CASP1基因多态性及位点间交互作用与新疆地区矽肺易感性分析

摘要/Abstract

摘要：

目的分析半胱氨酸蛋白酶1（CASP1）基因多态性与新疆地区矽肺的遗传易感性，以及位点间交互作用与矽肺发病的相关性，为矽肺的发病及预防提供线索。方法采用方便抽样，选取2020年1月—2024年12月在新疆某家省级职业病诊断机构进行职业性矽肺病诊断的劳动者为分析对象，共纳入84例职业性矽肺病患者为病例组，以70例接触矽尘作业而未患尘肺病的劳动者为对照组。选择CASP1基因的单核苷酸多态性位点rs2282659、rs530537、rs516095、rs1790203，采集血样后提取DNA进行基因分型，应用非条件Logistic回归模型对基因多态性与矽肺易感性的关联性进行分析。采用广义多因子降维（generalized multifactor dimensionality reduction，GMDR）分析位点间的交互作用与矽肺的相关性。结果矽肺组rs2282659、rs530537次要等位基因频率低于接尘对照组（P<0.05）。在校正接尘工龄、吸烟和饮酒等混杂因素后，rs530537位点显性模型中，TC、CC基因型携带者罹患矽肺的风险低于TT基因型携带者（OR=0.461，95%CI：0.231~0.922，P<0.05）；超显性模型下，TC基因型携带者罹患矽肺的风险低于TT、CC基因型携带者（OR=0.495，95%CI：0.245~0.999，P<0.05）；加性模型下，随着C等位基因数量的增加矽肺患病风险逐渐降低（OR=0.541，95%CI：0.299~0.976，P<0.05），显性模型是最佳遗传模型。GMDR位点间交互分析发现rs2282659，rs530537，rs1790203三位点相互作用模型为最佳模型（P<0.05）。结论 CASP1基因rs530537和rs2282659与罹患矽肺的风险相关，且与rs1790203位点间存在交互作用，为进一步研究矽肺的发病风险提供了线索。

关键词: 矽肺, 半胱氨酸蛋白酶1, 基因多态性, 交互作用, 遗传模型

Abstract:

Objective To explore the genetic susceptibility of cysteine aspartate-specific protease-1（CASP1）gene polymorphisms to silicosis in Xinjiang，as well as the loci interaction of nucleic acid binding oligomeric in the pathogenesis of silicosis，and to provide insights into the pathogenesis and prevention of silicosis. Methods By convenient sampling，workers diagnosed with occupational silicosis in a provincial occupational disease diagnosis institution in Xinjiang from January 2020 to December 2024 were selected as the research subjects. A total of 84 patients with occupational silicosis were included as the case group，and 70 workers exposed to silica dust but without pneumoconiosis were included as the control group. The single nucleotide polymorphism loci rs2282659，rs530537，rs516095，and rs1790203 of the CASP1 gene were selected.After blood sample collection，DNA was extracted for genotyping. A non-conditional logistic regression model was applied to analyze the association between genetic polymorphisms and silicosis susceptibility，and generalized multi-factor dimensionality reduction method was used to analyze the correlation of the interaction between polymorphism loci and silicosis. Results The secondary allele frequencies of rs2282659 and rs530537 in the silicosis group were significantly lower than those in the dust-exposed control group（both P<0.05）. After adjusting for confounding factors such as exposure duration，smoking and alcohol consumption，in the dominant model at rs530537，carriers of TC and CC genotypes had lower risk of developing silicosis compared to TT genotype carriers（OR=0.461，95%CI：0.231-0.922，P<0.05）. Under the superdominant model，TC genotype carriers showed reduced risk than TT and CC carriers（OR=0.495，95%CI：0.245-0.999，P<0.05）. In the additive model，the risk of silicosis gradually decreased with increasing C allele frequency（OR=0.541， 95%CI：0.299-0.976，P<0.05），confirming the dominant model as the optimal genetic model. Interactions between GMDR loci revealed that the interaction model involving rs2282659，rs530537，and rs1790203 was the most significant（P<0.05）. Conclusion The CASP1 genes rs530537 and rs2282659 are associated with the risk of silicosis，and there is an interaction with rs1790203，which provides clues for further study of the risk of silicosis.

