环境致癌物诱发miRNA基因突变位点的寻找及其对肺癌发生的影响

肺癌是对人类生命威胁最大的恶性肿瘤之一，环境致癌物诱导DNA序列突变是肺癌启动的基础。本实验室前期研究结果表明，miRNA是一类比较活跃的环境应答基因，但迄今miRNA基因突变与肿瘤的相关性尚未见报道。本研究以4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶)-1-丁酮[ 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone，NNK]作为肺癌特异性环境致癌物，通过miRNA表达谱分析，筛选表达差异的miRNA作为NNK诱发突变的靶向miRNA；通过DNA序列分析发现miRNA基因上的变异位点，生物信息学分析筛除miRNA基因上的遗传变异位点，确定可能的诱发突变位点；采用毒理学和人群流行病学研究方法，通过体外重组载体的表达和人群基因频率的检测，定量评价环境致癌物诱发miRNA基因突变对肺癌的影响，为环境致癌的分子机制和肺癌的病因学研究提供了新的思路和实验依据。

肺癌是对人类生命威胁最大的恶性肿瘤之一，环境致癌物诱导DNA 序列突变是肺癌启动的基础。小分子非编码RNA-microRNA（微小RNA，miRNA）是一类内源性、约22个核苷酸长度的非编码RNA，有研究表明，环境因素的改变可导致miRNA表达谱发生改变，且环境应答miRNA表达水平的异常可通过进一步调控其下游靶基因引起生物表型性状的改变。本研究从化学致癌的角度证实了miRNA与环境因素的相关性，采用外源性烟草致癌物NNK染毒建立肺癌的细胞和动物模型，筛选出六个NNK特异性miRNA，通过单个miRNA基因克隆测序和miRNA全基因组目标序列捕获测序技术分析，筛选出miR-143基因C/T突变位点进行深入分析；研究结果显示，miR-143基因C/T突变与肺癌的转移具有相关性，miR-143突变型肺癌患者（CT型+TT型）发生远处转移率较野生型肺癌患者（CC型）低；体内和体外水平分析表明，miR-143基因序列中C-64T位点突变，可导致miR-143表达水平下降，肺支气管上皮细胞增殖能力的下降，进一步提示该突变位点与肺癌的发生发展相关。本研究证实miRNA是一类比较活跃的环境应答基因，NNK诱导的miR-143基因C/T突变是NNK致肺癌的发生机制之一。