HOTAIR介导的Wnt信号通路在家族性腺瘤性息肉病发生发展中的分子机制研究

Familial adenomatous polyposis (FAP) is an autosomal dominant hereditary disease, but its specific molecular mechanism is still unclear. In our previous study, the expression of HOTAIR in the polyp tissue and mucosal tissue of the FAP patients was higher than that in the Non-FAP group, and HOTAIR was mainly located in the nucleus. Moreover, dual luciferase reporter assay and MS2-RIP assay confirmed the complementary combination of HOTAIR and miR-519-3p. We also identified that TCF4 (transcription factor), a downstream target gene for miR-519-3p, binds to the promoter sequence of HOTAIR. In this project, we will elucidate the expression of HOTAIR, miR-519-3p and Wnt signaling molecules, define the differences of intestinal polyps in each group using the clinical specimens of FAP patients and the FAP model of Apc (min/+) mice. ChIP、MS2-RIP etc. will be used to demonstrate the role of HOTAIR/miR-519-3p/TCF4/HOTAIR positive feedback loop in the progression of FAP. The results further clarify the regulatory mechanism of the Wnt signaling pathway mediated by HOTAIR, which provides new insight into the diagnosis and therapeutic targets of FAP in the future.

家族性腺瘤性息肉病（FAP）是一种常染色体显性遗传性疾病，但是其具体分子机制仍不明确。我们前期研究发现：HOTAIR在FAP组患者的息肉组织及粘膜组织中的表达均高于Non-FAP组，且HOTAIR主要位于细胞核中；双荧光素酶报告和MS2-RIP均证实HOTAIR与miR-519-3p互补结合，且miR-519-3p的下游靶基因TCF4（转录因子）与HOTAIR的启动子序列结合。本课题拟利用FAP患者临床标本和Apc(Min/+)老鼠的FAP模型明确HOTAIR、miR-519-3p和Wnt信号分子的表达，以及各组别的肠道息肉差异；采用ChIP、MS2-RIP等技术阐明HOTAIR/miR-519-3p/TCF4/HOTAIR的正反馈环路在家族性腺瘤性息肉病发生发展中的作用；研究结果进一步明确HOTAIR介导的Wnt信号通路的调控机制，为未来家族性腺瘤性息肉病的诊断和治疗靶点提供新思路。

家族性腺瘤性息肉病（Familial adenomatous polyposis,FAP）是一种常染色体显性遗传性疾病，具有极强的遗传性，往往发病呈现家族聚集性，涉及好几代人，对家庭和社会具有非常大的伤害。FAP的典型特征是直肠和结肠内出现数百到数千个大小不一的息肉，如果早期未经治疗，患者极大可能会发展成结直肠癌。在我国，FAP是一种常见的遗传性结直肠综合征，多在青春期发病，主要临床表现为腹泻、腹痛、贫血和体重减轻等症状，内镜下可见大肠中多发的密集排布的息肉。FAP给患者（特别是年轻患者）的家庭和社会带来沉重的经济负担，但FAP发生发展过程中的分子机制仍然不清楚，复杂的内在分子机制仍需进一步探索。不断完善对FAP遗传病因学的认识并探索其发生发展中新的调控机制，对于FAP患者及高危亲属的合理防治和预后具有重要意义。我们通过在FAP患者标本及ApcMin/+老鼠组织中明确HOTAIR、miR-519-3p及相关下游分子的临床表达相关性及病理特征；利用肠道稳转细胞为模型，深入研究HOTAIR/miR-519-3p/TCF4/HOTAIR正反馈环路的分子调节机制及其对Wnt信号的影响；采用ApcMin/+老鼠的FAP模型和肠道息肉类器官模型，研究HOTAIR、miR-519-3p及相关下游分子对肠道腺瘤性息肉的细胞学功能调控作用。研究发现FAP患者组织中发生APC突变，APC突变使“β-catenin破坏复合物”的磷酸化被阻断从而使得其功能中断，β-catenin核内积聚，激活转录因子TCF4，使下游癌基因CCND1和MYC被诱导（Wnt信号开启），更重要的是，转录因子TCF4同时还通过结合HOTAIR的启动子区域( -707 TCCAGGCCCC -698)从而调控其表达，而HOTAIR又以ceRNA的形式，与miR-519-3p序列互补性结合，并抑制其表达，最终使下游靶基因TCF4免于降解，进而形成一个HOTAIR/miR-519-3p/TCF4/HOTAIR正反馈环路，持续激活Wnt信号，加剧FAP的恶性进展。该研究成果对于FAP患者未来的防治策略和内在机制探讨提供有力的理论基础，有十分重要的临床意义和社会意义。