UBE2T通过促进DNA损伤修复增强肝细胞癌放射抵抗的机制研究

Radioresistance of cancer cells is closely correlated with the stronger DNA damage repair ability. Our preliminary experiment results showed that the expresses UBE2T is higher in hepatocellular carcinoma（HCC）tissues, and it can also induce radioresistance in HCC cells. In addition, mechanism study indicated that UBE2T directly binds to and mono-ubiquitinates H2AX, which promotes the accumulation of DNA damage repair protein and enhancement of CHK1 activation. Based on our preliminary work, we hypothesized that UBE2T is a key factor for radioresistance in HCC cells, and targeting UBE2T may improve the effect of radiation therapy in HCC patients. In order to validate this hypothesis, firstly, we plan to verify the functional role of UBE2T in HCC radioresistance by performing in vitro and in vivo assays, and further explore the mechanism underlying UBE2T regulating DNA damage repair; secondly, we will utilize patients' specimens to test the correlation between UBE2T expression level and the patients' response to radiation therapy; last, we will test the radiosensitizing effect of nanoparticles carrying UBE2T siRNA. This study aims to investigate the function of UBE2T in the radioresistance of HCC, and provide a potential target and therapy strategy for enhancing HCC radiosensitization.

肿瘤细胞放射抵抗与DNA损伤修复能力密切相关。我们预实验结果显示UBE2T在肝癌中高表达且显著增强肝癌细胞放射抵抗，机制研究发现UBE2T可直接结合并单泛素化H2AX，促进DNA损伤修复蛋白的聚集及持续激活CHK1。基于前期工作基础，我们提出本课题的科学假说：UBE2T是导致肝癌细胞放射抵抗的关键基因，以UBE2T为靶点可增强肝癌放射治疗的敏感性。为验证该假说，本项目拟首先利用体内外实验明确UBE2T在肝癌细胞放射抵抗中的生物学作用，并探讨UBE2T通过H2AX促进射线诱导的DNA损伤修复的机制;进一步利用临床标本分析肝癌患者UBE2T表达水平与放射敏感性之间的关系;最后验证携带针对UBE2T的siRNA纳米药物是否具有肝癌放射增敏的作用。本项目的实施将阐明UBE2T在肝癌放射抵抗中的作用，为提高肝癌放射敏感性提供新的靶点和思路。

背景：放疗抵抗是影响肝细胞癌 (HCC) 放射治疗 (RT)疗效的重要因素。DNA 损伤反应答(DDR) 通路的失调，包括 DNA 修复和细胞周期检查点激活，会导致放疗抵抗并限制 HCC 患者的放疗效果。因此，我们需要深入探讨其中潜在的机制。.主要研究内容：我们通过检测 7 对 HCC 组织和周围的非肿瘤组织中的差异表达基因，UBE2T 为上调最显著的基因之一。 我们通过体外克隆形成实验和体内小鼠皮下瘤模型检测UBE2T对肝癌细胞放疗抵抗的作用。我们用彗星试验、细胞周期流式细胞术和 γH2AX 点状聚集测定研究UBE2T调节肝癌细胞DDR的机制。我们用细胞核浆蛋白抽提和免疫荧光染色评估细胞周期检查点激酶 1 (CHK1) 的激活。最后，我们分析了 HCC 患者的临床数据以进一步明确 UBE2T在肝癌放疗抵抗中的作用。.重要结果及关键数据：我们发现UBE2T在HCC组织中上调，并且UBE2T水平较高的HCC患者预后较差。功能研究表明，UBE2T 在体外和体内均增强了 HCC 放疗抵抗。从机制上讲，UBE2T-RNF8被鉴定为一对泛素E2-E3酶，射线照射后UBE2T-RNF8与H2AX/γH2AX结合并单泛素化H2AX/γH2AX，进而促进CHK1磷酸化激活和CHK1从染色质释放到胞质降解。我们利用UBE2T的E2 酶缺陷突变 (C86A) 和 H2AX 的单泛素化位点缺陷突变 (K119/120R)阻断 UBE2T 介导的 H2AX/γH2AX 单泛素化，其可抑制CHK1的激活。并且，基因敲除CHK1或用CHK1抑制剂可削弱UBE2T在HCC中的放疗抵抗的作用。此外，临床数据表明，UBE2T 水平较高的 HCC 患者对放疗的反应较差。.科学意义：我们的研究结果有助于更好地理解 HCC 放疗抵抗的机制，并提示靶向UBE2T可能成为改善HCC 放疗抵抗的新的治疗策略。