發(fā)布時間：2020-06-07 06:02

【摘要】：研究目的:探討參與端粒調(diào)控的基因編碼區(qū)遺傳變異,特別是罕見和低頻變異,與中國人群結(jié)直腸癌易感性的關(guān)聯(lián),并揭示其影響結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的潛在生物學(xué)機制。方法:在變異發(fā)現(xiàn)階段,我們在192例結(jié)直腸癌患者中對13個端粒調(diào)控關(guān)鍵基因的外顯子區(qū)開展深度靶向測序以全面系統(tǒng)地了解目的基因上的遺傳變異在中國漢族人群中的分布。在功能變異篩選的基礎(chǔ)上,我們利用兩階段病例對照研究探討了候選遺傳變異與中國人群結(jié)直腸癌易感性之間的關(guān)聯(lián)。在發(fā)現(xiàn)階段,我們在3761例結(jié)直腸癌患者和3839例健康對照中對功能候選位點進行基因分型。在驗證階段,我們在6765例結(jié)直腸癌患者和6906例健康對照人群中對發(fā)現(xiàn)階段關(guān)聯(lián)分析P0.05的遺傳變異位點進行獨立驗證。而后,我們利用生物信息學(xué)分析和分子生物學(xué)實驗技術(shù),在細胞水平、分子水平及臨床樣本中揭示了相關(guān)遺傳變異及基因在結(jié)直腸癌生物學(xué)行為中的重要意義。結(jié)果:測序共捕獲82個目標(biāo)基因編碼區(qū)的遺傳變異,其中5個強功能提示的遺傳變異作為本研究的候選變異用于后續(xù)人群關(guān)聯(lián)研究。經(jīng)過第一階段基因分型我們發(fā)現(xiàn)TPP1(或稱ACD)基因第11個外顯子上的罕見錯義突變rs149418249(c.C1520T,p.Pro507Leu)與結(jié)直腸癌易感性顯著相關(guān),與rs149418249 CC基因型個體相比,CT基因型個體面臨著更高的結(jié)直腸癌發(fā)病風(fēng)險(OR=2.91,95%CI:1.05-8.08,P=0.041)。驗證階段與發(fā)現(xiàn)階段結(jié)果一致,相比于rs149418249 CC基因型,CT基因型顯著增加中國人群結(jié)直腸癌的發(fā)病風(fēng)險(OR=2.48,95%CI:1.03-5.99,P=0.043)。合并兩階段結(jié)果,rs149418249與結(jié)直腸癌易感性之間的關(guān)聯(lián)更加顯著(OR=2.66,95%CI=1.36-5.17,P=0.004)。致癌機制的功能研究表明TPP1 P507L能夠影響TPP1蛋白與TIN2蛋白的結(jié)合,TPP1-TIN2交互作用的減弱進一步影響了端粒酶的功能,抑制了端粒的延長,最終促進腫瘤細胞生長。此外,我們還發(fā)現(xiàn)TPP1 mRNA在結(jié)直腸癌組織中的表達顯著高于正常組織,提示TPP1可能與結(jié)直腸癌發(fā)生密切相關(guān)。結(jié)論:端粒相關(guān)蛋白復(fù)合體Shelterin組分TPP1上的罕見遺傳變異rs149418249(c.C1520T,p.Pro507Leu)可通過調(diào)控端粒功能修飾個體對結(jié)直腸癌的遺傳易感性,其突變等位基因顯著增加中國人群結(jié)直腸癌發(fā)病風(fēng)險。研究結(jié)果提示了罕見遺傳變異對疾病遺傳度的貢獻,同時也為腫瘤的早期診斷和靶向治療提供了新的可能性。
【圖文】：

圖 1. 端粒酶及主要端粒相關(guān)蛋白的端粒調(diào)控網(wǎng)絡(luò)值得注意的是，已有的 GWAS 和候選策略以研究基因常見變異（次等位基因頻率 MAF "g 5%）與疾病的關(guān)聯(lián)為主，所發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)常見變異僅有低到中等的危險度（OR 值 1 ~ 1.5）且只能解釋疾病遺傳度的一小部分。就結(jié)直腸癌而言，，所有常見變異能夠解釋的遺傳度僅為 7% [73]，且這些常見變異預(yù)測結(jié)直腸癌發(fā)病的精確性并不理想 [74]。仍有大量結(jié)直腸癌易感位點有待挖掘，以填補結(jié)直腸癌“缺失的遺傳度”。近年來，低頻（MAF 為 1% ~ 5%）及罕見變異（MAF在 1%以下）在常見疾病包括腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用逐漸受到重視，探討疾病易感基因的思路也從“常見疾病-常見變異（common disease - common variant）”假說擴展到“常見疾病-罕見變異（common disease - rare variant）”。例如，Ramsay等通過外顯子測序技術(shù)在慢性淋巴細胞性白血病病人中發(fā)現(xiàn)了多個罕見的 POT1基因突變，這些突變影響了端粒功能和染色體穩(wěn)定性 [75]。無獨有偶，Shi 等和Robles-Espinoza 等分別找到了 POT1 基因影響家族性惡性黑色素瘤易感性的胚系

研究對象測序深度分布圖
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R735.34

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 Laura Valle;;Genetic predisposition to colorectal cancer:Where we stand and future perspectives[J];World Journal of Gastroenterology;2014年29期

本文編號：2700965