کاهش بیان ژن BACH2 در نمونههای پارافینه بافت سرطان پستان به عنوان یک تنظیم کننده رونویسی در سرطان

نوع مقاله: اصیل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک، دانشکده علوم،‌ دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران.

2 استادیار گروه ژنتیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

3 استادیار گروه ژنتیک، دانشکده علوم،‌ دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران.

چکیده

مقدمه: سرطان پستان، یکی از دلایل اصلی مرگ‌و‌میر در زنان می­باشد. ژن BACH2 برای تنظیم تکوین و عملکرد انواع سلول­های ایمنی (سلول B، T و ماکروفاژ) نیاز می­باشد. ژن BACH2 یک لوکوس مستعد کننده غالب برای چندین بیماری خودایمن و آلرژی می­باشد، با این وجود بیان و عملکرد بالقوه BACH2 در سرطان پستان هنوز مشخص نشده است، لذا مطالعه حاضر با هدف بررسی بیان ژنی BACH2 در نمونه­های توموری پستان انجام شد.
روش کار: در این مطالعه مورد- شاهدی که برای بررسی بیان ژنی از بافت‌های پارافینه سرطان پستان استفاده شد، 40 بافت پارافینه سرطان پستان و 40 بافت سالم مجاور تهیه شده از بخش پاتولوژی بیمارستان الزهراء اصفهان وارد مطالعه شدند. نمونه­ها مربوط به بلوک­های پارافینه تهیه شده در طی سال­های 94-1393 بودند. پس از تکمیل رضایت‌نامه، اطلاعات بالینی مربوط به تمام نمونه­ها گرفته شد. RNA تام استخراج و DNA مکمل (cDNA) سنتز شد. بیان نسبی ژن با استفاده از روش کمی real-time RT PCR (qRT-PCR) به‌دست آمد و به‌وسیله روش  ارزیابی شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری SPSS (نسخه 22) و آزمون‌های تی تست و ANOVA انجام شد. میزان p کمتر از 05/0 معنی‌دار در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: بیان ژن BACH2 در بافت توموری در مقایسه با بافت سالم مجاور به طور معنی‌داری کمتر بود (05/0p<)، همچنین بیان این ژن در حالت متاستاز کاهش قابل ملاحظه‌ای نشان داد (029/0=p).
نتیجه‌گیری: بیان BACH2 در بافت توموری سرطان پستان نسبت به بافت سالم پایین­تر است. با توجه به عملکرد ژن ذکر شده می‌توان برای آن نقش مهارکنندگی تومور در سرطان سینه را پیشنهاد داد. از طرف دیگر نتایج مطالعه کاهش بیان در نمونه‌های متاستاز مثبت را نشان می‌دهد که حاکی از نقش ژن در مهار مسیرهای درگیر در متاستاز می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Down-regulation of BACH2 in formalin-fixed paraffin-embedded breast cancer tissue as transcriptional regulation in cancer

نویسندگان [English]

  • Moslem Nurozpour Mamasani 1
  • Somayeh Reiisi 2
  • Maryam Peymani 3
1 M.Sc. Student in Genetics, School of Sciences, Islamic Azad University, Shahrekord branch, Shahrekord, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Genetic, School of Sciences, University of Shahrekord, Shahrekord, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Genetic, School of Sciences, Islamic Azad University, Shahrekord branch, Shahrekord, Iran.
چکیده [English]

Introduction: Breast cancer is one of the main causes of mortality in women. BACH2 gene is required in regulating the development and function of diverse immune cell types (B and T cell, macrophage). The BACH2 gene is a prominent susceptibility locus for multiple autoimmune and allergic diseases. Nevertheless, the expression and potential function of BACH2 in breast cancer stay unclear. Therefore, this study was performed with aim to evaluate BACH2 gene expression in breast tumor samples.
Methods: In this case-control study which used paraffin tissues of breast cancer to evaluate gene expression, 40 formalin-fixed paraffin embedded (FFPE) tumoral of breast cancer and 40 healthy tissue provided from pathology department of Al-Zahra Hospital in Isfahan were enrolled. The samples of paraffin blocks were prepared during 2014 to 2015. After completing the consent form, the clinical information for all samples were taken. Total RNA was extracted and complementary DNA (cDNA) was synthesized. The relative gene expression was determined using quantitative method of real-time RT PCR (qRT-PCR) and was evaluated by  method. Data were analyzed by SPSS software (version 22) and t-test and ANOVA. P<0.05 was considered significant.
Results: The expression of BACH2 gene was significantly lower in tumor tissue compared to healthy tissue adjacent (P < 0.05). Also, the expression of this gene in metastatic state showed significant decrease (P=0.029).
Conclusion: The expression of BACH2 is lower in breast cancer tumoral tissue than the healthy tissue. Considering the BACH2 gene function, it can be suggested as tumor suppressor in breast cancer. Furthermore, the results show down-regulation in metastatic samples, which indicates the role of gene in suppressing the metastasis pathways.

