第二临床医学院郝敏课题组在《生物医学与药物治疗》报道叶酸抑制人宫颈癌细胞miR-27a-3p表达及致癌活性的研究成果

近日，山西医科大学第二临床医学院郝敏教授团队利用国家重点专项课题“宫颈上皮内瘤变进展的预警模式及治疗策略优化的多中心研究”宫颈癌筛查的大样本人群数据在宫颈癌防治领域取得科研进展。其研究揭示了宫颈癌细胞中mir-27a可能是该疾病的一个特异性生物标志物和有前景的治疗靶点。论文于2019年11月6日被Biomedicine & Pharmacotherapy杂志接收，题目为“Folate inhibits miR-27a-3p expression during cervical carcinoma progression and oncogenic activity in human cervical cancer cells”。

山西省处于内陆地区，已知沿太行山脉走形的地域既是山西宫颈癌的高发区域，又是与叶酸缺乏相关的新生儿神经管畸形高发区域，二者之间是否存在某些共同之处？课题组前期以人群现场（阳曲地区）为基础的大样本、流行病学调查研究同样显示，血清叶酸水平低与CIN级别的增加密切相关，且与HR-HPV感染存在正相加交互作用^[2]。近年研究显示，叶酸缺乏参与调控miRNA异常表达与人体多种疾病的发生发展密切相关，包括神经管畸形^[6]、肝细胞癌^[7]、人类淋巴母细胞瘤^[8]等。然而叶酸缺乏是否同样可通过调控miRNA异常表达，在宫颈癌发生中发挥作用呢？目前国内外未见相关报道。据此推测，叶酸缺乏可能是HR-HPV感染致宫颈癌发生的重要协同因素。叶酸参与DNA合成和DNA甲基化，导致肿瘤抑制基因（启动子区）高度甲基化，转录沉默，叶酸缺乏导致基因表达或不表达减少。miRNA表达异常是宫颈癌表观遗传机制的重要组成部分。

1.利用生物信息学分析miRNA芯片筛选的叶酸差异的宫颈癌组织miRNA表达谱并利用不同宫颈组织中miR-27a-3p的表达及其与血清叶酸的相关性进行验证

本研究发现叶酸干预可影响鳞癌组织中miRNA的异常表达。通过go和kegg富集分析，发现miR-27a-3p通过miRNA靶网络位于两个网络的核心。此外，利用string网站和cytoscape软件识别的degs的ppi网络建立miRNA通路网络。通过检测不同叶酸浓度的SCC组织中miR-27a-3p表达与血清叶酸含量呈负相关，提示叶酸缺乏诱导的miR-27a-3p上调可能是宫颈癌的关键分子。

图1.叶酸浓度差异影响宫颈癌组织中miRNA-27a-3p的表达

2. 叶酸对宫颈癌细胞的增殖、迁移、侵袭均有抑制

选取不同浓度叶酸 (0、 200、 500、1000、2000nM)连续处理48h，检测叶酸对于细胞增殖、迁移、侵袭能力。作用48h后，低浓度叶酸作用于Hela和Siha细胞在增殖、迁移、侵袭细胞功能学实验后，细胞数目较高浓度叶酸作用于宫颈癌细胞出现的细胞数目明显增加。实验证明通过不同浓度叶酸诱导宫颈癌细胞实验中，高浓度叶酸明显限制了细胞的增殖、迁移、侵袭能力。

图2.叶酸浓度差异影响宫颈癌细胞的增殖、迁移、侵袭

3.不同浓度的叶酸对宫颈癌细胞中miR-27a-3p表达的影响，及miR-27a-3p对宫颈癌细胞增殖、侵袭的作用

选取不同浓度叶酸连续处理48h，提取宫颈癌细胞的microRNA，利用荧光定量PCR测量miR-27a-3p的表达情况。提示高浓度叶酸作用于宫颈癌细胞在miR-27a-3p表达情况明显低于低浓度叶酸作用于宫颈癌细胞miR-27a-3p的表达。

为了进一步确认miR-27a-3p是否对宫颈癌细胞增殖侵袭有明显的作用，运用质粒转染诱导miR-27a-3p的表达量上调和下调：提示宫颈癌细胞Hela经过RNA转染后inhibitor组48小时后数目较对照组明显减少。细胞侵袭率显著下降；mimics组48小时后数目较对照组明显增加，细胞侵袭率显著增加。

图3.同叶酸密切相关的miR-27a-3p对宫颈癌细胞的作用

本研究发现叶酸干预可影响肿瘤组织中miR-27a-3p的异常表达。我们的数据表明叶酸能以剂量依赖的方式抑制Hela和Siha细胞系的增殖、迁移和侵袭，这与miR-27a-3p下调有关。这些结果提示miR-27a-3p可能是宫颈癌的一个特异性生物标志物和有希望的治疗靶点。

图7.本课题的技术路线

山西医科大学第二临床医学院王哲博士为该论文的第一作者，郝敏教授为论文的通信作者。该项研究得到国家重大研发项目、国家自然科学基金和山西省自然科学基金的资助。

合作团队声明本文所述实验，均经过山西省医科大学第二临床医学院伦理委员会的批准和通过，并严格按照批件所述的要求和流程实施。实验所涉及的数据遵循国家管理办法进行储存和备案。