MicroRNA-122a在肝癌放疗获得性抵抗中的作用及分子机制

肿瘤放疗后获得性抵抗是决定疗效的关键要素之一，其发生与DNA损伤修复及细胞周期关系最为密切。脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶APE1通过其特有的DNA损伤修复功能在放射抵抗中发挥核心调节作用。Cyclin G1亦可通过参与DNA损伤后的G2/M期阻滞调节细胞的放射抵抗性。我们前期研究结果显示，过表达肝特异性的miR-122a可显著提高HepG2肝癌细胞的放射抵抗性，它是否参与肝癌放疗获得性抵抗，国内外尚无学者提出和研究。本课题拟采用真核表达、细胞转染、实时定量PCR、RNA干扰、His-ubiquitin assay、APE活性检测、AP位点计数等方法，旨在确证miR-122a是肝癌放疗获得性抵抗的重要调控因子，并以miR-122a的靶基因APE1及CyclinG1为切入点继续探讨具体作用机制，为揭示miR-122a在肝癌中的生物学功能提供崭新的研究思路，并从全新的视角诠释肝癌放疗抵抗的分子机制。

miR-122a是肝脏特异性高表达miRNA，参与肝细胞分化、增殖、凋亡等众多生物学过程，在肝癌中呈低表达，与肝癌发生发展密切相关，有研究表明miR-122a表达水平的改变使肝癌细胞株对化疗药物的敏感性发生变化，而miR-122a与肝癌放疗的关系国内外尚没有相关报道。因此本课题主要探索miR-122a的功能及其与肝癌细胞放疗敏感性的关系。研究miRNA作用机制的关键是正确认识miRNA及其靶基因的相互作用。我们利用miRNA靶标基因数据库miRGen 3.0对miR-122a的靶基因进行预测，并对其靶基因进行功能富集分析、信号转导通路富集分析和蛋白质相互作用网络分析。目前预测miR-122a的靶基因有1104个，其靶基因涉及细胞周期、信号转导、细胞增殖、分化和细胞凋亡等众多生物学过程。. 为了进一步研究miR-122a对肝癌细胞放疗敏感性的作用以及分子机制，从预测的miR-122a靶基因中筛选出与放射敏感性密切相关的两个分子cyclin G1和APE1进行分析。利用细胞周期分析、MTT、克隆形成分析、细胞凋亡、慢病毒转染、蛋白表达等技术和方法分析miR-122a对肝癌细胞的细胞周期、增殖与凋亡等生物学行为的干预作用以及探讨miR-122a和cyclin G1、APE1之间的作用及其与p53的关系。本课题的实验结果证实miR-122a对肝癌细胞的细胞周期的进程有明显的阻滞作用，促进电离辐射后肝癌细胞株的凋亡，使细胞增殖能力下降，增加肝癌细胞的放疗敏感性；miR-122a可负反馈调节cyclin G1的表达，并与肝癌细胞p53表达密切相关，而对APE1的表达无调节作用，进一步通过荧光素酶报告基因实验发现APE1不是miR-122a的直接作用靶基因。本课题初步验证miR-122a参与调控肝癌细胞放疗敏感性的作用及其可能分子机制，为揭示miR-122a在肝癌中的生物学功能，解决临床肿瘤患者的放疗增敏作用提供理论和实验依据。