MicroRNA-155 Hoạt Động Như Một OncomiR Trong Ung Thư Vú Bằng Cách Nhắm Đến Gene Supressor of Cytokine Signaling 1
Tóm tắt
MicroRNA-155 (miR-155) được biểu hiện quá mức trong nhiều loại ung thư ở người; tuy nhiên, các cơ chế mà miR-155 hoạt động như một oncomiR khả thi vẫn còn chưa được làm rõ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi báo cáo rằng gene ức chế khối u suppressor of cytokine signaling 1 (socs1) là một mục tiêu được bảo tồn qua tiến hóa của miR-155 trong các tế bào ung thư vú. Chúng tôi phát hiện rằng biểu hiện miR-155 có tương quan nghịch với biểu hiện socs1 trong các dòng tế bào ung thư vú cũng như trong một tập hợp các khối u vú nguyên phát. Chúng tôi cũng xác định được một đột biến 24A→G trong vị trí liên kết với miR-155 của vùng không dịch mã 3' của SOCS1 trong một khối u vú mà làm giảm sự ức chế miR-155, cho thấy một cơ chế để các mục tiêu miRNA tránh né sự ức chế. Biểu hiện ectopic của miR-155 làm tăng rõ rệt sự phát triển của các tế bào ung thư vú, sự hình thành các đốm trong môi trường mềm agar in vitro và sự phát triển của các khối u trong chuột nude. Trong các tế bào ung thư vú, sự im lặng RNA interference của socs1 tái hiện lại các tác động ung thư của miR-155, trong khi việc khôi phục biểu hiện socs1 làm giảm chức năng gây khối u của miR-155, cho thấy rằng miR-155 thực hiện vai trò gây ung thư của nó bằng cách điều chỉnh âm tính socs1. Việc biểu hiện quá mức miR-155 trong các tế bào ung thư vú dẫn đến kích hoạt liên tục của transducer tín hiệu và activator of transcription 3 (STAT3) thông qua con đường Janus-activated kinase (JAK), và việc kích thích các tế bào ung thư vú bởi các cytokine viêm như IFN-γ và interleukin-6 (IL-6), lipopolysaccharide (LPS), và polyriboinosinic:polyribocytidylic acid [poly(I:C)] làm tăng đáng kể biểu hiện miR-155, cho thấy rằng miR-155 có thể hoạt động như một cầu nối giữa viêm và ung thư. Tổng thể, nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ rằng miR-155 là một oncomiR trong ung thư vú và rằng miR-155 có thể là một mục tiêu tiềm năng trong liệu pháp điều trị ung thư vú. Ung Thư Nghiên Cứu; 70(8); 3119–27. ©2010 AACR.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Lee, 2001, An extensive class of small RNAs in Caenorhabditis elegans, Science, 294, 862, 10.1126/science.1065329
Stefani, 2008, Small non-coding RNAs in animal development, Nat Rev Mol Cell Biol, 9, 219, 10.1038/nrm2347
Metzler, 2004, High expression of precursor microRNA-155/BIC RNA in children with Burkitt lymphoma, Genes Chromosomes Cancer, 39, 167, 10.1002/gcc.10316
Tam, 1997, bic, a novel gene activated by proviral insertions in avian leukosis virus-induced lymphomas, is likely to function through its noncoding RNA, Mol Cell Biol, 17, 1490, 10.1128/MCB.17.3.1490
Eis, 2005, Accumulation of miR-155 and BIC RNA in human B cell lymphomas, Proc Natl Acad Sci U S A, 102, 3627, 10.1073/pnas.0500613102
Costinean, 2009, Src homology 2 domain-containing inositol-5-phosphatase and CCAAT enhancer-binding protein β are targeted by miR-155 in B cells of Eμ-MiR-155 transgenic mice, Blood, 114, 1374, 10.1182/blood-2009-05-220814
Iorio, 2005, MicroRNA gene expression deregulation in human breast cancer, Cancer Res, 65, 7065, 10.1158/0008-5472.CAN-05-1783
Gironella, 2007, Tumor protein 53-induced nuclear protein 1 expression is repressed by miR-155, and its restoration inhibits pancreatic tumor development, Proc Natl Acad Sci U S A, 104, 16170, 10.1073/pnas.0703942104
Nikiforova, 2008, MicroRNA expression profiling of thyroid tumors: biological significance and diagnostic utility, J Clin Endocrinol Metab, 93, 1600, 10.1210/jc.2007-2696
Yanaihara, 2006, Unique microRNA molecular profiles in lung cancer diagnosis and prognosis, Cancer Cell, 9, 189, 10.1016/j.ccr.2006.01.025
Greither, 2010, Elevated expression of microRNAs 155, 203, 210 and 222 in pancreatic tumours associates with poorer survival, Int J Cancer, 126, 73, 10.1002/ijc.24687
Esquela-Kerscher, 2006, Oncomirs—microRNAs with a role in cancer, Nat Rev Cancer, 6, 259, 10.1038/nrc1840
