MiR-92b/RAB23通路在食管癌浸润转移过程中的作用及机制研究

Invasion and metastasis are the major cause of cancer-related deaths, thus a better understanding of its underlying mechanism is currently in urgent need to improve the therapeutic strategies, and therefore the clinical outcomes of cancer patients. .The results from the applicant’s published data have shown that miR-92b plays an important role in metastasis of esophageal squamous cell carcinoma (ESCC), however, the downstream pathways influenced by miR-92b in ESCC remains elusive. Our recent work for the first time demonstrated that RAB23, a member of RAB GTPase family, was a direct downstream target of miR-92b. Silencing RAB23 in ESCC cells significantly inhibited migration and invasion of the cells in vitro. Moreover, significant elevated level of RAB23 was observed in ESCC specimens compared to the paired normal esophageal tissues. Interestingly, we found that the accumulated RAB23 was primarily located in the cytosol of the malignant cells instead of being membrane-bound as observed in normal esophageal epithelia, implying a novel mechanism involved in ESCC invasion and metastasis. .In this study, we propose to determine RAB23 expression in human ESCC specimens and evaluate the association between RAB23 status and clinico-pathological factors in ESCC patients. We will further investigate the roles of miR-92b/RAB23 pathway in invasion-metastasis cascade of ESCC by using in vitro esophageal epithelial 3-D culture system and mouse models..Results from this study will provide insight into the potential clinical value of targeting miR-92b/RAB23 pathway as a novel therapeutic strategy against ESCC in a “precision medicine” era.

恶性肿瘤的浸润转移是导致患者死亡的根本原因，因此探寻恶性肿瘤防治的新靶点、新方法具有重大意义。申请人已发表的研究结果表明，miR-92b在食管癌细胞的浸润转移过程中发挥着重要作用，但其具体作用机制尚需进一步阐明。本课题在前期研究的基础上，首次证实了RAB GTPase家族成员RAB23是miR-92b的功能性靶分子，敲低RAB23的表达水平能够有效抑制食管癌细胞的运动、浸润能力。有趣的是，我们发现RAB23不但在食管癌患者组织中的表达水平显著升高，其亚细胞定位也由正常食管组织中的细胞膜定位转变为细胞质定位。本课题下一步拟通过分析食管癌患者中RAB23的表达及定位情况，建立其与食管癌患者临床、病理指标的相关性；在此基础上，通过食管上皮细胞体外3D培养模型及动物实验，进一步阐明miR-92b/RAB23通路在食管癌浸润转移过程中的作用机制，为实现食管癌的“精准治疗”提供新的靶点和思路。

本项目承接我的博士课题：miR-92b显著抑制食管鳞癌（ESCC）细胞的浸润转移（PMID 26934001），而RAB23作为miR-92b的功能性靶分子被证明——该结果被其余团队抢先发表（PMID 27659550）。RAB23与肿瘤浸润转移的关系最早报道于2008年：表达升高的RAB23增强弥漫型胃癌细胞运动能力（PMID 18559507）。随后十余年的研究揭示RAB23在多种肿瘤中表达升高，且促进增殖和转移；但对其作用机制一直不清楚。因此，本项目重点是阐释RAB23的机制。.目前未有RAB23与ESCC的研究。首先，细胞学和动物学实验证明了RAB23能促进ESCC细胞的黏附和运动能力。其次，有报道称RAB23与Integrin β1相关（PMID 26716504），我们对该整合素在ESCC中的功能进行了研究，证实其能促进ESCC的转移和耐药（PMID 28401009）。RAB23作为RAB GTPase家族成员，很可能通过其运输的蛋白发挥作用，但敲降后未影响Hedgehog通路（PMID 28104793）。通过BioGRID和IntAct分析获得三个可能与RAB23结合的蛋白分子，初步的文献挖掘推测CREB3可能参与到RAB23介导的细胞运动中（PMID 29249802）。已完成的细胞学和动物学实验证实了CREB3能促进ESCC细胞的运动能力。CREB3在内质网合成后会被转运到高尔基体，随即会剪切掉C末端后被转运到细胞核，猜测RAB23在内质网-高尔基体的转运过程中发挥作用。敲降RAB23表达导致CREB3在细胞质中累积。我们通过co-IP实验未检测到RAB23和CREB3的互作：这可能是实验方法不恰当，也更可能是运输囊泡中RAB23并没有与CREB3直接结合。我们采用RNA-seq分别检测了RAB23和CREB3表达下降后对转录的影响，KEGG分析后发现一部分变化的基因均富集到Focal adhesion通路，这提示我们RAB23很可能参与到了CREB3对转录的调控中。.我们已经获得有力的实验数据证明了RAB23促进ESCC细胞浸润转移；但分子机制而言，目前我们只能推测其很可能参与到CREB3的转运、进而调控后者的转录来发挥作用。受限于经费，后续将继续申请课题厘清这一尚未解决的问题。