组蛋白去甲基化酶KDM5B通过调节miR-99b/let-7e/miR-125a簇表达促进胃癌多药耐药的机制研究

Chemotherapy remains the main treatment option for advanced gastric cancer. However, along with the chemotherapy inevitably drug resistance will emerge and become the unconquerable obstacle for full tumor regression. In a previous study a functionally prominent miRNA cluster-miR-99b-5p cluster was identified and shown to play critical role in gastric cancer drug resistance. Further study revealed that miR-99b-5p cluster might be under direct regulation of KDM5B demethylase, which was found to drive drug resistance in various cancers. We proposed that through modulating miR-99b-5p cluster expression KDM5B contributes to drug resistance of gastric cancer. More substantial and detailed study should be conducted to confirm the hypothesis. Furthermore both patient derived xenograft and clinical patients'samples validation are needed to validate the possibility of targeting KDM5B or IGF1R/mTOR/PI3K for overcoming drug resistance of gastric cancer.

化疗药物抵抗即肿瘤耐药的出现是影响胃癌患者治疗效果的主要因素，因此系统研究胃癌耐药机制并探索逆转耐药的方法至关重要。课题组在前期研究中通过表达谱分析结合高通量功能筛选发现了具有逆转耐药功能的microRNA簇，即miR-99b/let-7e/miR-125a簇，进一步研究提示肿瘤耐药关键分子-KDM5B可能通过其组蛋白去甲基化酶活性对该分子簇有直接的调控作用。据此我们提出KDM5B通过调控miR-99b/let-7e/miR-125a 簇的表达促进胃癌多药耐药、靶向KDM5B或microRNA簇下游IGF1R/mTOR/PI3K通路具有逆转胃癌多药耐药效果的科学假说。本课题拟在分子、细胞及动物水平验证该假说，并通过PDX模型、临床标本分析KDM5B及miR-99b/let-7e/miR-125a簇的临床意义。本课题的开展将进一步阐明胃癌多药耐药机制，并为逆转耐药靶分子或靶通路的发现提供新思路。

化疗药物抵抗即肿瘤耐药的出现是影响胃癌患者治疗效果的主要因素，因此系统研究胃癌多药耐药机制并探索逆转耐药的方法至关重要。课题组在前期研究中通过表达谱分析结合高通量功能筛选发现了具有逆转耐药功能的microRNA簇，即miR-99b/let-7e/miR-125a簇，进一步研究提示肿瘤耐药关键分子-KDM5B可能通过其组蛋白去甲基化酶活性对该分子簇有直接的调控作用。据此我们本通过该项目的研究我们证实：1）组蛋白去甲基化酶 KDM5B 在胃癌耐药中发挥重要的功能, siRNA 干扰下调表达或使用小分子抑制剂 KDM-C70 等抑制 KDM5B 均能显著增敏胃癌细胞化疗的敏感性；2）通过 ChIP 实验等实验证 实在胃癌细胞中组蛋白去甲基化酶 KDM5B 通过 3meH3K4 去甲基化修饰调控miR- 99b/let-7e/miR-125a 簇的表达，胃癌组织芯片组化分析结果显示 KDM5B 与 该分子簇表达在胃癌组织中呈负相关；3）通过功能实验证实组蛋白去甲基化酶 KDM5B主要 通过下调分子簇中的 miR-125a-5p 和 let-7e-5p 促进胃癌细胞的耐药；4）通过转录组分析发现组蛋白去甲基化酶 KDM5B 具有调控肿瘤免疫的作用，具体机制仍在研究探索中；5）发现转录因子 ZBTB7A 调控 miR-99b/let-7e/miR-125a 簇的表达，研究排除了组蛋白去甲基化酶 KDM5B 与 ZBTB7A 相互作用协同下调该 microRNA 分子簇的可能，目前正验证 ZBTB7A 与 HDAC1 相互作用调控 miR-99b/let-7e/miR-125a 簇的可能；6）发现组蛋白甲基化酶 EHMT2（G9a）可能是miR-125a-5p 调控胃癌耐药的下游效应分子，miR-125a-5p 过表达后显著下调 EHMT2（G9a）的表达。综上，我们在充分开展并完成该课题的同时，基于课题发现进一步延伸拟研究 EHMT2（G9a）在胃癌耐药中的功能及其下游作用机制。本课题的开展对揭示胃癌耐药机制有重要意义，并提出靶向KDM5B能够增敏胃癌化疗。