GAS5通过miR-663调控乳腺癌化疗耐药的作用机制研究

Previously, we reported that miR-663 was induced by chemotherapy drugs ADM, and then enhanced the chemotherapy resistance in breast cancer cells. Also. Though the important role of miR-663 in chemoresistance has been demonstrated, the mechanism of miR-663 up-regulation need to be further discovered. LncRNAs are associated with tumorigenesis, metastasis, resistance and poor prognosis. It is well known that LncRNA could interact with transcription factors or miRNA as an endogenous RNAs to regulate gene expression. We found a LncRNA GAS5 harboring miR-663 response elements through a bioinformatic analysis. It was reported that GAS5 was dawn-regulated in several malignant tumor tissues, and associated with tumorigenesis and drug resistance. So, we postulate that the dawn-regulation of GAS5 contributes to the enhancement of miR-663 during the resistance establishment in breast cancer. It has been discovered that GAS5 regulated miR-663 expression by the study in tisssues and cells in our expected expriment. Further, we will study the mechanism and role of miR-663 controlled by GAS5 in breast cancer chemotherapy resistance to provide a new approach for breast cancer diagnose and therapy.

我们前期研究发现化疗药物ADM能诱导乳腺癌细胞miR-663的表达，进而促进乳腺癌细胞的化疗耐受能力。然而，miR-663表达和功能上调的机制还不清楚。LncRNA与肿瘤的发生、发展、转移、耐药和不良预后有关。其发挥作用的重要机制是作为竞争性内源RNA（ceRNA）通过序列互补与microRNA结合，或是与转录相关因子相互作用调控基因表达。我们通过生信分析发现GAS5存在miR-663的结合位点。文献报道GAS5在多种肿瘤组织中表达下降，而且GAS5低表达和多种肿瘤进程和耐药密切相关。因此，我们推测在乳腺癌化疗过程中GAS5表达下调导致miR-663的表达和功能增强。通过对组织和细胞中GAS5和miR-663的表达检测，我们发现GAS5存在调控miR-663的作用。进一步我们拟研究GAS5调控miR-663作用的分子机制及在乳腺癌耐药发生过程中的作用，旨在为化疗耐受乳腺癌的诊治提供新思路。

我们前期研究发现化疗药物ADM能诱导乳腺癌细胞miR-663表达上调，进而促进乳腺癌细胞的化疗耐受能力。然而其具体调控机制尚不明确。大量文献报道LncRNA参与调控恶性肿瘤的发生发展、化疗耐药及转移，和不良预后密切相关。其作用方式可以通过与转录相关因子相互作用，或是作为竞争性内源RNA（ceRNA）机制与miRNA相结合，抑制并解除miRNA对靶基因的负调控作用。LncRNA-GAS5被证实能抑制肿瘤细胞增殖及促进细胞凋亡，并且文献报道GAS5在多种恶性肿瘤组织中均表达下调，与多种肿瘤进程和耐药密切相关。通过荧光定量PCR检测，我们发现在三阴性乳腺癌临床样本中GAS5表达显著下调，并且和乳腺肿瘤患者临床分期、转移及更短的生存密切相关。过表达GAS5能显著抑制三阴乳腺癌细胞增殖，促进凋亡。进一步通过生物系信息学分析发现，并经过双荧光素酶报告系统证明，GAS5可以通过结合miR-196-5p从而解除其对靶点分子FOXO1的抑制作用。通过进一步分析我们发现转录因子ZBTB7A可以通过结合GAS5的启动子，从而抑制GAS5转录。而通过WB及荧光定量PCR检测发现，在ADM耐药的乳腺癌组织中ZBTB7A 与GAS5均为高表达，且ZBTB7A的高表达与乳腺癌患者转移、耐药及不良预后密切相关。在诱导ADM耐受的乳腺癌细胞中，ZBTB7A 与GAS5表达也显著上调。而生物信息学分析发现，ZBTB7A是miR-663的靶点分析，已经通过双荧光素酶报告系统证实。因而在乳腺癌细胞中，miR-663/ZBTB7A/GAS5形成一个调控ADM耐受的环路从而协同调控乳腺癌耐药及转移。此外，我们还发现另外一个LncRNA-PVT1在乳腺癌中显著上调，与乳腺癌临床分期、淋巴转移及短的生存密切相关。分析发现转录因子SOX2可以结合PVT1启动子区域并促进其转录从而上调其表达。抑制SOX2或PVT1均能显著抑制乳腺癌细胞的EMT进程。我们的研究揭示了GAS5在乳腺癌转移及耐药中的重要作用及机制，从而为LncRNA作为针对恶性肿瘤开发临床诊断及治疗药物靶点提供理论依据。