EZH2/MicroRNA-194/AKT2信号通路在结直肠腺瘤发生发展中的作用和机制研究

Colorectal adenomas (CRA), especially advanced colorectal adenomas (ACRA) are the accepted precancerous lesions of colorectal cancer (CRC). More than eighty percent of CRC are developed by CRA through ACRA, so the key point for CRC prevention is to block the CRA-ACRA pathway. MiR-194 can inhibit the proliferation of colorectal cancer cells. In our previous study, we found that the expression of miR-194 is gradually downregulated in the normal colorectal tissue, ACRA with no adenoma recurrence and ACRA with adenoma recurrence, based on miRNA microarray analysis and retrospective cohort validation. MiR-194 is a potential biomarker in the progression of CRA. MiR-194 may play a crucial role in the progression of CRA through targeting AKT2, but the more elucidated mechanism remained to be revealed. Therefore, in this study we will focus on the effect and mechanism by which miR-194 mediates in the progression of CRA. Based on our preliminary data we will 1.demonstrate the effect of miR-194 in the progression of CRA via modulating target gene AKT2; 2.evaluate the mechanism by which miR-194 induces alteration of AKT2 gene expression in response to miR-194 histone methylation with EZH2 in CRA progress in vitro. In a word, our research may provide theoretical basis for individualized surveillance and for potential therapeutic target.

结直肠腺瘤(CRA)尤其是进展性腺瘤(ACRA)是结直肠癌(CRC)的癌前病变，80%以上的CRC系由CRA通过ACRA进展而来，因此阻断CRA-ACRA途径是预防CRC的关键。MiR-194可抑制结肠肿瘤细胞增殖。我们前期采用microRNA高通量芯片结合回顾性临床验证，发现miR-194在ACRA中的表达较正常者显著降低，腺瘤切除后再发者较未再发者显著降低，可作为腺瘤进展过程的预警标志。MiR-194可通过调控靶基因AKT2的表达发挥作用，但确切机制尚未明了。本研究欲采用细胞实验，探讨miR-194在CRA发生发展中的作用和机制，阐明 ①miR-194是否通过调控靶基因AKT2而在CRA的发生发展中起作用；② miR-194受EZH2的组蛋白甲基化修饰后影响AKT2的表达继而促进CRA发生发展的机制。有助于更好地随访和监控CRA，并为早期防治CRC提供治疗靶点奠定理论基础。

该项目自立项以来，围绕结直肠癌（CRC）及其癌前病变-结直肠腺瘤(CRA)尤其是进展性腺瘤(ACRA)进行了一系列相关研究，主要包括如下两个方面：1)首先通过microRNA 高通量芯片筛选显著差异表达的miRNAs，并将该数据分别在回顾性队列及前瞻性队列中进行验证，运用ROC曲线分析后结果显示仅有miR-194可作为腺瘤再发的预警分子。另外由于其表达水平在粪便及肠粘膜组织中的高度相关性，我们首次提出miR-194是CRA 初发和再发的重要预警分子，也是具有诊断意义的重要标志物，依据临床粪便及肠粘膜标本中miR-194检测，配合病史询问可运用于CRA切除术后的个体化随访，将更为准确和更具有成本-效益比。2)在大肠癌中的体外研究结果表明miR-194过表达后可以引起大肠癌细胞增殖抑制，侵袭转移能力的显著下降，凋亡增加及周期阻滞。动物移植瘤实验结果显示miR-194在体内亦可显著抑制CRC细胞的增殖。APC(Min/+)小鼠体内实验结果表明，miR-194表达上调显著抑制小鼠肠道肿瘤形成。裸鼠转移瘤模型中，miR-194表达上调后显著抑制CRC的转移，明显改善小鼠的生存期。靶基因预测系统预测系统预测miR-194的相关靶基因，PCR、Western Blot及荧光素酶报告基因验证后发现miR-194可以调控AKT2、PDK1及XIAP的转录及翻译。大肠癌手术标本免疫组化及原位杂交结果显示，miR-194在大肠癌中的表达明显降低，其表达水平从正常到腺瘤再到腺癌依次降低。同时AKT2及pAKT2呈现依次升高的趋势。且miR-194的表达水平与AKT2及pAKT2负相关。另外，临床资料分析显示miR-194的表达水平与患者的预后密切相关。.综上，我们该项目的研究结果表明miR-194在CRC发生进展中发挥重要作用；首次确认了miR-194的全新靶基因--AKT2，同时证实了miR-194能够通过调控AKT2信号通路参与CRC发生发展。通过进一步努力，MiR-194有望作为一个新靶点用于随访和监控CRA，并可以作为CRC 早期诊断及治疗的靶点。