ITRS调控蒽环类抗生素耐药的机制与临床研究

ITRS refers to eIF3a targeting mRNA subset, which mediates the regulation of eIF3a on complex phenotypes. It was firstly proposed by the applicant. Our previous study found that anthracycline resistance was regulated by eIF3a. We also identified that DNA-PK and DNA Ligase IV were two ITRS members in the anthracycline resistance related NHEJ and HR pathways. Therefore, we hypothesized that eIF3a could regulate the activity of NHEJ and HR pathway by targeting ITRS, which in turn, regulate anthracyclines resistance. In the current study, dual-luciferase reporter and MTT assay will be firstly used to determine the role of NHEJ and HR pathways in eIF3a mediated anthracycline resistance; then next generation sequencing (NGS) and polysome profiling will be used to identify all ITRS members in both NHEJ and HR pathways; thirdly, CLIP-seq will be employed to identify the binding motif between ITRS UTR and eIF3a; finally, clinical significance of this study will be explored in cancer patients. This study will provide a new mechanism for the occurrence of anthracycline resistance.

ITRS指翻译起始因子eIF3a靶mRNA亚群，其成员介导了eIF3a对复杂表型的调控，该理论由申请者首次提出。我们前期发现蒽环类抗生素耐药受eIF3a调控，并从相关的NHEJ和HR通路中发现了DNA-PK和DNA Ligase IV两个ITRS成员。由此我们推测eIF3a通过ITRS影响NHEJ和HR通路活性，从而调控蒽环类抗生素耐药。本研究首先使用双荧光素酶报告基因和MTT法明确eIF3a通过NHEJ和HR通路对蒽环类抗生素耐药的调控作用；然后借助高通量测序技术（NGS）开展多聚核糖体图谱分析，鉴定出两个通路中的所有ITRS成员；进一步使用CLIP-seq技术寻找它们与eIF3a结合的非编码区motif元件，从而明确eIF3a调控ITRS的具体机制；最后在肿瘤患者中探讨以上研究的临床意义。本研究将为蒽环类抗生素耐药发生提供一种新机制。

本项目主要研究了eIF3a 靶 mRNA 亚群（eIF3a targeting mRNA subset, ITRS）调控蒽环类抗生素耐药的机制与临床意义。该项目目前已顺利完成，在研期间申请者以第一作者/通讯作者发表SCI论文24篇，参编中英文专著3部，培养硕士研究生5名，博士研究生3名。申请人多次受邀参加相关国内外学术会议做特邀报告，申请人在该项目资助期间获得国家科技进步二等奖（10/10）、湖南省自然科学一等奖（2/6）、中华医学科技三等奖（3/8）、湖南省医学科技一等奖（2/7）和湖南省“芙蓉学者奖励计划”青年学者。本项目意义在于：（1）证明了NHEJ 和 HR通路介导了 eIF3a 对蒽环类抗生素耐药的调控作用，鉴定出了eIF3a 的部分ITRS (如LIG4 和 DNA-PKcs)，并研究了它们对蒽环类药物敏感性的影响。Biochem Pharmacol (2021，IF=5.858)。（2）提出了eIF3a 调控蒽环类抗生素耐药作用的新机制。 Cell Commun Signal (2020, IF=5.111)、Cancer Res (2018，IF=12.701)。（3）系统总结和阐述了eIF3a所介导的翻译调控方法。Cancer Lett，IF=8.679。（4）建立了根据ctDNA检测eIF3a突变作为肿瘤患者预后指标的方法，可用于蒽环类药物治疗的肿瘤患者的药物疗效检测。Pharmacol Res (2021, IF=7.658)。