线粒体DNA单链结合蛋白mtSSBP1在放射治疗中的作用及其机制

肿瘤放射抗拒是放射治疗研究的重要课题。我们前期研究表明，DNA结合蛋白可能在调控细胞放射敏感性方面起重要作用，同时我们在肿瘤放射抗拒对比模型的研究中发现，线粒体DNA单链结合蛋白mtSSBP1在放射抗拒细胞株中高表达，提示mtSSBP1可能与放射敏感性相关。本项目旨在前期研究基础上，拟应用不同放射敏感性、不同P53 状态、二倍体细胞/肿瘤细胞株，在乏氧和正常氧浓度条件下，分析mtSSBP1过表达及沉默对mtDNA、线粒体功能、细胞放射敏感性的影响及基因表达、DNA损伤修复、ATP产量的变化，研究mtSSBP1、mtDNA、p53之间的相互协同作用对细胞能量代谢、细胞凋亡、DNA损伤修复及放射敏感性的影响，阐明mtSSBP1、mtDNA与细胞放射敏感性之间的关系，探讨可能的增敏干预靶点，研究结果将对进一步丰富放射敏感性理论研究、对探索新的放射敏感性预测因子及放射增敏靶点具有重要意义。

肿瘤放射抗拒是放射治疗研究的重要课题。我们前期研究表明，DNA结合蛋白可能在调控细胞放射敏感性方面起重要作用，并在肿瘤放射抗拒对比模型的研究中发现，线粒体DNA单链结合蛋白mtSSBP1在放射抗拒细胞株中高表达，提示mtSSBP1可能与放射敏感性相关。本课题先在H1299（p53缺失型）与A549（p53野生型）细胞中瞬时转染mtSSBP1沉默与过表达重组质粒，发现沉默H1299细胞mtSSBP1能显著增加放射敏感性，进一步建立稳定转染mtSSBP1沉默质粒的H1299细胞株，发现mtSSBP1沉默增加H1299细胞的放射敏感性主要机制：1.)增加促凋亡(Bax)\抗凋亡（Bcl-2）蛋白比例诱导细胞凋亡；2.)增强CHK1的磷酸化水平和延长其作用时间，增加射线引起的G2/M期阻滞，阻止受损伤DNA通过G2/M损伤检查点，阻碍细胞周期进程；3.)下调同源重组修复蛋白（ATR，Rad51），降低对受损伤DNA的修复能力。同时我们还发现沉默mtSSBP1诱导的细胞线粒体形态和功能异常（线粒体肿胀，mtDNA含量减少，ATP产量减少， ROS产生增加，hif1a表达减少，NFKB转录活性上调），通过线粒体逆向调控细胞核（Mitochondrial Retrograde Signaling）途径影响细胞放射敏感性。这些结果对进一步丰富肿瘤放射敏感性理论研究、探索应用新的临床放射增敏靶点具有重要意义。