新的肺癌相关基因MCRS1异常表达与肿瘤细胞增殖、浸润的关系及机理

In previous study, through a series of screening we newly found that MCRS1 was over-expressed in lung cancer. MCRS1 was located at the centrosomes in the cultured immortalized human bronchial epithelial cells,but its localization appears drastically different in lung cancer lines. Furthermore, we also founf that MCRS1 down-regulation by RNA interference converted spreading cells to a cobble-like epithelial cells and inhibited cellular proliferation in vitro. Cancer cells are frequently characterized by centrosomal abnormalities. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a key step toward the inversion and metastasis of carcinomas. Based on our previous work, we put forward hypothesis that MCRS1 overexpression could increase the tumor growth and promote the tumor migration and invasion through EMT. Thus, we constructed vectors for MCRS1 knock-in and knock-down, as well as obtained stable sub-cell lines with MCRS1 up- and down-regulation. In the project, we will systematically research on the relationship between MCRS1 over-pression and the tumor growth, EMT as well as invasion. In addition, we also study on related signal pathways involved in MCRS1 over-pression. Our study will help to understand pathophysiological functions of MCRS1 on the development and progession of lung cancer.

在前期工作中，经过系列筛选，我们首次发现MCRS1在肺癌细胞中异常高表达。在培养细胞中，MCRS1在肺永生化细胞中清晰定位于中心体上，而在肺癌细胞系其定位明显不同。初步功能研究发现，MCRS1干扰后，梭形肺癌细胞转变为卵圆形，且增殖速度降低。中心体异常被认为是恶性肿瘤细胞的重要特征之一。EMT（上皮细胞-间质细胞转化）是上皮细胞源性恶性肿瘤细胞获得侵袭和迁移的重要生物学过程。因此，我们推测:MCRS1异常高表达可能与肺癌细胞分裂增生及EMT相关，其促进肿瘤细胞浸润和转移。为此，我们构建 MCRS1 表达载体和干扰载体，获得了 MCRS1 高表达与低表达细胞。本研究课题，我们将深化前期工作，通过正反干预实验，系统研究 MCRS1 表达与肺癌细胞分裂增生和EMT的关系，及所涉及的相关信号通路，阐明 MCRS1异常表达在肺癌发生和发展中的病理生理功能及其机制。

肺癌是一种常见的恶性肿瘤，并已成为恶性肿瘤首位死亡原因。肿瘤细胞基因表达和功能的异常，是恶性肿瘤发生的最主要机理。在前期研究中，我们发现微小球蛋白1 （microspherule protein 1；MCRS1）在非小细胞肺癌中异常高表达，MCRS1是潜在的癌基因。在这项目中，我们系统研究MCRS1在肺癌发生中的调控、功能及机制。我们发现：1）在非小细胞肺癌中，微小RNA-129* （miR-129*）直接结合MCRS1 3’-UTR,调控MCRS1的表达，是MCRS1异常表达的机制之一；此外，MCRS1基因拷贝数增加，也是MCRS1在非小细胞肺癌高表达的机制。 2） MCRS1直接结合微小RNA-155 （miR-155）基因启动子，诱导miR-155高表达，miR-155作用于抑癌基因RB1，影响肿瘤细胞增殖。miR-155也诱导肿瘤细胞的上皮-间充质转化 （EMT），从而促进肿瘤细胞侵袭。基于这些研究，我们提出“癌基因-微小RNA-抑癌基因网络”假说。该假说强调，癌基因与抑癌基因之间，除存在功能协同之外，还存在复杂的表达调控关系，癌基因-微小RNA-抑癌基因网络（oncogene–miRNA–TSG networks）是其调节机制之一。“癌基因-微小RNA-抑癌基因网络”的异常可能参与肺癌的发生和发展。“癌基因-微小RNA-抑癌基因调控网络”假说的提出，为研究癌基因和抑癌基因表达的分子机理，阐明恶性肿瘤发生、发展的病理基础，开辟新途径。