• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권1호
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• pp.81-88
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• 2012

Histone deacetylases (HDACs) are enzymes involved in the remodelling of chromatin, and have a key role in the epigenetic regulation of gene expression. Histone deacetylase (HDAC) inhibitors are emerging as an exciting new class of potential anti-cancer agents. In recent years, a number of structurally diverse HDAC inhibitors have been identifi ed and these HDAC inhibitors induce growth arrest, differentiation and/or apoptosis of cancer cells in vitro and in vivo. However, the underlying molecular mechanisms remain unclear. This study aimed at investigating the anti-tumor activity of various HDAC inhibitors, IN-2001, using T47D human breast cancer cells. Moreover, the possible mechanism by which HDAC inhibitors exhibit anti-tumor activity was also explored. In estrogen receptor positive T47D cells, IN-2001, HDAC inhibitor showed anti-proliferative effects in dose-and time-dependent manner. In T47D human breast cancer cells showed anti-tumor activity of IN-2001 and the growth inhibitory effects of IN-2001 were related to the cell cycle arrest and induction of apoptosis. Flow cytometry studies revealed that IN-2001 showed accumulation of cells at $G_2$/M phase. At the same time, IN-2001 treatment time-dependently increased sub-$G_1$ population, representing apoptotic cells. IN-2001-mediated cell cycle arrest was associated with induction of cdk inhibitor expression. In T47D cells, IN-2001 as well as other HDAC inhibitors treatment significantly increased $p21^{WAF1}$ and $p27^{KIP1}$ expression. In addition, thymidylate synthase, an essential enzyme for DNA replication and repair, was down-regulated by IN-2001 and other HDAC inhibitors in the T47D human breast cancer cells. In summary, IN-2001 with a higher potency than other HDAC inhibitors induced growth inhibition, cell cycle arrest, and eventual apoptosis in human breast cancer possibly through modulation of cell cycle and apoptosis regulatory proteins, such as cdk inhibitors, cyclins, and thymidylate synthase.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제27권
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• pp.10.1-10.7
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• 2012

Objectives: In recent years, a number of structurally diverse Histone deacetylase (HDAC) inhibitors have been identified and these HDAC inhibitors induce growth arrest, differentiation and/or apoptosis of cancer cells in vitro and in vivo. This study aimed at investigating the antitumor activity of newly synthesized HDAC inhibitor, 3-(4-dimethylamino phenyl)-N-hydroxy-2-propenamide (IN-2001) using human breast cancer cells. Methods: We have synthesized a new HDAC inhibitor, IN-2001, and cell proliferation inhibition assay with this chemical in estrogen receptor-positive human breast cancer MCF-7 cells. Cell cycle analysis on MCF-7 cells treated with IN-2001 was carried out by flow cytometry and gene expression was measured by RT-PCR. Results: In MCF-7 cells IN-2001 showed remarkable anti-proliferative effects in a dose- and time-dependent manner. In MCF-7 cells, IN-2001 showed a more potent growth inhibitory effect than that of suberoylanilide hydroxamic acid. These growth inhibitory effects were related to the cell cycle arrest and induction of apoptosis. IN-2001 showed accumulation of cells at $G_2$/M phase and of the sub-$G_1$ population in a time-dependent manner, representing apoptotic cells. IN-2001-mediated cell cycle arrest was associated with HDAC inhibitor-mediated induction of CDK inhibitor expression. In MCF-7 cells, IN-2001 significantly increased $p21^{WAF1}$ expression. Conclusions: In summary, cyclin-dependent kinase (CDK) induced growth inhibition, possibly through modulation of cell cycle and apoptosis regulatory proteins, such as CDK inhibitors, and cyclins. Taken together, these results provide an insight into the utility of HDAC inhibitors as a novel chemotherapeutic regime for hormone-sensitive and insensitive breast cancer.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제22권3호
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• pp.218-222
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• 2007

