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生殖干细胞专有基因PIWIL2调节miR-10a抑制肿瘤及机制研究

生殖干细胞专有基因PIWIL2调节miR-10a抑制肿瘤及机制研究
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  • 批准号:81372233
  • 批准年度: 2013年
  • 学科分类:肿瘤遗传与表观遗传(H1603) |
  • 项目负责人:邬海龙
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:上海交通大学
  • 资助金额:65万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2014年01月01日 至 2017年12月31日
  • 中文关键词: 干细胞;专有;PIWIL2;miR-1a;抑制肿瘤
  • 英文关键词:DNA methylation;Tumor initiation;miRNA;piRNA;Noncoding RNA

项目摘要

中文摘要

微小RNA(miRNA)对肿瘤的影响是肿瘤研究的热点。已知miR-10a在多种肿瘤中表达上调,起原癌基因作用。至今,有关miR-10a上游的调控机制尚不清楚。我们通过下一代测序技术(Next-Generation Sequencing)结合实时荧光定量PCR发现,PIWIL2过表达的乳腺癌细胞,miR-10a表达下调5倍,提示PIWIL2可能调控miR-10a表达。前期研究发现PIWIL2能抑制肿瘤细胞体外成球和体内成瘤,进一步提示PIWIL2可能通过下调miR-10a水平影响肿瘤发生发展。本项目将进一步:(1)确立PIWIL2对miR-10a的调节作用。(2) 研究PIWIL2调控miR-10a的分子机制。(3) 确立miR-10a在PIWIL2介导肿瘤抑制中的关键作用。本项目有望阐明PIWIL2调控miR-10a表达影响肿瘤发生发展的分子机制,为发现和开发新的抗肿瘤靶点和药物提供可能。

英文摘要

miRNA dysregulation is one of the mechanisms in the pathogenesis of cancer. It's well known that the oncogene,miR-10a, is upregulated in many types of cancer, but the upstream regulator of miR-10a remains elusive. Combining the Next-Generation Sequencing technology with the TaqMan Real-time PCR, we demonstrated that miR-10a level was decreased 5 times in breast cancer cells with PIWIL2 overexpression, suggesting that PIWIL2 might be the upstream regulator of miR-10a. Our previous study showed that PIWIL2 inhibited tumor spheroid formation in vitro and tumor formation in a xenograft mouse model.According to these findings, we hypothesize that PIWIL2 is the upstream suppressor of miR-10a and inhibits miR-10a level resulting in tumor suppression. To test our hypothesis, we will futher examine the PIWIL2-mediated miR-10a suppression, dissect the underlying mechanism of how PIWIL2 suppresses miR-10a expression, and evaluate the roles of miR-10a in PIWIL2 mediated tumor suppression. This study will reveal the mechanisms of PIWIL2 mediated tumor inhibition through suppression of the oncogene miR-10a and provide us the possibilities for discovering new targets and developing novel drugs for cancer therapy.

结题摘要

微小RNA(miRNA)对肿瘤的影响是肿瘤研究的热点。已知miR-10a在多种肿瘤中表达上调,起原癌基因作用。至今有关miR-10a上游的调控机制尚不清楚。我们研究发现PIWIL2全长能抑制肿瘤细胞体外成球和体内成瘤,但其具体作用机制尚不清楚。通过下一代测序技术(Next-Generation Sequencing)结合实时荧光定量PCR,我们发现PIWIL2过表达的乳腺癌细胞中miR-10a表达下调5倍,提示PIWIL2可能通过调控miR-10a表达实现抑制肿瘤的目的。通过在乳腺癌细胞系MCF-7、MDA-MB-231和非小细胞肺癌细胞系A549中诱导表达PIWIL2,我们发现PIWIL2仅在乳腺癌细胞而不在肺癌细胞中抑制miR-10a的表达。通过对miR-10a启动子区域DNA甲基化测序,我们进一步发现PIWIL2过表达能增强miR-10a启动子的第三个CpG岛的甲基化修饰水平,提示PIWIL2对miR-10a表达的抑制很可能通过调控其启动子区域DNA的甲基化水平。但由于ChIP实验证实PIWIL2与miR-10a的启动子区域并无结合,提示PIWIL2对miR-10a启动子区域甲基化水平的影响很可能是间接地。为了寻找连接PIWIL2和miR-10a启动子区域DNA甲基化之间的关键因子,我们分析了PIWIL2过表达后的RNA-seq数据,发现PIWIL2过表达后能显著抑制一个关键DNA去甲基化酶GADD45b的表达,提示PIWIL2很可能通过抑制GADD45b进而增强miR-10a启动子区域DNA甲基化水平。为了证明该假说,我们在PIWIL2过表达的MCF-7和MDA-MB-231细胞中导入GADD45b过表达载体,并对miR-10a启动子区域DNA甲基化水平进行分析。结果显示,GADD45b过表达能显著改善PIWIL2引起的miR-10a启动子区域DNA甲基化水平上升并解除PIWIL2对miR-10a的抑制。更为重要的是, ChIP实验结果证实PIWIL2能与GADD45b启动子结合。我们的研究首次揭示PIWIL2-GADD45b-miR-10a的调控轴在乳腺癌发生发展中的作用,为乳腺癌治疗提供新的靶点。

评估说明

    国家自然科学基金项目“生殖干细胞专有基因PIWIL2调节miR-10a抑制肿瘤及机制研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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