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目的:
丙型肝炎是由丙型肝炎病毒感染引起的主要经血液传播的疾病,呈全球性分布,患病人数约占全球人口的3%,已成为全世界慢性肝病及死亡的主要原因之一。感染丙型肝炎病毒以后,无论是对肝脏造成的损伤程度、发展成肝硬化或肝细胞癌的进程还是对药物治疗反应,个体差异均很大,说明宿主的遗传因素,特别是SNP对于丙型肝炎这些临床表现及转归起到关键性的作用。
2-5寡腺苷酸合成酶(OAS)被认为是最早发现的一组由干扰素诱导产生的抗病毒酶类之一。通过OAS/RnaseL途径,促进病毒mRNA降解和受感染细胞凋亡,在干扰素抗病毒过程中发挥重要作用。OAS1基因SNP与一些病毒感染性疾病易感性之间存在相关性,如SARS病毒、西尼罗河病毒等,而探讨该基因SNP与丙型肝炎易感性之间是否也存在一定的相关性是本研究的主要目的。
材料和方法:
1、研究对象
本研究采用病例对照研究方法,选取2009年11月至2011年4月在中国医科大学附属第一医院就诊的汉族丙型肝炎患者298例,根据2004年《丙型肝炎预防指南》确定入选标准为:抗HCV阳性,实时荧光定量PCR检测HCV-RNA>5.0×102IU/ml,并通过血清学检查排除其他肝炎病毒所致的肝炎。其中男性185例(62.1%),女性113例(37.9%),年龄范围30-80岁,平均年龄(56.92±12.46)岁。
对照组为305名中国医科大学附属第一医院同期汉族健康体检者或无病毒性肝炎史的其他疾病患者,男性210例(68.9%),女性95例(31.1%),年龄范围30-84岁,平均年龄(57.63±11.18)岁。丙型肝炎组和对照组在性别和年龄构成上差异均无统计学意义(分别为P=0.99和P=0.21)。
2、基因组DNA的提取
采用QIAamp@DNAMicroKit(QIAGEN)进行外周血基因组DNA提取,具体操作步骤按照其说明书进行。用核酸定量仪调整DNA的终浓度为30ng/μl,并冻存于-80℃备用。
3、OAS1基因SNP的检测
采用HRM-PCR结合混样法对研究对象OAS1基因rs2660、rs10774671、rs3741981SNP进行检测。结果在LightCycler@480基因扫描软件上进行分析。
4、测序验证
为证实HRM-PCR结果的准确性,随机抽取20份PCR产物进行测序。
5、蛋白分子三维结构分析
以RCSBProteinDataBank蛋白数据库中的OAS1蛋白三维立体结构(PDB登录号:1PX5)为模型,利用网络工具SWlSSMODEL(http://swissmedel.expasy.ors)构建本实验样本的蛋白三维立体构象,通过Swiss-PdbViewer软件进行蛋白分子三级结构的分子和氨基酸残基的突变分析。
6、统计学分析
SNP的基因型频率和等位基因频率通过计数得到。运用Haploview4.0软件进行Hardy-Weinberg平衡检验、连锁不平衡检验及单倍型分析。采用SPSS17.0软件进行统计学分析:组间等位基因频率和基因型分布差异采用卡方检验;多态性位点与丙型肝炎患病风险之间的相关性用比值比(OR)及其95%可信区间(CI)表示。所有统计检验均为双侧概率检验,P<0.05为统计学检验具有显著性差异。
结果:
1、OAS1基因SNP的筛查
用HRM-PCR方法获得所有样品的SNP基因型。为证实HRM-PCR结果的准确性,随机抽取20份PCR产物直接测序,测序结果与HRM-PCR结果完全一致,说明HRM-PCR分型结果可靠。
2、遗传平衡检验
将丙型肝炎组及对照组人群的基因型频率分别进行了遗传平衡检验,X2检验结果显示观察值和期望值均吻合良好,符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律。
3、对照人群及丙型肝炎人群OAS1基因SNP分布
