背景与目的:乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤,并且在全球范围内其死亡率占女性恶性肿瘤的首位。我国虽然属于乳腺癌相对低发的地区,但近年来,发病率正持续增长,严重威胁着广大妇女的身体健康和生活质量。目前乳腺癌的治疗以手术治疗为主,术后辅助治疗主要包括化疗、放射治疗、内分泌治疗及分子靶向治疗。其中,分子靶向治疗是当今肿瘤治疗领域研究的热点,并且代表了未来肿瘤药物治疗领域发展的方向。在目前的分子靶向治疗中,主要以赫赛汀为代表。赫赛汀是以HER-2基因为靶点的单克隆抗体。循证医学证实,赫赛汀联合术后化疗能够明显降低乳腺癌的复发转移。但在乳腺癌中还有一类称之为三阴性乳腺癌(TNBC),即ER、PR、HER-2均不表达,约占所有乳腺癌的10%-17%,内分泌治疗及针对HER-2的靶向治疗均对三阴性乳腺癌治疗无效,化疗是其唯一的全身性治疗方法。因此,在目前的靶向治疗领域中需要寻找一种更为可靠有效的分子靶点。非编码RNA(non-coding RNAs,nc RNAs)是新近发现的不能翻译为蛋白的功能性RNA分子。随着RNA分析技术水平的不断进步,高通量测序技术的出现使科学家对nc RNAs有了更深层的认识。事实上,只有大约2%的染色体基因编码蛋白质,至少98%的基因转录nc RNAs。Lnc RNAs(Long non-coding RNAs)是一个长度为200nt至>100kb的非编码RNA,其特殊的碱基配对区域使其能够折叠成复杂的二级结构。Lnc RNAs起初被认为是基因组转录的“噪音”,不具有生物学功能。然而,最近有研究学者揭示,这种生命的“暗物质”其实参与了细胞的各个进程,在细胞增殖、分化、凋亡和代谢中扮演着重要的角色,通过调控DNA的甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和基因沉默来控制基因表达。Lnc RNAs的功能失调涉及人类各种复杂的疾病,其中就包括癌症。目前,研究者的目光逐步集中在lnc RNAs在肿瘤进展中的作用。越来越多的研究证据表明,lnc RNAs在肿瘤中的异常表达在癌症的发生发展中扮演着十分重要角色,其非正常表达并非是癌症发生的结果,而是癌症发生发展的重要参与者。TUG1是一个长度为7561bp的lnc RNA,最开始在小鼠视网膜细胞中被发现,可在牛磺酸的诱导下表达上调,并且其敲减后可阻断小鼠视网膜的发育。有研究表明,在人类细胞中,TUG1通过与PRC2结合的方式来发挥其生物学功能。PRC2具有甲基转移酶活性,可以使组蛋白H3K27甲基化来抑制某些基因的表达。敲减TUG1后,共有120多种基因的表达显著上调,并且这些基因大多参与细胞周期的调节。因此推测,TUG1在细胞生长的调控中扮演着重要的角色。此外,最近有研究发现,TUG1的启动子区域存在多处高度保守的p53基因结合位点,p53可以通过与TUG1启动子结合的方式来诱导TUG1的转录。在乳腺癌中,p53基因是一种重要的抑癌基因,p53基因的突变与肿瘤的形成有着密切的联系。由此推测,在乳腺癌中很可能存在TUG1的表达失调,并且其表达失调与乳腺癌的发生发展密切相关。因此本研究目的在于,探究TUG1在乳腺癌进展中发挥的生物学功能及其潜在机制,并评估其对乳腺癌的临床意义。方法:为了明确TUG1在乳腺癌中发挥的生物学功能,我们首先观察乳腺癌中是否存在TUG1的表达失调,以及TUG1表达失调与临床病理特征之间的关系。通过实时荧光定量PCR的方法测定TUG1在58例乳腺癌组织和正常组织以及细胞系中的表达情况。其次,应用体外实验探究TUG1在乳腺癌中发挥的生物学功能。我们利用质粒转染及慢病毒感染的方法,建立TUG1过表达及敲减乳腺癌细胞模型,观察乳腺癌细胞的增殖及转移能力。通过CCK-8细胞增殖实验、克隆形成实验以及Edu实验测定细胞增殖能力。通过流式细胞术测定细胞周期及凋亡。通Transwell实验观察体外细胞迁移及侵袭能力。为了进一步研究TUG1影响乳腺癌细胞增殖的机制,我们通过western blot测定细胞周期相关蛋白Cyclin D1和CDK4的表达情况,并应用实时荧光定量PCR法测定其基因转录情况,最后通过回复实验进行验证。结果:通过实验我们发现,TUG1在91%的乳腺癌组织(53/58)及细胞系中表达下调,并且TUG1表达下调与p53基因突变及淋巴结转移相关。随后,通过一系列体外实验发现,TUG1的过表达可明显抑制乳腺癌细胞的增殖,并且这种抑制通过阻断细胞周期进程,促进细胞凋亡来实现;反之,抑制TUG1表达可促进乳腺癌细胞的增殖,并且细胞周期进程明显加快。我们又发现,TUG1过表达的人乳腺癌细胞株,迁移和侵袭的特点明显减弱;反之,抑制TUG1表达时,可促进人乳腺癌细胞株的迁移和侵袭。Western blot实验表明,抑制TUG1表达时,细胞周期蛋白Cyclin D1及CDK4的表达量明显增加,在转录水平上,CCND1及CDK4基因的转录也明显增强。回复实验表明,当抑制TUG1表达的基础上,CCND1或CDK4基因的表达也受到抑制时,抑制TUG1表达产生促进增殖效应被削弱。结论:1、TUG1在人乳腺癌中表达下调,并且与p53突变及淋巴结转移相关;2、TUG1通过抑制细胞周期蛋白Cyclin D1和CDK4的表达来抑制乳腺癌细胞的增殖;3、TUG1可抑制乳腺癌细胞的迁移和侵袭;4、TUG1在乳腺癌中发挥抑癌基因的作用,可作为乳腺癌治疗的潜在靶点,为乳腺癌的治疗提供新的思路及方法。