miR-375作为结直肠癌早期诊断标记及调控机理研究

In China, High prevalence of colorectal cancer（CRC），one of the most common gastrointestinal cancer, is the fourth leading cause of cancer-related deaths, especially in recent years. Early diagnosis of CRC in the preclinical state could down-stage the tumors and increase survival. MicroRNAs（miRNA） play a crucial role in the occurrence and metasis of various cancers, the levels of circulating miRNAs profoundly differed between patients and healthy control. miRNAs are remarkably stable, which can be extracted and quantitative analyzed easily and reproducibly,indicating a great potential of miRNA as predictive and prognostic markers for cancer. MiR-375 was selectively downregulated in gastrointestinal cancers, such as gastric cancer and hepatocellular carcinoma through JAK/STAT3 pathway. In addition, ATG7, the E1-like enzyme required for the initial step in autophagy, was predicated as a direct target of miR-375. However, it is unknown whether miR-375 and STAT3/ATG7 correlated with the tumor invasion and the stage of CRC. Therefore, our study aims to investigate the significance of fecal miR-375 regulation and the underlying mechanism in CRC, which could contribute to identify ways to improve the quality and the outcome of early diagnosis.

结直肠癌是消化系统主要的恶性肿瘤之一, 在我国的发病率呈逐年上升趋势, 严重威胁着人们的健康，患者的生存和预后取决于肿瘤的检出时间。miRNA在肿瘤的发生、转移中发挥重要作用，且在不同组织的表达和生理作用具有特异性。随着现代医学对miRNA精确定量技术的发展，miRNA标记已成为临床上早期诊断肿瘤及癌症非常重要的途径。miR-375在结直肠癌变组织表达的特异性及功能机制缺乏研究。本研究拟调查miR-375在结直肠癌变组织表达的特异性，着重以miR-375作为分子标记，利用粪便为检测材料，探讨临床上早期诊断结直肠癌发病的新途径。通过调查miR-375、JAK2/STAT3和自噬基因atg7的相互关系，验证miR-375是否通过调控自噬及线粒体功能来参与结直肠癌的发生与发展，从而为揭示结直肠癌发病的调控机理提供依据。

结直肠癌是消化系统主要的恶性肿瘤之一, 在我国的发病率呈逐年上升趋势, 严重威胁着人们的健康。结直肠癌的早期诊断和精准治疗依赖于对其发生发展的分子机制的了解。miRNA在肿瘤的发生、转移中发挥重要作用，且在不同组织的表达和生理作用具有特异性。随着现代医学对miRNA精确定量技术的发展，miRNA标记已成为临床上早期诊断肿瘤及癌症非常重要的途径。miR-375在肝癌、胃癌等多种消化道癌症中表现为表达下调，然而在结直肠癌变组织表达的特异性及功能机制缺乏研究。本研究首先检测并对比了miR-375在结直肠癌变组织和癌旁组织表达的特异性，发现miR-375在癌变组织中表达显著低于癌旁组织。与其一致的是miR-375在结直肠癌细胞株HCT116、HT29和Caco2中的表达也显著低于正常肠细胞株，这个结果表明miR-375可能在结直肠癌中具有重要调控作用，有作为分子诊断标记的潜力。然后，我们结合多种预测microRNA靶标的数据库发现，其靶标基因中参与肿瘤调控的主要包括Jak2/STAT3和MAPK/ERK分子通路，及参与自噬过程的ATG7。而这些基因的转录和蛋白表达水平在结直肠癌细胞株中均明显低于正常对照。于是，我们通过转基因技术构建了稳定表达miR-375的以上3种结直肠癌细胞株，并在细胞水平检测了对细胞增殖、细胞迁移及细胞内线粒体功能的影响。我们发现高表达miR-375后，Jak2/STAT3和MAPK/ERK等通路中的基因表达下调，细胞增殖受到抑制，线粒体功能降低，但细胞迁移无明显变化。自噬相关基因ATG7和LC3B的表达变化则具有细胞株特异性。最后我们进行了动物模型的个体水平验证，将高表达miR-375的结直肠癌细胞注射裸鼠50天内无肿瘤形成，而注射空载体细胞株的对照组裸鼠在三周内有肿瘤形成，并随时间延长而增大。综上所述，miR-375在结直肠癌患者中低表达，主要通过上调Jak2/STAT3和MAPK/ERK通路中的基因表达，促进癌症的发生及癌细胞增殖，但不促进癌细胞迁移。这些发现为以miR375为靶标，对结直肠癌的诊断与治疗提供了一定的理论依据。.