本文關(guān)鍵詞：自噬相關(guān)基因遺傳變異與非小細(xì)胞肺癌預(yù)后的關(guān)聯(lián)及功能研究

  更多相關(guān)文章： 自噬相關(guān)基因 非小細(xì)胞肺癌 預(yù)后 表達(dá)數(shù)量性狀基因座

【摘要】：背景:世界范圍內(nèi),肺癌是最為常見的一種惡性腫瘤,據(jù)估計(jì),僅2012年,全球共有180萬例肺癌新發(fā)病例,占所有腫瘤的13%,我國肺癌發(fā)病率和死亡率呈上升趨勢(shì),且一直高于世界平均水平。因此,肺癌嚴(yán)重威脅我國居民生命健康,是亟待解決的公共衛(wèi)生問題。非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)在所有肺癌病例中的比例超過85%。早期NSCLC的主要治療手段是手術(shù)治療,但由于其復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移率高,NSCLC患者的5年生存率仍低于20%。目前已知的肺癌預(yù)后影響因素包括臨床分期、組織學(xué)類型、吸煙情況等,但即使臨床分期或其他宏觀因素相同的患者其預(yù)后也存在較大差異。因此,發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用特定生物標(biāo)志物,評(píng)估這些分子事件或者中間標(biāo)志物在肺癌患者預(yù)后中的作用,結(jié)合傳統(tǒng)的臨床分期,將有助于更好的指導(dǎo)臨床治療和隨訪監(jiān)測(cè)。自噬(autophagy)是非原核生物中一種進(jìn)化高度保守的自我消耗過程。其本質(zhì)上是細(xì)胞內(nèi)的一種應(yīng)激反應(yīng)機(jī)制,使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和損傷細(xì)胞器在溶酶體的作用下重新被細(xì)胞捕獲利用。自噬是自噬體結(jié)構(gòu)演變的動(dòng)態(tài)過程,主要包括自噬體的形成、自噬體的延長、成熟、自噬體與溶酶體融合并酶解物質(zhì)這4個(gè)部分,整個(gè)過程是由一系列自噬相關(guān)基因(autophagy-relatedgenes,ATGs)調(diào)控的。自噬體的形成依賴兩條經(jīng)典的泛素化-蛋白系統(tǒng):ATG12與微管相關(guān)蛋白 1 輕鏈 3(the microtubule-associated protein llight chain 3,LC3)系統(tǒng)。目前已發(fā)現(xiàn)了 34種自噬相關(guān)基因,主要包括ATG3,ATG5,ATG7,ATG10,ATG12等。眾多研究證實(shí)自噬相關(guān)基因(ATGs)在腫瘤的發(fā)病機(jī)理、臨床治療以及預(yù)后方面發(fā)揮著重要的生物學(xué)作用。然而,目前尚未有研究闡明上述自噬相關(guān)基因與非小細(xì)胞肺癌預(yù)后的關(guān)聯(lián)及調(diào)控機(jī)制。單核苷酸多態(tài)性(SNP)可通過直接或間接調(diào)控基因的表達(dá)水平,從而影響疾病的發(fā)生發(fā)展。其中,表達(dá)數(shù)量性狀定位分析(Expression Quantitative Trait Loci,eQTL)是一種采用DNA微陣列技術(shù)分析群體中個(gè)體的基因表達(dá)譜,將基因表達(dá)水平作為數(shù)量性狀采用QTL分析定位控制該基因的表達(dá)QTL的一種分析方法,主要用于闡述潛在功能性遺傳變異位點(diǎn)對(duì)基因表達(dá)水平影響。特定位點(diǎn)的DNA甲基化水平的遺傳變異,也被稱之為甲基化表達(dá)數(shù)量性狀基因座(methylation quantitative trait loci,meQTL)。meQTL 分析方法與 eQTL 分析類似,是將基因表達(dá)水平作為數(shù)量性狀,探討DNA甲基化水平與基因表達(dá)之間關(guān)系的分析方法。因此,eQTL和meQTL分析方法綜合考慮SNP、DNA甲基化水平和基因表達(dá)的相關(guān)性,在遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)方面建立了良好的功能學(xué)聯(lián)系,可闡述疾病相關(guān)遺傳變異的作用方式。目的:探討自噬通路相關(guān)基因遺傳變異與中國人群非小細(xì)胞肺癌預(yù)后的關(guān)聯(lián)及功能。方法:本研究選擇了自2003年6月以來在江蘇省人民醫(yī)院和江蘇省腫瘤醫(yī)院收集的1341例非小細(xì)胞肺癌病例,所有病例均經(jīng)病理組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)明確診斷。所有的病例自收集之日起,按預(yù)先設(shè)計(jì)好的隨訪周期和方式(電話隨訪患者本人或其家屬)進(jìn)行定期隨訪,主要的隨訪內(nèi)容包括患者后續(xù)治療情況、轉(zhuǎn)移與復(fù)發(fā)、死亡信息等。生存時(shí)間定義為確診日期至死亡日期或者最近一次隨訪日期(2013年8月)。截至2013年8月,共有1001例病例成功完成隨訪,隨訪成功率為74.6%,中位生存期(median survival time,MST)為26個(gè)月。候選基因包括參與自噬體形成的ATG3,ATG5,ATG7,ATG10,ATG12這5個(gè)重要的自噬相關(guān)基因(ATGs)。運(yùn)用HapMap SNP數(shù)據(jù)庫(phase II+III Feb 09,onNCBIB36assembly,dbSNPbl26)以及 HaploView 4.2 軟件進(jìn)行選點(diǎn),并運(yùn)用SNPinfo網(wǎng)站(http://snpinfo.niehs.nih.gov/)進(jìn)行功能學(xué)預(yù)測(cè)。