线粒体DNA（mtDNA）是细胞内独立于核基因组之外的遗传物质，在人体生理及病理过程中发挥重要功能。大量研究证实mtDNA拷贝数异常与肿瘤发生及进展密切相关。然而，导致肿瘤中mtDNA拷贝数异常改变的分子机制至今尚不十分清楚。.项目组圆满完成项目预期目标，并取得如下研究成果：1)建立系统规范的肝癌及大肠癌生物样本资源库；2）建立系统全面的mtDNA序列检测技术平台；3)发明一种全新的双barcode二代测序文库构建方法，有效减少甚至消除基因捕获过程中样本间的交叉污染问题；4) 发现基因捕获（capture）方法富集线粒体DNA相比于基于PCR技术富集的mtDNA测序后覆盖深度分布更加均一，解决线粒体DNA富集方法覆盖不均一的问题；5)完成200例肝癌组织和100例大肠癌mtDNA的全基因测序及分析；6)完成大肠癌及肝癌细胞株的mtDNA全基因组测序；7）完成近300例外周血淋巴细胞mtDNA拷贝数与肝癌发病及预后相关性分析；8）完成近600例外周血淋巴细胞mtDNA拷贝数与大肠癌发病及预后相关性分析；9）完成近300例大肠癌组织mtDNA拷贝数调控关键分子的筛选分析及相关性分析；10）完成大肠癌组织mtDNA拷贝数调控关键分子的预后分析；11)建立大肠癌mtDNA拷贝数调控关键分子POLG的细胞模型并进行mtDNA特定复制调控关键分子表达的调控作用分析；11)完成近200例肝癌组织mtDNA拷贝数调控关键分子的筛选分析；12）建立肝癌mtDNA拷贝数调控关键分子TFAM的细胞模型并进行机制研究；13）发现并阐明CD147分子抑制mtDNA拷贝数的作用机制：①利用锌指核酸酶技术成功构建了CD147基因敲除的肝癌细胞；②利用新一代测序技术对CD147分子敲除的肝癌细胞系转录组进行深度测序发现：CD147敲除后线粒体氧化呼吸链复合体部分基因表达显著上调；③CD147分子可通过激活PI3K/Akt信号通路促进MDM2分子的磷酸化，进而导致mtDNA复制关键调控基因p53分子的降解，促使其下游mtDNA复制基因PGC1a、TFAM、SOC2的表达降低，最终下调了mtDNA在肝癌细胞中的拷贝数及线粒体发生；14）发现Drp1蛋白可以通过调控线粒体融合分裂影响肝癌细胞mtDNA拷贝数,Drp1过表达可显著促进线粒体融合进而促进肝癌细胞mtDNA拷贝数生成增加和肝癌转移。