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【背景】头颈部肿瘤的原发部位和病理类型之多,居全身肿瘤之首,其中超过90%的头颈部肿瘤为鳞状细胞癌。头颈部鳞癌(Squamous Cell Carcinoma of Head and Neck,SCCHN)包括喉癌、口腔癌、鼻咽癌、下咽癌、鼻腔鼻窦癌等,早期可通过外科手术或者放射治疗获得很好的疗效,然而晚期患者的预后往往不尽如人意。近二十年来,人们一直在不断地摸索和提高治疗水平,搞清头颈部鳞癌的发病机制对于提高病人的诊断与治愈率至关重要。微小RNA (microRNA,miRNA)是由约20-25个核苷酸组成的内源性单链非编码小RNA,通过与靶信使RNA(messenger RNA,mRNA)的3’末端非翻译区(3’untranslational region,3’ UTR)碱基的部分互补配对,抑制mRNA翻译或直接使其降解,在转录后水平抑制靶基因的表达。人们通过功能获得和功能缺失实验证实了许多在肿瘤组织中表达异常的致癌或抑癌microRNA,在肿瘤的发生发展过程中起着非常重要的作用。已有研究初步表明,miR-203在一些肿瘤中可以发挥抑癌microRNA的作用,但其机制尚不明了,其在头颈部鳞癌中的作用亦不清楚。miR-203对头颈部鳞癌的生长、转移等生物学特性以及治疗效果能起到怎样的作用,需要我们进一步的研究。【目的】1.对miR-203可能的靶基因进行预测分析,利用生物学实验验证miR-203在头颈部鳞癌细胞中可能的靶基因。2.研究miR-203对人头颈部鳞癌细胞增殖能力的影响及作用机理。3.研究miR-203对人头颈部鳞癌细胞迁移能力的影响及作用机理。4.研究miR-203对人头颈部鳞癌细胞放疗敏感性的影响及作用机理。【方法】1.利用生物信息学软件和KEGG数据库初步分析判断miR-203在头颈部鳞癌细胞中可能的下游靶基因,并从中挑选出与调节生物学特性比如细胞生长、迁移、放疗敏感性有关的靶基因(survivin、MAP3K1、DNAPKcs)。2.利用荧光素酶报告基因实验对挑选出的靶基因进行验证,Westenr blot与qRT-PCR等方法明确外源过表达miR-203对头颈部鳞癌细胞内源survivin、MAP3K1、DNA-PKcs表达的影响,进一步确认是否为miR-203的下游靶基因。3.利用qRT-PCR方法在40例喉癌患者肿瘤组织中分析miR-203与survivin表达的相关性,利用细胞平板克隆形成实验、MTT和细胞周期分析等实验明确miR-203通过sruvivin对喉癌细胞体外生长的影响以及作用机制。4.通过细胞迁移实验研究miR-203对下咽癌细胞迁移能力的影响,并通过pulse-chase实验、免疫荧光实验等研究MAP3K1和SRC-3的关系,进一步阐明可能影响下咽癌转移能力的因素。5.通过流式细胞术分析经γ射线照射后的细胞凋亡率,探讨miR-203和DNA-PKcs对喉癌细胞放疗敏感性的影响。【结果】1.对于过表达miR-203的头颈部鳞癌细胞,Westenr blot检测靶基因蛋白表达量分析、qRT-PCR检测靶基因mRNA表达量检测和双荧光素酶报告基因实验结果均提示miR-203下调靶基因survivin、MAP3K1、DNA-PKcs的表达。2.对于过表达miR-203的喉癌细胞系Hep-2-Lv-miR-203,与对照细胞Hep-2-Lv-luc相比,MTT检测结果显示,过表达miR-203的喉癌细胞生长受抑制,而对照组没有改变。过表达miR-203的细胞克隆形成数量少,形状小。细胞周期分析显示:过表达miR-203的细胞大都停留在G1期,S期细胞数目比例下降。以上结果与低表达survivin的作用完全一致。3.在对下咽癌细胞系Fadu的研究中发现,与对照细胞Fadu-Lv-luc相比,过表达miR-203可显著抑制肿瘤细胞的迁移能力。更进一步的机制研究结果显示:miR-203的靶基因MAP3K1可通过SRC-3发挥促进肿瘤细胞迁移能力。Westenr blot检测和免疫荧光实验均显示:与对照细胞相比,高表达MAP3K1的细胞中,SRC-3蛋白表达也增高,在高表达无激酶活性的MAP3K1时SRC-3蛋白表达则无明显改变。pulse-chase实验显示,MAP3K1可减缓SRC-3蛋白的降解速度。4.流式细胞术分析结果显示,上调miR-203的内源表达水平可提高肿瘤细胞对射线诱导凋亡的敏感性,这一作用很可能是通过直接下调DNA损伤重组修复相关蛋白DNA-PKcs来实现的。【结论】1. survivin、MAP3K1、DNA-PKcs均是miR-203的直接下游作用靶点,miR-203可降低survivin、MAP3K1、DNA-PKcs在头颈部鳞癌细胞中的表达。2. miR-203通过负向调控survivin在喉癌中发挥抑制肿瘤生长作用。3. miR-203可以抑制下咽癌细胞的转移能力。4. MAP3K1可通过抑制SRC-3蛋白的降解而增强下咽癌细胞的转移能力。5. miR-203有可能通过负向调控DNA-PKcs提高喉癌细胞的放疗敏感性。综上所述,miR-203在研究头颈部鳞癌的生物学活性及治疗方面具有重要意义。