乳腺癌相关rs920778遗传变异对HOTAIR表达的等位基因特异性调控机制研究

Inhibition of metastasis of breast cancer cells is the key step to improve patients' prognosis. It has been found that long non-coding RNA HOTAIR plays an important role in breast cancer invasion and metastasis. However, the detailed regulatory mechanism of HOTAIR expression in breast cancer is still largely unknown. In our previous studies, we found that a single nucleotide polymorphism rs920778 T> C in the HOTAIR promoter region, could influence HOTAIR expression and, thus, impact malignant transformation. This study aims to examine the role of rs920778 in breast cancer susceptibility and prognosis. Furthermore, we would investigate the allele-specific regulation of rs920778 on HOTAIR expression using breast cancer cells and tissues. Via CRISPR-Cas9 site-directed mutagenesis system, we will develop breast cancer cell lines with site specific mutation at rs920778. Finaly, we will analyze the expression profiles changes after the site-directed mutagenesis of celllines with different genotypes to reveal the molecular signaling mechanisms of this allele-specific regulation. This study will provide not only a prognostic indicator for breast cancer patients, but also new clues for prevention and treatment of breast cancer metastasis.

抑制乳腺癌转移是改善乳腺癌患者预后的关键。研究证实，长链非编码RNA HOTAIR与乳腺癌转移显著有关。然而，HOTAIR表达的调控机制还不清楚。我们的前期研究发现：HOTAIR启动子区存在一个功能性单核苷酸多态性rs920778 T>C，可通过调节HOTAIR表达水平，影响癌症的发生。本项目拟从分析rs920778与乳腺癌的易感性和预后的相关性入手，进而在细胞和组织水平证明rs920778对HOTAIR表达的等位基因特异性调控。利用CRISPR-Cas9技术，将携带rs920778TT基因型和CC基因型的乳腺癌细胞系分别定点突变，研究不同基因型对HOTAIR表达水平、细胞生长、侵袭能力及成瘤性的影响。最后利用基因芯片技术，分析携带rs920778不同等位基因乳腺癌细胞的表达谱差异，在分子水平揭示上述等位基因调控的分子机制。本研究不仅为乳腺癌提供预后指标，还为乳腺癌转移的防治提供新线索。

长链非编码RNA HOTAIR 在多种肿瘤中高表达，其表达水平与肿瘤细胞的增殖能力、侵袭性、抗药性成正相关，与患者预后呈负相关。我们的前期研究发现，HOTAIR启动子区存在一个功能性单核苷酸多态性rs920778 T>C，可通过调节HOTAIR表达水平，影响癌症的发生。本项目证明表达HOTAIR rs920778TT基因型的患者具有较高的乳腺癌的患病风险（P=0.0064），发现rs 920778 TT基因型乳腺癌患者的无进展生存时间显著短于携带 CC/ CT 基因型的乳腺癌患者（P=0.003）。在HOTAIR 基因rs920778 位点功能研究方面，体外、体外研究均证明，在两种携带HOTAIR基因rs920778 不同基因型的乳腺癌细胞系中，TT基因型的HOTAIRmRNA表达显著高于CC基因型。利用CRISPR-Cas9 定点突变的方法研究携带不同基因型的肿瘤细胞株细胞增殖、迁移性、侵袭性以及成瘤能力的差异。发现TT基因型细胞的体内外增殖和侵袭转移潜能显著高于CC 基因型乳癌细胞。同时基因表达谱芯片研究发型PCDH10、PCDHB5、JAM2 等HOTAIR下游基因表达水平显著改变。这为乳腺癌提供新的预后指标，乳腺癌转移机制研究提供了基础。除了完成上述工作外，我们还证实携带HOTAIR rs920778TT基因型的患者具有较高的乳头状甲状腺癌的患病风险（OR=1.88，p=0.000032）。另外，还证实BRCA1交互作用蛋白ZNF350基因多态性rs2278420 (L66P)和rs2278415(S501R)基因变异与乳腺癌易感性具有明显相关性：同时，我们还发现ZNF350 L66P和S501R SNPs 能够减弱ZNF350介导的GADD45α表达抑制（DNA损伤后诱导表达的基因之一，也是抑癌基因，是P53和BRCA1的下游靶基因）。