调控Chk1磷酸化的长非编码RNA促进乳腺癌化疗耐药的机制研究

The enhanced DNA damage repair ability in tumor cells is one of the main cause of the chemotherapy resistance. The ATR/Chk1 pathway activation is the key to start the DNA damage repair pathways, therefore regulating the activation of this pathway may reverse chemotherapy resistance. Many studies have showed that lncRNAs play an important role in DNA damage repair. There is no related research on whether lncRNAs play an important role in ATR/Chk1 pathway activation. We used the Chk1 RIP-seq sequencing method to compare the difference expression level of lncRNAs before and after the activation of Chk1, and aim to find out some lncRNAs which can regulate the activation of Chk1. We will also elucidate the underlying mechanisms mediating lncRNA’s function in regulating Chk1 activation. Furthermore, we will explore whether regulating lncRNA expression can reverse the chemotherapy resistance. We will also evaluate whether lncRNA can serve as predictor of response to chemotherapy and patiens’ survival. Our findings will not only provide further insight into the mechanism underlying the functional link between DNA damage response and lncRNA, but also new strategies for the reversion of drug resistance as well as treatment of tumor relapse.

DNA损伤修复能力增强是肿瘤细胞化疗耐药的主要原因之一，其中ATR/Chk1通路激活是启动DNA损伤修复的关键通路，调控该通路的激活可能逆转化疗耐药，另外既往研究表明长非编码RNA（lncRNA）在DNA损伤修复中发挥重要作用，但lncRNA在ATR/Chk1通路激活中是否扮演重要角色，尚无相关研究。本研究用阿霉素作用MCF-7细胞，激活ATR/Chk1通路，通过Chk1 RIP-seq测序对比阿霉素作用前后lncRNA的表达谱筛选出能调控Chk1磷酸化的lncRNA。本项目拟在前期预实验得出的候选lncRNA中研究lncRNA调控Chk1磷酸化的可能机制，以及调控lncRNA的表达能否逆转乳腺癌化疗耐药；并在新辅助化疗前的乳癌组织中检测lncRNA的表达水平，评估其对乳腺癌化疗敏感性和预后的预测作用，为lncRNA作为化疗敏感性、预后判断和可能作用靶点提供理论依据。

乳腺癌目前已是女性最常见的肿瘤，化疗耐药是乳腺癌化疗失败和复发、转移的主要原因。蒽环类为基础的单药或联合方案化疗后仍有相当一部分患者出现复发和转移。研究乳腺癌的化疗耐药机制，寻找新的药物作用靶点和分子标记物对于有效逆转乳腺癌耐药、提高乳腺癌患者的治疗有效率有重要意义和临床应用价值。.DNA损伤药物在乳腺癌的化疗中扮演重要角色，DNA损伤修复能力增强是肿瘤细胞化疗耐药的主要原因之一，而DNA损伤修复反应过程中，ATR/CHK1通路在肿瘤细胞对DNA损伤药物如阿霉素的损伤修复反应中起关键作用，且必不可少，调控ATR/CHK1通路的活性将能调控细胞对阿霉素等DNA损伤药物的敏感性。研究表明，lncRNA能通过充当信号分子、诱饵分子、引导分子和骨架分子四种模式参与DNA损伤反应。越来越多的证据表明，lncRNA在DNA损伤反应中不可或缺。.本研究在乳腺癌细胞系中利用RNA免疫共沉淀测序方法，探索与CHK1抗体结合的lncRNA，测序结果发现阿霉素处理前后，乳腺癌细胞中与CHK1结合且表达水平发生变化的lncRNA有29条，同时我们收集接受阿霉素新辅助化疗患者化疗前的乳腺癌组织，比较敏感组与耐药组lncRNA表达谱差异，将两个lncRNA的差异表达谱取交集，由此筛选出与CHK1结合并且与化疗耐药相关的lncRNA-ACIL。通过敲降/过表达策略，我们发现敲降/过表达长非编码RNA ACIL后，可以改变阿霉素诱导的CHK1的磷酸化水平，影响细胞周期阻滞，影响细胞DNA损伤水平，从而影响乳腺癌细胞对阿霉素敏感性，机制上，我们发现ACIL可以充当分子骨架促进ATR对CHK1的磷酸化。 .综上所述，本研究通过CHK1 RIP测序方法发现并验证了与CHK1蛋白结合并能通过调控CHK1磷酸化而参与细胞的DNA损伤反应的长非编码RNA。本研究所得结果，不仅使我们更进一步了解长非编码RNA的功能和乳腺癌化疗耐药的相关机制，而且为乳腺癌的临床治疗提供新的长非编码RNA分子标志物以及新的治疗靶点提供理论依据。