病毒感染诱发的炎症恶性转化过程中microRNA调控网络研究

Epstein-Barr virus (EBV) is an oncogenic Herpes virus involved in the induction of a variety of human tumors including nasopharyngeal carcinoma (NPC). EBV promotes the transition from infection-induced nonresolving inflammation to carcinogenesis by means of keeping in latency status, escaping immune surveillance, targeting susceptibility population, regulating host’s signaling pathways etc. Based on the previous studying, we proposal to investigate the microRNA regulation network involved in the EBV-induced inflammation-carcinogenesis, and try to understand the mechanism that the microRNAs encoded by the virus and host cellular genome regulate the latency infection, immune evasion, as well as the function of microRNA genes located in the NPC susceptibility locus. microRNAs-target genes network has been confirmed to play important roles in multiple diseases studying. In the current project, we will analysis the “microRNAs-target genes-biological function” modules and construct the microRNA regulation network involved in the EBV latency infection-inflammation-carcinogenesis by taking advantage of the network algorithm, literature and database mining, high-throughput techniques such as next-generation sequencing and microRNA-induced silencing complex immunoprecipitation. We believe that targeting of the microRNA network will be a promising strategy in control of virally induced inflammation-carcinogenesis.

EB病毒感染诱发的炎症恶性转化是鼻咽癌等肿瘤的病因之一。EB病毒通过多种途径实现了非可控性炎向恶性肿瘤转化，如：持续保持潜伏感染状态，逃避免疫抑制，靶向易感人群，调控宿主的多种信号通路。在以往研究的坚实基础上，本项目以microRNA调控网络为途径，探索EB病毒基因组和宿主基因组编码的microRNA如何通过调控靶基因来维持EB病毒的潜伏感染，降低宿主的免疫反应，以及鼻咽癌易感基因区域的特定microRNA分子的功能。microRNA分子与靶基因构成的调控网络已经在多种疾病研究中出现端倪，本项目通过分析相关的“microRNA分子-靶基因-生物学功能”模块，以网络算法、文献和数据库挖掘、高通量实验分析为手段，构建出EB病毒潜伏感染-炎癌转化过程中的microRNA调控网络。而靶向microRNA分子的干预机制必将成为今后病毒感染导致的非可控性炎症的重要防治措施。

EB病毒（EBV）感染与多种人类疾病特别是肿瘤（包括鼻咽癌）相关。EBV致癌的主要机制就是长期的潜伏感染，形成非可控性炎症状态。我们发现鼻咽癌中下调最为明显的两个基因LTF和PLUNC1均是天然免疫分子，参与EBV感染的天然免疫反应。EBV编码的microRNA调控的靶基因不仅是病毒基因，还有宿主基因。.本项目中，我们构建了鼻咽癌不同发病阶段的EBV-microRNA表达谱，将该结果与我们前期的鼻咽癌mRNA表达谱进行了对接，构建了鼻咽癌发生发展过程中的EBV-microRNAs- host-mRNAs调控网络，这一网络的建立为今后该领域的后续工作奠定了基础。天然免疫分子LTF、PLUNC1对于EBV感染、炎症起抑制作用。我们分别构建了LTF和SPLUNC1基因敲除小鼠，研究了这两个分子在炎症通路中的作用机制。上皮细胞中含有的EBV拷贝数越高，则其裸鼠致瘤能力越强，说明EBV在上皮细胞中持续稳定的存在是EBV促进上皮细胞恶性转化的必要条件。EBV-microRNA BART下调FOXP1从而影响了包括巨噬细胞在内的炎症细胞的分化，通过募集肿瘤相关巨噬细胞，维持鼻咽部的非可控炎症。EBV BART10-3p下调一个泛素化E3连接酶BTRC的表达，从而影响BTRC的下游底物β-catenin和Snail的泛素化降解水平，促进鼻咽癌细胞发生侵袭转移。BART分子可以靶向抑制PTEN基因，导致肿瘤细胞中的AKT通路活化。发现了BART分子对于趋化因子的诱导作用十分明显。趋化因子的分泌可招募更多的炎症细胞，形成有助于肿瘤细胞增殖和转移的微环境。发现BART分子能够显著地抑制宿主细胞的干扰素通路及其下游基因，BART分子通过该机制抑制了T细胞对于EBV感染细胞的清除作用。我们利用全基因组测序技术对EBV在宿主细胞基因组的整合以及EBV基因组的进化和变异研究。对18例EBV阳性的鼻咽癌活检组织进行了EBV病毒序列捕获测序，EBV倾向于整合到癌细胞基因组的染色体端粒和着丝粒区域。鼻咽癌中EBV基因组的变异主要集中在EBNA1和LMP1基因区域。. 本项目最重要的发现是揭示了EBV感染引起的非可控性炎症-恶性转化过程中，EBV-microRNA分子网络对于潜伏感染，对于致癌性，对于宿主天然免疫反应的调控机制，以及天然免疫分子对于EBV感染所致的炎症反应的抑制作用。