胃癌中HOTAIR通过组蛋白修饰调节EMT进程的机制研究

发布时间：2018-01-29 06:39

本文关键词： 胃癌 HOTAIR 组蛋白修饰上皮间皮转化分子标记物　出处：《天津医科大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在中国,癌症的发生率和死亡率与日俱增,已经成为了影响公共健康问题的首要疾病之一。其中胃癌的死亡率在我国相关癌症死亡中排在第二位,并且,由于其较高的侵袭性和转移能力,进展期胃癌的治疗目前尚不理想,临床的传统化疗和放疗方案对晚期胃癌也存在较大的局限性,疗效与预后仍然不乐观。因此,更早的诊断胃癌以及更有针对性的靶向治疗,将成为目前研究胃癌的重点方向。第一部分,探索长链非编码RNA HOTAIR对胃癌发生发展的促进作用。分别采用了体内试验与体外实验进行研究。体外实验包括检测癌症细胞侵袭实验,迁移实验,以及克隆增殖实验,以上细胞功能实验结果表明,在胃癌细胞系中敲低HOTAIR会显著的抑制了细胞的迁移能力,侵袭能力以及增殖能力,每种实验均分别在俩种胃癌细胞系中进行了三次验证,充分验证了原癌基因HOTAIR具有促进胃癌进展的潜能。在体内实验中,用稳定表达干扰HOTAIR的胃癌细胞系MGC-803构建裸鼠皮下模型,经过检测皮下肿瘤生长的大小体积,裸鼠的体重变化,将Lenti-HOTAIR si组与对照组相比较,从而得出结论,HOTAIR明显促进胃癌的生长。因此,通过体内外实验的结果,进一步验证了原癌基因HOTAIR在胃癌发生发展中的重要地位,探索其在胃癌发生过程中的形成机制尤为重要。第二部分,通过探讨HOTAIR对组蛋白甲基化及乙酰化修饰的影响,来阐明其促进胃癌细胞生长的机制研究。首先在胃癌细胞系MGC-803和SGC-7901中检测组蛋白H3K4以及H3K27甲基化,乙酰化表达水平。结果发现,低表达HOTAIR处理后,H3K27me1,H3K27me2,H3K27me3,H3K4ac的表达水平均明显降低,然而,H3K27ac,H3K4me1,H3K4me2,H3K4me3的表达水平均明显升高。在上皮肿瘤肝癌细胞系BEL-7402以及胶质瘤细胞系U87中也得到了同样的组蛋白修饰变化,证明了HOTAIR对组蛋白H3K4与H3K27修饰的影响具有普遍性。既往研究已经发现HOTAIR具有促进组蛋白甲基化修饰酶EZH2与其靶点H3K27me3相互作用的功能,因此,本实验进一步探索HOTAIR与组蛋白修饰H3K27me3及H3K27ac的具体机制。研究结果显示,组蛋白甲基化酶EZH2直接与H3K27me3相互作用,而组蛋白乙酰化酶CBP催化H3K27ac。并且,HOTAIR具有结合PRC2复合物(EZH2,SUZ12,EED)的能力,并将复合物带到组蛋白H3K27修饰位点,从而达到EZH2促进H3K27me3表达的目的,并与此同时可能通过复合物组成之一SUZ12抑制了CBP与H3K27ac的作用而造成了乙酰化水平的降低。由此得出结论,HOTAIR通过对甲基化酶EZH2及乙酰化酶CBP的影响,导致了H3K27me3表达升高,H3K27ac表达降低,从而影响了下游相关基因的表达水平,进而达到促进胃癌发生发展的结局。第三部分,探索HOTAIR通过对组蛋白修饰的影响进而促进胃癌上皮间皮转化(EMT)。基于第一部分的研究结果验证了HOTAIR对胃癌细胞的促癌作用,进一步检测HOTAIR对EMT相关因子的影响。实验结果显示,HOTAIR抑制上皮因子E-cadherin的表达,同时促进间皮因N-cadherin,Twist,Slug,Snail,β-catenin的表达,达到促进胃癌细胞EMT的过程。基于第二部分的研究结果表明HOTAIR升高H3K27me3表达水平,降低H3K27ac表达水平,通过Gene brownser数据分析得到在E-cadherin启动子区存在了H3K27me3和H3K27ac的表达,提示HOTAIR通过对H3K27me3/ac的拮抗调控作用进而影响了EMT相关因子E-cadherin的表达水平。因此,Ch IP实验结果显示,抑制HOTAIR的表达可以降低H3K27me3与E-cadherin的结合,升高H3K27ac与E-cadherin的结合,从而激活了E-cadherin的后续表达。说明HOTAIR可以通过对组蛋白修饰的影响调控EMT相关因子的转录水平,进而促进胃癌的发生发展。综上所述,在本课题中首先通过体内体外实验验证了长链非编码RNA HOTAIR对胃癌细胞具有促进增殖,迁移及侵袭的作用,是胃癌发生发展过程中的至关重要的一个原癌基因。随后,进一步探索了HOTAIR对组蛋白修饰的影响以及其对组蛋白H3K27me3及H3K27ac相关修饰酶的作用机制。最后,通过Ch IP实验发现HOTAIR通过组蛋白H3K27me3及H3K27ac的拮抗调控机制,从而抑制了E-cadherin的表达水平,阐明了HOTAIR促进胃癌发生发展的相关机制。本课题研究结果提示HOTAIR可作为胃癌诊断的一个指标,并与表观遗传治疗相结合进行靶向结合治疗,为胃癌的早期诊断与有效治疗提供新的思路。
[Abstract]:In vivo experiments , the effects of HOTAIR on the development of gastric cancer cells were studied . The results showed that HOTAIR could significantly inhibit the growth of gastric cancer . The effect of HOTAIR on the expression of H3K27me3 and E - cadherin in gastric cancer cells was investigated . The results showed that HOTAIR inhibited the expression of H3K27me3 and E - cadherin and increased the expression level of HH3K27me3 and E - cadherin .

【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R735.2

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