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乳腺癌已成为严重威胁全球女性健康的第一大恶性肿瘤。中、美两国的肿瘤流行病学统计报告均估计,在女性恶性肿瘤中乳腺癌新发病例数高居第一位,死亡病例数位居第二(中国居第六位)。值得警惕的是,中国乳腺癌年龄标准化发生率和死亡率均呈上升趋势,在45岁以下女性肿瘤患者中乳腺癌是致死率最高的恶性肿瘤疾病。乳腺癌已成为公共疾病负担和肿瘤死亡的主要原因之一,且确切的病因目前仍然不清。因此,深入探索乳腺癌的致病机制,优化筛查和早期诊断的方法,提高治疗的精准性和有效性就显得越发重要和紧迫。 GATA结合蛋白4(GATA binding protein4, GATA4)隶属于GATA转录因子家族,近年来受到生物学界较多关注。GATA4转录因子与下游靶基因结合后激活或抑制转录,进而调控蛋白表达,参与多种生理、病理进程。随着研究的深入,陆续发现该基因在正常组织中与在恶性肿瘤组织中的表达存在显著差异,同时还证实GATA4突变、高或低表达都与肿瘤的发生、发展及转归的关系密切。GATA4是部分肿瘤特异的抑癌基因,但在肝母细胞瘤、卵巢颗粒细胞瘤中又作为癌基因促进肿瘤细胞增殖,因此我们推测GATA4可能作为肿瘤相关基因参与乳腺癌的进程。截止目前,该基因在乳腺癌中的功能及相关分子机制尚不清楚。 本研究通过RT-PCR、免疫组织化学染色和甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR, MSP)检测GATA4在乳腺癌细胞、组织和正常乳腺组织中的表达水平及甲基化状态;利用在线数据库分析了GATA4与乳腺癌患者预后的相关性;利用转染方法建立GATA4稳定表达的乳腺癌细胞株,观察GATA4在体外对肿瘤细胞增殖和转移能力的影响,进一步运用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time fluorescence quantiattive polymerase chain reaction, qRT-PCR)、蛋白印迹法(Western blot, WB)、双荧光素酶报告系统及免疫荧光等方法探索GATA4调控癌细胞增殖和侵袭能力的潜在分子机理。结果表明:GATA4基因在乳腺癌细胞中表达不同程度的降低或沉默,并被检测到启动子区高甲基化,去甲基化药物处理细胞株后可使GATA4的表达部分恢复;免疫组化检测发现GATA4蛋白在乳腺癌组织中表达下调,在线数据库的生存分析表明GATA4低表达水平与乳腺癌患者较低的无复发生存率及三阴性乳腺癌患者更差的无疾病急性进展生存率相关。此外,外源性高表达GATA4后能抑制肿瘤细胞的生长和转移能力,并通过抑制RelA的表达及经典NF-κB信号通路抑制乳腺癌的恶性进程。 综上所述,GATA4作为一个新的抑癌基因参与乳腺癌的发生发展,可能作为乳腺癌预后评估的分子标志物及基因治疗的靶点。