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研究背景:乳腺癌是全球女性发病率最高的恶性肿瘤,死亡率高居女性恶性肿瘤的第二位。影响乳腺癌患者预后的因素有很多,如肿瘤期别、组织学分型、遗传因素、机体状态等。近年研究发现,某些癌基因及其表达产物可能作为新的因子参与乳腺癌的发生和发展。蛋白质精氨酸甲基转移酶5(Protein Arginine Methyltransferase 5,PRMT5)是蛋白质精氨酸甲基转移酶家族中的一员,普遍存在于细胞质和细胞核中,它可以修饰组蛋白及非组蛋白发生对称性二甲基化,精细调控多种细胞调节网络,通过参与调控表观遗传沉默和细胞器生物发生参与肿瘤进展。目前,有关PRMT5在乳腺癌发生发展中的相关研究非常有限。本研究的目的在于探索PRMT5在乳腺癌中的表达情况及其与乳腺癌患者预后之间的关系,并通过体外实验探索其作用机制。目的:探讨PRMT5在乳腺癌中的表达,揭示其参与乳腺癌发生发展、影响乳腺癌患者预后的机制。方法:1、乳腺癌标本中PRMT5表达水平的鉴定:(1)用Western-blot检测PRMT5在原发乳腺癌、转移乳腺癌、正常乳腺组织标本中的蛋白水平表达差异。(2)用免疫组织化学染色法检测PRMT5和Ki-67在乳腺癌组织芯片中的不同乳腺癌组织中的表达差异,并进行半定量分析。2、PRMT5与乳腺癌患者预后的相关性:对TCGA数据库中的乳腺癌患者中PRMT5 mRNA表达水平和患者生存率进行分析。3、PRMT5影响乳腺癌患者预后的机制探索:(1)构建PRMT5过表达和敲除的人乳腺癌MDA-MB-231细胞系,通过Western-blot鉴定PRMT5蛋白水平的表达是否发生相应的改变。(2)通过MTT、流式细胞术测细胞周期和细胞凋亡、Western-blot检测细胞凋亡相关蛋白表达情况验证PRMT5对人乳腺癌细胞生物学功能的影响。结果:1、在新鲜乳腺癌组织和乳腺癌组织芯片中均发现,PRMT5蛋白水平在癌旁正常乳腺组织显著低于原发乳腺癌和转移乳腺癌组织。免疫组织化学染色法结果显示Ki-67与PRMT5表达呈正相关:与低表达Ki-67的乳腺癌组织标本相比,高表达Ki-67的乳腺癌组织标本均表达更高水平的PRMT5。2、对TCGA数据库中原发乳腺癌和正常标本进行分析,发现正常乳腺组织PRMT5 mRNA水平明显低于原发乳腺癌患者。高表达PRMT5的乳腺癌患者无复发生存率(relapse free survival,RFS)明显低于低表达PRMT5的乳腺癌患者。在HER-2阳性乳腺癌和三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)中,PRMT5表达与患者总生存率(overall survival,OS)呈负相关。PRMT5表达水平与Luminal型乳腺癌患者预后无明显相关性。3、MTT实验结果表明,与对照组细胞相比,从第四天开始MDA-MB-231-PRMT5细胞生长速度明显加快,而第四天开始MDA-MB-231-shPRMT5细胞生长速度减慢。流式细胞术结果显示,与对照组细胞相比,PRMT5过表达之后,S期细胞数目增加,G2期细胞数目减少;细胞凋亡未见明显变化。PRMT5敲除后,S期细胞数目减少,G1期细胞数目增加。PRMT5敲除之后,细胞凋亡率增高,凋亡相关蛋白cleaved caspase 3和PARP的表达增高,Bcl-2的表达降低。MDA-MB-231-sh PRMT5细胞中的p-ERK表达低于对照组细胞。结论:乳腺癌患者中PRMT5高表达,且高表达PRMT5的患者预后差;PRMT5可调控乳腺癌细胞凋亡和细胞周期,进而参与乳腺癌发生发展。