miR-1271低表达激活IGF1R/IRS1信号通路在胃癌细胞耐药中的机制研究

Studies showed that drug resistance of gastric cancer cells could be modulated by the abnormal expression of miRNAs which targeted multiple cell signal pathways. Our research found that miR-1271 was down-regulated in three drug-resistant gastric cancer cells (SGC7901/DDP、SGC7901/5-FU、SGC7901/VCR)and plasma of drug-resistant patients, overexpression of miR-1271 sensitized drug-resistant cells to anti-cancer drugs. The regulatory mechanism of the downregulation of miR-1271 in three drug-resistant gastric cancer cells was different. In SGC7901/DDP and SGC7901/5-FU cells, miR-1271 might be mainly inhibited by c-Myc, while in SGC7901/VCR cells hypermethylation of CpG island in miR-1271 promoter might be the cause of its lower expression level. The downregulation of miR-1271 could further activate IGF1R/IRS1 pathway which was involved in drug resistance of gastric cancer cells, via targeting their 3'UTR. We will study the regulation mechanism of miR-1271 in drug resistant gastric cancer in the level of cell (gastric cancer cell lines), clinical specimen (the plasma and tissue of patients with gastric cancer) and in vivo experiment (cancer microenvironment SCID mice bearing tumor model) to provide more information and details of the reversal of drug resistance of gastric cancer by regulating the expression of miRNAs.

miRNA表达异常可以通过多种途径参与胃癌细胞耐药。课题组研究发现：miR-1271在三种胃癌耐药细胞（SGC7901/DDP、SGC7901/5-FU、SGC7901/VCR）和耐药患者血浆中均呈显著低表达，上调miR-1271可增加耐药细胞对化疗药物的敏感性。miR-1271在三种胃癌耐药细胞中低表达的机制不同，在SGC7901/DDP和SGC7901/5-FU细胞中，其低表达可能是c-Myc抑制的结果，而在SGC7901/VCR细胞中其低表达与其启动子CpG岛超甲基化有关。miR-1271低表达可能靶向激活IGF1R/IRS1信号通路介导胃癌细胞的耐药。课题组应用胃癌细胞株、胃癌患者血浆、组织及具有肿瘤微环境的SCID小鼠荷瘤模型，从细胞、临床样本和体内实验三个层面研究miR-1271在胃癌细胞耐药中的调控机制，为miRNA调控逆转胃癌耐药的研究奠定实验基础和提供重要信息。

microRNA(miRNA)作为转录后调控的重要分子，广泛参与了各种生命活动过程，如：生物进化与发育，细胞分化与恶变，细胞增殖与凋亡等。研究显示，上调或抑制miRNA的表达具有调控肿瘤耐药的功能。顺铂作为胃癌治疗的基本用药，廉价，疗效确切，在胃癌化疗中地位较高，研究胃癌顺铂耐药的机制具有潜在的临床价值。我们发现一系列miRNAs表达异常，参与调控胃癌对顺铂的耐药，机制如下：1、miR-1271、miR-503和miR-497在胃癌组织和细胞中均呈显著低表达，同时在胃癌顺铂耐药细胞中进一步表达降低，上述三种miRNAs可通过靶向调控IGF1R/IRS1信号通路节点蛋白，如：IGF1R、IRS1、mTOR及BCL2介导胃癌细胞对顺铂的耐药；2、miR-20a在胃癌组织和细胞中均呈显著高表达，同时在胃癌顺铂耐药细胞中进一步表达升高，miR-20a可通过靶向下调NF-κB抑制蛋白NFKBIB，从而导致NF-κB信号通路激活，进而导致抗凋亡蛋白表达上调，促进胃癌顺铂耐药。此外，研究显示，miRNA不仅在组织、细胞中参与调控功能，且能游离于细胞之外，被Exosome包裹或与一系列蛋白复合体结合（如：Argonaute1/2等）以抵抗RNA酶的降解，从而稳定存在于血浆或血清中，可作为肿瘤早期诊断、治疗反应性及预后评判的有效灵敏的生物标志物，且其检测方便、快捷，可重复性高，极利于肿瘤诊治的监测、评判以及机制研究。项目组利用Exiqon microRNA Panel进行高通量筛选和miRNA 定量PCR逐一验证，对胃癌病人血浆中的miRNA进行了系统的表达分析，发现了一组5个具有临床诊断潜能的血浆miRNA标记物(miR-185, miR-20a, miR-210, miR-25 and miR-92b)，对胃癌的早期诊断、干预及治疗有着重要的科学意义。同时，鉴于miRNA作为肿瘤标记物的优势，课题组结合HER-2检测的瓶颈，发现miR-4728-3p与HER2呈协同表达，可反映HER-2的表达状态，为临床HER2的检测提供了有效的补充指标。此外，研究者检索并归纳了多种表观遗传学调控药物（HDACis, DNMTis）、分子靶向药物（蛋白酶体抑制剂，mTOR抑制剂，HSP90抑制剂等）的临床试验结果，为临床应用提供了数据参考，并为寻找调控肿瘤耐药的高权重机制提供线索。