ERα辅调节因子在乳腺癌中的双重调控作用

在发达国家,乳腺癌一直是威胁女性健康的恶性肿瘤之一。雌激素受体α(estrogen receptor alpha,ERα)是一种配体依赖性的转录因子,其介导的基因转录调控在乳腺癌的增殖、分化、侵袭和转移等过程中发挥重要作用。ERα主要依赖于辅调节因子共同调控下游靶基因的表达。近年来,有研究证实,一些关键转录辅调节因子在调节ER转录活性的同时,也可以作为泛素E3连接酶,促进ERα的降解。该文详细介绍几种辅调节因子对ERα的双重调节作用,有助于从分子水平阐明不同类型乳腺癌中造成ERα表达量差异的机制,为乳腺癌的靶向治疗和预防提供理论依据。     

ERα的辅调节因子与乳腺癌关系的研究进展

雌激素受体α（estrogen receptorα,ERα）是配体依赖的转录因子,属于核受体超家族成员。ERα介导转录的经典途径是与雌激素结合后作用于靶基因启动子区的雌激素反应元件（estrogen response element,ERE）,进而诱导靶基因转录。ERα招募辅调节因子（共激活子和共抑制子）参与ERα介导的基因转录调控。辅调节因子主要通过乙酰化、磷酸化、甲基化等表观遗传机制参与转录调控,影响靶蛋白表达水平。ΕRα介导的基因转录调控在乳腺癌的增殖、分化、侵袭转移等过程中发挥重要作用。综述在ERα介导的基因转录调控中几类辅调节因子对乳腺癌发生发展的影响。     

LRP16通过调控E-钙粘合素的表达促进MCF-7细胞的侵袭生长

LRP16在原代乳腺癌组织中表达水平与雌激素受体α（ERα）表达状态以及腋窝淋巴结侵袭数目密切相关.为研究LRP16基因对乳腺癌MCF-7细胞侵袭生长的影响,并探讨涉及的分子机制,采用基质胶黏附实验与Transwell方法,检测内源性LRP16表达抑制MCF-7细胞的体外黏附、侵袭生长与迁移特征.结果表明,抑制LRP16在MCF-7细胞中的表达,降低了细胞的体外黏附、侵袭与迁移能力;采用FVB小鼠进行的实验性转移试验结果显示,抑制LRP16显著降低了MCF-7细胞的肺转移结节数目;为探索可能的分子机制,采用Western印迹方法,检测了LRP16对乳腺癌转移相关分子MMP-2, MMP-9, CD44和E-钙黏着蛋白表达的影响,结果在LRP16抑制的MCF-7细胞中只有E-钙黏着蛋白蛋白表达上调.进一步的Northern印迹与免疫组化实验结果表明,抑制LRP16可上调MCF-7细胞中E 钙黏着蛋白基因的mRNA与蛋白表达水平;共转染与双荧光素酶方法检测LRP16对E-钙黏着蛋白基因启动子的表达调控效应,结果显示,LRP16抑制E 钙黏着蛋白基因基因5′-近端启动子的转录激活,该抑制效应选择性存在于内源性ERα阳性细胞,并且依赖于雌激素的存在;染色质免疫共沉淀方法（ChIP）检测ERα与E-钙黏着蛋白基因启动子的相互作用,结果显示,在LRP16基因表达缺陷的MCF-7细胞中,ERα抗体沉淀到E-钙黏着蛋白基因启动子的DNA序列;上述研究结果表明,抑制LRP16基因表达,削弱了激素依赖型乳腺癌细胞的侵袭生长能力,其分子机制涉及了LRP16通过ERα介导对E-钙黏着蛋白基因基因转录激活的调控.     

