PARP-1功能缺失與乳腺癌的相關(guān)性研究.pdf

1、乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率逐年提高盡管在乳腺癌的早期診斷和治療等方面取得了進展，但是全球每年仍有約50萬婦女死于乳腺癌，占女性惡性腫瘤死亡率第二位，因此，明確乳腺癌的發(fā)病機理從而防治乳腺癌是醫(yī)學界乃至整個社會需迫切解決的問題目前，針對乳腺癌的遺傳學和分子生物學研究發(fā)現(xiàn)，許多參與DNA損傷反應的基因-如BRCA1 BRCA2 ATM CHK2以及p53等，它們的胚系突變與家族性乳腺癌的發(fā)生密切相關(guān)，表明DNA修復和細胞周期

2、檢驗點的聯(lián)合缺陷在乳腺癌的發(fā)生中具有重要作用但是，仍有約40％的家族性乳腺癌，其致病基因尚未明確自聚ADP-核糖聚合酶1(PARP-1)發(fā)現(xiàn)以來，大量的研究表明，其在DNA損傷的修復以及基因組穩(wěn)定性的維持等方面具有重要作用，因此推測，PARP-1功能缺失可能與癌癥的發(fā)生密切相關(guān)這方面的證據(jù)主要來自對PARP-1敲除小鼠模型的研究，PARP-1<'-/->小鼠可出現(xiàn)自發(fā)腫瘤或致癌劑誘發(fā)腫瘤的發(fā)生率增高通過對PARP-1缺失小鼠模型的研究，

3、Tong等發(fā)現(xiàn)，PARP-1的缺失改變了p53<'+/->小鼠的腫瘤類型，使其出現(xiàn)大量的上皮來源的腫瘤，包括乳腺癌進一步針對PARP-1<'-/->小鼠乳腺癌的研究顯示，PARP-1<'-/->缺失導致19.5％的雌性小鼠出現(xiàn)晚發(fā)的乳腺癌，而p53的缺失可促進PARP-1<'-/->小鼠乳腺癌的發(fā)生，提示在抑制乳腺癌發(fā)生過程中，PARP-1和p53之間可能存在協(xié)同作用。 一、研究內(nèi)容： 主要從兩個方面進行研究：

4、1．從分子遺傳學角度，篩查人類散發(fā)乳腺癌病例PARP-1基因突變；同時分析其SNP基因型與散發(fā)乳腺癌的相關(guān)性； 2．從細胞和分子生物學角度，探討PARP-1功能缺失對小鼠原代乳腺上皮細胞(PME)染色體穩(wěn)定性的影響；以及PARP-1缺失對DNA損傷反應網(wǎng)絡中相關(guān)因子-γH2AXBRCA1和p53功能的影響。 二、研究結(jié)果：從本論文工作中得出如下結(jié)果： 1．通過對83例法國人群散發(fā)乳腺癌PARP-1的突變分

5、析，并與100例同一人群正常人進行對比，共發(fā)現(xiàn)了20個雜合變異或突變這些變異或突變分別位于啟動子區(qū)(n=1)5’非翻譯區(qū)(n=1)內(nèi)含子(n=13)編碼外顯子區(qū)(n=3)和3’非翻譯區(qū)(n=2)在編碼區(qū)發(fā)現(xiàn)的3個變異中，2個為錯義改變-Tyr383Ser和Arg940Lys，雖然它們已被列入SNP數(shù)據(jù)庫中，但在本研究中僅出現(xiàn)于病例另一個為新發(fā)現(xiàn)的同義改變一Arg452Arg本研究提示，PARP-1基因的功能性突變在散發(fā)性乳腺癌中較為少見

6、通過對正常人PARP-1基因多態(tài)性的分析，我們共檢測到25個常見SNP(次等位基因頻率≥10％)，并根據(jù)基因型分布的一致性，將它們分為5組我們發(fā)現(xiàn)A組SNP基因型的分布在病例-對照之間存在顯著差異(P=0.035)，提示PARP-1中某些SNP的基因型可能與乳腺癌的易感性相關(guān)進一步分析發(fā)現(xiàn)，A組SNP基因型也與乳腺癌細胞雌激素受體(ER)和孕激素受體(PR)的表達狀況相關(guān)，例如，該組中的gtSNP-c.852T>C，其基因型為TT者，與

7、基因型為CC者相比，ERPR表達喪失的風險均明顯增高(for ER，OR=38，95％CI 4.6-316；for PR，OR=5.17，95％CI 1.2-22.7)由此我們推測，PARP-1的多態(tài)性可能會影響乳腺癌細胞ER和/或PR的表達。 2．本論文工作中，我們同時分析了PARP-1<'-/->小鼠原代乳腺上皮細胞(PME)的早期細胞和分子生物學改變，發(fā)現(xiàn)： (1)PARP-1的缺失可導致PME細胞染色體不穩(wěn)定，出

8、現(xiàn)非整倍體以及染色體結(jié)構(gòu)異常等同時，PARP-1缺失也導致中心體的異常擴增而且，PARP-1與p53可協(xié)同維持PME細胞染色體的穩(wěn)定性以及中心體的正常功能； (2)在DNA損傷反應中，PARP-1的缺失影響p53功能的發(fā)揮雖然PARP-1的缺失并不影響PME細胞p53<'ser15>的基礎磷酸化水平；然而，經(jīng)阿霉素誘導：DNA產(chǎn)生雙鏈斷裂(DSB)后，與野生型相比，PARP-1<'-/->PME細胞p53<'ser15>磷酸化水

9、平的升高明顯減弱，提示，PARP-1功能缺失導致p53在DNA損傷反應中的功能失調(diào)這表明，PARP-1-p53相互作用對于DNA損傷反應中p53功能的發(fā)揮至關(guān)重要； (3)經(jīng)阿霉素(Adriamycin)誘導DNA產(chǎn)生雙鏈斷裂(DSB)損傷后，PARP-1的缺失并不影響PME細胞γH2AX聚集點(foci)的形成；但是與野生型相比，BRCA1聚集點的形成卻顯著減少，研究提示，在PME細胞中，PARP-1缺失影響B(tài)RCA1聚集點的

10、形成免疫沉淀分析顯示，BRCA1與PARP-1之間存在直接的相互作用綜上所述，突變分析表明，PARP-1基因的功能性突變在散發(fā)性乳腺癌中較為少見；PARP-1的多態(tài)性可能與乳腺癌的易感性相關(guān)通過對小鼠PARP-1<'-/->PME細胞的分析，我們認為PARP-1<'-/->小鼠發(fā)生乳腺癌的部分機制是：PARP-1功能缺失導致PME細胞染色體不穩(wěn)定，出現(xiàn)非整倍體以及染色體結(jié)構(gòu)異常；而中心體異常擴增進一步導致PME細胞染色體不穩(wěn)定當細胞DN

11、A發(fā)生損傷時，由于PARP-1功能缺失，影響DNA修復因子BRCA1等的募集，同時造成p53-p21功能失調(diào)最終可能導致PME細胞在細胞周期調(diào)控DNA損傷修復以及細胞凋亡等方面出現(xiàn)異常，PME細胞出現(xiàn)增生和發(fā)育異常在此過程中，如果出現(xiàn)其它遺傳學或表遺傳學改變，例如p53的雜合性丟失等，PME細胞可能發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，最終導致乳腺癌的發(fā)生。 本論文工作表明，(1)PARP-1基因的功能性突變在人類散發(fā)性乳腺癌中較為少見；PARP-1的