MicroRNA -302b 抑制 E2F3 轉錄因子參與 all-trans retinoic acid 誘導腦癌細胞凋亡機轉之探討

All-trans retinoic acid (ATRA) 為 retinoid 的衍生物，低濃度的 ATRA 會誘導細胞分化，而高濃度的 ATRA 則會促進細胞凋亡。 MicroRNAs (miRNAs) 為內生性之小片段非轉譯 RNA，具促進標的基因水解或抑制蛋白質之轉譯。許多 miRNAs 被證實參與在 ATRA 所調控的細胞分化路徑。然而，並無文獻證明miRNAs參與 ATRA 誘導的細胞凋亡途徑，且 miRNAs 是否可以影響 ATRA 細胞毒殺能力仍屬未知。本研究為探討 ATRA 是否透過調控 miRNAs 的基因表現影響多型性神經膠質瘤細胞的凋亡。首先，發現高濃度 ATRA 顯著降低腦癌細胞存活率，並誘導 caspase-dependent 的細胞凋亡、增加內質網壓力 (ER stress) 及促進細胞內活性氧化物質 (ROS) 的累積。經由分析 microarray 結果瞭解ATRA 可能可以調控 miR-302b 基因表現。利用 shRNA knockdown 實驗發現 ATRA 會透過 retinoic acid receptor α (RARα) 之訊息傳遞路徑來促進 miR-302b 的基因表現。過度或抑制 miR-302b 的基因表現會顯著影響 ATRA 所造成的細胞毒性。 E2F3 是一個重要的轉錄因子，並參與調控腦癌細胞的過度增生。先前研究也報導 ATRA 會降低 E2F3 轉錄因子的表現導致腦癌細胞死亡。由實驗證實並確認 E2F3 為 miR-302b 的有效標的基因。更進一步發現 miR-302b 抑制 E2F3 轉錄因子的表現參與在 ATRA 誘導的細胞凋亡途徑中。本研究期望 ATRA 所調控的 miR-302b 基因網絡可以提供腦癌新的治療方向。