S100A4-miR155在肝癌组织间充质干细胞调控肝癌增殖及转移中的作用及机制研究

Mesenchymal stem cells are one of the important parts of tumor stroma ,and they play a critical role in promoting cancer progression.Our preliminary results demonstrated that there was the presence of MSCs in hepatocarcinoma tissues and they could promote hepatocarcinoma cells proliferation and metastasis in vivo. Next,the cDNA expression microarray showed that S100A4 was highly expressed in hepatocarcinoma associated MSCs,and exterior expression of the S100A4 vector in hepatocarcinomal cell lines could promote cancer proliferation and metastasis.Furthermore, we found that the miR155 expression in hepatocarcinoma cells was significantly upregulated after been cocultured with the hepatocarcinoma associated MSCs.and the S100A4 overexpression in hepatocarcinomal cell lines could up-regulate the expression of miR155 ,our results suggest that there may be a close tie between the expression of S100A4 and miR155. On the basis of the above results, we propose the hypothesis that the axis of S100A4-miR155 might play a pivatal role of hepatocarcinoma associated MSCs in modulating cancer proliferation and metastasis.To verify the hypothesis ,our project will utilize the methods of RNAi,the gain and loss of function of miR155,downstream target genes predicted by targetScan,dual luciferase reporter system, western blot,tumor formation in nude mice,orthotopical liver implantation for intrahepatic metastasis assay and so on.From a new perspective, our research will investigate that how the tumor assocaited MSCs modulating the miRNA expression of hepatocellar carcinoma.And the deep understanding of the relationship between hepatocarcinoma associated MSC and tumor cells would provide an useful tartet for the therapeutic interference of tumor microenvironment.

间充质干细胞（MSC）是肿瘤微环境的重要组成部分之一，在肿瘤发生发展中发挥重要作用。我们的预实验表明：（1）肝癌组织存在MSC，其能促进肝癌增殖和转移；（2）cDNA表达谱芯片提示肝癌MSC高表达S100A4，且S100A4高表达促进肝癌增殖和转移；（3）共培养实验表明MSC显著上调肝癌细胞中miR155的表达，外源高表达S100A4促进肝癌miR155的表达，初步建立了肝癌MSC中S100A4与肝癌细胞miR155上调的联系。在此基础上，我们推测"S100A4-miR155在肝癌组织MSC促进肝癌增殖及转移中发挥重要作用"。为证实该假说，将应用RNAi、miR155高表达和抑制表达、生物信息学分析、荧光素酶报告系统、Western blot、裸鼠皮下成瘤、肝内转移模型等进行验证。本研究从新的视角探讨肝癌MSC微环境如何参与调控肝癌细胞miRNA的表达，以期为肝癌的微环境干预提供新的靶点。

肿瘤组织中除了占主体地位的肿瘤上皮细胞外，还包括组成肿瘤微环境的多种基质细胞如内皮细胞、间充质干细胞（mesenchymal stem cells 或multipotent mesenchymal stromal cells，MSCs）、成纤维细胞、肌成纤维细胞、炎症细胞、脂肪细胞和巨噬细胞等及其分泌的活性因子包括生长因子、炎症因子和胞外基质等。近年来，间充质干细胞（MSCs）由于具有多向分化能力、免疫调节、营养支持等特性，在肿瘤发生发展中的作用倍受关注。目前人们的研究基本是探讨骨髓来源的MSCs与实体瘤之间的关系，但许多实体瘤细胞并不与骨髓细胞相接触，因此并不能真实反映微环境与肿瘤细胞的相互作用。而定位于实体瘤组织微环境中的MSCs，与肿瘤细胞在肿瘤发生发展的各个阶段紧密接触、相互利用、相互影响、共同发育。因此探讨肿瘤组织微环境来源的MSC与肿瘤细胞之间的关系，能更好的反映肿瘤细胞与基质微环境的关系，有望为肿瘤的微环境干预提供新的研究思路。到目前为止，肝癌微环境在肝癌发生发展中的作用日益受到重视，但对于肝癌微环境MSCs的作用尚未见报道。我们通过肝癌MSCs与肝癌细胞共培养的模型来模拟体内MSC与肝癌细胞的相互作用，进一步分析肝癌MSCs对肿瘤细胞miRNA表达的调控作用，发现肝癌MSCs能够显著促进miR-155的表达，体内外实验表明miR-155能够显著促进肝癌细胞的增殖及迁移。但肝癌MSCs分泌的何种因子参与调控miR-155的表达呢？cDNA表达谱芯片表明肝癌MSCs能够高表达S100A4。通过免疫荧光、RT-PCR、Western blot等证实 S100A4在肝癌组织MSC中高表达。最关键的是，肝癌细胞外源转染S100A4能够显著增加miR-155的表达，并且S100A4与miR-155均能促进肝癌的增殖及转移，提示S100A4与miR-155功能上的相关性。为了进一步验证S100A4与miR-155参与改变肝癌侵袭能力的下游机制，我们通过Western blot发现S100A4与miR-155均能显著提高基质金属蛋白酶MMP9的表达，而MMP9的表达与肿瘤侵袭密切相关。经RNA干涉MMP9能够显著抑制上述细胞的转移能力。上述结果提示，S100A4/miR-155/MMP9通路可能在肝癌MSC调控肝癌细胞增殖及转移中发挥重要作用。文章已被引用56次。