miR-424对雌激素受体α表达的抑制作用

目的:筛选能够抑制在乳腺癌发生中起关键作用的雌激素受体α(ERα)表达的microRNA(miRNA)分子,并在ERα阳性的乳腺癌细胞株中初步检测其生物学功能。方法:在ERα阳性的乳腺癌细胞ZR75-1中转染多种miRNA的表达载体,Western印迹检测ERα的表达水平,找到可以抑制ERα表达的miRNA分子;将该miRNA的表达载体转染ZR75-1后,在雌激素E2的作用下,检测该miRNA分子对细胞生长的影响。结果:经过筛选,得到能够抑制ERα表达的miRNA分子miR-424;生长曲线结果显示,miR-424能够在不依赖于E2的情况下阻抑ZR75-1的生长。结论:该研究为进一步研究miR-424在ERα信号通路中的生物学功能及研究乳腺癌的发生发展机制奠定了基础。     

TBK1通过增强雌激素受体α的转录活性参与乳腺癌发生的分子机制

目的:研究乳腺癌细胞中TANK结合激酶1(TBK1)的功能及分子机制。方法:利用含有雌激素应答元件(ERE)的萤光素酶报告基因检测TBK1对雌激素受体α(ERα)转录活性的影响;将TBK1参与激活先天免疫途径的关键位点突变,使其丧失激活先天免疫的功能,再用同样方法检测TBK1突变体对ERα转录活性的影响;采用RT-PCR检测TBK1通过磷酸化修饰对ERα下游基因表达水平的影响。结果:TBK1增强ERα的转录活性,从而增强其下游基因的表达。结论:TBK1能以不依赖于其激活先天免疫途径功能的方式增强ERα的转录活性。     

雌激素受体β在乳腺癌生长中的作用研究进展

雌激素受体 β(ERβ) 是雌激素受体的另一亚型。众多体内外实验证明,ERβ 与乳腺癌的生长有密切联系。ERβ 低表达会促进乳腺 癌增殖,介导转移,还能抑制乳腺癌细胞的凋亡。临床数据证明,ERβ 在乳腺癌患者的癌旁组织中表达高于癌组织,且与乳腺癌患者的 总生存率相关。ERβ 与雌激素受体 α(ERα)、表皮生长因子受体(EGFR)、孕激素受体(PR)均有密切联系:ERα 和 ERβ mRNA 平 均表达水平比值(ERβ/ERα)升高,对抗癌药物有拮抗作用,反之则有协同作用;ERβ 的表达量受 PR 调节,并能通过 EGFR 及下游信 号通路,抑制上皮-间充质转化。临床乳腺癌样本表明,ERβ 低表达可能与启动子甲基化有关。因此,采用药物调节 ERβ 的表达以及敏感性, 是具有很大临床价值的潜在治疗手段。综述 ERβ 以及 ERβ 与相关受体之间的联系在乳腺癌生长中的作用。     

新的ER下游靶基因BAP18的鉴定及其在ER阳性乳腺癌中的作用

雌激素受体(ER)/雌二醇(E2)调控其下游靶基因的转录及蛋白表达,在乳腺癌的发生发展过程中发挥至关重要的作用,寻找新的ER下游靶基因可以为乳腺癌的临床治疗提供新的治疗靶点。该研究通过Western blot和qPCR方法确定了一个新的ER下游靶基因BAP18,其表达量可以被E2和ER上调,同时使用拮抗E2和ER的药物如他莫昔芬或氟维斯群可以使BAP18表达量下降。通过生物信息学分析确定了BAP18转录起始位点前潜在的ER结合位点,构建了检测BAP18转录活性的质粒后,用荧光素酶双报告基因实验和染色质免疫共沉淀实验确定了BAP18启动子上ER的结合位点和上调转录的区域。凝胶迁移实验确定ER可以直接结合BAP18的启动子DNA。最后利用CRISPR-Cas9定向敲除BAP18,发现BAP18的敲除可以导致ER阳性乳腺癌细胞的生长和增殖减慢且凋亡增加。该研究鉴定了BAP18是ER下游靶基因,其在乳腺癌中有促癌作用。BAP18的发现有望为ER阳性乳腺癌的临床治疗提供理论基础和新的治疗靶点。     

