RIP在致癌剂诱导NF-κB活化及肺上皮细胞恶性转化中的作用机理的实验研究

肺癌是世界上病死率最高的癌症，细胞存活信号在其发生过程中扮演重要角色。RIP（receptor-interacting protein）是多种细胞存活信号转递的重要因子, 在调控细胞存活中起着关键作用， 但其在癌症发生中的作用尚不清楚。我们前期研究发现RIP在非小细胞肺癌组织及细胞株中过量表达，抑制RIP表达可阻断致癌剂诱导的支气管上皮细胞恶性转化并降低肺癌细胞的恶性生长, 提示RIP在肺癌发病中是一个重要的内源性促癌因子。本项目将通过调控RIP在支气管上皮细胞的表达水平，研究RIP及其介导的NF-κB活化信号通路在肺上皮细胞恶性转化这一肺癌发生关键过程中的作用及其作用机理，同时阐明常见致癌剂3,4-苯并芘（BaP）在支气管上皮细胞中激活NF-κB这一关键细胞存活信号的分子机制。本研究可能发现在肺癌发病中起重要作用并可作为阻断肺癌发病过程的靶分子，为肺癌预防和治疗新思路提供理论和实验依据。

细胞存活信号在癌症的发生发展中发挥重要作用。信号分子RIP1（receptor-interacting protein 1）是多种细胞存活信号转递的重要因子，但是否直接参与癌症的发生发展尚不清楚。本项目研究首先发现，人非小细胞肺癌组织和小鼠肺癌组织中RIP1分子表达显著升高，且烟草烟雾暴露使正常小鼠肺组织内RIP1分子表达显著增高，而BPDE和烟草烟雾提取物也均显著上调人正常支气管上皮细胞株（human bronchial epithelial cells, HBECs）中RIP1分子表达。进一步研究发现在稳定表达RIP1-shRNA、RIP1分子表达被抑制的HBEC细胞，BPDE诱导的细胞毒性显著增强，其机理涉及对BPDE诱导的细胞内活性氧簇（reactive oxygen species, ROS）产生，丝裂素原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases, MAPKs)信号通路（包括JNK，ERK和p38信号通路）活化以及转录因子NF-κB抑制；采用ROS清除剂不仅抑制了BPDE诱导的MAPK信号通路活化，而且减轻BPDE诱导的细胞死亡。阻断MAPKs信号通路有效地抑制了BPDE诱导的细胞死亡。提示ROS介导的MAPK信号通路活化参与了BPDE诱导的细胞死亡。由于MAPKs信号通路活化在BPDE诱导的细胞死亡中起决定性作用，本课题对其进行重点研究。研究还发现在RIP1表达被抑制的细胞，活化的ERK和JNK信号通路介导了过氧化氢酶降解，导致其在细胞内半衰期缩短、表达降低，提示 RIP1抑制由BPDE诱导的包含ROS和MAPKs的一个正反馈细胞毒性通路。更重要的是，抑制RIP1分子表达显著降低致癌剂BPDE诱导的HBEC细胞恶性转化。最后，通过一系列体外、体内实验，发现抑制RIP1分子表达，可显著增强肺癌细胞对多种化疗药物的敏感性，其机理也与ROS诱导、MAPKs信号通路活化有关。该研究明确了关键信号分子RIP1的促癌作用，揭示了RIP1通过调控ROS产生和MAPKs细胞信号通路活化，使在致癌剂作用下发生了DNA损伤的细胞能够存活下来而促进正常肺上皮细胞的恶性转化，并在癌症化疗耐药中发挥重要作用，为探明肺癌的发病和化疗耐药机理提供了新的理论依据，为从细胞信号通路这一角度进行肺癌的预防和治疗的提供了新思路。