에스트로젠 수용체와 리포터 유전자인 ${\beta}-galactosidase$가 도입된 효모재조합검색시험법을 이용하여 DEHP와 DBP의 내분비계 장애작용을 검색하였다. 양성대조 시험물질로 $17{\beta}-estradiol$을 설정하여 DEHP와 DBP의 에스트로젠 활성을 비교분석 하였을 때, $17{\beta}-estradiol$의 경우 $10^{-9}M$에서 가장 활성이 높게 관찰되었다. DEHP의 경우 $10^{-10}M$에서 $10^{-7}M$까지 시험하였을 때 농도의존적으로 에스트로젠활성이 증가하였으며, $10^{-7}M$의 경우 가장 강력한 에스트로젠활성을 보였다. DBP의 경우 $10^{-9}M$에서 $10^{-6}M$까지 에스트로젠활성이 관찰되었다. DEHP와 DBP의 경우 최대활성화 대비 50% 이상의 활성도를 보이기 시작하는 농도가 $10^{-9}M$로 나타나서 비슷한 농도에서 에스트로젠 활성화가 이루어지는 것으로 추측할 수 있었다. 그러나, 에스트로젠 최대활성화 시의 농도를 비교해 보면 DBP가 DEHP보다 10배 낮은 농도에서 최대활성치가 관찰되었기 때문에 DBP가 DEHP보다 에스트로젠 작용에 더 민감하게 반응하는 것으로 판단할 수 있었다. 결과적으로 본 실험에 사용되어진 시험물질인 DEHP와 DBP는 효모재조합시험법에 있어서 에스트로젠 활성을 유도하는 것으로 판단되어지며 감수성에 있어서는 DBP가 DEHP보다 높은 것으로 여겨진다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제12권3호
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• pp.229-246
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• 1997

Implantation is a most important biological process during pregnancy whereby conceptus establishes its survival as well as maintenance of pregnancy. During the periimplantation period, both uterine endometriurn and conceptus synthesize and secrete a host of growth factors and cytokines which mediate the actions of estrogen and /or progesterone and also exert their steroid-independent actions. Growth factors expressed by the materno-conceptal unit en masse have important roles in cell migration, stimulation or inhibition of cell proliferation, cellular differentiation, maintenance of pregnancy and materno-conceptal communications in an autorcrine /paracrine manner. The present review focuses on the role of the intrauterine IGF system during periimplantation conceptus development. The IGF system comprises of IGF- I and IGF- II ligands, types I and II IGF receptors and six or more IGF-binding proteins(IGFBPs). IGFs and IGFBPs are expressed and secreted by uterine endometrium with tissue, pregnancy stage and species specificities under the influence of estrogen, progesterone and other growth factor(s). Conceptus also synthesizes components of the IGF system beginning from a period between 2-cell and blastocyst stages. Maternal IGFs are utilized by both maternal and conceptal tissues; conceptus-derived growth factors are believed to be taken up primarily by conceptus. IGFs enhance the development of both maternal and conceptal compartments in a wide range of biological processes. They stimulate proliferation and differentiation of endometrial cells and placental precursor cells including decidual transformation from stromal cells, placental formation and the synthesis of some steroid and protein hormones by differentiated endometrial cells or placenta. It is also well-documented in a number of experimental settings that both IGFs stimulate preimplantation embryo development. In slight contrast to these, prenatal mice carrying a null mutation of IGF and /or IGF receptor gene do not exhibit any apparent growth retardation until after implantation. Reason (s) for this discrepancy between the knock-out result and the in vitro ones, however, is not known. IGFBPs, in general, are believed to inhibit IGF action within the materno-conceptal unit, thereby allowing endometrial stromal cell differentiation as well as dampening ex cessive placental invasion into maternal tissue. There is evidence, however, indicating that IGFBP can enhance IGF action depending on environrnental conditions perhaps by directioning IGF ligand to the target cell. There is also a third possibility that certain IGFBPs and their proteolytic fragments may have their own biological activities independent of the IGF. In addition to IGFBPs, IGFBP proteases including those found within the uterine tissue or lumen are thought to enhance IGF bioavailability by degrading their substrates without affecting their bound ligand. In this regard, preliminary results in early pregnant pigs suggest that a partially characterized IGFBP protease activity in uterine luminal fluid enhances intrauterine IGF bioavailability during conceptus morphological development. In summary, a number of in vitro results indicate that IGFs stimulates the development of the rnaterno-conceptal unit during the periimplantation period. IGFBPs appear to inhibit IGF action by sequestering their ligands, whereas IGFBP proteases are thought to enhance intrauterine bioavailability of IGFs. Much is remaining to be clarified, however, regarding the roles of the individual IGF system components. These include in vivo evidence for the role of IGFs in early conceptus development, identification of IGF-regulated genes and their functions, specific roles for individual IGFBPs, identification and characterization of IGFBP proteases. The intrauterine IGF club house thus will be paying a lot of attention to forthcoming results in above and other areas, with its door wide-open!

