Foxa1/2与类固醇激素受体调控网络遗传易感性在中国人群肝癌发生过程中的作用及机理研究

The remarkable gender disparity observed in the incidence of hepatocelluar cancer (HCC) implies a significant role of sex hormones in the occurrence of HCC. Estrogen/androgen signaling pathway plays an important role in the prevention/promotion hepatocellular cancer (HCC) in females/males, respectively. Estrogen receptor alpha (ERα)-mediated prevention and androgen receptor (AR)-mediated promotion of HCC depend on Foxa1/2. Studies have shown that Foxa1/2 and ERα/AR have the co-binding site and can coregulate multiple pathways involved in hepatocellular carcinogenesis, which suggests that the SNPs in the coregulation region of Foxa1/2, ERα and AR may alter the expression of the genes involved in the HCC related pathway and contribute to the occurrence of HCC finally. A multi-center based two-stage case-control studies will be conducted to test the association between the candidate functional SNPs in the coregulation region of Foxa1/2, ERa and AR and HCC. Electrophoretic Mobility Shift Assay, ChIP, and Realtime PCR will be used to validate the SNPs' function. This study will clarify the genetic susceptibility involved in the gender disparity of HCC. And the functional SNPs will be used as the potential target for drugs involved in prevention and treatment of HCC.

阐明肝癌的性别差异原因是解开肝癌发生之谜的重要环节。雌/雄激素受体作为重要调控因子肝癌性别差异发生中扮演着重要的角色，但机理并不清楚。2012年1月CELL发表的一项研究显示Foxa1/2敲除的小鼠肝癌性别差异被逆转；Foxa1/2与雌/雄激素受体作为转录因子，具有共同结合区域，能共同调控多个肿瘤发生相关通路基因，同时在肝癌发生过程中起共同调控作用显著增强；提示共同结合区域的遗传变异会影响Foxa1/2及雌/雄激素受体与靶基因的结合，从而影响肿瘤发生相关通路的基因表达，最终与肝癌发生有关。本研究拟采用多中心两阶段病例对照研究，选择有明确HBV感染史的正常人群及肝癌患者为研究对象，探讨上述共同结合区域遗传变异与肝癌发生的关联，对鉴定得到的遗传变异进行深入的生物学机制探讨；从而从遗传易感性方面阐明肝癌发生性别差异的原因，所识别的遗传变异标记物可作为潜在的治疗和预防药物药物靶点。

动物研究结果提示转录因子FoxA1和FoxA2与雌/雄激素受体作为转录因子，具有共同结合区域，能共同调控多个肿瘤发生相关通路基因，从而可能最终导致肝癌的性别差异。由此本研究采用生物信息学与人群研究相结合的策略来探讨FoxA1和FoxA2和雌/雄激素受体共同结合的基因多态性与人类肝癌性别差异之间的关联。首先，从ENCODE数据库下载转录因子FOXA1，FOXA2和ERα在人类癌症细胞系中的染色质免疫共沉淀测序数据，找到FOXA和ERα的共同调节区域8012个；之后通过启动子区域和上述共同调节区域的比对得到640个潜在功能性结合位点，并应用MATCH软件预测并最终获得这些区域中转录因子FOXA的结合元件（transcriptional factor binding elements, TFBE）共计45个；最后，通过db SNP数据库（NCBI, build 134）搜索这45个FOXA TFBEs上的遗传变异，最终鉴定出15个候选位点。15个候选位点涉及8个不同基因，分别为LINC00862、HES1、ITIH2、BATF、DTD2、SERPINA6、LOC100507217和KRTAP2-3。我们选择其中低频等位基因频率MAF>0.05的位点，即ITIH2-rs111570813和SERPINA6-rs1998056，纳入后续的人群关联研究进行验证。由于ITIH2-rs111570813探针合成失败，我们只纳入SERPINA6-rs1998056进入后续的病例对照研究（涵盖1009个肝癌病人和2008个非肿瘤正常对照）。结果显示，SERPINA6-rs1998056与女性肝癌的发生风险相关，携带GG基因型的女性个体罹患肝癌的风险是CC基因型的2倍 (OR = 2.06, 95% CI：1.26-3.37，P=0.004)。来自功能研究显示SERPINA6在肝细胞癌和正常肝组织中存在差异表达，而SERPINA6 的表达与rs941599相关。结论：本研究提示FoxA1和FoxA2与雌/雄激素受体的共同结合位点所在基因多态性可能与在肝癌的性别差异中扮演着重要的作用，但仍然需要来自其他人群的大样本量的研究来验证。