周祥課題組《PNAS》揭示促癌長(zhǎng)鏈非編碼RNA RMRP作用機(jī)制
?p53蛋白是最重要的腫瘤抑制因子，被稱作“基因組衛(wèi)士”，在維持基因組穩(wěn)定性、防止正常細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化以及抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移等方面具有重要作用。在DNA損傷、營(yíng)養(yǎng)缺乏和核糖體應(yīng)激等信號(hào)刺激下，p53的抑癌活性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。而腫瘤細(xì)胞擅于利用各種負(fù)調(diào)控機(jī)制限制p53活性，以達(dá)到自身快速生長(zhǎng)和增殖的目的。E3泛素連接酶MDM2是最主要的p53負(fù)調(diào)控因子，可促進(jìn)p53泛素化和蛋白酶體降解。因此，靶向MDM2-p53信號(hào)通路，提高p53活性，是腫瘤靶向治療的一個(gè)重要的思路。
?日前，我院周祥課題組在PNAS雜志上發(fā)表了題為Inactivation of the tumor suppressor p53 by long non-coding RNA RMRP的研究論文，在結(jié)直腸癌中鑒定了一個(gè)促癌的長(zhǎng)鏈非編碼RNA RMRP，揭示了C/EBPβ-RMRP-SNRPA1-MDM2-p53信號(hào)通路在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的重要作用，以及該信號(hào)通路通過(guò)響應(yīng)PARPi抑制p53活性的分子機(jī)理，并證實(shí)靶向RMRP可增強(qiáng)PARPi單藥及聯(lián)合化療的抗腫瘤作用。
?該研究首先發(fā)現(xiàn)RMRP在結(jié)直腸癌組織中高表達(dá)，且與結(jié)直腸癌患者的不良預(yù)后顯著相關(guān)。RNA-seq結(jié)果顯示，敲除RMRP的結(jié)直腸癌細(xì)胞中p53信號(hào)異?；罨ｓw外與體內(nèi)功能實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步明確，過(guò)表達(dá)RMRP顯著促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖，而敲低或敲除RMRP抑制結(jié)直腸癌進(jìn)展。研究還證實(shí)RMRP的功能依賴于p53的表達(dá)，即在p53缺失的腸癌細(xì)胞中，RMRP幾乎喪失了促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的作用。
?在分子機(jī)制上，該課題組發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)RMRP可促進(jìn)MDM2誘導(dǎo)p53泛素化降解。然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示RMRP與MDM2或p53并未發(fā)生直接互作，而是與核糖核蛋白SNRPA1（small nuclear ribonucleoprotein polypeptide A'）具有強(qiáng)烈相互作用。SNRPA1是剪接體的組成部分，然而它在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的功能和調(diào)控機(jī)制尚不明確。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SNRPA1可通過(guò)分子伴侶型自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）和溶酶體途徑進(jìn)行水解，而RMRP通過(guò)分子互作將SNRPA1滯留在細(xì)胞核中，從而阻斷后者通過(guò)CMA途徑降解。細(xì)胞核中的SNRPA1與p53蛋白相互作用，并促進(jìn)MDM2對(duì)p53的泛素化降解。值得注意的是，當(dāng)敲低SNRPA1時(shí)，RMRP對(duì)p53活性和腸癌細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)作用被完全抹除。這些結(jié)果表明SNRPA1對(duì)于RMRP行使其促癌功能是必不可少的。
?通過(guò)對(duì)RMRP啟動(dòng)子活性分析，并采用RNAi對(duì)潛在的轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行篩選，研究者發(fā)現(xiàn)C/EBPβ可轉(zhuǎn)錄激活RMRP表達(dá)。有研究報(bào)道，PARP-1具有抑制C/EBPβ轉(zhuǎn)錄活性的作用。那么，廣泛用于多種腫瘤靶向治療的PARP inhibitors（PARPi）是否能上調(diào)RMRP的表達(dá)？后續(xù)的研究不但證實(shí)了該猜想，還揭示了敲除RMRP有助于重新激活p53和增強(qiáng)結(jié)直腸癌細(xì)胞對(duì)PARPi的敏感性。此前有研究報(bào)道，攜帶野生型p53的腸癌細(xì)胞對(duì)PARPi更為敏感，而在另一些腫瘤中TP53基因突變可能預(yù)示了更好的PARPi療效。因此，TP53基因狀態(tài)與PARPi敏感性的關(guān)系具有瘤種間異質(zhì)性，詳細(xì)解析其作用機(jī)制有助于新的靶向策略的發(fā)展和腫瘤精準(zhǔn)治療。
?總的來(lái)說(shuō)，該研究鑒定了一個(gè)結(jié)直腸癌患者臨床預(yù)后判斷的分子標(biāo)志物RMRP，并且揭示C/EBPβ-RMRP-SNRPA1-MDM2-p53信號(hào)通路對(duì)于結(jié)直腸癌進(jìn)展及PARPi耐藥的重要作用。復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院陳雅婕博士、郝茜博士和王珊珊博士為本文第一作者，復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院/附屬腫瘤醫(yī)院周祥博士為論文通訊作者。本研究得益于杜蘭大學(xué)盧華教授、復(fù)旦大學(xué)何祥火教授和章真教授的傾力合作。
原文鏈接：
https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2026813118
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