Musashi2 蛋白调控肿瘤细胞黏附对非小细胞肺癌侵袭转移的影响及其机制研究

RNA-binding protein Musashi 2 (MSI2) regulates mRNA translation and influences multiple pathophysiological processes, including normal cell differentiation，maintenance of stem cell identity and cancer initiation. It is reported that MSI2 is overexpressed in various malignances acting as a cancer driver. A recent study demonstrated that MSI2 promotes non-small cell lung cancer (NSCLC) metastasis and supports invasiveness. Moreover, we found that MSI2 could regulate β-catenin expression, which may influence tumor cell adhesion to induce metastasis. However, the function of MSI2 in NSCLC, especially its role in tumorgenesis and progression is still unclear. Thus, we aim to elucidate the function and underlying molecular mechanisms of MSI2 in influencing NSCLC invasion and metastasis. Moreover, our study may help to find novel molecular markers related to drug resistance and metastasis in NSCLC and also contribute to the research and development of drugs targeting MSI2.

Musashi 2（MSI2）蛋白作为RNA结合蛋白调节mRNA的翻译，参与干细胞增殖分化等多种细胞生物学过程。文献报道MSI2在很多恶性肿瘤里高表达，参与肿瘤的发生发展。最新的研究表明MSI2可以促进非小细胞肺癌（NSCLC）的侵袭转移，但其在NSCLC中的作用有待进一步深入研究，特别是其中的机制尚不清楚。本课题旨在既有研究的基础上探究MSI2在NSCLC发生发展中的作用，验证MSI2可以通过影响肿瘤细胞间黏附而促进NSCLC转移的假设，并进一步探索MSI2是否通过调控β-catenin的表达与分布表达，参与WNT等肿瘤发生发展相关信号通路的调节，从而促进NSCLC的发生与发展。这将会为理解肺癌的发病机制、准确地靶向治疗肺癌，尤其是将MSI2作为治疗靶点提供强有力的证据。

肺癌是目前全球发病率和死亡率均位于前列的恶性肿瘤，主要病理类型以非小细胞肺癌（NSCLC）为主。NSCLC的治疗包括外科手术治疗，放化疗，靶向治疗以及免疫治疗等手段。尽管诊疗技术不断发展，NSCLC的总体生存仍然不容乐观，5年生存率约在16%左右。RNA结合蛋白（RNA Binding Proteins，RBPs）在基因调控过程中扮演着关键作用，Musashi（MSI）家族是一类进化保守的RNA结合蛋白，Musashi-2（MSI2）是其中一员，近年来研究发现，MSI2正在成为与癌症发生，进展和耐药等多个关键生物过程相关的调节因子，在许多癌症类型中过表达并且和预后等相关，而目前关于MSI2在NSCLC中的相关研究仍然较少。本课题对MSI2基因在不同类型NSCLC中的表达及其对肿瘤功能的影响进行了研究，进一步丰富了MSI2的功能，为MSI2作为NSCLC的预后及治疗潜在靶点提供一定的理论依据。.首先，我们运用免疫组化方法，对不同类型NSCLC的肿瘤组织进行了分析，同时选取多种不同类型的NSCLC细胞株，利用免疫印迹检测MSI2表达水平，并结合公共数据库，发现MSI2在NSCLC的肿瘤组织中存在异常表达增高，并且在不同病理类型中存在差异。其次，通过慢病毒成功构建了A549、H460、PC-9、H226四个细胞株的稳定MSI2过表达模型，以及A549和PC-9稳定MSI2敲减细胞模型，并通过RT-qPCR、免疫印迹实验进行验证。随后，我们利用已构建的过表达及敲减细胞模型，研究不同类型的NSCLC中，MSI2对于细胞增殖、侵袭、转移和克隆形成等方面的影响，发现MSI2在EGFR突变的NSCLC细胞株PC-9中有着明显区别于其他类型的功能。接着，我们利用A549和PC-9细胞进行药敏实验，发现在A549中MSI2的过表达可以降低其对化疗药物顺铂和培美曲塞的敏感性；而在PC-9中，MSI2过表达则会提高其对化疗药物顺铂和培美曲塞，以及靶向药吉非替尼的敏感性。此外，我们将四种细胞的过表达及其对照细胞的全RNA进行了深度测序，包括mRNA和lncRNA，同时利用四种细胞进行了免疫共沉淀实验，并将共沉淀蛋白成分进行质谱分析，结合测序和质谱结果，进一步探究MSI2潜在的上下游通路和作用位点。因此，我们研究结果提示：MSI2在NSCLC的发生发展中可能存在着重要作用。