特异性miR-125b对胶质瘤干细胞侵袭能力的作用和机理

miRNAs是一类保守、稳定的非编码调控短单链RNA，在细胞分化、生物发育过程中起重要作用。研究发现miRNAs及其相关信号传导通路和人类肿瘤干细胞的发生发展有关，与肿瘤预后及治疗反应关系密切。我们前期研究发现miR-125b在人脑胶质瘤干细胞中表达异常，呈过度低表达状态；提高miR-125b表达后可明显抑制胶质瘤干细胞生长，且我们研究阐明了这种生长抑制与细胞周期蛋白CDC25A和CDK6相关。同时我们在预实验中发现miR-125b可有效抑制胶质瘤干细胞侵袭，但其机制尚未阐明。本课题拟先在胶质瘤干细胞中上调或下调miR-125b表达，通过抗体芯片检测寻找和miR-125b抑制胶质瘤干细胞侵袭相关的信号传导通路及其通路上关键节点基因；从而解析胶质瘤干细胞侵袭过程中miR-125b和相关信号传导通路之间关系，寻找基于miR-125b及其相关信号通路的人脑胶质瘤基因治疗的最优化策略。

本实验中我们发现miR-125b在胶质瘤U251及U87细胞中成低表达，但在胶质瘤组织中miR-125b成高表达。实验为了进一步贴近临床实际情况，采用原代胶质瘤组织培养胶质瘤细胞，虽然实验难度增大，但更具有研究意义。培养成功后的原代胶质瘤细胞，利用流式细胞分选CD133阳性胶质瘤干细胞。合成上调或下调miR-125b的载体，分别为miR-125b mimics和inhibitor，转染人原代胶质瘤干细胞，进一步利用用包被Matrigel胶的Transwell小室来评价侵袭能力。结果表明miR-125b mimics可有效促进干细胞侵袭能力，miR-125b inhibitor可有效抑制干细胞侵袭能力。. 为进一步研究miR-125b 对胶质瘤干细胞相关侵袭信号传导通路的影响。miR-125b inhibitor转染胶质瘤干细胞后利用human cancer pathway array芯片筛选下游调控mRNA。实验发现89个基因发生明显变化，我们利用实时荧光定量PCR验证10个上调及23个下调的基因，其中MMP-2，MMP-9 和 TIMP3为侵袭相关基因。为了提高临床替莫唑胺治疗胶质瘤干细胞疗效，展开关于miR-125b抑制剂联合替莫唑胺治疗胶质瘤干细胞的作用及其机制的预研究，为阻止胶质瘤复发做一些基础理论研究。我们发现替莫唑胺对胶质瘤干细胞增殖和侵袭能力的作用较弱，但抑制miR-125b表达后，可显著增强替莫唑胺对胶质瘤干细胞增殖的抑制能力，促进凋亡，抑制侵袭能力。其抑制胶质瘤干细胞增殖和促进凋亡的机制与线粒体凋亡途径相关，而抑制侵袭能力与其靶基因PIAS3相关。. 结合前期研究发现miR-125b抑制剂能有效抑制胶质瘤干细胞的生长和侵袭, 并参与调控PI3K/AKT、Bcl-2/Bax-Caspase 3和MMPs/TIMP等多条癌信号通路。深入研究发现它可增强脱甲氧基姜黄素(DMC)、替莫唑胺(TMZ)对胶质瘤干细胞的敏感性；DMC亦可通过抑制ABCG2基因增敏TMZ，而ABCG2基因又受miR-125b调控。据此，我们提出假说：miR-125b抑制剂→DMC→TMZ存在逐级放大的增敏效应，并通过miR-125b参与的上述癌信号通路调控胶质瘤干细胞增殖、侵袭和凋亡进程。我们已完成相关体外实验研究，现正在进行体内试验研究。