HOTAIR通过RUNX3调控MICU1影响头颈部鳞状细胞癌增殖和凋亡的机制研究

HOTAIR recruits EZH2, resulted in H3K27me3, subsequently silencing target gene, was notable events in the growth of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Knock down HOTAIR reduced the expression of MICU1, which induced cell apoptosis by affecting mitochondia calcium steady in HNSCC, but the specific mechanism was unclear. Our previous work shown, HOTAIR siRNA increased the transcriptional level of RUNX3, and RUNX3 overexpression reduced the expression of MICU1 in HNSCC cells. On these basis, we hypothesized HOTAIR upregulates MICU1 to modulate head and neck squamous cell carcinoma proliferation and apoptosis by targeting RUNX3. In this current research program, we will first use IHC to detect the expression of RUNX3, MICU1, and analyze its correlation of prognosis. Secondly, we will investigate the mechanism that HOTAIR recruits EZH2 for regulating the transcriptional level of RUNX3 via CHIP-PCR. Thirdly, we will evaluate the effect of HNSCC proliferation and apoptosis regulated by HOTAIR/EZH2/RUNX3/MICU1 axis in vitro and in vivo. The research conclusion will further detailed clarify the new molecular mechanisms of HOTAIR regulated cell proliferation and apoptosis in HNSCC, provided theoretical basis for notable strategy which targeting HOTAIR to treat HNSCC.

HOTAIR通过募集EZH2催化H3K27me3沉默靶基因，是影响头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）生长的重要环节。在HNSCC中，敲低HOTAIR能够抑制MICU1的表达，影响线粒体内钙离子稳态，从而诱导细胞凋亡，但具体机制不明。课题组前期研究提示HOTAIR siRNA 可促进RUNX3的表达；过表达RUNX3可抑制MICU1表达。据此，我们提出"HOTAIR通过RUNX3调控MICU1影响头颈部鳞癌增殖和凋亡"的假说。本项目拟行IHC检测HNSCC中RUNX3、MICU1的表达特征与患者预后的关系；CHIP-PCR鉴定HOTAIR招募EZH2调控RUNX3的转录机制;体内外实验评价干预HOTAIR/EZH2/RUNX3/MICU1轴影响HNSCC增殖与凋亡的效果。本项目将阐明HOTAIR调控HNSCC增殖和凋亡的新机制，为建立以HOTAIR为核心治疗HNSCC的新策略提供理论基础。

晚期头颈部鳞状细胞癌常因肿瘤生长迅速、侵犯周围大血管等特点严重影响患者预后。深入了解头颈部鳞癌发生发展的分子机制对于其诊断和治疗有着重要的意义。在头颈部鳞癌的生长中，EZH2表观遗传学调控起着重要作用。EZH2是一个典型的癌基因，而RUNX3是一个抑癌基因。但是两者对头颈部鳞癌生长的影响目前并不清楚。我们的研究表明，下调头颈部鳞癌细胞EZH2可促进细胞凋亡、抑制增殖，上调RUNX3的表达水平同样可以促进细胞凋亡、抑制增殖，且结果显示EZH2可调节RUNX3影响头颈部鳞癌细胞增殖和凋亡。此外，在原有的研究内容基础上，我们还有了新的让人兴奋的发现，从而对原有研究目标进行了深入和拓展。在项目的执行过程中，我们发现EZH2参与STAT3/VEGFR2的调控，并阐明了EZH2/STAT3/VEGFR2调控网络对头颈部鳞癌侵袭和转移的影响。我们发现，在头颈部鳞癌细胞中，抑制EZH2的表达可降低p-STAT3（705）、VEGFR、VEGFR2的表达水平，从而形成调控网络抑制头颈部鳞癌细胞的侵袭及转移能力。通过体内实验验证该调控网络对头颈部鳞癌侵袭及转移的影响。因此，我们的研究为认识癌基因EZH2的作用机制提供了新的分子视角，为头颈部鳞癌的分子靶向治疗提供了新的思路。在本项目的执行过程中，发表文章3篇（SCI文章2篇、核心期刊文章1篇），协助培养研究生1名，完成研究目标。