Tumour invasion and metastasis initiated by microRNA-10b in breast cancer

Nature 2007 Oct 11; 449 (7160):682-688

Speaker: Wei-Ting Chang（張瑋庭）                                             Date : 2007.12.12

Commentator: Li-Jin Hsu, Ph.D（徐麗君 老師）            Place : Room 601

Abstract

轉移主要在腫瘤細胞侵入鄰近組織這過程中扮演重要且複雜的角色，腫瘤細胞透過循環系統穿過微血管的內皮細胞到達其他的組織，最後則是在其他組織增生形成轉移的惡性腫瘤（如圖一）。MicroRNA是一群非常短的RNA片段，大約只有二十幾個鹼基，但卻具有影響基因表現的能力。而近來陸續發現microRNA除了對生物發育調控上扮演重要的角色外也會參與在不同細胞的致癌基因與腫瘤抑制基因當中。而在本篇研究中，作者由與乳癌相關的29種microRNA當中確定出一種microRNA---即microRNA-10b (miR-10b)，它不但在乳腺癌細胞進行轉移、侵犯的過程中會高度表現，亦存在於極具侵略性乳線癌細胞當中，而不在非轉移性癌細胞中作用，這表示miR-10b的表現量與癌細胞的轉移與侵略性具有相關性；接著進行將乳線癌細胞中的miR-10b刪除後侵略性則明顯降為1/10，藉由此現象作者將miR-10b轉殖入非轉移性乳癌細胞中作用，則癌細胞的侵略及轉移能力都明顯增加。隨後，作者將能持許表現miR-10b的乳腺癌細胞植入幼鼠的乳腺區域中進行觀察，六週後，這些癌細胞開始擴散至不同組織當中…例如：肺臟（如圖二）；相較之下非轉移性癌細胞則只會導致癌症產生，並不會擴散開。接著作者發現，在具轉移性癌細胞中miR-10b的產生是受到一個轉錄因子：Twist所調控，這個轉錄因子在胚胎發育的某些過程裡，肩負著引發細胞移動以及組織重組的任務。臨床上，也發現miR-10b的表現量與具轉移性的乳癌病患是有相關性的（如圖三）。最後，作者證實miR-10b在癌細胞轉移的過程中扮演極為重要的角色，並且確定出miR-10b的活性路徑與像是RHOC、HOXD10…等相關蛋白質和基因之間的調控機制（如圖四）。

Reference

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3.        Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell 65,116:281–97.(2004)

4.        Jing Yang, et al. Twist, a Master Regulator of Morphogenesis, Plays an Essential Role in Tumor Metastasis. Cell(117), 927-939 (2004).

（圖一）腫瘤細胞進行轉移的幾個階段（Nature Rev. Cancer 3, 453–458, 2003）

（圖二）帶有miR-10b之癌細胞轉移到其他組織 ( lung tissue )

(Nature 11; 449 7160:682-688 ,2007)

（圖三）臨床上乳癌病患的轉移與miR-10b表現量之相關結果

(Nature 11; 449 7160:682-688 ,2007)

（圖四）miR-10b在癌症轉移過程中的調節機制

(Nature 11; 449 7160:682-688 ,2007)