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【目的】乳腺浸润性微乳头状癌(IMPC,Invasive micropapillary carcinoma)是一种恶性程度较高的乳腺癌病理类型,具有极性倒转的细胞集团性生长模式、高淋巴管侵犯、高淋巴结转移、高复发及高远处转移等生物学特性,是研究乳腺癌高侵袭转移特征的良好模型。miRNA是一类非编码小RNA,其异常表达与多种癌症的发生发展密切相关。本课题组前期研究发现miR-30c在IMPC中表达显著下调,进而通过生物信息学预测发现MTDH(metadherin)是miR-30c的靶基因。但miR-30c及MTDH在IMPC中的表达及调控关系目前尚无报道。因此,本研究从临床样本和分子水平研究miR-30c/MTDH信号轴参与调控乳腺IMPC极性倒转和集团性侵袭转移的作用机制。【方法】本研究首先利用原位杂交和免疫组化方法在组织水平上分析比较了124例IMPC和149例IDC-NST(Invasive ductal carcinoma-no special type)患者肿瘤样本中miR-30c和MTDH在IMPC和IDC-NST中的表达差异,并分析其与IMPC临床病理特征和预后的关系。在分子水平上,通过双荧光素酶报告基因实验和Western blots证实miR-30c对MTDH的直接调控作用。通过SRB(Sulforhodamine B)、克隆形成和三维成球实验检测miR-30c/MTDH信号轴对细胞增殖能力的影响。通过transwell和划痕愈合实验检测miR-30c/MTDH信号轴对细胞迁移和侵袭能力的影响。通过动物模型评价miR-30c对裸鼠成瘤及肺转移能力的影响。通过免疫荧光染色检测miR-30c/MTDH信号轴对IMPC原代细胞极性的影响。【结果】本研究在组织水平上发现,与对照组IDC-NST相比,IMPC组的肿瘤最大径(P=0.013),淋巴结转移(P<0.01),肿瘤分期(P<0.01)和ER受体阳性率(P=0.049)均明显高于IDC-NST组。相较与IDC-NST,miR-30c在IMPC中表达水平较低(P<0.01),且miR-30c的表达与IMPC的肿瘤大小(P=0.042),淋巴结转移(P<0.01),肿瘤分期(P<0.01)和组织学分级(P=0.013)呈显著负相关。MTDH在IMPC中较IDC-NST中明显高表达(P=0.033),且MTDH的表达与IMPC的肿瘤大小(P=0.038),淋巴结转移(P<0.01)和肿瘤分期(P<0.01)呈正相关。Kaplan-Meier生存曲线显示miR-30c高表达患者的无病生存率(Disease-free survival,DFS)和总生存率(Overall survival,OS)高于miR-30c低表达者(P<0.01,P=0.015),MTDH高表达患者的DFS和OS低于MTDH低表达者(P<0.01,P<0.01)。总生存率的单因素Cox回归分析结果显示肿瘤大小(P=0.018)、淋巴结转移(P=0.036)、miR-30c(P=0.041)和MTDH的表达(P=0.019)与IMPC患者的OS相关。多因素Cox回归分析显示只有肿瘤大小(P=0.043)和MTDH(P=0.028)是影响IMPC患者OS的独立预后因素。无病生存率的单因素Cox回归分析结果显示淋巴结转移(P<0.01)、肿瘤分期(P=0.01)、miR-30c(P=0.016)和MTDH(P<0.01)的表达与IMPC患者的DFS相关。多因素Cox回归分析显示只有淋巴结转移(P=0.026)和MTDH(P=0.01)是影响IMPC患者DFS的独立预后因素。相关性分析显示miR-30c及MTDH与IMPC极性倒转的重要粘蛋白MUC1的表达密切相关(r_s=-0.221,P=0.013),(r_s=-0.3,P<0.01),提示miR-30c/MTDH信号轴在乳腺IMPC的极性倒转和集团性侵袭转移中具有重要作用。在分子调控方面,我们分别构建了MTDH 3’UTR区域287-294,1569-1576区段野生型及突变型的片段并转入报告基因载体中,通过双荧光素酶报告基因实验证实miR-30c可以和MTDH 3’UTR区域野生型片段结合使荧光素酶的活性降低(P<0.01),而把MTDH 3’UTR区域突变后,miR-30c则不能与该片段结合,故荧光素酶的活性没有变化,从而证实了miR-30c可以直接作用于MTDH的3’UTR区域,抑制其蛋白水平的表达。在细胞水平上,本课题通过SRB(Sulforhodamine B)、克隆形成和三维成球实验发现过表达miR-30c和低表达MTDH可显著抑制乳腺癌细胞的增殖能力(P<0.01)。通过transwell和划痕愈合实验发现过表达miR-30c和低表达MTDH可显著抑制乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力(P<0.01)。过表达miR-30c同时过表达MTDH可以回复miR-30c过表达引起的表型变化,这进一步证实了miR-30c通过MTDH抑制细胞的增殖、侵袭和迁移能力。在动物水平上,通过裸鼠的移植瘤模型证实在MCF-7细胞系中过表达miR-30c可以显著抑制裸鼠的体表成瘤能力(P<0.01),以及在MDA-MB-231细胞系中过表达miR-30c通过尾静脉注入裸鼠体内可以显著抑制裸鼠的肺转移能力(P<0.01)。在信号通路方面,我们通过Western blots证实MUC1是miR-30c/MTDH信号轴下游NF-κB信号通路的一个下游基因。通过三维立体培养模型证实了miR-30c/MUC1可以使得IMPC及IDC-NST细胞发生极性倒转(P<0.05),从而证实了miR-30c/MTDH信号轴可能通过MUC1使得IMPC细胞发生极性倒转,从而更有利于侵袭转移的发生。【结论】miR-30c/MTDH的表达与IMPC的临床病理特征和预后密切相关。miR-30c/MTDH信号轴可以调控细胞的增殖、侵袭和转移,还可能通过NF-κB信号通路上调MUC1的表达进而导致IMPC极性倒转,从而更有利于侵袭转移的发生。miR-30c/MTDH信号轴是导致IMPC极性倒转和集团性侵袭转移的重要原因,抑制该信号轴是治疗IMPC这种高侵袭转移性肿瘤的一个新思路。在病理诊断方面,鉴于miR-30c/MTDH信号轴在IMPC发生极性倒转和集团性侵袭转移中的作用,检测其在肿瘤组织的表达情况来预测预后,并为乳腺及其他器官的IMPC的诊断和个体化治疗方案的制定提供理论和实践依据。