MiR-155靶向TP53INP1介导肝癌细胞EMT和肝癌干细胞对肝癌转移的调控作用及机制研究

As an oncogene，miR-155 is overexpressed in different human cancer tissues, including hepatocellular carcinoma (HCC). However, its role in the metastasis of HCC has not been reported. It has been shown that acquisition of epithelial–mesenchymal transition (EMT) and induction of cancer stem cell (CSC)-like properties contribute to metastasis of cancers. Our previous study found that miR-155 promotes EMT and induction of CSC in liver cancer cells via silencing TP53INP1. Therefore, we speculate that miR-155 may play an important role in regulating liver metastasis by targeting TP53INP1. Additionally, miR-155 may indirectly regulate SPARC expression via targeting TP53INP1, which is involved in the AKT signaling pathway. In this proposal, we aim to elucidate the molecular basis of miR-155/ TP53INP1/ SPARC/AKT in regulating the liver cancer stem cell and liver cancer metastasis. Our proposed studies therefore hold value in providing a better understanding on the role of miR-155 in HCC tumorigenesis, and will impact on the future development of HCC therapeutics.

miR-155在人类多种恶性肿瘤中高表达，在肝癌的发生发展中发挥着重要的作用，但其在肝癌转移中的作用尚不清楚。上皮间质转化（EMT）和肿瘤干细胞已经被认为在肿瘤转移中发挥重要作用。我们的前期研究发现miR-155可以通过下调其靶基因TP53INP1使肝癌细胞发生EMT，增强了肝癌细胞的侵袭和迁移能力，并且促进肝癌干细胞的产生。为此我们提出如下假说：miR-155及其靶基因TP53INP1可能对肝癌干细胞干性的维持发挥重要作用，并通过促进肝癌细胞EMT和肝癌干细胞启动了肝癌转移的发生。本课题拟进一步研究miR-155靶向TP53INP1调控SPARC及AKT相关信号通路的分子机制，并通过肝癌病人临床病理标本检测及NOD/SCID小鼠肿瘤模型实验深入研究miR-155靶向TP53INP1介导肝癌细胞EMT及肝癌干细胞对肝癌转移的调控作用，为寻找肝癌新的分子治疗靶点提供可靠的理论和实验依据。

原发性肝癌为全球常见的恶性肿瘤之一，由于其高侵袭性，肝癌已经位居世界癌症死因的第三位，肝癌肿瘤干细胞在肝癌转移过程中发挥重要作用，但其“干性”调控机制尚未完全阐明。我们研究发现过表达肝癌细胞中的miR-155后可以促进肝癌细胞获得肿瘤干细胞表型，促进肝癌细胞发生EMT，并明显抑制MiR-155的靶基因TP53INP1的表达变化；沉默TP53INP1后，可以得到与过表达miR-155相同的结果；共转染miR-155-inhibitor和TP53INP1-siRNA的细胞组，TP53INP1-siRNA在一定程度上了减弱了miR-155-inhibitor对肝癌干细胞标志物Oct4及EMT的抑制；我们用TGF-β1诱导肝癌细胞后，发现TP53INP1表达下调，并且miR-155表达明显上调，结果表明TGF-β1通过上调miR-155下调TP53INP1进而促进肝癌细胞EMT及获得CSCs表型；我们还发现miR-155下游分子SPARC过表达可以促进肝癌干细胞表型的获得，促进肝癌细胞EMT的发生，并促进肿瘤生长的作用；进一步研究发现MiR-155能够调节SGK3、AKT1的表达，但对SGK3的作用更加明显，深入研究发现SGK3过表达促进干细胞相关基因表达，促进肝癌细胞成球，下调SGK3则可以得到相反的结果，上调或下调SGK3后，肝癌细胞的侵袭迁移能力有了明显的提高或下降，能够促进或抑制肝癌细胞的EMT；我们进一步研究发现过表达的SGK3通过促进GSK3β Ser9的磷酸化抑制了β-catenin的降解，进而促进肝癌干细胞干性的维持，并且抑制hVps34能够抑制SGK3的磷酸化，进而抑制肝癌干细胞的自我更新；研究还发现，延长抑制Class I PI3K时间能够促进SGK3的磷酸化，并且促进CD133及Nanog的表达，下调SGK3表达能够阻断延长抑制Class I PI3K时间引起的CD133 及Nanog表达变化，阐明了PI3K通过SGK3/GSK3β/β-catenin对肝癌干细胞的调控作用及机制，并发现了PIK3C3抑制剂能够逆转肝癌干细胞对PI3K抑制剂的耐受能力。本研究结果阐明了miR-155及其下游分子TP53INP1、SPARC、SGK3等介导肝癌细胞EMT及肝癌干细胞对肝癌转移的调控作用机制，为寻找肝癌新的分子治疗靶点提供可靠的理论和实验依据。