整合分析构建基于增强子的非小细胞肺癌预后风险模型

目的:通过整合DNA甲基组数据和转录组数据构建基于增强子的非小细胞肺癌预后风险模型。方法:使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)从甲基化差异位点的增强子中识别非小细胞肺癌相关基因。并基于转录组数据通过LASSO-Cox回归算法构建并验证预后风险模型。结果:基于非小细胞肺癌的DNA甲基组数据分析获得了19784个差异甲基化位点,并对其分布模式进行了表征,其中包括6089个差异甲基化增强子位点。WGCNA从这6089个位点筛选出79个和非小细胞肺癌高度相关的增强子位点。基于转录组数据通过LASSO-Cox回归对79个增强子位点靶基因分析,构建10个基因的预后风险模型。在训练集和验证集中分析3年、5年和10年时间依赖的受试者工作特征曲线下面积(AUC)来评估预后风险模型。结果显示,训练集和验证集中的3年、5年和10年AUC均大于0.7。最后构建预测非小细胞肺癌患者3、5、10年生存情况的列线图。结论:本研究为理解增强子在非小细胞肺癌中的作用提供了新的见解,并具有通过指导个性化治疗决策来改善患者预后的潜力。

家养动物增强子和超级增强子的研究进展

增强子是一类重要的顺式作用元件,通过调控其靶基因的时空表达在动物发育过程中起着重要作用。超级增强子由增强子集群组成,具有比普通增强子更为重要的生物学功能,研究增强子和超级增强子有助于揭示基因组内部复杂的工作原理。本文围绕家养动物增强子和超级增强子全基因组水平上的筛选、潜在功能、活性分析以及变异研究进行综述,以期为进一步开展动物功能基因组学的研究提供参考。

膀胱癌100例血清Zeste基因增强子同源物2和信号传导蛋白3表达水平及诊断价值分析

目的探讨膀胱癌病人血清Zeste基因增强子同源物2(EZH2)和信号传导蛋白3(SMAD3)表达水平及临床意义。方法纳入江苏省人民医院宿迁医院于2021年1月至2022年12月收治的膀胱癌病人进行研究(100例),另选取同期于该院就诊的泌尿系统良性疾病病人作为良性疾病组(93例)以及健康体检者作为对照(100例)。采用Pearson相关性分析法分析膀胱癌病人血清中EZH2和SMAD3表达水平的相关性;采用logistic多因素回归分析法分析膀胱癌发生的影响因素;采用ROC曲线分析EZH2和SMAD3对膀胱癌的诊断效能。结果膀胱癌病人血清中EZH2(101.34±15.09)ng/L和SMAD3(226.53±25.94)ng/L表达水平均高于良性疾病组(85.96±11.23)ng/L、(203.11±22.18)ng/L和对照组(83.91±9.14)ng/L、(198.03±20.30)ng/L(均P<0.001);膀胱癌病人血清EZH2和SMAD3表达水平呈正相关(r=0.72,P<0.001);膀胱癌组年龄≥60岁(74/187)、有吸烟史的病人(76/166)所占比例均高于良性疾病组(65/187、55/166)及对照组(48/187、35/166)(均P<0.05);年龄、吸烟史、EZH2、SMAD3为发生膀胱癌的危险因素(P<0.05);以良性疾病组为对照,血清EZH2和SMAD3单独检测诊断膀胱癌的曲线下面积(AUC)分别为0.78、0.78,二者联合检测的AUC为0.85,优于各自单独检测(Z_(二者联合-EZH2)=2.81、Z_(二者联合-SMAD3)=2.68,P=0.009、0.007)。结论血清EZH2和SMAD3与膀胱癌的发生有关,二者联合对膀胱癌具有一定的诊断价值。