LRP16与 ERα相互作用增强ERα介导的转录活性

LRP16是一个雌激素（E2）通过受体α（ERα）诱导表达的靶基因,LRP16不仅促进人乳腺癌MCF-7细胞的增殖,而且促进细胞的侵袭生长,但对LRP16作用的分子机制尚不清楚.首先,检测到LRP16表达缺陷明显削弱了MCF-7细胞对E2的反应性增殖能力;采用Northern 印迹与Western印迹法,进一步检测到抑制LRP16表达,明显损害了ERα靶基因对E2诱导上调的反应性,这些基因包括了cyclin D1, c-myc, c-fos,MTA3, pS2和维甲酸受体α基因（RARα）等;以上结果提示,LRP16参与了ERα介导的信号途径.将ERα模式启动子报告基因3×ERE-TATA-luc,ERα以及LRP16表达载体共转染MCF-7与HeLa细胞.结果发现,LRP16增强了ERα对报告基因的转录激活,并呈现对LRP16的剂量依赖性;进而采用GST-pull down以及免疫共沉淀方法证实了LRP16与ERα之间的直接相互作用,该作用不依赖于E2的存在,但可被E2增强;采用哺乳动物双杂交方法进一步证实了ERα与LRP16相互作用位点存在于A/B区的激活功能域-１（AF1）.以上结果表明,LRP16是ERα的一个共激活因子,通过相互作用,LRP16增强了ERα介导转录活性.该研究为LRP16促进ERα阳性乳腺癌细胞增殖与侵袭生长提供了合理的分子解释.     

长链非编码RNA在癌症和心血管疾病中的作用

长链非编码RNA（long non-coding RNA, lneRNA）与癌症和心血管疾病的发生发展密切相关。lncRNA可通过与转录因子相互作用,或参与染色质的表观遗传学修饰,从转录水平调控疾病相关基因的转录效率;或通过调节靶mRNA的稳定性,从转录后水平调控疾病相关基因的翻译效率。本文就lncRNA的来源、作用机制及其在癌症和心血管疾病中的作用的研究进展做一综述。     

雌激素受体β与乳腺癌

雌激素受体β(ERβ)与雌激素受体α(ERα)的结构相似,是一类配体调节的转录因子,属于核受体超家族,分布于乳腺等多种组织中,具有重要的生理病理学意义。本文简要综述雌激素受体β的基因结构、剪接变体、转录调节机制及其在乳腺癌发生发展、治疗预后和抗雌激素耐受中的意义。     

PES1与雌激素受体存在相互作用

雌激素(E2)和雌激素受体(ER)在E2诱发的肿瘤中起着极其重要的作用.ER共调节因子通过与ER相互作用调节其生物学功能.PES1主要表达于E2的重要靶器官如乳腺、卵巢等组织中,并在乳腺癌细胞中高表达.用PCR技术构建HA标签的PES1全长以及1～322aa、312 ～588aa和414～588aa三个不同功能区片段的重组质粒.将不同的重组质粒与FLAG-ERα和或FLAGC-ERβ共转染293T细胞后进行免疫共沉淀,以验证PES1与ER是否有相互作用以及相互作用的区域.用含雌激素受体作用元件的荧光素酶报告基因( ERE-LUC)检测PES1对ERα和ERβ转录激活活性的影响.结果表明,PES1与ERα和ERβ均相互作用,且PES1的1～ 322aa区域与ERα和ERβ相结合.PES1能特异地、E2非依赖性抑制ERβ的转录激活活性.实验结果显示,PES1是一个新的ER共调节因子,需要进一步研究其在ERβ信号通路及其在E2诱发的肿瘤的作用.     

