癌症患者遗传不稳定性的体内外研究及其与四个DNA修复相关蛋白的关系.pdf

浙江厶堂睦±谭论堑 癌症患者遗传不稳定性的体内外研究及其与四个DNA修复 相关蛋白的关系 浙江大学医学院 劳动卫生与环境卫生学 博士研究生 楼建林 导师 何继亮 教授 中文摘要 众所周知人体通过环境中空气、水和食物等介质经常要接触一些有害物质， 包括各种潜在致癌或致突变物，例如电离辐射、传染因子和微生物毒素等，长期 接触这类致癌物就有可能导致癌症的发生，所以癌症的发生在很大程度上受到环 境因素的影响。但是，在接触相同环境的不同个体之间癌症发生的情况又不尽相 同，这又与个体的遗传因素有关，因此癌症是机体遗传因素和外界环境因素相互 作用的结果，系一种环境相关疾病。然而，在环境因素的作用下，机体的遗传因 素会发生改变，比如遗传不稳定性的增加，而癌症发生的一个非常重要的原因就 是遗传信息发生较大改变或者是遗传不稳定性增加。因此，对机体遗传不稳定性 的研究在环境相关疾病—癌症的研究中就显得非常重要。遗传不稳定性是指可引 起一系列能导致总遗传物质发生改变的突变事件的发生率增加的一种短暂或持 久的状态，它包括基因水平的核苷酸改变和染色体水平的基因组不稳定性。遗传 不稳定性可自发产生，也可由外来物质(比如辐射)暴露所致。电离辐射引起的 遗传不稳定性不仅可以影响正常细胞和肿瘤细胞对辐射的反应，也可以影响癌症 的发生。电离辐射引起的遗传不稳定性也反映了机体对辐射的敏感性。机体辐射 敏感性的研究具有实用意义，如果能在治疗前对癌症患者的辐射敏感性进行预 测，这将有助于临床医师制定个体化的治疗计划，有利于提高癌症治疗效率和降 低副反应。 维持基因组完整性的主要机制包括两类：(a)DNA复制过程中的高保真机制， 这包括保持基因和基因组完整的DNA修复途径和染色体基因外修饰途径；(b) 维持有丝分裂的稳定性和染色体的完整性。细胞周期调控在细胞维持基因组完整 逝堑厶堂匾±堂位i佥奎 性中起重要作用，ATM蛋白是一个细胞周期调控蛋白，它可以调节细胞周期、 DNA修复和凋亡等过程。当DNA损伤产生后，ATM参与细胞周期调控过程， 阻滞细胞分裂以提供足够的时间进行损伤修复。同时ATM激酶会启动一系列的 信号转导途径，激活DNA修复和凋亡等过程，从而使损伤得以修复和基因组完 整性得以保持。虽然，DNA连接酶只是参与DNA修复的最后步骤一DNA连接， 但它们是DNA修复途径以及DNA重组过程中不可缺少的酶，而且在维持基因 组完整性中起非常重要的作用。XPF蛋白不仅是核苷酸切除修复途径中切开 DNA受损双链过程所需的核酸内切酶之一，而且也是DNA链之间交联的重组修 复以及同源重组修复等过程不可缺少的酶。因此，以上这些蛋白都在DNA修复 过程起重要作用，在维持机体基因组稳定性中不可缺少。 本论文主要用彗星试验和微核试验检测肺癌和乳腺癌患者遗传损伤的背景 值和由辐射引起的遗传损伤，来评价肺癌和乳腺癌患者的遗传不稳定性，并观察 这两种癌症患者在遗传稳定性上的个体差异。同时还用western blotting试验检测 达水平。然后分析肺癌和乳腺癌患者遗传不稳定性与四个DNA修复相关蛋白表 达水平之问的关系。本研究分两个阶段完成： 第一阶段：用彗星试验、微核试验和hprt基因突变试验检测放疗期间癌症 患者的遗传损伤，其目的是评价这三个试验在检测遗传不稳定性 中的灵敏度，并观察癌症患者对放疗反应的个体差异。 第二阶段：肺癌和乳腺癌患者遗传不稳定性和DNA修复相关蛋白表达的研 究。 第一部分用彗星试验、微核试验和幼一基因突变试验检测放疗期间癌症患者 的遗传损伤 研究自发的以及辐射引起的遗传不稳定性的方法很多，但是克隆存活试验和 染色体畸变试验等由于自身的局限性不适合大样本研究。本研究希望通过监测放 疗患者的遗传损伤来确定能快速简便