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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,在世界范围内乳腺癌的发病率呈上升趋势,严重威胁着女性的健康和生命。我国属于乳腺癌低发地区,大概只有美国的三分之一。但是,近20年来,我国乳腺癌的发病率不断上升,尤其在上海、北京等发达城市,其发病率已经跃居女性恶性肿瘤发病率的前两位。乳腺癌的确切病因尚不清楚,目前认为乳腺癌的发生发展是环境与遗传因素共同作用的结果。遗传背景的差异导致个体患乳腺癌易感性的不同,因此,识别乳腺癌易感基因是鉴别乳腺癌高危人群的关键。由于乳腺癌中高共显的BRCA1和BRCA2基因突变在一般的女性人群中对乳腺癌的病因贡献很小,不到5% ,因此推测大部分的乳腺癌易感性可能与低共显性基因的遗传变异有关。研究发现,属于DNA解旋酶家族的RecQ解旋酶基因,在DNA复制、重组、修复以及维持端粒和基因组稳定性方面发挥着重要的作用。人RecQ解旋酶基因WRN和BLM缺陷可以显著增加个体罹患肿瘤的易感性。WRN和BLM可以通过特殊的结构域与大量的肿瘤相关蛋白(如BRCA1,P53等)结合,参与肿瘤的发病过程。除了以RecQ解旋酶家族基因为代表的蛋白质编码基因,近年来,非编码RNA在恶性肿瘤(包括乳腺癌)发生发展中的作用成为目前研究的热点。MicroRNAs (miRNAs)是一类大小约21～24核苷酸的非编码RNA,它通过与靶mRNA的3’-非翻译区域(UTR)区的碱基配对来调控基因的表达,可以导致靶mRNA的降解或者翻译的抑制。MiRNAs的调控紊乱(包括表达改变和成熟受限)影响靶mRNA的转录后调节,可以参与几乎所有的病理生理过程。并且,由于单个miRNA可以调控多达数百个具有各种生物功能的靶mRNA,miRNAs有望成为一类新型的重要肿瘤易感基因。本课题采用病例-对照研究设计,结合分子流行病学实验技术,选择了以WRN、BLM和BRCA1为代表的蛋白质编码基因和以miRNAs为代表的非编码基因来进行乳腺癌易感性的流行病学研究。第一部分WRN、BLM和BRCA1基因多态与乳腺癌易感性的关联研究RecQ解旋酶家族属于DNA解旋酶超家族II,能够催化ATP依赖性的双链DNA3’—5’的展开,参与核酸形成的过程,包括DNA复制、修复和重组等,在DNA损伤反应过程起着重要的作用。人类RecQ解旋酶基因WRN和BLM发生突变可以分别导致Werner综合症和Bloom综合症,这些综合症的患者不但容易出现早衰的临床特征,还都易罹患各种类型的肿瘤,这些表型都与个体基因组的遗传不稳定相关,提示WRN和BLM在DNA修复过程中起着重要的作用。WRN和BLM都具有一个高度保守的多功能RecQ碳末端结构域(RecQ C-terminal region,RQC),通过该结构域可以和大量的肿瘤相关蛋白结合,例如BRCA1,在肿瘤包括乳腺癌的发生和发展中发挥着重要的作用。体外试验研究表明,WRN、BLM和BRCA1基因存在结合,共同参与DNA修复和维护基因组的稳定。本研究采用病例-对照研究设计(1025例新发乳腺癌病人和1025例对照),探讨了WRN leu1074Phe (rs2725362)、WRN Cys1367Arg (rs1346044)、BLM Met298Thr (rs28384991)和BRCA1 Pro871Leu (rs799917)多态性改变与乳腺癌易感性的关联。采用PCR-RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性片断长度多态性)和PCR- PIRA(Primer Introduced Restriction Analysis,引物引入限制性分析)法进行基因分型。成功获得1004病例和1008例对照的4个多态位点全部的基因型。采用盲法和随机抽取10%样本重测进行质量控制。结果发现:(1)WRN leu1074Phe多态性改变与乳腺癌易感性相关,与携带野生纯合型1074Leu/Leu的个体相比,个体携带WRN 1074Phe/Phe突变基因型可以显著增加乳腺癌的发病风险(调整OR=1.36,95%CI=1.06-1.74)。