2012年第6期《遗传》封面说明

表观遗传是指非DNA突变的可遗传表型。从分子水平上来说,表观遗传是因染色质的修饰或构象变化而引起的基因表达变化。SWI/SNF染色质重塑复合体即是表观遗传分子机制中的重要一员;SWI/SNF复合体依赖ATP水解的能量打开核小体结构,使转录因子可以接近DNA,从而有利于转录调节。SWI/SNF复合体核心组分INI1/hSNF5负责与多种转录调节蛋白结合。这些转录调节因子有些是重要的原癌蛋白,如c-myc、ALL1、核抗原2和GADD43等;也有重要     

雌激素受体α短发夹RNA慢病毒载体的构建及其对乳腺癌干细胞的影响

目的:构建特异抑制雌激素受体α(ERα)基因的短发夹RNA(sh RNA)慢病毒表达载体,检测其对ERα的干扰效果,并探讨其对MCF7细胞中乳腺癌干细胞含量的影响。方法:以人的ERα核酸序列为靶标,根据sh RNA设计原则设计并化学合成特异的sh RNA序列,经退火处理后与p SIH-H1质粒连接,转化大肠杆菌DH5α后挑取单克隆并测序;将该克隆进行病毒包装并感染乳腺癌MCF7细胞,用嘌呤霉素进行筛选,最终得到稳定克隆;收取细胞,用Western印迹和q RT-PCR检测ERα在m RNA及蛋白水平上的变化,流式细胞术检测敲低ERα能否影响MCF7乳腺癌干细胞的含量。结果:经测序分析表明目标sh RNA序列成功插入载体,q RT-PCR检测稳定克隆,发现该sh RNA能有效抑制目的基因的m RNA转录水平,同时Western印迹检测发现内源性ERα量明显下降;流式细胞术检测发现ERα敲低的MCF7稳定克隆中雌激素诱导的乳腺癌干细胞含量上升的现象被明显抑制。结论:设计并构建的抑制ERα的sh RNA能够有效抑制ERα的表达,并下调MCF7细胞中乳腺癌干细胞的含量,为研究ERα在乳腺癌干细胞中的功能及机制奠定了实验基础。     

ERα-36和STAT3协同促进乳腺癌细胞的迁移

[目的]探讨ERα-36和STAT3通过MMP2和MMP9对乳腺癌细胞迁移的影响。[方法]使用Transwell实验检测ERα-36和STAT3对乳腺癌细胞迁移能力的影响,荧光定量PCR和Western Blot检测在乳腺癌细胞中过表达ERα-36和STAT3对MMP2和MMP9表达的影响,Luciferase实验检测ERα-36和STAT3对MMP2和MMP9启动子转录活性的影响。[结果]与对照组相比,过表达STAT3组的乳腺癌细胞迁移能力明显升高(P 0. 05),两种与迁移相关蛋白MMP2和MMP9表达量均升高(P 0. 05);过表达STAT3增强了乳腺癌细胞中MMP2和MMP9的转录活性,而ERα-36过表达对MMP2和MMP9的转录活性具有较弱的影响。但是共表达ERα-36和STAT3显著增强了MMP2和MMP9的转录活性与表达。[结论]ERα-36和STAT3协同结合到MMP2和MMP9的启动子上,促进它们的转录与表达进而促进乳腺癌细胞迁移。     

长链非编码RNA顺式调节作用机制的研究进展

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)种类众多,生物学功能复杂,与不同的分子相互作用,实现其特有的基因调控功能。可参与细胞核染色质结构的调控、m RNA的转录及转录后的加工运输、蛋白质的翻译等过程。此外,lncRNAs在邻近基因或靶基因的顺式调节机制中也发挥了重要作用,本综述主要对近年来lncRNAs通过顺式调节作用影响基因表达的机制进行综述。     

PGC-1α的转录调节和翻译后修饰

过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ)辅助激活因子-1α(PPARγcoactivator-1α,PGC-1α)是线粒体生物合成的关键调节分子.外界刺激(寒冷、饥饿、运动)一方面可以改变PGC-1α的基因和蛋白质表达水平,另一方面可以通过翻译后修饰方式调节其蛋白质活性,最终调节细胞能量代谢和线粒体生物合成过程.PGC-1α表达的异常是代谢性疾病及老年性疾病等发病的重要原因.本文就PGC-1α在转录水平和翻译后修饰水平的调节方式的最新研究进展作一综述.     

