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第一部分:三阴乳腺癌放射抵抗相关调控基因和mi RNAs的筛查背景:三阴乳腺癌的患者数量占全部乳腺癌患者的15-20%,而且死亡病例数占全部乳腺癌死亡病例的25%以上。其预后差的一个原因是对放疗不敏感。CRISPRCas9是一种强大的基因编辑工具,其敲除文库(GeCKO v2.0)可以敲除约2万个基因和2千个micro RNAs(mi RNAs),且可以保证1个细胞中最多1个基因或mi RNA被敲除。本研究的目的是比较不同分子分型乳腺癌患者放疗后局部复发率,以及借助Ge CKO v2.0文库筛选出调控三阴乳腺癌放射抵抗相关的基因和mi RNAs。方法:首先,通过随访2008年1月至2010年10月在本院接受放疗的乳腺癌患者,获得其预后信息。随后,采用Kaplan-Meier方法探究不同分子分型乳腺癌患者放疗后8年局部复发率,并通过单因素与多因素回归分析探究影响乳腺癌患者放疗后8年局部复发率的危险因素。继而通过人Ge CKO v2.0文库感染人三阴乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞,获得稳定细胞株。其后对稳定细胞株进行放射,并对放射后存活的细胞进行g RNA测序,通过比对g RNA序列筛选出与之对应的基因和mi RNAs。最后,利用mi RTar Base数据库对筛出的mi RNAs进行靶基因预测,并对筛选出的基因及mi RNAs预测的靶基因分别进行KEGG通路富集分析。结果:本研究纳入312例接受放疗的乳腺癌患者,其8年局部复发率在LuminalA型、Luminal B型、HER2过表达型和三阴型乳腺癌患者中分别为3.33%、5.26%、9.52%和13.25%。Kaplan-Meier分析显示三阴乳腺癌放疗后8年局部复发率最高,与Luminal A型乳腺癌相比具有显著统计学差异(p<0.05)。单因素与多因素回归分析显示三阴乳腺癌是乳腺癌8年局部复发的独立危险因素。通过人Ge CKO v2.0文库筛查出调控三阴乳腺癌放射抵抗的备选基因有2268个和备选mi RNAs有143个。其中作用于放射抵抗相关通路apoptosis、cell cycle和DNA replication and repair通路的基因分别有8个、13个和10个,mi RNAs分别有26个、46个和34个。而且14个mi RNAs同时作用于apoptosis、cell cycle和DNA replication and repair三条通路,分别为mi R-548s、mi R-559、mi R-569、mi R-630、mi R-3133、mi R-3161、mi R-3671、mi R-4327、mi R-4465、mi R-4635、mi R-4682、mi R-5697、mi R-8052和mi R-8069。结论:三阴乳腺癌相对其他分子分型乳腺癌对放疗相对不敏感。本研究筛选出调控三阴乳腺癌放射抵抗的候选基因和mi RNAs,为改善三阴乳腺癌放射抵抗提供新的思路。第二部分:mi R-8069靶向作用CCND1增强三阴乳腺癌放射敏感性背景:CCND1,细胞周期蛋白D1,被广泛认为是癌基因。CCND1在乳腺癌组织中高表达,参与乳腺癌的发生与发展。并且有研究报道CCND1参与调控三阴乳腺癌放射敏感性。本论文第一部分筛选出14个同时作用在apoptosis、cell cycle和DNA replication and repair通路的有潜在调控三阴乳腺癌放射抵抗作用的mi RNAs,其中只有mi R-8069预测的靶基因包括CCND1。本研究拟进一步探究mi R-8069对三阴乳腺癌放射敏感性的影响及作用机制。方法:首先通过q PCR技术检测mi R-8069在人三阴乳腺癌组织及癌旁组织的表达。然后通过放射克隆形成实验、双荧光素酶报告基因检测、CCK8实验、流式细胞技术探究mi R-8069调控三阴乳腺癌放射敏感性的机制。继而通过裸鼠皮下成瘤实验探究mi R-8069对三阴乳腺癌放射敏感性的调控作用。最后通过Kaplan-Meier方法探究本院三阴乳腺癌患者癌组织mi R-8069表达水平与其接受放疗后局部复发之间的关系。结果:mi R-8069在人三阴乳腺癌组织的表达水平是癌旁组织的0.40倍(p<0.05)。高表达mi R-8069的MDA-MB-231细胞相对于对照组细胞的放射增敏比为1.34。预测的靶基因CCND1的蛋白和m RNA水平在mi R-8069高表达组相对于对照组分别为0.66倍和0.54倍(p<0.05)。双荧光素酶报告基因显示野生型CCND1 WT的相对荧光信号在mi R-8069 mimic组较mi R-negative组显著下降17%(p<0.05);当CCND1的3′-UTR区744-750位点突变后,相对荧光信号回升高达47%。mi R-8069高表达组G0/G1期细胞比例显著高于对照组,且反应细胞增殖能力的OD450值显著低于对照组(p<0.05)。同时高表达mi R-8069和高表达CCND1组G0/G1期细胞比例、OD450值、放射增敏比与对照组无明显差异(p>0.05)。mi R-8069高表达组裸鼠瘤体放射后的体积为(301.6±10.57)mm3显著小于对照组瘤体(812.1±17.02)mm3(p<0.05)。在83例接受放疗的三阴乳腺癌患者中,癌组织低表达mi R-8069组有9人局部复发,癌组织高表达mi R-8069组有2人局部复发,Kaplan-Meier分析显示两者具有显著统计学差异(p<0.05)。结论:mi R-8069在三阴乳腺癌组织低表达,且高表达mi R-8069增强三阴乳腺癌放射敏感性。其作用机制是mi R-8069通过靶向作用于CCND1的3′-UTR区,降低CCND1蛋白水平,使三阴乳腺癌细胞周期阻滞,细胞增殖被抑制,从而增强放射敏感性。mi R-8069有望成为改善三阴乳腺癌放射抵抗新的干预靶点。