肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)和鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)是影响人类健康的常见恶性肿瘤,在我国其发病率和死亡率都很高。目前在这两种肿瘤的诊疗中存在早期诊断难、复发转移率高、治疗缺乏针对性等问题,因此对其发病机制、诊治新技术的研究具有重要意义。与肝癌发生相关的重要风险因素包括乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)感染、丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)感染、黄曲霉素暴露和酗酒等,与鼻咽癌发生相关的的风险因素包括EB病毒感染和化学致癌物暴露等,对这些风险因素的控制可以明显降低肿瘤发生的风险。肝癌和鼻咽癌都属于多基因疾病,具有明显的家族聚集性,说明宿主的遗传因素在其发生发展中发挥重要作用。鉴定这些遗传风险因素,并阐明它们与其他风险因素之间的相互作用机制,可以为肿瘤的早期预防和诊断提供特异的遗传标志物,并为临床治疗提供合理的靶标,同时在术后复发和转移检测中也具有重要应用价值。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)是一类Zn2+依赖的内源性蛋白酶,能降解细胞外基质(extracellular matrix, ECM)蛋白,参与ECM的重建。在正常生理状态下,MMPs能参与胚胎发育、组织器官形态发生、排卵、伤口愈合等生理活动。而在癌症发展过程中,MMPs不仅能发挥破坏ECM的作用,还能在癌症发展初期水解生物活性分子,形成复杂的微环境,从而促进细胞的恶性转化。另外,MMPs还参与了激活生长因子、抑制肿瘤细胞凋亡、破坏由宿主免疫反应产生的趋化因子和释放血管生成因子等多个过程。已有的研究表明,MMPs与肝癌和鼻咽癌的生长、血管形成、侵袭与转移等多个过程密切相关,因此,MMPs基因是生物学证据非常充分的候选肿瘤易感基因。已知MMPs基因的多态性位点可以影响基因的表达、蛋白的活性与稳定性、蛋白间的相互作用等,从而可能与肝癌和鼻咽癌等肿瘤的易感性及发展过程密切相关。已知人类基因组中最常见的多态性形式是单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)。我们课题组之前已经对MMPs家族的7个功能性SNPs(包括:MMP-1 -1602 1G/2G、MMP-2 C-1306T和C-735T、MMP-3 -1612 5A/6A、MMP-9 C-1562T、MMP-12 G-82A以及MMP-13 G-77A)进行过研究,结果发现在中国人群中,这些SNPs与肝癌的易感性之间无关联,但MMP-2 C-1306T、C-735T这两个SNPs及其单体型与鼻咽癌的易感性相关。MMPs家族共有23个成员,除上述已研究的6个MMPs基因中的7个SNPs位点外,其他MMPs的基因多态性与肿瘤的易感性和病程发展等表型的关系鲜有研究。目前已经报道的MMPs基因的SNPs还包括MMP-7 A-181G和C-153T、MMP-8 C-799T、A-381G和C+17G、MMP-10 A+180G以及MMP-21 C+572T,对这些SNPs开展研究同样具有重要意义。我们通过频率验证之后发现,MMP-7 C-153T、MMP-8 A-381G和C+17G以及MMP-10 A+180G在我们研究的人群中不存在,因此我们只对MMP-7 A-181G、MMP-8 C-799T和MMP-21 C+572T三个SNPs进行了与肝癌和鼻咽癌的关联研究。应用Logistic回归分析,并校正年龄、性别、吸烟、饮酒等风险因素后,我们发现MMP-7 A-181G、MMP-8 C-799T和MMP-21 C+572T这三个SNPs与肝癌和鼻咽癌的发生风险之间均无关联,而且进一步根据风险因素进行分层分析后,结果表明这三个SNPs仍然与肝癌和鼻咽癌的发生风险之间无关联。同时我们还发现这些SNPs与鼻咽癌的严重程度之间也不存在关联。在完成以上MMPs基因中已知的SNPs的研究之后,我们又对MMP-14进行了从头研究。以往研究显示,MMP-14与许多肿瘤的发生发展的关系极为密切,但至今还没有关于MMP-14基因多态性与肝癌和鼻咽癌易感性的研究报道,因此我们继续对MMP-14启动区的SNPs进行了研究。我们对MMP-14基因启动区约7.2kb的区域进行了SNPs的发掘,并构建了精细的LD图谱,同时选取了5个标签SNPs位点(SNP2、SNP12、SNP17、SNP21和SNP22)进行研究。研究结果表明,在肝癌总体样本中SNP12与肝癌的易感性之间存在显著关联,其G等位型与肝癌的高发风险相关。进一步根据HBV感染状态进行分层分析后发现,SNP12与肝癌易感性之间的关联程度仍然很强;同时发现SNP17也与肝癌易感性之间存在关联,在HBV携带者中,AA基因型与肝癌的低发风险相关;在非HBV携带者中,AG基因型与肝癌的高发风险相关。另外,我们还对5个标签SNPs构建了单体型并进行了关联分析,结果显示1号(TAAGC)和2号(GAGGT)单体型与肝癌的低发风险相关,而且在进一步的分层分析中,关联仍然显著。在鼻咽癌总体样本中,SNP12、SNP17和SNP21与鼻咽癌的易感性相关联,其中SNP12的G等位型和SNP21的GA基因型与鼻咽癌的低发风险相关,SNP17的G等位型则与鼻咽癌的高发风险相关;而且2号(GAGGT)和3号(TGGAT)单体型与鼻咽癌的低发风险相关。通过以上关联研究,我们发现了MMP-14基因SNP12和SNP17与肝癌的易感性相关,SNP12、SNP17和SNP21与鼻咽癌的易感性相关。这些关联的SNPs位点可能本身是致病性的功能性位点,也可能与真正的功能性位点呈连锁不平衡状态,因此我们随后对这些SNPs位点展开了功能研究。我们通过体内外实验(EMSA实验、报告基因实验和mRNA定量实验),已经从DNA和RNA水平证实,SNP12位点是MMP-14启动区的一个功能性位点,它可以等位特异的方式影响MMP-14的表达,其G等位型与MMP-14的高表达水平相关。