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近年来我国乳腺癌发病率迅速上升，已经成为排名第一位的女性恶性肿瘤，并且逐年呈现年轻化的趋势。然而，目前已知的用于预测和有效治疗乳腺癌的方法是有限的。即便已经通过大量的研究致力于提高乳腺癌的诊断和总体生存率，但是现有的预测和综合治疗还面临有效率不高或者缓解期不长的问题。DNA甲基化及lncRNA(长非编码RNA)具有作为乳腺癌新型标志物的巨大潜力。理想的生物标志物应易于获得的，如果可以从体液(例如血清或尿液)中取样，则特别理想。而在人体体液中确实可以检测到DNA及lncRNA。目前，尚未将DNA甲基化及lncRNA鉴定为人体体内乳腺癌的潜在生物标志物。但已经有lncRNA被鉴定为其他癌症(如肝癌和前列腺癌)中的生物标志物。由于DNA甲基化和lncRNA在乳腺癌进展中起重要作用，因此它们是潜在的新型治疗靶点。本课题旨在发现乳腺癌中的潜在DNA甲基化及lncRNA标志物，为乳腺癌提供预警、诊断、监控病情、判断预后的分子生物学指标，此外通过对与乳腺癌密切相关的DNA甲基化和lncRNA进行干扰，研究其在乳腺癌中的主要生物学功能。
首先，本研究通过对油田总医院449例乳腺癌临床样本进行分析，发现普遍性的乳腺癌患者为浸润性导管癌，其它相对较少见的浸润性癌包括小叶癌、腺癌、粘液腺癌、乳头状癌。
接下来，本研究通过TCGA数据库对以上类型的乳腺癌组织和正常组织进行了高通量分析，筛选出了差异表达的基因，结果显示，乳腺癌中有108个上调基因和320个下调基因，DAVID功能注释分析结果显示，所有上调的基因富集功能与所有下调基因富集功能完全不同。上调的基因富集功能与细胞周期有关，尤其是M期，但下调的基因富集功能是受调节的激素刺激，细胞增殖等。之后对调控这些基因表达的的相关DNA甲基化情况和lncRNA进行了分析。差异表达基因和异常DNA甲基化位点的高通量分析结果表明，甲基化分析显示乳腺癌中有301个高甲基化CpG位点和242个低甲基化CpG位点，GREAT功能注释分析结果表明，所有高甲基化CpG位点富集功能完全不同于所有低甲基化CpG位点富集功能。超甲基化的CpG位点位于乳腺癌的致病基因附近，但是低甲基化的CpG位点位于防御反应基因附近。通过筛选不同表达的基因和不同甲基化的CpG位点获得30个CpG位点相关基因的结果。Pearson相关系数结果显示，有26个CpG位点显著调节了23个下游基因(p＜0.05)。在26个CpG位点中，21个CpG位点是负调节位点，其通常位于基因转录起始位点的500bp附近，并且这些基因在乳腺癌中表达最低。同时，这些基因在乳腺癌中是高甲基化CpG位点，其中包括LEP和EDN3，它们是参与激素调节的两个基因。通过高通量筛选出了乳腺癌组织和癌旁组织差异表达lncRNA，并确定了Mir600HG为研究对象，表达结果显示，Mir600HG在癌旁组织中高表达。通过相关性分析，Mir600HG与乳腺癌14个基因差异表达密切相关，与DNA甲基化所调控的基因进行比对，其中IGF1，ENPP2，LEP和EDN3四个基因属于共有基因。
最后，本研究通过对油田总医院所收集的乳腺癌患者样本进行验证分析，结果显示，与癌旁组织进行比较，DNA甲基化和Mir600HG确实在乳腺癌中存在显著性差异，并且IGF1，ENPP2，LEP和EDN3四个基因也存在差异表达。利用Kaplan-MeierPlotte对四个基因进行生存分析，四个基因IGF1，ENPP2，LEP和EDN3的结果显示这些基因的高表达显著与预后良好有关。黄芩苷是一种黄酮类物质，来自于中草药黄芩的根部，是黄芩发挥作用的主要物质，本研究利用黄芩苷处理MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌症细胞和MDB-MB-231异种移植小鼠，结果显示，黄芩苷可以有效地抑制DNA甲基化，进而有效地提高以上四个基因的表达，并且进一步影响乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力。对MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌症细胞进行Mir600HG的干扰和过表达也得出了相同的结论，并且本研究也证明Mir600HG作为Mir600的初级转录物发挥作用。
