DNA甲基化对乳腺癌易感性及预后影响的研究

乳腺癌已成为导致女性肿瘤死亡的主要原因之一。研究表明相关抑癌基因启动子区CpG岛甲基化状态的改变与乳腺癌的发生及进展有关。我们的前期研究结果发现BRCA1基因虽未突变，但其甲基化状态发生了改变，对遗传倾向性乳腺癌发生的预测有一定帮助。关于乳腺癌易感性及预后的研究，在表观遗传学中DNA甲基化层面上，仅限于单基因或少数基因，而且存在样本量较小、数据单一且未进行组合分析（CIMP）、与临床病理等因素结合不完善及发生、发展机制探讨不全面等问题。我们拟采用病例对照研究和队列研究，通过克隆后测序、MS-PCR、BSP和荧光定量PCR方法，从1700例样本中筛选对散发性和遗传倾向性乳腺癌易感性及预后有影响的CIMP；同时综合一碳单位代谢酶基因多态性与CIMP的交互作用分析，为预测乳腺癌易感性及预后提供新的方法，进一步阐明乳腺癌的发病机制。为乳腺癌高危人群的筛查和预防，及改善乳腺癌患者的预后提供科学依据。

乳腺癌已成为全球范围内女性的高发病率肿瘤，而且我国女性乳腺癌的发病率也在逐年递增。本项目依据乳腺癌发病的表观遗传学机制，探讨基因甲基化、饮食环境因素及遗传背景在女性乳腺癌发生过程中的交互作用。通过甲基化硫化测序(BSP)结果，建立乳腺癌高甲基化基因聚类(CIMP，包括SFN, HOXA11, P16, RARβ, PCDHGB7, hMLH1, Wnt5a, HOXD13和RASSF1a)组合。依据此，应用MethyLight等方法进行大样本的病例-对照甲基化标志物、一碳单位代谢酶SNP和饮食生活相关的流调问卷等检测。研究发现，CIMP(SFN, HOXA11, P16, RARβ, PCDHGB7, hMLH1, Wnt5a, HOXD13和RASSF1a)在乳腺癌中存在明显的甲基化，其中PCDHGB7首次在乳腺癌中发现其甲基化明显增高并有临床应用意义。此外随着乳腺癌恶性程度的增加，基因HOXD13和hMLH1的甲基化频率也明显增高；而基因HOXD13和Wnt5a在散发性和遗传倾向性乳腺癌中，甲基化频率存在明显的差异。HOXD13基因的甲基化乳腺癌患者的预后明显相关。在乳腺癌诊断的生物标志物研究中，PCDHGB7，RASSF1a 和P16的甲基化明显具有诊断学意义(AUC分别是0.640，0.682和0.687；P<0.05)。最后将三个基因进行联合诊断研究，发现诊断意义较单独任何一个基因更进一步提高(AUC=0.741，P<0.05)。在基因甲基化、饮食环境因素及遗传背景在乳腺癌的交互作用研究中发现，PCDHGB7和hMLH1明显受到一碳单位代谢酶SNP的影响，其中饮食和环境也对其产生一定的作用。最后在不同类型乳腺癌发病机制的研究中发现，luminal型乳腺癌中存在更多的甲基化修饰作用，提示其发病原因主要是由于DNA甲基化调控的异常(P＜0.001)。基于目前的研究成果认为，外周血清游离基因的甲基化标志物能很好地作为乳腺癌诊断工具。此外研究也证实，不同类型乳腺癌的发生，与饮食环境、遗传背景等因素明显相关；并且这种相关性同样影响乳腺癌患者的预后。这在一定程度上提示我们，表观遗传学修饰虽然在肿瘤的发生、发展过程中是一种相对普遍的现象。但在某些类型的乳腺癌中(如luminal型乳腺癌)，很大程度上是通过饮食环境、遗传背景等因素的作用而导致其异常的。