微小RNA调控蛋白编码基因和微小RNA基因多态性与乳腺癌遗传易感性的关联分析及功能论证

乳腺癌严重危害女性健康，位居城市女性恶性肿瘤的首位。乳腺癌属多基因遗传性肿瘤，除BRCA1/2等高外显率基因突变外，低外显率基因的联合作用在其发病机制中占据了重要地位。当前有限的研究提示，微小RNA(miRNA)参与了乳腺癌的发生发展；而miRNA及其调控蛋白编码基因多态性与乳腺癌遗传易感性的研究还是一个相对空白的领域。课题组拟针对miRNA相关性多态，开展关联研究，运用现代分子流行病学、分子生物学技术，筛选并验证miRNA相关的乳腺癌易感多态位点。课题组将（1）完成两期独立的病例对照研究（总例数约4000例），筛选真正的miRNA相关的乳腺癌风险多态，（2）功能性论证风险多态致癌的分子机制。本研究成果将揭示miRNA及其调控蛋白编码基因多态性与乳腺癌发生的内在联系，为最终构建乳腺癌风险预测模型、开展风险评估和人群干预提供充足的临床前数据。

我们开展miRNA序列及miRNA调控蛋白编码基因序列的多态性研究，分析相关SNP与乳腺癌遗传易感性的关联，并进行功能论证。首先，我们搜集和整理了3000多例乳腺癌患者和10000多例健康女性的血液DNA标本，并完成流行病学信息收集工作。具体研究方向有：一，我们研究了let-7/LIN28通路相关基因胚系变异对不同个体生理状态下该通路水平的影响，以及这种影响是否与乳腺癌发生风险存在相关。我们发现一个位于let-7在LIN28 mRNA上结合序列附近的SNP-rs3811463能够改变LIN28 mRNA的局部二级结构并影响let-7对LIN28的调控作用，导致let-7/LIN28通路水平的异常。let-7在携带rs3811463少见等位基因的个体正常乳腺组织内的水平显著高于携带野生型rs3811463等位基因的个体正常乳腺组织内的水平而LIN28蛋白的表达则呈相反的趋势。病例对照研究则分析了let-7及LIN28基因常见SNP与乳腺癌的关系。我们最后发现，let-7/LIN28通路相关基因的胚系变异能引起不同个体体内该通路水平的变化，这种变化在汉族女性中可导致乳腺癌发生易感性的差异。第二，少数多态位于microRNA成熟序列，由于变异的核苷酸直接改变了microRNA序列，可能影响microRNA结合活性，并通过microRNA作用数百个靶点mRNA形成巨大效应。我们发现，miR-608上的多态rs4919510与乳腺癌总体发病没有相关性，但在ERBB2+亚型乳腺癌中，变异型与ERBB2+乳腺癌发生风险增加有关。生物信息学分析提示，miR-608的一个靶点是HSF1，而HSF1正好与HER2诱导的肿瘤发生、细胞转化和增殖密切相关。rs4919510多态正好位于miR-608与HSF1的互补结合序列上，变异型打破了完整的互补序列。自由能分析提示变异型与HSF1结合能力显著下降。我们的研究提示miR-608成熟序列上的rs4919510多态可能与ERBB2+乳腺癌亚型密切相关。课题组已经发表标识本基金资助的SCI论文29篇，发表于PLoS Genet，Nat Rew Cancer，Cancer Res，JCEM，Mayo Clin Proc等上。培养毕业研究生3人毕业。成果获得2011上海市科技进步一等奖和教育部科技进步奖一等奖。项目组达到了预期目标，完成了预设任务。