藏红花素通过跨膜受体蛋白/发状分裂相关增强子1信号通路对缺氧诱导的视网膜神经节细胞凋亡的影响

目的探讨藏红花素对缺氧诱导的视网膜神经节细胞凋亡的作用及其可能机制。方法于2021年1月至2022年1月采用不同浓度藏红花素处理视网膜神经节细胞RGC-5,四甲基噻唑蓝(MTT)法检测细胞存活情况并筛选合适浓度。培养RGC-5细胞并用氯化钴(CoCl_(2))处理建立缺氧模型,分为缺氧组、藏红花素组、阳性对照(抗坏血酸)组和藏红花素+跨膜受体蛋白信号通路抑制剂(DAPT)组,另设对照组。Cell counting kit-8法检测细胞存活情况;采用流式细胞术检测细胞凋亡率;钙荧光探针(Flou-4)实验检测各组细胞钙离子水平;实时定量PCR法检测跨膜受体蛋白(Notch1)、发状分裂相关增强子1(Hes-1)mRNA表达情况;蛋白质印迹法检测凋亡蛋白B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、Bcl-2相关蛋白(Bax)、钙依赖性蛋白酶家族1(Cal⁃pain1)蛋白表达情况。结果藏红花素组细胞活力0.83±0.08高于缺氧组0.45±0.04,细胞凋亡率(17.92±1.21)%低于缺氧组(51.82±5.36)%,钙离子水平0.27±0.04低于缺氧组0.76±0.05,差异有统计学意义(P<0.05);藏红花素+DAPT组细胞活力0.50±0.06低于藏红花素组0.83±0.08,细胞凋亡率(36.50±3.50)%高于藏红花素组(17.92±1.21)%,钙离子水平0.65±0.05高于藏红花素组0.27±0.04,差异有统计学意义(P<0.05)。与缺氧组比较,藏红花素组Bcl-2蛋白表达水平升高,Notch1、Hes-1mRNA表达、Bax和Calpain1蛋白表达水平降低(P<0.05)。与藏红花素组比较,藏红花素+DAPT组Bcl-2蛋白表达水平降低,Notch1、Hes-1mRNA表达、Bax和Calpain1蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论藏红花素对体外培养的缺氧RGC-5细胞凋亡有一定的抑制作用,可能是通过抑制钙离子内流,阻滞Notch1/Hes-1通路,提高细胞内抑凋亡蛋白Bcl-2表达水平发挥作用。

增强子RNA ENSR00000313345在头颈鳞癌发展中的作用研究

目的:探究增强子RNA(eRNA)ENSR00000313345在头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中的作用。方法:通过Spearman相关性分析检测生存相关eRNA ENSR00000313345与其假定靶基因WWC2之间的共表达。通过实时荧光定量PCR检测HNSCC细胞中eRNA ENSR00000313345的表达;在HNSCC细胞中转染小干扰RNA以敲低eRNA ENSR00000313345,采用CCK⁃8、划痕实验、Transwell迁移实验探讨eRNA ENSR00000313345对HNSCC细胞增殖、迁移的影响。在HNSCC细胞中转染小干扰RNA以敲低WWC2,通过CCK⁃8、划痕实验、Transwell迁移实验以检测WWC2对HNSCC细胞增殖、迁移的影响。通过实时荧光定量PCR和Western blot检测eRNA ENSR00000313345与WWC2的相关性。结果:WWC2的表达量与EN⁃SR00000313345呈正相关。eRNA ENSR00000313345在HNSCC细胞系中的表达量高于口腔黏膜角化上皮细胞系(P<0.05)。敲低eRNA ENSR00000313345可以抑制HNSCC细胞的增殖、迁移(P<0.05)。敲低WWC2能够抑制HNSCC细胞的增殖、迁移(P<0.05)。敲低eRNA ENSR00000313345时,WWC2的表达水平随之下调(P<0.05)。结论:eRNA ENSR00000313345可以通过调控WWC2表达进而促进HNSCC细胞的增殖与迁移。

