搜索
癌症中基因环境的相互作用PaoloVineisTorino大学ISI基金会意大利TorinoEmail地址:paolo.vineis@unito.it翻译:陈迪校对徐嘉莹基因决定论的局限1.人类和老鼠有相同估计数目的表达基因.2.人类和黑猩猩共享98%的基因组.3.DNA的序列信息是不够用来决定基因是如何相互作用以产生一个生物有机体的.•仅在少数情况下,基因通路与有机体的功能是完全特定的,如单基因疾病(镰刀型贫血症,muscledistrophy).此时,细胞没有其他的代偿途径,而环境的干扰为零---“一个突变基因--一种疾病模式”.•Strohman:”细胞更像是一个完整的适应性系统,而非一个提供基因机械工作的工厂.”一些数据•女性一生中患乳腺癌的几率是12.6%,男性一生中患前列腺癌的几率是15.9%,两性患结肠癌的几率是5.6%.•BRCA1与BRCA2引起乳腺癌的相对危险度(RR)是5-10.•LOC1错配修复基因型引起结肠癌的相对危险度(RR)是9.3.•与代谢多型有关基因的突变引起一些癌症的相对危险度(RR)小于2.•大约0.25%的女性携带易得病的BRCA1或BRCA2突变型,0.1%的人携带易得病的错配修复LOC1突变型.•这些基因型只能解释少于5%的乳腺癌或结肠癌.•20%的人携带阿朴脂蛋白E4的等位基因,患Alzheimer氏病的RR大约为2;而这个基因解释了16.7%的Alzheimer氏病.多少癌症可以归咎于基因诱因呢?•Lichensteinetal,NEnglJMed343:78-85,2000•斯堪的纳维亚国家研究了44,788对双胞胎.•数值:•前列腺42%(95%CI29-55)•结肠直肠35%(10-48)•乳腺27%(4-54)•R.Hoover的评论:Gene-environmentInteractionsAreNotAccountedFor(这些有可能是过高的估计)注意不同的危险度测量方式•绝对危险度,如,一生中累加的危险(BRCA1变异携带者有50-70%的几率得乳腺癌).•相对危险度(外显率)=5-10倍•ARe=携带者患病比率=BRCA1携带者中有80%患乳腺癌.•ARp=人群患病比率=5-10%的乳腺癌归因于BRCA1突变.当我们估计“筛选”的有效性时,必须考虑:•(A)可预言性,依赖于该突变的普遍性•(B)基因外显率(NNT)•(C)最重要的是治疗或预防措施的可获得性.•举例:•变异•有无•检测•阳性1510•阴性5115•普遍性=20/145=13.8%•敏感性=15/20=0.75•特异性=115/125=0.92•阳性可预测值=15/25=0.60•即100个阳性结果中有60个携带该突变基因•举例:•变异•有无•检测•阳性151000•阴性511500•普遍性=20/12520=0.16%•敏感性=15/20=0.75•特异性=115/125=0.92•阳性可预测值=15/25=0.015•即1015个阳性结果中只有15个携带该突变基因外显率有什么作用?•假如我们有一个有效的预防措施可以降低58%患此病的几率.•假设一个低外显率的变异患病几率是1.4%,而一个高外显率的是37%.(分别是代谢多型基因和BRCA1的理想数据)我们用计算机处理这些需要被处理的数据(筛选),即:需要通过筛选来预防某一种癌症的突变携带者的数目.NNT(S)取决于外显率和预防措施的有效性.•在58%的成功率和37%的得病率的情况下,病例数下降了22%.0.22的倒数约为4.5•在1.4%的得病率和58%的成功率的情况下,病例数下降了0.008,它的倒数是1/0.008=125•即:在第一种情况下我们需要处理4.5个对象,第二种则需要125个(NNT)现在我们可以将NNT与流行性相结合来获得NNS•案例1•如果我们在大众中筛选一个低外显率的基因(NNT=125,流行性=13.8%,PPV=60%),为了预防癌症我们需要将NNT乘以流行性的倒数.•125*(1/0.138)=906个体(不考虑个体敏感性与特异性)•案例2•如果我们在大众中筛选一个罕见的,高外显率的基因(NNT=4.5,流行性=0.16%,PPV=1.5%),为了预防癌症我们需要将NNT乘以流行性的倒数.•4.5*(1/0.0016)=2813个体(不考虑个体敏感性与特异性)•案例3•如果我们在家族中筛选一个罕见的,高外显率的基因(NNT=4.5,家族中的流行性=0.5),为了预防癌症我们需要将NNT乘以流行性的倒数.•4.5*(1/0.50)=90个体(不考虑个体敏感性与特异性)•在筛选大众中低外显率基因(吸烟者的GSTM1),高外显率基因(BRCA1)或家族的情况下,计算数字需要筛选.(摘自Vineisetal,TheLancet,357:709-712,2001)肺癌乳腺癌暴露在PAH的工人BRCA1BRCA1GSTM1无效GSTM1野生大众家族RR1.34(1.21-1.48)1.0(a)510累计危险13%10%40%(b)80%危险下降50%50%(c)50%(它莫西芬50%或Raloxifene)(d)干涉后的累计危险6.5%5%20%40%绝对危险下降6.5%5%20%40%肺癌乳腺癌BRCA1BRCA1GSTM1无效GSTM1野生大众家族变异携带者中的NNS152052.5流行性50%50%0.2%(e)50%整个目标人群的NNS304025005职业暴露的NNS35•举例说明“一次暴露-多种疾病,一种疾病-许多低外显率基因”的原则•暴露引起百分比•吸烟肺癌90%•膀胱癌男性70%•女性30%•咽喉癌90%•CHD12.5%•慢性支气管炎80%•职业的肺癌4-20%(a)•暴露于PAH膀胱癌1-10%(a)•(a)取决于地区•疾病低外显率基因让步比(a)肺癌CYP1A1MspI(亚洲人)1.73CYP1A1MspI(高加索人)1.04CYP1A1Exon7(亚洲人)2.25CYP1A1Exon7(高加索人)1.30CYP2D61.26GSTM11.34膀胱癌NAT-2慢性1.37GSTM11.57结肠癌NAT-2急性1.19(a)数据分析摘自Vineisetal,IARCScie.Publ.No.148,1999许多基因共同作用而致病,每个基因的贡献是有限的(即使是在高发病的家族)只在高发人群采取预防措施比起全体预防只占略微优势