BRCA1及相關(guān)基因多態(tài)性與乳腺癌易感性的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，世界范圍內(nèi)乳腺癌發(fā)病率不斷上升，我國雖屬乳腺癌低發(fā)區(qū)，但近些年來，乳腺癌發(fā)病率呈持續(xù)上升趨勢，尤其在上海、北京等大城市，乳腺癌發(fā)病率已高居女性腫瘤的第一或第二位。目前認(rèn)為，乳腺癌的發(fā)生發(fā)展是基因一環(huán)境復(fù)雜交互作用的結(jié)果，但其確切的發(fā)病機(jī)制仍不清楚。不同遺傳背景所致的乳腺癌發(fā)病風(fēng)險的差異已廣受關(guān)注，然而BRCA1、BRCA2等乳腺癌易感基因在一般人群中對乳腺癌發(fā)病的貢獻(xiàn)很小，僅占5％以下。因此，迫切需要尋找一

2、般人群中乳腺癌的其他遺傳病因，即其他乳腺癌易感基因。 BRCA1基因編碼的大分子多功能蛋白含有多個重要的功能區(qū)域，可通過招募、結(jié)合不同的相關(guān)蛋白，激活并共同完成其多種生物學(xué)功能，從而在乳腺癌發(fā)生發(fā)展的多個過程中發(fā)揮重要作用。研究表明，BRCA1及其相關(guān)基因的功能突變，均能改變相應(yīng)編碼蛋白的生物學(xué)活性和結(jié)合能力，導(dǎo)致正常生理功能的缺失或下調(diào)，最終引起癌癥的發(fā)生。近年來針對BRCA1相關(guān)基因與乳腺癌的研究越來越多，許多新基因、新功能

3、不斷被識別和發(fā)現(xiàn)，其中尤以BARD1、BRIP1/BACH1和ZBRK1/ZNF350等基因最受關(guān)注。 因此，本研究針對BRCA1及其相關(guān)基因(BARD1、BRIP1和ZNF350)在中國人群中分布頻率較高的的單核苷酸多態(tài)性，采用病例-對照研究設(shè)計，探討其單獨(dú)或聯(lián)合與乳腺癌發(fā)病風(fēng)險的關(guān)聯(lián)，以期尋找一般人群中乳腺癌發(fā)病可能的遺傳病因，為乳腺癌的一級預(yù)防提供科學(xué)依據(jù)。 第一部分BRCA1基因編碼區(qū)單核苷酸多態(tài)性與乳腺癌易感性

4、及表型的關(guān)系 BRCA1是最先被識別的乳腺癌易感基因，其編碼的多功能蛋白在細(xì)胞周期調(diào)控、DNA損傷應(yīng)答、維護(hù)基因組穩(wěn)定性和癌癥進(jìn)展中均發(fā)揮著重要作用。高共顯的BRCA1基因突變能夠顯著增加乳腺癌的患病風(fēng)險，在一般人群中，其基因多態(tài)性尤其是編碼區(qū)的多態(tài)性改變很可能在乳腺癌發(fā)病中也具有低共顯作用。因此，我們在BRCA1基因編碼區(qū)選擇了一個標(biāo)簽位點(diǎn)rs799917，探討其與乳腺癌發(fā)病風(fēng)險和表型的關(guān)聯(lián)。 本研究采用病例對照研究設(shè)

5、計(591例乳腺癌患者和687例健康對照)，病例為在江蘇省人民醫(yī)院、江蘇省腫瘤醫(yī)院、南京市鼓樓醫(yī)院、東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院就診，經(jīng)病理組織學(xué)確診的新發(fā)女性乳腺癌患者，健康對照為分別來自于南京市和常州市的無腫瘤患病史的社區(qū)人群，按地區(qū)(城鄉(xiāng))和年齡與病例進(jìn)行頻數(shù)匹配。采用PCR-PIRA(PCR-primer introduced restriction analysis，引物引入限制性分析)法設(shè)計引物和內(nèi)切酶進(jìn)行基因分型。由兩名實(shí)驗(yàn)員分別

6、采用盲法進(jìn)行基因型的判讀，基因型判讀不一致或基因分型不成功的樣本重復(fù)檢測，直到達(dá)到一致。隨機(jī)抽取10％樣本進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果100％一致。 結(jié)果表明各基因型在病例組和對照組之間的分布沒有顯著差異，單因素和多因素(調(diào)整年齡、家族史、BMI、初潮年齡和絕經(jīng)狀態(tài)等混雜因素)logistic回歸分析也顯示，無論是顯性模型還是隱性模型，均未發(fā)現(xiàn)tSNP(標(biāo)簽SNP)rs799917的改變與乳腺癌發(fā)生存在關(guān)聯(lián)。按年齡、家族史、BMI、絕經(jīng)狀

7、態(tài)等分層分析后，也未發(fā)現(xiàn)rs799917位點(diǎn)的突變基因型與乳腺癌發(fā)生存在關(guān)聯(lián)。但將乳腺癌患者按有/無腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移進(jìn)行分組后發(fā)現(xiàn)，rs799917位點(diǎn)的基因型分布在兩組間存在顯著差異，其TT基因型頻率在發(fā)生腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者中為16.58％，顯著高于無腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的10.09％ (P=0.028)。與攜帶CC基因型和CC/CT基因型的乳腺癌患者相比較，攜帶TT基因型的乳腺癌患者發(fā)生腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險分別為1.86和