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.179-185
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• 2011

콩이나 적포도주의 식물성 에스트로겐(phytoestrogen)은 건강에 부정적이기보다는 긍정적인 효과를 갖는 것으로 알려져 있는데, 특히 콩류 섭취는 유방암이나 골다공증, 그리고 심혈관계 질환 예방과 높은 상관관계가 있는 것으로 보인다. 그러나 콩류, 특히 그 주성분인 genistein(GS)이 상기한 긍정적인 효과 외에도 여성의 생식계에 잠재적으로 부정적인 영향을 미칠 가능성에 대한 의문이 계속되어왔다. 선행 연구에서 본 연구자들은 사춘기 전에 genistein(GS)을 경구 투여했을 때 암컷 흰쥐의 생식계가 활성화되어 사춘기 개시가 조기에 유도되고, 암컷 성체에 GS를 뇌실내로 미세주입했을 때 kisspeptin-GnRH 뉴런회로 활성화가 일어남을 관찰하였다. 본 연구에서는 사춘기 전 암컷 흰쥐에서의 시상하부 특이적인 GS 투여 효과와 이에 관여하는 에스트로겐 수용체 아형($ER{\alpha}$과 $ER{\beta}$)을 조사하였다. 사춘기 전암컷 흰쥐(SD strain, PND 30)를 마취시킨 후 GS(3.4 ${\mu}g$/animal)를 1회 뇌실내로 미세 주입하고, 2시간 후 희생시켰다. 시상하부내 생식조절 유전자 발현을 조사하기 위해, RNA를 추출한 후 semi-quantitative reverse transcription polymerasechain reaction(RT-PCR)을 시행하였다. GS 투여는 KiSS-1 유전자 발현의 상위조절자인 mTOR(1:$0.361{\pm}0.058$ AU, p<0.001)발현을 유의하게 감소시켰고, GnRH 분비의 상위조절자인 GAD67(1:$1.285{\pm}0.099$ AU, p<0.05) 발현을 유의하게 증가시켰다. GS 투여는 KiSS-1(1:$1.458{\pm}0.078$ AU, p<0.001) mRNA 수준을 유의하게 증가시켰지만, kisspeptin 수용체인 GPR-54(1:$1.29{\pm}0.08$ AU) mRNA 수준은 변화가 없었고, GnRH(1:$0.379{\pm}0.196$ AU, p<0.05)의 경우는 유의하게 감소시켰다. GS투여군에서 $ER{\alpha}$(1:$1.180{\pm}0.390$ AU) 발현은 대조군 대비 차이가 없었지만, $ER{\beta}$(1:$4.209{\pm}0.796$ AU, p<0.01) 발현은 유의하게 증가했다. 본 연구결과는 사춘기 전 암컷 흰쥐에서 GS의 단기 노출이 시상하부의 GnRH 조절시스템을 직접 변화시킴을 보여준 것으로, 이러한 GS의 시상하부 특이적 효과에 $ER{\beta}$ 경로가 관여함을 강력히 시사한다. 이는 잘 알려진 $ER{\beta}$ 경로를 매개로 하는 GS의 유방암 억제 효과와 일치한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권4호
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• pp.243-251
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• 2010

Estrogen related receptor $\beta$(Esrrb)는 오르판 수용체 중 하나로 전분화능 관련유전자인 Oct4와 Nanog의 발현을 조절함으로써 줄기세포의 미분화를 유지시키고, 지속적인 자기 복제를 가능케 하는 유전자로 알려져 있다. 또한 Feng 등 (2009)은 체세포에 Oct4, Sox2와 함께 Esrrb 유전자를 함께 도입하면, 유전자가 변형된 체세포가 배아 줄기세포와 유사한 유도만능줄기세포로 리프로그래밍(reprograming)되어 진다는 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 인간 ESRRB 단백질을 양수유래줄기세포 내로 직접도입하는 방법을 개발하고, 이를 통해 전분화능 관련유전자의 기능 조절을 확인하고자 하였다. 클로닝 된 인간 short-form ESRRB를 세포투과 펩타이드(cell-penetrating peptide, CPP)의 일종인 R7(아르기닌 7개)에 접합(Fusion)하였고, 합성단백질 (R7-ESRRB-His6)의 형태로 배양중인 인간 양수 유래 줄기세포에 처리하여 세포내로 도입하였다. R7-ESRRB-His6 단백질은 5시간 내에 세포막을 통과하였고, 24시간 내에 핵 내로 이동하였다. 또한 핵 내로 이동한 ESRRB 단백질은 OCT4와 NANOG 유전자의 발현을 증가시켰을 뿐만 아니라, 또 다른 전분화능 관련유전자인 SOX2의 발현도 함께 증가시킨다는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 세포투과 펩타이드와 유전자의 접합을 통해 생산된 R7-ESRRB-His6 합성단백질이 양수유래줄기세포내로 원활하게 도입되는 것을 확인하였고, 유전자의 변형 없이 전분화능 관련유전자의 기능을 조절할 수 있는 방법임을 확인하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권4호
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• pp.255-261
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• 2006

