miRNAs介导MAPK通路在B(a)P所致肺癌中的作用及生物标志研究

miRNAs generally participate in cancer development induced by environmental carcinogen through gene expression regulationr, but the majority of regulatory mechanisms and biological functions of miRNAs is unclear. As an important signaling pathway mediated extracellular signal into intracellular reaction, over MAPK activation was closely related to tumorigenesis, development, invasion and metastasis of malignant tumors. Our previous studies showed that B (a) P can cause expression changes of specific miRNAs. Sequence analysis and preliminary experiments showed that miRNAs may regulate signal transduction and affect the development of lung cancer by targeting the key genes of MAPK pathway, but the action mechanism needs to be clarified. In this study, we selected five miRNAs and will build regulation network between target miRNAs and the MAPK signaling pathway by cell model study. Furthermore, we will preliminary clarify the role of miRNAs regulating MAPK pathway in the development of B(a)P-induced rat lung cancer by animal study, and screen potential biomarkers. Finally, we will verify the miRNAs biomarker for early diagnosis, malignant and prognostic evaluation of lung cancer by the case-control study. The results will supply the evidence for further revealing the molecular mechanisms triggered by environmental carcinogens and provide a basis for prevention and treatment of lung cancer.

miRNAs可通过调节基因表达参与环境致癌物所致癌症的发生，但绝大多数miRNAs调控机制和生物功能尚不清楚。作为介导细胞外信号到细胞内反应的重要信号通路，MAPK过度激活与恶性肿瘤发生、发展、侵袭和转移密切相关。我们前期研究表明，B(a)P可引起特异性miRNAs表达改变，序列分析和初步实验表明miRNAs可能靶向MAPK通路中的关键基因对信号传导产生调节，影响肺癌发生发展，但作用机制有待阐明。针对筛选出的5个miRNAs，本研究应用细胞模型，构建目标miRNAs对MAPK信号通路的调控网络。进一步通过肺癌动物模型，初步阐明miRNAs调控MAPK通路在B(a)P诱导大鼠肺癌发生发展中的作用，并筛选可能的生物标志。最后通过病例-对照研究，验证目标miRNAs作为肺癌早期诊断、恶性评估和预后判断生物标志的可能。研究结果为进一步揭示环境致癌物引发肺癌发生的分子机制及肺癌防治提供依据。

肺癌是发病和死亡人数位居首位的恶性肿瘤，严重威胁人类健康与生命。对环境污染引发肺癌发生发展的分子机制以及诊断和预后的生物标志研究尤为迫切。本项目旨在构建特定miRNA对MAPK信号通路调控作用网络，阐明miRNA调控MAPK信号通路在B(a)P诱导肺癌发生发展中的作用，筛选出基于miRNA的肺癌敏感生物标志，分析miRNA关键分子作为肺癌诊断和预后判断生物标志的可能性。围绕研究目标，本项目从以下几个方面展开了研究。应用高通量数据结合TCGA筛选肺癌相关miRNA，分析miRNA对MAPK信号通路的调控作用，构建了miRNA-mRNA共表达网络；应用正常细胞、B(a)P恶转细胞、肺癌细胞和动物实验探讨miRNA的生物学功能及调控机制，发现miR-20b、125b等6个miRNA可通过调控MAPK通路关键蛋白影响细胞增殖、凋亡或周期，阐明miR-486可通过对AKT信号通路的调控影响肺癌的发生发展；应用TCGA数据库分别对肺鳞癌和肺腺癌进行关键lncRNA筛选并构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络，在Cox回归分析基础上构建Risk-score危险评分模型，能够很好的预测肺癌患者的5年生存率；进一步探讨lncRNA生物学功能研究发现BRE-AS1等lncRNA可通过对AKT通路的调控参与肺癌的发生发展；最后在人群中进行miRNA和lncRNA表达及生物标志研究，发现miR-205、miR-486等8个miRNA和BRE-AS1、SFTA1P等7个lncRNA和肺癌发病风险及临床特征有关，具有较高的诊断效力，可作为候选生物标志。研究结果对明确肺癌发生的机理具有重要意义，并为肺癌早期诊断、基因预防和基因治疗提供新的候选生物标志物。本项目共发表SCI收录论文20篇，中文核心论文8篇，培养毕业博士研究生2名，硕士研究生4名，承办全国会议1次，参加国际学术会议6人次，其中口头报告4次，参加国内会议23人次，其中口头报告9次。