TP53突变调控的lncRNA-mRNA网络在结肠癌中的系统性解析:从DNA复制到细胞周期调控的新视角

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对TP53突变在结肠癌中高发但机制不明的现状,通过转录组测序技术系统解析了野生型TP53及其R175H/R175P热点突变对lncRNA-mRNA网络的调控特征。研究发现TP53通过H19和LINC00969等lncRNA靶向DNA复制和细胞周期通路,揭示了不同突变体的功能异质性,为结肠癌精准治疗提供新靶点。

  

在肿瘤研究领域,TP53基因被称为"基因组守护者",其突变存在于50%以上的人类恶性肿瘤中,尤其在结肠癌中突变率高达60%。然而,TP53不同突变体如何通过长链非编码RNA(lncRNA)调控结肠癌进展,仍是悬而未决的科学难题。中山大学附属第七医院的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究,通过多组学分析揭示了TP53突变体特异的lncRNA调控网络,为理解结肠癌异质性提供了新视角。

研究人员采用DLD1结肠癌细胞系构建了TP53野生型(WT)、R175H和R175P突变模型,运用RNA-seq转录组测序技术获得全基因组表达谱,通过生物信息学分析筛选差异表达的lncRNA和mRNA,结合KEGG和Reactome通路富集分析,并利用hTFtarget数据库预测TP53直接调控的lncRNA靶标。实验验证包括CCK-8细胞增殖检测和染色质免疫共沉淀(ChIP)-qPCR技术。

系统确定TP53突变对lncRNA和mRNA表达的影响
通过深度测序在TP53-WT vs TP53-null组鉴定到597个差异lncRNA和1969个mRNA,包含已知p53靶标NEAT1和TUG1。TP53-R175H和TP53-R175P突变分别引起300和294个lncRNA的差异表达,证实不同突变体具有特异的转录调控特征。

野生型TP53调控通路特征
KEGG分析发现DNA复制(FDR=6.24E-07)和细胞周期(FDR=1.04E-06)是TP53-WT最显著富集的通路。Reactome分析进一步识别出59条共同通路,包括HCMV感染相关事件和着丝粒CENPA核小体组装等表观遗传调控机制。

R175H突变体的功能获得性机制
TP53-R175H表现出更强的促增殖能力,其调控网络显著富集于DNA复制(FDR=5.94E-11)和细胞周期(FDR=2.14E-08)通路。Reactome分析揭示53条特异通路,包括组蛋白去乙酰化(HDAC)和精氨酸甲基化(RMT)等表观修饰过程,解释了该突变体的致癌特性。

关键lncRNA靶标的鉴定与验证
筛选出11个在三种比较组中共同差异表达的lncRNA,其中H19和LINC00969的启动子区域存在TP53结合位点。ChIP-qPCR证实TP53直接结合H19启动子(富集33倍)和LINC00969启动子(富集14倍),建立了TP53-lncRNA的直接调控关系。

该研究首次系统描绘了结肠癌中TP53突变体特异的lncRNA调控图谱,发现DNA复制和细胞周期通路是不同TP53状态共同调控的核心节点。特别值得注意的是,R175H突变通过独特的表观遗传重编程获得促癌功能,而H19和LINC00969作为关键效应分子,可能成为突变体特异性治疗的靶点。这些发现不仅深化了对TP53功能多态性的认识,也为开发基于lncRNA的结肠癌分子分型工具提供了理论依据。研究采用的整合组学分析策略,为探索其他肿瘤驱动基因的non-coding调控机制提供了方法学范式。

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