乳腺癌X线断层征象与Survivin的相关性研究

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背景  乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,近年来,乳腺癌的发病率及死亡率在全球范围内均呈上升趋势,每年乳腺癌以大约2%-3%的速度递增,且发病年龄逐渐年轻化,严重危害女性的健康,因此,早期发现及诊断、以及早期的治疗对提高乳腺癌的生存率以及降低其死亡率至关重要。医学影像学,在乳腺癌的检出以及诊断方面,具有重要价值。目前,应用于临床的影像学检查方法有数字化乳腺X线摄影、超声检查、磁共振成像等,影像学检查方法的临床应用,使乳腺癌的检出率与诊断准确性得到大幅提升。数字乳腺三维断层摄影(Digital breast tomography,DBT)应运而生。数字乳腺三维断层摄影作为一种新的技术,不但有效的避免了传统全视野数字乳腺 X线摄影(Full-filled digital mammography,FFDM)因过度挤压而造成的受检者不适感的问题,还有效的解决了传统FFDM图像中因乳腺组织重叠对病变的遮蔽的影响[1],目前,DBT在临床上得到广泛的认可及应用研究。国内外大量研究表明,DBT在发现疾病、诊断疾病等方面明显优于 FFDM,在展示病变的影像特征及细节方面明显优于FFDM。  目前,对肿瘤的病因、发生以及发展机制的探索,已经深入到分子生物学及基因水平。大量研究表明,一些激素受体、癌基因及抑癌基因、细胞因子等,会对肿瘤的生物学行为产生影响,从而决定肿瘤的生长方式、形态特点以及恶性程度、复发、转移等。肿瘤的分子生物学特性决定其组织病理的大体形态改变,从而决定了医学影像学的表现。  目前,越来越多的学者对miRNA进行广泛、深入的研究,尤其在肿瘤的发生、发展过程方面,以及肿瘤的浸润、转移方面,进行深入的、多方面的研究。目前,对miRNA的研究已经成为研究热点,贯穿于分子生物学、临床医学以及遗传学等多个专业领域。据大量的研究推测,microRNA参与了大约三分之一的人类基因编码的mRNA的负调控[2,3]。研究还发现,miRNAs与肿瘤的发生发展、以及浸润转移密切相关。miRNAs可发挥癌基因、或抑癌基因的作用,又或同时具有两种功能[4]。另有研究表明,miRNAs是早期诊断肿瘤以及判断肿瘤预后的重要的分子标记,可候选靶标进行治疗干预,并成为生物医学的重要研究对象。因此,研究 miRNAs在恶性肿瘤中的表达,在诊断肿瘤以及判断肿瘤的预后方面具有意义重大[5]。  MiRNA143位于人类染色体5q32,其成熟体序列为5’-UGAGAUGAAGCAC UGUAGCUC-3’。在miRNA143的研究中发现,其在肿瘤的发生、发展中起着重要的作用。研究提示,miRNA143可能直接、或间接靶向转录因子及细胞因子,从而发挥调控作用,但具体的调控机理尚有待于进一步的研究。有研究证实,上调 miRNA143的表达不仅可抑制宫颈鳞癌的细胞的增殖活性,同时,也可影响宫颈鳞癌细胞增殖周期,并能诱导宫颈鳞癌细胞的凋亡[6]。另有研究证实[7,8], miRNA143及 miRNA145在膀胱癌中呈明显低表达,提示,其可能与膀胱癌的发生关系密切,而且,miRNA143可抑制细胞的增殖和迁移[9]。有研究表明[10],在结直肠肿瘤组织中 miRNA143的表达水平,远远低于癌旁正常组。深入的研究发现[11],miRNA143是DNMT基因重要调控因子,其通过对该基因的表达调控,最终影响DNA的甲基化水平。这些结果提示,miRNA143与多种肿瘤发生、发展关系密切。然而,其具体的作用机制,仍有待进一步深入的研究及探讨。  生存素Survivin是凋亡抑制蛋白家族(inhibitor ofapoptosis proteins,IAPs)中的一员。Survivin只在肿瘤以及胚胎组织中表达。研究发现Survivin具有肿瘤特异性,在肿瘤细胞的分化以及增殖方面、在肿瘤的浸润以及转移方面发挥着重要的作用。作为 IAPs最小的一员,Survivin具有其独特的生物学功能以及组织分布。Survivin在抑制细胞凋亡及促进增殖、血管生成中,起着关键作用,并可通过多种机制,参与肿瘤的发生、发展过程。Survivin的表达,具有高度特异性。生理状态下,大多数组织中几乎检测不到其基因的表达,只有在胚胎组织中高表达,而在乳腺癌、食管癌、结直肠癌、肝细胞癌、卵巢癌、胰腺癌、黑色素瘤、甲状腺癌、膀胱癌、肺癌等均有不同程度的表达[12-18]。