浙江中医药大学学生科研基金项目标书一份

2. 细胞对凋亡的耐受
凋亡是细胞内在的程序性死亡，对维持组织内稳定十分重要。越来越多的研究发现肿瘤细胞对凋亡的耐受可能与MDR有关。miRNA通过众多途径使得细胞对凋亡产生耐受，从而促成了MDR。
2.1 Bcl-2和XIAP
Bcl-2是细胞凋亡的抑制基因,在大多数人类肿瘤中都表现为过度表达。Bcl-2的异常表达是MDR的重要机制之一。而XIAP是人类凋亡抑制蛋白家族的重要成员,是一种具有细胞凋亡抑制作用的蛋白。Zhu等[16]在探索miRNAs在人类胃癌和肺癌细胞株MDR形成过程中的作用时，发现miR-200bc/429簇下调，而Bcl-2和XIAP在MDR SGC7901/VCR和A549/CDDP细胞中相对于其亲本SGC7901、A549均上调。miR-200bc/429簇的高表达可使SGC7901/VCR和A549/CDDP对抗癌药敏感。Bcl-2和XIAP 3’UTR又都与MDR密切相关，从而表明Bcl-2和XIAP是miR-200bc/429族的共同靶基因。miR-200bc/429簇的强化表达导致Bcl-2和XIAP蛋白水平降低，同时使这两种耐药细胞对VCR和CDDP引起的凋亡敏感，从而证明miR-200bc/429在MDR形成过程中起重要作用，其可能机制是通过以Bcl-2和XIAP为靶点对细胞凋亡产生调节作用。
ABC转运蛋白根据序列和结构同源性，可分为ABCA～ABCG七个亚家族[4]。其中对ABCB1、ABCC1、ABCC2、ABCG2等研究较为透彻。
1.1 调控ABCB1的表达
ABCB1（multidrug resistance protein 1/P-glycoprotein，MDR1/P-gp，P-糖蛋白）是一种分子量为170KD的磷酸糖蛋白，属于ABC跨膜转运蛋白超家族一员，它可以转运包括药物、多肽、类脂等在内的数百种结构各异的复合物，从而影响药物的摄取和分布，是MDR经典机制之一[5]。Zhu等[6]首次报道了miRNA通过调控MDR1/P-glycoprotein的表达调节耐药性。作者发现MDR细胞株A2780DX5和KB-V中miR-27a和miR-451的表达量相对于其亲本A2780和KB-3-1显著上调。用miR-27a和miR-451反义核苷酸转染A2780DX5细胞后，P-gp和MDR1 mRNA的表达均降低。相反，拟miR-27a和miR-451寡核苷酸处理后却使A2870中MDR1的表达量增加。细胞对P-gp转运药物的敏感性和细胞内药物蓄积量在转染反义miR-27a和miR-451后均增加，从而证明miRNA通过MDR1/P-glycoprotein调节MDR。
研究意义、国内外同类研究现状
研究意义、国内外同类研究现状
研究意义、国内外同类研究现状
研究意义、国内外同类研究现状
研究意义、国内外同类研究现状
研究意义究现状
1．基于ATP结合盒的MDR
ABC转运蛋白是通过依赖ATP的药物外排泵、介导MDR的一类膜转运蛋白，ABC转运蛋白的异常表达导致MDR。人类49种ABC转运蛋白广泛涉及各种生理过程[2]，其中至少15种ABC转运蛋白被证实与MDR相关[3]。
2.2 PTEN
PTEN作为一个重要的肿瘤抑制基因,可通过PIP3途径、FAK途径、MAPK途径等发挥其脂质磷酸酶和蛋白磷酸酶活性,诱导细胞凋亡。Liang等[17]在探究miR-19是否参与调节细胞MDR和癌细胞对化疗药物的敏感性时，发现miR-19在三种MDR细胞MCF-7/TX200、MCF-7/VP-16、MCF-7/MX100中的表达均高于其亲本MCF-7，miR-19a的表达与PTEN成负相关。应用miR-19a抑制剂可使MDR细胞对化疗药物敏感。体内应用化学修饰的miR-19a抑制剂LNA-antimiR-19a可使细胞对化疗药物敏感，说明miR-19a可通过调节PTEN从而调节MDR。
附件：
浙江中医药大学学生科研基金项目
申 报 表
（一式三份）
项目名称microRNA在肿瘤多药耐药形成过程中的作用探讨
项目负责人张副兴
专业年级中医学七年制2008级
起止时间2012.11-2013.11
浙江中医药大学
团委 科研处
项目名称
microRNA在肿瘤多药耐药形成过程中的作用探讨
项目类别
√1、自然科学类学术论文2、社会科学类社会调查报告和学术论文3、科技发明制作4、其他
1.2 调控ABCC1的表达
ABCC1(multidrug resistance-associated protein 1, MRP-1，多药耐药相关蛋白1)是ABC跨膜转运蛋白超家族一员，分子量190KD，在MRP蛋白家族中发现最早、研究最为深入[4]。Liang等[7]在探索miRNA是否参与对MRP-1的调节与影响肿瘤细胞对化疗药物的敏感性时，使用miRNA微阵列分析了miRNA在VP-16耐药细胞MCF-7/VP及其亲本MCF-7中的表达水平, 结果发现MCF-7/VP中MRP-1 mRNA和蛋白表达量增高，而MCF-7/VP细胞miR-326的表达量低于其亲本MCF-7。miR-326在一些晚期乳腺癌组织中也呈现低表达，且与MRP-1的表达量呈负相关。此外，提高miR-326的水平可使MCF-7/VP细胞MRP-1的表达量降低，同时使细胞对VP-16和阿霉素的敏感性提高。这些发现证实miRNA可通过MRP-1介导细胞耐药性。
