中国汉族人食管鳞状细胞癌易感基因定位研究

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1、中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌易 感 基 因 定 位 研 究 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 河 南 省 林 县 、 安 阳 、新 乡 等显 著 的 地 域 分 布 差 异 食 管 癌 是 世 界 上 最 常 见 的 六 大 恶 性 肿 瘤 之 一 ， 每 年 死 亡 30万 人 ， 也 是 中 国最 常 见 的 恶 性 肿 瘤 ， 排 在 中 国 恶 性 肿 瘤 死 因 的 第 四 位 有 显 著 的 地 域 分 布 特 征 ， 高 低 发 区 发

2、病 率 相 差 高 达 500倍 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究杨 氏 家 族家 庭 成 员 :23, 食 管 癌 患 者 :15(65%) 明 显 的 家 族 聚 集 现 象 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究高 癌 家 族 林 县 1965年 高 癌 家 族 林 县 2007年 环 境 因 素 复 杂 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 遗 传 因 素 明 显 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 食 管 癌 的

3、病 因 尚 不 清 楚 遗 传 因 素 ？ 环 境 因 素 ？问 题 ： 遗 传 因 素 和 环 境 因 素 究 竟 孰 重 孰 轻 ？ 相 互 之 间 如 何 起 作 用 ？ 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 遗 传 食管癌遗 传 和 环 境 共 同 作 用 Gene A Gene B Gene C环 境 相 互 作 用 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 与 遗 传 相 关 的 疾 病 分 类单 基 因 疾病 多 基 因 疾 病 体 细 胞 遗 传 病线 粒 体 疾 病 染 色 体 疾 病 中 国 汉

4、 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 单 基 因 遗 传 病 单 基 因 遗 传 病 是 指 单 一基 因 突 变 引 起 的 疾 病 符 合 孟 德 尔 遗 传 方 式 ，所 以 称 孟 德 尔 式 遗 传 病 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 多 基 因 遗 传 病 多 基 因 遗 传 病 是 由 多 个 微 效 基 因 与 环 境 因 素 共 同 作用 所 致 , 遗 传 方 式 不 遵 循 孟 德 尔 遗 传 模 式癌 症糖 尿 病高 血 压冠 心 病精 神 分 裂 症 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细

5、 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 2003年1953年遗 传 学 研 究 的 三 大 里 程 碑 人 类 基 因 组 研 究 第 一 次 浪 潮 2005年 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 n 多 国 参 与 的 合 作 项 目n 构 建 不 同 人 群 的 高 密 度 SNP图 谱n 确 立 SNP在 人 群 中 的 常 见 分 布 和 传 递 模 式n 每 1000个 碱 基 对 中 有 1个 SNP, 个 体 遗 传 信 息 有 99.9%是 相 同 ， 差异 0.1%。 发 现 与 这 些 差 异 可 以 了 解 常 见 疾 病

6、相 关 基 因n 为 揭 示 人 类 的 遗 传 机 制 ， 发 现 常 见 疾 病 相 关 基 因 提 供 方 向 ； 为发 现 复 杂 疾 病 易 感 基 因 提 供 基 础 数 据 、 研 究 策 略 和 先 进 技 术人 类 基 因 组 单 体 型 图 计 划（ HapMap计 划 ） 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 GWAS 基 于 “ 常 见 疾 病 ， 常 见 突 变 ” 学 说 ， 通 过 整 个人 类 基 因 组 来 寻 找 常 见 遗 传 变 异 的 可 见 性 状 间 关 系 的研 究 方 法全 基 因 组 关 联 分 析

7、(GWAS)? 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 GWAS原 理 ATGCAAGCTGATCGATCGATCGCGACCATGCAGCACCTGACTGCATGCAAGCTGTTCGATCGATCGCGACCATGCAGCACCTGACTGC病 例 对 照原 理 ：在 一 定 人 群 中 ， 某 个 等 位 基 因 或基 因 型 在 病 例 和 对 照 组 中 存 在 差异 ， 说 明 它 与 疾 病 有 关 联 性病 例 对 照 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 n 在 病 例 中 等 位 基 因 C

