BRCA1及相关基因多态性与乳腺癌易感性的关联研究

论文摘要

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，世界范围内乳腺癌发病率不断上升，我国虽属乳腺癌低发区，但近些年来，乳腺癌发病率呈持续上升趋势，尤其在上海、北京等大城市，乳腺癌发病率已高居女性肿瘤的第一或第二位。目前认为，乳腺癌的发生发展是基因-环境复杂交互作用的结果，但其确切的发病机制仍不清楚。不同遗传背景所致的乳腺癌发病风险的差异已广受关注，然而BRCA1、BRCA2等乳腺癌易感基因在一般人群中对乳腺癌发病的贡献很小，仅占5％以下。因此，迫切需要寻找一般人群中乳腺癌的其他遗传病因，即其他乳腺癌易感基因。BRCA1基因编码的大分子多功能蛋白含有多个重要的功能区域，可通过招募、结合不同的相关蛋白，激活并共同完成其多种生物学功能，从而在乳腺癌发生发展的多个过程中发挥重要作用。研究表明，BRCA1及其相关基因的功能突变，均能改变相应编码蛋白的生物学活性和结合能力，导致正常生理功能的缺失或下调，最终引起癌症的发生。近年来针对BRCA1相关基因与乳腺癌的研究越来越多，许多新基因、新功能不断被识别和发现，其中尤以BARD1、BRIP1/BACH1和ZBRK1／ZNF350等基因最受关注。因此，本研究针对BRCA1及其相关基因（BARD1、BRIP1和ZNF350）在中国人群中分布频率较高的的单核苷酸多态性，采用病例-对照研究设计，探讨其单独或联合与乳腺癌发病风险的关联，以期寻找一般人群中乳腺癌发病可能的遗传病因，为乳腺癌的一级预防提供科学依据。第一部分BRCA1基因编码区单核苷酸多态性与乳腺癌易感性及表型的关系BRCA1是最先被识别的乳腺癌易感基因，其编码的多功能蛋白在细胞周期调控、DNA损伤应答、维护基因组稳定性和癌症进展中均发挥着重要作用。高共显的BRCA1基因突变能够显著增加乳腺癌的患病风险，在一般人群中，其基因多态性尤其是编码区的多态性改变很可能在乳腺癌发病中也具有低共显作用。因此，我们在BRCA1基因编码区选择了一个标签位点rs799917，探讨其与乳腺癌发病风险和表型的关联。本研究采用病例对照研究设计（591例乳腺癌患者和687例健康对照），病例为在江苏省人民医院、江苏省肿瘤医院、南京市鼓楼医院、东南大学附属中大医院就诊，经病理组织学确诊的新发女性乳腺癌患者，健康对照为分别来自于南京市和常州市的无肿瘤患病史的社区人群，按地区（城乡）和年龄与病例进行频数匹配。采用PCR-PIRA（PCR-primer introduced restriction analysis，引物引入限制性分析）法设计引物和内切酶进行基因分型。由两名实验员分别采用盲法进行基因型的判读，基因型判读不一致或基因分型不成功的样本重复检测，直到达到一致。随机抽取10％样本进行重复实验，结果100％一致。结果表明各基因型在病例组和对照组之间的分布没有显著差异，单因素和多因素（调整年龄、家族史、BMI、初潮年龄和绝经状态等混杂因素）logistic回归分析也显示，无论是显性模型还是隐性模型，均未发现tSNP（标签SNP）rs799917的改变与乳腺癌发生存在关联。按年龄、家族史、BMI、绝经状态等分层分析后，也未发现rs799917位点的突变基因型与乳腺癌发生存在关联。但将乳腺癌患者按有／无腋窝淋巴结转移进行分组后发现，rs799917位点的基因型分布在两组间存在显著差异，其TT基因型频率在发生腋窝淋巴结转移的乳腺癌患者中为16.58％，显著高于无腋窝淋巴结转移组的10.09％（P=0.028）。与携带CC基因型和CC／CT基因型的乳腺癌患者相比较，携带TT基因型的乳腺癌患者发生腋窝淋巴结转移的风险分别为1.86和1.77倍（95％CI分别为1.06-3.25和1.06-2.97）。本研究结果表明，BRCA1基因编码区多态性和乳腺癌的发病风险无统计学意义的关联，但可能显著增加乳腺癌患者发生腋窝淋巴结转移的风险。第二部分BARD1基因非同义氨基酸改变多态性与乳腺癌发病风险的关联研究BRCA1相关环指区蛋白（BARD1，BRCA1 associated ring domain1）能够与BRCA1蛋白氨基端的环指功能区相互作用，形成异二聚体并参与BRCA1介导的肿瘤抑制功能，。在一些无BRCA1／2基因突变的乳腺癌家系和散发乳腺癌患者中，均检测到BARD1基因的遗传突变。研究还发现，细胞周期调控的S期和乳腺上皮细胞的接触抑制均需要BARD1的参与，抑制BARD1基因表达后会诱导癌前恶性表型的出现。