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研究背景新近统计资料显示,肺癌仍是我国人群中发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,每年增长率高达26.9%,发病人数正快速增加。小细胞肺癌患者占全部肺癌的15-20%,患病人数也相当庞大。目前小细胞肺癌患者的临床治疗以化疗为主,虽然患者对化疗药物反应较为敏感,但在治疗6-9月后,极易出现化疗药物耐药,临床预后较差。阐明小细胞肺癌化疗耐药的分子机制,是当今肺癌基础和临床治疗学的重要研究课题之一。研究目的我们课题组前期相继证实miRNA、lncRNA及其靶基因之间存在着调控网络,共同参与了小细胞肺癌的化疗耐药过程,为了进一步探讨其他类型非编码RNA在小细胞肺癌化疗耐药过程中的作用,我们新近利用Arraystar的人circRNA基因芯片筛选小细胞肺癌化疗耐药相关的circRNA,结果发现共有280个circRNA在小细胞肺癌化疗敏感株H69细胞及其对应的化疗耐药株H69AR细胞中存在差异表达。本课题拟在前期研究工作的基础上,采用细胞生物学和分子生物学技术,筛选差异表达最明显的circRNA,并进一步验证其在小细胞肺癌化疗耐药中的功能作用。通过本项研究,可进一步丰富小细胞肺癌化疗耐药的分子机制,为寻找小细胞肺癌化疗耐药的预测分子标记物和逆转化疗耐药的治疗靶点提供科学依据。研究方法及内容1)分析芯片结果,筛选差异表达有统计学意义的circRNA,利用RT-qPCR验证芯片分析结果。2)利用核酸外切酶处理circESRP1,同时利用放线菌素D处理细胞,对比circESRP1与mESRP1的半衰期,明确circESRP1稳定的环状结构。3)通过RNA的核浆分离及荧光原位杂交明确circESRP1的细胞内定位。4)分别上、下调小细胞肺癌细胞株中circESRP1表达,利用CCK-8法、流式细胞术、蛋白免疫印迹法,明确circESRP1对小细胞肺癌化疗耐药及化疗药物诱导的细胞凋亡和周期G1期阻滞的调控。5)利用裸鼠动物模型及PDX模型,体内分析circESRP1对癌细胞成瘤及化疗耐药的影响。6)收集小细胞肺癌患者临床数据,分析circESRP1与临床预后的关系。研究结果1)circESRP1主要定位与细胞浆内,其结构为不含poly A尾的稳定环状结构;2)circESRP1在小细胞肺癌化疗敏感株中表达高于小细胞肺癌化疗耐药株;3)上调circESRP1可增加小细胞肺癌细胞对化疗药物的敏感性;下调circESRP1则降低小细胞肺癌细胞对化疗药物的敏感性;4)上调circESRP1可提高化疗药物诱导的小细胞肺癌细胞的凋亡率,并可促进化疗药物诱导的细胞周期G1期阻滞;下调circESRP1可减少化疗药物诱导的小细胞肺癌细胞的凋亡率,并可抑制化疗药物诱导细胞周期G1期阻滞;5)上调circESRP1可减缓小细胞肺癌裸鼠移植瘤模型的肿瘤生长速度,并提高瘤细胞对化疗药物的敏感性;下调circESRP1可促进小细胞肺癌裸鼠移植瘤模型的肿瘤生长,并降低瘤细胞对化疗药物的敏感性;6)circESRP1低表达与小细胞肺癌患者的不良预后相关,且circESRP1的表达情况可作为预测小细胞肺癌患者疾病预后的独立指标。结论circESRP1参与抑制小细胞肺癌的化疗耐药;circESRP1低水平与小细胞肺癌患者的不良预后相关。