细胞内乏氧诱导食管癌细胞G1/S期细胞周期阻滞及其诱导产生的环状RNAcircPUM1促进氧化磷酸化的研究
食管癌是较为常见的恶性肿瘤，在全球最常见以及预后最差的肿瘤排名中分别位于第八和第六，全球每年由食管癌造成的死亡人数可达40万。按照食管癌组织的病理类型可将食管癌分为食管鳞癌(ESCC)和食管腺癌(EAC)，在我国主要以食管鳞癌为主。 作为实体瘤的一种，食管癌和众多癌种一样，都经历着乏氧的肿瘤微环境。HIF1α作为肿瘤微环境中最重要的乏氧诱导因子，其参与肿瘤恶性进展的各个方面。如HIF1α可直接或间接参与肿瘤细胞的G1/S期阻滞，从而协助肿瘤细胞逃避放化疗的杀伤作用，造成放化疗抵抗。此外，HIF1α在调控肿瘤细胞适应乏氧微环境以谋求生存的过程中也发挥重要作用。基于此，本课题利用氯化钴在体外构建了细胞内乏氧模型，以稳定HIF1α的表达，然后在此基础上探究HIF1α引起食管癌细胞周期G1/S期阻滞的原因，以及HIF1α下游的环状RNA如何通过调控细胞能量代谢而促进肿瘤细胞的存活。 我们发现与HIF1α的表达模式一致，200μMCoCl2作用18小时能够使YES2，KYSE30细胞发生细胞周期G1/S期阻滞。根据测序结果，结合已被报道的HIF1α靶定基因，我们选择ZNF292作为研究对象。ChIP实验证实HIF1α能够作用在ZNF292的启动子区。ZNF292可影响经泛素蛋白酶体途径降解P27的SKP2的表达从而调控细胞周期的分布。ChIP和reporter实验证实ZNF292可靶定在SKP2的启动子区并抑制SKP2的转录。此外，敲降ZNF292能够显著促进食管癌细胞系的生长增殖以及克隆形成的能力，我们认为这可能与ZNF292参与抑制细胞周期进程有关。HIF1α/ZNF292/SKP2/P27信号通路的提出可在一定程度上解释乏氧引起细胞周期G1/S期阻滞的现象。 环状RNA(circRNA)是一种区别于线性RNA并且广泛存在于真核生物转录组的新型RNA，其最显著的特点是形成共价闭合的连续环，具有多种生物学功能。在本课题中，我们首次发现了核基因来源并定位在线粒体中的circPUM1。circPUM1能与线粒体复合物Ⅲ的组成型蛋白UQCRC2结合，并为其提供与其他蛋白相互作用的支架。circPUM1在食管癌细胞系中高表达，并扮演癌基因的角色。敲降circPUM1则会引起细胞内氧含量减少，线粒体膜电位降低，细胞氧化磷酸化能力降低等。此外，我们还发现敲降circPUM1则会引起表达GSDME蛋白的食管癌细胞发生细胞焦亡。circPUM1的发现及其作用机理的解释将有助于我们了解食管癌细胞在乏氧条件下如何适应环境刺激。同时，circPUM1/Caspase3/GSDME/pyroptosis通路的提出为食管癌的临床治疗提供了理论支持。
食管癌;细胞周期阻滞;环状RNAcircPUM1;氧化磷酸化
中国医学科学院北京协和医学院
博士
细胞生物学
詹启敏
2020
中文
R735.1
2021-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）