POLD1基因的癌性表达及其在乳腺癌中对细胞恶性表型的影响

Breast cancer is one of the most common malignancies for female，and the tumorigenesis and development of the breast cancer is significantly correlated with the malignant proliferation of cancer cells. DNA polymerase δ is the key to DNA replication , which the functional subunits of P125 encoded by POLD1 gene. Through bioinformatic analysis, the POLD1 promoter is rich in a large number of CpG island with important binding sites of transcription regulation factor E2F and p53 with a lot of CG points coincident. Most tumors occur with the exception of CpG Island methylation. Studies have shown that expression of POLD1 gene in hepatocellular carcinoma is typically higher than the adjacent tissues, which encoded protein P125 has Carcinogenic expression in the cancer. The research propose to study the polygenic regulatory pathway with POLD1 and transcription regulation factor and cell cycle regulation factor such as E2F, p53, RB, CDK4, cyclinD by using a series of methods and techniques for cell models and clinical breast cancer tissue samples,as well as the epigenetic regulation in POLD1. Further research of the POLD1 exception expression of mechanism would be shown in breast cancer. Then, throught analysis statistics the correlation between POLD1 and pathological characteristics of breast cancer, we are going to investigate the relationship between POLD1 and the tumorigenesis , development , prognosis and the effect of malignant phenotype in the breast cancer.

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发生和发展与细胞的恶性增殖密不可分, DNA聚合酶δ是DNA复制的关键酶，POLD1是其功能亚基p125的编码基因。经生物信息学分析，POLD1基因启动子上富含大量CpG岛，并含有转录调控因子E2F,p53的结合位点，这些位点与大量CG位点重合。多数肿瘤的发生伴随着CpG岛甲基化的异常。研究表明，肝癌组织中POLD1基因的表达明显高于癌旁组织，其编码的蛋白p125具有癌性表现。本研究拟通过建立细胞模型及收集临床乳腺癌组织标本，采用一系列方法和技术探究多因子E2F,p53, RB, CDK4，cyclinD在细胞周期调控、转录调控和表观调控上对POLD1表达的影响，进一步探究乳腺癌中POLD1异常表达的机制，并通过统计分析，研究POLD1基因及其蛋白表达与临床病理特征的相关性，探讨POLD1对乳腺癌的发生、发展、预后及其对细胞恶性表型的影响。

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发生和发展与细胞的恶性增殖密不可分, DNA聚合酶δ是DNA复制的关键酶，POLD1是其功能亚基p125的编码基因。本研究探讨了POLD1基因及p125蛋白的表达与乳腺癌的发生、发展、预后及其恶性表型的相关性。研究分析了调控因子p53及相关转录因子，在细胞周期调控、转录调控和表观调控上对POLD1基因及p125蛋白表达的影响，进一步研究乳腺癌中POLD1基因及p125蛋白异常表达的机制，并通过临床样本检测分析POLD1 在乳腺癌组织与癌旁组织间的差异表达以及与临床病理特征的相关性。结果表明：1、乳腺癌组织中POLD1基因与p125蛋白、CDKN1A/p21均高表达，乳腺癌组织中p125启动子甲基化水平明显高于癌旁组织，转录调控因子p53及TGFBR2在乳腺癌组织中低表达，提示乳腺癌中POLD1基因的高表达与转录调控因子p53、p21的失衡表达均有关系。通过临床病理因素分析，乳腺癌中POLD1、CDKN1A/p21、TGFBR2基因的表达与患者的淋巴结转移相关，是影响患者DFS的独立因素，可以作为预测乳腺癌患者预后的生物标记。2、通过抑制POLD1的表达可以促进细胞凋亡，增强乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性，其可能的机制是POLD1基因可以调节乳腺癌细胞的DNA修复能力，抑制POLD1表达降低了乳腺癌细胞对化疗药物的损伤修复，从而增强乳腺癌细胞对化疗药物敏感性。3、在乳腺癌细胞中过表达p53，可以使乳腺癌细胞增殖能力下降，抑制乳腺癌的增长；同时p53过表达可引起乳腺癌细胞转移和侵袭能力下降。p53蛋白可作为一种生物标志物，与乳腺癌的侵袭和转移有关。在对其相关机制研究中发现在乳腺癌细胞中p53蛋白能够与Sp1蛋白结合，并调控Sp1的表达，DNMT1启动子能与Sp1特异性结合，Sp1可以作为DNMT1的转录因子，结合到DNMT1启动子上激活其表达，影响p125启动子甲基化水平，调控p125的表达水平。p53基因可能间接通过DNMT1基因的转录控制调节p125基因启动子的表达。以上研究均为明确POLD1 在乳腺癌的发生发展中的作用及作为预后指标检测上提供了理论依据。