具核梭杆菌差异性调控mir-514不同成熟体参与大肠癌浸润转移及相关机制研究

As a research hotspot in recent years，the research on Fusobacterium nucleatum in colorectal cancer is increasing. However, the relationship and underlying mechanism between Fusobacterium nucleatum and epigenetics, especially microRNA, is rarely studied. In our previous research，we found that Fusobacterium nucleatum could differentially regulate miR-514-b-3p and miR-514-b-5p, distinct mature products of mir-514-b. Further functional experiment suggested that miR-514-b-3p and miR-514-b-5p had inverse effects on invasion and migration in colorectal cancer cells. Therefore, in this study we will focus on the role of miR-514-b-3p and miR-514-b-5p in CRC and the mechanism by which Fusobacterium nucleatum differentially modulates miR-514-b-3p/miR-514-b-5p. Based on our preliminary data we will 1. evaluate the clinical significance of Fusobacterium nucleatum, miR-514-b-3p and miR-514-b-5p; 2. demonstrate the mechanism by which Fusobacterium nucleatum induces differentially modulation of miR-514-b-3p and miR-514-b-5p; 3. explore the roles and mechanism of miR-514-b-3p/miR-514-b-5p in CRC. In a word, our research may enrich epigenetic research and provide scientific basis for molecular diagnosis and treatment of CRC.

作为近年的研究热点，具核梭杆菌在大肠癌中的研究日益增多，而其与表观遗传学调控（尤其是microRNA）的关系及机制则罕有研究。我们的芯片数据首次发现具核梭杆菌可以差异性调节mir-514-b的不同成熟体；功能实验提示miR-514-b-3p及miR-514-b-5p在大肠癌浸润转移中发挥截然相反的作用。其中具核梭杆菌差异性调节mir-514-b不同成熟体在大肠癌浸润转移中的作用及机制为我们感兴趣的科学问题。本研究欲从细胞实验、动物模型及临床标本等方面1.探明不同标本中具核梭杆菌、miR-514-b-3p、miR-514-b-5p表达关联性及其与临床特点间的关系；2.阐明具核梭杆菌对miR-514-b不同成熟体的差异性调节及机制；3.明确miR-514-b不同成熟体在大肠癌中的不同作用及机制。本研究的开展将进一步丰富肠道菌群在大肠癌发浸润转移中的表观遗传学研究并为今后的防治策略提供科学依据。

作为近年的研究热点，具核梭杆菌在大肠癌中的研究日益增多，而其与表观遗传学调控（尤其是miRNA）的关系及机制则罕有研究。MiRNA 前体在加工成熟时，其相反的两个臂分别产生“-3p”和“-5p”两个成熟体产物，通过靶向不同的靶基因发挥作用。多数miRNA 不同成熟体产物具有相似的功能，少有研究报道起源于同一pre-miRNA 的成熟miRNA 功能不同。为探讨具核梭杆菌对大肠癌miRNA的影响，课题组应用细胞芯片筛选大肠癌细胞中表达水平受到具核梭杆菌影响的miRNA。芯片数据创新性发现具核梭杆菌可以差异性调节miR-514-b的不同成熟体，且大肠癌中miR-514-b不同成熟体的作用存在差异。因此本课题组围绕具核梭杆菌差异性调节miR-514-b不同成熟体在大肠癌浸润转移中的作用及机制进行了深入研究并发现：1.大肠癌组织及细胞中具核梭杆菌及miR-514-b-5p表达水平升高，miR-514-b-3p的表达水平显著降低。且miR-514-b-3p/miR-514-b-5p的比值从进展期大肠癌到早期大肠癌再到正常组织中呈现逐步升高的趋势。2.细胞实验结果阐明具核梭杆菌在大肠癌细胞中可以上调miR-514-b-5p表达水平升高，而下调miR-514-b-3p的表达水平；进一步研究发现miR-514-b-3p及miR-514-b-5p通过作用于不同的靶基因发挥不同的作用：miR-514-b-3p通过上调上皮标志物及下调间质标志物表达水平抑制大肠癌的侵袭、转移及化疗耐药性；而miR-514-b-5p在大肠癌细胞中通过促进EMT进程发挥其促进转移作用。3.动物实验结果进一步证实miR-514-b-3p表达上调可以抑制裸鼠移植瘤的生长，而miR-514-b-3p过表达促进肿瘤的生长及转移。综上，课题组深入探讨了具核梭杆菌、miR-514-b-3p、miR-514-b-5p 在大肠癌中的表达及其与临床特点间的关系；阐明miR-514-b 不同成熟体在大肠癌中的作用及机制。本研究的实施丰富了人们对大肠癌进展转移中表观遗传学机制的认识，有利于发展更为有效的预测肿瘤转移发生的标志物和开发更为合理的抗癌药物。