基因组不稳定是细胞恶性转化和癌症进展的重要驱动因素。R-loop是转录过程中形成的RNA/DNA杂合结构，这种结构的积累是造成基因组不稳定的主要原因之一。DNA损伤、癌基因激活或R-loop清除机制失调等原因会造成R-loop的积累，进而会导致转录-复制冲突，产生复制压力，同时抑制双链断裂修复功能。

抑癌因子p53通过维护基因组稳定来防止肿瘤的发生，因此被称为“基因组卫士”或“细胞卫士”。在适度的DNA损伤应激条件下，p53诱导细胞周期阻滞并促进受损DNA进行修复。通过这种方式，p53维持了基因组的稳定性，防止细胞发生恶性转化。然而，于肿瘤细胞而言，p53 的这种“守护”功能会对肿瘤的进展和治疗产生何种影响？

2025年3月11日，复旦大学生物医学研究院/附属肿瘤医院周祥团队在PNAS发表了题为p53 activates circASCC3 to repress R-loops and enhance resistance to chemotherapy的研究论文。该研究通过体内、外实验并结合临床病例数据分析，揭示了p53通过调节R-loop水平维护肿瘤细胞基因组稳定和诱导化疗耐药的分子机制。

 研究者通过全转录组芯片分析发现，p53可促进环状RNA circASCC3的表达水平上调。进一步证实，p53通过激活ASCC3基因转录，进而上调circASCC3的水平。此外，还发现RNA结合蛋白SFPQ与circASCC3的侧翼区域结合，抑制了circASCC3的形成（反向剪接）。有意思的是，p53还能通过抑制SFPQ的转录，促进circASCC3的形成。因此，p53可通过调控宿主基因转录和反向剪接促进circASCC3的生物合成。随后的功能实验中，研究者发现，在正常培养条件下，circASCC3对癌细胞的存活和生长影响较小，但在DNA损伤应激条件下，却显著增强了癌细胞的生存能力。体内实验也证实，circASCC3会导致肿瘤产生对化疗药物的抵抗。机制上，circASCC3与DEAD-box RNA解旋酶DDX5结合并增强其蛋白稳定性。随后，DDX5阻止了DNA损伤引发的R-loop积累，从而增强了肿瘤细胞的基因组稳定性。研究者还发现，与癌旁组织相比，肿瘤组织中的circASCC3水平显著降低（提示基因组不稳定）；而比较不同肿瘤组织发现，circASCC3水平低反而预示着较好的预后。这也进一步印证了circASCC3通过维持基因组稳定性发挥的作用。

综上所述，该研究阐明了p53通过激活circASCC3抑制R-loop积累，从而维持基因组稳定和诱导肿瘤耐药的分子机制，提示选择性抑制p53介导的损伤修复功能可能是增强化疗疗效的有效策略。

p53提升肿瘤细胞活力、诱导肿瘤耐药的生物学过程可能由多种机制共同驱动。该研究团队此前还发现，在PARP抑制剂的作用下，长链非编码RNA RMRP会抑制p53蛋白充分活化，进而可能通过阻滞细胞周期、促进损伤修复等通路，使肿瘤细胞对PARP抑制剂产生耐药性（BioArt: PNAS|周祥组揭示促癌长链非编码RNA RMRP作用机制）。p53还能通过增强线粒体代谢为肿瘤细胞提供生存所需的能量，而过量铜离子可打破p53维持的代谢稳态，促使肿瘤细胞走向死亡（专家点评 Mol Cell丨周祥团队合作揭示p53促进肿瘤细胞铜死亡的现象及分子机理）。以上研究拓展了p53调控细胞命运的分子理论，揭示了p53在肿瘤治疗中的“双刃剑”角色。

复旦大学生物医学研究院/附属肿瘤医院周祥研究员、复旦大学附属肿瘤医院郝茜博士为该论文的共同通讯作者。复旦大学生物医学研究院博士生曹明明、复旦大学附属肿瘤医院博士后甘雨为该论文的共同第一作者。该研究工作得到了复旦大学何祥火教授、黄胜林教授团队的大力支持。

原文链接：

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2415869122