端粒结合蛋白在煤焦沥青致肺癌发生中的作用

本研究通过煤焦沥青染毒细胞实验、大鼠诱发肺癌实验和职业人群横断面流行病学调查，探讨端粒结合蛋白在煤焦沥青致肺癌发生中的作用。采用RNA干扰技术分别抑制煤焦沥青染毒BEAS-2B细胞端粒保卫蛋白POT1和端粒酶催化亚单位hTERT表达，观察细胞恶性转化和端粒损伤情况，以及端粒结合蛋白TRF1、TRF2、RAP1和TPP1等mRNA表达与蛋白表达变化规律；煤焦沥青染毒大鼠诱癌后检测大鼠肺组织和外周血细胞恶变和端粒损伤情况，以及各种端粒结合蛋白mRNA表达与蛋白表达情况，研究其变化规律及在肺癌发生中的作用；通过职业接触人群端粒损伤与端粒结合蛋白基因多态、mRNA表达和蛋白表达关系研究探讨煤焦沥青职业接触生物标志。本研究为煤焦沥青致癌机制研究和职业接触生物监测的开展奠定基础。

端粒是真核细胞染色体末端非编码DNA重复序列和与之相连的端粒结合蛋白的功能性复合体。该研究通过细胞实验和人群研究探讨了端粒结合蛋白在煤焦沥青致端粒损伤中的作用及端粒损伤生物标志在人群中的应用价值。. 细胞实验中，采用RNA干扰技术分别抑制煤焦沥青染毒BASE-2B细胞POT1和hTERT基因表达。抑制POT1基因的表达导致hTERT的mRAN表达水平下调，端粒DNA相对长度缩短，TRF1与TRF2的mRNA表达水平上调（P<0.05），30代POT1抑制组细胞克隆数及克隆率大于阴性对照组（P<0.05）；抑制hTERT基因的表达可导致POT1、TRF2的mRNA表达水平均下调，端粒DNA相对长度缩短，TRF1的mRNA表达水平上调（P<0.05），30代hTERT抑制组细胞克隆数及克隆率小于阴性对照组（P<0.05）。研究表明抑制POT1基因表达可间接促进CTP对BASE-2B细胞的恶变作用，而抑制hTERT基因表达后可直接或间接地减弱CTP对BASE-2B细胞的恶变作用。. 人群研究包括职业人群端粒损伤、肺癌诊断模型构建和肺癌基因易感性研究。对215例焦炉工人和125例正常对照进行研究，发现暴露组外周血白细胞端粒DNA相对长度和端粒酶相对活力与对照组差异有统计学差异(P<0.01)。说明煤焦沥青可致端粒缩短、端粒酶活力增高，引起端粒稳态失衡。对200例肺癌和200例对照端粒长度进行比较，发现肺癌组端粒长度缩短。将端粒长度与p16、RASSF1A和FHIT基因甲基化四种生物标志结合，应用数据挖掘方法建立了肺癌诊断模型，模型对预测集的预测准确度达到83%，具有较高的潜在应用价值。肺癌基因易感性研究中采用创造酶切位点结合PCR-RFLP技术，获得PON2基因rs12026和MTHFR基因rs2274976位点基因多态的检测方法，该方法简便、快速、价廉，适宜推广应用，该方法获得多项国家发明专利。.该项目研究表明端粒结合蛋白在煤焦沥青致肺癌中起重要作用，端粒长度及相关基因、蛋白可能作为生物标志应用于职业人群生物监测、肺癌预测及早期诊断。