乳腺癌肺转移相关microRNA的筛选及功能分析

Breast cancer is one of the most common malignant diseases among women in the world. Relapse and metastasis was the leading cause for the death of patients with breast cancer, especially the lung metastasis. Recently, the emergence of microRNA opens a new avenue for cancer research; however, little is known about the regulatory microRNA for breast cancer lung metastasis. To identify regulatory microRNA for breast cancer lung metastasis, we established two breast cancer cell lines with highly lung metastatic potential and adopted microarray to screen the lung metastasis relevant microRNAs. After validation, we ultimately chose five candidate microRNAs for further investigation. The project intends to clarify the effect of these candidate microRNAs on breast cancer proliferation, invasion, metastasis and angiogenesis in vitro and in vivo. We further identify the target genes of candidate microRNAs and unravel the underlying detailed molecular mechanism in the process of breast cancer metastasis. In order to explore the clinical value of these microRNAs, microRNA expression in the benign and malignant breast cancer tissues will also be analyzed. The results from our project will contribute to elucidate the role of these candidate microRNAs in the process of breast cancer progression and metastasis, and also provide new targets in the prevention and treatment for breast cancer lung metastasis.

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一，复发转移是导致乳腺癌患者死亡的主要原因，尤以肺转移发生率最高。近年来，microRNA的出现为肿瘤的研究提供了崭新的思路，但是目前对于调控乳腺癌发生肺转移的microRNA却知之甚少。为找到调控乳腺癌肺转移的microRNA，我们构建了乳腺癌肺高转移能细胞系，运用microRNA芯片筛选出与肺转移密切相关的microRNAs并进行验证，最终确立了5个候选microRNAs作为我们深入研究的目标。本项目拟通过过表达和干扰microRNA进行体内外实验，分析其对乳腺癌细胞增殖、浸润转移及血管新生的影响，明确其靶基因并探讨其分子通路。然后通过检测相关microRNA在良恶性乳腺组织中的表达情况以明确其临床应用价值。本课题的完成将有助于阐明乳腺癌进展转移过程中候选microRNAs所起的作用，也将为乳腺癌肺转移的防治提供新的靶标。

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一，复发转移是导致乳腺癌患者死亡的主要原因，尤以肺转移发生率最高。近年来，microRNA的出现为肿瘤的研究提供了崭新的思路，但是目前对于调控乳腺癌发生肺转移的microRNA却知之甚少。为找到调控乳腺癌肺转移的microRNA，我们构建了乳腺癌肺高转移能细胞系，并运用microRNA 芯片筛选出与肺转移密切相关的microRNAs 并进行验证，确立了5个候选microRNAs 作为研究目标，通过进一步的体内外功能学实验研究发现其中2个为乳腺癌功能性的miRNAs，即miR-99a和miR-30a。过表达miR-99a以及使沉默miR-99a后的功能实验表明miR-99a可以显著抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭。通过生物学信息综合分析，我们确定HOXA1 mRNA为miR-99a的直接作用靶点，这种调节作用得到了荧光素酶报告实验的证实。此外我们首次发现HOXA1在乳腺癌组织中表达量升高。使HOXA1表达沉默可以显著抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭；恢复HOXA1的表达可以部分抵消miR-99a对乳腺癌细胞的抑制作用。相比正常乳腺组织，miR-99a在乳腺癌组织中常常呈低表达。MiR-99a的低表达与淋巴结转移和乳腺癌患者总生存期的缩短高度相关。在体外，在乳腺癌细胞系中过表达miR-30a可以抑制细胞生长和转移。同时，小鼠移植瘤模型同样显示miR-30a可以抑制肿瘤的生长和远处肺转移。通过双荧光素酶报告基因检测法我们发现，miR-30a通过直接靶向MTDH而抑制乳腺癌的增殖和转移，miR-30a可以结合到MTDH基因3’ 端的非编码区，由此抑制MTDH表达。此外，沉默MTDH基因可以模拟miR-30a过表达的效果，而过表达MTDH可以部分削弱miR-30a介导的抑制作用。重要的是，乳腺癌组织的miR-30a的表达水平与配对的正常乳腺组织相比显著降低。进一步的统计发现，miR-30a的表达与乳腺癌患者的淋巴结和肺的转移呈负相关。综上所述，我们的数据表明miR-99a和miR-30a是乳腺癌发展过程中重要的抑癌基因，可以作为乳腺癌的潜在治疗靶点。