乳腺癌非随机性融合基因的鉴定及特性分析的研究

癌症研究的中心任务之一是识别在肿瘤发生中发挥驱动作用的基因改变。它们常常可以作为特异性诊断标志物和治疗新靶点，例如慢性粒细胞白血病的BCR - ABL。因易位所致的基因重排和融合基因形成是肿瘤常见的染色体改变之一，但一般认为只在血液病、淋巴瘤和肉瘤中发挥重要作用。最近，随着前列腺癌TMPRSS2-ETS和肺癌EML4-ALK等致病性融合基因的被发现，人们认识到其它上皮癌中可能也存在类似发病机制。本研究拟整合我们先前创立的ConSig算法在内的多种生物信息学技术，在乳腺癌中预测可能的非随机性重排基因。然后在涵盖大样本乳腺癌病人(n>100)的微阵列平台上，对上述候选基因和ETS家族成员进行高通量FISH筛选。继而对发现的非随机性重排基因做进一步鉴定，识别其融合伴侣，分析融合基因的结构、生物学功能、相关信号传导调控机制及与临床病理学指标的关联；探讨其作为肿瘤标志物和临床治疗靶点的潜在应用价值。

本研究采用荧光原位杂交技术（FISH）、免疫组织化学技术（IHC）染色质免疫共沉淀(ChIP)、组织微阵列(TMA)、SiRNA干扰、基因过表达等分子生物学技术，发现：（1）我国乳腺癌患者中，ETS基因重排涉及ETV6、ETV5、SPDEF等转录因子。其中，ETV6重排发生率为1.5%（1/67）。66.7%（3/4）的分泌性乳腺癌患者有NTRK3-ETV6基因融合。ETV5和SPDEF基因5’端缺失的发生率分别为2.7%（2/74）和1.4%（1/72）。我们认为ETS家族成员在乳腺癌中重排的发生是稀少的分子事件。（2）我们识别AREG基因和C6orf211基因可能是两个有趣的雌激素受体(ER)调控的重排候选基因，值得进一步深入的研究。AREG基因在乳腺癌患者群中重排的发生频率为1.4% (1/71)，5’端缺失的发生频率为1.4% (1/71)，5’端探针扩增的发生频率为2.8% (2/71)。C6orf211基因在乳腺癌患者群中5’端缺失的发生频率为2.0% (1/50)，5’端探针扩增的发生频率为2.0% (1/50)。（3）我们提出乳腺癌过表达基因中的2个候选重排基因。FGFR1基因在我们的乳腺癌患者群中发生基因重排的频率为2.1%（2/96）。 FGFR1是miR-573的直接靶基因；miR573可负向调控FGFR1的表达，并抑制肿瘤细胞中FGFR1信号通路。GATA直接调控miR-573的表达。SOX4基因约在21.2% (30/143)的乳腺癌患者群中过表达。SOX4发生基因重排的频率为1.0%（1/96）。我们发现SOX4是一种新的雄激素抑制性靶基因。在缺乏雄激素环境下，雌激素可以通过诱导SOX4表达以促进前列腺癌细胞的增殖，这提示SOX4可能在去势抵抗性前列腺癌的过渡过程中发挥重要作用。机制上，我们的数据表明，雄激素受体(AR)信号通路控制SOX4表达，在接受不同配体刺激时，对SOX4表现出不同转录调控。这种细胞模型的存在，可以促进雌激素受体ERβ和AR阳性前列腺癌细胞通过诱导SOX4表达而逐渐发展为CRPC。我们的研究系统并建立了我国乳腺癌患者ETS基因重排谱。使用多种生物信息学方法，筛选和识别了AREG、FGFR1、和SOX4等数个乳腺癌非ETS重排候选基因，从而为乳腺癌的新发生机制，分子分型的建立和治疗靶点的筛选提供了实验依据。