Kent, 2006, A small piece in the cancer puzzle: microRNAs as tumor suppressors and oncogenes, Oncogene, 25, 6188, 10.1038/sj.onc.1209913
Kong, 2008, MicroRNA-155 is regulated by the transforming growth factor β/Smad pathway and contributes to epithelial cell plasticity by targeting RhoA, Mol Cell Biol, 28, 6773, 10.1128/MCB.00941-08
Vigorito, 2007, microRNA-155 regulates the generation of immunoglobulin class-switched plasma cells, Immunity, 27, 847, 10.1016/j.immuni.2007.10.009
Rodriguez, 2007, Requirement of bic/microRNA-155 for normal immune function, Science, 316, 608, 10.1126/science.1139253
Teng, 2008, MicroRNA-155 is a negative regulator of activation-induced cytidine deaminase, Immunity, 28, 621, 10.1016/j.immuni.2008.03.015
Ceppi, 2009, MicroRNA-155 modulates the interleukin-1 signaling pathway in activated human monocyte-derived dendritic cells, Proc Natl Acad Sci U S A, 106, 2735, 10.1073/pnas.0811073106
Lu, 2008, Epstein-Barr virus-induced miR-155 attenuates NF-κB signaling and stabilizes latent virus persistence, J Virol, 82, 10436, 10.1128/JVI.00752-08
Romania, 2008, MicroRNA 155 modulates megakaryopoiesis at progenitor and precursor level by targeting Ets-1 and Meis1 transcription factors, Br J Haematol, 143, 570, 10.1111/j.1365-2141.2008.07382.x
Davey, 2006, SOCS1: a potent and multifaceted regulator of cytokines and cell-mediated inflammation, Tissue Antigens, 67, 1, 10.1111/j.1399-0039.2005.00532.x
American Type Culture Collection, 2007, Cell line verification test recommendations; ATCC recommends cell line verification tests and guidelines for publishing, ATCC Technical Bulletin No. 8
Dong, 2002, Harvesting cells under anchorage-independent cell transformation conditions for biochemical analyses, Sci STKE, 2002, pl7, 10.1126/stke.2002.130.pl7
Minn, 2005, Genes that mediate breast cancer metastasis to lung, Nature, 436, 518, 10.1038/nature03799
Lu, 2009, Foxp3-dependent microRNA155 confers competitive fitness to regulatory T cells by targeting SOCS1 protein, Immunity, 30, 80, 10.1016/j.immuni.2008.11.010
Bartel, 2009, MicroRNAs: target recognition and regulatory functions, Cell, 136, 215, 10.1016/j.cell.2009.01.002
Sethupathy, 2008, MicroRNA target site polymorphisms and human disease, Trends Genet, 24, 489, 10.1016/j.tig.2008.07.004
Sandberg, 2008, Proliferating cells express mRNAs with shortened 3′ untranslated regions and fewer microRNA target sites, Science, 320, 1643, 10.1126/science.1155390
Mayr, 2009, Widespread shortening of 3′UTRs by alternative cleavage and polyadenylation activates oncogenes in cancer cells, Cell, 138, 673, 10.1016/j.cell.2009.06.016
Yoshikawa, 2001, SOCS-1, a negative regulator of the JAK/STAT pathway, is silenced by methylation in human hepatocellular carcinoma and shows growth-suppression activity, Nat Genet, 28, 29, 10.1038/ng0501-29
Lee, 2006, Epigenetic modification of SOCS-1 differentially regulates STAT3 activation in response to interleukin-6 receptor and epidermal growth factor receptor signaling through JAK and/or MEK in head and neck squamous cell carcinomas, Mol Cancer Ther, 5, 8, 10.1158/1535-7163.MCT-05-0069
Clevenger, 2004, Roles and regulation of stat family transcription factors in human breast cancer, Am J Pathol, 165, 1449, 10.1016/S0002-9440(10)63403-7
Blaskovich, 2003, Discovery of JSI-124 (cucurbitacin I), a selective Janus kinase/signal transducer and activator of transcription 3 signaling pathway inhibitor with potent antitumor activity against human and murine cancer cells in mice, Cancer Res, 63, 1270
Aggarwal, 2009, Targeting inflammatory pathways for prevention and therapy of cancer: short-term friend, long-term foe, Clin Cancer Res, 15, 425, 10.1158/1078-0432.CCR-08-0149
O'Connell, 2007, MicroRNA-155 is induced during the macrophage inflammatory response, Proc Natl Acad Sci U S A, 104, 1604, 10.1073/pnas.0610731104
Xiao, 2009, Induction of microRNA-155 during Helicobacter pylori infection and its negative regulatory role in the inflammatory response, J Infect Dis, 200, 916, 10.1086/605443