LncRNA RMRP负反馈抑制p53促进结直肠癌进展及耐药的机制与功能研究

LncRNA RMRP is the RNA component of mitochondrial RNA processing endoribonuclease, which is responsible for the cleavage of mitochondrial RNA as well as rRNA precursors. However, the function and underlying mechanism of RMRP during tumorigenesis remain elusive. Our preliminary data show that p53-RMRP may form a negative feedback circuit that is associated with progression and chemoresistance of colorectal cancer. In this study, we will demonstrate the mechanism of p53-mediated upregulation of RMRP, and determine if RMRP promotes tumor progression and chemoresistance by inactivating p53. Further, xenograft mouse model will be employed to examine if RMRP affects tumorigenesis and drug resistance in vivo. Additionally, to uncover new mechanisms for the tumor development and chemoresistance, the RMRP-p53-lncRNA signaling network will be established through identification of p53-inducible lncRNAs in colorectal cancer tissues. Lastly, a large number of tissue samples will be analyzed to unveil the clinical implication of RMRP in colorectal cancer. In sum, this study will demonstrate the molecular basis, function and clinical significance of the p53-RMRP feedback loop in colorectal cancer, which is of great importance to characterization of new targets for diagnosis and treatment.

LncRNA RMRP是线粒体RNA内切酶复合物中的RNA组分，参与切割线粒体RNA和前体rRNA，然而它在肿瘤发生中的功能和分子机理尚不清楚。我们的前期研究提示p53-RMRP可能形成负反馈环路，并与结直肠癌的进展和耐药相关。在本项目中，我们将阐明p53上调RMRP的分子机制；明确RMRP是否通过抑制p53活性促进结直肠癌进展和耐药。通过免疫缺陷型小鼠荷瘤模型证实RMRP对体内成瘤和肿瘤耐药的影响。此外，我们还将在结直肠肿瘤组织中鉴定p53靶向lncRNA，建立RMRP-p53-lncRNAs信号网络，探索结直肠癌发生发展及耐药的新机制。最后，通过研究大量临床样本，明确RMRP与结直肠癌预后的关系。本项目将首次阐明p53-RMRP负反馈环路在结直肠癌中的机制、功能及临床价值，对鉴定新的诊断和治疗靶点具有指导意义。

p53蛋白是最重要的肿瘤抑制因子，被称作“基因组卫士”，在维持基因组稳定性、防止正常细胞恶性转化以及抑制癌细胞生长和转移等方面具有重要作用。在DNA损伤、营养缺乏和核糖体应激等信号刺激下，p53的抑癌活性得到进一步增强。然而肿瘤细胞擅于利用各种负调控机制限制p53活性，以达到自身快速生长和抵抗治疗的目的。本研究在结直肠癌中发现长链非编码RNA RMRP是p53的负调控因子。首先，RMRP在肠癌中高表达，并与预后不良显著相关。肠癌细胞中过表达RMRP可促进MDM2对p53的泛素化降解，从而抑制p53活性；而敲低或敲除RMRP激活p53信号通路。同时，申请人也证实RMRP在体外和体内促进肠癌进展的生物学功能是通过抑制p53实现的。具体分子机制上，申请人发现RMRP可与SNRPA1相互作用，并且将后者滞留在细胞核内，从而阻断了SNRPA1通过分子伴侣介导的自噬途径降解。SNRPA1在细胞核中与p53相互作用并促进MDM2对后者的泛素化降解。敲低SNRPA1几乎完全抵消RMRP对p53信号的抑制作用。有意思的是，我们发现PARP抑制剂可通过转录因子C/EBPβ激活RMRP表达，而RMRP通过抑制p53信号导致肠癌细胞对PARP抑制剂产生抵抗；进一步证实靶向RMRP可增强PARP抑制剂单药及联合化疗的抗肿瘤作用。本项目阐明了RMRP调控p53信号的分子机制，并为对PARP抑制剂耐受的肿瘤提出了一个可能的治疗策略。