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线粒体是细胞内提供能量的细胞器，同时在活性氧自由基产生和调节细胞凋亡中也起着重要作用。线粒体DNA（mtDNA）突变与癌症相关性正日益受到广泛的关注。有研究报道线粒体功能的缺陷可能是导致某些癌症的发生的原因之一，同时，大量的研究揭示，几乎在各种癌细胞中均检测到mtDNA突变，进一步表明mtDNA可能与肿瘤的发生或发展存在相关性。随着测序技术的成熟以及测序成本的降低，越来越多的研究小组将目光转向了mtDNA全基因组。显然，对于mtDNA全基因组的测定能够最大程度地了解线粒体自身所特有的DNA大分子上面蕴涵的遗传信息，为深入了解mtDNA与肿瘤的相关性提供实验证据。然而由于mtDNA全基因组扩增及测序过程中往往会涉及到的非常多且复杂的引物，导致在进行多样本序列测定时非常容易引入一些人为的错误。过去研究表明，之前mtDNA相关疾病领域所发表的数据质量存在很多问题，因此mtDNA与肿瘤发生的相关性仍然存在较多争议。本研究以在我国发病率相当高（我国食管癌病人占世界食管癌总人口的60％左右）的恶性肿瘤--食管癌为切入点，采用严格的质量控制手段，获取同一食管癌病人其癌组织及正常组织内mtDNA全基因组序列，比较研究了mtDNA体细胞突变在两种组织中的分布差异，从全基因组角度诠释mtDNA体细胞突变与中国食管癌发生的相关性。同时，通过与前期数据比较，本研究结果还将有助于检验mtDNA体细胞突变在肿瘤组织中的发生频率，对本研究领域内前期工作是否存在数据质量问题有一定提示作用。具体而言，首先通过调查中国食管癌患者mtDNA体细胞突变情况，希望能够为食管癌早期诊断提供有效的信息；其次通过对中国食管癌患者mtDNA遗传背景的研究，期待能够发现中国食管癌易感人群，从而进行提前预防；最后，在本研究严格的质量控制下所得出的结果，希望能为以前的研究提供一些证据。在mtDNA体细胞突变与食管癌相关性研究中，本研究测定了来自93例病人的癌组织和正常组织的186条mtDNA全基因组序列。通过比较同一患者癌组织和正常组织的mtDNA全基因组突变差异，我们检测到了55个体细胞突变，其中有一些位点在哺乳类是高度保守的，猜想这些位点可能对食管癌的早期临床诊断可能具有一定的意义。另外，本研究中一个突变个体中的体细胞突变最多的只有3个，而在过去的一些研究中，某些个体的体细胞突变甚至超过5个，造成这种差异的主要原因可能是因为过去的报道中的确是存在着过多的由于错误突变导致的假阳性，而这些假阳性通过严格的质量控制手段（高覆盖度的测序以及系统发育方法在排除错误突变上的应用）能够有效避免。综合本研究中的研究结果，先前所报道的癌组织中的一些mtDNA体细胞突变存在被高估的现象，因此我们呼吁在线粒体与疾病的相关性研究中一定要加强数据质量的可靠性。另外，在控制数据质量方面，我们发现系统发育的分析方法在线粒体DNA疾病的相关分析中是十分有效的，它能够有效排除由于样品交叉污染，人为重组，以及低质量的序列测定等原因造成的错误突变。在mtDNA遗传背景（单倍型类群）与食管癌相关性研究中，本研究对河南太行地区的254例食管癌病人和与其相匹配的198个正常对照的进行控制区测序，界定其单倍型类群并进行分析，希望能够发现中国人群食管癌发生与mtDNA单倍型类群的相关性，但是结果显示，中国人群食管癌的发生与mtDNA单倍型类群并没有相关性。