增强子RNA FGB在结直肠癌肝转移中的作用

目的研究增强子RNA(eRNAs)在结直肠癌肝转移中的调控作用,并进一步明确eRNA FGB在结直肠癌肝转移中的作用。方法从美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库下载获得105例原发性结直肠癌GSE178120和283例结直肠癌肝转移GSE15921组织的基因表达图谱,采用WGCNA分析、lasso回归分析、多重Cox回归分析、Pearson相关性分析结合生存分析,明确结直肠癌肝转移的核心eRNA基因。采用CCK8法、克隆形成和transwell法研究eRNA(FGB)基因对细胞增殖、迁移和侵袭性的影响。结果生物信息学分析筛选出2个具有重要预后意义的eRNA(FGB和SLC38A4)(P<0.05),同时FGB(P=0.00423)对比SLC38A4(P=0.01478)的统计学意义更为显著。体外细胞实验结果,明确FGB的过表达可以抑制结直肠细胞系的增殖和克隆形成能力,同时抑制结直肠癌细胞的转移。结论eRNA在结直肠癌肝转移的调控机制中发挥重要作用,FGB参与了结直肠癌肝转移的分子机制调控,这为结直肠癌肝转移的早期诊断和治疗提供了新的研究策略。

急性缺血性脑卒中患者血清长链非编码RNA母系表达基因3和Zeste同源物增强子-2表达与神经功能损伤的相关性分析

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)母系表达基因3(MEG3)与Zeste同源物增强子-2(EZH2)在急性缺血性脑卒中(AIS)患者血清中的表达水平及其与神经功能损伤之间的关系。方法选取延安市人民医院2021年1月至2022年11月收治的92例AIS患者为脑卒中组,92例健康体检者为对照组,根据NIHSS评分将脑卒中组患者分为致残性损伤组19例,非致残性损伤组73例。采用实时荧光定量聚合酶链式反应、酶联免疫吸附法分别检测血清lncRNAMEG3、EZH2水平。采用Spearman相关分析法进行AIS患者血清lncRNAMEG3、EZH2表达水平与美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分之间的相关性分析;采用多因素Logistic回归分析AIS患者合并神经功能致残性损伤的影响因素,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清lncRNA MEG3、EZH2水平对AIS患者合并神经功能致残性损伤的诊断价值。结果脑卒中组患者血清lncRNA MEG3、EZH2表达水平均高于对照组(t=11.817、11.542,P<0.05)。Spearman相关分析显示,AIS患者血清lncRNA MEG3、EZH2水平与NIHSS评分均呈正相关(r=0.540、0.603,P<0.01)。致残性损伤组体质量指数、吸烟史占比、甘油三酯、总胆固醇、同型半胱氨酸、发病-到院时间(ODT)、lncRNAMEG3、EZH2水平均高于非致残性损伤组(t/χ2=2.103、5.050、9.121、5.585、2.276、5.448、4.638、4.682,P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,甘油三酯、总胆固醇、lncRNA MEG3、EZH2以及ODT均是AIS患者合并神经功能致残性损伤的影响因素(OR=4.853、4.277、2.674、3.052、3.901,P<0.05)。lncRNA MEG3、EZH2联合诊断AIS患者合并神经功能致残性损伤的曲线下面积(AUC)大于lncRNAMEG3以及EZH2单独诊断的AUC(Z=2.626、2.954,P<0.01),敏感度、特异度分别为94.74%、82.15%。结论AIS患者血清lncRNA MEG3、EZH2水平均上升,与AIS患者神经功能损伤程度均正相关,可用作AIS患者合并神经功能致残性损伤的诊断指标,且联合诊断效果更好。

超级增强子在骨骼肌发育过程中的研究进展

超级增强子(Super Enhancers,SEs)是基因组中一类长度在8~20 kb之间、具有超强转录激活特性的顺式作用元件,SEs中富集高密度的关键转录因子(Master Transcription Factors)、转录共激活因子溴结构域蛋白4(Bromodomain Containing Protein4,BRD4)、中介粘连蛋白(Mediator Cohesin)及H3K27ac和H3Kme1等组蛋白修饰(Histone Modification Marks)。SEs在调控肌细胞分化、骨骼肌细胞生长发育和维持肌肉细胞身份命运等方面发挥着关键作用。因此,本文总结了SEs在骨骼肌发育过程中的作用和调控机制,为深入解析SEs等顺式调控元件在调控骨骼肌发育过程中的机制及在肌肉疾病的治疗和应用等方面的作用提供理论参考。

