核组装因子1核糖核蛋白（NAF1）通过调控c-Myc和端粒长度促进胶质瘤发生与发展的机制研究

Glioma is the most common neurological tumor, and is characterized by high recurrence and mortality rates due to high proliferation and invasion potentials of glioma cells. Like other cancers, initiation and progression of glioma involves multiple genetic and epigenetic alterations, such as ribosome dysfunction. Nuclear assembly factor 1 ribonucleoprotein (NAF1) is required for the maturation of box H/ACA snoRNPs complex and ribosome biogenesis. However, its role in glioma tumorigenesis remains largely unclear. Our preliminary data showed that NAF1 was highly expressed in glioma tissues as compared with meningioma tissues. Knocking down RTEL1 expression in glioma cell lines dramatically inhibited cell proliferation, invasion and migration, and induced cell cycle arrest and apoptosis, suggesting that NAF1 may be a novel oncogene in gliomas. In addition, our data also showed that NAF1 knockdown significantly decreased the expression of c-Myc and TERC/hTR compared with the control. As a result of our preliminary data, we speculate the RTEL1 promotes glioma tumorigenesis by regulating the expression and activity of c-Myc and maintaining telomere length. The aims of this project were: 1) to explore the biological roles of NAF1 in glioma; 2) to clarify molecular mechanisms the regulation of c-Myc and telomere length by NAF1.

胶质瘤是中枢神经系统中最常见的恶性肿瘤, 预后差、复发率高。与其它肿瘤相似，胶质瘤的发生也涉及诸多的遗传及表观遗传学事件如核糖体功能异常。核组装因子1核糖核蛋白NAF1主要参与box H/ACA snoRNPs的成熟及核糖体的生物合成，但其在胶质瘤中的作用尚不清楚。我们的前期结果显示NAF1基因在胶质瘤组织中表达显著上调，且高表达的NAF1与胶质瘤患者的不良预后相关。敲减胶质瘤细胞中NAF1的表达显著抑制肿瘤细胞的增殖及侵袭能力，并诱导细胞发生周期阻滞及凋亡，提示NAF1 可能是一个新的胶质瘤促癌因子。此外，我们还发现敲减NAF1可抑制c-Myc和TERC/hTR的表达，提示NAF1可能通过调控c-Myc活性及端粒长度促进胶质瘤的进展。本项目在此基础上旨在进一步明确NAF1在胶质瘤发生发展中的生物学功能，阐明NAF1调控c-Myc表达及活性的分子机制，为胶质瘤的治疗提供新的靶点和思路。

胶质瘤是最常见的中枢神经系统肿瘤，也是最常见的颅内肿瘤，其发病率较高，并具有恶性度极高、侵袭性强、易转移、易复发、致死率高等特点。神经胶质瘤具有较为多样的遗传背景和病理特征，由于其发病原因非常复杂，导致临床治疗成为难点。随着分子生物学的快速发展，与胶质瘤发病机制相关的新的生物分子不断被发现。NAF1是H/ACA核糖核蛋白复合体（RNP）的非核心亚基，是H/ACA snoRNP成熟过程中必不可少的组装因子，而H/ACA snoRNP最广为人知的功能之一是调节核糖体的生物合成。研究发现NAF1基因的单核苷酸多态性与胶质瘤、黑素瘤、肺癌、骨肉瘤、白血病等多种癌症的发生风险明显相关。然而，NAF1在包括胶质瘤在内的人类癌症中的具体生物学作用和确切机制尚不清楚。因此，从分子水平更加深入的探索NAF1基因和其它重要生物分子在胶质瘤发生中的具体机制是非常必要和紧迫的，这对于灵敏的早期筛查、合理的预后评估、精准的靶向治疗等具有重要意义。我们在前期工作中发现，相对于正常脑组织，NAF1基因在胶质瘤组织中高表达，且高表达NAF1与低级别胶质瘤患者不良预后密切相关。此外，在胶质瘤细胞中c-Myc、NRF2和TERT可以上调NAF1基因的转录。敲减NAF1基因可抑制胶质瘤细胞的增殖、克隆形成，侵袭和迁移以及体内的成瘤能力；此外，敲减NAF1基因也可诱导细胞发生周期阻滞及凋亡。相反，外源性过表达NAF1可促进胶质瘤细胞上述恶性行为。这些结果表明NAF1在胶质瘤发生中发挥着癌基因的作用。为了进一步阐明NAF1发挥癌基因的分子机制，我们结合文献、利用电子显微镜和密度梯度离心技术、新生蛋白标记技术、Western blot和免疫荧光等试验，发现NAF1可增强40S小亚基组装和c-Myc、NRF2、TERT、POLR1A、POLR2A等蛋白的合成，而这些蛋白反过来可促进NAF1的转录和翻译，进而形成正反馈环路。同时，研究结果证实NAF1可通过促进胶质瘤细胞端粒的延长参与胶质瘤细胞的恶性进展。敲减NAF1可触发核糖体应激事件的发生，从而损害核糖体的生物发生，从而抑制胶质瘤的恶性进展。