8、1.77倍(95％CI分別為1.06-3.25和1.06-2.97)。本研究結(jié)果表明，BRCA1基因編碼區(qū)多態(tài)性和乳腺癌的發(fā)病風(fēng)險無統(tǒng)計學(xué)意義的關(guān)聯(lián)，但可能顯著增加乳腺癌患者發(fā)生腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。 第二部分BARD1基因非同義氨基酸改變多態(tài)性與乳腺癌發(fā)病風(fēng)險的關(guān)聯(lián)研究 BRCA1相關(guān)環(huán)指區(qū)蛋白(BARD1，BRCA1 associated ring domain 1)能夠與BRCA1蛋白氨基端的環(huán)指功能區(qū)相互作用，形

9、成異二聚體并參與BRCA1介導(dǎo)的腫瘤抑制功能。在一些無BRCA1/2基因突變的乳腺癌家系和散發(fā)乳腺癌患者中，均檢測到BARD1基因的遺傳突變。研究還發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞周期調(diào)控的S期和乳腺上皮細(xì)胞的接觸抑制均需要BARD1的參與，抑制BARD1基因表達(dá)后會誘導(dǎo)癌前惡性表型的出現(xiàn)。由于BARD1基因在乳腺癌的發(fā)生中發(fā)揮著重要作用并且絕大多數(shù)乳腺癌為散發(fā)性的，BARD1基因的非同義核苷酸改變多態(tài)性很可能單獨(dú)或聯(lián)合與散發(fā)性乳腺癌的發(fā)病風(fēng)險有關(guān)。

10、 本病例對照研究中，我們探討了BARD1基因所有稀有等位基因頻率(MAF，minor allele frequency)高于0.1的非同義氨基酸改變多態(tài)性(Pro24Ser、Arg378Ser和Va1507Met)與乳腺癌發(fā)病的關(guān)聯(lián)。本研究包含507例新發(fā)乳腺癌病例和539例頻數(shù)匹配對照。采用PCR-RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism，限制性片斷長度多態(tài)性)和PCR-PIRA法進(jìn)行

11、基因分型。采用盲法和10％樣本重復(fù)檢測進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制。結(jié)果表明，BARD1基因Pro24Ser和Arg378Ser位點(diǎn)的多態(tài)性改變與乳腺癌易感性有顯著關(guān)聯(lián)，其突變基因型可顯著降低乳腺癌的發(fā)病風(fēng)險，并且Pro24Ser和Arg378Ser位點(diǎn)間還存在著顯著的交互作用(P<,int>=0.032)，能夠協(xié)同改變?nèi)橄侔┑陌l(fā)病風(fēng)險，當(dāng)攜帶Arg378Ser位點(diǎn)的突變基因型(378Arg/Ser+Ser/Ser)個體同時攜帶Pro24Ser位

12、點(diǎn)突變基因型(24Pro/Ser+Ser/Ser)時，患乳腺癌的風(fēng)險下降26％(調(diào)整OR=0.74，95％CI=0.56-0.99)，而同時攜帶Pro24Ser位點(diǎn)野生基因型(24Pro/Pro)者，其患病風(fēng)險反而增加81％(調(diào)整OR=1.81，95％CI=1.11-2.95)。這種交互作用在不同特征的個體中具有不同的強(qiáng)度，在無一級親屬腫瘤家族史者中最強(qiáng)(P<,int>=0.006)。單倍型分析結(jié)果與聯(lián)合基因型分析一致，與單倍型CGG(

13、三種野生等位基因的組合)相比，單倍型TCA能夠顯著降低24％的乳腺癌發(fā)病風(fēng)險(OR=0.76，95％CI=0.63-0.93)，而單倍型CCA卻能夠顯著增加53％的乳腺癌發(fā)病風(fēng)險(OR=1.53，95％CI=1.05-2.24)。 第三部分BRIP1和ZNF350基因多態(tài)性與乳腺癌易感性的關(guān)聯(lián)研究 BRIP1/BACH1和ZBRK1/ZNF350基因均是在無BRCA1/2遺傳突變的家族性乳腺癌患者以及散發(fā)乳腺癌患者中，發(fā)

14、現(xiàn)突變的新的乳腺癌候選基因。BRIP1能夠與BRCA1羧基端的BRCT重復(fù)序列直接結(jié)合，參與BRCA1的DNA損傷應(yīng)答和修復(fù)，其功能性突變能夠破壞BRCA1的DNA雙鏈斷裂修復(fù)功能。ZNF350通過與BRCA1結(jié)合，共同抑制下游調(diào)控基因，實(shí)現(xiàn)BRCA1的轉(zhuǎn)錄抑制作用。并且在人類乳腺癌組織中還觀察到ZNF350表達(dá)水平的異常。因此，BRIP1和ZNF350基因序列的改變，很可能影響其自身的功能和與BRCA1的相互作用，從而與乳腺癌的發(fā)病風(fēng)

15、險有關(guān)。 本病例對照研究(568例乳腺癌病例和624例頻數(shù)匹配對照)探討了BRIP1與BRCA1結(jié)合域內(nèi)的潛在功能性多態(tài)位點(diǎn)Pro919Ser以及ZNF35D基因的tSNPs Asp35Asp和Leu66Pro與乳腺癌發(fā)病風(fēng)險的關(guān)聯(lián)，并進(jìn)一步分析了這兩個基因與BRCA1基因的聯(lián)合作用。結(jié)果未發(fā)現(xiàn)BRIP1和ZNF350基因多態(tài)性及單倍型與中國人群乳腺癌的易感性有關(guān)。但聯(lián)合分析表明ZNF350基因與BRCA1基因間存在協(xié)同作用，可