姜黄素通过调控超级增强子相关基因抑制骨肉瘤的增殖和迁移

目的:超级增强子相关基因可能跟骨肉瘤进程息息相关,姜黄素对骨肉瘤等肿瘤具有一定的抑制作用。本研究旨在探讨姜黄素在体内外对骨肉瘤的影响,并研究姜黄素是否可以通过抑制超级增强子相关基因LIM衰老细胞抗原样结构域1(LIM and senescent cell antigen-like-containing domain 1,LIMS1)、富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(secreted protein acidic and rich in cysteine,SPARC)、含无菌α基序结构域蛋白4A(sterile alpha motif domain containing4A,SAMD4A)的表达来抑制骨肉瘤的进展。方法:用5~50μmol/L姜黄素分别处理人骨肉瘤细胞系(MG63细胞或U2OS细胞)24、48和72 h后,采用四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法检测细胞活力。分别用二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)或姜黄素(2.5、5.0μmol/L)孵育细胞7 d,采用克隆形成实验测定体外细胞增殖能力。用含DMSO或姜黄素(10、15μmol/L)处理细胞后,采用划痕愈合实验、transwell迁移实验评价细胞的迁移能力,实时反转录聚合酶链式反应(real-time reverse transcription PCR,real-time RT-PCR)和蛋白质印迹法检测细胞中LIMS1、SPARC、SAMD4A的mRNA和蛋白质的表达水平。建立骨肉瘤荷瘤裸鼠模型,用姜黄素灌胃14 d后评估姜黄素在体内对骨肉瘤体积和重量的影响。采用real-time RT-PCR检测12对骨肉瘤患者的癌组织和癌旁组织中LIMS1、SPARC、SAMD4A的mRNA表达水平。结果:不同浓度的姜黄素分别处理细胞24、48和72 h后,细胞活力均显著下降。与DMSO组相比,2.5μmol/L姜黄素组和5.0μmol/L姜黄素组细胞克隆形成率均明显下降(均P<0.01)。划痕愈合实验结果表明:与DMSO组比较,10μmol/L姜黄素组和15μmol/L姜黄素组细胞迁移率均明显下降,除10μmol/L姜黄素组24 h的U2OS细胞迁移率差异无统计学意义外(P>0.05),其余差异均有统计学意义(P<0.01或P<0.001)。Transwell迁移实验结果表明:与DMSO组比较,10μmol/L姜黄素组和15μmol/L姜黄素组的迁移细胞数均明显减少(均P<0.001)。荷瘤小鼠体内实验结果表明:与对照组相比,姜黄素组肿瘤质量减轻(P<0.01),体积显著缩小(P<0.001)。与DMSO组比较,10μmol/L姜黄素组和15μmol/L姜黄素组细胞中LIMS1、SPARC和SAMD4A mRNA的表达水平均明显下调(均P<0.05);10μmol/L姜黄素组U2OS细胞中LIMS1的蛋白质表达水平显著低于DMSO组(P<0.05)。与癌旁组织相比,骨肉瘤组织中SPARC的mRNA表达水平显著升高(P<0.001),但LIMS1、SAMD4A的m RNA表达水平与癌旁组织相比差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:姜黄素在体内外抑制骨肉瘤的增殖、迁移等进程,这可能与超级增强子相关基因LIMS1的失活有关。

