小檗碱介导LncRNA-LINC01410/miR-124-3p/ELF3环路阻断肠道微生态失衡的抑癌机制研究

According to the previous research of the applicant, dysbiosis of gut microbiota plays a significant role in tumorgenesis of colorectal cancer (CRC). Berberine (BBR), a traditional Chinese medicine, is a common kind of isoquinoline alkaloids. In a large-scale multi-center double-blind random clinical trial conducted by our research group, BBR has a preventive effect on the occurrence of CRC in clinical practice. Animal experiments further indicate that this preventive effect is associated to the regulation of the structure of gut microbiota. On the basis of the earlier preliminary experiment, we presume that BBR probably inhibits the disorder of gut microbiota through the direct combination of LINC01410 with miR-124-3p or through the recruitment of miR-124-3p by key proteins in RNA-induced silencing complex, impairing the inhibition of Wnt/Elf3/ β-catenin signaling pathway, thus blocking the carcinogenesis of CRC. Reveal of this mechanism will further lay the theriotical foundation of the preventive effect on CRC of BBR.

申请人既往研究表明，大肠癌发生过程中肠道菌群的紊乱发挥重要的作用。我国传统中成药物小檗碱（Berberine，BBR），是一种常见的异喹啉生物碱。在本课题组主持的一项大规模多中心随机双盲对照的临床试验发现，小檗碱对于临床上大肠癌发生具有一定保护作用。动物学实验进一步表明: 小檗碱预防大肠癌的作用与其调整肠道菌群生态结构有关。根据前期预实验的结果，申请人证实了小檗碱抑制肠道微生态失衡，其机制很可能是通过LINC01410 与miR-124-3p 直接结合或通过RNA 诱导沉默复合体中关键蛋白募集miR-124-3p，导致WNT/Elf3/ β-catenin 通路的抑制作用减弱，进而促进大肠癌的发生发展。这一机制研究可能为小檗碱预防大肠癌提供进一步理论基础。

作为肿瘤中发病率前五位的结直肠癌，其发病是宿主、环境等多因素共同作用的结果；既往研究发现我国传统中药——小檗碱（Berberine，BBR）预防结直肠癌的作用与其调整肠道菌群生态结构有关，然而其抑制肿瘤发生的机制仍有待阐明。本研究在前期研究的基础上，通过临床及基础研究，收集相关受试者应用BBR前后肠道黏膜活检标本、相应粪便标本的收集，测序、生物信息学分析小檗碱用药前后肠道菌群及代谢产物变化情况，并对锁定菌种进行相关表型体外细胞学试验，以及可能参与肠道黏膜屏障调控的LncRNA进行机制初探同时利用数据库相关信息，进行肠道肿瘤相关风险因素分析及有助于免疫治疗的靶点探寻。本研究发现小檗碱降低共生梭菌、小韦荣氏球菌含量，共生梭菌促进肠癌细胞生长，增强肿瘤干性及成球能力，后者与肿瘤复发相关联；而LincRNA-CCAT1是否可以调节肠上皮屏障功能可能参与介导炎癌转换，将MON2 确定为具有相当大治疗潜力的新型免疫肿瘤学靶点，CTIS可用于预测对免疫检查点阻断的反应。本研究为阐明小檗碱维持肠道菌群平衡，以及非编码RNA调控的“老药新用”方面提供了新的理论基础，为结直肠癌的防治提供可能新的思路，并有望为提高当前免疫治疗药物的疗效提供了新的靶标。