BRCA1对黄体酮受体表达的调节

论文摘要

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。西方发达国家乳腺癌发病率高,我国女性乳腺癌的发病率也呈快速上升趋势,而且发病年龄越来越年轻化。乳腺癌的城市发病率高于农村,发病率随着年龄的增长而增高。晚期乳腺癌可以向远端转移,是乳腺癌致死的主要原因,因此,乳腺肿瘤的早期诊断和治疗变得尤为重要。乳腺癌发生是多因素的,研究乳腺癌的发病机制可为乳腺癌的早期诊断和预防提供理论依据。BRCA1是一种肿瘤抑制基因,它的突变与遗传性乳腺癌密切相关。在遗传性乳腺癌家族中BRCA1的突变率大约为45%;而在乳腺癌卵巢癌的家族中,BRCA1的突变率高达80%。在散发性乳腺癌中,BRCA1的表达也有降低。BRCA1可以调节乳腺癌细胞的增殖和分化,还通过直接或间接的途径参与很多细胞生理学过程。BRCA1不仅控制细胞G2-M的转变,还能调节中心粒的复制。BRCA1的表达降低可以使中心粒在细胞周期的不适当时间异常增多,引起细胞异常分裂,出现非整倍体细胞。染色体数目的异常也正是肿瘤细胞的特点。BRCA1通过同源染色体的重组（homologous recombination,HR）和DNA的末端连接（end-joining,EJ）两条途经参与DNA的损伤修复。BRCA1通过与DNA修复相关蛋白的相互作用或调节DNA修复途经中的基因表达而参与DNA损伤修复。DNA修复的准确性和高效率对于遗传信息的稳定遗传有重要意义,如果DNA损伤不能得到及时的修复,在细胞的不断分裂、分化过程中就有可能引起癌细胞的发生。BRCA1具有调节基因表达的功能。BRCA1的C端有一个转录激活域,它可以与靶基因的特定序列结合引起目的基因的转录。BRCA1还可以募集其他的转录调节因子和RNA polymeraseⅡ使基因转录。BRCA1与BARD1结合形成具有E3活性的异二聚体,使蛋白底物被泛素化而降解。泛素-蛋白酶复合体在细胞各种蛋白的调控中扮演重要角色。有3组酶参与了泛素-蛋白酶体系统介导的蛋白水解反应。泛素激活酶（E1）催化泛素活化,使之携带高能磷酸键。泛素结合酶（E2）负责将活化的泛素传递给连接酶（E3）。连接酶（E3）催化活化的泛素与特异性的底物结合,使底物被蛋白酶体识别并降解。对甾体类激素受体的研究发现,BRCA1可以调节雌激素受体和雄激素受体介导的转录激活性,而且BRCA1可以使与配体结合的雌激素受体泛素化而失活。这说明BRCA1对甾体类激素有调节作用。但是目前关于BRCA1对于黄体酮受体的调节的报道还很少。近年来随着对乳腺癌研究的深入,人们发现黄体酮及其受体对乳腺癌的发生也起到不容忽视的作用。临床调查显示在进行激素替代治疗的女性乳腺癌发病率增高;而且,联合应用黄体酮和雌二醇的女性,其乳腺癌的发病率高于单独使用雌二醇的女性;同时,肿瘤的体积大、恶性程度更高。在卵巢切除的小鼠动物模型中,联合应用雌二醇和黄体酮比单独使用雌二醇的小鼠乳腺组织有更多的分枝和腺泡。黄体酮受体（progesterone receptor,PR）是核受体的一个亚群。PR有两个亚型:PRA（progesterone receptor A,PRA）和PRB（progesterone receptor B,PRB）。与PRA相比,PRB的N端多了164个氨基酸。它们是黄体酮受体基因使用不同的启动子和转录激活部位而产生的两种不同产物。它们受不同的启动子控制,表达调控也不同。黄体酮受体是一种配体诱导型转录因子。PRA和PRB在胞浆和配体结合后,转移到核内与多种靶基因启动子的黄体酮反应元件结合,引起一系列的生物学反应。一些体外实验表明这两种亚型有不同的功能特点,PRB的转录活性比PRA强,但是这种差异具有细胞特异性。而且PRA可以抑制PRB和ER的功能。因此细胞内PRA和PRB的相对水平决定其对黄体酮的反应性。在正常乳腺组织中,PRA和PRB的表达是均衡的;在乳腺癌组织中,PRA的表达增高,而PRB的表达降低。在过表达PRA的转基因小鼠中,发现乳腺组织的分枝增多,导管增生现象明显,而且细胞与细胞之间的粘附能力减弱㈣;在过表达PRB的转基因小鼠中,其乳腺组织的腺泡发育异常。这说明黄体酮及其受体与乳腺癌也密切相关,PRA和PRB的均衡表达对于乳腺组织的正常发育非常重要。虽然BRCA1突变与黄体酮受体表达的变化相关联,但目前关于BRCA1是否可以调节黄体酮受体的表达却很少有直接证据。研究BRCA1和黄体酮受体之间的关系,对于深入了解乳腺癌的发生、发展及预防有重要意义。本研究中我们以乳腺癌细胞MCF—7为研究对象,利用转染技术,过表达和敲低BRCA1研究BRCA1和PRA和PRB表达之间的关系。本课题的主要的实验结果和结论如下:1.在乳腺癌细胞MCF—7中过表达BRCA1,当细胞受黄体酮刺激时,PRA和PRB蛋白的表达降低,表明过表达BRCA1能在蛋白水平下调PRA和PRB的表达;2.在乳腺癌细胞MCF—7中过表达BRCA1,当细胞受黄体酮刺激时,PRA和PRBmRNA的表达无变化,表明过表达BRCA1不能在mRNA水平调节PRA和PRB;3.在乳腺癌细胞MCF—7敲低BRCA1,当细胞受黄体酮刺激时,PRA和PRB蛋白的表达增高,表明内源性BRCA1可下调PRA和PRB的表达。综上所述,BRCA1可在蛋白质水平下调PRA和PRB表达,这一调节作用可能由BRCA1泛素化PRA和PRB而降解PRA和PRB,提示遗传性和散发性乳腺癌的发生可能机制之一是:BRCA1功能丧失或表达降低导致黄体酮受体的表达升高。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 材料
• 实验方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 全文小结
• 附录
• 成果
• 致谢