长链非编码RNA PARylator促进PARP1激活并导致食管鳞状细胞癌对DNA损伤治疗的耐药性

背景：食管鳞状细胞癌（ESCC）患者的预后仍然较差，部分原因在于治疗抵抗，尤其是对DNA损伤疗法的抵抗。聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1（PARP1）在修复单链DNA断裂（SSBs）中起关键作用。未修复的SSBs在DNA复制过程中可能转化为双链断裂（DSBs），进而导致细胞死亡。染色体3q远端区域（3q26-q29）的基因组扩增是ESCC中常见的拷贝数变异，该区域编码多种癌蛋白。然而，该区域的长链非编码RNA（lncRNAs）是否参与ESCC的发病机制及治疗抵抗尚不清楚。方法：采用原位杂交和qPCR评估RNA表达。通过免疫沉淀结合Western blotting检测蛋白质PAR化修饰。使用细胞计数试剂盒-8、Annexin V/碘化丙啶染色及克隆形成实验量化细胞表型。通过磷酸化组蛋白H2AX（γH2AX）和p53结合蛋白1（53BP1）的免疫荧光染色以及彗星实验监测DNA损伤。通过RNA pulldown结合质谱分析和RNA免疫沉淀评估RNA-蛋白质相互作用。采用染色质分级分离和去垢剂预提取免疫荧光技术检测PARP1与染色质的结合。利用异种移植模型评估ESCC的生长及对治疗的反应。结果：lncRNA LINC00885（以下简称PARylator）是ESCC中3q26-q29扩增子内上调最显著的lncRNA。PARylator主要定位于细胞核，并与PARP1相互作用。敲低PARylator会增加γH2AX和53BP1焦点数量及彗星尾矩，诱导细胞凋亡，降低克隆形成能力，并增强ESCC细胞对顺铂和电离辐射的敏感性。在体内，敲低PARylator会抑制肿瘤生长并提高ESCC异种移植瘤对顺铂的敏感性。机制上，PARylator促进PARP1募集至染色质并激活其催化功能，从而增加PARP1的自PAR化修饰并增强X射线修复交叉互补蛋白1（XRCC1）的PAR化修饰。此外，PARylator在DNA损伤响应中进一步上调。结论：DNA损伤响应性的、由3q26-q29扩增子编码的lncRNA PARylator通过促进PARP1介导的PAR化修饰和SSB修复，限制DSB积累，从而支持ESCC细胞存活及其对DNA损伤疗法的抵抗。靶向PARylator，无论是单独使用还是与DNA损伤剂联合，可能为ESCC治疗提供新策略。