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结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是世界上常见的恶性肿瘤,其发病率和死亡率分别位居第三位和第四位。近年来,外科术式的不断改进和放化疗方案的不断完善极大程度地改善了结直肠癌的治疗效果,但是仍有70%-80%的患者死于结直肠癌的复发或远端转移(Kerr,2003)。结直肠癌的转移、复发和耐药是影响患者预后的重要因素。PAR2是一种具有七次跨膜结构域的G蛋白偶联受体,参与炎症反应、肿瘤的发生发展等过程。本实验室前期研究发现PAR2通过miR-125b调控其下游靶基因Gab2,从而促进了肿瘤细胞的迁移。本论文在前期研究的基础上探究(1)miR-204介导PAR2诱导肿瘤细胞迁移的分子机制,(2)酪氨酸和苏氨酸蛋白激酶(tyrosine and threonine protein kinase,TTK)与结直肠癌患者预后的相关性。 笔者发现PAR2活化后可以负向调控miR-204的表达,而稳定敲降PAR2后miR-204的水平显著上调。此外,过表达miR-204可以抑制肿瘤细胞的迁移;反之,敲降miR-204则促进了肿瘤细胞的迁移。重要的是,过表达miR-204可以显著阻断PAR2活化诱导的细胞迁移。因此,PAR2活化调控miR-204的表达,而后者与肿瘤细胞的迁移密切相关。为了鉴定miR-204可能的下游靶基因,首先利用Targetsan、MIRDB等软件进行预测,然后与已有的PAR2信号相关的转录组数据进行比对,筛选出可能受miR-204和PAR2共同调控的四个靶基因MYO10、ACSL4、USP47、NUAK1,并通过激活或者敲降PAR2、双荧光素酶报告实验证实了MYO10和ACSL4是miR-204的直接靶基因,并且与PAR2相关。最终进行细胞功能实验,发现miR-204通过其下游靶基因MYO10和ACSL4介导了PAR2诱导的肿瘤细胞迁移。有趣的是,靶基因预测数据显示:PAR2相关的3个miRNAs(miR-204、miR-205和miR-34a)皆可靶向ACSL4的3UTR区。但是后续研究显示这三个miRNAs对ACSL4的调控并无显著的协同作用。 酪氨酸和苏氨酸蛋白激酶(Tyrosine and Threonine Kinase,TTK)是一类可磷酸化丝氨酸、苏氨酸以及酪氨酸残基的双特异性蛋白激酶,在有丝分裂中心体的复制和染色体的正确分离中具有重要的作用。利用氧化偶氮甲烷(AOM)-葡聚糖硫酸钠(DSS)建立结肠炎相关的结肠癌模型,结肠组织转录组芯片结果提示TTK与CRC发生相关。本实验首次验证TTK的mRNA和蛋白表达水平随着结直肠癌的发生发展逐渐升高。此外,在24对结直肠癌临床标本中TTK转录本和蛋白水平显著高于癌旁组织。最后,结直肠癌全基因组芯片网络数据(GSE17536)分析发现TTK的高表达与结直肠癌患者的不良预后相关。 综上所述,miR-204及其下游靶基因MYO10和ACSL4介导了PAR2对肿瘤细胞迁移的影响。在结肠癌的小鼠模型中,TTK的表达随着肿瘤的发生发展逐渐升高,且在临床结直肠癌样本中的高表达与患者不良预后相关。