植物叶绿体基因组基因表达调控的研究

叶绿体基因的表达在许多方面与原核基因表达相似,所以最早的理论认为叶绿体基因的表达与原核相似,是在转录起始水平上的调控,进一步的研究认为叶绿体基因表达调控是在不同水平上进行的如：转录水平的调节、转录后调节与修饰、翻译和翻译后修饰等。     

植物多酚通过microRNA调控脂质代谢研究进展

microRNA（简称miRNA）是长度18~25个核苷酸的非编码RNA分子,具有调控mRNA的翻译和/或稳定性的功能,从而在转录后水平调节不同基因的表达。人体内约60%编码蛋白的基因的表达受到miRNA调节,其中包括脂质代谢调控相关基因。植物多酚具有良好的生物活性,可以通过调节脂质代谢相关miRNAs,如miR-122和miR-33的表达进而发挥降血脂等活性。该文综述了miRNA调控脂质代谢相关mRNA的作用机制以及植物多酚在这一过程中的可能作用。     

XBP-1能提高雌激素受体ERα的转录活性

雌激素受体 (ERα)是一种核受体 ,调节与雌激素有关的基因转录 ,在乳腺癌的发生发展过程中具有重要作用。在乳腺癌中 ,人X盒结合蛋白 1(XBP 1)与ERα共表达 ,并在一些乳腺肿瘤中过表达。最近发现XBP 1有两种剪切形式 ,即XBP 1S和XBP 1U ,但它们在ERα信号途径中的作用还不清楚。分别将XBP 1S和XBP 1U编码序列克隆至带有FLAG标签的pcDNA3载体中 ,构建成pcDNA3 FLAG XBP 1S和pcDNA3 FLAG XBP 1U重组质粒。Western印迹分析表明 ,该两种XBP 1形式在哺乳动物细胞中都得到了表达。XBP 1的两种剪切形式的重组质粒分别和ERα表达载体共转染乳腺癌细胞MDA MB 2 31,检测该两种剪切形式对ERα转录活性的影响。结果表明 ,XBP 1S和XBP 1U以激素不依赖的形式提高ERα的转录活性。GST沉淀实验表明 ,XBP 1S和XBP 1U均能与ERα结合。这些结果提示 ,XBP 1S和XBP 1U可能通过影响ERα信号途径在乳腺癌的发生发展中起重要作用。     

肝癌细胞雌激素受体显性阴性突变体ERδ5基因的分离及生物学功能分析

临床流行病学研究显示,ERα基因第5外显子缺失突变体ERδ5在原发性肝细胞癌特异性高表达,它被认为是判断肝癌预后的最重要的新型分子标志.本研究从肝癌细胞分离雌激素受体突变体ERδ5基因,并对其进行克隆、表达,探讨其分子生物学特性及生物学功能. 通过反转录PCR,从肝细胞分离出ERδ5基因并将其克隆到真核表达载体,通过体外翻译及Western 印迹验证该基因成功表达;通过细胞荧光技术检测了ERδ5在肝细胞中的定位;利用荧光素酶报告基因检测技术确证ERδ5对ERα转录活性的影响.结果发现,从肝癌细胞分离出长1 113bp的ERδ5基因,该基因编码蛋白在体外不稳定,易于降解.在肝癌细胞中,ERδ5蛋白主要定位在细胞核,与ERα定位极为相似,但在生物学功能上,ERδ5能够明显干扰ERα的转录活性.研究结果表明,ERδ5作为显性阴性突变体,在肝癌细胞中直接抑制ERα的转录活性.