(2)WRN leu1074Phe多态与初潮年龄存在显著的交互作用(Pint=0.02);调整年龄、一级亲属恶性肿瘤家族史和绝经状态等因素后,携带WRN 1074Phe/ Phe突变基因型的个体同时初潮年龄早(<16岁)可以使女性罹患乳腺癌的风险增加2.58倍(OR=3.58,95%CI=2.54-5.05)。(3)研究未发现WRN Cys1367Arg、BLMMet298Thr和BRCA1 Pro871Leu多态位点与乳腺癌的显著关联。本研究结果提示,WRN leu1074Phe多态性改变可能与中国女性乳腺癌的发病有关。第二部分miRNAs基因多态与乳腺癌易感性的关联研究MicroRNAs (miRNAs)是一种广泛分布的大小约为21～24个碱基的内源性非编码单链小分子RNAs,能够以不完全互补的方式与其靶mRNA的3’非翻译端的特定区域相结合,对基因的转录水平和稳定性起着负调控作用。最近的研究表明,miRNA的表达与多种肿瘤发生发展相关,大约50%已经发现的miRNAs在基因组上定位于与肿瘤相关的脆性位点(fragile sites),提示miRNA在肿瘤的发生过程中起着重要的作用。位于miRNA基因及其附近区域的SNPs改变,可能通过影响miRNA的表达水平和成熟能力而与乳腺癌的易感性有关。本次病例对照研究中,我们探讨了位于pre-miRNA的稀有等位基因频率(minor allele frequency,MAF)大于0.05的SNPs位点与乳腺癌易感性的关联。我们选取了rs2910164、rs2292832、rs11614913和rs3746444等4个分别位于hsa-mir-146a、hsa-mir-149、hsa-mir-196a2和hsa-mir-499的pre-miRNA区域的多态性位点。本研究包含1029例经组织病理学确诊的乳腺癌新发病例和1107例健康对照。采用PCR-RFLP和PCR- PIRA法进行基因分型。成功获得1009例病例和1063例对照的基因型。采用盲法和随机抽取10%样本重测进行质量控制。结果发现:(1)hsa-mir-196a2 rs11614913 (CC/CT)和hsa-mir-499 rs3746444 (GG/AG)突变基因型与乳腺癌发病风险有显著的统计学意义,并且呈现显著的剂量效应关系(趋势检验P=0.010和0.037)。与携带野生纯合基因型个体相比,携带hsa-mir-196a2 rs11614913:T>C和hsa-mir-499 rs3746444:A>G突变纯合基因型均可以显著增加乳腺癌的发病风险(rs11614913 CC :OR = 1.37, 95% CI = 1.08-1.74;rs3746444 GG :OR = 1.75, 95% CI = 1.07-2.85 )。(2)hsa-mir-196a2rs11614913位点突变基因型(CC/CT)在年轻女性、初潮年龄早、未绝经女性、ER阳性和PR阳性的女性中的作用更加显著(年轻女性OR = 1.32, 95% CI = 1.03-1.70,初潮年龄早者OR = 1.30, 95% CI = 1.04-1.63,未绝经女性OR = 1.33, 95% CI = 1.01-1.75,ER阳性者OR = 1.42, 95% CI = 1.10-1.83,PR阳性者OR = 1.39, 95% CI = 1.08-1.80);而hsa-mir-499 rs3746444位点的突变基因型(GG/AG)在以下几个分层因素中作用更加明显,年轻女性(OR = 1.34, 95% CI = 1.04-1.73),初潮年龄晚(OR = 1.61, 95% CI = 1.13-2.27),绝经前(OR = 1.51, 95% CI = 1.14-2.00)。本研究结果提示,hsa-mir-196a2 rs11614913 (CC/CT)和hsa-mir-499 rs3746444 (GG/AG)多态性改变可能与中国女性乳腺癌的发病有关。