p53N236S突变在细胞逃逸Ras癌基因诱导衰老中的作用机制研究

The oncogene induced senescence (OIS) is one of the most important mechanisms that inhibit tumor. Numerous tumor cells escape from senescence by dampening OIS and promote tumor progression. Our previous study found the p53S (p53N236S) heterozygous MEF cells (p53S/+), but not p53-/+ cells, emerged senescence phenotypes when H-RasG12V oncogene expression in the early stage, however, after persistent subcultured, these cells overpassed the senescence and formatted tumors in SCID mice. However, the mechanism of the p53 mutant cells escaping from Ras induced senescence remains unclear. Therefore, this project aimed to find the mechanisms of p53N236S mutant cell escaped from Ras induced senescence by checking the well-known Ras induced cell senescence escaping pathway and screening p53S regulated downstream genes detected by ChIP-on-Chip and microarray, such as PGC-1α. To reveal mechanism behind the p53S cells that bypass Ras induced senescence will provide potential targets for clinical treatment of tumors, especially for which are concomitant with OIS escaping phenomenon.

癌基因诱导的衰老是抑制肿瘤形成的重要机制之一，许多肿瘤细胞能够抑制这一机制，逃逸衰老进入肿瘤化进程。前期研究中我们发现p53S（p53N236S）杂合的MEF细胞（p53S/+）在H-RasG12V癌基因表达的早期出现衰老表型，而当细胞持续传代后，该细胞能够逃逸衰老并在SCID小鼠体内形成肿瘤，而在p53-/+细胞中则没有这一现象。提示p53S突变能够通过功能获得的方式使细胞逃逸Ras癌基因诱导的衰老并肿瘤化。然而，目前p53突变细胞逃逸Ras癌基因诱导的衰老机制尚不明确。因此，本项目拟通过对已知的逃逸Ras诱导细胞衰老的通路进行检测，同时结合p53S调控下游基因的ChIP-on-Chip和Microarray芯片数据的分析筛选逃逸衰老关键基因，如PGC-1α等，探讨在p53N236S突变的背景下，细胞逃逸Ras诱导衰老继而肿瘤化的机制，为临床上对于该类型肿瘤的治疗策略提供潜在治疗靶点。

癌基因诱导的衰老（OIS）是抑制肿瘤形成的重要机制之一，然而许多肿瘤细胞能够逃逸衰老进入肿瘤化进程。前期研究中我们发现，在p53S（p53N236S）杂合（p53S/+）的胚胎成纤维细胞（MEF）中过表达H-RasG12V癌基因会导致细胞出现OIS（早期衰老细胞），而当细胞持续传代后，该细胞能够逃逸衰老并在SCID小鼠体内形成肿瘤（晚期肿瘤化细胞）。提示p53S突变能够通过功能获得的方式使细胞逃逸Ras癌基因诱导的衰老并转变为肿瘤细胞。然而p53S突变如何调控细胞逃逸Ras癌基因诱导衰老的机制尚不明确。.因此，在本项目中，我们首先通过对p53S背景的MEF和肿瘤细胞的ChIP-on-Chip和Microarray芯片扫描数据结果进行筛选后发现PPARγ（Peroxisome proliferator-activated receptor gamma，过氧化物酶体增殖物激活受体γ）和PPARG共激活因子PGC-1α可能是p53S调控细胞逃逸OIS的关键基因。进一步的研究发现p53S突变蛋白可以通过直接结合在PGC-1α启动子的方式，上调PGC-1α的表达，并促进其在p53S/++H-RasG12V肿瘤化细胞中的核转移。而PGC-1α则可以通过上调抗氧化酶的表达降低细胞的ROS水平、调控细胞自噬水平清除衰老细胞受损线体等方式，改善早期p53S/++H-RasG12V衰老细胞中线粒体的质量和数量。而在p53S/++H-RasG12V肿瘤化细胞中敲低PGC-1α则使细胞增殖速率明显减慢，并伴有线粒体数量和ATP产量的显著下降。此外，p53S还可以促进PGC-1α和PPARγ之间的相互作用以及PPARγ在核内的定位，进而促进细胞内脂质合成，这些代谢上的改变可能也是细胞逃逸衰老的重要机制。.综上所述，本项目初步阐明了在应对Ras癌基因诱导的衰老压力下，p53S可以通过上调PGC-1α的表达水平和PGC-1α与PPARγ之间的相互作用，分别从改善线粒体的数量，增强线粒体的功能，促进脂肪代谢等方面帮助细胞逃逸衰老，导致肿瘤的发生。本项目的完成为临床上癌基因过表达诱导的肿瘤的治疗策略提供潜在治疗靶点。