微RNA參與實體瘤缺氧微環(huán)境調控的機制研究.pdf

1、作為實體瘤的主要特征之一，缺氧(Hypoxia)通常被精確定義為組織中的氧分壓低于5～10毫米汞柱。眾所周知，惡性細胞的生長同樣需要血管網絡為其提供充足的氧和養(yǎng)分，但是腫瘤細胞的惡性增殖總是遠遠快于血管網絡的形成，當組織中的血管網絡無法滿足腫瘤細胞的生長、代謝的需要時，就形成了局部缺氧的微環(huán)境。缺氧微環(huán)境能夠影響腫瘤細胞的很多生物學特性，其中包括細胞的生長、凋亡、新生血管的生成、轉移以及對治療的敏感性等等。因此深入探討腫瘤缺氧微環(huán)境的形

2、成機制以及腫瘤細胞在缺氧微環(huán)境中的應對機制就成為理解腫瘤發(fā)生、發(fā)展等生理過程的關鍵所在，而對腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程更深刻的理解又能夠促使人們找到腫瘤診斷和治療的新途徑。
　　 microRNAs(miRNAs)是一類長度約為22個核苷酸(nucleotide，nt)的非編碼小分子RNA，miRNAs參與了包括細胞分化、增殖、代謝、死亡以及腫瘤生成等在內的一系列的細胞生理和病理進程。近年來大量的研究已經證實，miRNAs與腫瘤的缺氧微

3、環(huán)境之間也存在著千絲萬縷的聯系。相比正常的組織，腫瘤組織中miRNAs的整體表達水平往往會發(fā)生巨大的改變，研究人員已經證實，在某些腫瘤中這種改變與腫瘤的臨床、病理特征密切相關，但是直到今天，人們還未能對這種變化的意義做出確切的解釋，miRNAs在腫瘤缺氧微環(huán)境中的調控和作用機制仍然有待于進一步的探索和發(fā)現。
　　 為了探討miRNAs與實體瘤缺氧微環(huán)境的相關性及其參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展調控的具體機制，借助于高通量篩查手段——miRN

4、As芯片，我們對培養(yǎng)于不同氧濃度下的結直腸癌細胞系中miRNAs的表達情況進行檢測和鑒定，篩選出了多種在缺氧狀態(tài)下表達水平發(fā)生改變的miRNAs。在此基礎之上，進一步通過體外、內實驗對其中一些重要的缺氧相關miRNAs的調控和作用機制進行了深入的探討。我們的研究顯示，缺氧狀態(tài)下培養(yǎng)的p53野生型細胞中miR-17-92簇的表達水平顯著下調，而同樣在缺氧狀態(tài)下培養(yǎng)的p53突變型細胞中則沒有變化，且這種缺氧依賴性的表達下調并不受已明確的mi

5、R-17-92簇轉錄調控因子c-Myc的控制：通過報告基因檢測系統(tǒng)，我們發(fā)現miR-17-92簇啟動子區(qū)的近端存在一個p53結合位點，通過與該位點的結合，p53在缺氧狀態(tài)下對miR-17-92簇的表達水平進行抑制：免疫共沉淀、重復免疫共沉淀以及定量分析的結果顯示，該位點與基本轉錄元件——TATA框重疊，p53與基本轉錄因子——TATA結合蛋白能夠競爭性的結合于啟動子上的這一區(qū)域：上調miR-17-92簇的表達能夠明顯抑制缺氧介導的細胞凋

6、亡，而下調miR-17-92簇中主要成員miR-17-5p和miR-20a的表達會促進缺氧介導的細胞凋亡：以上這些結果都強烈提示，p53依賴性的miR-17-92簇表達下調在缺氧介導的細胞凋亡中發(fā)揮著重要的作用，因此我們的發(fā)現促進了人們對于p53的腫瘤抑制功能的理解。與此同時，我們還發(fā)現腫瘤的缺氧微環(huán)境能夠導致miR-15-16簇的表達下調，進而影響腫瘤細胞的增殖、凋亡尤其是遷移和侵襲能力：通過結直腸癌原位動物模型，我們發(fā)現較高的miR

7、-15-16簇表達水平能夠抑制腫瘤的新生血管生成和遠端轉移(主要是肝轉移)：進一步的體外、內實驗顯示，miR-15-16簇通過靶基因——成纖維細胞生長因子-2實現對抑制腫瘤的新生血管生成和遠端轉移的調控：臨床相關性分析顯示，miR-15-16簇的水平與結直腸癌患者的臨床、病理特征密切相關，miR-15-16簇的表達水平能夠作為潛在的標志物指示結直腸癌患者的預后：以上這些結果提示，腫瘤的缺氧微環(huán)境能夠介導miR-15-16簇的表達下調，進