ChIP-seq等揭示糖皮質(zhì)激素和TET2共調(diào)控促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移的表觀遺傳機制

結(jié)直腸癌(colorectal cancer砍聊,CRC)是全球范圍內(nèi)致死率極高的癌癥之一秘狞,尤其是晚期患者病附。盡管手術(shù)切除是CRC的主要治療手段闯传,但腫瘤轉(zhuǎn)移仍是影響患者長期生存的關(guān)鍵難題殿漠,而化療對于提高生存率的效果有限赴精。糖皮質(zhì)激素(Glucocorticoids,GCs)通常用于緩解化療引起的嚴(yán)重副作用绞幌,然而蕾哟,有證據(jù)顯示GCs可能削弱化療藥物的效果,并可能加速疾病進(jìn)展莲蜘。目前谭确,關(guān)于GCs如何影響化療效果和促進(jìn)腫瘤發(fā)展的分子機制尚不完全清楚,而揭示這些機制對于深化我們對癌癥治療中GCs作用的理解及可能的改進(jìn)至關(guān)重要票渠。先前的研究發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor逐哈,GR)與胸腺嘧啶-DNA糖基化酶(TETs)之間存在相互作用,并提出了GR與TETs酶相互作用的假設(shè)庄新。該發(fā)現(xiàn)可以為理解GCs在癌癥治療中的作用提供新的視角鞠眉,并可能為改善癌癥患者的GC治療策略提供科學(xué)依據(jù)。

近日择诈,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所宋琰未和任書強博士為共同第一作者械蹋,丹麥哥本哈根大學(xué)副教授/中國科學(xué)院HIM-BGI 組學(xué)中心研究員高飛為通訊作者,在《International Journal Of?Cancer》雜志發(fā)表題為“Glucocorticoid promotes metastasis of colorectal cancer via?co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2”的研究論文羞芍,利用共免疫沉淀(Co-IP)哗戈、染色質(zhì)免疫沉淀測序(ChIP-seq)、Western blot荷科、藥物再定位等實驗揭示了GCs通過與GR和TET2共調(diào)控促進(jìn)CRC轉(zhuǎn)移中的分子機制唯咬,并探索可能的治療策略纱注。

標(biāo)題:Glucocorticoidpromotes metastasis of colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoidreceptor and TET2

期刊:InternationalJournal Of?Cancer

影響因子:IF 6.4 / 1區(qū)

技術(shù)平臺:Co-IP、ChIP-seq胆胰、RNA-seq等


研究對HEK293T細(xì)胞使用GR和TET家族蛋白(TET1狞贱、TET2、TET3)抗體進(jìn)行共免疫沉淀(Co-IP)和染色質(zhì)免疫沉淀測序(ChIP-seq)蜀涨;通過Connectivity Map數(shù)據(jù)庫瞎嬉,利用HEK293和HCT116細(xì)胞系中GR和TET2的共有靶基因以及CRC差異表達(dá)基因(DEGs)進(jìn)行藥物再定位;在表達(dá)GR水平不同的CRC細(xì)胞系(即HCT116和HT29細(xì)胞系)中進(jìn)行細(xì)胞遷移和侵襲實驗厚柳,地塞米松(Dex)處理導(dǎo)致兩個表達(dá)GR水平不同的CRC細(xì)胞系的細(xì)胞遷移率出現(xiàn)顯著差異氧枣。Co-IP和ChIP-seq分析驗證了HEK293T細(xì)胞中GR和TET家族蛋白之間的互作。所選化合物Belinostat成功驗證了其抗GC誘導(dǎo)的CRC細(xì)胞侵襲潛力别垮。對Belinostat處理的HCT116細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析揭示了與癌癥轉(zhuǎn)移相關(guān)的靶基因下調(diào)便监。

本研究研究為理解GC誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移的分子機制提供了寶貴的見解,引入了可能作為GC治療潛在輔助療法的新定位化合物碳想。此外烧董,本研究為探索CRC治療的新藥候選物指明了方向。


研究亮點:

對結(jié)直腸癌(CRC)細(xì)胞中糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移效應(yīng)的機制研究表明胧奔,在糖皮質(zhì)激素(GC)暴露后解藻,不同糖皮質(zhì)激素受體(GR)表達(dá)水平的CRC細(xì)胞遷移率顯著變化。GR與TETs酶互作將糖皮質(zhì)激素信號和表觀遺傳調(diào)控相關(guān)聯(lián)葡盗。用belinostat共靶向GR和TET導(dǎo)致與轉(zhuǎn)移相關(guān)基因下調(diào),為糖皮質(zhì)激素與癌癥之間的關(guān)系提供新見解啡浊。

研究摘要

研究方法

細(xì)胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)染:對HT29和HCT116細(xì)胞系進(jìn)行實驗觅够,通過脂質(zhì)體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染方法過表達(dá)TET3和GR。

