高遷移率族蛋白B1(HMGB1)通過miR-21依賴的途徑在肝細胞癌進展中的作用和機制研究.pdf

1、目的：原發(fā)性肝細胞癌（HCC）是一種復(fù)雜的高度惡性的慢性肝臟疾病，由于缺乏及時有效的診斷及治療，使其成為世界范圍內(nèi)癌癥死亡的第三大原因。盡管近年來涌現(xiàn)出許多新的治療手段，但腫瘤細胞在肝臟內(nèi)外的轉(zhuǎn)移及侵襲仍然是病人死亡的主要原因。高遷移率族蛋白B1(HMGB1)，不僅是一種高度保守的細胞核蛋白，在核內(nèi)促進多種基因的轉(zhuǎn)錄，同時也是一種細胞外信號傳導(dǎo)分子，由壞死的細胞或者炎癥細胞分泌釋放。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，HMGB1在腫瘤發(fā)生發(fā)展的各個過程中

2、都發(fā)揮著重要作用。作為唯一一個在絕大部分癌癥中都過表達的miRNA,miR-21被認為是一種致癌微小RNA（oncomir)。雖然HMGB1與miR-21這兩種致癌基因的過表達在多種癌癥中已分別被廣泛報道，但二者之間的關(guān)系及一些共同通路卻鮮見報道。本課題旨在研究肝癌中異常表達的HMGB1對在多數(shù)癌癥中高表達的miR-21的正向調(diào)控作用，來闡述肝細胞癌形成后進展的潛在的分子生物學(xué)機制，進而為肝細胞癌復(fù)發(fā)的預(yù)防和治療提供新的策略。
　

3、　方法：利用肝癌細胞與重組人HMGB1蛋白的共培養(yǎng)實驗，確定了外源性HMGB1對肝癌細胞中miR-21表達的時間及劑量依賴性。通過HMGB1中和抗體，IL6,IL6R及stat3抑制實驗，檢測miR-21的表達，stat3的活化，IL6的釋放，包括Western blot，免疫熒光技術(shù)檢測stat3以及stat3磷酸化位點tyr705的表達及轉(zhuǎn)位、Elisa實驗檢測IL6在細胞培養(yǎng)液的釋放等方法，進一步驗證了HMGB1對miR-21表達

4、調(diào)控對IL6/stat3通路的依賴性。通過生物信息學(xué)網(wǎng)站（TargetScan,miRBase及PicTar等網(wǎng)站）的靶點預(yù)測技術(shù)，Luciferase熒光素酶精確靶點驗證，Westernblot分析，SYBR Green定量PCR等實驗方法，從多方面證實了miR-21對基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）抑制劑的負向調(diào)控。最后，采用肝細胞癌裸鼠移植瘤模型，在動物體內(nèi)證實，阻斷miR-21對HMGB1過表達誘導(dǎo)的肝細胞癌的發(fā)生發(fā)展的抑制作用。

5、r>　　結(jié)果：在肝癌細胞中外源性人重組HMGB1可通過上調(diào)miR-21的表達進而促進肝癌的生長及進展。其對miR-21表達的調(diào)控表現(xiàn)為劑量和時間的依賴性，分別設(shè)置0.5ug/ml，1ug/ml，2ug/ml不同的劑量濃度，隨著劑量的增加，miR-21的表達呈上升趨勢，選擇1ug/ml作為最佳刺激濃度，分別與肝癌細胞共培養(yǎng)不同的時間長度：0h，1h，3h，6h，12h，24h，隨著共培養(yǎng)時間的延長，miR-21的表達升高，在24h時達到最

6、高。通過加入HMGB1，IL6及IL6R中和抗體，和stat3抑制劑，證明HMGB1對miR-21表達的調(diào)控是IL6/stat3通路依賴性的。即在肝癌細胞中，外源性HMGB1對miR-21表達的刺激不是直接作用的，而是通過一些相關(guān)的信號通路介導(dǎo)的相關(guān)的炎癥通路調(diào)控的。在本課題中，通過精確靶點驗證實驗（即luciferase assay）證實，通過對預(yù)測靶點RECCK和TIMP33’UTR區(qū)域的直接綁定，miR-21可以對二者進行負性調(diào)控

7、在HMGB1過表達的肝癌細胞中，抑制miR-21的表達，或者利用stat3抑制劑與肝癌細胞共培養(yǎng)，均可以在很大程度上抑制腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲能力。體內(nèi)實驗顯示，在HMGB1過表達的裸鼠肝癌移植瘤模型中，細胞成瘤的速度及腫瘤的大小明顯高于對照組，瘤內(nèi)注射miR-21抑制劑，腫瘤的大小明顯減小，生長的速度明顯減慢，活體成像實驗表明，miR-21抑制劑的瘤內(nèi)注射，使HMGB1過表達組的MMPs活性明顯降低，進而抑制肝癌的進展。
　　結(jié)論

8、：體外與體內(nèi)實驗都提示，HMGB1對miR-21表達的調(diào)控是IL6/stat3通路依賴性的，并且miR-21是HMGB1下游一個重要的分子，在HMGB1過表達引起的腫瘤的發(fā)生及進展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。MiR-21抑制劑通過靶向關(guān)鍵性MMPs抑制劑RECK和TIMP3，抑制了MMPs的活性表達，進而抑制HMGB1誘導(dǎo)的肝癌的發(fā)生發(fā)展。研究提示，通過對miR-21的調(diào)控來干預(yù)HMGB1過表達引起的腫瘤的發(fā)生及進展有望成為一種潛在的抗肝癌