目编号：2021ZK033）。