SABCS | 全基因关联研究照亮化疗之暗面:rs28714259在蒽环类药物诱导心脏毒性的机制研究

2021
03/21

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三度医学
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蒽环类药物是乳腺癌最常用的化疗药物之一,随着乳腺癌患者生存时间的延长,蒽环类药物导致的心脏毒性日益凸显。


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编译:中国科学院大学附属肿瘤医院 陈俊青
 

美国.圣安东尼奥乳腺癌大会(SABCS)是最具影响力的乳腺癌会议之一,旨在向国际学术界、医师和研究人员提供有关乳腺癌和癌前乳腺疾病的前沿信息。SABCS2020会议公布摘要不乏肿瘤心脏病学内容,本专栏由三度医学联合浙江省肿瘤心脏病学协作组(ZOC)共同推出,精选编译和分享;欢迎医学同道关注、文末留言探讨。

照亮化疗之暗面:rs28714259在蒽环类药物诱导的的心脏毒性中后GWAS功能研究  

【PS13-22】Shedding light on the dark side of chemo: Post-GWAS functional studies of rs28714259 in anthracycline-induced cardiotoxicity


 
Xi Wu1, Gloria Xue2, Fei Shen1, Guanglong Jiang1, Santosh Philips1, Geneva Cunningham1, Erica Cantor1 and Bryan P Schneider11Indiana University School of Medicine, Indianapolis, IN;2Indiana University, Bloomington, IN  

 
蒽环类药物是乳腺癌治疗常用的化疗药,但可能引起剂量相关的心脏毒性,并导致2%患者出现充血性心力衰竭(CHF)。尽管提出了蒽环类药物导致心脏毒性的不同机制,但其确切的分子发病机制尚未被完全阐明。此外,尚无临床上有效的生物标志物来预测心脏毒性。  

 
此前,我们已经通过全基因组关联分析(GWAS) 在三个大型的 III 期乳腺癌辅助临床研究中识别和验证了rs28714259 (G/A)单核苷酸多态性(SNP)与蒽环类药物诱导的CHF的风险的关联。rs28714259 (G/A) 位于糖皮质激素受体(GR)反应元件,预计风险等位基因 (A)会破坏GR结合。老鼠模型中通过地塞米松激活GR信号通路可以保护心肌细胞免受多柔比星引起的细胞凋亡。  

研究要点

为了研究rs28714259在CHF后GWAS中的作用,我们开始研究rs28714259是否通过等位基因GR增强子活性调节GR信号通路。我们在rs28714259的两侧克隆了一个含有野生型(G)或风险等位基因(A)的1kbDNA序列至荧光素酶报告质粒。  


● 荧光素酶分析显示,100nm地塞米松激活iPSC衍生的心肌细胞 (iPSC-CMs)的GR活性后,与没有增强子的对照载体相比,转染野生型的心肌细胞活性增加60%。转染风险等位基因iPSC-CM没有显示荧光素酶活性增加,提示A等位基因阻断了 GR 介导的转录激活。


● 采用电泳迁移率实验(EMSA)对地塞米松处理的 iPSC-CM 的核提取物进行分析,我们观察到G或A等位基因探针显著的波段变化。此外,还观察到带有GR抗体的超移频带,确认GR确实与rs28714259区域结合。值得注意的是,与野生型相比,风险等位基因探针的条带强度降低了50%,这表明GR与风险等位基因探针的结合亲和力较弱,与转录活性的降低相一致。


最后,为了鉴定蒽环类药物暴露下rs28714259调控的基因,我们对每个基因型的iPSC-CMs进行了RNA-Seq分析。RNA-Seq数据显示,最显著的差异调节网络为包括FADD、FAS和 Caspase-8的死亡受体通路,这些因子导致多柔比星引起的细胞凋亡。此外,GR信号通路中11个基因也受到rs28714259的调节。


 

总之,该研究表明,rs28714259变异可能具有等位基因特异性GR增强子活性,并调控参与多柔比星诱导的凋亡有关的基因。


编者点评


 

蒽环类药物是乳腺癌最常用的化疗药物之一,随着乳腺癌患者生存时间的延长,蒽环类药物导致的心脏毒性日益凸显。大型荟萃分析显示,与不含多柔比星的化疗方案相比,含多柔比星的化疗方案导致的心脏毒性以及心血管疾病引起的死亡事件明显升高。 全基因组 关联研究 (GWAS)是利用高通量基因芯片技术,对人类全基因组范围内常见遗传变异-单核苷酸多态性(SNP)和拷贝数变异(CNV)进行总体关联分析 发现影响复杂性状的基因变异的一种新策略。

本研究作者先前通过GWAS在大型 III 期乳腺癌辅助临床研究中识别和验证了rs28714259 (G/A)单核苷酸多态性(SNP)与蒽环类药物诱导的充血性心力衰竭的风险的关系。本研究中,通过后GWAS功能研究进一步明确了rs28714259在多柔比星诱导的凋亡的作用以及可能的机制。该研究为进一步阐明不同机制在蒽环类药物导致的心脏毒性中的作用提供了新的研究方法,也为临床上识别蒽环类药物导致心脏毒性的高危人群提供潜在的生物标记物,值得进一步深入研究。


◆ ◆ ◆ ◆ ◆   
本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
SABCS,荧光素酶,GWAS,蒽环类

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