Analysis of CASP1 gene polymorphisms and loci interaction with susceptibility to silicosis in Xinjiang

Abstract

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

CLC Number:

R135.2

KOU Jiulong, XU Xueyu, LI Xuedan, LI Jiahui, YANG Qian, HE Ping. Analysis of CASP1 gene polymorphisms and loci interaction with susceptibility to silicosis in Xinjiang. [J]OCCUPATION AND HEALTH, 2026, 42(18): 2490-2495.

Figures/Tables 8

References 26

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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）