由于BARD1基因在乳腺癌的发生中发挥着重要作用并且绝大多数乳腺癌为散发性的，BARD1基因的非同义核苷酸改变多态性很可能单独或联合与散发性乳腺癌的发病风险有关。本病例对照研究中，我们探讨了BARD1基因所有稀有等位基因频率（MAF，minor allele frequency）高于0.1的非同义氨基酸改变多态性（Pro24Ser、Arg378Ser和Val507Met）与乳腺癌发病的关联。本研究包含507例新发乳腺癌病例和539例频数匹配对照。采用PCR-RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism，限制性片断长度多态性）和PCR-PIRA法进行基因分型。采用盲法和10％样本重复检测进行实验室质量控制。结果表明，BARD1基因Pro24Ser和Arg378Ser位点的多态性改变与乳腺癌易感性有显著关联，其突变基因型可显著降低乳腺癌的发病风险，并且Pro24Ser和Arg378Ser位点间还存在着显著的交互作用(Pint=0.032)，能够协同改变乳腺癌的发病风险，当携带Arg378Ser位点的突变基因型（378Arg／Ser+Ser／Ser）个体同时携带Pro24Ser位点突变基因型（24Pro／Ser+Ser／Ser）时，患乳腺癌的风险下降26％（调整OR=0.74，95％CI=0.56-0.99），而同时携带Pro24Ser位点野生基因型（24Pro／Pro）者，其患病风险反而增加81％（调整OR=1.81，95％CI=1.11-2.95）。这种交互作用在不同特征的个体中具有不同的强度，在无一级亲属肿瘤家族史者中最强(Pint=0.006)。单倍型分析结果与联合基因型分析一致，与单倍型CGG（三种野生等位基因的组合）相比，单倍型TCA能够显著降低24％的乳腺癌发病风险（OR=0.76，95％CI=0.63-0.93），而单倍型CCA却能够显著增加53％的乳腺癌发病风险（OR=1.53，95％CI=1.05-2.24）。第三部分BRIP1和ZNF350基因多态性与乳腺癌易感性的关联研究BRIP1／BACH1和ZBRK1／ZNF350基因均是在无BRCA1／2遗传突变的家族性乳腺癌患者以及散发乳腺癌患者中，发现突变的新的乳腺癌候选基因。BRIP1能够与BRCA1羧基端的BRCT重复序列直接结合，参与BRCA1的DNA损伤应答和修复，其功能性突变能够破坏BRCA1的DNA双链断裂修复功能。ZNF350通过与BRCA1结合，共同抑制下游调控基因，实现BRCA1的转录抑制作用。并且在人类乳腺癌组织中还观察到ZNF350表达水平的异常。因此，BRIP1和ZNF350基因序列的改变，很可能影响其自身的功能和与BRCA1的相互作用，从而与乳腺癌的发病风险有关。本病例对照研究（568例乳腺癌病例和624例频数匹配对照）探讨了BRIP1与BRCA1结合域内的潜在功能性多态位点Pro919Ser以及ZNF350基因的tSNPs Asp35Asp和Leu66Pro与乳腺癌发病风险的关联，并进一步分析了这两个基因与BRCA1基因的联合作用。结果未发现BRIP1和ZNF350基因多态性及单倍型与中国人群乳腺癌的易感性有关。但联合分析表明ZNF350基因与BRCA1基因间存在协同作用，可共同增加乳腺癌的患病风险，tSNP Asp35Asp位点的突变基因型在携带两个BRCA1 rs799917-Pro871Leu位点危险等位基因的个体中（TT基因型），能够显著增加乳腺癌的发病风险（OR=2.03，95％CI=1.02-4.05），交互作用检验显示接近显著性水平(Pint=0.059)。

论文目录

• 一、中文摘要
• 二、英文摘要
• 三、正文
• 序言
• 第一部分 BRCA1基因编码区单核苷酸多态性与乳腺癌易感性及表型的关系
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 第二部分 BARD1基因非同义氨基酸改变多态性与乳腺癌发病风险的关联研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 第三部分 BRIP1和ZNF350基因多态性与乳腺癌易感性的关联研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 总结
• 参考文献
• 四、附录
• 附录一、论文缩写词汇表
• 附录二、已发表论文
• 五、致谢
• 六、综述