《驅動結直腸癌轉移的關鍵基因甲基化的機制研究》是依託中山大學，由黃文林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：驅動結直腸癌轉移的關鍵基因甲基化的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃文林
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
結直腸癌的轉移預後較差。深入研究結直腸癌轉移的分子機制對於早期診斷及治療具有重要意義。基因組中甲基化水平異常是促進結直腸癌進展和轉移的重要因素。甲基化水平異常是由關鍵開關分子參與並調控的。DNA甲基轉移酶DNMT1就是開關分子之一。研究證明在結直腸癌中DNMT1活性升高，促使相關抑癌基因的啟動子區甲基化而表達沉默，從而促進結直腸癌的轉移。本項目擬從DNMT1介導的基因組甲基化水平異常入手，利用晶片篩選由甲基化異常引發的功能基因及miRNA的表達譜變化，得到全景信息。繼而以重要候選基因為切入點，研究其在直結腸癌進展和轉移中所扮演的角色，得到特異性信息。然後再回到候選基因的甲基化研究，並在臨床大樣本中評價候選基因的功能及甲基化改變與結直腸癌進展和轉移的關係。本課題的順利實施，有利於闡明甲基化改變促進直結腸癌進展及轉移的分子機制，有望為結直腸癌的早期診斷及個體化治療提供科學依據。
結題摘要
本項目通過對結直腸癌病人組織標本進行全外顯子組測序、基因表達譜分析、啟動子甲基化分析，發現了兩個在結直腸癌中高度甲基化基因：OLFM1和PCDHB3；兩個在結直腸癌中表達上調的基因：WDR5和SUV39H2。對該4個基因表達變化的機制及其與臨床預後的關係以及對結直腸癌細胞生物學功能的影響進行了分析和研究，取得了階段性進展。 通過pubmed資料庫查詢、線上工具Meth-Primer序列分析，我們發現OLFM1和PCDHB3轉錄起始位點上游存在CpG島。經過甲基化特異性PCR（MSP）和重亞硫酸鹽測序實驗（BSP）證實，在腸癌細胞系和腸癌組織中OLFM1和PCDHB3啟動子普遍高度甲基化，甲基化程度在要明顯高於它們的正常對照。OLFM1和PCDHB3均能抑制CRC細胞的增殖和遷移，qPCR及western blot實驗證實它們在CRC組織及細胞系中低表達。免疫組化（IHC）分析證實OLFM1在CRC組織中的低表達為不良預後因子。而且僅胞漿表達而無核膜表達PCDHB3預示CRC晚期病人不良預後。 我們發現在腸癌組織中WDR5和SUV39H2比在癌旁組織中表達上調。統計分析表明， WDR5和SUV39H2高表達與遠處轉移和TNM分期相關，並預示著CRC患者較短的總存活時間和無進展生存期。體外和體內測定均證明過表達WDR5和SUV39H2增強了CRC增殖和轉移。PI3K/AKT通路的活化正調控WDR5的表達，是WDR5在結直腸癌組織及細胞中異常高表達的機制；WDR5通過結合到ZNF407的啟動子區，調控其轉錄，最終影響EMT進程，促進結直腸癌細胞遷移。我們通過靶標分子篩選發現SUV39H2負調節SLIT1的表達，挽救實驗表明SLIT1可拮抗CRC中SUV39H2的功能。進一步研究證實SUV39H2可以直接結合到SLIT1啟動子，通過催化組蛋白H3K9三甲基化而抑制SLIT1轉錄，從而促進CRC惡性表型。綜上，我們建議OLFM1和PCDHB3、WDR5和SUV39H2可以作為CRC的治療靶點和預測CRC患者預後的指標。
