結直腸癌（colorectal cancer，CRC）是消化系統常見的惡性腫瘤，嚴重危及人們的生命健康，尤其在西方國家地區。雖然這些國家在腫瘤篩查、手術治療及化療方面都具備較高水平，但結直腸癌在這些發達地區仍是導致腫瘤相關死亡的主要原因。當前研究發現，接近50%的結直腸癌確診患者會發生腫瘤轉，且90%的結直腸癌相關死亡與腫瘤的轉移有關，但這一過程的相關機制仍未明確。隨著社會經濟的發展，近年來亞洲地區結直腸癌的發病率日益升高，這與人們逐漸趨向高脂-低纖維的西式飲食習慣有關。同時，還與亞洲地區抽煙及肥胖人群比例的升高密切相關。近年來流行病學研究發現，我國部分經濟發達城市結直腸癌發病率增長高達50%。目前我國結直腸癌男性發病率為27/100,000，女性發病率為23/100,000。我國結直腸癌發病率的不斷上升，尤其是該類型腫瘤具有高轉移性和病死率的特征，迫使我們需盡早闡明其發病和轉移的機制，為結直腸癌的預防和治療提供有力的理論依據。

近年來研究發現，Micro RNAs(miRNAs)在結直腸癌的發生發展過程中發揮著重要的調控作用。miRNAs是一類長度約為20-24個核苷酸的小RNA片段，主要在轉錄后水平通過與目的mRNA配對結合，影響靶蛋白的表達。作為一種高度保守的小分子RNA，miRNAs參與多種生理和病理過程。現有研究發現，miRNAs能夠通過影響腫瘤干細胞生物特性(cancer stem-cell biology)、血管生成、上皮細胞間質化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)和間質細胞上皮化(mesenchymal-epithelial transition，MET)以及藥物耐受性等，調控結直腸癌細胞的增殖和轉移能力。過往研究發現，miR-490-3p與腫瘤的增殖、轉移及治療密切相關，但僅局限于現象性研究，具體涉及的信號通路仍未闡明。同時，尚未有文獻報道miR-490-3p對結直腸癌發病和轉移的作用及相關機制。

南方醫科大學的研究人員通過體內外實驗，明確了miR-490-3p與結直腸癌轉移的關系及相關機制。該研究成果已經被國際著名雜志Cancer Letters接受，且已在線發表。該研究是南方醫科大學的博士研究生鄭克鴻和周欣瑩在黃宗海教授和基礎醫學院趙亮教授的指導下完成的。該研究中Affymetrix GeneChip® PrimeView™ Human Gene Expression Array由上海伯豪生物技術有限公司提供。
 

研究思路

研究結果

1.miR-490-3p在結直腸癌中的表達呈下調趨勢，且與腫瘤的轉移相關。miR-490-3p表達的下調與其啟動子的高甲基化改變有關。結直腸癌組織樣本原位雜交實驗提示，miR-490-3p的表達與結直腸癌患者的預后呈正相關。
 

2. 通過體外功能實驗，證明miR-490-3p能夠抑制結直腸癌腫瘤細胞的增殖和遷移能力。此外，miR-490-3p還能促進EMT上皮指標E-cadherin和β-catenin的表達，抑制間質指標Fibronetin，N-cadherin和Vimentin的表達。
 

3.構建穩定過表達miR-490-3p的結直腸癌細胞系，證明過表達miR-490-3p可抑制腫瘤細胞的克隆形成能力。通過體內實驗證實，過表達miR-490-3p可抑制腫瘤細胞皮下瘤的形成和肺定植能力。
 

4.通過基因表達譜芯片篩選miR-490-3p的靶基因，結合靶點預測軟件分析，及臨床組織樣本驗證，明確miR-490-3p的靶基因FRAT1。應用雙熒光素酶報告系統，進一步明確miR-490-3p與FRAT1的作用關系。

 

5.進行體外拯救實驗，證實FRAT1能夠恢復miR-490-3p對結直腸癌腫瘤細胞轉移的抑制作用。此外，過表達FRAT1還可抑制EMT上皮指標E-cadherin和β-catenin的表達，促進間質指標Fibronetin，N-cadherin和Vimentin的表達。
 

6. miR-490-3p靶向調控FRAT1的表達，促進β-catenin的的降解，抑制其核內定位，從而介導Wnt/β-catenin信號通路的活性，影響結直腸癌的轉移。

討論

本研究中，研究人員通過體內外實驗發現，miR-490-3p能夠抑制腫瘤細胞的增殖的遷移能力，促進其凋亡活動。進一步機制研究發現，miR-490-3p能夠靶向調控FRAT1的表達，從而促進β-catenin的降解，抑制其核內定位。β-catenin降解的抑制及核內定位的增加是Wnt/β-catenin信號通路的激活的關鍵步驟，miR-490-3p能夠通過靶向調控FRAT1的表達，促進β-catenin的降解和抑制其核內定位，從而介導Wnt/β-catenin信號通路的活性，最終影響結直腸癌的轉移。該研究結果為闡明結直腸癌發生發展的機制提供有力的科學依據。

原文出處：Zheng K, Zhou X, Yu J, et al..Epigenetic silencing of miR-490-3p promotes development of an aggressive colorectal cancer phenotype through activation of the Wnt/β-catenin signaling pathway. Cancer Lett. 2016 Mar 29. pii: S0304-3835(16)30174-4.