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背景与目的:乳腺癌是严重威胁女性身心健康的重大疾病,并且是导致女性死于癌症的最重要原因,其新发病例数和死亡病例数呈逐年递增趋势。目前全球女性乳腺癌发病率占癌症总发病人数的11.6%,仅次于肺癌(18.4%)。在乳腺癌中,雌激素受体ɑ(estrogenreceptoralpha,ER-ɑ)不仅是分子分型的生物标记,也是最重要的内分泌治疗的靶点,并且被认为是影响乳腺癌预后的重要因素之一。目前在临床中,以使用他莫昔芬为主的内分泌治疗,能明显的改善患者的预后,然而有部分患者在治疗过程中因为获得性耐药或者先天性耐药,导致了预后不良。ER-ɑ的缺失或者下调是导致内分泌治疗抵抗的主要分子机制之一。Slug是具有锌指结构的Snail超家族成员之一,又称snai2。Slug在三阴性乳腺肿瘤中可以转录下调ER-ɑ的表达,是介导上皮间质转化(Epithelial-mesenchymaltransition,EMT)的重要始动因素之一。DNA甲基化转移酶3B(DNAmethyltransferase3B,DNMT3B)属于从头甲基转移酶,它可使DNA的CpG半甲基化,继而全甲基化。ER-ɑ启动子的甲基化是ER-ɑ下调的原因之一,因此DNMT3B可能参与下调乳腺癌ER-ɑ并介导了其他莫昔芬耐药。在本论文中,我们主要在ER阳性乳腺癌中研究了Slug与ER-ɑ的表达关系,Slug调控ER-ɑ的机制,Slug/DNMT3B复合物对ER-ɑ的调控作用。
材料和方法:
1)利用TheCancerGenomeAtlas(TCGA)数据库中病人组织标本的ER-ɑ甲基化数据和ER-ɑ蛋白表达数据,以及CancerCellLineEncyclopedia(CCLE)数据库中乳腺癌细胞系ER-ɑ甲基化数据和Slug蛋白表达数据,分析ER-ɑ蛋白与ER-ɑ甲基化的相关性,ER-ɑ蛋白和Slug蛋白的相关性。
2)利用生信手段预测ESR1启动子上的CpG岛,以及Slug在ESR1上的潜在结合位点。
3)利用双荧光素酶报告基因实验研究Slug对ESR1启动子活性的影响。利用染色质免疫共沉淀(ChromatinImmunoprecipitation,ChIP)的方法探究Slug在ESR1启动子的结合情况。进一步在MCF7及其稳定过表达Slug的细胞株MCF7-Slug中研究DNMT3B在ESR1启动子结合情况的变化。
4)利用免疫共沉淀的方法探究Slug和DNMT3B的结合情况及Slug的SNAG区域对于此结合的重要性。
5)利用挽救实验探讨了Slug和DNMT3B对MCF7的ER-ɑ蛋白表达的影响。
结果:
1)通过TCGA公共数据库分析,乳腺癌标本中ER-ɑ甲基化水平与ER-ɑmRNA水平呈负相关。通过CCLE数据库分析,乳腺癌细胞系ER-ɑ甲基化水平与ER-ɑmRNA水平呈负相关,乳腺癌细胞系SlugmRNA水平与ER-ɑmRNA水平呈负相关。
2)预测得到ESR1启动子上存在CpG岛,以及Slug在ESR1启动子上存在7个潜在结合位点。其中第5、6位结合位点位于CpG岛上
3)双荧光素酶报告基因显示Slug可以抑制ER-ɑ的转录活性,这种抑制作用依赖于SNAG区,并且敲减DNMT3B可以减弱这种抑制作用。
4)ChIP实验证实Slug可以结合到MCF7中ESR1的第1、2、4、5、6和7号潜在结合位点,并且过表达Slug可以促进DNMT3B结合到第4和6结合位点上。
5)挽救实验证实在MCF7中,单独过表达slug,可引起ER-ɑ下调,同时过表达Slug和干扰DNMT3B时,ER-ɑ的蛋白表达水平可以恢复。
结论:我们的研究发现了在乳腺癌中全新的Slug调控ER-ɑ的机制。Slug通过招募DNMT3B,结合在ESR1启动子上,促进了其基因组甲基化,阻碍ESR1的转录,进而可能介导他莫昔芬耐药。
材料和方法:
1)利用TheCancerGenomeAtlas(TCGA)数据库中病人组织标本的ER-ɑ甲基化数据和ER-ɑ蛋白表达数据,以及CancerCellLineEncyclopedia(CCLE)数据库中乳腺癌细胞系ER-ɑ甲基化数据和Slug蛋白表达数据,分析ER-ɑ蛋白与ER-ɑ甲基化的相关性,ER-ɑ蛋白和Slug蛋白的相关性。
2)利用生信手段预测ESR1启动子上的CpG岛,以及Slug在ESR1上的潜在结合位点。
3)利用双荧光素酶报告基因实验研究Slug对ESR1启动子活性的影响。利用染色质免疫共沉淀(ChromatinImmunoprecipitation,ChIP)的方法探究Slug在ESR1启动子的结合情况。进一步在MCF7及其稳定过表达Slug的细胞株MCF7-Slug中研究DNMT3B在ESR1启动子结合情况的变化。
4)利用免疫共沉淀的方法探究Slug和DNMT3B的结合情况及Slug的SNAG区域对于此结合的重要性。
5)利用挽救实验探讨了Slug和DNMT3B对MCF7的ER-ɑ蛋白表达的影响。
结果:
1)通过TCGA公共数据库分析,乳腺癌标本中ER-ɑ甲基化水平与ER-ɑmRNA水平呈负相关。通过CCLE数据库分析,乳腺癌细胞系ER-ɑ甲基化水平与ER-ɑmRNA水平呈负相关,乳腺癌细胞系SlugmRNA水平与ER-ɑmRNA水平呈负相关。
2)预测得到ESR1启动子上存在CpG岛,以及Slug在ESR1启动子上存在7个潜在结合位点。其中第5、6位结合位点位于CpG岛上
3)双荧光素酶报告基因显示Slug可以抑制ER-ɑ的转录活性,这种抑制作用依赖于SNAG区,并且敲减DNMT3B可以减弱这种抑制作用。
4)ChIP实验证实Slug可以结合到MCF7中ESR1的第1、2、4、5、6和7号潜在结合位点,并且过表达Slug可以促进DNMT3B结合到第4和6结合位点上。
5)挽救实验证实在MCF7中,单独过表达slug,可引起ER-ɑ下调,同时过表达Slug和干扰DNMT3B时,ER-ɑ的蛋白表达水平可以恢复。
结论:我们的研究发现了在乳腺癌中全新的Slug调控ER-ɑ的机制。Slug通过招募DNMT3B,结合在ESR1启动子上,促进了其基因组甲基化,阻碍ESR1的转录,进而可能介导他莫昔芬耐药。