EPO受体的反义转录物调节肺内EPO信号通路的机制及其生物学意义

EPO-R蛋白在肺的发育及在肺切除术后代偿性的肺增殖中表达上调， EPO/EPO-R信号通路是调节肺生长的一个重要的通路，但是其分子作用机制尚不清楚。本研究小组在研究PNX术后肺生长与该通路的关系时发现EPO-R蛋白表达增高，EPO-R的正义及反义转录物（asEPO-R，sEPO-R）表达也同时上调。反义转录物作为一类具有重要的基因表达调控功能的 RNA 分子，对生物体起着关键的调控作用。本课题拟进一步探讨asEPO-R 对EPO/EPO-R通路的调节作用的机制。本课题拟通过原位RNA杂交、RNA印记、nuclear run-on、pulse chase实验、western blot等技术检测asEPO-R在肺上皮及内皮细胞中调节EPO-R蛋白和EPO/EPO-R信号通路中的作用，通过动物模型验证其功能，系统阐明asEPO-R介导EPO-R在肺的发育及在肺切除术后代偿性的肺增殖中的作用。

本课题完成了项目计划书的研究指标和内容，揭示了EPO在非小性细胞肺癌中的功能和作用机制。27例非小细胞肺癌中，13例表达EPO，表达率为48%，25例表达EPOR，表达率为92%。其中，15例鳞癌中7例表达EPO，表达率占47%，14例表达EPOR，表达率占93%；而12例腺癌中6例表达EPO，表达率占50%，11例表达EPOR，表达率占91%。EPO处理EPOR高表达的HCC1819细胞系，细胞克隆数明显增加，而对低表达EPOR的HCC15细胞的克隆形成没有影响。EPO增强了HCC1819的细胞活力，但以siRNA干涉HCC1819 EPOR后，EPO没有改变HCC1819的细胞活力。缺氧促进了HCC15和 HCC1819细胞的EPO和EPOR的表达，增强了细胞活力。EPO明显增加了HCC1819细胞的细胞周期。当以siRNA干涉HCC1819细胞的EPOR时，EPO对HCC1819细胞周期的增强受到抑制。机制上，我们分析了EPO/EPOR下游的分子。27例NSCLC中，17例表达Jak2，表达率为63%，20例表达Stat5，表达率为74%。EPO增强了HCC1819细胞中Jak2和Stat5的磷酸化水平，而没有改变Akt的表达和磷酸化水平。EPO/EPOR明显提高了Cyclin D1的表达。当用Jak2-Stat5通路抑制剂AG490处理细胞后，EPO促进的Cyclin D1的表达受到抑制。尽管EPO/EPOR促进了p38的磷酸化水平，但是当用MAPK抑制剂PD98059处理细胞时，没有改变Cyclin D1和Cyclin A的表达变化。14例肺癌患者血清中EPO水平明显高于正常人。其中，3例肺癌患者手术后21天血清EPO明显降低。肺癌患者血清EPO在体外能够促进HCC1819的增殖和细胞周期，EPO中和抗体能够抑制这一过程。裸鼠移植瘤实验发现EPOR干涉组，肿瘤生长和瘤重明显降低，移植瘤小鼠中的血清水平明显高于正常裸鼠。本课题揭示了：（1）EPO、EPOR、Jak2和Stat5在肺癌患者中呈高表达，且具相关性；（2）EPO促进了肺癌细胞的增殖和细胞周期；（3）缺氧诱导肺癌细胞表达EPO和EPOR，促进了细胞周期；（4）EPO/EPOR激活了下游的Jak2-Stat5通路，上调Cyclin D1表达；（5）肺癌患者血清EPO明显升高，手术后血清EPO降低。