کلیدواژه‌ها [English]

  • BACH2 gene
  • Breast Cancer
  • Real-time PCR
  • Transcriptional regulation
  1. DeSantis CE, Fedewa SA, Goding Sauer A, Kramer JL, Smith RA, Jemal A. Breast cancer statistics, 2015: convergence of incidence rates between black and white women. CA Cancer J Clin 2016; 66(1):31-42.
  2. Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005; 55(2):74-108.
  3. Karami F, Mehdipour P. A comprehensive focus on global spectrum of BRCA1 and BRCA2 mutations in breast cancer. BioMed Res Int 2013; 2013:928562.
  4. Novak E. Berek & Novak’s gynecology. 14th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2007.
  5. Vuong D, Simpson PT, Green B, Cummings MC, Lakhani SR. Molecular classification of breast cancer. Virchows Arch 2014; 465(1):1-14.
  6. Dunn BK, Wagner PD, Anderson D, Greenwald P. Molecular markers for early detection. Semin Oncol 2010; 37(3):224-42.
  7. Sasaki S, Ito E, Toki T, Maekawa T, Kanezaki R, Umenai T, et al. Cloning and expression of human B cell-specific transcription factor BACH2 mapped to chromosome 6q15. Oncogene 2000; 19(33):3739-49.
  8. Oyake T, Itoh K, Motohashi H, Hayashi N, Hoshino H, Nishizawa M, et al. Bach proteins belong to a novel family of BTB-basic leucine zipper transcription factors that interact with MafK and regulate transcription through the NF-E2 site. Mol Cell Biol 1996; 16(11):6083-95.
  9. Muto A, Hoshino H, Madisen L, Yanai N, Obinata M, Karasuyama H, et al. Identification of Bach2 as a B‐cell‐specific partner for small Maf proteins that negatively regulate the immunoglobulin heavy chain gene 3′ enhancer. EMBO J 1998; 17(19):5734-43.
  10. Muto A, Ochiai K, Kimura Y, Itoh‐Nakadai A, Calame KL, Ikebe D, et al. Bach2 represses plasma cell gene regulatory network in B cells to promote antibody class switch. EMBO J 2010; 29(23):4048-61.
  11. Takakuwa T, Luo WJ, Ham MF, Sakane-Ishikawa F, Wada N, Aozasa K. Integration of Epstein-Barr virus into chromosome 6q15 of Burkitt lymphoma cell line (Raji) induces loss of BACH2 expression. Am J Pathol 2004; 164(3):967-74.
  12. Ci W, Polo JM, Cerchietti L, Shaknovich R, Wang L, Yang SN, et al. The BCL6 transcriptional program features repression of multiple oncogenes in primary B cells and is deregulated in DLBCL. Blood 2009; 113(22):5536-48.
  13. Klein U, Dalla-Favera R. Germinal centres: role in B-cell physiology and malignancy. Nat Rev Immunol 2008; 8(1):22-33.
  14. Huang C, Geng H, Boss I, Wang L, Melnick A. Cooperative transcriptional repression by BCL6 and BACH2 in germinal center B-cell differentiation. Blood 2014; 123(7):1012-20.
  15. Ichikawa S, Fukuhara N, Katsushima H, Takahashi T, Yamamoto J, Yokoyama H, et al. Association between BACH2 expression and clinical prognosis in diffuse large B‐cell lymphoma. Cancer Sci 2014; 105(4):437-44.
  16. Motamed-Khorasani A, Jurisica I, Letarte M, Shaw P, Parkes R, Zhang X, et al. Differentially androgen-modulated genes in ovarian epithelial cells from BRCA mutation carriers and control patients predict ovarian cancer survival and disease progression. Oncogene 2007; 26(2):198-214.
  17. Stephens PJ, Tarpey PS, Davies H, Van Loo P, Greenman C, Wedge DC, et al. The landscape of cancer genes and mutational processes in breast cancer. Nature 2012; 486(7403):400-4.
  18. Shah R, Rosso K, Nathanson SD. Pathogenesis, prevention, diagnosis and treatment of breast cancer. World J Clin Oncol 2014; 5(3):283-98.
  19. DeSantis CE, Lin CC, Mariotto AB, Siegel RL, Stein KD, Kramer JL, et al. Cancer treatment and survivorship statistics, 2014. CA Cancer J Clin 2014; 64(4):252-71.
20.Ono A, Kono K, Ikebe D, Muto A, Sun J, Kobayashi M, et al. Nuclear positioning of the BACH2 gene in BCR‐ABL positive leukemic cells. Genes Chromosomes Cancer 2007; 46(1):67-74.

