miR-520h调控去泛素化酶OTUD3水平促进乳腺癌发生发展的机制研究

OTUD3 acts as a critical tumor suppressor by maintaining PTEN protein stability. The regulation of PTEN by OTUD3 is related to the sensitivity of tumor cells to chemotherapeutic drugs. Through screening, we found that overexpression of miR-520h decreased the protein level of OTUD3 and PTEN, but increased the phosphorylation of Akt. Additionally, miR-520h suppressed chemotherapy-induced apoptosis through downregulating OTUD3 in breast cancer cells. Therefore, miR-520h is an important negative regulator of OTUD3. In this proposal, we aim to investigate the mechanism that miR-520h regulates OTUD3, p53 and PTEN. And we also intend to verify the important roles of miR-520h in downregulating OTUD3 in tumor cells and clinical samples. According to all these data, we can determine the oncogenic roles of miR-520h, and provide new mechanistic insights into tumor development and progression. This work represents the first effort to demonstrate that miR-520h downregulates OTUD3 expression, and might be a promising therapeutic target in breast cancer.

去泛素化酶OTUD3主要通过维持抑癌蛋白PTEN的稳定性发挥其抑癌功能。我们在前期筛选中发现miR-520h能够负向调节OTUD3的蛋白表达水平。过表达miR-520h使OTUD3和PTEN蛋白水平下降，Akt磷酸化水平升高。miR-520h通过负向调控OTUD3抑制化疗药物诱导的细胞凋亡。因此，miR-520h是十分重要的OTUD3负向调控分子。本项目拟在分子水平证明miR-520h对OTUD3功能的影响，在细胞水平揭示miR-520h在细胞增殖、代谢及凋亡等生理活动中的作用，在临床水平验证miR-520h在OTUD3及PTEN蛋白水平调节中的重要性，寻找miR-520h作为促癌分子的证据。本课题首次提出miR-520h具有负向调控OTUD3表达水平的功能，研究结果有望为乳腺癌发生发展的研究提供新的思路，为乳腺癌化疗耐药和肿瘤复发研究提供新的理论依据，为乳腺癌临床治疗提供新的靶点。

MicroRNA（MiRNA）是人类癌症转录后调控的主要调控因子，并直接参与了包括乳腺癌在内的多种恶性肿瘤的发生和发展过程。去泛素化酶OTUD3主要通过维持抑癌蛋白PTEN的稳定性发挥其抑癌功能。我们在前期的实验筛选中发现miR-520h能够负向调节OTUD3的蛋白表达水平。过表达miR-520h使OTUD3和PTEN蛋白水平下降，Akt磷酸化水平升高。miR-520h通过负向调控OTUD3抑制化疗药物诱导的细胞凋亡。因此，miR-520h是十分重要的OTUD3负向调控分子。在后续的研究中我们发现，miR-520h能够负向调节OTUD3的mRNA及蛋白分子水平。过表达miR-520h能够使乳腺癌细胞克隆形成能力显著增强，而过表达miR-520h的同时敲低OTUD3则实验组与对照组对紫杉醇的敏感性无显著差异而抑制miR-520h。抑制miR-520h后细胞对紫杉醇诱导的细胞凋亡敏感性显著增强，且紫杉醇能够诱导乳腺癌细胞内源miR-520h的合成，提示miR-520h可能在乳腺癌紫杉醇耐药中发挥重要作用。过表达miR-520h，细胞增殖显著加快，而同时过表达miR-520h和OTUD3的细胞增殖速率较对照组无显著差异。miR-520h还与乳腺癌的预后密切相关，miR-520h高表达的乳腺癌患者总生存期显著短于miR-520h低表达的患者。据此我们认为miR-520h通过负向调控OTUD3的mRNA水平促进细胞增殖和克隆形成，并参与乳腺癌细胞耐药性的诱导，乳腺癌细胞在接受紫杉醇处理后miR-520h水平升高，耐药性增强，且miR-520h高表达的乳腺癌患者预后较差。本研究证明miR-520h是与乳腺癌密切相关的重要促癌分子。本课题首次提出miR-520h具有负向调控OTUD3表达水平的功能，研究结果有望为乳腺癌发生发展的研究提供新的思路，为乳腺癌化疗耐药和肿瘤复发研究提供新的理论依据，为乳腺癌临床治疗提供新的靶点，为乳腺癌的预后评价提供新的指标。