肿瘤细胞对于RNA剪接、加工过程的特异性依赖及其可能机制的探索

来源 :中国科学院大学 中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所 中国科学院上海生命科学研究院 上海生物化学与细胞 | 被引量 : 0次 | 上传用户:testjmalt
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如何特异性的杀伤肿瘤细胞而尽可能减少对正常体细胞的伤害,一直以来是癌症学研究的核心问题。我们的工作通过初期的siRNA筛选,发现基因ZNF207的缺失会造成显著的肿瘤细胞死亡。其基本现象为:1)肿瘤细胞累积大量DNA损伤;2)肿瘤细胞阻滞在有丝分裂期,最终出现有丝分裂灾变,导致细胞死亡。与之相较,原代细胞并未出现急剧的细胞死亡,而是在持续的传代过程中产生细胞衰老(senescence)。通过质谱分析我们发现,ZNF207结合蛋白绝大部分为RNA剪接体相关蛋白,提示ZNF207及其异源二聚体复合物蛋白Bub3共同参与调节RNA剪接。RNA转录组的测序证实了我们这一推论。在缺失ZNF207或Bub3的情况下,RNA剪接出现异常,转录本出现包括内含子保留等多种剪接缺陷。综合以上结果,我们推测肿瘤细胞对于RNA剪接及加工过程具有特殊的依赖性。与我们这一推测相一致的是,早年间人们发现RNA剪接体抑制剂具有nano molar级的抗肿瘤活性。我们通过果蝇眼部诱导成瘤系统,不仅证实了剪接体抑制剂在动物体内水平的抗肿瘤活性,同时证实ZNF207在果蝇中的同源基因CG17912能够抑制多种信号通路诱发的肿瘤发生,而未造成正常组织的严重缺陷。  通过进一步探索相关分子机制,我们证实ZNF207的缺失会造成剪接体功能缺陷,进而导致转录过程中RNA与模版DNA形成杂交链(R-loop)结构。这一结构是基因组稳定性的潜在威胁,进而导致DNA损伤。肿瘤细胞通常具有缺陷的DNA损伤检验点,进而导致细胞携带DNA损伤进入有丝分裂,产生有丝分裂阻滞,最终导致肿瘤细胞死亡。原代细胞具有相对完善的DNA损伤检查修复机制,从而缓解了ZNF207缺失造成的影响。  相信这一工作,具有一定的临床提示意义。剪接体抑制剂小分子正在开展一期实体瘤临床实验。希望以此工作为之提供相应的理论支持并为进一步完善其临床应用提供帮助。
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