miR-199a/b-5p及miR-500a在调控肝癌恶性生物学表型中的作用及其机制研究

作     者：展洋洋 

作者单位：第二军医大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王全兴

授予年度：2017年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：microRNA miR-199a/b-5p miR-500a 肝癌 

摘      要：肝癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,尽管随着医疗水平的不断提高,肝癌的预后水平有所提高,但其发病率与死亡率依然不容乐观。肿瘤的发生是一个多基因、多阶段突变的过程,其分子机制十分复杂,目前尚未明了。进一步探究肿瘤发生发展的分子机制,对于探索肿瘤诊疗中有效的分子靶点具有重要的科研意义和临床价值。随着第二代高通量测序技术的成熟和广泛应用,肿瘤学的研究迎来了“数据爆炸时代。一系列整合了肿瘤大数据的数据库也由此应运而生,深度挖掘肿瘤数据库中大数据成为揭开肿瘤发展机制神秘面纱的突破口。TCGA数据库是目前全球最大的肿瘤数据库,具有肿瘤样本量大,数据类型全面等特点,成为近年来肿瘤学研究的一把利器。人类基因组计划的完成,大规模转录组研究的日益深入,对经典的基因表达调控模式造成了冲击。人们发现,在人类基因组中仅有约2%的序列可以转录并翻译为有功能的蛋白质,而超过90%虽被转录但并不编码蛋白质,这类基因所转录的RNA被称为nc RNA。随着对nc RNA的深入研究,人们逐渐认识到这类RNA在调控基因表达,乃至生物学各个重要的进程中扮演着重要的角色。在肿瘤的发生发展中具有重要的作用。miRNA是一类长度约为22nt左右的nc RNA,人们发现miRNA在调控癌相关基因表达中发挥着重要的功能,其可通过靶向靶基因m RNA 3’UTR区进而抑制靶基因的翻译过程,被认为是肿瘤诊疗潜在的分子靶点。尽管近年来人们发现并揭示了众多miRNA在肿瘤发生发展中的功能和机制,但目前研究仍有不足,主要表现为:一,miRNA具有多靶点特性,其靶点需要进一步探究和完善,以揭示复杂的miRNA-m RNA调控网络在肿瘤发生中的全貌;二、仍有部分miRNA的功能和机制未见报道,需进一步的研究。基于以上研究背景,本研究共分为两部分对肝癌中差异表达miRNA进行深入探究。第一部分miR-199a/b-5p在肝癌发生发展中的作用及其机制研究在本部分的探究中,我们通过分析TCGA数据库中肝癌样本miRNA芯片数据以及临床预后数据,发现miR-199a/b-5p在肝癌中发生下调,且高表患者具有更长的生存期,提示其在肝癌中可能具有重要的作用。通过对肝癌组织和细胞系中miR-199a/b-5p表达的检测,进一步印证了miR-199a/b-5p在肝癌中发生显著下调表达。接下来,我们重点对发生显著下调的miR-199a/b-5p的分子功能和机制进一步探究。通过一系列体内外实验我们发现,miR-199a/b-5p可以显著抑制肝癌的转移。其主要机制是通过负向调控ROCK1的表达,进而抑制ROCK1/MLC及PI3K/Akt信号通路活化,最终抑制肝癌的转移。此外,我们发现ROCK1蛋白水平而非m RNA水平在肝癌中发生显著的上调,提示ROCK1的上调表达是由转录后调控因子所介导的,miR-199a/b-5p则可能是其主要的转录后调控因子。通过本部分的研究,我们揭示了miR-199a/b-5p在肝癌中新的分子机制,以及进一步明确ROCK1在肝癌中的功能及机制。第二部分miR-500a在肝癌发生发展中的作用及其机制研究第一部分中对TCGA数据库中miRNA表达芯片数据及临床数据分析,我们发现miR-500a发生显著上调且低表达患者具有更长的生存期。鉴于miR-500a未在肝癌中有相关报道,我们对其功能和分子机制展开了研究。通过一系列体内外实验,我们发现抑制miR-500a后,可以显著抑制肝癌细胞的增殖并诱导细胞凋亡。接下来,我们对其分子机制进行了探究,并发现miR-500a可以靶向BID m RNA 3’UTR区,负向调控BID基因的表达,下调Cleaved-Caspase-3,-9的水平,从而达到抑制肝癌凋亡的作用。通过本部分的研究,我们揭示了miR-500a在肝癌中的分子功能和机制:miR-500a通过靶向BID蛋白,减弱诱导凋亡相关信号通路,从而抑制肝癌细胞的凋亡。因此,miR-500a在肝癌中是一种典型的促癌性miRNA。