Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa ESR1 هدف جدیدی برای miR-15a-3p و lncRNA OIP5-AS1 و تحت تنظیم پلی مورفیسم rs2234693 در بیماران مبتلا به سرطان پستان: ادغام رویکرد بیوانفورماتیک و تجربی ESR1 Could be a Novel Target of miR-15a-3p and lncRNA OIP5-AS1 in the Breast Cancer Patients, Regulating by rs2234693 Polymorphism: Integrated Bioinformatics and Experimental Approach سم شناسی toxicology پژوهشي-کامل Research(Original) سابقه و هدف: پس از بیماری‌های قلبی و تصادفات، سرطان به عنوان سومین عامل مرگ و میر در ایران و به عنوان یک مشکل عمده بهداشتی در بسیاری از کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه در نظر گرفته می‌شود. در سرطان پستان، سلول‌های پستان بدون کنترل رشد می‌کنند. این بیماری بر اساس نوع سلول‌های پستان که سرطانی می‌شوند انواع مختلفی دارد. این سرطان حدود یک‌ سوم انواع سرطان را در جمعیت زنان تشکیل می‌دهد و علت اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان در زنان در سراسر جهان است. گیرنده استروژن-α یکی از ایزوفرم‌های گیرنده استروژن است که توسط ژن گیرنده استروژن (ESR1)کدگذاری می‌شود. ESR-α یک گیرنده هسته‌ای است که به عنوان یک فاکتور رونویسی وابسته به لیگاند عمل می‌کند. پس از اتصال استروژن، ESR-α به نواحی پاسخ استروژن در پروموتر ژن‌های هدف متصل شده وسبب تغییر در بیان ژن‌های هدف می‌شود. مطالعه حاضر به بررسی سطح بیان ژن گیرنده استروژن (ESR1) و RNAهای طولانی غیر کدکننده (lncRNAs) مرتبط با آن و بررسی فراوانی آلل و ژنوتیپ پلی‌مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNP) rs2234693 در ژنESR1 در بیماران مبتلا به سرطان پستان پرداخت. مواد و روش‌ها: در این مطالعه موردی- شاهدی، بررسی بیان ESR1 و RNA های کدکننده و غیرکدکننده مربوط به آن توسط میکروآرایه (17 نمونه کنترل و 104 نمونه بیمار)،TCGA RNAseq  (بر روی 113 نمونه نرمال، 1102 تومور اولیه و 7 نمونه تومور متاستاتیک) انجام شد. آنالیز داده‌ها توسط R Studio و limma و پایگاه داده‌های ENCORI و GEPIA2 صورت گرفت. ارزیابی تعامل microRNAها توسط miRWalk و یافتن برهمکنش lncRNA توسط lncBase 3 انجام شد. برهمکنش پروتئین- پروتئین توسط STRING و آنالیز بقا و همبستگی توسطGEPIA2 و ENCORI بررسی شدند. آنالیزهای غنی‌سازی مسیر و آنتولوژی ژنی (GO) توسطKEGG و Enrichr و بررسی SNP توسط آزمایش RFLP انجام شد. یافته‌ها: بیان ژن ESR1 در سرطا پستان افزایش داشت و ژن miR-15a-3p تعامل قابل توجهی با ESR1 وlncRNA OIP5-AS1 داشت. OIP5-AS1 و ESR1 در نمونه‌های بیمار بیان مثبت معنی‌داری داشتند. فراوانی ژنوتیپ‌های TC، TT و CC در افراد سالم به ترتیب 65 ، 15 و 20 درصد و در گروه بیمار 38/5، 38/5 و 23 درصد بود. تفاوت معنی‌داری در شیوع ژنوتیپ‌های ژن ESR1 بین بیماران و کنترل وجود داشت. استنتاج: پلی مورفیسم ESR1 ممکن است با افزایش خطر ابتلا به سرطان پستان مرتبط باشد و rs2234693 T>CSNP می‌تواند یک نشانگر قوی برای غربالگری سرطان پستان در نظر گرفته شود. OIP5-AS1 ممکن است پیشرفت سرطان پستان را با تغییر در تنظیم بیان ESR1 تنظیم کند.   Background and purpose: after heart diseases and accidents, cancer is considered the third cause of death in Iran (1), and is a major health problem not only in Iran but also in many developed and developing countries. (2). Breast cancer is a disease in which breast cells grow out of control. This disease has different types based on the type of breast cells that become cancerous. Breast cancer accounts for about one-third of all types of cancer in the female population and is the main cause of cancer-related deaths in women worldwide (3). Estrogen receptor-α is one of the isoforms of estrogen receptor encoded by the ESR1 gene. ESR-α is a nuclear receptor that acts as a ligand-dependent transcription factor (4). After binding of estrogen, ESR-α binds to the estrogen response regions in the promoter of the target genes and causes changes in the expression of the target genes (5). The present study investigates the expression level of the estrogen receptor gene (ESR1) and long non-coding RNAs (lncRNAs) related to It investigates the allele frequency and genotype of single nucleotide polymorphism (SNP) rs2234693 in ESR1 gene in patients with breast cancer. Materials and methods: In this case-control study, the expression of ESR1 and related coding and non-coding RNAs were investigated by microarray (17 control samples and 104 patient samples), TCGA RNAseq (on 113 normal samples, 1102 primary tumors and seven Metastatic tumor samples) and data analysis was done by R Studio and limma, and ENCORI and GEPIA2 databases. Evaluation of microRNA interaction was done by miRWalk and lncRNA interaction finding was done by lncBase 3. Protein-protein interaction was analyzed by STRING and survival and correlation analysis by GEPIA2 and ENCORI. Pathway enrichment and gene ontology (GO) analyses were performed by KEGG and Enrichr and SNP analysis was performed by RFLP test. Results: ESR1 gene expression was increased in breast cancer and miR-15a-3p gene had a significant interaction with ESR1 and lncRNA OIP5-AS1. OIP5-AS1 and ESR1 had significant positive expression in patient samples. The frequency of TC, TT, and CC genotypes in healthy people was 65%, 15%, and 20%, respectively, and in the patient group it was 38.5%, 38.5% and 23%. There was a significant difference in the prevalence of ESR1 gene genotypes between patients and controls. Conclusion: ESR1 polymorphism may be associated with an increased risk of breast cancer and rs2234693 T>C SNP can be considered a strong marker for breast cancer screening. OIP5-AS1 may regulate breast cancer progression by altering ESR1 expression regulation.   پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی, سرطان پستان, ژن ESR1, RFLP-PCR, rs2234693, miRNA, شبکه ceRNA single nucleotide polymorphism, breast cancer, ESR1 gene, RFLP-PCR, rs2234693, miRNA, ceRNA network 50 69 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-17202-1&slc_lang=fa&sid=1 Pardis Mirzaeyan پردیس میرزاییان Pardis223@yahoo.com No PhD Student in Cellular and Molecular Biology, Department of Biology, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran دانشجوی دکتری زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، گروه زیست‌شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران Mohammad Shokrzadeh محمد شکرزاده mslamuk@yahoo.com Yes Professor, Pharmaceutical Research Center, Department of Toxicology and Pharmacology, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran and Faculty of Pharmacy, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran استاد، مرکز تحقیقات دارویی، گروه سم شناسی و فارماکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران و دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران Ali Salehzadeh علی صالح زاده salehzadeh@iaurasht.ac.ir No Associate Professor, Department of Biology, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran دانشیار، گروه زیست‌شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران Farzam Ajamian فرزام عجمیان farzam.aja@yahoo.com No Assistant Professor, Department of Biology, Faculty of Science, University of Guilan, Rasht, Iran استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران