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研究背景:癌症是一种严重影响公众健康的疾病,而乳腺癌则是女性中最常见的癌症。据统计,美国2011年新增乳腺癌病理230,480例,占新发癌症总数的30%,死亡39,520例,占总死亡数的15%。近年来,我国乳腺癌发病率逐年上升,已跃升为一些大城市女性肿瘤的第一位,并呈现年轻化的趋势。由此可见,乳腺癌的预防、治疗及研究是迫在眉睫的任务。研究乳腺癌相关发病基因及其作用机理,是寻找新的诊断及治疗靶点的一个重要方面。染色质重塑及DNA解旋酶蛋白5(chromodomain helicase DNA bindingprotein5,CHD5)是2003年发现的一个新基因。Bagchi等人对小鼠模型的研究证实,Chd5基因可以促进小鼠细胞凋亡,抑制细胞增殖及转化,从而发挥抑癌基因的功能。此外,CHD5基因所在的人类染色体1p36区,在多种癌症包括乳腺癌中均发生缺失,提示CHD5在乳腺癌的发生及进展过程中可能也发挥抑癌基因的功能。研究内容:我们运用RCR扩增及测序的方法检测了55个乳腺癌样品中CHD5基因编码区及外显子两侧剪切位点的突变情况;运用实时定量PCR(real-time PCR)的方法检测了44个乳腺癌样品中CHD5基因拷贝数的变化情况;运用亚硫酸氢钠处理及克隆测序的方法检测了39个乳腺癌样品中CHD5基因启动子区的甲基化情况;分别运用实时定量PCR及免疫组织化学染色(immunohistochemical (IHC) staining)的方法检测了90个乳腺癌样品中CHD5基因mRNA的表达以及289个乳腺癌样品中CHD5蛋白的表达变化。此外,我们通过细胞及动物实验,研究了CHD5基因在体外及体内对细胞增殖的影响,及其在体外对细胞浸润的影响。并初步探讨了乳腺癌中CHD5发挥其功能的分子机制。研究结果:CHD5基因在乳腺癌中很少发生突变,我们只在MDA-MB-231乳腺癌细胞系中检测到一个移码突变,该突变位于CHD5染色质解旋酶/ATP酶结构域。CHD5基因拷贝数有频繁的半合性缺失,而且其基因启动子区频繁发生高甲基化,导致乳腺癌样品中CHD5mRNA表达水平显著下降。去甲基化试剂处理可显著增加CHD5mRNA在乳腺癌细胞系中的表达。乳腺癌临床样本中,CHD5mRNA表达下调和淋巴结转移显著相关(P=0.026)。免疫组化分析显示,CHD5蛋白表达水平在乳腺癌样本中显著降低,而且其表达下调和肿瘤高组织学级别(histological grade)、雌激素/孕激素阴性(ER/PR-negative)、HER2阳性(HER2-positive)以及乳腺癌远端转移呈显著相关(P≤0.01)。此外,CHD5表达下调或缺失的病人,其无病生存率(progression-free survival)及总生存率(overall survival)均显著下降。从功能方面来看,CHD5可以抑制MDA-MB-231及Hs578T乳腺癌细胞在体外的增殖,减慢细胞周期进程,并可抑制MDA-MB-231细胞在裸鼠体内的成瘤。CHD5还可抑制MDA-MB-231及Hs578T乳腺癌细胞的浸润能力,并下调间质细胞标志物Vimentin、N-cadherin及ZEB1的表达。CHD5对乳腺癌细胞恶性行为(过度增殖及浸润等)的调节可能是通过其对microRNA-192的调控来实现的。结论:我们的研究结果表明,CHD5基因在乳腺癌中发挥了抑癌基因的功能。启动子区的高甲基化及CHD5所在染色体区域半合性缺失是导致其表达下调的主要机制。