SIRT1调控miR-15b-5p转录的新机制及其在结直肠癌转移的作用

We previously found that SIRT1 could repress cancer metastasis by down-regulating cancer cell EMT(Journal of the national cancer institute,2013; Journal of cell science,2013); Recently, the microRNA-microarray results showed that SIRT1 may participate in regulating the transcriptional activity of miR-15b-5p; Moreover, miR-15b-5p downstream targets some important proteins involved in EMT（such as:E-cadherin、RECK）.Therefore, we hypothesized that SIRT1 could regulate transcriptional activity of miR-15b-5p and thus play an important role in colorectal cancer metastasis. We will investigate the role of SIRT1 and miR-15b-5p in pathogenesis and progression of CRC in the model of colorectal cancer metastasis in nude mice, clinical samples of CRC and cell models.

前期我们发现，SIRT1能够通过抑制肿瘤细胞EMT进程，进而抑制肿瘤的转移（Journal of the national cancer institute,2013; Journal of cell science,2013）；进一步的microRNA表达谱芯片结果发现，SIRT1能够可能参与调控miR-15b-5p的转录；而同时miR-15b-5p下游靶向重要的EMT相关蛋白（如E-cadherin、RECK等）。在此基础上我们提出假设： SIRT1可能通过调控miR-15b-5p的转录进而参与结直肠癌转移过程。本研究以前期建立的裸鼠结直肠癌转移模型为基础，结合结直肠癌相关细胞系及结直肠癌临床组织标本，从整体动物模型、细胞模型及临床标本等方面阐明SIRT1通过miRNA调控结直肠癌转移的分子机制。

SIRT1是一个重要的功能蛋白，参与多种信号通路的调节，然而其在结直肠癌和卵巢癌转移中的作用及调控机制尚不清楚。本项目结合大量的体外细胞实验、体内动物实验以及临床组织标本分析，较系统的从多方面研究了SIRT1在结直肠癌转移中作用及调控机制；另外，对SIRT1抑制卵巢癌细胞EMT进程的分子机制也进行了探讨。主要取得了以下成果：.（1）新发现并确证SIRT1抑制结直肠癌转移的重要作用及其调控机制。基于体外和体内实验的数据，我们发现miR-15b-5p启动子区域附近存在保守的AP-1结合位点，SIRT1可结合AP-1且对其进行去乙酰化作用，从而减弱了AP-1对miR-15b-5p的转录激活，进而抑制miR-15b-5p转录，最终抑制结直肠癌转移。另外，miR-15b-5p下游靶向在脂肪酸β氧化过程中的限速酶乙酰辅酶A氧化酶1（ACOX1），通过大量体外细胞分子生物学功能实验，我们进一步证实ACOX1能够逆转由于miR-15-b-5p高表达引起的结直肠癌转移增加的现象（Sun et al. Cancer Lett.2017)。这一研究拓展了人们对SIRT1功能的认识，并且为临床诊断和治疗结直肠癌提供了新策略。.（2） 我们对SIRT1功能的研究进行了适当的拓展，在前期发现的基础上，我们深入研究了SIRT1抑制卵巢癌EMT的分子机制。我们新发现SIRT1能够与转录因子KLF4结合且对其行使去乙酰化作用，从而增加了KLF4在细胞核内的聚集，进而升高卵巢癌细胞内CLDN5基因转录和CLDN5蛋白表达，最终增强了卵巢癌细胞上皮标志分子Claudin 5水平，抑制卵巢癌细胞迁移和侵袭的能力（Zhang et al. J Cell Biochem. 2018）。这一研究拓展了人们对卵巢癌细胞中CLDN5水平变化的机制的认识，为后续SIRT1-KLF4-Claudin 5信号通路在卵巢癌中作用的研究提供可能。