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研究背景乳腺癌根据受体的表达可以分为LuminalA/B型、HER2阳性型、基底样型和正常样型。基底样乳腺癌(basal-like breast cancer,BLBC)是其中一种类型,由于雌激素受体(hormone receptor,HR)和人类表皮生长因子2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)低表达而缺乏相应的治疗靶点,预后相对较差。组蛋白去乙酰化酶11(histone deacetylase 11,HDAC11)是组蛋白去乙酰化酶家族的Ⅳ类成员,是一种具有多功能的生物蛋白,可以发挥多种酶活性。HDAC11除了调节组蛋白去乙酰化外,还能参与mRNA的剪切以及与非组蛋白结合。既往研究提示在卵巢癌中,组蛋白去乙酸化酶11(histone deacetylase 11,HDAC11)启动子甲基化会导致不良的预后,但其在BLBC中的作用仍不清楚。因此,我们尝试探究HDAC11在BLBC中的功能机制。Twist是一类凋亡抑制的蛋白,可以直接作用于p53的启动子区域,负向调控p53启动子区域并抑制基因表达。Twist可以通过抑制E钙黏蛋白(E-cadherin)表达,同时上调波形蛋白(vimentin)和N钙黏蛋白(N-cadherin),进而诱导BLBC上皮间质转化过程(epithelial-mesenchymal transition,EMT),促进肿瘤侵袭和转移,但HDAC11与Twist间的调控机制目前尚无文献报道。本研究中,我们拟通过TCGA和oncomine数据库分析HDAC11在BLBC中的表达情况,证实HDAC11负性调控BLBC,并揭示其通过结合Twsit的调控机制,提示HDAC11对BLBC的潜在治疗作用。研究方法通过对TCGA、oncomine等数据库的挖掘不同类型乳腺癌HDAC11的表达特征,并通过免疫印迹(Westernblotting,WB)实验对14种不同的乳腺癌细胞株蛋白水平进行检测。在BLBC细胞株中上调HDAC11表达量,并在此基础上通过transwell实验探讨HDAC11改变对肿瘤侵袭的影响,通过动物实验构建转移模型探讨HDAC11对于BLBC转移的抑制作用。构建HDAC11和Twist缺失突变质粒研究结合位点,利用免疫共沉淀(Immunoprecipitation,IP)实验验证HDAC11与Twist相互结合,并通过免疫印迹、transwell和CCK8等实验探讨HDAC 11对Twist的调控机制,进一步改变Twsit的基因和蛋白表达量,通过免疫印迹、transwell和CCK8等实验探讨Twsit对HAS2的调控机制。研究结果在TCGA和oncomine数据库中,HDAC 11在BLBC中表达水平较其它类型乳腺癌更低(P<0.001);通过对14种不同细胞系的HDAC11蛋白水平检测,证实HDAC11在BLBC中普遍低表达。我们通过病毒质粒对BT549、SUM1315和MDA-MB-231细胞系进行转染,过表达HDAC11蛋白。Transwell实验证实,过表达HDAC11细胞株穿过matrigel的细胞数较空白对照组的细胞数减少。通过balb/c裸鼠尾静脉注射MDA-MB-231细胞构建肺转移模型中,过表达HDAC11组肺转移结节细胞数量较对照组明显减少。IP实验中,Twist会结合HDAC11而结合其余HDAC。在构建的5种Twist缺失突变质粒和3种HDAC11缺失突变质粒中,TDL4(缺失101-202aa)的Twsit与HDAC11结合作用消失;HDL2(缺失1-17aa)和HDL3(缺失1-66aa)的Twist与HDAC11结合作用消失。用shRNA在T47D细胞株中过表达HDAC11和/或Twist,traswell实验中,过表达HDAC11组穿过matrigel细胞数较对照组明显减少;过表达Twist组穿过matrigel细胞数较对照组明显增加。用siRNA干扰BT549和SUM1315细胞株中HDAC 11和/或Twist的表达,traswell实验中,干扰HDAC11组穿过matrigel细胞数较对照组明显增加;干扰Twist组穿过matrigel细胞数较对照组明显减少。通过荧光定量PCR(quantitative polymerase chain reaction,q-PCR)对上述几种细胞株HAS2基因水平进行检测,发现HAS2会随HDAC11表达量增加而减少;HAS2会随Twist表达量增加而增加。对oncomine数据库中Twist和HAS2的表达水平分析,发现两者存在相关性(Pearson=0.31,P<0.001)。IP实验中发现Twist主要与HAS2结合,而不与HDAC11结合。透明质酸检测实验证实透明质酸的产生会随着HAS2表达的增加而增加。在BT549和SUM1315细胞株中干扰HAS2表达后,transwell实验干扰HAS2组穿过matrigel细胞数较对照组明显减少。研究结论HDAC11在BLBC中低表达。HDAC11的表达可以抑制BLBC细胞的侵袭和转移。Twist可以特异性结合HAS2启动子区域,促进肿瘤的发生发展,而HDAC11可以通过结合Twist来阻断这一行为。我们的研究证实HDAC11可以作为BLBC的负性调蛋白。