miR-146a靶向调控CXCR4对肺癌细胞侵袭转移作用的机制研究

Tumor invasion and metastasis is the leading cause of lung-cancer-related death, while the mechanism is yet unclear. Recently, many researches demonstrated that CXCL12/CXCR4 signaling axis might mediate tumor directional movement to promote organ-specific metastatic destinations in cancer. Our previous study investigated CXCR4 protein was highly overexpressed in non-small cell lung cancer(NSCLC) and brain metastatic tumors, which indicated that CXCL12/CXCR4 might play a pivotal role in regulating metastasis of lung cancer. This research will study the correlation with microRNA-146a(miR-146a) and CXCR4 expression in lung cancer; to identify targeted regulation of CXCR4 by miR-146a through luciferase reporter assay; to influence CXCR4 expression by overexpression or knockdown of miR-146a; to clarify the biological functions of miR-146a targeted regulation of CXCR4 expression in lung cancer by vitro and in vivo experiments; and to preliminarily explore the molecular mechanism of CXCR4 regulating invasion and metastasis of lung cancer cells. Then, the results would provide a scientific basis for the clinical diagnosis, prognosis and targeted gene therapy of lung cancer.

侵袭转移是肺癌患者死亡的首要原因，而肺癌侵袭转移的具体机制尚未明确。研究证实，CXCL12/CXCR4信号轴介导的肿瘤定向移动促进了肿瘤特异性转移。本课题组既往研究发现CXCR4蛋白在非小细胞肺癌患者肺癌组织及脑转移灶中均存在过度表达，初步提示了CXCL12/CXCR4可能在肺癌转移过程中起到关键的趋化作用。本项目拟分析肺癌中microRNA-146a（miR-146a）与CXCR4表达的相关性，以荧光素酶报告基因系统确认miR-146对CXCR4靶向调控作用，上调或下调肺癌细胞中miR-146a表达来调控CXCR4表达，通过体外转染及裸鼠体内实验阐明miR-146a靶向调控CXCR4表达在肺癌中的生物学功能，并初步探索CXCR4对肺癌细胞侵袭转移调控的分子机制，为肺癌的临床诊断、预后和基因治疗靶点的选择提供新的科学依据。

肺癌是当前发病率和死亡率增长最快、对人类健康威胁最大的恶性肿瘤之一，侵袭和转移是其恶性标志，也是导致患者治疗失败和死亡的主要原因。研究证实，CXCL12/CXCR4信号轴介导的肿瘤定向移动促进了肿瘤特异性转移。CXCR4阳性表达与非小细胞肺癌预后不良相关，参与肺癌发生发展过程，可能是影响预后的重要因素。本课题通过应用免疫组织化学、western-blot免疫印迹、实时定量-聚合酶联反应的实验方法分别从蛋白和基因的不同角度研究了CXCR4和MicroRNA-146a（miR-146a）在非小细胞肺癌组织中的表达以及对非小细胞肺癌细胞系生物学活性和肿瘤发生的相关性，并探讨了CXCR4和miR-146a与非小细胞肺癌各临床病理特征及预后之间的关系。应用慢病毒构建miR-146a过表达载体并将其转染A549细胞的研究，并且qRT-PCR方法从mRNA水平检测均表明获得了稳定过表达miR-146a的A549细胞株，实现了对A549细胞中miR-146a表达水平的调控，并在裸鼠体内造模成功。结果发现，CXCR4是miR-146a的直接下游靶基因，miR-146a能够反向调控CXCR4的表达；过表达miR-146a对A549细胞的生长活性起到抑制作用；CXCR4高表达是非小细胞肺癌患者术后预后不良的独立危险因素；CXCR4可能通过激活AKT信号通路从而促进肺癌对顺铂的耐药性。本课题研究为今后探索miR-146a及CXCR4在非小细胞肺癌发生发展过程中的基因调控和相应的作用机制提供了坚实理论的基础，为肺癌的临床诊断、预后和基因治疗靶点的选择提供新的科学依据。