1.4 调控ABCG2的表达
ABCG2(breast cancer resistance protein，BCRP，乳腺癌耐药蛋白)是ABCG亚家族的第二大成员，分子量75KD，最初发现于乳腺癌MDR细胞[10]。Li等[11]基于对以下研究的分析，建立了miR-328 通过调节ABCG2造成胶质母细胞瘤干细胞的化疗耐药性的假设：①Malzkorn等[12]发现高分级胶质瘤细胞miR-328表达量呈低水平；②ABCG2减少细胞内化疗药物的蓄积，与胶质瘤分期和耐药正相关[13]；③ABCG2表达水平越高，胶质瘤的分期越高。ABCG2的过表达在多种肿瘤耐药形成过程中起重要作用。ABCG2的表达量在肿瘤干细胞中尤其增高[14]；④Jin等[15]证明100%的胶质瘤干细胞（即CD133+细胞）ABCG2呈阳性，然而与其对应的CD133阴性（CD133-）细胞呈ABCG2阴性。更进一步，用竞争性抑制剂尼卡地平抑制ABCG2表达可使CD133阳性（CD133+）细胞对米托蒽醌敏感。从而提出合理的假设，即ABCG2阳性（ABCG2+）干细胞在胶质瘤化疗耐药中起重要作用，ABCG2可能是miR-328的作用靶点。
1.3 调控ABCC2的表达
ABCC2(multidrug resistance-associated protein 2，MRP-2，多药耐药相关蛋白2) 是ABC跨膜转运蛋白超家族一员，含1545个氨基酸，其结构与ABCC1相同[8]。Xu等[9]研究了miRNA在结肠癌细胞MDR形成过程中的作用。作者使用miRNA微阵列分析了结肠癌MDR细胞株HCT116/L-OHP及其亲本HCT116 miRNA的表达水平。miR-297在HCT116/L-OHP中的表达相对于其亲本HCT116显著降低。MRP-2在铂类耐药细胞中是一种重要的MDR蛋白，同时MRP-2可能是miR-297作用的潜在靶点。miR-297在一些结肠癌组织中表达下调且与MRP-2的表达水平呈负相关。miR-297的异常表达降低了MRP-2蛋白表达水平且使细胞对药物敏感性均增加。综上所述，miR-297可能通过调控MRP-2的表达从而产生耐药性。
申请资助金额
√1.资助项目：1500元； 2.立项项目
项目负责人 情 况
姓 名
张副兴
性别
男
出生年月
专业、年级
联系电话
项目组
成员情况
姓 名
性别
专业、年级
出生年月
联系电话
研究意义、国内外同类研究现状
（一）研究意义
肿瘤多药耐药(multidrug resistance, MDR)是肿瘤化疗失败的重要原因之一。MDR指除对诱导其产生耐药的药物产生抗药性外，对其他结构和功能存在差异的药物也可产生抗药性。MDR的机制较为复杂，主要涉及ATP结合盒（ATP-binding cassette transporters，ABC）转运蛋白超家族成员介导的药物外排、肿瘤细胞对凋亡的耐受、肿瘤微环境改变等{1}。越来越多的研究发现微小RNA(miRNA)与MDR高度相关。miRNA是一类长约21-25个核苷酸的单链非编码RNA，通过结合到mRNA的3'非编码区(3’UTR),降解mRNA或者抑制其翻译过程，从而抑制转录后基因表达。miRNA通过对ABC 转运蛋白、细胞凋亡的调节等途径，使其与MDR形成了密切的联系。彻底探明microRNA在肿瘤多药耐药形成过程中的作用将有助于逆转剂的开发。
3. 其他
CSF-1(M-CSF,巨噬细胞集落刺激因子)，由单基因编码的包含一个链间二硫键的同源二聚体糖蛋白，在恶性肿瘤多异常升高。Yang等[20]在研究miR-130b在卵巢癌MDR形成过程中的作用时发现，卵巢癌中miR-130b的下调与FIGOIII-IV临床分期和组织学分化的恶性程度有关。miR-130b在MDR卵巢癌细胞中表达下调，而恢复miR-130b的表达可使细胞对抗癌药物敏感。在卵巢癌组织和耐药细胞中均发现miR-130b高甲基化，甲基化程度与miR-130b的表达水平呈负相关，用5-aza-CdR脱甲基化可激活miR-130b在卵巢癌细胞中的表达，同时使细胞对顺铂和紫杉醇的敏感性增强。CSF-1在卵巢癌组织和细胞株中的表达和miR-130b的表达水平呈负相关，荧光素酶检测(Luciferase assay)证实CSF-1是miR-130b的直接靶点。去除CSF-1可使卵巢癌细胞对抗癌药物产生敏感性，部分减弱耐药性起到类似miR-130b抑制剂作用。综上所述，miR-130b的低表达通过结合CSF-1的3’UTR,促成了卵巢癌MDR的形成。