大家好，今天小编为大家介绍miRNA的表达模式与乳腺癌中曲妥珠单抗反应之间的关系(Expression pattern of microRNAs related with response to trastuzumab in breast cancer)。所谓曲妥珠单抗，就是一种作用于人类表皮生长因子受体II的单克隆抗体，主要用于治疗某些HER-2阳性乳腺癌。而HER-2是细胞膜上的一种接受器，与人类表皮生长因子EGF有高度专一性。当HER-2过表达时，细胞会因过度刺激而造成不正常的快速生长，最终造成癌症发生。

虽然目前针对曲妥珠单抗反应的新型生物标志物的研发工作已取得有效进展，但是除了HER2之外，还没有可靠的生物标志物可用于指导治疗，miRNA与HER2靶向治疗抗性之间的关系仍有待验证。本研究目的是探索miRNA表达与曲妥珠单抗耐药性之间的关系，揭示miRNA在促进/预防耐药性中的功能，从而改善癌症的治疗和预后。

该研究纳入了31例曲妥珠单抗敏感和33例曲妥珠单抗原发性耐药患者。主要方法是通过微阵列筛选识别一组miRNA，使用TargetScan，miRBase和miRDB对miRNA靶基因进行预测，然后通过GO和KEGG通路富集分析预测靶基因的功能和通路富集。根据来自STRING的人类PPI数据集，阐明了预测靶蛋白的功能相互作用网络。最后，作者还构建了miRNA表达水平的ROC曲线，来分析每种miRNA的诊断准确性。

结果一：曲妥珠单抗治疗后SKBR-3/JIMT-1细胞的细胞存活率和凋亡率

为了验证JIMT-1和SKBR-3细胞是否对曲妥珠单抗敏感，作者采用CCK8试验对细胞活力进行了长达5天的评估。结果证实了随着曲妥珠单抗浓度的增加，SKBR-3和JIMT-1细胞的存活率降低（下图a）。随后通过流式细胞仪进一步验证得到，曲妥珠单抗显著增加了SKBR-3细胞的凋亡百分率，而在JIMT-1细胞中，曲妥珠单抗诱导细胞凋亡的作用不如SKBR-3细胞明显（下图c，d）。这些结果表明，SKBR-3细胞比JIMT-1细胞敏感。

结果二：识别SKBR-3和JIMT-1细胞中差异表达的miRNA

曲妥珠单抗抗性与曲妥珠单抗敏感细胞的miRNA表达谱分析显示151个差异表达的人类miRNA，包括46个上调和105个下调的miRNA，热图显示了两种细胞系之间表达水平不同的miRNA。

由于大量差异表达的miRNA，作者选择了10个与乳腺癌相关的显著失调的miRNA，在JIMT-1和SKBR-3细胞中使用qRT-PCR分析来验证它们的表达。结果显示，miR-200b，miR-139，miR-29a，miR-135b和miR-146a显著上调，相对地，miR-224和miR-196a在曲妥珠单抗抗性细胞系中下调。

结果三：miRNA的靶基因预测

为了进一步确定受HER2靶向药物不良反应影响的miRNA所影响的生物学功能，作者通过三个数据库TargetScan，miRBase和miRDB预测靶基因。与生物过程相对应的GO terms主要存在于RNA聚合酶II (POLRII)启动子转录的正调控、POLRII启动子转录的负调控(下图a)。

分子功能的主要GO terms包括锌离子结合，染色质结合，转录激活因子活性和POLRII核心启动子近端区序列特异性结合（下图b）。

细胞组成的重要GO terms包括细胞核，细胞质和核质（下图c）。

在47个通路中识别到了1079个靶基因，其中PI3K-Akt信号传导通路，粘着斑和癌症通路这三个通路与曲妥珠单抗的反应显示出最显着的相关性。

在STRING数据库中对靶基因进行蛋白质互作分析。PPI网络中包含了过多的节点和相互作用的蛋白，因此作者展示了三个最相关的子网络（下图a,b,c）。构建的网络中包含EIF2B、TAFs、POLR的亚基，EIF2B参与了许多信号通路，包括PI3K/AKT通路，POLR有助于DNA修复。因此，miRNA在耐药性中调节的蛋白质的失调可能在调节药物敏感性中起重要作用。

结果四：miRNA表达水平与曲妥珠单抗反应之间的关联

为了进一步评估miRNA标记在临床肿瘤中的预测性能，作者通过定量RT-PCR在31例曲妥珠单抗敏感患者和33例原发耐药患者的血清中验证了7种miRNA的表达水平。与曲妥珠单抗敏感组相比，曲妥珠单抗抗性组中miR-135b，miR-200b和miR-29a表达上调，miR-224表达下调，而曲妥珠单抗抗性和曲妥珠单抗敏感组之间miR-146a，miR-139和miR-196a表达水平之间没有明显差异。

作者最后进行了ROC曲线分析，证实了这4种miRNA可以作为药物反应的生物标志物。

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