miRNA142-3p在结肠癌细胞中表达的调控及其在干性维持中的作用

本课题组通过前期研究发现一类小分子miRNA142-3p通过下调结肠癌肿瘤干细胞相关的三个表面标记物CD133、ABCG2和Lgr5抑制细胞增殖，同时该小分子本身又受干细胞相关转录因子调控。本课题将在此基础上研究：①miR142-3p的表达差异与结肠分化、结肠腺癌分化程度及5年生存率的相关性；②miR142-3p 通过调控结肠癌干细胞相关蛋白CD133、ABCG2和Lgr5对结肠癌细胞生物学行为的影响；③miR142-3p表达的调控及其调控机制；④建立动物模型，初步探讨miR142-3p对结肠癌的治疗作用

本项目我们首次报道microRNA-142-3p (miR-142-3p)可以同时调节三个结肠癌相关表面标记物CD133, Lgr5 和ABCG2。. 我们发现，在结肠炎症、腺瘤和腺癌等病变中，结肠癌干细胞三个经典的标记物CD133、ABCG2和Lgr5在高度增生的腺体细胞表达，在腺癌细胞的表达强度与肿瘤的分化程度成正比。生物信息学软件预测发现三个结肠癌干细胞标记物的3’UTR区或编码区都有miR-142-3p的结合位点。Western Blot检测发现过表达miR-142-3p不仅能够下调结肠癌细胞内源性三个标志分子的表达，也能使外源性三种蛋白质表达下调。反之，该小分子抑制物显著上调CD133、ABCG2和Lgr5的表达，证明CD133、ABCG2和Lgr5这三个结肠癌干细胞标记物是miR-142-3p的下游调控靶蛋白。. 为进一步明确该小分子和三个标记物的关系，我们在连续组织切片中检测了它们在结肠癌组织的表达情况，发现miR-142-3p与三个标记物的表达显著负相关，miR-142-3p与结肠癌的分化程度和肿块大小负相关。. 已知CD133、ABCG2和Lgr5分别通过不同的途径与肿瘤干细胞的恶性增殖及耐药相关，为证明miR-142-3p通过下调上述干性靶蛋白抑制结肠癌细胞增殖、提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性， 我们在三个标记物都表达的结肠癌细胞系中过表达miR-142-3p，发现三种蛋白质表达显著抑制的同时，伴随结肠癌肿瘤细胞cyclinD1的下调、细胞周期阻滞在G1期、细胞增殖抑制及细胞耐药性的降低。本研究还发现，该小分子本身又受到了干细胞相关的转录因子OCT4的强力下调。通过显微切割技术，我们发现OCT4之所以在结肠癌中高表达从而下调miR-142-3p是因为该基因本身启动子甲基化的原因。动物实验（裸鼠核瘤实验）进一步验证了小分子miR-142-3p通过下调肿瘤细胞中CD133, Lgr5, and ABCG2的表达，从而对肿瘤细胞起到抑制作用。. 本课题绘制出新的以miR-142-3p为中心的结肠癌细胞干性相关的网络信号调节通路。通过以上研究结果，我们得出结论，干性转录因子OCT4/miR-142-3p/三种肿瘤干性标志分子调控网络在结肠粘膜上皮发育过程中发挥重要作用， 这一调控网络的异常可能是结肠