雄激素受体介导的转录机制研究及靶标microRNA功能研究

在前列腺癌细胞中，研究雄激素受体（AR）介导的基因转录分子机制，探索雄激素依赖的基因转录同组蛋白去甲基化和由其诱发的DNA氧化损伤/修复之间的的关系，描述基因转录时动态形成的gene loop变化情况，用DNA在基因转录时的损伤/修复过程来解释gene loop的动态变化。研究miR-19a，miR-27a，miR-133b，miR-421,miR-125b2作为AR靶基因的功能，识别出它们的下游mRNA，同时研究它们在前列腺癌细胞中的功能和对癌细胞生长的调控。功能研究的重点为：miR-19a对于细胞内胆固醇代谢的调控；miR-27a对于细胞增殖刺激的分子机制，miR-133b和miR-125b2对于细胞抗凋亡的必需作用及其信号通路；miR-421和AR之间的反馈调节和动态平衡。最终在小鼠模型中研究miRNA对于肿瘤组织生长的调控。

在前列腺癌细胞中，雄激素受体（AR）介导的基因转录对于前列腺癌的发生发展具有重要的调控作用。该项目主要有两个研究内容：AR调控转录分子机制及AR直接调控的miRNA的作用研究。首先，我们研究揭示AR复合物会激活KDM1A对H3K4me2/me3的去甲基化过程。而这种去甲基化过程会产生活性氧，进而导致DNA的氧化损伤。损伤的DNA又会触发DNA的碱基切除修复过程。在这个过程中，损伤的DNA会招募8氧鸟苷糖基转移酶OGG1（8-oxoguanine-DNA glycosylase）和DNA糖基化酶APEX1进行DNA修复。该结果表明KDM1A对H3K4me2/me3的去甲基化产生的活性氧诱导的DNA损伤修复在AR信号通路中起着重要的作用。.另外，我们发现并证明了5个受AR直接调控的靶miRNA（miR-19a，miR-27a，miR-133b，miR-421，miR-125b2），进一步研究发现：（1）证明miR-421通过负调控NRAS，PRAME，PFKFB2和CUL4B从而抑制癌细胞的增殖和迁移。在癌症组织中miR-421的表达量显著低于癌旁组织。（2）证明miR-133b能够促进LNCaP和PC-3细胞增殖，抑制LNCaP和PC-3细胞凋亡。miR-133b通过直接靶向RB1CC1负调控其表达，从而引起细胞G1-S期阻滞，并促进细胞凋亡。通过临床样本证明miR-133b和RB1CC1是前列腺癌生化复发的独立的预测因素和潜在的诊断靶点和药物靶点。（3）发现miR-19a 能够促进癌细胞的生长和增值, miR-19a介导了AR自身的负反馈调控，为AR信号由激活到逐渐关闭提供了分子机制上的解释。（4）证明miR-135a能够显著抑制前列腺癌细胞的增殖和转移，导致细胞周期阻滞，促进细胞凋亡。RBAK和MMP11是miR-135a的直接作用靶基因。下调RBAK的表达而导致细胞周期阻滞和促进细胞凋亡。我们还发现在雄激素非依赖的前列腺癌细胞系中，超激活PI3K/AKT信号通路能够抑制miR-135a的表达，促进前列腺癌由雄激素依赖向雄激素非依赖转化。（5）证明miR-27a在前列腺癌细胞中由AR和PI3K通路竞争调控；通过抑制原癌基因MAP2K4在前列腺癌中起到肿瘤抑制因子的作用。这些研究结果对于阐明前列腺癌的发生及寻找新的药物靶标具有理论指导意义。.