CEBPB通过H3K79甲基化表观重编程介导卵巢癌铂类耐药的相关机制研究

发布时间：2020-10-12 15:56

　　 目的:肿瘤细胞化疗耐药是导致卵巢癌病人预后差和死亡率高的主要原因,而表观遗传学在调控恶性肿瘤的耐药表型中起关键作用。本文主要目的是寻找是否存在关键的调控因子来调控众多耐药基因的表达以及其潜在的耐药机制,并且进一步研究是否能以该关键调控因子为靶点来逆转肿瘤细胞的耐药。方法:为了寻找上述类型的关键调控因子,挑选20例高级别浆液性卵巢癌组织标本与20例正常输卵管对照标本进行H3K4me3、H3K36me3、H3K79me2/me3(转录活化相关)和H3K9me3、H3K27me3、H4K20me3(转录抑制相关)六个位点的ChIP-seq以及转录组测序,并进行motif分析预测调控因子。挑选潜在的调控因子,用数据库和临床样本信息分析其与卵巢癌预后之间关系。各项体内体外实验研究该调控因子是否有促进卵巢癌顺铂耐药的作用。进一步利用ChIP-seq和转录组测序以及生物信息学分析,研究该调控因子如何利用表观重编程来促进下游基因的表达。进一步再使用磷酸化抗体芯片及各项耐药实验研究CEBPB如何在卵巢癌细胞顺铂耐药表型调控中起作用。结果:我们分析了浆液性卵巢癌和正常对照组织中由于组蛋白6个位点甲基化所致差异表达的基因,通过进行motif分析,筛选出35个可能调控组蛋白甲基化的上游调控因子,这其中转录因子CEBPB与H3K79甲基化相关性最高。数据库生物信息学分析和临床样本分析都显示了CEBPB高表达与卵巢癌预后差及肿瘤细胞顺铂耐药相关。各项体内体外实验表明CEBPB高表达促进顺铂耐药,并与卵巢癌细胞获得性耐药相关。机制上我们发现CEBPB通过增强DOT1L与靶基因的结合能力来调控基因的H3K79甲基化水平,进而调控基因表达。进一步实验结果说明CEBPB依赖于DOT1L在卵巢癌细胞顺铂耐药表型调控中起关键作用。用抑制剂或者shRNA来降低CEBPB或者DOT1L的表达水平,可逆转卵巢癌肿瘤细胞的顺铂耐药。结论:我们的研究结果首次表明特异的转录因子可以调控表观重编程相关的一群功能相关的基因。CEBPB作为DOT1L的共调控因子,共同结合于靶基因,促进靶基因染色质区域H3K79高甲基化,因此维持了多个耐药基因染色质区域的开放状态。因此,诸如CEBPB等转录因子通过表观遗传酶的作用间接调控了染色质的状态。在高级别浆液性卵巢癌中,我们的研究提供了新的治疗思路,可以进一步研发靶向CEBPB或者CEBPB-DOT1L相互作用的药物,同时说明了进一步在肿瘤中发现具有染色质重塑功能的转录因子的重要性。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R737.31
【部分图文】：

23图 2：浆液性卵巢癌和正常输卵管样品的组蛋白甲基化组学和转录组学分析结果。 20 例 HG-SOC 组织样品和 20 例正常输卵管组织样品磁珠分选得到上皮细胞，并分混合得到混合上皮细胞样品。a，b，在纯化后混合的样品中，转录激活（a）的组白甲基化位点和转录抑制（b）的组蛋白甲基化位点的整个基因组的 ChIP-seq 信号征。圆形图轴刻度表示每一百万 reads 中的 read 密度，外圈的染色质序数是以百万基为单位呈现的。chr, 染色质；HG，HG-SOC；NC，正常对照（正常输卵管）。c，

分析得到与 35 个转录因子相关的 38 个 motif 序列（P < 1×10-11）（图3d）。其中，转录因子 CEBPB，与 H3K79 甲基化水平相关性最高（P = 1×10-86）（图3d）。图 3：通过 ChIP-seq 分析发现一批与高级别浆液性卵巢癌表观重编程相关的转录

与 H3K4me3 相关性较高；GATA1 与 H3K9me3 相关性较高；GCM1 也与 H3K79me2/3 相关性较高（图 4d 和图4e）。以上结果说明，特异的转录因子，在基因组 DNA 层面可以结合一些特异的 motif序列，同时还在基因表达层面调控下游基因的表达。
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本文编号：2837984