有研究表明,在多种肿瘤中,miRNA143与survivin的表达关系密切。  目的  1.探讨乳腺癌的X线断层征象与Survivin表达的相关性,以期通过乳腺癌的 X线断层征象,间接反映、推测癌组织中 Survivin的表达,为通过乳腺癌 X线断层征象来推测、评估肿瘤的生物学特性或反应以Survivin为靶点的治疗是否有效奠定基础。  2.在前面实验研究基础上,研究 miRNA143在人乳腺癌细胞系 FCY20210 T47D的生长、增殖以及凋亡的调控作用和可能的分子机理,及其在细胞中低表达与Survivin基因之间的关系。  材料与方法  1.对82例乳腺癌病人行乳腺X线断层摄影,包括头尾位及内外侧斜位。检查后二周内,所有的病例均行切除术,包括全乳或部分乳腺的切除术。而术前,均不进行任何的抗肿瘤治疗,如化疗及放疗。术后标本采用 westernblot法检测肿瘤组织中survivin的表达。  2.合成microRNA143及其对照microRNA,采用脂质体转染人乳腺癌细胞系FCY20210 T47D。采用MTT法检测转染microRNA143及其对照microRNA后人乳腺癌细胞系 FCY20210 T47D的增殖情况,采用流式细胞术和caspase-3活性检测试剂盒检测转染人乳腺癌细胞系 FCY20210 T47D的凋亡情况,采用western blot检测转染人乳腺癌细胞系 FCY20210 T47D的生存素Survivin的表达情况。采用 siRNA降低 survivin水平,再采用脂质体转染人乳腺癌细胞系FCY20210 T47D,检测细胞的凋亡情况。  3.使用SPSS22.0对本研究中所有的数据进行统计分析。结果都表示为平均值±标准差(X± SD)。采用t检验和单因素方差分析(one-way ANOVA)对各组数据进行分析。P<0.05表示各组之间的差异具有显著性。  结果  1.82例乳腺癌患者X线图像,包括直接征象:单纯肿块30例(36.59%)、肿块并钙化28例(34.15%)、单纯钙化11例(13.41%)、局限致密6例(8.33%)及结构扭曲7例(8.54%)。按有无肿块分组:肿块组58例(70.73%),非肿块组24例(29.27%)。按肿块大小(长径):<2cm组15例(占肿块组的25.86%)、2cm≤长径≤5cm组24例(占肿块组的41.38%)、>5cm组19例(占肿块组的32.76%)。按肿块有无毛刺征:有毛刺组21例(占肿块组的60.34%)、无毛刺组23例(占肿块组的39.66%)。按有无钙化:有钙化组39例(占肿块组的47.56%)、无钙化组43例(占肿块组的52.44%)。82例乳腺癌组织中结果显示如下:①Survivin在单纯肿块(30例)、肿块并钙化(28例)、单纯钙化(11例)、局限致密(6例)及结构扭曲(7例)各组间的表达强度无明显相关。②Survivin在肿块组(58例)与非肿块组(24例)间的表达强度无明显相关。③Survivin在长径<2cm组(15例)、2cm~5cm组(24例)及>5cm组(19例)间的表达强度差异有统计学意义,且随着肿块长径的增大,Survivin表达强度越高。④Survivin在有毛刺组(35例)与无毛刺组(23例)间的表达强度差异有统计学意义,有毛刺组Survivin的表达强度高于无毛刺组。⑤Survivin在有钙化组(39例)与无钙化组(43例)间的表达强度无明显相关。  2.在microRNA143作用下,人乳腺癌细胞系 FCY20210 T47D中的survivin蛋白的表达水平明显下降;当转染microRNA143进人乳腺癌细胞系 FCY20210 T47D,再采用siRNA技术干扰survivin蛋白的水平,细胞的凋亡现象更加显著。  结论  1.乳腺X线断层摄影能较清晰的显示乳腺癌的X线影像特征,是乳腺癌较可靠的检查方法。  2.Survivin的表达与乳腺癌X线断层征象中的肿块大小、有无毛刺相关,提示Survivin可能对乳腺癌的发生、发展、浸润起促进作用。  3.乳腺癌 X线断层征象与分子生物学相结合有可能提高乳腺癌的浸润的评估的准确性。  4.乳腺癌X线断层征象中肿块大小及有无毛刺征,可能用于以Survivin为靶点的治疗后的乳腺癌的评价。  5.microRNA143通过下调survivin诱导人乳腺癌细胞系 FCY20210 T47D细胞凋亡。该研究提示,以microRNA143为靶点可能是一种治疗乳腺癌的新方法。
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