microRNA在肝癌治疗中的应用及调控机理研究

肝癌(HCC)是常见恶性肿瘤之一，探索肝癌发病机制和新的治疗方法成为肿瘤防治的重点。前期蛋白质组学和microRNA筛选实验表明：miR-34a、miR-155和14-3-3蛋白显著性差异表达；生物信息学分析表明：miR-34a或/和miR-155可能靶向调控14-3-3γ/ζ、p53基因的表达，在肿瘤抑制信号通路中扮演重要作用。本研究拟在肝癌细胞系进一步明确miR-34a和miR-155与肝癌细胞增殖及侵袭等恶性生物学特征的关系，并探讨其分子机制；在肝癌细胞系和肝癌裸鼠模型上证实miR-34a或/和miR-155能否激活p53信号通路抑制肝癌细胞增殖及侵袭等恶性生物学特征，探索miR-34a或/和miR-155对肝癌治疗的可能性和可行性。本项目利用治疗性miRNA探讨肝癌生物治疗的新途径，为揭示肝癌发病的分子机制、设计合理的治疗药物提供理论和实验基础，对提高我国肝癌治疗水平具有重要意义。

MicroRNA(miRNA)参与细胞增殖、凋亡和分化等过程，作为癌基因或抑癌基因调控肿瘤发生发展。肝癌手术是最有效的治疗手段，但适应症有限，化疗有一定疗效，但毒副作用大。探索肿瘤发生分子机制，寻求新的治疗靶点和方法，对于提高肝癌的疗效具有重要意义。研究表明miRNAs 与肝癌密切相关，在早期诊断、治疗及预后有着广阔的应用前景。本项目在原计划基础上作了调整：抑癌miR-34a-炎症相关miR-155研究模式调整为抑癌miR-26a-炎症miR-155调控反馈环路模式，探讨miR-26a 或/和miR-155肝癌治疗的可能性和可行性；揭示miRNAs调控肝癌发生的分子机制。结合分子细胞生物学、蛋白质组学、体外和体内动物模型等实验技术和试验方法表明：①过表达miR-26a或抑制miR-155有良好的体内抗肿瘤效应，mimic miRNAs细胞及体内毒副作用较小，具有潜在的临床治疗应用价值；②过表达miR-26a抑制了肝癌血管生成，通过细胞骨架重构调控了肝癌细胞表皮-间充质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT)，抑制了癌干细胞(Cancer stem cell) EpCAM+ 细胞的自我更新和增殖；③肿瘤微环境来源的炎性miRNAs调控肝癌分子机制研究表明：巨噬细胞分别与永生化肝细胞L-02和肝癌细胞共培养诱导了L-02转化，增加了肝癌EpCAM+细胞数量，促进了肝癌的侵袭和转移，加快了肝癌恶性化进程。芯片分析表明培养基中IL-6高表达，抑制IL-6降低了该生物学效应；④进一步实验表明：IL-6以DNMT1依赖的方式调控了miR-26a启动子KLF4结合位点的甲基化抑制miR-26a的表达；⑤miR-26a靶向IL-6调控IL-6/STAT3反馈环抑制了旁分泌（或自分泌）IL-6依赖的肝癌生成，靶向KLF4抑制肝癌EpCAM+细胞的形成，抑制了肝癌的侵袭与转移。这些结果提示miR-26a是一个癌干细胞调控因子，与肝癌耐药有关；miR-26a也可能通过KLF4调控了M1-M2巨噬细胞的相互转化，影响肿瘤微环境与肝癌之间的互作抑制肿瘤的发展，待进一步深入研究。本研究创新点在于发现细胞因子与miRNA的互作调控肿瘤微环境与肝癌之间"对话"(cross-talk)，揭示了肝癌发生的分子机制，为肝癌的生物治疗提供依据。