據(jù)2018年全球癌癥統(tǒng)計(jì)，乳腺癌已經(jīng)成為繼肺癌之后，全球癌癥發(fā)病率和死亡率第二的癌癥類型[1]，是女性中最常見的癌癥診斷和癌癥死亡的主要原因。亞洲約有世界60%的人口，全球超過一半的癌癥死亡發(fā)生在亞洲，亞洲已經(jīng)成為癌癥發(fā)病率的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。癌癥的發(fā)生受遺傳因素和環(huán)境因素綜合影響，乳腺癌是一種異質(zhì)性疾病，發(fā)病機(jī)制尚未清楚，隨著醫(yī)療保健成本上升和新的靶向治療引入，生物標(biāo)記的使用已經(jīng)成為一種輔助乳腺癌治療期間和治療后疾病監(jiān)測(cè)的方法[2]?；谌橄侔┑男盘?hào)通路和代謝成分可以被靶向的特點(diǎn)，Oncotype DX、Mamm aPrint和uPA等[2-4]相關(guān)生物標(biāo)記物逐漸受到關(guān)注，可以靶向細(xì)胞表面的特定腫瘤抗原。AT-rich interaction domain (ARID)家族是一類SWI/SNF染色質(zhì)重塑復(fù)合物的基因家族，其家族成員基因具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄的能力，參與細(xì)胞的分化和增殖[5]，本期介紹ARID的家族成員作為生物標(biāo)志物在乳腺癌免疫調(diào)節(jié)中的潛在作用。

編碼SWI/SNF復(fù)合體的基因突變?cè)诎┌Y中普遍存在，ARID1A基因是該復(fù)合體中最常見的突變成員，其突變已被證實(shí)與腫瘤發(fā)生有關(guān)，ARID1A失活突變?cè)谕砥谌橄侔┲谐霈F(xiàn)頻率很高，其改變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞功能喪失，CRISPR-Cas9基因敲除會(huì)將ARID1A確定為首選基因，該基因參與控制PI3K/AKT/mTOR通路、癌癥的免疫反應(yīng)、EZH2甲基轉(zhuǎn)移酶活性、類固醇受體調(diào)節(jié)、DNA損傷檢查點(diǎn)以及p53靶點(diǎn)和KRAS信號(hào)的調(diào)控。

根據(jù)內(nèi)部靶向外顯子組測(cè)序平臺(tái)(MSK-IMPACT)、乳腺癌國(guó)際聯(lián)盟的癌癥基因組圖譜(TCGA)、分子分類數(shù)據(jù)集的分析，首次證實(shí)ARID1A是雌激素受體陽性(ER)乳腺癌中SWI/SNF復(fù)合體中最常突變的基因。此外，與原發(fā)腫瘤相比，ARID1A是轉(zhuǎn)移瘤中更常見的基因突變的基因(圖1a)。在MCF7乳腺癌細(xì)胞中使用sgRNA文庫進(jìn)行了CRISPR-Cas9的KO篩選，該文庫針對(duì)用氟維司群處理的細(xì)胞中的人類表觀基因組(圖1b)。12個(gè)靶向ARID1A的不同sgRNA中，有10個(gè)在暴露環(huán)境中富維菌集量最高的3% sgRNA中，因此ARID1A是篩選中最主要的候選sgRNA，其損失會(huì)導(dǎo)致富維菌耐藥性(圖1c)。由于ARID1A是CRISPR篩選的首選候選基因，并且ARID1A失活突變?cè)谕砥趦?nèi)分泌耐藥ER乳腺癌中富集，所以將研究重點(diǎn)放在ARID1A的作用上。為了驗(yàn)證這些發(fā)現(xiàn)，使用四種不同的引導(dǎo)gRNAs在整個(gè)MCF7細(xì)胞群中完全敲除了ARID1A(圖1d)。ARID1A的敲除對(duì)ER蛋白或SWI/SNF復(fù)合物BRG1的催化亞基的表達(dá)水平?jīng)]有影響(圖1d)。

