表觀遺傳學對調(diào)控轉(zhuǎn)移的相關(guān)性研究--miR--320a-b及ALDH1a3和NQO1甲基化對轉(zhuǎn)移調(diào)控作用研究.pdf

1、背景：
　　目前，腫瘤仍然是導(dǎo)致死亡的主要原因之一，而惡性腫瘤的主要死因是轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)。惡性腫瘤根治術(shù)后發(fā)生轉(zhuǎn)移通?；熜Ч焕硐?，預(yù)后較差。因此，對掌握腫瘤如何發(fā)生轉(zhuǎn)移進而研究如何阻斷轉(zhuǎn)移對減緩腫瘤的進展，降低死亡有重要意義。目前認為腫瘤的轉(zhuǎn)移主要經(jīng)過局部浸潤、滲入血管、血循環(huán)中存活、血管外滲、轉(zhuǎn)移灶內(nèi)定植的過程。早在百年前Paget的“種子和土壤”學說就已經(jīng)強調(diào)了腫瘤轉(zhuǎn)移過程的兩個重要方面:轉(zhuǎn)移腫瘤細胞作為“種子”的播散作用，以及

2、腫瘤轉(zhuǎn)移靶器官微環(huán)境作為腫瘤細胞轉(zhuǎn)移定植的“土壤”作用。除外腫瘤細胞自身具有轉(zhuǎn)移的生物學特征能促進其轉(zhuǎn)移，近年來，隨著對表觀遺傳學(Epigenetics)概念的深入了解，越來越多研究表明表觀遺傳調(diào)節(jié)對腫瘤的進展、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。表觀遺傳學主要是指在基因序列不發(fā)生改變的基礎(chǔ)上，基因表達發(fā)生可遺傳變化的學科領(lǐng)域，表現(xiàn)為基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，主要包含甲基化調(diào)控、microRNA調(diào)控和組蛋白修飾。目前眾多研究表明，表觀遺傳調(diào)控不僅在腫瘤細

3、胞本身起到重要的調(diào)節(jié)作用，而且在腫瘤細胞微環(huán)境例如纖維細胞等間質(zhì)細胞中也起到重要的調(diào)控作用，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)微環(huán)境適應(yīng)腫瘤細胞發(fā)展及轉(zhuǎn)移。
　　目的及內(nèi)容：
　　本文主要以轉(zhuǎn)移率較高的結(jié)直腸癌和胰腺癌為例研究microRNA、甲基化等表觀遺傳在腫瘤轉(zhuǎn)移中的調(diào)控作用。研究主要內(nèi)容包括兩個部分:（一）microRNAs對結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的作用;（二）胰腺癌相關(guān)成纖維細胞的甲基化調(diào)控在胰腺癌肝、肺轉(zhuǎn)移作用研究。
　　第一部分我

4、們以伴或不伴肝轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌組織microRNAs芯片譜起始，發(fā)現(xiàn)了伴肝轉(zhuǎn)移結(jié)直腸癌原發(fā)灶內(nèi)12個顯著差異表達的microRNA，其中miR-320b在伴肝轉(zhuǎn)移組顯著上調(diào)，進而我們通過增殖及侵襲試驗驗證了miR-320b能促進結(jié)直腸癌腫瘤細胞的增殖和侵襲，并通過對miR-320b靶蛋白表達量變化檢測驗證其機制可能是通過競爭其同源的miR-320a靶向下游的β-catenin，Rac-1和Neuropilin-1蛋白，起到促進腫瘤進展的作

5、用。
　　第二部分，考慮到胰腺癌具有典型的豐富的癌性間質(zhì)的特征，是研究腫瘤微環(huán)境的典型模型，因此我們選用了胰腺癌來具體研究表觀遺傳在腫瘤微環(huán)境中的調(diào)控作用。以KPC轉(zhuǎn)基因小鼠為模型，我們成功分離了胰腺癌原發(fā)灶及肝肺轉(zhuǎn)移灶內(nèi)腫瘤細胞系和腫瘤相關(guān)成纖維細胞系(CAFs)，發(fā)現(xiàn)并在體外驗證了ALDH1a3和NQO1基因在肝轉(zhuǎn)移灶的CAFs中被特異性甲基化上調(diào)，而肝臟轉(zhuǎn)移的胰腺癌腫瘤細胞能特異性誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移灶微環(huán)境中CAFs內(nèi)ALDH1a3和

6、NQO1甲基化的上調(diào)。進而通過人胰腺癌及纖維細胞共培養(yǎng)后甲基化芯片譜發(fā)現(xiàn)了人胰腺癌腫瘤細胞能誘導(dǎo)纖維細胞內(nèi)包括ALDH1a3及NQO1在內(nèi)的糖代謝及ATP代謝通路基因整體甲基化上調(diào)，由此我們提出了可能的機制:“乳酸梯度”假設(shè)。為后續(xù)的研究提供了方向。
　　結(jié)論與創(chuàng)新：
　　本研究第一部分我們通過結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移來研究表觀調(diào)控對腫瘤細胞（“種子”）的作用。目前為止，對結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移相關(guān)的microRNA研究不多，在“第一部分:m

7、icroRNA對結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移”研究中所納入的伴肝臟轉(zhuǎn)移病例數(shù)是同類研究中最多，且本研究是第一次報道了在結(jié)直腸癌腫瘤細胞中，同源miR-320b和miR-320a可能通過相互競爭來實現(xiàn)相反的調(diào)控作用，為解釋哺乳動物細胞內(nèi)普遍存在的同源microRNAs的作用提供了新的思路和證據(jù)。
　　在研究的第二部分，我們通過微環(huán)境豐富的胰腺癌來研究表觀調(diào)控對微環(huán)境（“土壤”）的作用。胰腺癌伴肝轉(zhuǎn)移的機制目前尚不清楚，且對胰腺癌腫瘤細胞與微環(huán)境如