细胞微环境miRNA对乳腺癌转移的调控以及乳腺癌早期诊断的应用研究

乳腺癌细胞的转移是迄今尚未解决的医学难题。miRNA被视为防治肿瘤等疾病最有希望的生物分子之一。我们前期工作证实 miRNA调控乳腺癌细胞的增生和转移，miRNA能够被分泌到乳腺癌细胞微环境并发挥重要功能。我们推测微环境中miRNA可调控乳腺癌细胞的转移，机体血清中的miRNA可作为乳腺癌早期（肿瘤病灶形成之前）诊断的指标。本项目从癌细胞微环境miRNA入手，首先利用miRNA芯片分析和其他定量检测技术，从乳腺癌细胞株培养液中筛选出对乳腺癌细胞转移有调控潜力的miRNA；借助miRNA表达载体和miRNA 抑制剂等手段，证明miRNA通过微环境调控乳腺癌的转移和扩散；最后通过对乳腺癌患者血样的miRNA分析，结合细胞实验结果，明确血液中哪些miRNA可作为乳腺癌早期诊断标志分子，哪些miRNA具有抑制乳腺癌细胞扩散转移的应用前景。

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，成为城市女性的第一杀手。乳腺癌的扩散转移是导致患者生命危险最重要的因素。筛选乳腺癌早期诊断的生物标志物、研究抑制乳腺癌细胞转移的药物或者靶点，是有效预防和抑制乳腺癌发生转移的必要手段。miRNA作为一类新型核酸小分子，被视为治疗恶性肿瘤最有希望的生物分子之一。血液中存在的循环miRNA分子，被广泛证实具有癌症生物标志物的巨大潜力。鉴于上述临床问题及miRNA研究前景，本项目开展了三项主要研究内容：（1）筛查癌细胞及微环境中具有调控乳腺癌细胞侵袭和转移能力的关键miRNA分子；（2）研究这些核心miRNA对乳腺癌细胞迁移、侵袭及转移的调控功能，探寻抑制乳腺癌转移的潜在治疗靶点；（3）从患者外周血循环miRNA中，筛选可以作为乳腺癌早期诊断或乳腺癌转移早期评判的生物标志物。项目执行中我们通过细胞水平和临床样本的miRNA高通量筛选分析，以及miRNA功能学研究，获得一系列研究成果，包括（1）证实了细胞微环境介导的miRNA信号传递通路能够调控乳腺癌细胞迁移、侵袭和转移；（2）确定了乳腺癌细胞微环境的miRNA表达谱，筛选了转移性乳腺癌细胞异常表达的miRNA表达谱，确定了可调控乳腺癌发生和转移的候选miRNA分子，包括miR-221/222；（3）证实了miR-221/222促进乳腺癌细胞迁移、侵袭及增殖的功能和调控机制；（4）发现了血浆miR-106a升高及miR-671降低可作为预测乳腺癌转移的潜在生物标志物；（5）在乳腺癌患者血浆中发现了15个异常高表达和11个异常低表达的循环miRNA分子，可作为乳腺癌早期诊断潜在的生物标志物分子；（6）发现细胞周期蛋白D1在乳腺癌细胞通过诱导DICER基因表达调控miRNA生物合成，进而促进乳腺癌发生和发展；（7）发现miR-17/20通过p53途径，参与乳腺癌细胞凋亡调控，可促进乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性。上述研究结果部分发表在Nature Communications、Oncotarget、Molecules等学术期刊，部分研究结果正在后续深入研究。这些研究成果，为利用外周血的检测分析来实现乳腺癌早期无痛诊断及乳腺癌转移的早期评判提供了关键miRNA候选分子,为提高癌症化疗药物效果及增加癌细胞对化疗药的敏感性提供了一条新思路，而且为有效抑制乳腺癌细胞转移和恶化提供了潜在的治疗靶点。