8、的 频 率 明 显 高 于 对 照 提 示 ： 等 位 基 因 C与 疾 病 存 在 一 定 关 联 性55%35% 45%65% 30.25%12.25% 20.25%42.25%45.5%49.5%GWAS举 例 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 全 基 因 组 关 联 分 析Genome wide association studyG WAS优 势 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 GWAS癌 症 研 究 (NG,2008-)已 完 成 或 正 进 行 ： 乳 腺 、 前 列 腺 、 肺 、 结

9、直 肠 癌 、 黑 色 素 瘤 、 睾 丸 生 殖 细 胞 肿 瘤 、 胰 腺 、 膀 胱 、 肾 脏 、 卵 巢 癌 和 造 血 系 统 肿 瘤 等食 管 癌 ： 日 本 1篇 小 样 本 文 章尚 无 中 国 汉 族 人 食 管 癌 GWAS资 料 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究“ 863” 计 划 将 对 威 胁 我 国 人 口 健 康的 5类 常 见 重 大 疾 病 ： 精 神 疾 病 、高 血 压 、 糖 尿 病 、 食 管 癌 和 肺 癌 进 行 全 基 因 组 关 联 分 析 研 究 。 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞

10、癌 易 感 基 因 定 位 研 究 选 择 tagSNPs标 记 单 体 型在 病 例 -对 照 人 群 间比 较 SNPs等 位 基 因 频 率全 基 因 组 关 联 统 计 分 析 ， 得 出 有 意 义 的 SNPs另 外 选 择 独 立 的 病 例 -对 照 人 群对 初 筛 阶 段 的 结 果 进 行 验 证 GWAS技 术 路 线HapMap计 划初 筛 阶 段 重 复 验 证 阶 段 利 用 芯 片 对 所 有 tagSNPs进 行 基 因 分 型 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 研 究 对 象 中 国 汉 族 人 群 全 部 21

11、496 例 初 筛 2810 例 （ 病 例 1077例 / 对 照 1733例 ） 验 证 18686 例 （ 病 例 7673例 /对 照 11013例 ） 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 入 组 标 准 资 料 详 实 完 整 病 例 /对 照 为 同 一 地 区 自 愿 参 加 病 例 组 无 治 疗 史 病 例 组 病 理 证 实 食 管 癌 分 期 按 UICC2007标 准 对 照 组 三 代 亲 属 中 无 食 管 癌 病 例 对 照 组 经 内 镜 检 查 除 外 早 期 食 管 癌 不 符 合 以 上 标 准 予 以 除 外

12、中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 资 料 及 血 样 收 集 45家 医 院 ： 全 国 范 围 ， 华 北 为 主 问 卷 调 查 ： 统 一 格 式 采 集 外 周 静 脉 血 食 管 癌 G WAS合 作 研 究 研 讨 会 2009.4.5-6安 阳 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 DNA提 取 及 标 化 QIAGEN（ 德 国 ） 基 因 组 DNA提 取 试 剂 盒 按 标 准 程 序 提 取 每 份 血 样 的 DNA 准 确 测 定 每 份 待 标 化 DNA的 浓 度 初 筛 浓

13、度 ： 50ng/ l， OD值 1.8-2.0 验 证 浓 度 ： 15ng-20ng/ l， OD值 1.7-2.0 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 基 因 分 型 和 质 控 初 筛 ： Illumina Human 610-Quad芯 片 验 证 ： Sequenom iPLEX 芯 片 具 体 步 骤 ： （ 6） 清 洁 芯 片（ 7） 染 色（ 8） 芯 片 扫 描（ 9） 数 据 质 控（ 1） 制 备 MSA1板（ 2） 片 段 化（ 3） 沉 淀（ 4） 重 悬（ 5） 杂 交 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌

14、易 感 基 因 定 位 研 究 优 势 技 术 ： 综 合 了 BeadArray高 密 度 微 阵 列 技 术 和GoldenGate多 通 道 位 点 特 异 性 延 伸 扩 增 检 测 方 案 通 量 ： 一 次 分 型 的 SNP位 点 达 到 55万 60万 ,同 时 可以 定 制 自 己 感 兴 趣 的 位 点Illumina分 型 芯 片 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 统 计 学 分 析 数 据 质 控 ： 计 算 样 本 得 率 、 SNP得 率 、 最 小等 位 基 因 频 率 、 哈 迪 温 伯 格 遗 传 平 衡 吻合 度

