表观遗传介导IRF7相关lncRNA FTX抑制非小细胞肺癌发展的作用及机制研究

Epigenetics is closely related to tumorigenesis and tumor progression. Interferon regulatory factor 7 (IRF7), one of the main transcription factors that induces Type I interferon expression, is very important to improve tumor therapy. We have proved that 5-Aza can demethylate IRF7 promotor, upregulate IRF7 expression, and then, it can upregulate lncRNA FTX expression, inhibit tumor proliferation. Our previous studies have found that 5-Aza can inhibit non-small cell lung cancer proliferation, and further study shows that 5-Aza is related to lncRNA FTX expression by IRF7 mediation, and regulates MCM2-Wnt/β-catenin signal pathway. We infer that epigenetic therapy of lung cancer is related to lncRNAs regulation. We hypothesize that 5-Aza can regulate MCM2 and Wnt/β-catenin signal pathway to inhibit non-small cell lung cancer proliferation and promote apoptosis by mediation of IRF7 correlative lncRNA FTX expression. This project aims to explore IRF7 correlative lncRNA FTX expression of 5-Aza mediation and the regulation of MCM2- Wnt/β-catenin pathway to prove the hypothesis in vivo and in vitro. We hope the study can provide a new basic theory proof for epigenetic therapy in non-small cell lung cancer.

表观遗传与肿瘤发生发展密切相关。干扰素调节因子7（IRF7）是诱导I型干扰素表达的主要转录因子，对改善肿瘤治疗效果具有重要意义。我们已证实5-Aza使IRF7启动子发生去甲基化，上调IRF7表达，进而促进lncRNA FTX表达上调，抑制肿瘤生长。前期研究发现，5-Aza能够抑制非小细胞肺癌生长；进一步研究发现，5-Aza介导IRF7相关lncRNA FTX表达，调控MCM2-Wnt/β-catenin信号通路。因此，我们推测表观治疗肺癌与调控lncRNAs有关，提出5-Aza通过介导IRF7相关lncRNA FTX，调节MCM2及Wnt/β-catenin信号通路抑制非小细胞肺癌增殖，促进凋亡。本课题将通过体内和体外实验检测5-Aza介导的IRF7相关lncRNA FTX调控MCM2- Wnt/β-catenin信号通路以论证上述假说，为表观遗传治疗非小细胞肺癌提供新的基础理论依据。

本项目前期研究发现采用 5-Aza 肺癌细胞进行表观遗传干预实验能够使 IRF 基因启动子发生去甲基化，使IRF7 表达上调 ，进而抑制细胞增殖，促进细胞凋亡，同时调节 lncRNA FTX 的表达。因此，探索 5-Aza 介导的 IRF7 调控 lncRNA FTX 抑制肺癌细胞生长的分子机制是观察基于表观遗传学机制抑制肺癌生长的重要措施。因此，本课题通过收集NSCLC患者的肺癌组织及癌旁组织，检测IRF7、FTX、MCM2在组织标本中的表达，并探讨其与患者生存率的相关关系。一方面通过细胞实验确定上调 IRF7 介导 lncRNA FTX 调节 MCM2，调控 Wnt/β-catenin 信号通路抑制肺癌生长；另一方面，通过动物实验进一步阐述 5-Aza 对 IRF7、lncRNA FTX、MCM2、Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白以及周期、凋亡相关蛋白的调控作用，确定 5-Aza 抑制非小细胞肺癌生长的具体作用机制。结果表明，IRF7在肿瘤组织中表达下调，此与患者预后不良有关。IRF7抑制非小细胞肺癌细胞A549和H838的增殖并促进其凋亡和G1周期停滞。lncRNA FTX的过表达不改变IRF7对细胞增殖的抑制作用。IRF7 靶向长链非编码FTX启动子区域并正向调控FTX的表达。FTX进一步负调节MCM2表达和Wnt/β-catenin信号传导。FTX 下调MCM2的表达水平通过促进其降解，从而抑制肺癌细胞的过度生长。FTX能通过下调 MCM2逆转过度表达IRF7对肺癌细胞的增殖、凋亡和细胞周期方面的影响。此外，裸鼠植瘤实验发现IRF7能抑制裸鼠体内移植肿瘤生长。因此，IRF7可以通过调节FTX-MCM2-Wnt/β-catenin通路抑制NSCLC的增殖和生长。本研究结果表明IRF7调节FTX-MCM2-Wnt/β-catenin通路可能是表观遗传学治疗在肺癌中作用机制的关键，同时为非小细胞肺癌治疗提供新的治疗靶点，也为表观遗传治疗其他恶性肿瘤提供新的思路。