Nature子刊: 南方醫科大發現調控鼻咽癌重要miRNA

自miR-3188被發現以來，尚未出現它抑制癌症發生和發展過程的分子機制的相關報道。鼻咽癌是在東亞(尤其是我國南方省份)和非洲高發的鼻咽粘膜惡性腫瘤。來自南方醫科大學的方唯意教授研究團隊近日在Nature Communications上揭示了miR-3188抑制鼻咽癌腫瘤的分子機制。

miR-3188有什麼功能?

研究者發現miR-3188能夠抑制HONE1-EBV和SUNE1細胞的生長、G1到S細胞周期的轉化過程,體內實驗結果也顯示miR-3188能抑制腫瘤發生。

轉染miR-3188 mimics、inhibitor到細胞，EdU試驗觀察。紅色細胞為增殖的細胞。

這個功能背後的機制是...

miR-3188的過表達能下調c-JUN和CCND1，p-PI3K和p-AKT的表達水平，同時增強p21和p27；有趣的是敲除miR-3188后，5-8F細胞出現了相反的效果，且加入miR-3188 mimic后能恢復此現象，表明miR-3188通過抑制PI3K/AKT及下游的c-JUN和G1/S過渡信號來抑制細胞生長。

找miRNA靶基因很重要

TargetScan和RNA雜交演算推測mTOR是miR-3188的靶標，並通過了研究者的體外實驗、對移植瘤的免疫組化實驗、熒光素酶報告基因實驗得到驗證。

mTOR是靶基因?證明看看

轉染mTOR到miR-3188過表達的NPC細胞，進行MTT、EdU檢測，發現mTOR能增強細胞增殖；過表達mTOR還能挽救miR-3188引起的5-FU增敏作用，結合siRNA實驗（下圖），可得出mTOR是miR-3188的直接靶點，是造成細胞生長抑制與誘導NPC對5-FU敏感的關鍵。

轉染si-mTOR到3種細胞后，Western blot檢測內源PI3K、P-PI3K、AKT、P-AKT、 CCND1和c-JUN的蛋白表達情況，結果與miR-3188過表達效果一致

轉錄調控機制研究, GO!

相關基因這麼多，從何下手？研究者使用UCSC、PROMO和TFSEARCH生物信息分析軟體，分析miR-3188的轉錄起始位點上游3-kb區域，發現包含了3個c-JUN結合位點。於是研究者敲降c-JUN，進行qPCR實驗，發現miR-3188表達顯著增加，說明c-JUN是miR-3188的上游調節基因；綜合EMSA、ChIP實驗證明3個結合位點都是有效的。

研究結束了?別忘了通路

FOXO1被報道誘導PI3K/AKT信號通路，於是研究者探究他對NPC細胞的影響，發現它能調控NPC細胞增殖和細胞周期。通過miRNA晶元，分析得包括含miR-3188在內的82條miRNA因為FOXO1過表達而顯著下調。隨後通過實驗，研究者得出FOXO1通過PI3K/AKT/c-JUN信號通路誘導miR-3188表達。

miR-3188表達與FOXO1的表達呈正相關，而與mTOR、c-JUN的表達呈負相關；miR-3188對NPC的作用主要是通過負反饋環實現：miR-3188是FOXO1信號的下游效應器並在NPC細胞中參與FOXO1誘導的生長抑制；miR-3188直接靶向mTOR從而跟FOXO1一樣阻礙PI3K/AKT調節活動，尤其是下游細胞因子c-JUN和p-mTOR，進而影響細胞周期，抑制細胞生長；但同時PI3K/AKT會通過c-JUN與miR-3188啟動子區的結合來負反饋調節miR-3188的表達。

原文：Zhao M,et al. miR-3188 regulates nasopharyngeal carcinoma proliferation and chemosensitivity through a FOXO1-modulated positive feedback loop with mTOR-p-PI3K/AKT-c-JUN.Nat Commun. 2016 Apr 20;7:11309.

作者：銳博生物