miRNAs基因区域多态与肺癌易感性及预后关系的分子流行病学研究

论文摘要

肺癌是全世界最常见且死亡率最高的恶性肿瘤之一,在许多国家和我国许多城市已位居全部恶性肿瘤死因的首位。在过去的几十年里,我国人群肺癌的发病率和死亡率迅速增长,已超过世界的平均水平,且目前仍呈不断上升的趋势,成为威胁我国居民健康的重大公共卫生问题之一。在探索肺癌发生、发展和预后的过程中,大量的分子流行病学研究表明有成百上千的蛋白质编码基因参与了肺癌的发生发展过程,比如p53、Rb、Ras等,这些蛋白质编码基因在肺癌易感性及预后中均扮演了重要的角色。近年来,非蛋白编码RNAs在恶性肿瘤（包括肺癌）发生发展中的作用也越来越为人们所关注。MicroRNAs（即miRNAs）是一类大小约21-24核苷酸（nucleotide, nt）的非编码RNAs,它通过与靶mRNAs 3’-非翻译区（untranslated region, UTR）的碱基配对来调控基因的表达,可以导致靶mRNA的降解或者翻译的抑制。MiRNA的调控紊乱（包括表达改变）影响靶mRNA的转录后调节,可以参与几乎所有的病理生理过程。此外,由于单个miRNA可以调控成百上千的功能各异的靶mRNAs,miRNAs有望成为一类新型的重要肿瘤相关易感基因。因此,本课题选择以miRNAs为代表的非蛋白编码基因来进行miRNAs基因区域变异与肺癌易感性和预后关系的分子流行病学研究。单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）是人类最常见的遗传学改变,大量流行病学研究表明SNP改变可以影响肿瘤（包括肺癌）发生发展以及预后等情况。随着以miRNA为代表的一大类非蛋白质编码RNA的发现,寻找与肺癌易感性和预后相关的miRNAs基因区域内的SNPs进行研究,将为探索肺癌发病机制等开辟一条新的途径。本研究中,我们以miRBase公共数据库（http://microrna.sanger.ac.uk/targets/）为基础筛选出需要进行研究的SNPs位点,通过病例-对照研究设计探讨miRNAs基因区域内多态性改变与个体肺癌遗传易感性之间的关联,并通过前瞻性研究设计探讨miRNAs基因区域多态性改变与肺癌预后之间的关联,研究结果可为制定更合理的肺癌防治策略和个体化治疗方案提供线索。第一部分miRNAs基因区域多态与肺癌预后的前瞻性研究本研究共包括663例成功随访的肺癌病例,探讨miRNAs基因区域多态性改变与肺癌预后之间的关联。由于SNP的突变本质,我们的研究假设是:miRNAs及其附近区域的SNPs改变可能通过影响miRNAs的表达水平等而与肺癌的预后相关联。为验证该研究假设,我们首先对miRBase公共数据库中已知的400条miRNAs及其附近区域的常见SNPs（minor allele frequency, MAF > 0.05）进行了系统的筛选,最后选取位于has-miR-146a、has-miR-149、has-miR-196a2和has-miR-499前体miRNAs基因区域上4个中国人群中常见的SNPs位点（分别为rs2910164、rs2292832、rs11614913、rs3746444）,进行两阶段（two-stage）的非小细胞肺癌预后的随访研究。研究结果显示,携带miR-196a2 3p基因区域位点rs11614913突变纯合子CC基因型的个体与携带CT/TT基因型的个体相比较,死亡危险度显著上升了76%（HR=1.76, 95%CI=1.34-2.33）,死亡提前了5.9个月。肺癌组织样本基因型-表型分析显示,rs11614913 CC突变纯合子与成熟miR-196a的表达升高有关,但并不引起前体的表达增加,提示可能是该多态位点的改变导致miR-196a的成熟过程受限。本研究表明位于miR-196a2 3p上的rs11614913这一多态性位点可能通过影响成熟miR-196a的表达而与肺癌的预后相关,提示我们位于miRNAs基因区域上的多态性改变可能为肺癌预后预测和肺癌个体化治疗提供新的线索。第二部分miRNAs基因区域多态与肺癌易感性的病例-对照研究本研究对象共包括1058例经病理组织学确诊的肺癌新发病例和1035例按性别和年龄与病例组进行频数匹配的社区对照人群。我们的研究假设是:miRNAs基因及其附近区域的SNPs改变可能通过影响miRNAs的表达水平等而与肺癌的遗传易感性相关联。为验证该研究假设,我们针对目前已经筛选出的位于has-miR-146a、has-miR-149、has-miR-196a2和has-miR-499前体miRNAs基因区域上的4个中国人群中常见SNPs （分别为rs2910164、rs2292832、rs11614913、rs3746444）,进行了大样本的肺癌遗传易感性病例-对照研究。单位点Logistic回归分析结果显示,在调整了性别、年龄、累积吸烟量因素后,在隐性遗传模型下（突变型纯合子CC基因型与其他两种基因型CT/TT相比较）,位于miR-196a2 3p基因区域上的rs11614913多态性改变与肺癌的发病风险显著相关,携带miR-196a2 rs11614913 CC基因型的个体患肺癌的危险度增加了25% （调整OR=1.25, 95%CI=1.01-1.54）。然而,本研究并没有观察到其他位点对肺癌发病风险具有主效应。结合第一部分研究中的基因型-表型分析结果,本研究结果提示,位于miR-196a2 3p基因区域上的rs11614913多态性改变可能通过改变成熟miR-196a的表达情况而影响肺癌的遗传易感性,该结果对于肺癌的早期筛检和预防具有一定的指导意义。

论文目录

• 一、中文摘要
• 二、英文摘要
• miRNAs 基因区域多态与肺癌易感性及预后关系的 分子流行病学研究
• 前言
• 第一部分 miRNAs 基因区域多态与肺癌预后的前瞻性研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 第二部分 miRNAs 基因区域多态与肺癌易感性的病例-对照研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 总结
• 参考文献
• 四、综述
• 参考文献
• 五、附录
• 六、已发表文章
• 致谢