بررسی سطح بیان miR-138-5p و PD-L1 در بافت سرطانی و رده سلولی سرطان پستان و مطالعه اثر جایگزینی miR-138-5p بر مهار بیان PD-L1، رشد و مهاجرت سلولی و القای آپوپتوز در رده سلولی سرطان پستان
مینا رسول نژاد
علوم طبیعی
۱۴۰۰
۱۰۷ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
ژنتیک مولکولی
۱۴۰۰/۰۴/۲۸
چکیده:microRNAها تنظیمکنندههای مهمی در فرآیندهای متعدد سلولی هستند و ارتباط تنگاتنگی با انواع سرطانها از جمله سرطان پستان دارند. ایمونوتراپی با روشهای مختلف مانند دستکاری نقاط کنترل ایمنی به عنوان یک روش پیشرفته و موفق در درمان سرطان شناخته شده است.مواد و روشها: در تحقیق حاضر، میزان بیان miR-138-5p و PD-L1 در نمونههای توموری سرطان پستان بررسی شد و در ادامه اثرات جایگزینی miR-138-5p بر میزان بیان PD-L1، رفتارهای بیولوژیکی سلولهای سرطان پستان و T cell exhaustion، از طریق تنظیم بیان PD-L1، مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های سرطان پستان به همراه بافتهای مجاور نرمال و نیز ردههای سلولی سرطان پستان تهیه و آماده شدند. از تکنیکهای qRT-PCR و وسترن بلات برای بررسی سطح بیانmiR-138-5p ، PD-L1 و ژنهای مرتبط با مسیرهای مولکولی پایین دست استفاده شد. آنالیزهای MTT، تشکیل کلنی و تست خراش (scratch test) به ترتیب برای تعیین میزان زندهمانی، توانایی تشکیل کلنی و مهاجرت سلولهای ترنسفکت شده با miR-138-5p مورد استفاده قرار گرفت. همچنین برای ارزیابی میزان آپوپتوز و پیشرفت چرخه سلولی از فلوسایتومتری و رنگآمیزی با DAPI استفاده شد. در آخر، به منظور بررسی اثر بازدارندگی miR-138-5p بر T cell exhaustion، از همکشتی لنفوسیتهایT جدا شده از خون محیطی با رده سلولی سرطان پستان MDA-MB-231 ترنسفکت شده با miR-138-5p استفاده شد.نتایج: دادههای حاصل نشان داد میزان بیان miR-138-5p و PD-L1 به طور بسیار معنیداری در بافتهای توموری و نیز ردههای سلولی سرطان پستان به ترتیب کاهش و افزایش دارد. ترنسفکشن miR-138-5p mimic به رده سلولی MDA-MB-231 بیان PD-L1 را در سطحmRNA و نیز پروتئین کاهش داد. آنالیز MTT، تشکیل کلنی و نتایج وسترن بلات نقش مهاری miR-138-5p را بر رشد و تکثیر سلولی از طریق سرکوب مسیر PI3K/AKT نشان داد. همچنین miR-138-5p آپوپتوز را در سلولهای MDA-MB-231 از طریق افزایش بیانCaspase 9 ، Caspase 3 و p21 و نیز با افزایش نسبت BAX به Bcl-2 القا کرده و سلولها را در فاز sub-G1 چرخه سلولی متوقف میکند. همچنین اثرات ضدتهاجمی miR-138-5p در سلولهای MDA-MB-231 با تست خراش و با نتایج وسترنبلات از طریق کاهش بیان ژنهای MMP9، MMP2، Vimentin و افزایش بیان E-cadherin به اثبات رسید. همچنین نتایج ما نشان داد miR-138-5p از طریق سرکوب بیان PD-L1، T cell exhaustion را در سلولهای T مهار میکند.نتیجهگیری: نتایج تحقیقات ما نشان میدهد بازگرداندن سطح داخل سلولی miR-138-5p، به عنوان یک تومورساپرسور قوی، میتواند روش درمانی مناسبی برای درمان سرطان پستان باشد.
Background: MicroRNAs are considered as important regulators in multiple cellular processes and closely related to a variety of cancers including breast cancer (BC). Immunotherapy has been known as an advanced and successful procedure in cancer treatment using different methods such as modulating immune checkpoints.Methods: here we investigated the effects of miR-138-5p restoration on PD-L1 expression, BC biological behaviors and T-cell exhaustion. BC specimens and cell lines were provided and then qRT-PCR and western blotting were used to measure the expression of miR-138-5p, PD-L1 and other underlying genes. MTT assay, colony formation assay and scratch test were employed to determine proliferation, cloning and migration in miR-138-5p-transfected MDA-MB-231 cells respectively. Flow-cytometry and DAPI staining were used to investigate apoptosis rate and cell cycle development. At final, isolated T-cells from peripheral blood were co-cultured with transfected BC cells to investigate the effect of miR-138-5p on T-cell exhaustion.Results: qRT-PCR revealed down-regulation of miR-138-5p conversely, up-regulation of PD-L-1 in BC tissues and cell lines. Transfection of miR-138-5p into MDA-MB-231 cells inhibited PD-L1 expression. Western blotting, MTT and colony formation assays illustrated the anti-proliferative effect of miR-138-5p through down-regulating PI3K/AKT pathway. Also, miR-138-5p induced apoptosis in BC cells via up-regulating Caspase 9, Caspase 3, p21 and BAX/Bcl-2 ratio and arresting cell cycle at sub-G1 phase. Moreover, scratch test and western blotting indicated that miR-138-5p inhibits cell motility via targeting MMP2, MMP9 and vimentin but up-regulating E-cadherin. Finally, miR-138-5p inhibits T-cell exhaustion via suppressing PD-L1 expression in BC cells leading to disrupt PD-L1/PD-1 interaction and modulate effector cytokines in T-cells.
Thesis Title: Evaluation of expression levels of miR-138-5p and PD-L1 in breast cancer tissue and breast cancer cell line and study of the effects of miR-138-5p replacement on inhibiting the expression of PD-L1, cell growth and cell migration and induction of apoptosis in breast cancer cell line