功能性遗传变异调控BARD1/BRCA1泛素化通路的机制及与儿童神经母细胞瘤的关联研究

Neuroblastoma (NB) is the most common extracranial solid pediatric tumor, with high malignancy and poor prognosis. BARD1 (BRCA1-Associated RING Domain 1), together with BRCA1 (Breast Cancer 1), comprise an E3 ubiquitin ligase, playing important roles in Ubiquitin proteasome pathway. BARD1/BRCA1 pathway is related to the development of a variety of tumors, including NB. The genetic basis and mechanisms of NB pathogenesis remains largely unclear. In the NB case-control (500-1000) study, we identified several single nucleotide polymorphisms (SNP) of BARD1 gene associated with NB. Based on those results, in this project, we propose to study the role of SNPs in transcriptional and functional regulation in genes of BARD1/BRCA1 pathway, with the goal of delineating the relationship between BARD1/BRCA1 gene polymorphisms and NB susceptibility in children. The results of this study will help us understand the molecular mechanism of NB progression; explore the role of BARD1/BRCA1 gene polymorphisms in tumor invasion and metastasis in NB children, and provide experimental evidence for establishing clinical prognostic indicators.

神经母细胞瘤(NB)是常见儿童颅外恶性肿瘤，恶性度高预后差，机制不清。单核苷酸多态(SNP)与NB发生发展相关，其中包括BARD1 (BRCA1-Associated RING Domain 1)，它与BRCA1组成泛素连接酶在泛素通路发挥作用。前期我们鉴定出BARD1基因11个SNP与NB易感性相关（病例-对照500-1000）。因此本项目拟筛查BARD1/BRCA1通路与NB易感相关SNP; 用荧光素酶报告基因实验、EMSA等研究位于UTR区SNP对基因转录调控作用；利用Co-IP、poly-ubiquitination、MTT等研究编码区SNP对 BARD1/BRCA1蛋白相互作用及其泛素连接酶的影响；病例-对照(1000-2000)研究验证功能性SNP与NB关联性，以期阐明BARD1/BRCA1泛素通路功能性多态与NB发生发展的关系及其分子机制，为确立NB诊治预后指标提供实验依据。

神经母细胞瘤(Neuroblastoma, NB)是最常见的儿童颅外恶性实体肿瘤，是1岁以下新生儿发病率最高的恶性肿瘤。NB临床特点为原发部位隐匿，早期诊断困难，恶性程度高，发展迅速且易发生骨髓、肝脾、淋巴结等部位早期转移，在儿童所有肿瘤相关死亡原因中达15%。NB患儿5年生存率仅为50-60%，诊断为高危性NB患儿5年生存率仅为40%。NB病因复杂，虽然分子生物学和分子遗传学取得一定进展，但是其发生发展的分子机制尚不明确。近期研究表明BARD1基因单核苷酸多态性(Single nuclear polymorphism, SNP)位点与非洲裔美国儿童NB明显相关，但BARD1基因SNP功能研究及其与NB相关的分子机制极少报道，尤其在我国儿童NB研究领域还是空白。本课题生物信息学分析得到了BARD1基因的22个SNP位点，并鉴定出BARD1基因非编码区(untranslated region, UTR) 和编码区多个SNP位点可能与儿童NB相关。本项目在前期工作基础上，首先在我国儿童NB样本中通过logistic回归分析发现BARD1基因7个SNP位点与儿童NB易感性显著相关，分别位于BARD1基因的5’-UTR区(rs17489363 G > A)，外显子区(rs2229571 G > C和rs3738888 C > T)，和内含子区(rs3768716 A > G, rs6435862 T > G, rs3768707 C > T和rs17487792 C > T)。根据INSS(International Neuroblastoma Staging System)进一步分层分析发现，这7个SNPs与高危NB密切相关。随后，对筛查出的可能与中国儿童NB相关BARD1基因功能性SNP进行分子机制及功能性研究。通过荧光素酶报告基因分析实验，我们发现BARD1基因5’-UTR区包含rs34732883 T > C、rs17489363 G > A与rs1129804 C > G的4种单倍体型(TAC, CAC, TAG和CAG)可以显著减少BARD1基因启动子区转录表达活性。本研究阐明了BARD1基因遗传多态在我国儿童NB个体易感性的作用，并了解NB发生发展的分子机制；阐明了BARD1基因遗传多态与NB患者肿瘤侵袭和转移的关系，为进一步建立临床预后指标提供理论基础。