本研究中,对照人群OAS1基因rs2660位点AA、AG、GG3种基因型分布频率分别为47.5%、44.6%和7.9%,而等位基因A的频率为69.8%,等位基因G的频率为30.2%;rs10774671位点从、AG、GG3种基因型和A、G两种等位基因分布频率与rs2660位点相同;rs3741981位点AA、AG、GG3种基因型分布频率分别为30.8%、43.1%和26.1%,等位基因A的频率为52.3%,等位基因G的频率为47.7%。
丙型肝炎人群OAS1基因rs2660位点从、AG、GG3种基因型分布频率分别58.3%、35.0%和6.7%,而等位基因A的频率为75.8%,等位基因G的频率为24.2%;rs10774671位点从、AG、GG3种基因型和A、G两种等位基因分布频率与rs2660位点相同;rs3741981位点从、AG、GG3种基因型分布频率分别为33.6%、52.7%和13.7%,等位基因A的频率为59.9%,等位基因G的频率为40.1%。
4、OAS1基因SNP位点基因型与丙型肝炎发病风险的关系
丙型肝炎组rs2660和rs10774671两个位点从基因型分布频率显著高于对照组(均为X2=7.12,P<0.001),与丙型肝炎发病之间的联系强度均为1.548(95%CI:1.123.2.134);rs3741981位点AA+AG基因型分布频率显著高于对照组(x2=14.62,P<0.001),与丙型肝炎发病之间的联系强度为2.229(95%CI:1.478-3.362)。
5、OAS1基因SNP位点等位基因与丙型肝炎发病风险的关系
丙型肝炎组rs2660,rs10774671和rs3741981三个位点A等位基因频率均明显高于对照组(分别为X2=5.49,P=0.02;X2=5.49,P=0.02和X2=7.08,P<0.001)。rs2660和rs10774671两个位点上的A等位基因与丙型肝炎发病之间的联系强度为1.356(95%CI:1.051~1.749):而rs3741981位点上A等位基因与丙型肝炎发病之间的联系强度为1.363(95%CI:1.085~1.712)。
6、连锁不平衡检验和单倍型分析
连锁不平衡结果表明:rs2660和rs10774671存在完全连锁不平衡关系(|D|=1.000,r2=1.000);rs2660/rs10774671位点与rs3741981位点之间也存在很强的连锁不平衡关系(|D|=0.938,r2=o.569)。由于rs2660和rs10774671两个位点存在完全连锁不平衡关系,所以单倍型分析只能得到四种单倍型。比较各单倍型在对照组与丙型肝炎组的频率,发现rs2660,rs10774671和rs3741981位点均为A等位基因的单倍型在丙型肝炎组的频率是对照组的1.28倍(P=0.008),其余三种单倍型在丙型肝炎组和对照组的频率差异不具有统计学意义(P>0.05)。携带这种单倍型的个体患丙型肝炎的风险是其他单倍型的1.546倍(95%CI:1.117-2.139)。
7、OAS1基因rs3741981SNP对蛋白分子结构的影响
以RCSBProteinDataBank蛋白数据中的OAS1蛋白三维模型1PX5为模板,构建本实验样本的蛋白三维立体构象。Rs3741981位点的SNP可造成Gly162Ser的错义突变,从而导致蛋白结构上的差异。
结论:
一、与单个位点相比,在rs2660、rs10774671和rs3741981SNP位点同时携带A等位基因的个体更易患丙型肝炎。
二、在rs2660和rs10774671位点为从基因型或携带A等位基因的个体患丙型肝炎风险更大。
三、在rs3741981位点为AA+AG基因型或携带A等位基因的个体更易患丙型肝炎。
四、中国辽宁地区汉族人群OAS1基因rs2660和rs10774671位点主要基因型为AA型,少数等位基因为G:rs3741981位点主要基因型为AG,少数等位基因为G。