RNA结合蛋白HNRNPA2B1在肺癌中对miRNA功能的调控机制研究

The functional inactivation of tumor suppressor miRNAs is closely related to tumorigenesis. We have showed that miR-506 is a tumor suppressor gene in lung cancer with 83% lung cancer samples showing increased miR-506 expression level. Intriguingly, the increased level of miR-506 fails to effectively inhibit lung tumor progression, indicating that the tumor suppressive function of miR-506 is inactivated. Our preliminary data showed that miR-506 confers tumor suppressor activity at least partially through targeting CDK6. However, the inhibitory activity of miR-506 on CDK6 depends on a RNA binding protein, HNRNPA2B1. In this proposal, we aim to 1) explore whether HNRNPA2B1 expression, modification or localization control the inhibitory effects of miR-506 on CDK6; 2) to investigate how HNRNPA2B1 recruits the RISC (RNA-induced silencing complex) to the 3’UTR (Untranslated Region) of CDK6; 3) and to demonstrate whether HNRNPA2B1 is a common factor mediating the miRNAs inhibitory function to their targets. Through this project, we will be able to understand how lung cancer gains the capability to resist miR-506 tumor suppressor properties. It may also have implications for novel biomarkers of lung cancer diagnosis, and provide potential new targets for drug development.

抑癌miRNA功能的丧失与肿瘤的发生发展关系密切。我们已报道miR-506是肺癌的抑制基因，但其表达水平在83%的人肺癌组织中增高。miR-506未能有效抑制肺癌的进展，提示其功能可能被失活。前期实验发现miR-506可通过对CDK6的抑制来发挥抑癌功能；但miR-506对CDK6的抑制在不同肺癌细胞中存在差异，且其抑制活力依赖于HNRNPA2B1。因此我们推测HNRNPA2B1可能参与了肺癌细胞逃逸miR-506的抑癌效应。本项目聚焦于miR-506效应差异的分子基础，拟研究：1.确证HNRNPA2B1蛋白表达、修饰、定位与miR-506抑制CDK6表达的关系；2.探明HNRNPA2B1结合CDK6 3’UTR和招募RISC的分子基础；3.分析HNRNPA2B1是否普遍介导miRNA靶基因抑制功能的失活。本项目有望揭示肺癌细胞对miR-506的逃逸机制，为肺癌的诊疗提供新的标志物和靶点。

基因表观遗传调控中转录后调控发挥了重要作用。RNA结合蛋白在基因转录后的调控越来越受到关注。在前期的miR-506肺癌功能研究的基础上，我们发现了RNA结合蛋白HNRNPA2B1在miRNAs介导的靶基因抑制作用中有重要调控作用：HNRNPA2B1作为靶基因3’UTR RNA switch的Trigger参与了miRNAs介导的靶基因转录后调控，我们的研究表明RNA结合蛋白HNRNPA2B1对miR-506功能的调控具有重要的作用。 本项目的研究结果为肿瘤的诊断治疗提供了理论依据。重要结果有： 1.发现肺癌中miR-506与其靶基因CDK6在肺癌组织和细胞系中均存在共表达现象；2. RNA结合蛋白HNRNPA2B1通过结合到CDK6的3’UTR使得3’UTR结构发生改变，导致线性区域增多从而促进了miR-506介导的CDK6抑制作用；3. HNRNPA2B1同时与RNA解旋酶DHX9直接相互作用从而募集RISC沉默复合体到靶基因，促进miRNA介导的靶基因抑制；4. HNRNPA2B1通过与靶基因3’UTR结合广泛参与了miRNAs介导的靶基因抑制调控。本研究首次在肺癌中发现抑癌miRNAs的功能失活。同时研究了miRNAs失活的分子机制，即RNA结合蛋白HNRNPA2B1通过与CDK6 3’UTR结合改变miRNAs对CDK6的抑制。RNA结合蛋白行使miRNAs抑制功能的分子开关对肿瘤的发生发展具有重要的影响。因此在基于miR-506的肺癌的诊断、治疗中需要考虑通过调节RNA结合蛋白HNRNPA2B1增强miRNAs的肿瘤抑制功能，以便达到良好的治疗效果。