一种新的PinX1基因异常表达产物的鉴定及其在肿瘤中的功能意义研究

端粒酶通过稳定染色体端粒长度，阻断端粒缩短引发的细胞复制性衰老，与人类肿瘤发生有密切关系。我们最近揭示核仁蛋白PinX1是介导肿瘤细胞中端粒酶稳定端粒的重要调控因子，抑制PinX1表达能特异性造成端粒酶阳性肿瘤细胞端粒长度缩短、端粒损伤并显著抑制肿瘤细胞在体内外生长，提示了PinX1在调控肿瘤细胞中端粒酶的功能方面发挥有重要生物学意义。进一步用PinX1特异性抗体检测，我们又发现了在人肝癌和神经母细胞瘤细胞中存在一种新的PinX1蛋白异常表达产物，提示这些肿瘤细胞中出现PinX1基因结构或转录后调控机制异常。由于我们已经证明了PinX1基因在肿瘤细胞中端粒酶功能调控的重要性，本课题将通过对这一PinX1异常产物生化性质鉴定、功能分析及其在临床肿瘤中的表达情况，进一步揭示PinX1依赖的端粒酶端粒稳定功能途径的调控异常在人类肿瘤中的意义，为发展创新性肿瘤诊断和治疗方法提供理论指导。

端粒维持是肿瘤细胞生长所必需的。PinX1最初发现是端粒酶的抑制因子，能同时与端粒和端粒酶结合。我们前期研究发现PinX1具有介导端粒酶维持端粒稳定的功能，下调PinX1表达，阻断端粒酶维持端粒这条途径能够缩短端粒酶阳性细胞端粒长度、抑制体内肿瘤生长和增加肿瘤细胞对DNA损伤药物的敏感性。表明PinX1介导的端粒酶稳定端粒这条途径对肿瘤细胞的生存是至关重要的。因此本项目进行了PinX1在人类不同类型肿瘤组织样本中的表达情况及意义研究。发现PinX1在食管癌组织中表达高于相应的癌旁组织，并且PinX1的高表达与食管癌病人对放化疗方应性差及不良预后有关。通过在食管癌细胞系中下调PinX1表达和回复PinX1表达发现，PinX1通过稳定端粒酶对端粒的维持来拮抗放疗诱导的有丝分裂灾难，从而抑制放疗对食管癌细胞的杀伤效应。结果不仅提示了PinX1可以作为食管癌放化疗反应的预测分子和独立的预后分子，也为开发以PinX1介导的端粒酶的端粒维持途径为靶向的药物联合放疗治疗食管癌提供了新的方向。鉴于以上的发现，我们又进一步研究了这条PinX1介导的端粒酶维持端粒途径在肿瘤化疗反应中的意义。发现临床常用的化疗药物蒽环类抗生素阿霉素(DOX)和表阿霉素（EPI）能够诱导端粒酶阳性肿瘤细胞端粒损伤。蒽环类抗生素是通过下调肿瘤细胞PinX1蛋白表达，抑制端粒与端粒酶的结合，从而阻断了这条端粒酶维持端粒的途径来诱导端粒损伤的。同时发现蒽环类抗生素是通过诱导PinX1进入泛素蛋白酶体降解途径来下调PinX1蛋白表达的。在端粒酶阳性肿瘤细胞中抑制PinX1表达，破坏这条端粒酶维持端粒的途径，能够增加蒽环类抗生素的肿瘤杀伤作用。揭示出蒽环类抗生素的一个重要的抗肿瘤新生物学效应。我们的这些数据都表明调控PinX1介导的端粒酶端粒募集分子途径在端粒酶阳性肿瘤细胞中具有重要生物学意义，因此对深入开展靶向端粒酶端粒稳定机制的抗肿瘤治疗研究有重要的指导性。