Hintergrund und Zielsetzung: Der triple-negative Brustkrebs (triple-negative breast cancer, TNBC) ist ein spezieller Subtyp des Brustkrebses, der als besonders schwierig zu behandeln gilt, da er leicht metastasiert und die Prognose für Patienten schlecht ist. tRNA-abgeleitete Fragmente (tRNA-derived fragment, tRF) sind eine neue Klasse nicht-kodierender kleiner RNA-Moleküle, die an verschiedenen pathophysiologischen Prozessen beteiligt sind. In früheren Studien wurde durch Hochdurchsatzsequenzierung von tRF und tiRNA aus TNBC-Geweben das tumorsuppressive tiRNA-Met identifiziert. Ziel dieser Studie ist es, die Rolle und den Mechanismus von tiRNA-Met beim Wachstum und der Metastasierung von TNBC eingehend zu untersuchen. Methoden: Spezifische Bindungsproteine von tiRNA-Met wurden mittels RNA Pull-Down, Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie (liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS) und RNA-Immunpräzipitation (RNA immunoprecipitation, RIP) selektiert und identifiziert. Die Kolokalisierung von tiRNA-Met mit dem spezifischen Bindungsprotein HNRNPF wurde durch zelluläre Immunfluoreszenz analysiert. Der Einfluss von tiRNA-Met auf die Expression von HNRNPF-mRNA und Proteinen wurde mittels quantitativer Echtzeit-Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (qRT-PCR) und Western Blot untersucht. Die Auswirkungen der Überexpression von tiRNA-Met auf das Transkriptom von MDA-MB-231-Zellen wurden durch RNA-Sequenzierung (RNA sequencing, RNA-seq) ermittelt, um die durch tiRNA-Met regulierten Signalwege und Zielgene zu erforschen; die Transkriptionslevel des Zielgens NECAB1 wurden mit qRT-PCR validiert; das Herunterregulieren der HNRNPF-Expression wurde auf die Auswirkung auf NECAB1 untersucht. Die mRNA-Expressionsniveaus von HNRNPF und NECAB1 in TNBC-Geweben wurden anhand der The Cancer Genome Atlas (TCGA) und GEPIA-Datenbanken analysiert, das Proteinlevel von HNRNPF mittels der UALCAN-Datenbank untersucht; Überlebensanalysen der NECAB1- und HNRNPF-Gene wurden mit der Kaplan-Meier Plotter-Datenbank durchgeführt. NECAB1 wurde durch Plasmidtransfektion in MDA-MB-231 und BT-549 Zellen überexprimiert; Zellproliferation und Invasionsfähigkeit wurden mittels Zellzähl-Kit-8 (cell counting kit-8, CCK-8) Experiment und Transwell-Experiment bewertet. Nach Inhibition und Herunterregulation von tiRNA-Met wurde NECAB1 überexprimiert oder HNRNPF gehemmt, und die Zellproliferation sowie Invasionsfähigkeit wurden erneut mittels CCK-8 und Transwell getestet. Ergebnisse: tiRNA-Met bindet spezifisch an HNRNPF und lokalisiert hauptsächlich im Zytoplasma; Überexpression oder Herunterregulierung von tiRNA-Met beeinflussen die HNRNPF-mRNA-Expression sowie deren Proteinlevel nicht. Die Überexpression von tiRNA-Met und das Herunterregulieren von HNRNPF fördern signifikant die Expression von NECAB1. Die Analysen der TCGA-, GEPIA- und UALCAN-Datenbanken zeigten eine signifikant erhöhte HNRNPF-mRNA- und Proteinexpression in TNBC-Geweben im Vergleich zum normalem Gewebe, während die Expression von NECAB1 signifikant reduziert war (P<0.05). Kaplan-Meier Plotter Analysen zeigten eine positive Korrelation zwischen dem mRNA-Expressionslevel von NECAB1 und dem Überleben der Patienten (P<0.05), während das Proteinexpressionslevel von HNRNPF negativ korreliert (P<0.05). Im Vergleich zu Kontrollzellen zeigten MDA-MB-231- und BT-549-Zellen mit Überexpression von NECAB1 eine signifikante Verringerung der Proliferationsfähigkeit (P<0.05) und Invasionsfähigkeit (P<0.05); die Überexpression von NECAB1 oder die Hemmung von HNRNPF nach Herunterregulierung von tiRNA-Met kehrten die durch tiRNA-Met-Herunterregulierung verursachte Erhöhung von Proliferation und Invasion um. Fazit: tiRNA-Met steigert die Expression von NECAB1 durch gezielte Bindung an HNRNPF und hemmt dadurch den malignen Fortschritt von TNBC.

triple-negativer Brustkrebs;tRNA-abgeleitete Fragmente;tiRNA-Met;HNRNPF;NECAB1