IL-10/miR-125b/IGF-1信号轴在非小细胞肺癌发生发展中的作用机制研究

IL-10 is an anti-inflammatory factor with bi-directional regulation of tumor immunity. However, the role and mechanism of IL-10 in lung cancer is still not clear. MicroRNA plays an important role in the development of inflammation related cancer. In our previous study, IL-10 was found significantly associated with the risk of Non-small Cell Lung Cancer (NSCLC). Meanwhile, the expression of miR-125b in NSCLC cell line was dramatically decreased when stimulated by IL-10. The results of cell functional experiments showed that miR-125b inhibited the tumor promoting effects of IL-10 in NSCLC. Then, microarray and IPA analysis showed that IGF-1 signaling pathway was significantly activated after we down-regulated the expression of miR-125b. Thus, we speculated that IL-10/miR-125b/IGF-1 axis might play an important role in the initiation and development of NSCLC. In the present study, we will firstly finish the functional experiments, and then focus on the mechanism of IL-10/miR-125 in regulating the IGF-1 signaling pathway. Finally, we will verify the function and mechanism of IL-10/miR-125b/IGF-1 axis in whole animal level. We hope our study could provide new evidence and ideas for the mechanism research and treatment strategy of NSCLC.

IL-10是一种具有肿瘤免疫双向调控作用的抗炎因子，其在肺癌发病中的作用及机制尚不明确，miRNA被认为在炎症和肿瘤之间起着重要的调控作用。我们在前期研究中发现IL-10与非小细胞肺癌(NSCLC)的发病风险密切相关，以IL-10刺激NSCLC细胞时，miR-125b表达水平显著下调，进一步的细胞功能学实验发现在NSCLC细胞中，miR-125b抑制了IL-10的促癌作用。后续的基因芯片及IPA分析发现，下调miR-125b后，IGF-1信号通路显著激活。由此推测，IL-10/miR-125b/IGF-1信号轴可能在NSCLC发生发展中起着重要的作用。本课题中，我们将在完善前期功能学实验的基础上，着重分析IL-10/miR-125调控IGF-1信号通路，促进NSCLC发生发展的具体机制，并在整体动物水平进行验证。为NSCLC发病机制及诊治策略研究提供新的依据和思路。

炎症在肺癌的发生发展过程中发挥着重要的作用，我们在前期研究中发现IL-10等多个炎症相关因子与NSCLC的发病风险显著相关。在本课题开展过程中，按照研究内容，我们首先对前期筛选的多个炎症因子与早期NSCLC的发病及预后的相关性进行分析，我们发现TNFRII这一炎症相关因子与更早期的亚厘米肺癌的发病风险显著相关，而CXCL9这一炎症趋化因子与早期NSCLC的预后显著相关。随后，本课题组继续对IL-10促进NSCLC进展的机制进行研究，发现IL-10刺激NSCLC细胞后，miR-125b的表达显著下降，细胞功能实验发现IL-10可促进NSCLC细胞的增殖并抑制凋亡，而miR-125可抑制IL-10的促癌作用。后续我们采用基因芯片技术对IL-10/miR-125b作用的下游通路进行筛选，共发现了174个差异基因，随后我们通过生信分析预测与芯片结果取交集，筛选出6个潜在靶基因，经PCR、Western以及荧光光速酶实验验证后，发现DAZAP2这一基因可能为IL-10/miR125b作用的下游靶基因。随后我们通过细胞功能回复实验进一步证实了这一结果。同时，在小鼠模型实验中IL-10/miR-125b/DAZAP2这一信号通路的作用再次得到验证。后续我们在实验中还发现，IL-10/miR-125b/DAZAP2不仅可直接影响NSCLC细胞的生长，还可通过抑制肿瘤细胞自身CXCL9的分泌导致肿瘤微环境中免疫细胞浸润缺乏，在肿瘤免疫逃逸过程中发挥重要作用。因此，我们的研究结果发现IL-10可通过miR-125b/DAZAP2信号轴促进NSCLC细胞的生长，同时还与肿瘤微环境中免疫细胞浸润缺乏相关，研究结果将为NSCLC的发病机制研究及治疗提供新的思路和靶标。