UHRF1调控microRNA甲基化介导胃癌增殖和转移的机制研究

DNA methylation is an important mechanism of microRNA upstream regulation and plays an significant role in tumorigenesis. It has been proved that the methylation regulator, UHRF1 promotes tumor formation and progression. However, its function and mechanism in gastric cancer remains unclear. We have found that: ①UHRF1 is overexpressed in gastric cancer tissues and cells , and promotes gastric cancer cell proliferation and invasion; ②Results from microRNA array indicated that the expression of miR-152, miR-105-5p and miR-186-5p decrease after up-regulation of UHRF1 in gastric cancer. Taken together, we speculate that whether UHRF1 regulates microRNA methylation to mediate proliferation and metastasis of gastric cancer. The present study is designed, through CHIP, EMSA, reporter gene, MSP, WB and function experiments in vitro and vivo, to clarify the mechanism that UHRF1 regulates the methylation of miR-152, miR-105-5p and miR-186-5p to promote gastric cancer proliferation and metastasis. The results are expected to further expand the biological function and mechanism of UHRF1, and to guide a new direction for epigenetic study in gastric cancer. Meanwhile, it will provide a new target for the prediction and treatment of gastric cancer.

DNA甲基化是microRNA上游的主要调控方式，在肿瘤发生过程中发挥重要作用。甲基化调节因子UHRF1促进多种肿瘤形成和进展，而其在胃癌中的功能与机制仍不清楚。课题组前期发现：①UHRF1在胃癌中高表达，并促进胃癌增殖和侵袭；②利用microRNA芯片发现，上调UHRF1表达后miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p表达降低。因而我们推测：UHRF1是否通过调控microRNA的甲基化来介导胃癌的增殖和转移？本课题拟在前期研究基础上，通过CHIP、EMSA、报告基因、MSP、WB以及体内外细胞功能实验，阐明UHRF1在胃癌发生发展过程中，通过调控miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p的甲基化来介导胃癌增殖和转移的分子机制。研究结果有望进一步拓展UHRF1的生物学功能及机制，为胃癌的表观遗传学研究指明一个新的方向，同时也为胃癌预测与治疗提供新的靶点。

DNA甲基化是microRNA上游的主要调控方式，在肿瘤发生过程中发挥重要作用。甲基化调节因子UHRF1促进多种肿瘤形成和进展，而其在胃癌中的功能与机制仍不清楚。课题组前期发现：①UHRF1在胃癌中高表达，并促进胃癌增殖和侵袭；②利用microRNA芯片发现，上调UHRF1表达后miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p表达降低。因而我们推测：UHRF1是否通过调控microRNA的甲基化来介导胃癌的增殖和转移？本项目在前期研究基础上，通过分子生物学实验方法，进一步发现：（1）UHRF1在胃癌细胞中高表达，上调UHRF1促进胃癌细胞的体内外增殖和侵袭，而下调UHRF1的表达可抑制胃癌细胞的体内外增殖和转移；（2）利用microRNA芯片筛选UHRF1表达改变后16个潜在的UHRF1下游microRNA，从中选择miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p作为后续研究；（3）利用RT-PCR和MSP检测证实UHRF1调控miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p的甲基化而抑制其表达，进一步通过CHIP、EMSA和报告基因试验证实了UHRF1与miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p的结合发挥功能；（3）miR-152、miR-105-5p 和miR-186-5p在胃癌细胞系中低表达，并抑制胃癌的体内外增殖和转移；（4）生物信息学分析、报告基因和western blot证实：E2F3、SOX9和Twist1分别为miR-152、miR-105-5p、miR-186-5p的下游靶基因；（5）大样本临床标本分析发现：UHRF1在胃癌组织中表达明显升高，与miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p表达呈负相关，其表达水平与分化程度、TNM 分期、淋巴结转移以及其他器官转移相关，而与年龄、性别无关；UHRF1高表达患者的生存期明显较UHRF1低表达的短，预后更差，是影响胃癌预后的一个独立因素。综上，本项目阐明了UHRF1在胃癌发生发展过程中，通过调控miR-152、miR-105-5p和miR-186-5p的甲基化来介导增殖和转移的分子机制。研究结果进一步拓展UHRF1的生物学功能及机制，为胃癌的表观遗传学研究指明一个新的方向，同时也为胃癌预测与治疗提供新的靶点。