TGF-β1诱导长链非编码RNA差异表达参与放射性肺损伤发生发展研究

Radiation-induced lung injury (RILI) is a common complication after thoracic radiotherapy. It is of great value to study the mechanism underlied and identify the therapeutic target. It has been established that TGFβ1 is the key cytokine involved in the pathogenesis of RILI. However, the mechanism underlying TGFβ1-induced RILI remains unclear. We have previously identified that TGFβ1 induced long noncoding RNA (lncRNA) lncRNA-RP11 overexpression in human lung fibroblasts. We further found lncRNA-RP11 could function as competing endogenous RNAs (ceRNA) by competitively binding miR-29a, whereby decreasing collagen expression and fibroblast activation, suggesting that the lncRNA-RP11-miR-29a signaling mediate the pathogenesis of RILI. Therefore, in this study we will try to confirm the effects of lncRNA-RP11-miR-29a signaling in the pathogenesis of RILI, which may help understand the mechanism underlying RILI, and identify new therapeutic targets for the treatment of RILI.

放射性肺损伤为胸部肿瘤放疗后常见并发症，探索其发生发展机制、寻找新的干预靶点将具有重要临床价值。目前已明确，以TGFβ1为核心的细胞因子级联反应在放射性肺损伤中发挥了重要作用，但其深层次机制尚不清楚。课题组前期研究发现，TGFβ1可诱导肺成纤维细胞长链非编码RNA lncRNA-RP11表达上调，lncRNA-RP11可作为竞争性内源RNA调控了miR-29a的表达，后者参与调控下游肺成纤维细胞活化、胶原合成相关基因表达，提示“lncRNA-RP11-miR-29a及其下游靶基因通路”可能介导了TGFβ1诱导的放射性肺损伤。因此，本研究拟通过功能学研究在体外、体内系统评估该“lncRNA-RP11-miR-29a及其下游靶基因通路”对放射性肺损伤发生发展的影响及其对肿瘤细胞本身恶性表型的影响，并对该通路上各个调控环节进行验证，从而探寻放射性肺损伤发生发展新机制，为寻找新的干预靶点提供依据。

放射治疗至今仍然是肺癌的重要治疗手段之一，而放射性肺纤维化是放疗重要的远期并发症，一定程度上制约了放疗的剂量和效果，因此探究放射性肺纤维化的发生机制具有重要意义。近年来，长链非编码RNA（LncRNA）在肿瘤细胞恶性表型中的作用逐渐受到关注，其在放射性肺纤维化中的作用尚未十分明确，因此本课题针对放射性肺纤维化中未知的LncRNA-RP11/miR-29a作用和机制做出了探索性研究。我们在前期发现TGF-β1共培养的人肺成纤维细胞中LncRNA-RP11显著升高，而该LncRNA在放射性肺纤维化中的作用目前尚无相关报道。我们利用干扰RNA验证了LncRNA-RP11可以使TGF-β1共培养的人肺成纤维细胞的成纤维蛋白表达发生逆转进而验证了TGF-β1通过LncRNA-RP11促进人肺成纤维细胞纤维化水平。之后通过生物信息学分析预测其分子功能及潜在作用靶点，并验证了其靶向作用于miR-29a。为了进一步证实LncRNA-RP11与人肺成纤维细胞中miR-29a的关系，我们敲除了LncRNA-RP11，发现miR-29a的表达显著增加且miR-29a在TGF-β1孵育后呈时间依赖性下降，而挽救实验的结果表明TGF-β1的促纤维化作用可被miR-29a逆转。最后通过照射后的人肺成纤维细胞中LncRNA-RP11和miR-29a的变化及miR-29a过表达后的促纤维化逆转验证了在放射性纤维化中该通路的作用。以上结果表明，LncRNA-RP11与放射性肺纤维化密切相关，而miR-29a可能在此过程中起重要作用，可为临床防治放射性肺纤维化提供思路。此外，我们在探索放射性肺纤维化的过程中还发现了其他课题周边相关因子在其中的作用，如miRNA-155可以通过控制TGFBR2翻译抑制TGF-β1的促纤维化活性，之后我们通过动物模型进一步构建了放射性肺损伤的整个LncRNA-miRNA-mRNA调控网络并对其在放射性肺损伤发生过程中的作用进行了探索。这一系列放射性肺纤维化的研究也引起了我们对临床工作中如何调整放疗方案规划从而减少放射性肺损伤发生的一些思考和探索。