15、 检 验 对 质 控 后 的 数 据 用 Plink1.03软 件 分 析 Cochran-Armitage 趋 势 检 验 ： 计 算 P值 、优 势 比 （ OR） 和 95%可 信 区 间 （ 95%CI） 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 初 筛 50万 个 SNPS病 例 1077病 例 937 对 照 1733 对 照 692趋 势 检 验进 入 初 筛去 除 不 匹 配 者 80个 SNPS 18个 SNPS 2个 SNP S 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 全 基 因 组 曼 哈 顿

16、图（ 937 病 例 /692对 照 ） 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 选 点 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 选 点 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 18个 SNPS 2个 SNPS 病 例 7673例 /对 照 11013例 rs2274223 rs13042395验 证 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 研 究 了 在 目 标 SNP和 基 因 位 点 处 相 关 区 域 的 重 组 和 链 锁不

17、平 衡 类 型 两 个 易 感 基 因 分 别 定 位 phospholipase C epsilon 1 (PLCE1), 10q23 chromosome 20 opening reading frame 54 (C20orf54), 20p13基 因 定 位 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 两 个 易 感 基 因 和 肿 瘤 密 切 相 关 PLCE1（ 磷 脂 酶 基 因 亚 运 型 ） 对 多 种 恶 性 肿瘤 的 发 生 、 发 展 、 转 移 有 促 进 作 用 C20orf54（ 核 黄 素 转 运 基 因 ） 调 节 人 类 核

18、黄 素 的 转 运 ， 而 核 黄 素 缺 乏 是 增 加 食 管 鳞状 细 胞 癌 发 生 的 重 要 风 险 因 子 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 PLCE1蛋 白 表 达 在 不 同 病 变 组 织 差 异 显 著 0102030405060708090 正 常 组 织 食 管 鳞 癌癌 前 病 变% P=2.08E-13 阳 性阴 性 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 结 果 提 示 免 疫 组 化 发 现 随 食 管 癌 变 过 程 的 进 展 ， 即正 常 癌 前 病 变 浸 润 癌 各

19、 级 组 织 中 PLCE1蛋 白 阳 性 表 达 率 逐 渐 升 高 进 一 步 提 示 ： PLCE1的 遗 传 变 异 在 食 管 癌变 过 程 中 起 重 要 作 用 ， PLCE1可 能 是 中 国 汉族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 的 致 病 基 因 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 食 管 癌 变 各 阶 段 免 疫 组 化 染 色DYSNOR CIS SCC 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 王 立 东 ， 周 福 有 ， 等 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感

20、基 因 定 位 研 究ADH1B位 于 4q21-23ALDH2位 于 12q24两 个 基 因 都 与 酒 精 代 谢 有 关 日 本 食 管 鳞 癌 G WAS结 果增 加 食 管 鳞 癌 发 病 风 险 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 下 一 步 工 作 计 划增 加 样 本 量 ， 再 筛 出 几 个 易 感 基 因将 所 发 现 的 易 感 基 因 在 世 界 各 地 样品 进 行 验 证 ， 找 出 种 族 差 异进 行 现 场 研 究 ， 用 于 食 管 癌 早 筛相 关 功 能 研 究 ， 靶 向 药 物 的 研 制 中 国 汉

21、族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 GWAS临 床 应 用重 复 验 证明确基因和基因产物确定功能开发基因靶向治疗药物开展个体化治疗开发诊断试剂为临床诊断服务设计预防干预手段，证实基因对疾病的作用为疾病预防提供指导 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 未 来 的 发 展 后 GWAS时 代l 基 因 与 基 因 、 基 因 与 环 境 的 交 互 作 用l 测 序 ： 全 基 因 组 、 候 选 区 域l 基 因 表 达 研 究l 蛋 白 产 物 ： 结 构 、 功 能l 动 物 模 型 研 究 ： 基 因 敲 除 、 基 因 导 入 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 未 来 临 床 与 基 础 相 结 合临 床 研 究 基 础 研 究苏 通 斜 拉 桥 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究 谢 谢 ! 祝 大 家 工 作 顺 利 身 体 健 康 ！ 中 国 汉 族 人 食 管 鳞 状 细 胞 癌 易 感 基 因 定 位 研 究