C5AR1基因多态性与胃癌风险增加之间的关联：机制解析及针对JAK/STAT通路的治疗意义

《Gene》：Association of C5AR1 polymorphisms with increased gastric cancer risk: mechanistic insights and therapeutic implications targeting JAK/STAT pathway

本研究通过基因分型、双 luciferase 报告基因检测及细胞实验，发现 C5AR1 的 rs62128435 CC 和 rs8103584 CC 基因型与胃癌风险显著相关，其机制涉及 C5AR1 对 JAK/STAT 信号通路的调控，并证实吸烟、饮酒等环境因素与之交互作用。

　　

王忠琦|姜英健|蒋小梅|张红梅|张志|张雪梅

隶属于华北科技大学的唐山公仁医院，中国唐山

摘要

尽管C5a受体1（C5AR1）在癌症免疫中的关键作用已得到充分证实，但其对胃癌（GC）的具体遗传和功能贡献仍需进一步阐明。本研究探讨了C5AR1多态性与胃癌风险之间的关联，并探索了其背后的分子机制。通过基于PCR的方法进行基因分型，以识别限制性片段长度多态性（RFLP）。双荧光素酶报告基因检测评估了rs62128435和rs8103584变异体的转录活性。利用CCK-8、菌落形成实验和Transwell实验检测了C5AR1基因敲低对NUGC-4和HGC-27胃癌细胞生长、迁移和扩散的影响。Western blot实验用于研究C5AR1在JAK/STAT信号通路中的作用。携带C5AR1 rs62128435 CC和rs8103584 CC基因型的个体胃癌风险均升高。C5AR1 rs62128435 CC和rs8103584 CC基因型在男性、老年人、吸烟者和饮酒者中均增加了胃癌风险。报告基因实验显示，含有rs62128435 C和rs8103584 T的质粒表现出更高的荧光素酶活性。C5AR1抑制了胃癌细胞的增殖、菌落形成能力和迁移，并降低了JAK2和STAT3的磷酸化，表明C5AR1与JAK/STAT通路的调节有关。本研究将C5AR1多态性确定为胃癌的新风险因素，将其与转录活性的调节和JAK/STAT信号的调节联系起来。此外，还强调了基因-环境相互作用（如吸烟、饮酒状况）在调节癌症易感性中的作用。这些发现有助于深入理解胃癌的发病机制，并为个性化风险评估和潜在的靶向治疗提供了基础。

引言

胃癌是全球第五大常见恶性肿瘤类型，也是癌症相关死亡率的第四大原因（Xia等人，2022年）。尽管治疗方案有所进展，但晚期胃癌的预后仍然严峻，这凸显了迫切需要深入研究其潜在的分子机制。虽然环境和生活方式因素显著影响胃癌的易感性，但遗传因素也越来越被认为是重要因素。全基因组关联研究和候选基因分析发现了许多与胃癌风险增加相关的遗传变异（Jin等人，2020年；Saeki等人，2012年）。

先天免疫系统作为机体抵御病原体的第一道防线，在即时反应中起着核心作用，这使其区别于高度特异性的适应性免疫系统（Berraondo等人，2016年；Netea等人，2020年）。越来越多的证据表明，补体系统是癌症免疫的关键调节因子，在肿瘤发生过程中起着复杂的作用（Ricklin等人，2010年；Schmidt等人，2016年；Afshar-Kharghan，2017年；Roumenina等人，2019年）。

C5a是补体系统的关键组成部分，是一种强效的过敏毒素，也是α链前74个氨基酸的N端片段。它在多种先天免疫反应中起着至关重要的作用，对机体的免疫防御至关重要（Guo和Ward，2005年）。C5a被认为是主要的白细胞趋化因子和炎症介质，在肿瘤微环境中发挥关键作用（Ajona等人，2019年）。C5a受体1（C5AR1）是C5a的主要受体，通过调节靶细胞的分化和功能来调控多种免疫反应（Dunkelberger和Song，2009年；West等人，2018年）。值得注意的是，在包括结直肠癌、肝癌和前列腺癌在内的多种癌症中，C5AR1在肿瘤细胞中表达上调（Xu等人，2022年；Hu等人，2016年；Imamura等人，2020年）。然而，C5AR1在胃癌中的作用仍大部分未被探索。

先前的研究已将补体系统成分的遗传变异与癌症易感性联系起来。例如，衰变加速因子（DAF）rs2564978多态性与肺癌风险增加相关。rs10746463多态性与胃癌易感性增加有关（Zhang等人，2016年；Song等人，2015年）。此外，补体成分7（C7）的变异（rs1376178和rs1061429）也与胃癌易感性相关（Zhou等人，2023年；Wang等人，2022年）。

鉴于补体系统在癌症免疫中的关键作用以及越来越多的证据表明补体相关遗传变异与胃癌风险有关，我们的研究旨在阐明C5AR1多态性与胃癌易感性之间的联系，并探索其背后的机制。通过研究这些问题，本研究揭示了胃癌背后的遗传和分子机制的新见解。

病例对照分析设计

病例组和对照组各包含471名患者。所有患者均未接受化疗或放疗，并经病理学确认患有原发性胃癌。对照组是从无癌症病史的健康人群中随机选取的，与患者无亲属关系，并在同一时间段内在同一医院接受了健康检查。招募对象来自中国的两家医院。通过问卷调查和医疗记录进行筛选。

参与者特征

研究包括471名胃癌患者作为病例组，以及相同数量的健康个体作为对照组。表1总结了所有参与者的基本信息：两组在性别（P = 0.44）、年龄（P = 1.00）、吸烟（P = 0.32）和饮酒状况（P = 0.25）方面的分布上没有统计学差异。这些结果表明，对照组和病例组在关键的人口统计和生活方式因素方面具有可比性。

C5AR1基因多态性与胃癌风险之间的关联

基于预定义的筛选标准...

讨论

本研究发现了rs62128435和rs8103584在肿瘤生物学中的功能作用。我们证明这两种变异都会影响启动子活性，增强C5AR1的表达，并促进胃癌细胞的恶性表型。从机制上看，C5AR1的敲低会调节JAK/STAT信号通路，而这些通路对肿瘤的生长和存活至关重要。这些发现表明C5AR1可能是胃癌的致癌基因，并揭示了疾病进展的新遗传和分子机制。

补体系统

结论

本研究将C5AR1多态性（rs62128435和rs8103584）确定为胃癌的新风险因素，将其与转录活性的调节和JAK/STAT信号的调节联系起来。此外，还强调了基因-环境相互作用（如吸烟、饮酒状况）在调节癌症易感性中的作用。这些发现有助于深入理解胃癌的发病机制，并为个性化风险评估和潜在的靶向治疗提供了基础。

伦理声明

本研究已获得华北科技大学的伦理委员会批准（批准编号：2024264），并遵守《赫尔辛基宣言》的伦理准则。

CRediT作者贡献声明

王忠琦：撰写初稿、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构思。姜英健：数据可视化、实验设计、数据管理。蒋小梅：数据验证、数据管理。张红梅：数据验证。张志：数据验证。张雪梅：撰写修订稿、监督工作、资源协调、项目管理、概念构思。

知情同意

所有患者在纳入研究前均签署了书面知情同意书。

出版同意：我们感谢患者及其家属参与本研究，并确认他们同意人类研究的进行。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了河北省自然科学基金（项目编号：H2023105018）和唐山市科技计划项目（项目编号：23130232E）的支持。