《Atrx 基因失活促進腦膠質瘤形成的表觀遺傳學機制研究》是依託吉林大學，由張靈擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Atrx 基因失活促進腦膠質瘤形成的表觀遺傳學機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張靈
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
膠質瘤細胞依賴表觀遺傳途徑維持異常更新，抑制細胞正常分化，成為惡性膠質瘤發病機制關鍵環節之一。利用表觀遺傳學機制干預，恢復腫瘤細胞表觀遺傳修飾正常狀態，可為惡性膠質瘤治療開闢新途徑。在前期工作中，我們利用三種鼠源性膠質瘤始動細胞（GIC）對靶向243種染色質調控子shRNA表觀遺傳學文庫逐一篩查，發現下調Atrx基因表達，能夠明顯促進小鼠GIC增殖，抑制其分化，故推測Atrx是潛在腦膠質瘤抑癌基因。在本項目中，我們擬利用RNA干擾技術下調Atrx基因表達，觀察在分化條件下，其對小鼠GIC及神經幹細胞(NSC)的增殖、分化以及腦膠質瘤發生產生的影響。並以此為基礎，利用細胞免疫染色，ChIP 測序及RNA測序等技術，從分子、細胞及動物模型水平，揭示Atrx基因缺失促進腦膠質瘤形成的表觀遺傳學分子機制。為深化對腦膠質瘤發病機理的認識，推進針對腦膠質瘤表觀遺傳學新療法的開發提供理論基礎與實驗數據。
結題摘要
膠質瘤細胞依賴表觀遺傳途徑維持異常更新，抑制細胞正常分化，成為惡性膠質瘤發病機制關鍵環節之一。利用表觀遺傳學機制干預，恢復腫瘤細胞表觀遺傳修飾正常狀態，可為惡性膠質瘤治療開闢新途徑。我們利用三種不同小鼠腦膠質瘤始動細胞對shRNA表觀遺傳學文庫進行初步篩選，發現下調Atrx基因可以抑制腦膠質瘤始動細胞分化，促進腫瘤始動細胞增殖。通過組織微陣列和免疫組化技術對216例多形性膠質母細胞瘤進行ATRX蛋白的檢測，發現36% 的病例中ATRX蛋白發生缺失。Atrx shRNA 轉染小鼠神經幹細胞後，Brdu摻入實驗顯示Atrx下調促進神經幹細胞細胞增殖，對照組神經幹細胞很快分化，失去Nestin表達，而Atrx下調的細胞則保持Nestin染色陽性，故推測Atrx可能是潛在的腦膠質瘤抑癌基因。在分化條件下，下調Atrx可以明顯促進小鼠膠質瘤始動細胞的生長，同時抑制神經幹細胞分化。體內實驗證實Atrx基因下調對腦膠質瘤始動細胞可以促進增殖，抑制分化。同時Atrx表達沿成人神經元譜系分化途徑逐漸升高的模式表明Atrx在誘導和/或維持神經元分化狀態中起積極作用。儘管Atrx對神經元譜系發展有影響，但下調似乎不影響分化後的神經元譜系的組成。我們還發現Atrx缺失能夠誘導小鼠IDH1R132H轉染的p53-/-NPCs在將其原位移植到受體小鼠後的神經膠質瘤的轉化。為了解Atrx在神經元分化中所起的作用，通過RNAseq檢測了分化的IDH1R132H轉染的p53-/-NPC的基因表達譜。進一步分析顯示這些分化相關基因，相對於它們的對照，Atrx突變的NPC的分化過程中分化相關基因表現出明顯的減弱或抑制。這些數據進一步支持了Atrx促進NPC分化的功能。ATRX是一種可能在神經發育調節中起作用的神經膠質瘤抑制因子，ATRX神經元分化所必需的，它的下調促進腦膠質瘤的成瘤能力。為深化對腦膠質瘤發病機理的認識，推進針對腦膠質瘤表觀遺傳學新療法的開發提供理論基礎與實驗數據。
