逆转肝癌细胞衰老逃逸的新机制：LINC-PINT对Mutp53-EGR1通路的表观遗传调控

Escape from cellular senescence of hepatocytes is the initial process of hepatic carcinogenesis. The functional mutation of p53 plays an essential role in hepatocyte's escape from cellular senescence. We previously identified a new senescence-associated long noncoding RNA, LINC-PINT, which was significantly downregulated in HCC cells with p53 mutation. Overexpression of LINC-PINT could re-induced cellular senescence of HCC cells carrying p53 mutation. Previous studies demonstrated that mutant p53 protein (Mutp53) inhibited cellular senescence by upregulating EGR1 expression. Our bioinformatic analysis also suggested that EGR1 might be the downstream target of LINC-PINT. Therefore, we hypothezed that LINC-PINT overexpression reinduced cellular senescence of HCC cells carrying p53 mutation by inhibiting Mutp53-EGR1 axis. Bearing this mind, in this project, we plan to: (1) conduct HCC cells stablly expressing p53-R249S mutation (one of the most frequent p53 mutations in HCC) and explore the detailed mechanisms of downregulaion of LINC-PINT by Mutp53; (2) validate the molecular mechanism that LINC-PINT could bind to Suz12, a compound of the Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2), which epigenetically repressing the expression of EGR1 and resulting in cellular senescence; (3) explore the potential anti-HCC effect of overexpressing LINC-PINT by promoting cellular senescence of HCC cells. Our results will widen knowledge of non-coding RNA mediated cellular senescence, and provide new therapeutic strategies for HCC patients with p53 mutation.

肝癌细胞衰老逃逸是促进肿瘤进展的重要因素，p53功能性突变是导致细胞衰老逃逸的关键环节。申请人前期筛选获得新的细胞衰老相关lncRNA LINC-PINT，并发现上调LINC-PINT表达能逆转p53突变所致衰老逃逸。文献表明，p53突变蛋白（Mutp53）可上调癌基因EGR1表达以实现衰老逃逸。我们筛选发现，EGR1恰好是LINC-PINT的下游靶基因。因此猜测，LINC-PINT可能在 Mutp53-EGR1通路中发挥媒介作用，然而其上下游调控机制尚不清楚。基于此，本项目拟：①以肝癌常见p53功能性突变R249S为例，探讨Mutp53下调LINC-PINT表达机制；②验证外源性过表达LINC-PINT对EGR1的表观遗传调控作用；③系统评价LINC-PINT对p53-R249S突变肝癌的治疗效果。本项目的完成将拓宽人们对p53突变背景下肝癌衰老逃逸机制的认识，亦为肝癌靶向治疗提供思路。

肝细胞癌（HCC）是全球十大最常见的癌症之一。鉴于目前肝癌的治疗手段对改善肝癌的预后具有一定的局限性，许多研究人员正试图通过改变治疗策略来提高肝癌的治疗效果。P53 作为细胞中重要的抑癌基因，在调控细胞周期以及衰老等生物学进程中发挥重要作用。研究表明：人类大多数癌症表现出异常的 p53 基因或 p53 基因激活途径的破坏，因此恢复野生型 P53（wt-P53）的活性是一种较具吸引力的抗癌疗法。P53 的异常是肝癌发生的易感因素，也是造成肝癌异质性的分子基础，因此是肝癌理想的治疗靶标。..长链非编码 RNA 是近年来被发现的另一类可调控肿瘤多种生物学进程的新兴分子，随着研究的深入，各类 lncRNA 及其功能被大量文献报道出来，LINC-PINT 初步被鉴定为 P53 诱导的非编码 RNA，已被证实在人类胶质瘤、胰腺癌等肿瘤中发挥抑癌作用， 但是 LINC-PINT 在肝癌中的作用尚不清楚，对于 LINC-PINT 是否存在非 P53 依赖的调控方式也未见报道。..本项目结合既往相关研究并在此基础上，利用公共数据库、临床样本、体外细胞实验和体内动物模型得出以下创新性结论：.1）P53 突变是不同肝癌人群中发生最频繁的共有突变，在 P53 缺失情况下，长链非编码 RNA LINC-PINT 及其编码的 PINT87aa 的表达受到 MZF1 的调控， 提示LINC-PINT 存在非 P53 依赖的调控方式；.2）过表达 PINT87aa 能够抑制肝癌细胞增殖、促进肝癌细胞周期阻滞和衰老，发挥抑制肿瘤生长的作用；.3）由第 2-39 位氨基酸组成的截短肽“片段 1”可引起与 PINT87aa 在肝癌细胞中类似的生物学效应，是 PINT87aa 的功能片段。.4）PINT87aa通过代谢重编程影响表观调控进而促进肝癌细胞衰老..综上所述，我们发现了在肝癌中 LINC-PINT 存在非 P53 依赖的调控方式，可以通过促进肿瘤细胞衰老进而抑制肿瘤细胞的增殖和转移，并且是通过代谢重编程影响表观遗传修饰促进衰老。此外，由第 2-39 位氨基酸组成的截短肽可在肝癌细胞中引起与 PINT87aa 类似的生物学效应，是 PINT87aa 的功能片段。本研究首次报道了 PINT87aa 在肝癌细胞中的抗增殖和促衰老活性，为探索 PINT87aa 作为肝癌抗癌药物提供了理论依据