遗传标记rs7297051、rs72755295和rs2736108与乳腺癌发生相关的分子机制研究

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乳腺癌(breast cancer)是女性最常见的恶性肿瘤,其发病率逐年上升且呈低龄化趋势,严重威胁了女性健康。乳腺癌具有明显的遗传因素,目前研究乳腺癌遗传因素的方法之一是全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)。前期GWAS发现遗传标记rs7297051、rs72755295和rs2736108与乳腺癌显著相关。但是GWAS发现的只是标签SNP,真实的致病位点可能是与其连锁的其它SNP位点,并且GWAS也未能揭示该位点的致病机制。rs7297051 位于 12p11.22 的非编码区域。通过对 CEU(Utah Residents(CEPH)with Northern and Western European Ancestry)、CHB(Han Chinese in Beijing,China)、YRI(Yoruba in Ibadan,Nigeria)三个世界代表性人群千人基因组计划数据的连锁分析,我们发现并无其它位点与rs7297051强连锁,表明其即为导致乳腺癌的致病位点。我们扩增了以rs7297051为中心的~1.5 kb序列并连接至pGL3-promoter载体,并通过突变生成构建包含另一等位基因的质粒。我们将两种质粒转染进乳腺细胞MCF-7和MDA-MB-231中进行双荧光报告检测,结果显示,在两种乳腺细胞中,包含两种等位基因的质粒之间荧光素酶活力均无显著差异,表明rs7297051在这两种乳腺细胞中并无调控基因表达的功能,其与乳腺癌相关的机制仍不清楚。rs72755295位于1q43区域。前期本实验室通过千人基因组计划数据连锁分析发现与rs72755295连锁的位点仅有rs4149909;rs72755295可改变增强子活力,而rs4149909无调控基因表达的功能;rs72755295所在区域可与转录因子PAX6(paired box 6)结合。在本研究中,我们通过染色质构象捕获实验发现rs72755295所在增强子区域作用的靶基因为EXO1(exonuclease 1)。通过凝胶滞缓实验发现rs72755295不同的等位基因结合核蛋白的能力存在显著差异。rs2736108位于5p15.33区域。我们通过千人基因组计划数据连锁分析,发现与 rs2736108 连锁的 SNP 有 4 个,分别为 rs2736098、rs2853669、rs2736109、rs2736107。其中,rs2736098 为 TERT(Telomerase reverse transcriptase)基因内的同义突变,rs2853669、rs2736109、rs2736107和rs2736108均位于TERT启动子区域。前期有研究报道rs2736108、rs2736109、rs2736107为非功能性位点,而rs2853669可改变TERT启动子活力。ENCODE计划数据搜索发现,rs2736098虽然位于编码区,但其临近区域富含染色质H3K4me1修饰。考虑到H3K4me1是活性增强子的常见标记,我们假设rs2736098可能位于增强子上,通过改变增强子的活力调控TERT基因的表达。因此我们扩增了包含rs2736098上下游~1.5 kb的序列,将其连接至pGL3-promoter载体,并突变生成其对应另一种等位基因型的质粒。将两种质粒转染进MCF-7细胞,双荧光报告结果显示,rs2736098的T等位基因相对荧光素酶表达量比C等位基因高1.52倍(P=2.58×10-7),表明其具有改变增强子活力的功能。染色质免疫共沉淀结果显示转录因子USF1(upstream transcription factor 1)可结合rs2736098所在增强子区域。凝胶滞缓实验结果表明rs2736098不同等位基因结合核蛋白的能力存在差异。我们的结果发现了一个新的可调控TERT表达的突变,并揭示了其分子机制。我们通过以上工作,确认了上述区域的真实致病位点,研究了相关基因的表达调控,揭示了遗传标记rs72755295和rs2736108与乳腺癌相关的分子机制,加深了我们对乳腺癌的遗传机制的认识,这对其筛查、预防、治疗也具有一定的意义。
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