Summary

Analyse clinicopathologique de miRNA expression dans le cancer du sein à l'aide de tissus miRNA<em> In Situ</em> hybridation

Published: June 07, 2016
doi:

Summary

Here we present a protocol to detect miRNA expression in breast cancer patient samples using miRNA in situ hybridization.

Abstract

In this article, we describe a detailed protocol for miRNA detection in breast cancer tissue using in situ hybridization with a digoxigenin-labelled LNA (Locked Nucleic Acid) probe. The probe was recognized by anti-DIG alkaline phosphatase antibodies and later developed using alkaline phosphatase substrate producing fluorescence signals. Here we utilized miRNA in situ hybridization (MISH) technique to analyze expression of miR-489 in tissues from breast cancer patients. This technique can detect the localization of miRNA of interest in individual tissue samples. This technique can be used to compare the expression of desired miRNA in tumor tissue with that in adjacent normal tissue and to identify the specific structures responsible for expressing this miRNA. This technique can be very useful in answering certain clinical questions, such as role of specific miRNA in the development of cancer. Our results indicate that mammary epithelial cells express significantly higher levels of miR-489 than adjacent tumor cells.

Introduction

Le cancer du sein est parmi les tumeurs malignes les plus courantes qui touchent la population féminine à travers le monde. Plus de 1,3 millions de cas de cancer du sein sont signalés chaque année dans le monde 1,2. Bien que les cellules tumorales ont été traditionnellement considéré comme biologiquement homogène et hautement prolifératifs, il est devenu évident que le cancer du sein est génétiquement hétérogène et cliniquement. La résistance aux médicaments anti – cancéreux qui prévalent est une caractéristique des cancers du sein avancés, ce qui conduit à la mortalité chez la majorité des patients grâce à la facilitation de la progression du cancer et des métastases 3 minutes.

Les microARN (miARN) sont une classe de petites molécules d' environ 22 nucléotides de long ARN qui régulent l' expression des gènes en bloquant la traduction de l' ARNm ou de médiation ARNm dégradation 4. Plus de 2.000 miARN différents ont jusqu'à présent été identifiés chez l' homme, qui sont liés à des maladies humaines 5. Un tableau croissant d'études VHAe démontré que les miARN peuvent fonctionner comme oncogènes et suppresseurs de tumeurs et sont souvent dérégulée dans les tumeurs 6. miARN incidence fortement tous les tumorigenèse primaires en contrôlant les principaux régulateurs de la progression du cycle cellulaire, de la sénescence, l' apoptose et autophagy, ainsi que ceux de la motilité des cellules tumorales, l' invasion et les métastases 7.

Expression Aberrant miRNA a également été associée à des implications cliniques telles que le stade, la différenciation, le pronostic et la réponse au traitement adjuvant 8. En particulier, l' augmentation de l' expression de miR-146 est corrélée à un mauvais pronostic chez les patients atteints de cancer du poumon 9. Une autre étude a démontré que l' expression perdue de miARN-let7b est liée à des phénotypes malignes et, par conséquent, une faible survie 6. Comprendre les types de cellules et de structures qui expriment miARN est une partie importante de comprendre les mécanismes à travers lesquels des altérations de miRNA influence d'expression cellulaire ettissus phénotypes 10. Certains miARN révélées être sécrétées dans les cellules stromales sont pris en charge par les cellules épithéliales et agissent spécifiquement sur leurs cibles. Dans la même veine, miR-212 et miR-132 sont sécrétées par stroma et régulent les interactions épithéliales-stromal nécessaires à l' excroissance canalaire au cours du développement de la glande mammaire 11. L'objectif global de cet article est d'expliquer un protocole détaillé pour détecter l' expression de miARN dans les tissus du cancer du sein par miRNA hybridation in situ. Nous avons optimisé toutes les conditions pour tester les niveaux d'expression des miARN-489 dans le cancer du sein des échantillons de patients. À cette fin, nous avons utilisé un DIG marqué verrouillé acide (LNA) sonde nucléique dans notre expérience. Certains de ses nucléotides a eu une modification de LNA, qui est un pont méthylène connectant 'atome d'oxygène et 4 du 2 atome de carbone du squelette ribose qui fixe le nucleotide de telle sorte qu'il reste "bloque" après hybridation. Par conséquent, il est beaucoup plus difficilepour le complexe hybride pour dénaturer 12,13.

