肝癌细胞分泌MicroRNAs调控间质细胞构筑转移微环境的作用机制及干预策略

Metastasis of hepatocellular carcinoma (HCC) is closely related to microenvironment. We previously found that HCC cells can secret oncogenic miRNAs which are absorbed by hepatic stellate cells, result in downregulation of target genes, activate downstream signaling pathways, help cancer cell to construct metastatic microenvironment, and finally promote cancer cell proliferation and metastasis. Because miRNAs are small and stable when they are secreted to extracellular matrix, they are play important roles for cancer cells to construct the metastatic microenvironment. This project will manipulate the expression of a group of miRNAs, which are demonstrated to be related with HCC metastasis, in a series of HCC cell and interstitial cell lines, and investigate the interactions between cancer cells and cancer cells-activated interstitial cells and extracellular matrix. In HCC metastatic models of nude mice, we will observe the influence of cancer cells-secreted miRNAs on interstitial microvessel formation and interstitial cell biology characters, and verify the efficacy of interventional treatment targeting miRNAs. This study will help to clarify the mechanism that cancer cells secrete miRNAs and activate interstitial cells and then construct the metastasis microenvironment, and lay the foundation for HCC targeted interventional strategy.

肝癌细胞发生转移与其所处微环境相关。我们前期研究发现，肝癌细胞高表达并分泌致癌性miRNAs，可被肝星状细胞（HSC）等间质细胞摄取，引起间质细胞相应靶基因表达下调，激活下游一系列信号途径，协同癌细胞构筑转移微环境，促进癌细胞增殖转移。miRNAs分子小，分泌到细胞外时稳定且易被周围细胞摄取，是癌细胞构筑转移微环境的重要协同分子。本课题以筛选的一组与肝癌转移有关的miRNAs为目标，通过干预癌细胞和间质细胞miRNAs表达，研究癌细胞分泌miRNAs对间质细胞信号通路的调控及细胞性状的影响，探讨癌细胞与活化间质细胞、细胞外基质之间的相互作用机制；在裸鼠肝癌转移模型上研究癌细胞分泌miRNAs对间质细胞生物学性状的影响，验证针对致癌性miRNAs表达的干预性治疗方案的疗效。本研究有助于阐明癌细胞通过分泌miRNAs而活化间质细胞构筑转移微环境的机制，并为建立肝癌靶向干预策略奠定基础。

肝癌（HCC）的侵袭转移是影响患者预后的主要因素。癌细胞侵袭转移的发生，不仅与癌细胞侵袭性增强、黏附力降低有关，而且与肿瘤血管生成、基质降解、间质重构等微环境改变密切相关。参与微环境调控与构筑的因素很多很复杂，其中微环境中的MicroRNAs能够进入靶细胞，调控相关靶基因的表达和功能，从而影响微环境功能状态，可能在癌细胞侵袭转移中发挥重要作用。肝癌细胞能够向细胞外基质中分泌MicroRNAs并被周围间质细胞摄取，作为癌细胞与肿瘤间质细胞之间的信使，诱导改造间质细胞，使其参与到癌转移微环境的构筑过程中。我们的研究证实，肝癌细胞内高表达的MicroRNAs能分泌到ECM中并传递到肝星状细胞（HSCs）等间质细胞中，引起HSCs相应靶基因表达的下调，从而激活HSCs一些信号途径，被激活的HSCs反过来促进癌细胞侵袭转移。我们认为，单一MicroRNA对细胞的作用总是有限的，而且癌细胞分泌的MicroRNAs也绝不可能是单一的，多种MicroRNAs组合能够诱导微环境中间质细胞发生更明显的遗传特性和生物学性状改变，实现癌细胞对微环境的更有效的改造。本项研究阐明了癌细胞分泌的MicroRNAs通过调控肝癌间质细胞活化而改造微环境的机制及其对肿瘤转移的影响，加强对肝癌侵袭转移的了解，为筛选肝癌侵袭转移的分子靶标并据此建立肝癌靶向干预策略奠定基础。本课题以筛选的一组与肝癌转移有关的miRNAs（miR-21、miR-29a、miR-199a-3p、miR-122、miR-151、miR-221）为目标，通过干预癌细胞和间质细胞miRNAs表达，研究癌细胞分泌miRNAs对间质细胞信号通路的调控及细胞性状的影响，阐明了癌细胞与活化间质细胞、细胞外基质之间的相互作用机制；在裸鼠肝癌转移模型上研究癌细胞分泌miRNAs对间质细胞生物学性状的影响，验证了针对致癌性miRNAs表达的干预性治疗方案的有效性。本研究有助于阐明癌细胞通过分泌miRNAs而活化间质细胞构筑转移微环境的机制，并为建立肝癌靶向干预策略奠定基础。