일부 식물성 에스트로겐(phytoestrogen)의 경우, 긍정적인 효과를 갖는 것으로 보이지만, 대부분의 내분비계 장애 물질(endocrine disruptor 또는 endocrine disrupting compound, EDC)은 노출된 개체의 내분비계를 교란시켜 인간이나 야생 동물의 건강에 해로운 것으로 알려져 있다. 선행 연구에서 본 연구자들은 사춘기 전에 단기간으로 식물성 에스트로겐인 genistein(GS)을 투여했을 때 암컷 흰쥐의 생식계가 활성화되어 조기 사춘기가 유도되지만, 플라스틱 가소제인 di(2-ethyl hexyl)phthalate(DEHP)를 투여했을 때 반대로 생식계의 불활성화가 유도되어 사춘기 지연이 초래됨을 보고하였다. 본 연구에서는 사춘기전 GS 또는 DEHP 투여가 흰쥐 난소와 자궁에서의 성적인 성숙 상태를 반영하는 에스트로겐 수용체($ER\;{\alpha}$ and $ER\;{\beta}$)와 LH 수용체(LHR) 발현에 미치는 효과를 조사하였다. GS(100 mg/kg/day i.p.)를 생후 25일부터 사춘기 개시의 지표인 최초의 질구 개방(vaginal opening, VO)이 일어나는 날까지 투여하고 다음 날(day 32) 희생시켰다. 유사하게, DEHP(100 mg/kg/day i.p.)를 생후 25일부터 대조군(corn oil $200\;{\mu}L$)에서 최초 질구 개방(vaginal opening, VO)이 일어나는 날까지 투여하고 다음 날(day 36) 희생시켰다. 희생 직후 난소와 자궁의 total RNA를 추출하여 각 호르몬 수용체들의 전사 수준을 측정하기 위해 정량적인 RT-PCR을 수행하였다. GS 투여에 의해 자궁에서의 $ER\;{\alpha}$, $ER\;{\beta}$ 그리고 LHR mRNA 수준 모두 대조군에 비해 유의하게 증가하였다. GS군의 난소에서는 LHR 발현이 유의하게 증가하였으나 $ER\;{\alpha}$와 $ER\;{\beta}$의 발현은 증가하는 경향만을 보였다. 한편, DEHP군에서는 난소와 자궁에서의 $ER\;{\alpha}$, $ER\;{\beta}$ 그리고 LHR mRNA 수준은 모두 대조군에 비해 유의하게 감소하였다. 사춘기 전의 암컷 흰쥐의 난소와 자궁에서 성숙과 관련된 생식호르몬 수용체들의 발현 변화는 이들 조직의 무게와 해부학적인 변화, 그리고 혈중 생식호르몬들의 수준 등 사춘기 과정에서의 표현형적인 측면 변화-2차 성징-들을 반영하는 것으로 추정된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권1호
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• pp.54-58
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• 2005

연구 배경 : 비소세포 폐암의 암화 과정에서 에스트로겐과 프로제스테론 단백의 역할에 대한 면역조직화학 염색을 이용한 연구들이 진행 중이다. 그러나 이 연구들은 아직 일치된 결과를 보이고 있지 않으며 이는 상용하는 면역조직화학 염색법이 한 문제로 제시되고 있다. 저자 들은 최근 새로 개발된 조직미세배열법을 이용하여 비소세포 폐암 환자의 조직에서 이들 호르몬 수용체 발현을 연구하였다. 대상 및 방법 : 대상은 70예의 비소세포 폐암 환자로 남성이 74%, 여성이 26%이었다. 이들의 포르말린 고정, 파라핀 포매조직을 이용하여 조직미세배열을 구축하였다. 가열을 통한 항체 재생 후에 폐암 조직에서 일차 단일클론 항체 (ER1D5와 PR1A6)를 이용한 면역조직화학 염색을 시행하였다. 결 과 : 흡연력은 현재 흡연자가 49%이었고, 비흡연자와 금연자는 각각 27%와 24%이었다. 폐암의 조직학적 분류는 편평상피세포암이 34예이었고, 선암, 편평상피선암, 기타 세포형은 각각 24예, 9예와 3예이었다. 단일클론 항체를 이용한 염색에서 양성 결과를 보이는 비소세포 폐암 세포는 관찰되지 않았다. 결 론 : 미세조직배열법을 이용한 에스트로겐과 프로제스테론 수용체 연구는 모든 비소세포 폐암 조직에서 음성 결과를 보였다. 현재 면역조직화학 염색에 사용되는 호르몬 수용체가 비소세포 폐암 조직에서 발현이 되지 않을 가능성을 시사해주는 소견으로 향후 적절한 항체들을 이용한 추가적인 연구가 필요하겠다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권2호
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• pp.459-462
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• 2012

