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乳腺癌是危害女性健康的主要恶性肿瘤之一,而浸润性乳腺导管癌是乳腺癌当中最常见的病理类型。研究证实,基因突变及表达是乳腺细胞恶性转化的基础,并与乳腺癌的发生、发展及转移密切相关。线粒体脱氧核糖核酸(mitochodrialDNA,mtDNA)是核外唯一的遗传物质,遵循母系遗传,因缺乏组蛋白保护,且损伤修复系统不完善,容易成为致癌物质攻击的靶子。现已研究发现mtDNA与多种疾病和肿瘤的发生、发展有关。mtDNA的复制控制区(control region forreplication,D-loop region)是线粒体非编码区中较为重要的区域,参与并调解mtDNA复制与转录;该区域的某些变异可能会引起mtDNA复制、转录的变化。mtDNA细胞色素b基因(cytochrome b gene,cyt-b)编码氧化磷酸化呼吸链中的复合体Ⅲ(泛醌-细胞色素C还原酶)中的一个亚基,比较稳定,是物种进化领域研究的热点,然而近年来的研究发现mtDNA cyt-b在多种疾病和肿瘤有改变,但没有发现乳腺癌mtDNA cyt-b的研究报道。mtDNA的表达以及特异性突变的不断发现,为疾病的诊断和研究提供了可靠的客观依据。研究表明,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和相关肿瘤抑制基因蛋白酪氨酸磷酸酶(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10,PTEN)、乳腺癌抑癌基因Ⅰ(breast and ovarian cancer suppressor gene I,BRCA1)的表达在肿瘤发生和发展中发挥着重要的作用,并直接影响肿瘤的预后,PTEN、BRCA1等现在也已经成为乳腺癌研究领域的新热点,但VEGF和乳腺癌的相关研究尚没有文献报道。目的:1)检测浸润性乳腺导管癌mtDNA D-loop环高变区(hypervariableregion,HV region)体细胞性突变,探讨它在乳腺癌发生中的作用;2)检测mtDNAcyt-b区基因在乳腺癌组织、癌旁正常组织及血液样本基因变异情况,寻找特异性位点;3)检测mtDNA的拷贝量在乳腺癌中的变化,寻求诊断指标;4)检测mtDNA cyt-b基因和VEGF mRNA表达,探讨它们在乳腺癌发生和发展中的作用和相互关系;5)检测VEGF、PTEN、BRCA1相关蛋白在乳腺癌中的表达和微血管密度(microvessel density,MVD),探讨它们在乳腺癌发生和发展中的作用和相互关系。方法:1)对20例浸润性乳腺导管癌(以下均简称为乳腺癌)的癌组织、癌旁正常组织和血液样本进行mtDNA cyt-b基因的聚合酶链-单链构像多态性分析(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism,PCR-SSCP),对其中有异常条带的所有标本进行基因测序分析;2)采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)和基因测序(gene sequencing)方法,对上述结果阳性的乳腺癌患者的癌组织,进行mtDNA非编码区D-loop高突变HV2区部分序列突变分析;3)采用PCR技术,分别扩增20例乳腺癌组织和20例癌旁正常组织的mtDNA D-loop的HV1区和HV2区,并以核基因组的β肌动蛋白(β-actin)作为定量标准物,以聚丙烯酰胺凝胶电泳法(polyacryamide gelelectrophoresis,PAGE)比较两者mtDNA拷贝量的差异;4)采用逆转录-聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR),分别对19例乳腺癌组织和19例癌旁正常组织的mtDNA cyt-b和VEGF的mRNA表达进行检测,并以核基因组的β-actin作为定量标准物,比较两种基因mRNA表达的差异;5)采用S-P免疫组织化学法(streptavidin-peroxidase immunohistochemicalmethod),对42例乳腺癌组织和30例癌旁正常组织的VEGF、PTEN、BRCA1蛋白的表达进行检测,同时检测MVD,比较它们在乳腺癌和癌旁正常组织中的差异。结果:①经PCR-SSCP检测,在20例乳腺癌mtDNA中共发现7例出现异常条带,测序结果显示,6个位点突变发生率较高:nt 15326 A→G(91%,20/21);nt 14766 C→T(81%,17/21);nt 15301 G→A(52%,11/21);nt 15043 G→A(48%,10/21);nt 14783 T→C(43%,9/21);nt 15402 C→T(35%,7/21);②7例HV2区测序标本中,共检测到31个新的突变位点,其中有3个属于微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI),7例移码突变,其余为点突变(pointmutation),7个位点位于复制和转录的区域;③HV1和HV2的拷贝量(以核基因组β-actin作内参)在乳腺癌组织小于癌旁正常组织(p<0.05和p<0.01);④mtDNAcyt-b和VEGF的mRNA表达在乳腺癌组织中均高于癌旁正常组织(p<0.01),且两者呈正相关(p<0.01);⑤VEGF蛋白的表达在乳腺癌组织高于癌旁正常组织(p<0.01);其与VEGF的mRNA表达呈正相关性(p<0.01);MVD与VEGF蛋白的表达均呈正相关性(p<0.05);⑥PTEN和BRCA1蛋白的表达在乳腺癌组织中低于乳腺癌旁正常组织(p<0.01);PTEN和BRCA1与VEGF呈负相关(p<0.05)。结论:1.浸润性乳腺导管癌mtDNA HV2区是一个高度多态性和突变性的区域,它与乳腺癌的发生、发展有重要关系;2.浸润性乳腺导管癌mtDNA cyt-b的6个高突变发位点为乳腺癌的诊断和线粒体功能评价提供有价值的参考,而且nt15326C→T;nt14766C→T是浸润性乳腺导管癌突变的热点;3.浸润性乳腺导管癌mtDNA拷贝量减少,与乳腺癌的发生、发展有密切关系,可作为新的乳腺癌诊断指标;4.乳腺癌组织中mtDNA cyt-b和VEGF mRNA表达高于乳腺癌旁正常组织,表明两者在乳腺癌细胞能量供应方面促进乳腺癌的发生和发展;5.PTEN、BRCA1、VEGF蛋白的表达存在相互影响,可作为乳腺癌预后的客观指标;而VEGF和MVD还可以作为血管抑制剂的靶点。