然而，體外細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)和結(jié)晶紫實(shí)驗(yàn)顯示ARID1A敲除后氟維司群治療后細(xì)胞生長(zhǎng)增加(圖1e)。此外，與對(duì)照細(xì)胞相比，在缺乏雌激素的條件下，MCF7細(xì)胞中ARID1A缺失導(dǎo)致細(xì)胞增殖增加，在體內(nèi)環(huán)境下，原位異種移植的ARID1A敲除MCF7細(xì)胞在富維司坦處理下表現(xiàn)出比對(duì)照細(xì)胞的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)(圖1f)。與對(duì)照細(xì)胞相比，ARID1A敲除腫瘤表現(xiàn)出穩(wěn)定的疾病，氟維司群治療6個(gè)月后腫瘤根除(圖1f)。MDA-MB-415乳腺癌細(xì)胞中的ARID1A KO(圖1g)也導(dǎo)致對(duì)氟維司群的耐藥性(圖1h);通過來自1756名乳腺癌患者的1918個(gè)腫瘤的臨床-基因組分析顯示與野生型(WT)腫瘤相比，具有ARID1A改變的腫瘤患者在SERDs上的無進(jìn)展生存期明顯較短，中位無進(jìn)展生存期為2.8個(gè)月對(duì)5.7個(gè)月(圖1i)。若您想以ARID1A基因?yàn)樯飿?biāo)志物，從事與乳腺癌相關(guān)的課題研究，源井生物具有相關(guān)實(shí)驗(yàn)成功案例，讓您的實(shí)驗(yàn)少走彎路，省時(shí)省力，高效科研！

一些體外研究表明，ARID1B促進(jìn)細(xì)胞增殖，與ARID1A的腫瘤發(fā)生中的作用相反。在本研究中，利用乳腺癌組織微陣列(TMAs)確定了ARID1B表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系。ARID1B染色只在正常和癌性乳腺組織的細(xì)胞核中檢測(cè)到。ARID1B在細(xì)胞核內(nèi)不同強(qiáng)度的染色如圖2A-C所示。陰性對(duì)照組未見染色(圖1D)?？紤]免疫陽性細(xì)胞百分比和染色強(qiáng)度，采用IRS法測(cè)定ARID1B的免疫組化表達(dá)水平。以IRS中位數(shù)125為分界點(diǎn)，將ARID1B免疫染色分為高組和低組。值得注意的是，ARID1B在荷瘤組織中的表達(dá)水平明顯高于鄰近的非腫瘤組織(圖3, P?= 0.0018)。表明ARID1B免疫組化染色可以作為腫瘤分級(jí)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。值得注意的是，與非三陰性亞型相比，在乳腺癌的ER(－)/PR(－)/ HER-2(－)免疫表型中檢測(cè)到ARID1B表達(dá)增加的頻率較高，這表明ARID1B可能參與了侵襲性和高侵襲性三陰性乳腺癌的發(fā)展。研究了ARID1B表達(dá)水平與5年無病生存期之間的相關(guān)性。156例患者中，27例5年內(nèi)復(fù)發(fā)。在復(fù)發(fā)組中，ARID1B高表達(dá)或低表達(dá)(由IRS確定)的患者的中位無病生存期分別為19.53個(gè)月或37.00個(gè)月(圖4)。

為了闡明ARID1B在乳腺癌組織中高表達(dá)的分子機(jī)制，研究了ARID1B抑制對(duì)細(xì)胞增殖的影響，結(jié)果顯示抑制ARID1B會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞增殖顯著下降(圖5B)。由于ARID1B活性的中斷被證明可以延遲人成纖維細(xì)胞G1-S期的細(xì)胞周期進(jìn)展，細(xì)胞周期分析顯示，與對(duì)照組相比，ARID1B活性降低的細(xì)胞中G1期細(xì)胞明顯增多，S期細(xì)胞減少(圖6A, B)。這一發(fā)現(xiàn)促使我們研究參與G1/S細(xì)胞周期轉(zhuǎn)變的周期蛋白和CDKs的表達(dá)。與對(duì)照細(xì)胞相比，Arid1bdeficient細(xì)胞中cyclin D1和cdk6的mRNA水平分別下降了30%和15%以上(圖6C)，這表明ARID1B通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)因子(如cyclin和CDKs)的表達(dá)來促進(jìn)G1-S細(xì)胞周期進(jìn)程。