Western blot分析:檢測蛋白表達(dá)水平巷嚣。

細(xì)胞遷移和侵襲實驗:評估不同GR表達(dá)水平的CRC細(xì)胞系對地塞米松(Dex)治療的遷移反應(yīng)喘先。

共免疫沉淀(Co-IP):研究GR與TET家族蛋白之間的互作。

RNA-seq和ChIP-seq測序:分析GR和TET蛋白的共有靶基因廷粒。

藥物再定位:利用Connectivity Map數(shù)據(jù)庫窘拯,基于GR和TET2共有靶基因進(jìn)行藥物再定位分析。


結(jié)果圖形

(1)GR表達(dá)作為糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)細(xì)胞遷移的中介及其對結(jié)直腸癌患者生存的影響坝茎;與GC促進(jìn)CRC細(xì)胞遷移相關(guān)的GR相關(guān)基因程序涤姊。

圖1:糖皮質(zhì)激素(GC)處理下的細(xì)胞遷移。 (A-C) HCT116(A)嗤放、HT29(B)和過表達(dá)GR的HT29(GR+ HT29)(C)分別用不同劑量的地塞米松(Dex)處理(對照組:0 nM思喊;低劑量:100 nM;高劑量:1 μM)48小時和72小時次酌。遷移的細(xì)胞通過乙酸依賴的結(jié)晶紫洗脫和590nm檢測吸光度進(jìn)行定量分析恨课。 (D)? ?TCGA數(shù)據(jù)集中461位COAD患者的整體Kaplan-Meier生存曲線舆乔,比較GR低表達(dá)組與GR高表達(dá)組。GR低表達(dá):GR基因表達(dá)<1200剂公;GR高表達(dá):GR基因表達(dá)≥1200希俩。 (E)?? HCT116細(xì)胞Dex處理與對照組以及HT29細(xì)胞Dex處理與對照組之間的Rank-rank超幾何重疊(RRHO)分析。

(2)GR與TET家族蛋白的互作及其共靶基因鑒定

圖2:鑒定GR與TET蛋白的蛋白互作纲辽。 (A) ??GR與TET1颜武、TET2和TET3蛋白的蛋白互作。從轉(zhuǎn)染了TET1-FLAG文兑、TET2-FLAG和TET3-FLAG的HEK293T細(xì)胞制備的全細(xì)胞裂解液盒刚,并使用抗FLAG抗體進(jìn)行免疫沉淀,隨后使用靶向指定蛋白的抗體進(jìn)行免疫印跡绿贞。 (B) ??Venn圖顯示了GR在HEK293細(xì)胞中的目標(biāo)重疊基因因块,以及TET2和TET3在HEK293T細(xì)胞中的目標(biāo)重疊基因。

(3)基于核心共有靶基因GR和TET2蛋白的CRC藥物再定位籍铁。

圖3:基于GR涡上、TET2和CRC差異表達(dá)基因(DEGs)的共有靶基因列表的表觀藥物鑒定。 (A)? ?熱圖顯示不同基因列表中選定的潛在化合物(行)拒名。 (B) ??化合物靶向基因吩愧、GR和TET2之間的蛋白互作。

(4)在HCT116細(xì)胞中驗證再定位藥物belinostat在GC誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移中的作用增显。

圖4:HCT116細(xì)胞的侵襲能力雁佳。

(5)Belinostat處理誘導(dǎo)與癌癥轉(zhuǎn)移相關(guān)的靶基因下調(diào)。

圖5 比較遷移(under-layer)細(xì)胞系模型中692個上調(diào)基因同云。

易小結(jié):

本研究通過多學(xué)科方法整合分子生物學(xué)糖权、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、表觀遺傳學(xué)和藥物發(fā)現(xiàn)炸站,揭示了GCs通過GR和TET2的共同調(diào)控促進(jìn)CRC轉(zhuǎn)移的分子機制星澳,并提出了belinostat作為潛在的輔助治療手段,并為CRC的新藥開發(fā)提供了潛在的靶點旱易。

研究亮點

揭示了GCs在CRC轉(zhuǎn)移中的分子機制禁偎。

鑒定了GR與TET蛋白之間的相互作用及其共同調(diào)控的基因。

通過藥物再定位策略阀坏,發(fā)現(xiàn)了可能對抗GC誘導(dǎo)的CRC細(xì)胞侵襲的化合物如暖。


參考文獻(xiàn):

Song Y, Ren S, WuS, Liu W, Hu C, Feng S, Chen X, Tu R, Gao F. Glucocorticoid promotes metastasisof colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2. IntJ Cancer. 2024 Dec 11. doi: 10.1002/ijc.35285. PubMed PMID: 39661335.

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