目的：研究线粒体DNA变异和云南肺癌人群的相关性方法：1)为了探讨云南肺癌人群的母系遗传背景,我们测定了79例云南肺癌患者(237份标本)的线粒体DNA控制区序列,将所获得的数据和剑桥参考序列比较,我们记录了云南肺癌患者的突变信息(包括种系突变和体细胞突变),根据线粒体DNA控制区的种系突变信息,我们参考已发表的东亚、东南亚和南亚人群的系统发育关系树,将研究的云南肺癌患者的线粒体DNA数据划分到了特定的单倍型类群。我们比较了云南肺癌人群的线粒体DNA单倍型类群和云南民族群体的线粒体DNA单倍型类群组份之间的差异。我们通过比较云南肺癌人群癌组织、癌旁正常组织和血样线粒体DNA控制区的序列,在有效区分线粒体种系突变的前提下,甄别出了云南肺癌人群线粒体DNA体细胞突变,并对其分布频率及其在线粒体DNA控制区基因组上的位置和分布规律进行了分析。在线粒体DNA数据库中对上述体细胞突变的情况进行了比对和筛查,对上述体细胞变异潜在的生物学功能进行了预测。2)鉴于线粒体DNA控制区全长约1122个碱基,仅占线粒体DNA基因组的1/15,因此很可能遗漏了位于编码区(约15.5kb)的突变,通过全基因组手段研究肺癌线粒体DNA的变异状况显得尤为必要。基于此,我们选取了其中10例肺癌患者的癌组织、癌旁正常组织和血样,并测定了上述10例患者的上述3种组织的线粒体DNA全基因组序列,通过和剑桥参考序列进行比较,我们获得了每位患者的线粒体DNA突变数据,通过比较同一患者的3份不同组织的数据和已发表的东亚人群的线粒体DNA全序数据,我们有效的区分了10例肺癌患者的种系突变和体细胞突变,我们对上述体细胞突变和种系突变进行了系统发育分析,构建了10例肺癌患者的线粒体DNA系统发育关系树。同时我们也对10例肺癌患线粒体DNA基因组上的体细胞突变频谱及规律进行了深入细致的分析,结合线粒体DNA数据库中体细胞突变和疾病关系数据库对上述突变在线粒体DNA致病性方面的潜在功能进行了预测。结果：1)基于线粒体DNA控制区研究的结果。我们通过对79例云南肺癌患者(237份标本)进行线粒体DNA控制区测序,获得了237份标本的线粒体DNA控制一区、二区和三区的突变信息,通过对237条序列进行了单倍型类群的划分,我们共得到了17个单倍型类群,分别为单倍型类群A、B、C、D、F、G、H、M*、M31、M7、M71、M9、N9、R9、R11、U和Z；其中南方高频单倍型类群B、F、M7、M71、M9、R9和R11在云南肺癌人群中占据了较高的频率；我们将云南肺癌人群和多个云南正常民族群体的单倍型类群组份进行了聚类分析,我们发现云南肺癌人群位于云南的纳西族、哈尼族和普米族之间。我们分析了不同单倍型类群对上述聚类关系的贡献,提示单倍型类群B和F对上述聚类关系产生了重要影响：通过统计分析云南肺癌人群和云南正常民族群体的单倍型类群,我们没有发现存在差异显著性的单倍型类群。我们在79例肺癌患者(237份肺癌人群的标本)中发现其中19例患者的线粒体DNA第一、第二和第三高变区序列中存在20个线粒体DNA体细胞突变,突变频率为24.05%(20/79),包括第一高变区的16092、16093、16189和16293和第二控制区的位点178、228、294、309、366,和第三改变区的420；我们发现位点309的频率最高,占据了其它体细胞突变的一半以上(11/20；55%),提示309位点的不稳定性可能和肺癌的发生存在相关性。我们通过克隆实验验证了上述体细胞突变的真实性。2)基于线粒体DNA全基因组研究的结果。通过比较同一患者不同组织线粒体DNA全基因组之间的差异性,我们在10例肺癌患者的癌症组织的全基因组中共筛查到了8个体细胞差异,分别为位点178、294、309+C、1149、8920、15635和16293,其中309+C位点出现2次。而上述8个差异主要分属于5个肺癌患者的肺癌组织的全基因组数据之中,我们后续的克隆实验进一步验证了上述体细胞突变的真实性；进一步分析发现其中具有体细胞突变的5个个体中,有3个个体的体细胞突变是发生在其控制区,而其中2个个体的体细胞突变是发生在编码区,位于编码区的3个体细胞突变分别发生于线粒体DNA的s-rRNA、ATP6和Cytb基因,提示线粒体DNA控制区更容易发生变异；我们发现在肺癌患者的体细胞突变中,尤其是其编码区突变则主要以杂合性突变为主,这和线粒体DNA的阈值效应呈现出一致的趋势；我们对线粒体DNA基因组上的突变进行系统发育分析发现,我们没有检测到单倍型类群界定相关的突变位点上发生体细胞突变的情况;为了进一步分析上述体细胞突变的致病性,我们在已有的数据库中对上述位点的致病性进行了比较,除了303-309区段中的309位置的C的插入可能存在较弱的疾病易感性,其它体细胞突变均无明显的易感性。结论：1)云南肺癌人群具有明显的南方人群的母系遗传特征；2)云南肺癌人群和云南正常民族群体比较发现,云南肺癌人群和云南正常民族群体无特殊的聚类关系；其中南方群体高频的单倍型类群B和F类群对上述聚类关系产生了重要的影响；3)在79例云南肺癌人群(237份标本)线粒体DNA控制区共检测到20个体细胞突变,其中309位点具有较高的频率,占所有体细胞突变的55%,提示线粒体DNA控制区有望作为肺癌诊断的可能分子标记；4)线粒体DNA控制区是肺癌体细胞突变的高发区；5)而杂合性是肺癌体细胞突变的重要遗传特征；6)单倍型类群界定相关的突变位点具有较高的保守型,无体细胞突变的发生。我们的结果提示,线粒体DNA控制区可以作为肺癌诊断的辅助性分子标记。