微囊泡传递MicroRNA-31-5p在抗肿瘤多靶点小分子抑制剂耐药中的作用及分子机制研究

Small-molecule multi-targeted inhibitors are of particular interest in cancer therapy due to their potent antitumor activity, but many patients who realize an initial response eventually develop acquired resistance. It is important to fully clarify mechanisms of drug resistance, which can help to avoid, delay or reverse drug resistance. Microvesicles (MV) are 30-1000nm small vesicles which are shed from all cell types. MV can play an important role in intercellular communication. Our preliminary data showed MV could affect drug sensitivity of sorafenib or sunitinib. Furthermore, MicroRNA-31-5p, which is up-regulated in drug resistant cell lines and MV, can be a key molecule in tumour-derived MV. However, the targets of the MicroRNA and molecular mechanism of action has yet to be defined. In this study, we will reveal the molecular mechanism of MicroRNA-31-5p in tumour-derived MV, which could contribute to drug resistance, by MicroRNA microarray, bioinformatic analysis, luciferase reporter gene assay and so on. These data will improve theoretical foundations of anti-cancer drug resistance and accelerate related drug discovery.

抗肿瘤多靶点小分子抑制剂在临床实践中取得了显著的疗效，但也存在继发耐药的问题。阐明其耐药机制，并采取相应的措施，从而避免或延缓其耐药性的产生具有重要意义。近年来，学者们对肿瘤细胞分泌到微环境中的MV进行了大量研究，初步认为，其是肿瘤细胞间以及肿瘤细胞和外界进行物质和信息交流的使者。本课题前期研究发现MV可传递耐药信息从而导致肿瘤细胞或血管内皮细胞对抗肿瘤多靶点小分子药物sorafenib或sunitinib耐药；MicroRNA芯片和定量PCR结果表明MicroRNA-31-5p在耐药细胞及其分泌的MV中显著上调，进一步功能研究显示MicroRNA-31-5p在耐药中扮演了重要角色；但该MicroRNA调节的靶基因及分子机制尚不清楚。本课题将以MV中的MicroRNA-31-5p为研究对象，探讨其作用机制。研究结果将丰富现有的耐药理论，对拓展肿瘤耐药的治疗思维也具有重要意义。

肿瘤靶向小分子化合物药显示出广谱的抗肿瘤活性，尤其是索拉非尼、舒尼替尼上市以来显著延长肝癌、肾癌等晚期肿瘤患者的总生存，改善生活质量，而且这类药物大多具有低毒性、使用方便、可长期用药等特点，临床应用前景广阔。但仍有一部分患者对这类药物发生原发或继发耐药，导致治疗失败。如晚期肾癌患者一线接受sunitinib治疗的中位疾病无进展生存（PFS）仅为8-10个月；sorafenib治疗晚期肾癌的中位PFS只有5.8个月，阐明其耐药机制，发现耐药相关预测分子，对提高肿瘤疗效具有重要意义。近年来 ，学者们对肿瘤细胞分泌到微环境中的MV进行了大量研究，初步认为，其是肿瘤细胞间以及肿 瘤细胞和外界进行物质和信息交流的使者。本课题揭示 MV 运载 MicroRNA-31-5p 导致多靶点小分子抑制剂（sorafenib，sunitinib）耐药，明确 MV 作为信使可将耐药信息传递给其它尚未耐药的肿瘤细胞，从而在整体水平上产生耐药性。揭示 MV 中 MicroRNA-31-5p 为耐药产生的关键分子；并发现 MicroRNA-31-5p 调节药物敏感性的关键靶基因MLH1；MV 中的 MicroRNA-31-5p 含量及靶基因MLH1的表达水平可作为药物疗效、患者预后的预测指标；为克服继发耐药的针对性药物的研发提供理论和实验基础。