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乳腺癌是一种涉及非编码基因与编码基因的恶性疾病,在其表达上发生了异常,是女性最常见的恶性肿瘤之一。阐明乳腺癌发生和转移的分子机制,有助于建立合理的预防和治疗方案,更有助于提高患者的长期生存率及改善生活质量。MicroRNA(miRNA)是一类长约19-23个碱基的内源性非编码小分子RNA。能结合到靶基因mRNA的3’非翻译区(Untranslated region, UTR)克制翻译或直接降解靶mRNA。根据靶基因和靶通路的不同,有些miRNA起抑癌作用,有些miRNA起促癌作用。本研究首先通过本课题组自主设计miRNA引物库,并用实时定量PCR对其一一进行验证,开发出特异性高、检测范围广和简单实用的乳腺癌miRNA表达谱芯片。通过miRNA表达谱芯片分析乳腺癌患者中异常表达的miRNA。分析了101例乳腺癌组织标本的miRNA表达特征,寻找出差异表达的miRNA。再次,利用生物信息学方法选用TargetScan和miRDB软件对具有差异表达的miR-221/222的靶基因进行预测分析和鉴定,并在体外的MDA-MB-231、MCF-7、 MDA-MB-453、T-47D和Hs578t等乳腺癌细胞系中转染miR-221/miR-222mimics/inhibitors,深入研究了miR-221/222对基底类乳腺癌细胞系MDA-MB-231的细胞增殖、迁移、侵袭和细胞周期等生物学行为的影响。(1)乳腺癌组织中miRNAs的差异表达miRNA表达谱芯片结果可知,miR-221和miR-222在基底样乳腺癌中的表达比管腔类乳腺癌中的高。(2)miR-221和miR-222潜在靶基因的预测与鉴定在共预测出的可能的靶基因中,SOCS1和CDKN1B显示出较高的可能性。因此,我们推测SOCS1和CDKN1B可能是miR-221和miR-222的靶基因。通过免疫蛋白印迹实验证明在乳腺癌细胞MCF-7中过表达miR-221和miR-222后,抑制SOCS1的蛋白表达水平。在基底样乳腺癌细胞MDA-MB-231细胞中特异敲低miR-221和miR-222后,SOCS1发生了高表达。在基底样乳腺癌细胞MDA-MB-231细胞中特异敲低miR-221和miR-222, CDKN1B也发生了高表达。(3)miR-221/222对细胞增殖、迁移侵袭能力和细胞周期的影响MTT实验表明,miR-221/222inhibitors能抑制乳腺癌细胞的生长,miR-221/222mimics能促进细胞增殖。侵袭实验结果显示转染了miR-221/222mimics后能显著增强MDA-MB-231乳腺癌细胞的侵袭能力。而且,迁移实验也显示miRNA-221和miR-222mimics转染到MDA-MB-231细胞后能显著增强其迁移能力。与其相反的是,转染了miR-221/222inhibitors后能显著抑制MDA-MB-231、SUM159和Hs578t等乳腺癌细胞的迁移能力。另外,分析了miR-221/222对细胞周期的影响,发现转染miR-221和miR-222inhibitors后能够抑制G1/S间的转换,并将细胞周期遏止在G1期。综上所述,乳腺癌miRNA表达谱芯片和实时定量PCR均证实miR-221和miR-222在乳腺癌组织中表达显著升高。SOCS1和CDKN1B可能是miR-221和miR-222在乳腺癌细胞中的靶基因。体外研究证实miR-221和miR-222过表达可显著增加乳腺癌癌细胞MDA-MB-231的增殖、侵袭和迁移。因此,提示miR-221和miR-222在人基底类乳腺癌中是潜在的促癌miRNA,可作为临床治疗乳腺癌的潜在靶点。