肺癌是目前世界上发病率和死亡率最高的恶性肿瘤，也是对人类生存和健康构成极大威胁的恶性肿瘤之一。肺癌的病因及发病机制迄今尚未明确。研究表明，虽然吸烟和吸入石棉是肺癌的两大主要危险因素，但个体遗传易感性、遗传与环境的相互作用等因素与个体罹患肺癌的风险性亦密切相关。目前关于肺癌遗传易感机制的研究主要集中于核DNA(nuclear DNA，nDNA)编码基因的遗传变异，现已发现数个与肺癌易感性有关的nDNA编码基因，包括CYP2E1，CYP1A1，RCC1等，而从nDNA基因组以外的遗传体系探讨肺癌易感性机制的研究较少。线粒体具有维持机体能量代谢、生成ROS和调节细胞凋亡等生物学功能。线粒体通过氧化磷酸化(oxidative phosphorylation，OXPHOS)生成维持机体生命活动所需的ATP、热量，并产生副产物--活性氧(reactive oxygen species，ROS)。人体内约85%的内源性ROS都是由线粒体生成的，在产生ROS的同时，线粒体通过调节有丝分裂信号传导通路促进细胞分裂增殖，通过开放线粒体通透性转换孔(mitochondrialpermeability transition pore，mtPTP)调节细胞凋亡。因此，线粒体在机体生命活动中起着极其重要的作用。线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)是人类除nDNA以外细胞内唯一存在的遗传物质。研究显示，mtDNA的突变率是nDNA的10倍以上。mtDNA产生突变的核心环节是氧化损伤，而吸烟是人体产生氧化损伤的一大暴露因素，它通过增加ROS生成量，加剧机体氧化损伤的程度。长期反复的慢性氧化损伤可诱发mtDNA损伤，导致mtDNA点突变、插入突变及缺失突变。随着mtDNA氧化损伤和mtDNA序列突变的不断累积，最终导致受损细胞OXPHOS紊乱，并引起线粒体相关疾病。研究表明，吸烟引起的氧化损伤所致mtDNA拷贝数代偿性增加与重度吸烟者(吸烟量：≥30包年)罹患肺癌的风险性密切相关。因此，我们推测，mtDNA遗传变异与个体罹患肺癌的风险性密切相关。为了检验该假设，本研究通过对比分析mtDNA单倍型和mtDNA822bp片段缺失在我国西南地区汉族442例肺癌患者和504例健康志愿者中的分布特征，以探讨mtDNA遗传变异与肺癌遗传易感性之间的关系。材料与方法：(1)研究对象：肺癌组(病例组)(n=442)来自于新桥医院呼吸内科2007年9月—2008年12月期间收治的经组织学检查确诊为原发性肺癌的患者，非肺癌组(对照组)(n=504)来自于2007年11月—2008年12月期间在新桥医院健康体检中心接诊的无肺癌病史的体检者。病例组和对照组研究对象均来自于我国西南地区。(2)采用限制性片段长度多态性聚合酶链反应(PCR-RFLP)和mtDNA高变区I(HVS-I)序列测定方法，研究mtDNA单倍型在病例组和对照组中的分布特征，探讨mtDNA单倍型与肺癌易感性之间的关系。(3)采用序列测定明确mtDNA缺失片段大小及其位置，采用常规PCR和巢式PCR检测mtDNA片段缺失在研究群体中的分布，探讨该mtDNA片段缺失与吸烟以及mtDNA单倍型之间的关系及其潜在的临床意义。主要结果：1、吸烟者在肺癌组中所占的比例较对照组显著增高。根据吸烟包年数对946名研究对象进行分层，结果显示：轻度吸烟者(0包年≤吸烟量＜30包年)在肺癌组和对照组中所占比例分别为57.69%和88.69%，重度吸烟者(吸烟量≥30包年)在肺癌组和对照组中所占比例分别为42.31%和11.31%，两组间具有统计学差异(p <0.001)。2、Pearson’s卡方检验或Fisher’s精确检验显示：mtDNA单倍型G、M7、M8在肺癌组中出现的频率显著性高于对照组(p值分别为p <0.001，p=0.001，和p=0.003)，而单倍型D、F出现的频率则显著降低(p值分别为p <0.001和p=0.001)。多因素逻辑回归分析结果显示，mtDNA单倍型D、F携带者罹患肺癌的风险显著降低(OR=0.465，95%CI=0.329–0.656，p <0.001；OR=0.622，95%CI=0.425–0.909，p=0.014)，而mtDNA单倍型G、M7的携带者罹患肺癌的风险显著增加(OR=3.924，95%CI=1.757–6.689，p <0.001；OR=2.037，95%CI=1.253–3.312，p=0.004)。3、本研究在分析本研究群体的mtDNA单倍型时，偶然发现部分研究对象出现mtDNA片段缺失。测序结果显示，该缺失片段大小为822bp，位于mtDNA15587-16412nps之间，由于该缺失片段的两端(15587-15591nps和16408-16412nps)均存在一段5bp的短重复序列(CTCCG)，因而无法判定该缺失片段的具体起止位点。4、根据吸烟包年数对研究群体进行分层后，线性相关检验(linear-by-linearassociation test)显示，mtDNA822bp缺失率随着吸烟量的增加呈增高趋势(p <0.001)。Pearson’s卡方检验或Fisher’s精确检验显示，mtDNA822bp缺失在重度吸烟者(吸烟量＞30包年)中的频率显著高于轻度吸烟者(0包年﹤吸烟量≤30包年)(p <0.001)。多因素逻辑回归分析显示，吸烟是mtDNA822bp缺失的危险因素(OR=6.540,95%CI=3.247-13.174, p <0.001)；此外，在调整性别、年龄以及吸烟习惯等影响因素后，多因素逻辑回归分析显示，肺癌组个体发生mtDNA822bp缺失的风险是对照组个体的3.8倍(OR=3.776,95%CI=2.662-5.355, p <0.001)。5、女性非吸烟者mtDNA822bp缺失率显著高于男性非吸烟者(p <0.001)；在排除年龄因素的影响后，多因素逻辑回归分析显示，女性非吸烟者发生mtDNA822bp缺失的风险是男性非吸烟者的5.8倍(OR=5.814,95%CI=3.279-10.309, p <0.001)。6、Pearson’s卡方检验或Fisher’s精确检验显示：mtDNA单倍型D携带者其mtDNA822bp片段缺失率显著高于其他mtDNA单倍型携带者(p <0.001)；在调整年龄、性别、吸烟习惯等因素的影响后，多因素逻辑回归分析显示，mtDNA单倍型D是发生mtDNA822bp片段缺失的危险因素(OR=1.906,95%CI=1.359-2.738, p <0.001)。7、在男性吸烟者和非吸烟者间进行比较发现，mtDNA单倍型D是男性吸烟者发生mtDNA822bp片段缺失的危险因素(OR=2.752,95%CI=1.699-4.456, p <0.001)，mtDNA单倍型G是男性非吸烟者发生mtDNA822bp缺失的危险因素(OR=3.906，95%CI=1.381–12.255，p=0.017)。结论1、mtDNA单倍型与肺癌易感性密切相关：mtDNA单倍型D和F是个体罹患肺癌的保护因素，单倍型G和M7是个体罹患肺癌的危险因素；2、吸烟是mtDNA发生822bp缺失的危险因素；3、相对其他mtDNA单倍型，单倍型D携带者更易受因吸烟或其他外因引起的外源性ROS氧化损伤。