mir-223对肺腺癌转移干细胞恶性表型的调控及其分子机制

microRNA是一类调控性非编码小分子RNA，已有证据表明其参与肿瘤干细胞恶性表型调控。我们先期通过流式分选小鼠肺腺癌细胞株中的Sca-1+/CXCR4+双阳性细胞亚群，证实其具备癌转移干细胞特征，并较双阴性细胞亚群mir-223表达显著降低，靶位点初步预测提示mir-223与IGF1R信号通路调控高度相关。本课题以此为基础，利用逆转录病毒表达系统和RNAi技术，分别建立稳定的Sca-1+/CXCR4+双阳性细胞mir-223高表达和双阴性细胞mir-223低表达体系，综合内源性和外源性mir-223的影响，从"正反两方面"分析其对肺腺癌转移干细胞增殖分化、转移迁徙和自我更新等恶性表型的调控作用，并结合分子生物学技术及生物信息学分析，探讨mir-223作用于IGF1R\PI3K\AKT信号通路的分子机制，验证其靶位点。该研究旨为肺腺癌抗转移治疗提供新的思路和靶点。

本研究已证实了Lewis肺腺癌细胞株存在CXCR4阳性亚群，此亚群具有癌转移干细胞特征， miR-223在其中呈显著低表达，在此基础上探讨了miR-223过表达对LLC细胞恶性表型的影响及其分子机制。主要结论如下： 1、LLC细胞系及其移植瘤组织中部分细胞表达CXCR4抗原，且发现移植瘤组织中有Sca-1、CXCR4双阳性细胞；LLC细胞株中双阳性细胞比例为0.1%，CXCR4阳性细胞为0.18%。 2、CXCR4阳性细胞在条件培养下可形成“细胞球”； CXCR4阳性亚群较阴性亚群有着更强的增殖能力；前者体内最低致瘤细胞数仅为7×103；表明CXCR4阳性LLC细胞具有一定的自我更新能力。 3、CXCR4阳性亚群比阴性亚群对顺铂具有更高的抗拒性，RT-PCR结果显示前者ABGC2 mRNA表达较高；表明CXCR4阳性LLC细胞具有原发耐药性。4、CXCR4阳性LLC细胞多毗邻内皮细胞，周围形成血管样结构；CXCR4阳性LLC细胞的VEGF mRNA表达显著高于阴性细胞，其移植瘤组织出血或血栓形成较多，其移植瘤组织中VEGF蛋白呈高表达且MVD计数也较高；表明CXCR4阳性LLC细胞在新生血管形成中具有始动作用。5、CXCR4阳性LLC细胞迁移能力显著高于阴性细胞，其MMP9 mRNA及蛋白表达也较高；同等致瘤能力细胞数接种后，前者发生多器官转移，表明CXCR4阳性LLC细胞具有较高的转移潜能。6、miR-223在CXCR4阳性LLC细胞中显著低表达；生物信息学分析提示 IGF1R信号通路多个关键基因为miR-223候选靶基因。7、miR-223过表达可显著抑制LLC细胞迁移侵袭，miR-223过表达能显著抑制细胞分泌MMP9、VEGF，下调MMP9 mRNA。8．将miR-223 mimics转入Lewis肺癌细胞中，发现其可明显抑制癌细胞增殖。9、流式细胞周期检测显示：miR-223过表达导致G0/G1细胞减少，G2细胞增加。10、miR-223过表达时，IGF1R、CXCR4、CDK2等预测靶基因的表达均下调，IGF1R下游Akt、Erk信号通路也下调，表明miR-223广泛参与了LLC细胞IGF1R信号通路调控；双荧光素酶实验进一步证实，其与IGF1R、CDK2具有靶结合位点。本研究发表SCI收录期刊论文2篇，国内统计源期刊论文6篇，毕业博士研究生1名。