Key words: Silicosis, CASP1, Gene polymorphism, Interaction, Genetic model

中图分类号:

R135.2

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图/表 8

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项目	接尘对照组（n=70）	矽肺组（n=84）	Z/χ²值	P值
年龄	53.00（49.00，57.00）	53.00（50.00，56.75）	-0.320^a	0.749
工种			3.789^b	0.285
掘进工	39（55.7）	52（61.9）
皮带巡检工	15（21.4）	14（16.7）
采煤工	11（15.7）	7（8.3）
其他	5（7.1）^d	11（13.1）
接尘工龄（年）	14.00（10.00，23.00）	18.00（13.00，23.75）	-1.755^a	0.079
接尘工龄（年）			3.455^b	0.178
0~<20	44（62.9）	46（54.8）
20~<30	15（21.4）	28（34.5）
≥30	11（15.7）	9（10.7）
吸烟			6.297^b	0.012
是	41（58.6）	65（77.4）
否	29（41.4）	19（22.6）
饮酒			7.652^b	0.006
是	26（37.1）	50（59.5）
否	44（62.9）	34（40.5）
锻炼			2.553^b	0.110
是	23（32.9）	18（21.4）
否	47（67.1）	66（78.6）
工作环境			3.188^c	0.366
井下	56（80.0）	57（67.9）
敞开式车间	5（7.1）	9（10.7）
密闭大车间	5（7.1）	12（14.3）
露天	4（5.7）^d	6（7.1）
日均工作时间（h）			0.733^b	0.392
0~8	42（60.0）	56（66.7）
>8	28（40.0）	28（33.3）

项目	接尘对照组（n=70）	矽肺组（n=84）	Z/χ²值	P值
年龄	53.00（49.00，57.00）	53.00（50.00，56.75）	-0.320^a	0.749
工种			3.789^b	0.285
掘进工	39（55.7）	52（61.9）
皮带巡检工	15（21.4）	14（16.7）
采煤工	11（15.7）	7（8.3）
其他	5（7.1）^d	11（13.1）
接尘工龄（年）	14.00（10.00，23.00）	18.00（13.00，23.75）	-1.755^a	0.079
接尘工龄（年）			3.455^b	0.178
0~<20	44（62.9）	46（54.8）
20~<30	15（21.4）	28（34.5）
≥30	11（15.7）	9（10.7）
吸烟			6.297^b	0.012
是	41（58.6）	65（77.4）
否	29（41.4）	19（22.6）
饮酒			7.652^b	0.006
是	26（37.1）	50（59.5）
否	44（62.9）	34（40.5）
锻炼			2.553^b	0.110
是	23（32.9）	18（21.4）
否	47（67.1）	66（78.6）
工作环境			3.188^c	0.366
井下	56（80.0）	57（67.9）
敞开式车间	5（7.1）	9（10.7）
密闭大车间	5（7.1）	12（14.3）
露天	4（5.7）^d	6（7.1）
日均工作时间（h）			0.733^b	0.392
0~8	42（60.0）	56（66.7）
>8	28（40.0）	28（33.3）

位点	位置	等位基因	基因区域	次要等位基因频率		Hardy-Weinberg 平衡检验P值
位点	位置	等位基因	基因区域	矽肺组	接尘对照组	Hardy-Weinberg 平衡检验P值
rs2282659	chr1：104897437	A/G	内含子变异	0.15	0.25	0.447
rs530537	chr1：104898513	T/C	内含子变异	0.20	0.32	0.667
rs516095	chr1：104902938	G/T	内含子变异	0.22	0.26	0.827
rs1790203	chr1：104896613	A/G	内含子变异	0.21	0.26	1.000

位点	位置	等位基因	基因区域	次要等位基因频率		Hardy-Weinberg 平衡检验P值
位点	位置	等位基因	基因区域	矽肺组	接尘对照组	Hardy-Weinberg 平衡检验P值
rs2282659	chr1：104897437	A/G	内含子变异	0.15	0.25	0.447
rs530537	chr1：104898513	T/C	内含子变异	0.20	0.32	0.667
rs516095	chr1：104902938	G/T	内含子变异	0.22	0.26	0.827
rs1790203	chr1：104896613	A/G	内含子变异	0.21	0.26	1.000

SNP位点	等位基因	接尘对照组（n=70）	矽肺组（n=84）	OR（95%CI）	P值
rs2282659	A	105（75.0）	142（84.5）	1.000	0.037
	G	35（25.0）	26（15.5）	0.549（0.312~0.968）
rs530537	T	95（67.9）	136（81.0）	1.000	0.008
	C	45（32.1）	32（19.0）	0.496（0.294~0.838）
rs516095	G	103（73.6）	131（78.0）	1.000	0.368
	T	37（26.4）	37（22.0）	0.786（0.466~1.327）
rs1790203	A	103（73.6）	132（78.6）	1.000	0.305
	G	37（26.4）	36（21.4）	0.759（0.449~1.285）