Let-7在促结肠癌干细胞分化以及化疗敏感性中的作用研究

Colon cancer is one of the most common gastrointestinal malignancies, in recent years, the morbidity and mortality of colon cancer in China increases every year, and the cause of death for colon cancer patient mostly due to tumor recurrence and metastasis. With in-depth understanding of cancer stem cells, it was believed that the existence of cancer stem cells in the tumor is the major reason for tumor recurrence and metastasis, however, current therapies can not effectively eradicate cancer stem cells, therefore, a treatment with targeting the tumor stem cells will become an important means to overcome tumor. Recent studies have demonstrated that microRNAs, a type of small non-coding RNA widely expressed in eukaryotes, were involved in the regulation of most cellular functions, such as differentiation, and the aberrant expression of microRNAs has been implicated in numerous diseases, including tumors. Numerous studies have shown that let-7 has the function to promote cell differentiation, while its expression was usually decreased or absent in a variety of tumors, including colon cancer, the latest study revealed that the expression of let-7 in tumor stem cells also decreased significantly. This study aims to find a novel mean to inhibit the recurrence and metastasis of colon cancer through enforcing let-7 expression in colon cancer stem cells, by which promoting the differentiation of colon cancer stem cells and enhancing their sensitivity to chemotherapeutic drugs.

结肠癌是最常见的消化道恶性肿瘤之一，近些年我国结肠癌的发病率死亡率逐年增加，其病死原因多为肿瘤的复发和转移。随着肿瘤干细胞概念的提出以及该领域研究的深入，肿瘤干细胞的存在被认为是肿瘤复发和转移的主要原因，然而目前的治疗方法不能有效根除肿瘤干细胞，因此，针对肿瘤干细胞的治疗方法将会成为攻克肿瘤的重要手段。近年来的研究发现，在真核生物中广泛存在的小分子RNA参与包括细胞分化在内的几乎所有生物学功能以及包括肿瘤在内的多种疾病的发生和发展。大量研究表明小分子RNA let-7具有促进细胞分化的功能，然而在包括结肠癌在内的多种肿瘤中表达下降甚至缺失，最新的研究发现let-7在肿瘤干细胞中表达也明显下降。本课题拟通过增加let-7在结肠癌干细胞中的表达而促进结肠癌干细胞的分化，增强肿瘤干细胞对化疗药物的敏感性，从而抑制肿瘤的复发和转移，最终达到根治肿瘤的目的。

结肠癌为临床常见恶性肿瘤之一，导致肿瘤复发或转移的重要原因之一就是肿瘤细胞对化疗药物产生了耐药。因此，针对肿瘤耐药的研究已成为肿瘤治疗研究领域的一大热点。Lin28B在结肠癌肿瘤组织中表达明显升高，而且Lin28B能够促进结肠癌肿瘤细胞向远处转移。研究发现在乳腺癌等恶性肿瘤中Lin28能够抑制Let-7的成熟，高表达Lin28的肿瘤组织中Let-7水平相应下降。小分子RNA（microRNA）Let-7能够促进细胞分化，与Lin28B存在调控关系，在结肠癌组织中低水平表达。在肝癌的研究中发现，Lin28B-Let-7与肝癌干细胞密切相关，干细胞在诱导肿瘤耐药方面起着举足轻重的作用。而在结肠癌中对于Lin28B-Let-7的调控关系以及其对化疗药物敏感性的影响尚不明确。因此我们拟研究Lin28B-Let-7在结肠癌中的调控关系，并阐明其对结肠癌细胞化疗敏感性的影响，从而有助于对逆转结肠癌耐药性关键靶点的研究。本课题以ALDH、CD44和CD133为细胞表面标记物，从人结肠癌组织中筛选出结肠癌干细胞，并通过体外成球实验和体内成瘤实验证实了肿瘤干细胞特性；在8种人结肠癌细胞系、21例结肠癌患者肿瘤组织和19例正常结肠组织中检测Lin28B的表达及定位，发现结肠癌细胞系和结肠癌组织中Lin28B广泛表达，且在结肠癌组织中的表达量明显高于正常结肠组织，其定位表达主要位于细胞浆；通过慢病毒转染过表达let-7或Lin28B后检测Lin28B或let-7的表达，证实了Lin28B-Let-7调控环路的关系：Let-7升高会抑制Lin28B的表达，而Lin28B过表达可以抑制let-7的成熟；最后，通过药敏试验证实增加Let-7在结肠癌细胞中的表达能够提高结肠癌细胞对化疗药物敏感性；反之，增加Lin28B在结肠癌细胞中的表达能够降低结肠癌细胞对于化疗药物的敏感性。