食管癌高发区林州移民C20orf54基因功能区SNP与食管癌变及核黄素干预关系研究

Riboflavin deficiency is relatively serious in the high incidence areas of esophageal cancer,riboflavin-fortified salt can remarkably increase the levels of riboflavin，improve the esophageal mucosa"state",delay and reverse the development of precancerous lesion of esophagus. But the intervention effects are obviously different among individuals and the molecular mechanisms is unclear. In the early, single nucleotide polymorphisms of several sites of exon 3 of gene C20orf54 located on 20p13 were closely related with the esophageal cancer susceptibility. On the basis of preliminary study, we chose the people who migrated to Changzhi of Shanxi from high-incidence area for esophageal cancer in Linzhou, Henan(migration for 110 years, the perpetuation of 4-5 generation). Using enzyme-linked immunosorbent assay, high performance liquid chromatography and SNaPshot SNP genetic typing technique, we analyze the relationship between C20orf54 genotypes and the levels of riboflavin in the esophageal mucosa tissue (normal mucosa, precancerous lesions and carcinoma of esophagus) and the plasma, and find the missense cSNP sites related to esophageal cancer. Meanwhile, we chose the patients with esophageal precancerous lesions, who was intervented with riboflavin-fortified salt, to explore the relationship between intervention effects and the variations of C20orf54, and to provid warning to the high risk population of esophageal cancer, theoretical basis for individualized prevention and lay a foundation to molecular target.

食管癌高发区居民核黄素缺乏现象较为严重，核黄素强化营养盐可显著增加机体核黄素水平，改善食管粘膜"状态"，延缓和逆转食管癌前病变的发展，但干预效果存在明显个体差异且分子机制不详。我们前期研究发现位于20p13与核黄素吸收密切相关的C20orf54外显子3中多个位点的单核苷酸多态性与食管癌的易感性相关。本项目在此基础上，以从食管癌高发区河南林州迁徙到山西长治这一独特的林州移民人群(迁徙110余年，延续4-5代)为研究对象，采用酶联免疫吸附、高效液相色谱、SNaPshot SNP遗传分型等技术检测并分析C20orf54基因型与食管黏膜组织(正常黏膜、癌前病变及食管癌)及血浆核黄素水平之间的关系，寻找与食管癌变相关的错义cSNP位点，同时筛选食管癌前病变患者进行核黄素干预，探讨干预疗效与C20orf54基因变异之间的关系，为下一步食管癌的高危人群预警、个体化预防提供依据和分子靶标奠定基础。

食管癌是世界上最常见的六大恶性肿瘤之一，太行山地区是世界上食管癌发病率和死亡率最高的地区之一。近年的研究提示，遗传和环境因素交互作用可能是导致食管癌变的重要机制，但由于缺乏对人群大样本遗传变异检测的高通量技术，有关遗传变异和食管癌变关系尚不十分清楚。.全基因组关联分析（GWAS）被认为是目前确定复杂性疾病遗传易感基因最有效的方法之一。本课题组利用GWAS技术进行中国人群食管癌易感基因定位研究，发现C20orf54基因是食管癌重要的易感基因之一，C20orf54的作用是将核黄素从细胞外转运入细胞内。老一代科学家对河南食管癌高发区的研究已证实核黄素缺乏是食管癌发生的重要危险因素之一，膳食补充核黄素能明显降低食管癌的患病风险。但是膳食补充核黄素所引起的干预效果存在明显的个体差异。C20orf54的变化可能在一定程度上解释这种个体差异的分子基础。如果C20orf54基因变异，失去这种转运功能，即使补充核黄素也因为不能有效进入细胞内而失去干预的效果。很显然，进一步了解C20orf54基因的变化特征及其与核黄素水平关系，对揭示环境和遗传因素交互作用对食管癌变影响的分子基础和个体化防治等具有重要意义。.SNP是指在基因组水平上因单个核苷酸变异而引起的DNA序列多态性，是人类可遗传的变异中最常见的一种。本研究组食管癌GWAS研究确定C20orf54基因上一个重要SNP位点，提示该位点前后可能还存在其他与核黄素转运相关的变异位点。.本研究通过检测长治地区正常人群、食管癌人群和长治林州移民血浆中核黄素水平及正常食管黏膜组织和鳞癌组织中核黄素水平，研究C20orf54基因中SNPs (rs3746804, rs3746803, rs3746802)与食管癌的遗传易感性，旨在揭示遗传与环境的相互作用关系，建立食管癌高危人群筛查的生物指标，为食管癌的个体化防治提供科学依据。研究发现，对照组血清核黄素水平高于林州组，而林州组高于食管组，表明食管癌患者血浆中存在核黄素缺乏现象；食管癌组织中核黄素水平显著低于对照组组织中核黄素水平（17.45±3.43 vs 22.06±3.21, P<0.001），提示核黄素缺乏与食管癌发生相关；C20orf54基因中三个错义SNP位点rs3746804、rs3746803、rs3746802可能与食管癌易感性有关。