人T细胞白血病病毒1型反义链基因HBZ mRNA的细胞核内定位、分子机制以及生理意义
批准号:
32070155
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
马广勇
依托单位:
学科分类:
病毒学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
马广勇
中文摘要
人T细胞白血病病毒1型(HTLV-1)是首个被发现的人逆转录病毒,其感染可以导致恶性程度极高的成人T细胞白血病(ATL)。HTLV-1编码一个反义链基因HBZ,其mRNA被认为具有编码蛋白以外的调节功能,但在HTLV-1致癌过程中的作用机制不明。为了明确HBZ mRNA在HTLV-1感染与致癌过程中的角色与功能,本研究利用高度灵敏的RNA荧光免疫原位杂交(RNA-FISH)系统调查了HTLV-1感染细胞和ATL临床标本,发现HBZ mRNA定位于细胞核内。通过对HBZ mRNA的沉默,发现HTLV-1感染细胞的生长受到了抑制。未来计划进一步完善HBZ mRNA定位于细胞核内的分子机制,并通过体外和体内多种途径深入挖掘HBZ mRNA在ATL发病过程中的功能。该研究将对HBZ基因作为mRNA参与的HTLV-1致癌机制提供全新的认识,并将促进基于HBZ mRNA的ATL靶向治疗手段的开发。
英文摘要
HTLV-1 is the first human retrovirus to have been identified. HTLV-1 infection leads to the development of ATL, which is a highly aggressive T-cell leukemia. HTLV-1 encodes an antisense gene named HBZ, whose mRNA has been reported to harbor regulatory functions independent from its protein-coding potential. However, it remains unclear how HBZ mRNA contributes to the oncogenesis induced by HTLV-1. To reveal the role and function of HBZ mRNA in HTLV-1 infection and oncogenesis, we employed the highly sensitive RNA-FISH technology to investigate HTLV-1 infected cell lines and ATL cases. In contrast to its mRNA nature, we found HBZ mRNA was predominantly localized in the nucleus. Moreover, knocking down nucleus-localized HBZ mRNA suppressed the proliferation of HTLV-1 infected cells. In future, we will try to find out the underlying mechanism of the nuclear localization of HBZ mRNA, and to investigate the functions of HBZ mRNA in ATL development both in vitro and in vivo. This study will shed light on the HBZ mRNA-mediated HTLV-1 oncogenesis, and promote the development of targeted therapy of ATL based on HBZ mRNA.
HTLV-1是唯一致癌的人逆转录病毒,其感染不仅可以导致成人T细胞白血病,还可以导致多种炎性疾病,如HTLV-1相关脊髓症等。跟HIV类似,目前尚无手段可以根除HTLV-1感染。HTLV-1编码癌基因HBZ,其在感染细胞中广泛表达,是潜在的治疗靶点。然而HBZ蛋白表达量和免疫原性均较低,极大限制了其作为靶点的应用前景。另一方面,HBZ的mRNA除了编码蛋白,还具有调控基因转录的类似lncRNA的功能。然而,lncRNA的调控功能通常需要其定位于细胞核来与染色质相互作用,这与其编码蛋白所需的胞浆定位相矛盾。本研究利用前沿的单分子RNA荧光原位杂交技术,在国际上首次系统证实HBZ RNA在感染细胞株和病人标本中均主要定位于细胞核,造成这一现象的原因是HBZ的启动子招募更多负责转录起始的S5P修饰的RNA聚合酶,最终导致其RNA的多聚腺苷酸化效率降低,从而造成RNA的核内保留。ChIRP实验表明,通过定位于细胞核,HBZ RNA进一步跟癌基因CCR4的启动子结合并上调其表达,最终促进了感染细胞的生长。本研究通过采用多种前沿手段,首次系统证实了HBZ作为双功能RNA发挥作用,成果发表于权威综合期刊PNAS等。
HTLV-1病毒通过HBZ-miR455-AK4/RHOC途径促进白血病发生的分子机制
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:马广勇
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依托单位:
国内基金
海外基金