摘要
乳腺癌是一种严重危害人类身心健康的疾病，并且每年患乳腺癌的人数及因此死亡的人数都在急剧上升。乳腺癌目前分为五种亚型，其中，基底型(basal)乳腺癌是恶性程度最高、治愈率和生存率最低的一种亚型，因此，对基底型乳腺癌的研究刻不容缓。 KLF5在基底型乳腺癌这一亚型乳腺癌中特异性高表达。越来越多的研究表明KLF5会促进基底型乳腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭等功能，与基底型乳腺癌的发生发展密切相关。因此，寻找KLF5在基底型乳腺癌中调控的编码基因与非编码RNA，如IncRNA，并且解释这些编码基因与lncRNA的作用机制及功能，对诠释基底型乳腺癌的发生发展机制有着重要的作用。本研究通过对KLF5/KLF5KKD的RNA-seq数据进行挖掘与分析，最终找到了一批潜在的受KLF5调控的编码基因及lncRNA，并结合已有的研究结果，挑选了一部分与乳腺癌发生发展相关的基因进行q-PCR验证，结果与RNA-seq的结果一致。之后通过富集分析，我们发现KLF5正调控的编码基因参与脂代谢、表皮细胞分化等与肿瘤的发生发展息息相关的功能和通路。 由于KLF5是一个转录因子，而转录因子可通过结合靶基因的启动子来活化或抑制靶基因的转录，从而影响基因的表达。除此之外，随着人们对基因转录调控机制的研究越来越深入，发现超级增强子在肿瘤形成过程中有重要的作用。本研究通过对KLF5的ChIP-seq数据进行分析，发现KLF5除了通过结合启动子调控基因的转录外，还可以通过结合超级增强子这一调控模式来调控一些在肿瘤的发生发展中发挥重要作用的基因的表达，通过将KLF5的ChIP-seq数据和RNA-seq数据进行整合，我们最终找到了KLF5可能通过启动子及超级增强子调控的靶基因。我们对KLF5通过结合超级增强子正调控的基因做功能富集分析，发现这些基因富集到了很多与肿瘤发生发展相关的功能模块和通路，如:细胞黏连、侵袭、迁移、血管生成、表皮生长等，与已知的KLF5的功能相吻合，因此我们猜测KLF5更有可能是通过结合超级增强子来促进相应的下游癌基因的表达，进而促进基底型乳腺癌的发生发展。除此之外，我们发现KLF5在基因组上的结合情况与H3K27AC、BRD4在基因组上的结合情况非常相似，因此，我们推测KLF5可能作为基底型乳腺癌中超强增强子的标志物，甚至可以用KLF5在基底型乳腺癌中定义超级增强子。 基因的转录调控这一过程通常需要多个转录因子形成复合物共同发挥作用。我们发现了一些潜在的转录因子可能与KLF5形成复合物参与基因的转录调控，如:AP-1。因此，我们也对AP-1展开了相应的研究，最终预测到了KLF5和AP-1形成的复合物可能通过启动子及超级增强子正调控的靶基因。对这些基因做功能富集分析，结果显示这些基因与肿瘤的发生发展息息相关。因此，我们推断KLF5极有可能与AP-1一起调控癌基因的转录进而促进基底型乳腺癌的发生发展。 综上所述，本研究主要通过分析HCC1937和HCC1806两个基底型乳腺癌细胞系中KLF5/KLF5KD、c-Jun/c-JunKD、Fra1/Fra1KD的RNA-seq数据，分别预测到了由KLF5调控以及由KLF5与AP-1共同调控的靶基因，并与KLF5、c-Jun、H3K27AC的ChIP-seq数据进行整合分析，分别找到了潜在的KLF5通过结合于启动子或超级增强子调控的靶基因，以及KLF5与AP-1共同结合于启动子或超级增强子调控的靶基因。同时我们发现KLF5结合于很多超级增强子，结合情况与超级增强子的标志蛋白H3K27AC、BRD4非常相似，因此我们推测KLF5可能作为基底型乳腺癌中超强增强子的标志物，甚至可以用KLF5在基底型乳腺癌中定义超级增强子。总而言之，我们的研究对探究KLF5在基底型乳腺癌中的作用及作用机制有很大的帮助，也对人们进一步了解、诊断、攻克基底型乳腺具有重大意义。
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