Expression of estrogen-receptor (ER), progesterone-receptor (PR) and HER-2 has recently been linked with various breast cancer subtypes identified by gene microarray. This study aimed to document breast cancer subtypes based on ER, PR and HER-2 status in Thai women, where expression of these subtypes may not be similar to those evident in Western women. During 2009 to 2010, histological findings from 324 invasive ductal carcinomas (IDC) at Siriraj Hospital were studied. Various subtypes of IDC were identified according to expression of ER, PR and HER-2: luminal-A (ER+;PR+/-;HER-2-), luminal-B (ER+;PR+/-;HER-2 +), HER-2 (ER-;PR- ;HER-2+) and basal-like (ER-;PR-;HER-2-). As well, associations of tumor size, tumor grade, nodal status, angiolymphatic invasion (ALI), multicentricity and multifocality with different breast cancer subtypes were studied. Of 324 IDCs, 143 (44.1%), 147 (45.4%), 15 (4.6%) and 12 (3.7%) were T1, T2, T3 and T4, respectively. Most tumors were grade 2 (54.9%) and had no nodal involvement (53.4%). According to ER, PR and HER-2 status, 192 (59.3%), 40 (12.3%), 43 (13.3%) and 49 (15.1%) tumors were luminal-A, luminal-B, HER-2 and basal-like subtypes. HER-2 subtype presented with large tumor (p=0.04, ANOVA). Luminal-A IDC was associated with single foci (p<0.01, ${\chi}^2$). HER-2 and basal-like subtypes were likely to have high tumor grade (p<0.01, ${\chi}^2$). In addition, HER-2 subtype had higher number of nodal involvement (p=0.048, ${\chi}^2$). In conclusion, the luminal-A subtype accounted for the majority of IDCs in Thai women. Percentages of HER-2 and basal-like IDCs were high, compared with a recent study from the USA. The HER-2 subtype was related with high nodal invasion. The findings may highlight biological differences between IDCs occurring in Asian and Western women.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권1호
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• pp.249-254
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• 2016

Molecular detection methods such as RT-PCR for detecting breast cancer-associated gene expression in the peripheral blood have the potential to modify breast cancer (BC) staging and therapy. In this regard, we evaluated the potential of erb-B2 molecular marker in BC detection and analyzed the expression of erb-B2 mRNA in the peripheral blood and fresh tissue samples of 50 pretreated female BC patients and 50 healthy females by reverse transcription-PCR (RT-PCR) method. We also assessed the correlation of erb-B2 mRNA marker positivity in peripheral blood and tumor tissue samples with clinical and pathological factors in BC patients in order to evaluate its prognostic value. It was shown that there is a significant difference between healthy females and BC patients with expression of the erb-B2 molecular marker (p<0.01). A significant difference between the expression of erb-B2 in the peripheral blood and tissue samples of BC patients (p<0.01) and the frequency of circulating erb-B2 mRNA expression in peripheral blood and in tissue was detected by RT-PCR. No correlation was found between erb-B2 mRNA expression in blood or tumor tissue samples and lymph node, tumor grade, tumor stage, tumor size, patient's age, ki67, estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PGR), P53, and HER-2 status. However, in a small subset of 31 BC patients we found that expression of erb-B2 in peripheral blood or in both peripheral blood and tumor tissue was directly correlated with lympho-vascular invasion and perineural invasion as poor prognostic features. The highest rates of erb-B2 expression in peripheral blood or tumor tissue were in the ER and PR negative and HER-2 positive group. This study suggests that the application of the RT-PCR and immunohistochemical methods for erb-B2 molecular marker detection would provide a higher detection rate, especially in early stage BC.