Protocol

Cette étude a été approuvée par le comité d'examen institutionnel de l'Hôpital universitaire national Chonnam Hwasun et de l'Université de Caroline du Sud. échantillons TMA composés de cancer du sein et des tissus appariés mammaires normaux adjacents ont été fournis par la Biobanque de l'hôpital Hwasun Chonnam National University, membre de la Biobanque réseau Corée. 1. Préparation de la solution Préparer 1 L d'eau libre de DNase et RNase. Fair…

Representative Results

tissu de cancer du sein humain a été utilisé pour déterminer l'expression des miARN-489. Glande mammaire conduit de cellules épithéliales et se sont révélés exprimer significativement plus élevés miARN-489 niveaux que le tissu adjacent à la tumeur chez deux patients (Figure 1A et 1B). Cela démontre clairement que l'expression du miARN-489 a été perdu dans le tissu tumoral, ce qui suggère une tumeur activité suppressive de miARN-4…

Discussion

Le but de cette étude était de déterminer le niveau d'expression de miARN dans les tissus du cancer du sein en utilisant des miARN hybridation in situ. Il convient de noter que dans cette expérience, toutes les conditions sont optimisées pour le tissu du cancer du sein. Une optimisation supplémentaire peut être nécessaire pour d'autres types de tissus. Toutes les solutions doivent être faites avec de l'eau DEPC et tous les conteneurs à utiliser doivent être rincés à l'eau traitée a…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported by the NIH grant (5R01 CA178386-03) and the USC ASPIRE-1 grant to HC. We would like to thank Vrushab Gowda for his assistance with manuscript.

Materials

ELF-97 Life technology  E6604
50X Denhard't  Life technology  750018
t-RNA Roche 109541 Reconstitute in DEPC water
Herring Sperm DNA Promega  D1815
Roche Blocking  Roche 11096176001
RVC Fisher 50-812-650 Before use spin down it at 16.1 RCF and take supernatant 
miR-489 probe  Exiqon 38599-01
Nuclease free BSA Roche  711454
Primary antibody-anti DIG Roche  11093274910
Diethyl Pyrocarbonate  Sigma 1609478

Referências

  1. Shah, N. R., Chen, H. MicroRNAs in pathogenesis of breast cancer: Implications in diagnosis and treatment. World J Clin Oncol. 5, 48-60 (2014).
  2. Tang, H., et al. miR-185 suppresses tumor proliferation by directly targeting E2F6 and DNMT1 and indirectly upregulating BRCA1 in triple-negative breast cancer. Mol Cancer Ther. 13, 3185-3197 (2014).
  3. Ye, X. M., et al. Epigenetic silencing of miR-375 induces trastuzumab resistance in HER2-positive breast cancer by targeting IGF1R. BMC Cancer. 14, 134 (2014).
  4. Oneyama, C., et al. MicroRNA-mediated downregulation of mTOR/FGFR3 controls tumor growth induced by Src-related oncogenic pathways. Oncogene. 30, 3489-3501 (2011).
  5. McGuire, A., Brown, J. A., Kerin, M. J. Metastatic breast cancer: the potential of miRNA for diagnosis and treatment monitoring. Cancer Metastasis Rev. 34, 145-155 (2015).
  6. Quesne, J. L., et al. Biological and prognostic associations of miR-205 and let-7b in breast cancer revealed by in situ hybridization analysis of micro-RNA expression in arrays of archival tumour tissue. J Pathol. 227, 306-314 (2012).
  7. Fernandez, S., et al. miR-340 inhibits tumor cell proliferation and induces apoptosis by targeting multiple negative regulators of p27 in non-small cell lung cancer. Oncogene. 34, 3240-3250 (2015).
  8. Yu, L., Zhang, J., Guo, X., Li, Z., Zhang, P. MicroRNA-224 upregulation and AKT activation synergistically predict poor prognosis in patients with hepatocellular carcinoma. Cancer Epidemiol. 38, 408-413 (2014).
  9. Li, J., et al. microRNA-146 up-regulation predicts the prognosis of non-small cell lung cancer by miRNA in situ hybridization. Exp Mol Pathol. 96, 195-199 (2014).
  10. Kriegel, A. J., Liang, M. MicroRNA in situ hybridization for formalin fixed kidney tissues. J Vis Exp. , e50785 (2013).
  11. Ucar, A., et al. miR-212 and miR-132 are required for epithelial stromal interactions necessary for mouse mammary gland development. Nat Genet. 42, 1101-1108 (2010).
  12. Nuovo, G. J. In situ detection of microRNAs in paraffin embedded, formalin fixed tissues and the co-localization of their putative targets. Methods. 52, 307-315 (2010).
  13. Kierzek, E., et al. The influence of locked nucleic acid residues on the thermodynamic properties of 2′-O-methyl RNA/RNA heteroduplexes. Nucleic Acids Res. 33, 5082-5093 (2005).
  14. Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. Paraffin embedding tissue samples for sectioning. CSH Protoc. 2008, (2008).
  15. Li, L., et al. Sequential expression of miR-182 and miR-503 cooperatively targets FBXW7, contributing to the malignant transformation of colon adenoma to adenocarcinoma. J Pathol. 234, 488-501 (2014).
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Citar este artigo
Patel, Y., Lee, J. S., Chen, H. Clinicopathological Analysis of miRNA Expression in Breast Cancer Tissues by Using miRNA In Situ Hybridization. J. Vis. Exp. (112), e53928, doi:10.3791/53928 (2016).

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