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机体在抗肿瘤、抗感染和自身免疫疾病时,主要通过活化的T淋巴细胞发挥作用。T细胞的活化不仅需要TCR与抗原肽-MHC复合物作用产生的第一信号,还需要抗原提呈细胞(APC)表面B7家族协同刺激分子与T细胞上的相应配体结合产生的第二信号。协同刺激分子与配体结合产生正性或负性信号,调节T细胞活性,进而调控机体的免疫反应。负性协同刺激分子B7-H1在多种肿瘤中表达上调,通过介导肿瘤细胞免疫逃逸而促进肿瘤的发生和发展。研究发现,抑癌基因PTEN通过负性调控PI3K/Akt通路,在调节细胞生长、增值过程中发挥了重要作用。在神经胶质瘤中,PTEN分子表达缺失使得PI3K/Akt通路被激活,从而通过转录后调节机制上调B7-H1的表达。microRNA(miRNA)是一类长约22个核苷酸的内源性非编码小分子RNA,通过与靶mRNA的3’-UTR互补结合,在转录后水平调控基因翻译,在基因表达中发挥着重要的作用。有些异常表达的miRNA参与了肿瘤的发生与进展。本课题主要研究人结直肠癌中异常表达的miRNA通过调控PTEN途径对B7-H1分子表达的间接调控作用。第一部分人结直肠癌中miR-20b和miR-130b通过抑制PTEN途径介导B7-H1分子上调表达的机制【目的】探讨miRNA通过调控PTEN途径对B7-H1在结直肠癌表达的作用。【方法】首先采用免疫组化法测定101例结直肠癌中B7-H1和PTEN的表达,并对其进行相关分析。然后,采用miRNA芯片技术测定6例结直肠癌组织及癌旁组织中miRNA的表达量,统计分析癌组织中异常表达的miRNA。在这些miRNA中,使用生物信息学软件预测可能与PTEN基因3’-UTR作用的miRNA。最后,采用双荧光素酶报告基因系统分析这些miRNA对PTEN基因表达的调控作用。【结果】(1)B7-H1在44.6%的结直肠癌组织中表达,并且与PTEN的表达水平显著相关(P=0.002);(2)结直肠癌组织中有30条miRNA表达明显高于癌旁组织,其中miR-20b、miR-130b、miR-18a和miR-181b可能与PTEN基因3’-UTR结合;(3)构建了含PTEN基因3’-UTR的荧光素酶重组载体,通过酶切和基因测序的方法鉴定正确,进一步的研究发现,miR-20b和miR-130b可以通过与含PTEN基因3’-UTR的荧光素酶重组载体结合而抑制其活性。【结论】结直肠癌组织中,B7-H1表达升高,并与PTEN表达显著相关。体外实验证实miR-20b和miR-130b与PTEN基因的3’-UTR结合后抑制其分子表达。提示这两个miRNA通过抑制PTEN表达导致B7-H1分子在肿瘤组织中异常表达。第二部分人结直肠癌中B7-H1基因突变影响miR-570结合导致B7-H1分子的表达【目的】研究人结直肠癌中B7-H1基因突变影响miRNA结合导致B7-H1分子异常表达的作用。【方法】采用DNA测序法测定结直肠癌组织中B7-H1基因3’-UTR的变异;然后采用生物信息学软件预测可能与碱基变异位点结合的miRNA;最后,采用体外功能实验研究miRNA对B7-H1基因表达的抑制作用,以及基因突变对miRNA调控作用的影响。【结果】(1)B7-H1基因3’-UTR在37.5%(6/16)的结直肠癌组织中存在一个G>C点突变,该突变位于miR-570的结合靶点内;(2)miR-570能显著抑制B7-H1+/SGC-7901人胃癌细胞和B7-H1+/CHO细胞膜上B7-H1蛋白的表达,并能显著抑制B7-H1/3’-UTR/pGL-3载体和含miR-570作用靶点序列的pGL-3载体表达的荧光素酶蛋白,同时anti-miR-570能明显上调B7-H1+/SGC-7901细胞和B7-H1-/MDA-MB-435人乳腺癌细胞上B7-H1表达;(3)miR-570对含C等位基因型B7-H1/3’-UTR/pGL-3载体表达的抑制作用明显低于G等位基因型。【结论】 B7-H1基因3’-UTR在结直肠癌组织中发生点突变,影响了miR-570的调控作用,从而导致B7-H1分子在人结直肠癌细胞中异常表达,这将为探讨B7-H1分子在肿瘤细胞异常表达提供新的思路。