在肿瘤发生发展过程中,肿瘤抑制因子p53在调控肿瘤抑制方面发挥重要作用。越来越多的研究表明,p53介导的细胞周期阻滞、凋亡及衰老等经典的DNA损伤反应对于发挥p53肿瘤抑制作用并非完全必要。近年来发现p53在调控代谢、自噬、铁死亡及免疫等多种生物学过程中可能对肿瘤抑制起关键作用。但究竟何种生物学过程对于p53介导的肿瘤抑制起决定性作用仍尚未研究清楚,是否还有潜在的p53下游靶基因参与调控肿瘤抑制仍需进一步研究。基于这些问题,本研究围绕p53调控肿瘤抑制功能的分子机制展开研究,探索参与介导p53调控肿瘤生物学行为的潜在靶基因,寻找可靶向该靶点的药物以抑制肿瘤生长,为癌症治疗提供新的策略。为寻找参与调控p53介导肿瘤抑制的潜在靶基因,本研究通过RNA-seq筛选电离辐射后p53+/-和p53-/-小鼠的差异表达基因,生物信息学分析发现在DNA损伤情况下有超过300个p53依赖的差异表达基因,GO分析发现这些差异表达基因多与应激反应和细胞死亡相关。其中,我们意外发现PD-1参与细胞死亡、凋亡以及免疫等生物学过程,而目前关于p53与PD-1的研究还不清楚。本研究发现PD-1不仅表达于免疫细胞表面外,在肿瘤细胞中也有表达,而且在DNA损伤情况下激活p53后能够检测到肿瘤细胞和正常细胞中PD-1的mRNA和蛋白质水平的表达上调。通过ChIP、EMSA和Luciferase Reporter实验进一步证明,PD-1是p53的直接下游靶基因。由于在DNA损伤情况下,p53磷酸化和乙酰化主要影响p53转录活性,因此开展磷酸化和乙酰化p53调控PD-1的机制研究。我们发现位于p53 DNA结合区域的K120/164位点乙酰化对于p53介导的PD-1转录激活至关重要,而且介导K120/164乙酰化的乙酰基转移酶p300/CBP、TIP60有助于p53介导的PD-1转录。另外,p300/CBP、TIP60在乙酰化p53的招募下分别催化PD-1启动子附近的组蛋白H3K18/27、H4K16乙酰化,促进PD-1启动子区域染色质开放,从而促进PD-1转录激活。功能上,通过免疫全缺陷小鼠的荷瘤实验证明肿瘤细胞中过表达PD-1抑制肿瘤生长,该抑制作用不依赖于免疫调控,与肿瘤细胞AKT-mTOR信号通路抑制相关,而且敲减PD-1能显著削弱p53介导的肿瘤抑制。此外,组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）以乙酰化p53依赖的方式促进PD-1表达,并通过与p53协同作用进一步抑制肿瘤细胞生长。综上所述,本研究揭示了 p53及其乙酰化修饰调控肿瘤细胞内源性PD-1转录激活的分子机制,并表明肿瘤细胞p53-PD-1轴以免疫非依赖的方式调控肿瘤发生发展的生物意义。此外,本研究设计了应用HDACi联合p53激活肿瘤细胞内源性PD-1表达的方法以增强肿瘤抑制作用,从而为肿瘤治疗提供新的策略。