因此，研究表明ARID1B的高表達(dá)可能有助于乳腺癌的發(fā)病機(jī)制，并可能作為一種有前景的預(yù)后生物標(biāo)志物。并作為治療乳腺癌的有用靶點(diǎn)，公司可實(shí)現(xiàn)對(duì)ARID1B基因的編輯，助力您的腫瘤研究！

ARID家族的成員ARID3B是一種進(jìn)化保守的轉(zhuǎn)錄因子，與細(xì)胞永生化、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和腫瘤發(fā)生有關(guān)。鑒于ARID3B在腫瘤發(fā)展中的新作用，檢測(cè)了它在原發(fā)性患者來源的乳腺癌樣本和細(xì)胞系中的表達(dá)。原發(fā)性乳腺浸潤(rùn)性腫瘤均檢測(cè)到細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和低水平膜性ARID3B染色(圖7)。ARID3B核染色與患者雌激素受體(ER)狀態(tài)呈正相關(guān)，與腫瘤分級(jí)、有絲分裂指數(shù)及ERBB2狀態(tài)呈負(fù)相關(guān)。ARID3B的核表達(dá)在表達(dá)ER乳腺癌細(xì)胞系中得到證實(shí)。從正常乳腺癌和乳腺癌源性細(xì)胞系中分離總RNA，合成cDNA，設(shè)計(jì)異構(gòu)體特異性引物，并進(jìn)行RT-qPCR。這些亞型特異性引物擴(kuò)增并證實(shí)了在正常乳腺細(xì)胞(MCF10A, 永生化的非致瘤性乳腺細(xì)胞系)和兩種乳腺癌源性細(xì)胞系(MCF7和MDA-MB-231)中存在4316、2365和654 bp長(zhǎng)的亞型(圖8)。

該研究報(bào)道了原發(fā)性乳腺癌中ER陽性與核ARID3B表達(dá)呈正相關(guān)，與ERBB2狀態(tài)呈負(fù)相關(guān)。在乳腺癌細(xì)胞系中也發(fā)現(xiàn)了非常相似的相關(guān)性。最近ARID3B的表達(dá)越來越多地與癌癥相關(guān)蛋白和microRNAs相關(guān)，關(guān)于ARID3B基因表達(dá)和功能的相關(guān)知識(shí)有助于進(jìn)一步了解潛在的乳腺癌發(fā)病機(jī)制相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，我們公司提供CRISPR-Cas9基因敲除服務(wù)，可為您定制在乳腺癌細(xì)胞中編輯ARID3B基因服務(wù)，探究ARID3B在乳腺癌細(xì)胞中的作用機(jī)理。

在癌癥進(jìn)化過程中，原發(fā)腫瘤與轉(zhuǎn)移腫瘤之間基因的變化直接影響臨床治療效果和疾病研究進(jìn)展，開發(fā)和研究針對(duì)新發(fā)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)畸變的靶向藥物，指導(dǎo)轉(zhuǎn)移性乳腺癌的個(gè)體化治療，是非常重要和迫切的。ARID家族成員參與癌癥相關(guān)信號(hào)通路，在腫瘤組織中高度突變或差異表達(dá)，可作為癌癥預(yù)后或治療結(jié)果的預(yù)測(cè)因子。在癌癥中所起作用的分子生物學(xué)和臨床研究。這可能有助于我們從一個(gè)新的角度理解癌癥的發(fā)生和發(fā)展，并為癌癥治療提供潛在的靶點(diǎn)。

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