HDAC抑制剂对肾癌细胞DNA损伤增敏机制的研究

Renal cell carcinoma (RCC) is characterized by multidrug resistance and chemoradiotherapy resistance, but the underlying molecular mechanisms are incompletely understood. It has been indicated that histone deacetylases (HDACs) affect cell growth through expression changes of oncogenes, and induction of proliferation, differentiation and DNA repair. However, there are not related reports about chemoradiotherapy resistance and HDAC in RCC. In our previous study, we found that HDAC inhibitor enhanced RCC cells to DNA damage induced apoptosis by harnessing the p53-PUMA apoptotic pathway. Therefore, we hypothesize that HDAC inhibitors can overcome chemoradiotherapy resistance by sensitizing RCC cells to DNA damage. In order to confirm this hypothesis, thus, this study intends to further verify the mechanisms of HDAC inhibitors in regulating transcriptional activity of p53 , as well as the relationship between HDAC inhibitors and DNA damage in RCC, which may indicate new potential therapeutic targets for cancer drugs.

肾细胞癌（renal cell carcinoma，RCC）具有多重耐药和放化疗抵抗的生物学特性。其确切机制尚未阐明。资料表明，组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases，HDACs)与癌基因转录表达、细胞增殖分化及DNA损伤修复等密切相关，但RCC放化疗抵抗是否与HDACs功能异常有关尚不清楚。本课题组前期首次证明，HDAC抑制剂通过活化肾癌细胞中p53-PUMA凋亡通路，逆转并促进前凋亡蛋白PUMA在凋亡抵抗细胞中的再表达，显著增加DNA损伤药物诱导的细胞凋亡。因此我们推测，HDAC抑制剂能有效增加肾癌细胞对DNA损伤的敏感性，为实现HDAC抑制剂联合放化疗治疗RCC提供依据。为证实该假说，本研究拟进一步验证HDAC抑制剂可调节p53凋亡转录活性,并揭示HDAC抑制剂与肾癌细胞DNA损伤的关系，为治疗RCC提供新思路和药物作用的新靶点。

肾肿瘤是泌尿系统常见肿瘤之一，其具有对放化疗不敏感的特性。因此导致其临床治疗手段单一，仅以手术治疗和靶向药物治疗为主。但转移性靶向药物抵抗性肾细胞癌暂无理想的治疗方法。前期实验发现HDAC抑制剂可促进凋亡相关蛋白PUMA在肾癌细胞中的表达。基于上述成果本课题拟进一步研究HDAC抑制剂对肾癌细胞DNA损伤增敏的机制。首先，本课题进一步明确了PUMA在肾癌组织中的表达情况，明确其与肾癌分级分期的相关性。研究发现PUMA蛋白的表达增多与较差的临床病理具有相关性，肾癌细胞中存在着非依赖PUMA相关的细胞死亡机制，并可能在肿瘤的发生与发展中发挥着重要作用。此结果似乎与前期结果相饽，因此将实验方案适当调整。为明确肾癌细胞在DNA损伤后的遗传背景的变化，我们进一步对肿瘤原代细胞及原代细胞放疗后的mRNA转录组进行二代测序，以便寻找放疗后的差异基因和差异分子通路。通过DEseq软件进行差异基因筛选， 鉴别出2376个差异基因，并对差异基因进行代谢通路的富集。研究发现，差异基因高度富集在细胞自噬相关信号通路，如AMPK通路，P53通路，PKA通路，PI3K/AKT通路等。本课题目前研究成果初步提示HDAC抑制剂对肾癌细胞DNA损伤增敏机制可能与改变细胞自噬水平增加相关。为进一步深入研究，以及考虑到后续实验的延续性，本课题分离培养了人近端肾小管上皮细胞作为原代肾癌细胞对照。并分别比对放疗后肿瘤细胞与正常细胞mRNA转录和LncRNA转录组差异，为后续试验打下基础。