hOGG1基因表观调控异常在非小细胞肺癌中作用及机制研究

Lung cancer is one of the malignant tumors worldwidely, which has high morbidity and mortality. hOGG1 is a DNA repair enzyme, which can repair damaged DNA by specifically excising 8-dihydro-8-8oxoguanine (8-OH-G). Studies have shown that gene variation may affect the ability of the repair of damaged DNA individually, and promote the initiation of lung cancer. Our previous work confirmed that the hOGG1 gene methylation is associated with non-small cell lung cancer (NSCLC) (Lung Cancer, 2008; J Thorac Oncol, 2010). Further pre-preliminary experimental results found that the methylation status of hOGG1 might be an important factor in mRNA down-regulation of hOGG1. Therefore, the hypothesis was proposed: abnormal epigenetic modification of a specific region of hOGG1 gene may affect transcription factor binding, which is the main reason leads to abnormal expression. This project select cell lines and Peripheral blood mononuclear cell(PBMC) specimens as experimental material, using RFLP, MSP, EASA, ChIP methods, explore the relation between hOGG1 gene mutation and the initiation and development of NSCLC, may designate the potential epigenetic modification mechanism which results in hOGG1 abnormal expression, and clarify the role of the epigenetic regulation mechanisms of hOGG1 gene contribute to the initiation and development of NSCLC, provide new ideas for clinical diagnosis, prevention and treatment.

肺癌是世界范围内发病率和死亡率极高的恶性肿瘤之一。hOGG1是一种DNA修复酶，可以从DNA切除修复8-羟基鸟嘌呤。研究表明该基因变异可能会影响个体修复损伤DNA的能力，促进肺癌的发生。我们前期工作证实hOGG1基因甲基化与非小细胞肺癌 (NSCLC) 相关 (Lung Cancer,2008; J Thorac Oncol,2010)，进一步实验得出hOGG1基因甲基化异常可能是其mRNA下调的主要原因。因此提出假设：hOGG1基因特定区域表观调控异常可能影响了转录因子的结合，是导致其表达异常的主要原因。本项目拟以细胞株和外周血PBMC为材料，运用RFLP，MSP，EMSA，ChIP等技术，探索hOGG1基因变异与NSCLC发生发展的关系，明确可能导致hOGG1表达异常的表观修饰机制，阐明hOGG1基因表观遗传调控机制在NSCLC发生、发展中的作用，为临床诊断、预防及治疗提供新的思路。

肺癌是世界范围内发病率和死亡率极高的恶性肿瘤之一。多种物理或化学因素，诸如紫外线、电离辐射、化学诱变剂等可导致细胞DNA的损伤。如果DNA损伤得不到及时和有效的修复，细胞将发生基因突变和癌变等严重后果，hOGG1是一种DNA修复酶，可以从DNA切除修复8-羟基鸟嘌呤。研究表明该基因变异可能会影响个体修复损伤DNA的能力，促进肺癌的发生。本项目研究：以非小细胞肺癌患者术后组织样本，外周血组织、正常对照外周血组织，及正常肺支气管管上皮细胞株HBE和肺癌细胞株A549、95D等为材料，采用荧光实时定量PCR、PCR-RFLP、MSP、EMSA、ChIP、Western Blot等技术，研究内容：1. 在200例肺癌患者外周血和正常对照外周血中检测hOGG1基因SNP与患病风险分析；是否影响该基因的转录和表达；2. 通过甲基化定量检测（Sequenom 法），在54例肺癌术后组织样本中检测启动子区甲基化状态，及与该基因的转录和表达分析；3. 如果上述变异与NSCLC相关，分析是否可以作为临床诊断标记以及为对个体化靶向治疗提供依据。我们的结果如下：1. 在病例对照研究中，hOGG1基因组4个htSNPs（rs159153，rs125701，rs1052133和rs293795）基因型和等位基因频率并无显著差异，有意思的是，去甲基化试验结果显示，甲基化状态可能是hOGG1基因表达下调的主要原因；2. 进一步的研究表明，hOGG1在NSCLC患者组织中低表达，且与其启动子区+322-327 CpG甲基化状态呈显著负相关。在我们的实验中， hOGG1启动子区+322-327 CpG甲基化状态可能会影响转录因子Sp1的结合，进而影响hOGG1的表达。上述结果的科学意义：1.在中国人群中，第一次全面阐释了hOGG1的表达机制，2.非小细胞肺癌临床诊断、预防及治疗提供新的思路。