原发性肝癌大家系遗传变异位点的鉴定及其致病效应研究

原发性肝癌是我国具有疾病资源优势的重大疾病，研究影响肝癌发生的遗传易感机制具有重大意义。目前"常见疾病，低频变异"假说重新受到重视，后全基因组关联研究（GWAS）时代的热点将转向鉴定影响疾病的低频和罕见变异（家系样本存在优势）。我们在前期散发肝癌遗传易感性研究过程中，收集到2个HBV相关原发性肝癌的大家系（至少有三代样本，5个以上的患者）。本研究首先利用连锁分析的定位优势确定与疾病连锁的基因组区域，再在家系的代表性样本中进行外显子组再测序，通过参比对照分析，结合疾病连锁定位结果，确定影响肝癌发生的强效遗传变异位点。致病位点进一步在散发肝癌样本中进行频率验证和邻近变异的发掘，分析强效遗传变异位点的遗传模式特点、多位点相互作用及基因-环境相互作用。通过本课题研究，有望鉴定我国原发性肝癌发生的强效遗传变异位点及其致病效应，为认识肝癌发病机制、治疗干预靶点及疾病早期预警提供思路。

在本课题中，课题组经过3年时间，圆满完成了课题计划的预期任务。完成的主要研究内容包括：（1）建立了原发性肝癌遗传资源库和资源共享平台，共有原发性肝癌样本633例，HBV无症状携带者798例，健康献血员对照285例，患者随访资料完整；（2）采用覆盖全基因组的STR微卫星标记和高密度的SNP标记（平均遗传距离分别为10cM和0.001cM）对01和03肝癌家系进行全基因组扫描、纯合子作图、连锁定位分析；（3）进一步对10个代表性样本进行全外显子组捕获深度测序，经生物信息学分析、Sanger测序验证，结合STR及SNP标记连锁定位结果以及纯合子作图结果，锁定候选基因；（4）对候选变异位点进行功能基因组学分析，包括保守性分析、肝癌组织表达量分析等，并完成了候选基因的散发性原发性肝癌人群验证；（5）乙肝相关肝癌患者肝癌组织雌激素受体α及β的表达差异及其临床意义分析。. 连锁定位结果显示，01肝癌家系在1号染色体D1S218、3号染色体D3S1304、20号染色体D20S173座位附近存在极强的可疑连锁，最大LOD值为2.769，通过纯合子作图，进一步将01家系主效致病位点锁定在1q24.1-25.1区间；03家系在6q14.1-14.3区间存在可疑连锁，最大LOD值为2.0768。通过外显子组深度测序，01家系筛选到ASPM、SELP、PTPN7、HLA-DPB1等7个基因的8个高风险度变异位点，位于连锁区域内的是ASPM、SELP、PTPN7等4个基因；03家系筛选出连锁区域内DOPEY1、PGM3、ZNF292等4个候选基因共5个变异位点。结果表明两个家系存在不同的主效基因和主效变异。肝癌组织表达分析显示，ASMP基因在肝脏肿瘤中高表达，SELP、PTPN7在肝脏肿瘤中低表达，且肝癌患者人群中SELP基因发生严重变异显著高于正常人群（p=0.00722）。本项目资助下，已发表国外SCI期刊论文1篇，国内统计源期刊论文2篇，参编专著1部，培养硕士研究生2名。与英国帝国理工大学流行病学系Kooner JS教授合作，在我们的肝癌大样本中验证血浆肝酶水平关联位点及肝癌关联位点rs1497406和rs10908458，相关研究发表在Nat Genet 2011, 43(11): 1131-8。