以上结果证明，DNA甲基化和Mir600HG对IGF1，ENPP2，LEP和EDN3四个基因的调控是乳腺癌患者是否患病以及患病程度的重要标识，对乳腺癌肿瘤的产生以及肿瘤进一步发展具有非常重要的作用，通过调控DNA甲基化和Mir600HG来进一步调控可以有效地抑制乳腺癌细胞增殖、迁移及侵袭，是乳腺癌潜在的诊断标识物和治疗靶点。
首先，本研究通过对油田总医院449例乳腺癌临床样本进行分析，发现普遍性的乳腺癌患者为浸润性导管癌，其它相对较少见的浸润性癌包括小叶癌、腺癌、粘液腺癌、乳头状癌。
接下来，本研究通过TCGA数据库对以上类型的乳腺癌组织和正常组织进行了高通量分析，筛选出了差异表达的基因，结果显示，乳腺癌中有108个上调基因和320个下调基因，DAVID功能注释分析结果显示，所有上调的基因富集功能与所有下调基因富集功能完全不同。上调的基因富集功能与细胞周期有关，尤其是M期，但下调的基因富集功能是受调节的激素刺激，细胞增殖等。之后对调控这些基因表达的的相关DNA甲基化情况和lncRNA进行了分析。差异表达基因和异常DNA甲基化位点的高通量分析结果表明，甲基化分析显示乳腺癌中有301个高甲基化CpG位点和242个低甲基化CpG位点，GREAT功能注释分析结果表明，所有高甲基化CpG位点富集功能完全不同于所有低甲基化CpG位点富集功能。超甲基化的CpG位点位于乳腺癌的致病基因附近，但是低甲基化的CpG位点位于防御反应基因附近。通过筛选不同表达的基因和不同甲基化的CpG位点获得30个CpG位点相关基因的结果。Pearson相关系数结果显示，有26个CpG位点显著调节了23个下游基因(p＜0.05)。在26个CpG位点中，21个CpG位点是负调节位点，其通常位于基因转录起始位点的500bp附近，并且这些基因在乳腺癌中表达最低。同时，这些基因在乳腺癌中是高甲基化CpG位点，其中包括LEP和EDN3，它们是参与激素调节的两个基因。通过高通量筛选出了乳腺癌组织和癌旁组织差异表达lncRNA，并确定了Mir600HG为研究对象，表达结果显示，Mir600HG在癌旁组织中高表达。通过相关性分析，Mir600HG与乳腺癌14个基因差异表达密切相关，与DNA甲基化所调控的基因进行比对，其中IGF1，ENPP2，LEP和EDN3四个基因属于共有基因。
最后，本研究通过对油田总医院所收集的乳腺癌患者样本进行验证分析，结果显示，与癌旁组织进行比较，DNA甲基化和Mir600HG确实在乳腺癌中存在显著性差异，并且IGF1，ENPP2，LEP和EDN3四个基因也存在差异表达。利用Kaplan-MeierPlotte对四个基因进行生存分析，四个基因IGF1，ENPP2，LEP和EDN3的结果显示这些基因的高表达显著与预后良好有关。黄芩苷是一种黄酮类物质，来自于中草药黄芩的根部，是黄芩发挥作用的主要物质，本研究利用黄芩苷处理MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌症细胞和MDB-MB-231异种移植小鼠，结果显示，黄芩苷可以有效地抑制DNA甲基化，进而有效地提高以上四个基因的表达，并且进一步影响乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力。对MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌症细胞进行Mir600HG的干扰和过表达也得出了相同的结论，并且本研究也证明Mir600HG作为Mir600的初级转录物发挥作用。
以上结果证明，DNA甲基化和Mir600HG对IGF1，ENPP2，LEP和EDN3四个基因的调控是乳腺癌患者是否患病以及患病程度的重要标识，对乳腺癌肿瘤的产生以及肿瘤进一步发展具有非常重要的作用，通过调控DNA甲基化和Mir600HG来进一步调控可以有效地抑制乳腺癌细胞增殖、迁移及侵袭，是乳腺癌潜在的诊断标识物和治疗靶点。