线粒体单倍型D5遗传背景下的乳腺癌发生机制研究

近年来，研究发现线粒体单倍型与癌症的发生有关。但由于这些研究局限在几个特征单倍型的SNP改变来预测癌症的易患性，因而线粒体单倍型影响癌症发生的机制以及作为线粒体单倍型致病理论基础的线粒体进化医学假说的可靠性仍需通过功能学研究来阐述。本项目以线粒体逆向信息传导为基础，拟以与中国人乳腺癌发生相关的线粒体单倍型（D5）为研究对象，通过对线粒体形态、氧化呼吸活性、Ca离子水平，凋亡特性以及氧自由基（ROS） 等功能检测，首次对基于ATP合成偶联程度的线粒体进化医学假说进行疾病相关的功能研究。通过研究，我们希望能够充分揭示基于不同核背景的线粒体单倍型在癌症发生中的作用机制，明确线粒体单倍型能否作为可靠的生物学标记物，在为乳腺癌早期诊断及治疗提供遗传学靶标的同时，也能为其他线粒体单倍型相关的癌症诊治提供参考。

线粒体遗传背景已经被报道与包括癌症和衰老等在内的多种疾病的发生有关，我们在前期的小样本量对照研究中也发现线粒体单倍型D5与特定的乳腺癌的发生存在正相关。但由于这些研究均局限在几个特征单倍型的 SNP 改变来预测癌症的易患性，在缺乏大样本量的病例对照研究的同时也无相关功能验证。因而线粒体单倍型影响癌症发生的机制以及作为线粒体单倍型致病理论基础的线粒体进化医学假说的可靠性仍需通过功能学研究来阐述。在本项目我们完成了：①对404例中国人乳腺癌病人及727的正常人群进行线粒体单倍型分型分析，进一步确定了单倍型D5与中国人群乳腺癌的相关性significant [OR = 1.7232; 95%CI (1.1028-2.6926); p = 0.0169]；②成功构建出去线粒体DNA的231-乳腺癌细胞株（MDA-MB-231）和骨肉瘤细胞（143B）；③成功构建具有特定线粒体单倍型及核背景的融合细胞模型，其中D5作为疾病相关单倍型，D4与A作为对照单倍型。在软琼脂克隆形成能力的试验中，我们发现D5的克隆形成率远高于D4与A，表明D5单倍型的癌细胞确实具有更高的致瘤形成能力。在本课题的资助下我们已发表scientific reports, plos one, international journal of molecular science文章各一篇，同时在细胞生物学杂志发表论文两篇。