线粒体基因D-Loop区单核苷酸多态性与家族性乳腺癌发病风险及发病年龄的相关研究

【摘要】目的：乳腺癌是影响女性健康最为常见的恶性肿瘤，亦是女性死亡的重要因素之一。乳腺癌是一种多基因、多因素、多阶段积累的过程，且呈现明显的家族聚集性，其中基因改变被认为是乳腺癌发生的基础。由于线粒体基因(mitochondrialDNA,mtDNA)缺乏保护性组蛋白、修复能力的局限及处于高浓度氧自由基环境等因素，使其更易受到氧自由基的攻击，从而更易产生基因损伤。目前多种实验研究表明mtDNA的损伤可能参与了机体的致癌过程，其突变可能为诱导核基因变异的内源性原因之一，对肿瘤的产生具有一定的促进作用。单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphisms,SNPs)是指基因组水平上由于单个核苷酸的变异引起的DNA的多态性转变，在人类基因组中广泛存在，决定着个体间基因序列的微小差异，可较好地反应个体间的遗传特点。近年来，线粒体DNA的变异已在多种实体瘤中被发现，且变异区域多位于D-Loop区，但关于D-Loop区SNPs与家族性乳腺癌的相关研究甚少。本研究首次进行河北省家族性乳腺癌患者D-Loop区SNPs的相关研究及其与发病年龄的关系，进而研究肿瘤患者体细胞中mtDNA的序列及表达调控，探讨mtDNA突变及SNPs与家族性乳腺癌发病风险及发病年龄的关系，为乳腺癌的基因诊断及个体化治疗提供新思路。方法：1研究对象：选取2008年1月-2013年5月于河北医科大学第四医院乳腺中心就诊的家族性乳腺癌患者60例，散发性乳腺癌患者92例，均经组织病理学确诊为乳腺癌。选取家族性乳腺癌家系中健康一级女性亲属41例，于河北医科大学第四医院体检中心体检的正常女性93例作为对照组，并除外与乳腺癌相关的疾病。在获取知情同意后，采集外周静脉血标本3ml，并准确记录各实验组样本信息。以上样本的采集均通过河北医科大学第四医院伦理委员会审批。2线粒体DNA提取、扩增及测序：采用DNA纯化试剂盒提取各实验组静脉血标本的线粒体DNA，DNA经定量鉴定合格后，采用PCR技术扩增目的片段，上游引物为：5’-CCCCATGCTTACAAGCAAGT-3’，下游引物为：5’-GCTTTGAGGAGGTAAGCTAC-3’。PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳证实后进行DNA测序，测序反应采用ABIPRISMBigDyeTerminatorv3.1循环测序反应试剂盒，所用仪器为ABIPRISM3730XL测序仪。各标本均采用双向重复测序。3统计分析：采用χ2检验比较家族性乳腺癌及散发性乳腺癌患者的临床特征及各实验组的D-Loop区多态位点变异情况，单因素分析采用Kaplan-Meier方法及Log-Rank方法，实验数据均选用SPSS19.0统计软件进行统计学分析，P＜0.05被认为有统计学意义。结果：160例家族性乳腺癌患者与92例散发性乳腺癌患者临床资料对比分析：病理类型分布在两组间存在显著性差异(P=0.020)，发病年龄、临床分期、淋巴结转移情况、绝经情况、HER-2表达及ER/PR表达情况均无显著性差异(P>0.05)。2参照剑桥序列，在全长为982bp的测序序列中，共发现101个多态性变异位点，变异率为10.3%。散发性乳腺癌患者(P=0.002)、家族性乳腺癌患者(P=0.004)及其一级亲属(P=0.010)的多态性位点分布频次较正常对照组均具有统计学差异。3将各实验组D-Loop区的SNPs分布频率进行比较分析。其中散发性乳腺癌患者与正常对照组对比，315C/Cinsert,524C/del,16247A/del,16248C/del,16249T/C,16257C/A,16258A/del,16259C/del,16262C/del,16268C/del,16279C/del,16280A/del,16297T/C及16300A/del位点均有显著性差异，可能为散发性乳腺癌相关多态位点。以上位点同样被认定为家族性乳腺癌相关多态位点。4在310（P=0.025）,16319（P=0.011）及16362（P=0.026）位点只有家族性乳腺癌患者与正常对照组进行对比存在显著性差异。其中，16319位点的变异可能增加了乳腺癌高发家族成员的发病风险，反之，310及16362位点的基因型改变可能降低了其发病风险。516247位点为乳腺癌相关多态位点，在家族性乳腺癌患者中较散发性乳腺癌患者变异率高（P=0.035）。6489T/C只有在家族性乳腺癌患者及其一级亲属进行对比的过程中出现显著性差异（P=0.020）。7将家族性乳腺癌患者发病相关的D-Loop区多态位点与患者发病年龄进行分析，结果显示16311C基因型患者的发病年龄较16311T基因型患者的发病年龄显著性降低(P=0.022)。结论：1家族性乳腺癌患者患非浸润性导管癌的几率较散发性乳腺癌患者高，包括侵袭力较强的髓样癌，可能是家族性乳腺癌患者恶性程度较高的原因之一。2乳腺癌mtDNA的D-Loop区是一具有高度多态性的区域，多态性以单碱基置换和缺失为主，主要分布于第Ⅰ高变区(HVR1)和第Ⅱ高变区(HVR2)，可能与细胞恶变及乳腺癌的易感性有关。3mtDNAD-Loop区的SNPs与乳腺癌发病风险相关，其中310,16319及16362位点可能为家族性乳腺癌特异性肿瘤相关位点，其中，16319位点的变异可能增加了乳腺癌高发家族成员的发病风险，反之，310及16362位点的基因型改变可能降低了其发病风险。416247位点在家族性乳腺癌患者中较散发性乳腺癌患者变异率高，可能表明该位点高变异家族患乳腺癌的几率较高。5489T/C为乳腺癌高发家族发病特异性相关位点，可能与乳腺癌家族成员间乳腺癌易感性差异有关。6家族性乳腺癌患者16311位点基因改变可能降低患者的发病年龄。
【作者】程萌；
【导师】耿翠芝；李海平；
【作者基本信息】河北医科大学，外科学（专业学位），2014，硕士
【关键词】家族性乳腺癌；mtDNA；D-Loop区；SNPs；临床特征；发病风险；发病年龄；

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