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乳腺导管原位癌(Ductal carcinoma in situ,DCIS)占中国新发乳腺癌的20%,是最常见的非侵袭性乳腺癌。由于肿瘤细胞未突破导管基底膜,DCIS的预后通常良好,但部分患者在治疗后仍会出现复发和转移,由于缺乏长时间的随访,DCIS相关预后的研究目前极为缺乏,机制也未得到深入研究。microRNA作为生物非编码RNA分子,有序列保守、结构短小、时序性表达的特点。miRNA已证实能调节细胞增殖、凋亡、分化、运动等重要的生命活动,在多种肿瘤细胞中通过抑制其靶基因的表达而发挥抑癌或促癌的作用。因而,miRNA可能在DCIS的发生、生长和发展中起到调节作用,影响DCIS的预后。 目的:本研究的目的是筛选与DCIS复发转移相关的关键miRNA并探讨其作用机制。 方法: 1. 收集DCIS及DCIS-Mi病例的临床资料和随访信息,对年龄、肿瘤大小、核级、淋巴结状态、雌激素受体(Estrogen receptor,ER)、孕激素受体(Progesterone receptor,PR )、人类表皮生长因子受体-2 (Human epidermal growth factor receptor-2,HER2)、Ki-67阳性率、手术方式、术后辅助治疗等信息进行统计。分析DCIS,DCIS-Mi的临床病理特征并根据预后进行生存分析,寻找预后不良(随访发现复发/转移)的相关危险因素。 2. 选取预后不良以及随访时间最长的预后良好(术后随访发现转移视为预后不良,术后随访5年以上未发现复发或转移视为预后良好)的FFPE样本共3对进行显微切割后,根据miRNA表达芯片进行筛选。对照HE染色切片,分别选取高核级,肿瘤细胞比例大于75%的DCIS和DCIS-Mi FFPE样本,运用qPCR方法进行病例验证,经过统计选取预后转移相关的关键miRNA。 3. 划痕实验和transwell小室实验检测上调miRNA表达后乳腺癌MDA-MB-231细胞的运动迁移能力的变化。 4. 使用CCK-8细胞增殖检测试剂盒对上调miRNA表达后乳腺癌MDA-MB-231细胞的增殖水平进行检测;对细胞爬片进行Ki-67免疫组化染色,探究高表达miRNA组(实验组)和对照组(NC组)的细胞增殖潜能。 5. 使用Annexin V PE/7-AAD细胞凋亡检测试剂盒,从而检测上调miRNA表达后对细胞凋亡情况的影响。 6. qPCR对迁移、增殖、凋亡相关基因的表达水平进行定量并统计出差异性表达的基因。 7. Western blot方法检测高表达miRNA表达后EMT相关蛋白的表达水平变化。 8. 鬼笔环肽(phalloidin)对细胞骨架染色观察高表达miRNA后乳腺癌MDA-MB-231细胞肌动蛋白微丝(F-actin)变化。 结果: 1. 根据DCIS和DCIS-Mi在临床病理特征统计发现,与DICS-Mi相比,DCIS临床病理特征为:高核级病例和淋巴结转移现象少,ER、PR阳性比例大,HER2高表达少。不良预后病例中,DCIS与DCIS-Mi患者临床病理特征没有显著差异。 2. 肿瘤大小、淋巴结转移情况和ER阳性表达情况与DCIS的预后相关(P=0.000、P=0.000、P=0.024),其中肿瘤大小和淋巴结转移情况是DCIS的独立预后因素,HR (95%CI )分别为0.068 (0.13-0.362 )和0.018 (0.003-0.099),均有统计学意义。 3. 在预后良好和预后不良FFPE样本进行miRNA表达芯片,结果共筛选出2085个miRNA,其中表达性一致且FC值大于2存在表达差异(P<0.05)的miRNA共77个。 4. 选取DCIS预后不良4例和预后良好12例的FFPE样本对筛选出的miRNA进行qPCR定量,统计结果为5个miRNA表达水平有差异:miRNA-654-5p (P=0.048 ),miRNA-141-5p (P=0.037 ),miRNA-767-5p (P=0.027 ),miRNA-4507 (P=0.024 ),miRNA-4255 (P=0.048 ),其中miRNA-654-5p表达一致性最好。 5. 在DCIS-Mi中同样进行上述验证(预后不良5例和预后良好17例FFPE样本),统计结果为5个miRNA表达水平有差异,分别为:miRNA-152-5p (P=0.042 ),miRNA-196a-5p (P=0.048 ),miRNA-4271 (P=0.048),miRNA-5094(P=0.015),miRNA-5696(P=0.005)。 6. 划痕实验显示,24小时,高表达miRNA-654-5p组(实验组)划痕面积的下降速度大于对照组(NC组),说明实验组细胞运动快,迁移能力加强,结果有统计学差异(P<0.05)。 7. transwell小室迁移实验结果同样显示48小时后实验组和NC组穿膜细胞数分别为397.750±107.166和126.500±26.834,差异有统计学意义(P<0.05)。 8. 细胞骨架形态显示染色后实验组细胞相对于NC组细胞失去极性,形态更趋向梭形,细胞骨架染色结构清晰,排列较整齐,趋向间质细胞的形态变化,细胞运动能力增强。 9. CCK-8结果显示,无论24小时和48小时高表达miRNA组(实验组)细胞增殖能力与NC组没有差异(P>0.05);细胞爬片Ki-67染色结果,实验组与NC组阳性细胞比例没有统计学差异(P>0.05 ),证明miRNA-654-5p对细胞增值能力没有影响。 10. 凋亡实验显示:实验组与NC组凋亡细胞比例没有差异(P>0.05)。 11. qPCR结果显示:实验组与NC组凋亡、增殖相关基因表达量与miRNA表达量没有相关性(P>0.05),实验组促转移的EMT相关基因snail表达上调,有统计学差异(P=0.021)。 12. Western blot结果显示:实验组与NC组相比,EMT相关蛋白snail、vimentin的表达量提高,E-cadherin表达量下降,结果均有统计学差异(P<0.05)。 结论: 1. DCIS和DCIS-Mi临床病理特征有差异,DCIS的侵袭性临床病理特征表达较弱,高核级的DCIS恶性程度较中低核级高;肿瘤大小、淋巴结转移情况和ER表达情况与DCIS预后相关,其中肿瘤大小和淋巴结转移情况是DCIS的独立预后因素。 2. 在DCIS和DCIS-Mi不良预后中筛选的miRNA不同,说明miRNA可能会随着乳腺癌进展的不同时期而进行不同表达,即时间特异性。 3. 筛选出与DCIS预后转移相关的miRNA,其中miRNA-654-5p在预后不良的病例中持续高表达,根据临床病理特征以及qPCR等分子实验的统计分析,其高表达可能与DCIS的预后不良相关。 4. miRNA-654-5p可以增加乳腺癌MDA-MB-231细胞的运动迁移能力。上调miRNA-654-5p表达后促进EMT相关蛋白表达量提高,提示其机制可能是通过EMT作用,加快肿瘤细胞转移。