DNA损伤诱导的p53非依赖性细胞凋亡途径- - -Bim途径

虽然P53-Puma在DNA损伤诱导的细胞凋亡中作用的研究已经较为详细，但DNA损伤引起的p53非依赖细胞凋亡途径(p53-independent cell death pathway)的研究，仍然很不清楚。本项目试图在这一领域探索。我们的初步工作，发现了一个新的DNA损伤诱导的p53非依赖细胞凋亡途径，该途径通过Bim发挥作用。我们发现DNA损伤在p53存在时诱导Puma，而在p53突变时诱导Bim。明确表明除了p53-Puma途径，还存在DNA损伤诱导的p53非依赖Bim凋亡途径。项目将利用RNAi技术进一步分析Bim的作用，利用定量RT-PCR分析Bim的转录，以及探讨DNA损伤诱导Bim途径的详细机制。我们的工作为DNA损伤诱导的细胞凋亡研究提出了新问题。在肿瘤细胞中p53经常发生了突变，深入研究DNA损伤诱导的p53非依赖细胞凋亡途径，对于大多数肿瘤的治疗具有重要意义。

P53是重要的抑癌基因。作为转录因子，在细胞面临DNA损伤、癌基因活化或其它压力时，p53转录激活细胞周期调控因子p21和Bcl-2蛋白家族促细胞凋亡基因Puma和Noxa，诱导细胞周期阻断或细胞凋亡，防止癌症发生。P53-Puma途径成为了经典的DNA损伤激活的细胞凋亡途径。.虽然P53-Puma在DNA损伤诱导的细胞凋亡中作用的研究已经较为详细，但DNA损伤引起的p53非依赖细胞凋亡途径的研究，还是一个有待深入探讨的领域。在大约50%的肿瘤中p53基因发生了突变。在DNA损伤时，虽然野生型p53的肿瘤细胞要比p53突变的肿瘤细胞更快凋亡，但p53突变的肿瘤细胞并非完全丧失了凋亡能力。在p53突变的肿瘤细胞中，是什么机制引起DNA损伤导致的细胞凋亡呢？本项目在这一领域进行了探索。我们的工作发现了一个新的p53非依赖性细胞凋亡途径(p53-independent cell death pathway)。该途径通过Bcl-2蛋白家族促细胞凋亡成员Bim发挥作用。我们发现DNA损伤在p53存在时诱导Puma，而在p53突变时诱导Bim. 明确表明除了p53-Puma途径，还存在DNA损伤诱导的p53非依赖Bim凋亡途径。同Puma一样，Bim通过激活线粒体途径诱导肿瘤细胞凋亡。Bim的表达受到严格的调控，但与Puma不同，Bim不是一个p53应答基因。项目利用定量RT-PCR分析发现Bim的诱导发生在转录水平；RNAi实验发现Bim为p53突变的肿瘤细胞凋亡所必需；同时探讨了DNA损伤诱导Bim途径的可能机制。在肿瘤细胞中p53经常发生了突变，因此，深入研究DNA损伤诱导的p53非依赖细胞凋亡途径，对于大多数肿瘤的治疗具有重要的实际意义。同时，目前临床上应用的绝大多数肿瘤治疗药物把DNA作为靶点，更深入和全面地对DNA损伤诱导的细胞死亡信号通路进行研究，必将拓宽我们现有的肿瘤治疗手段。本项目新发现的DNA损伤诱导的p53非依赖细胞凋亡途径---Bim途径，即是这方面工作有意义的探索。有趣的是，国外研究发现治疗CML白血病的新一代肿瘤靶向药物Gleevec以及紫杉醇均通过Bim诱导肿瘤细胞凋亡。虽然二者均不引起DNA损伤，但与我们发现Bim作为DNA损伤引发的另一条细胞凋亡途径，具有相互补充和完善的作用。