长链非编码RNA-SNRPEP4影响三阴性乳腺癌化疗敏感性的机制研究

Triple-negative breast cancer (TNBC) is one of the most aggressive subtypes of breast cancer. Chemotherapy is the current mainstay of treatment for this subtype. We have analyzed about 300 TNBC sample using transcriptome microarrays to predict the chemo-sensitivity of TNBC and successfully developed an integrated mRNA-long noncoding RNAs (lncRNA) signature based on eight mRNAs and two lncRNAs (HIST2H2BC and SNRPEP4). According to the preliminary experiments such as RNA Pull Down assay, SNRPEP4 does not combine with a specific functional protein. Of note, SNRPEP4 is a pseudogene of SNRPE and shares partial 3’ UTR with SNRPE. Therefore, we speculate that SNRPEP4 might works as a “miRNA sponge”, which could eliminate the miRNAs targeting SNRPE. In this project, we would investigate the effect of SNRPEP4 and SNRPE in chemo-sensitivity of TNBC, reveal the interactions between SNRPEP4, SNRPE, and miRNA using ChIRP and luciferase reporter assays, and determine the clinical relevance of SNRPEP4-miRNA-SNRPE regulation axis. The findings from the present project would help to clarify the effect of SNRPEP4 in chemo-resistance and to develop precise and individualized treatment of TNBC patients.

三阴性乳腺癌（TNBC）恶性程度高，缺乏已知治疗靶点，化疗是其唯一可能有效的系统治疗。申请人前期通过分析近300例TNBC标本全基因转录组信息和化疗疗效，建立了10基因疗效预测模型（含2个长链非编码RNA[lncRNA]）。其中，lncRNA SNRPEP4高表达与化疗耐药显著相关。按预实验，SNRPEP4是SNRPE的假基因，两者的3’UTR序列高度重合。我们推测SNRPEP4可能具有“miRNA生物海绵”效应，通过清除能抑制SNRPE表达的miRNA而发挥作用。我们将研究SNRPEP4和SNRPE对TNBC细胞化疗敏感性的影响；应用ChIRP技术、荧光报告基因实验等确立SNRPEP4、SNRPE和miRNA三者间交互作用；并明确SNRPEP4调控轴的临床价值。本项目将证实SNRPEP4在TNBC化疗耐药中的地位，为精准逆转TNBC化疗抵抗提供新思路。

首先，我们研究了目标基因SNRPEP4的源基因（SNRPE）在TNBC中的作用。我们发现，SNRPE基因在三阴性乳腺癌（TNBC）中高扩增，SNRPE在TNBC细胞系中高表达，在体外体内均能增强TNBC的增殖和侵袭能力。SNRPE高表达时，SNRPE竞争性结合较多的DDX20，而减弱了ETV3对mTOR通路的抑制作用，最终导致mTOR通路的过度激活并促进TNBC进展。其次，我们探索了SNRPEP4与TNBC进展及治疗敏感性的机制。我们收集了近300例接受含紫杉类方案辅助治疗的TNBC患者的新鲜组织，并完成了转录组芯片分析，按患者复发转移与否，建立了包含8个mRNA和2个lncRNA的能预测紫杉类疗效后复发与否的模型；SNRPEP4是其中一个标志性lncRNA，单基因即能较准确反映紫杉类疗效。在SNRPEP4功能研究中，我们发现，SNPREP4毗邻的AK124454，都定位在染色体19p13.3区段上，互相成串联前后排列，而AK124454的表型更加显著。体内和体外实验证实AK124454与TNBC增殖与迁移能力密切相关，裸鼠尾静脉注射稳定敲减AK124454的TNBC细胞后，小鼠肺转移结节数量减少。进一步分子机制揭示AK124454可以通过促进泛素化修饰来导致染色质结合蛋白ZMYND8的降解。后续靶向针对AK124454设计了反义寡核苷酸，为TNBC靶向性治疗提供了实验室基础。本课题发表SCI论文8篇，本人均为通讯或第一作者（含共同）作者。其中主要研究结果发表于Sci Adv（2019，IF 13.1）。项目实施期间，申请人获得2017年NSFC优秀青年研究项目与2020年NSFC面上项目的资助；成果获得上海市科技进步一等奖、中国抗癌协会科技进步一等奖。