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Toll样受体(Toll like receptors, TLRs)家族是近年新发现一类信号通路基因,早先被认为是天然免疫模式识别的主要受体,并控制着由天然免疫向获得性免疫的转变。TLR信号通路并不是单一的直线传导,而是与多个信号通路之间存在着交联和融合,组成了复杂的信号网络。最近的研究显示,不仅外源性分子,许多内源性分子也能经TLRs信号传导途径激活免疫应答。其家族成员之一,Toll样受体3(TLR3)所介导的通路中有两个关键基因核转录因子kappaB (NF-kappaB)和B细胞编码k轻链多肽基因抑制激酶E(IKBKE)被证实与乳腺癌的进展密切相关,但对于该通路关键基因TLR3和IKBKE在乳腺癌发生中的研究尚处于空白。因此在第一部分研究中我们选取TLR3所介导的通路中的三个关键基因TLR3、IKBKE和Toll样受体接头分子1(TICAM1)作为乳腺癌易感候选基因,并选取三个基因中的17个SNP位点进行分型及关联分析。首先,我们通过一期病例对照研究(n=2,303例)发现三个TLR3基因多态与散发性乳腺癌显著相关。这三个位点为rs5743305、rs5743312、rs3775296,分别位于TLR3启动子区、内含子区和5’非翻译区(5’UTR)。其中’rLR3启动子区域SNP rs5743305的-926bpA等位基因能显著增加乳腺癌发生风险,OR为1.220(95%CI为1.059-1.407,P=0.007)；rs5743312的T等位基因型能显著增加乳腺癌的发生风险,OR为1.173(95%CI为1.046-1.315,P=0.006),rs3775296的+95T等位基因型能显著增加乳腺癌的发生风险,OR为1.159(95%CI为1.036-1.298,P=0.011)。这些一期研究中的发现,在第二期以家族性／早发性人群为主的病例对照研究中得到了进一步验证(n=l,248)。两期研究(n=3,551)的联合P值分别是1.97×10-4(rs5743305)、7.01×10-5(rs5743312)和8.69×10-5(rs3775296)。我们发现风险位点仅集中在TLR3基因中,进而我们研究了位于该基因启动子-926bp区域具有潜在功能意义的位点—rs5743305的作用机制。通过瞬时转录和荧光活性检测,我们在不同的细胞系里均观察到相似的趋势,即风险等位基因-926A相对于保护型等位基因-926T能够使转录降低活性30-50%。在MCF-7和MDA-MB-231细胞系中,这种差别具有统计学差异。第一部分的研究提示TLR3是一个乳腺癌易感基因,TLR3的基因多态性与乳腺癌的发生相关,其启动子区域的-926A>T多态的低转录活性等位基因(A-allele)与分子流行病学的风险型等位基因(A-allele)一致,提示TLR3高表达可能降低乳腺癌风险。第一部分研究对TLR3介导的通路中的关键基因TLR3、IKBKE、TICAM1与乳腺癌的发生进行了关联分析及功能论证,初步揭示该通路中与乳腺癌发生的风险基因主要集中在TLR3基因上。通过对其启动子区域风险多态-926bpA>T的功能学研究发现,TLR3表达降低与乳腺癌风险增加相关。这向我们提示TLR3基因本身对乳腺癌的发生发展具有一定的影响。目前TLR3的研究多数集中在TLR3信号参与的肿瘤免疫调节,主要通过MyD88-IRAK-TRAF6-NF-kappaB途径影响免疫相关基因的表达,发挥抗肿瘤作用。近期越来越多的研究发现TLR3在肿瘤发生的不同阶段、不同肿瘤甚至相同肿瘤不同细胞系中发挥不同的作用。关于TLR3在乳腺癌中的地位的研究几近空白,因此有理由对TLR3基因在乳腺癌中的地位及可能的作用机制进行进一步研究。该部分中,我们构建了TLR3表达质粒,建立人乳腺癌TLR3稳定转染细胞株,通过体内、体外实验研究观察TLR3对人乳腺癌细胞增殖、侵袭、转移等生物学行为的影响。并在临床标本中观察TLR3基因的表达对生物学表型的影响。体外实验结果显示：TLR3稳定高表达的细胞出现明显的增殖抑制；细胞S期比例降低,细胞发生G1期阻滞；运动与侵袭能力减弱。体内实验得到了进一步证明：高表达TLR3基因细胞的移植瘤成瘤的时间晚于对照组,生长速度和肿瘤体积明显减小。进一步对机制的研究发现：TLR3的高表达可通过Caspase家族和Bcl-2家族共同调控促进凋亡,并抑制EGFR/PI3K/AKT通路活性。最后,我们在组织标本中证实正常乳腺组织中比癌组织中TLR3表达水平更高。总之,我们的研究提示TLR3至少通过抑制EGFR/PI3K/AKT增殖通路及激活凋亡途径,遏制乳腺癌的进展。