最終,共有 14 個(gè) SNPs 納入本研究。采用 Illumina Infinium(?)Human Exome BeadChip 芯片進(jìn)行基因分型。生物信息學(xué)及統(tǒng)計(jì)分析方法主要包括運(yùn)用GTEx肺組織和TCGA數(shù)據(jù)庫中肺腺癌樣本信息,運(yùn)用eQTL和meQTL分析方法進(jìn)行位點(diǎn)與mRNA表達(dá)水平、甲基化位點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)分析,用Spearman等級(jí)相關(guān)分析基因型、甲基化以及基因表達(dá)之間的關(guān)系。生存曲線采用Kaplan-Meier方法繪制、運(yùn)用Log-rank檢驗(yàn)生存時(shí)間之間的差異,單因素和多因素Cox回歸計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)比例,t檢驗(yàn)進(jìn)行細(xì)胞增殖和遷移數(shù)據(jù)分析。功能學(xué)實(shí)驗(yàn)包括采用RTCA和CCK8細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)檢測(cè)肺癌細(xì)胞的增殖情況、RTCA和Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)肺癌細(xì)胞的遷移情況、Real-Time PCR檢測(cè)基因的表達(dá)情況。結(jié)果:ATG1O rs1864183的不同基因型攜帶者的生存時(shí)間存在差異(相加模型和顯性模型下Log-rankP0.05)。多因素Cox回歸模型表明,在調(diào)整了年齡、性別、吸煙情況、手術(shù)治療、臨床分期、放療、化療以及組織學(xué)類型后,ATG10 rs 10514231、rs1864182及rs1864183與非小細(xì)胞肺癌患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)存在顯著關(guān)聯(lián)。eQTL分析結(jié)果顯示,ATG1O上3個(gè)候選SNPs的突變型等位基因(rs10514231 G,rs1864182 C 和 rs1864183 G)與ATG 的 mRNA 表達(dá)水平升高顯著相關(guān)(P值分別為8x10-12,7×10-11和0.02)。Cox回歸模型表明,在校正了年齡、性別和臨床分期之后,ATG10mRNA表達(dá)升高顯著增加非小細(xì)胞肺癌患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)(校正 HR = 2.10,95%CI= 1.33-3.29,P=0.001)。meQTL分析結(jié)果顯示,在校正了年齡、性別和臨床分期之后,ATG10上CpG位點(diǎn)cg17942617的高甲基化會(huì)增加肺癌患者死亡風(fēng)險(xiǎn)(校正HR= 1.77,95%CI =1.06-2.97,P = 0.029)。同時(shí),ATG10 rs10514231 和 rs1864182 突變型等位基因?qū)?yīng)的CpG位點(diǎn)cg17942617的甲基化水平更高(P值分別為0.006和0.017)。線性回歸模型結(jié)果表明,隨著cg17942617甲基化水平的增加,ATG10 mRNA表達(dá)水平也顯著增加,非小細(xì)胞肺癌患者的生存時(shí)間顯著縮短(rho = 0.129,P=0.008)。細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí),過表達(dá)ATG10可導(dǎo)致肺癌細(xì)胞A549和H1299增殖和遷移能力增強(qiáng);siRNA下調(diào)ATG10表達(dá)可導(dǎo)致肺癌細(xì)胞A549和H1299增殖和遷移能力減弱。結(jié)論:本課題首次探討了自噬相關(guān)基因遺傳變異與中國人群非小細(xì)胞肺癌預(yù)后間的關(guān)聯(lián)及生物學(xué)功能,為指導(dǎo)臨床預(yù)后評(píng)估提供了新的分子標(biāo)志物,也有助于揭示非小細(xì)胞肺癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R734.2

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 Wei HONG;Kai WANG;Yi-ping ZHANG;Jun-yan KOU;Dan HONG;Dan SU;Wei-min MAO;Xin-min YU;Fa-jun XIE;Xiao-jian WANG;;Methylenetetrahydrofolate reductase C677T polymorphism predicts response and time to progression to gemcitabine-based chemotherapy for advanced non-small cell lung cancer in a Chinese Han population[J];Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology);2013年03期

2 ;The Relationships between cyclin D1 Expression and Prognosis of Non-small Cell Lung Cancer[J];中國肺癌雜志;2010年08期

，

本文編號(hào)：1266546