p16甲基化在早衰细胞逃逸衰老与ALT肿瘤化中的作用

p16基因是重要抑癌基因，也是细胞寿限的负调控基因。p16失活是延缓衰老，还是肿瘤化？我们发现，在早老综合征小鼠(mTR-/- Wrn-/-)的细胞逃逸衰老，永生化或ALT肿瘤化过程中,p16表达明显下调，在ALT肿瘤细胞中还伴随着p53的突变。表明p16表达下调本身不足以导致肿瘤，反而可能使细胞永生化（长寿）。本申请拟检测早衰细胞在衰老、逃逸衰老、ALT肿瘤化各阶段中p16基因甲基化状态,阐明p16基因甲基化在早衰细胞逃逸衰老、ALT肿瘤化中的作用；在此基础上，利用RNAi模仿甲基化，探讨在细胞衰老前沉默p16基因后是否解除衰老的选择压力，使p53不突变，p53-p21通路功能保持正常，抑制肿瘤发生。评价人工干预p16表达来延缓衰老而不增加癌症的发生危险的可行性，为筛选以p16基因为靶的抗衰老药物提供依据。

p16基因是重要抑癌基因，也是细胞寿限的负调控基因。p16失活是延缓衰老，还是肿瘤化？我们发现，在早老综合征小鼠(mTR-/- Wrn-/-)的细胞逃逸衰老，永生化或ALT肿瘤化过程中,p16表达明显下调，在ALT肿瘤细胞中还伴随着p53的突变。表明p16表达下调本身不足以导致肿瘤，反而可能使细胞永生化（长寿）。本研究表明G5mTR-/-Wrn-/-早衰细胞中p16的表达缺失可以促使细胞逃逸衰老。非肿瘤的永生化细胞中，p16及其邻近基因的缺失不足以导致肿瘤发生，反而使其停留在永生化状态。而在ALT肿瘤细胞中，p16的启动子发生普遍的甲基化。p16的表观遗传学调控可能对ALT肿瘤的发生具有促进作用。p53s及p53s与H-Ras协同作用都不能直接介导p16的甲基化，但在特定的遗传背景下（G1mTR-/-Wrn-/-p53s/++的原位肿瘤中），p16的启动子发生了高度甲基化，p53s很可能间接参与了p16的表观遗传学调控。在ALT肿瘤细胞中，表达外源p21可能通过抑制DNA甲基化转移酶（DNMT3A）以及改变p16附近染色质的结构（H3K4me3升高）诱导p16的去甲基化，逆转ALT肿瘤细胞，使其衰老。这提示p16的甲基化机制参与了ALT肿瘤的形成和维持，并且p21参与了p16的这种表观遗传学调控。改变p16的表观遗传学修饰，调节p16的表达水平，有望成为端粒酶阴性肿瘤的治疗的新策略。