21.Kim EH, Gasper DJ, Lee SH, Plisch EH, Svaren J, Suresh M. Bach2 regulates homeostasis of Foxp3+ regulatory T cells and protects against fatal lung disease in mice. J Immunol 2014; 192(3):985-95.

22.Pazderska A, Oftedal BE, Napier CM, Ainsworth HF, Husebye ES, Cordell HJ, et al. A variant in the BACH2 gene is associated with susceptibility to autoimmune addison's disease in humans. J Clin Endocrinol Metab 2016; 101(11):3865-9.

23.Herbaux C, Bertrand E, Marot G, Roumier C, Poret N, Soenen V, et al. BACH2 promotes indolent clinical presentation in Waldenström macroglobulinemia. Oncotarget 2016; 8(34):57451.

24.International Multiple Sclerosis Genetics Consortium; Wellcome Trust Case Control Consortium 2, Sawcer S, Hellenthal G, Pirinen M, Spencer CC, et al. Genetic risk and a primary role for cell-mediated immune mechanisms in multiple sclerosis. Nature 2011; 476(7359):214-9.

25.Ferreira MA, Matheson MC, Duffy DL, Marks GB, Hui J, Le Souëf P, et al. Identification of IL6R and chromosome 11q13. 5 as risk loci for asthma. Lancet 2011; 378(9795):1006-14.

26.Ochiai K, Muto A, Tanaka H, Takahashi S, Igarashi K. Regulation of the plasma cell transcription factor Blimp-1 gene by Bach2 and Bcl6. Int Immunol 2008; 20(3):453-60.

27.Yoshida C, Yoshida F, Sears DE, Hart SM, Ikebe D, Muto A, et al. Bcr-Abl signaling through the PI-3/S6 kinase pathway inhibits nuclear translocation of the transcription factor Bach2, which represses the antiapoptotic factor heme oxygenase-1. Blood 2007; 109(3):1211-9.

28.Hara E, Takahashi K, Tominaga T, Kumabe T, Kayama T, Suzuki H, et al. Expression of heme oxygenase and inducible nitric oxide synthase mRNA in human brain tumors. Biochem Biophys Res Commun 1996; 224(1):153-8.

29.Zhou P, Kalakonda N, Comenzo RL. Changes in gene expression profiles of multiple myeloma cells induced by arsenic trioxide (ATO): possiblemechanisms to explain ATO resistance in vivo. Br J Haematol 2005; 128(5):636-44.

30.Kobayashi S, Taki T, Chinen Y, Tsutsumi Y, Ohshiro M, Kobayashi T, et al. Identification of IGHCδ–BACH2 fusion transcripts resulting from cryptic chromosomal rearrangements of 14q32 with 6q15 in aggressive B‐cell lymphoma/leukemia. Genes Chromosomes Cancer 2011; 50(4):207-16.

31.Muto A, Tashiro S, Tsuchiya H, Kume A, Kanno M, Ito E, et al. Activation of Maf/AP-1 repressor Bach2 by oxidative stress promotes apoptosis and its interaction with promyelocytic leukemia nuclear bodies. J Biol Chem 2002; 277(23):20724-33.

32.Swaminathan S, Duy C, Müschen M. BACH2–BCL6 balance regulates selection at the pre-B cell receptor checkpoint. Trends Immunol 2014; 35(3):131-7.

Kobayashi A, Yamagiwa H, Hoshino H, Muto A, Sato K, Morita M, et al. A combinatorial code for gene expression generated by transcription factor Bach2 and MAZR (MAZ-related factor) through the BTB/POZ domain. Mol Cell Biol 2000; 20(5):1733-46