HnRNP L调节DNA损伤修复介导结直肠癌化疗耐药的机制研究

Chemotherapy resistance is an intractable problem during the treatment of colorectal cancer(CRC). In previous work, we firstly figure out hnRNP L could regulate DNA repair process directly. Knockdown of hnRNP L could enhance the chemotherapeutic response of CRC cells to 5-fluorouracil(5-FU) and Oxaliplatin. So we hypothesize the mechanism of chemotherapy resistance induced by hnRNP L, that it can eliminate DNA damage cause by the metabolites of 5-FU and Oxaliplatin through promoting DNA repair, resulting cell apoptosis escape. In this project we will find out the functions of hnRNP L during the chemotherapy resistance and watch the impact of defecting hnRNP L on CRC cells during chemotherapy by utilize techniques such as immunoprecipitation, mass spectrometer analysis and siRNA knockdown, etc. This project has important scientific significance in revealing the molecular mechanisms of inhibiting DNA repair by hnRNP L inactivation and evaluating the clinical feasibility of hnRNP L in chemotherapy resistance. Besides, it provides clinical novel ideas for making more reasonable therapeutic strategies in future.

化疗是结直肠癌(CRC)的主要治疗方式之一。而化疗耐药是导致疗效不佳、患者肿瘤复发的主要原因。我们前期发现hnRNP L可与DNA结合并调节DNA修复（Hu, 2015. PNAS）；沉默hnRNP L可提高CRC细胞对5-氟尿嘧啶（5-FU）以及奥沙利铂（Oxaliplatin）的敏感性。由此，我们提出hnRNP L介导化疗耐药的新机制，即hnRNP L通过促进DNA修复，去除5-FU代谢产物及Oxaliplatin对DNA的损伤，避免自身凋亡。本项目拟进一步采用免疫共沉淀、蛋白质谱分析以及siRNA等手段揭示hnRNP L在5-FU及Oxaliplatin耐药中的作用，并观察hnRNP L缺失对肿瘤耐药细胞的生物学行为影响，旨在探索hnRNP L调控下DNA修复介导耐药的机制，以及干预hnRNP L作为治疗CRC耐药的可行性等关键科学问题。为降低化疗抵抗，制定合理的治疗方案提供新思路。

本项目针对结直肠癌化学治疗中产生的耐药问题，从DNA修复蛋白的角色和功能定位入手，在结直肠癌细胞系中深入研究了这些修复因子对化疗敏感性的影响及机制。主要研究内容包括了：（1）借助于B细胞系中抗体种类转换模型（Class Switching Recombination，CSR）细胞系CH12F3-2A，筛选出一系列对DNA修复可能产生影响的修复因子如BRD4、hnRNP L等，并联合Top1及相关功能蛋白BRD4的抑制剂对DNA修复影响以及在结直肠癌治疗中的机制；（2）采用DNA断裂水平分析以及蛋白质结合水平分析的方法，论证了hnRNP L通过调节DNA修复因子53BP1以及BRCA1在DNA双链断裂处的磷酸化水平来影响DNA修复的选择，并阐明了降低hnRNP L后，结直肠癌细胞化疗敏感性的变化；（3）联合纳米实验室开展了基于表面等离激元（SPR）原理的蛋白结合分析方法研究，尝试精确定量分析DNA修复因子之间的结合关系，为未来即将开展的定量分析DNA修复因子的结合能力以及结直肠癌的无创筛查打下了实验基础。通过这些研究，从多方面研究了结直肠癌细胞的化疗敏感性特征，并在分子水平上揭示了DNA修复因子影响结直肠癌细胞化疗敏感性的机制，为今后制定更为有效的化学治疗方案提供新思路。.以上研究成果在肿瘤学、生物检测领域国际期刊Cell Death and Disease，Journal of Biomedical Nanotechnology，Biosensors and Bioelectronics等发表SCI论文3篇，影响因子均大于5，其中大于9一篇；协助培养博士研究生1名，硕士研究生2名；项目组成员通过积极参与相关领域主流国际会议、 开展合作研究等方式与国内外同行进行了深入的学术交流和合作。