基于转录调控因子和microRNA的前列腺癌雄性激素调节网络研究

以前列腺癌激素依赖性细胞系 LNCaP为模型，测定雄激素双氢睾酮（DHT）诱导的不同时间点的全基因组mRNA和miRNA 表达谱。对于鉴定AR直接调控的靶基因，首先基于表达谱早期与后期反应的不同提出新的算法(RS统计量)，鉴定显著受AR调控的miRNA及mRNA基因.然后用ChIP实验确认部分受AR的直接调控的基因。对于鉴定miRNA直接调控的靶基因mRNA, 我们结合离散和非离散数据的信息并将miRNA作用延迟效应也考虑入，提出新的算法(MS统计量)，筛选AR直接调控miRNA的显著调控的靶mRNA,用Luciferase、RNA干扰、转染等技术验证，并研究其对前列腺癌细胞生长及激素依赖向非依赖转变的影响，同时验证我们发现的miRNA可能参与了AR的自身反馈调控这一推测。综上，我们将构建出一个miRNA介导的雄激素调控网络.从而进一步了解雄激素在前列腺癌发生、发展中的调节机制。

本研究是构建并验证前列腺癌中雄激素介导的 miRNA和TF调控网络，首先我们对雄激素刺激不同时间的LnCaP细胞同时测定了miRNA 和mRNA表达谱，并进行了深入的数据挖掘，首先使用 Response Score（RS）计量，在细胞受到雄激素刺激后表达谱发生变化的基因中识别出受雄激素受体直接调控的基因，其次在生物信息学预测 mRNA 序列中 3’端非编码区同 miRNA 的互补基础上，预测了一系列受到 miRNA 调控的 mRNA，使用 modulation score（MS）计量识别出显著受 miRNA 直接调控的 mRNA，在此基础上我们构建了miRNA介导的AR级联调控网络。另外，我们根据数据计算分析的结果，建立了雄激素诱导的前列腺癌免疫逃逸的分子机制调控网络。.我们进一步实验验证了miRNA介导的AR级联调控网络，用ChIP-PCR 实验验证了miR-19a、miR-27a、miR-133b、miR-421、BRF2、IRS2和PHLDA1都被AR直接调控，并且验证了 24 个参与细胞生长和肿瘤发生的关键基因受到上述 4 个 miRNA 的调控。在细胞学水平，我们验证了 miR-19a, miR-27a, miR-133b 的过量表达可以显著刺激人类前列腺癌细胞的生长，而 miR-421 的过量表达显著抑制癌细胞的生长。我们还验证了由miR-19a，雄激素受体，PSAP 基因构成的雄激素受体活性反馈抑制通路。.同时，我们也构建了转录调控因子介导的AR级联调控网络，并初步验证了转录调控因子介导的AR级联调控网络中AR直接调控的TF靶基因RREB1、PBX1、RFX1、IRF1，以及它们对调控网络中下游靶基因的调控作用。在LNCaP细胞系中转染AR及4个关键转录因子的siRNA后，其下游靶基因的表达发生变化。并初步证明这些转录因子对于癌细胞的增殖、细胞周期、凋亡等起着很重要的作用。证明了我们构建的TF调控网络是可靠的，这些转录调控因子在雄激素信号通路中都是很关键的调控元件。.总之，此研究为前列腺癌雄激素信号通路的分析提供了一套新的研究思路，并且所发现的结果也对前列腺癌机制发生机制的了解更加深入，在前列腺癌中新发现的miRNA和TF对前列腺癌的研究给出了新的线索和方向。