人NFE2基因上游增强子lncRNA调控NFE2基因转录和K562细胞增殖

目的转录因子NFE2的异常表达在许多骨髓增殖性肿瘤患者中被观察到,然而造成这种异常的转录调控机制尚不明确,本研究旨在探究参与NFE2转录调控的元件和分子机制。方法首先通过公共数据库中Ch IP-seq数据和ATAC-seq数据预测NFE2基因的潜在增强子元件,并通过双荧光素酶报告实验进行体外验证。随后,通过PRO-seq和GRO-seq数据结合RACE技术克隆这些增强子RNA转录本,经在线编码潜能预测工具分析认为其为lnc RNA,通过RT-q PCR检测该lnc RNA在不同白血病细胞系中和这些细胞诱导分化前后的表达变化及其亚细胞定位。最后,通过慢病毒系统在K562细胞中过表达和敲降该lnc RNA以探究其功能。结果鉴定出调控NFE2转录的3个增强子元件,分别位于NFE2转录起始位点-3.6k,-6.2k和+6.3k区域,这些元件插入NFE2启动子上游均能增强下游萤火虫荧光素酶的表达。克隆出-3.6k增强子负链方向的转录本,将其鉴定为-3.6k-lnc RNA。本研究发现,该lnc RNA在K562、U937和HL-60这3种白血病细胞系中均有一定程度的表达,且均定位于细胞核内。当该lnc RNA在K562细胞中过表达,NFE2水平随之提高,细胞增殖和细胞迁移能力受到抑制;当其被敲降时,NFE2水平相应降低而K562细胞增殖能力随之升高。结论本文鉴定了调控人NFE2基因转录的3个增强子元件和一条增强子lnc RNA转录本,并验证了该lnc RNA对NFE2转录的正调控作用以及对K562细胞增殖能力具有抑制作用。

Zeste同源物2增强子在桥本甲状腺炎B淋巴细胞亚群中的表达及其抑制剂的治疗机制及效果研究

背景甲状腺自身抗体是诊断桥本甲状腺炎(HT)的标志,B淋巴细胞在HT的发病机制中发挥重要作用。Zeste同源物2增强子(EZH2)是一种表观遗传学蛋白,在淋巴细胞的发育与功能调控中扮演重要角色。目的本研究探讨EZH2在HT甲状腺组浆母细胞及浆细胞中的表达,进一步探讨EZH2抑制剂在实验性自身免疫甲状腺炎(EAT)模型中的治疗作用。方法收集北京大学第一医院2010—2020年6例行甲状腺手术的患者,取肿瘤对侧的甲状腺组织(HT及正常甲状腺组织各3例),通过RNA-seq筛选B淋巴细胞相关基因的表达情况;收集16例HT患者的甲状腺组织和8例健康对照(HD)甲状腺组织,分别利用免疫组化及免疫荧光验证EZH2在HT甲状腺组织中B淋巴细胞中的表达;收集25例HT甲状腺细针穿刺液(FNA)、19例HT外周血以及12例健康人外周血样本应用流式细胞分析检测EZH2在浆母细胞及浆细胞中的表达改变。将15只7周龄NOD.H-2^(h4)小鼠EAT模型分为对照组(n=5)、EAT无注射(n=5)或注射EZH2抑制剂GSK126处理组(10 mg/kg,腹腔注射3次/周,n=5),8周后观察甲状腺炎症程度及甲状腺球蛋白抗体(TgAb)水平的改变。结果RNA-seq结果显示,相较于正常甲状腺组织,HT甲状腺组织中EZH2水平上调,一些与B淋巴细胞表型相关的基因例如CD19、CD27、CD38、CD52相应增加。免疫组化结果显示,16例HT甲状腺组织标本中EZH2免疫组化染色均可在生发中心(GC)见到阳性细胞,呈强阳性,8例正常甲状腺组织染色中未观察到阳性细胞。HT甲状腺组织中EZH2染色高表达在GC区,EZH2特异性地表达在CD_(19)^(+)B淋巴细胞中。流式细胞术检测结果显示HT FNA样本中CD_(19)^(+)B淋巴细胞、浆母细胞及浆细胞比例均高于HD外周血、HT外周血样本(P<0.01),HT FNA样本中EZH2在CD_(19)^(+)B淋巴细胞、浆母细胞中的阳性比例高于HT外周血(P<0.005)。小鼠实验中,EAT组甲状腺的淋巴细胞浸润较对照组增加。GSK126处理组炎症程度评分和TgAb水平高于对照组,低于EAT组(P<0.001)。结论EZH2在HT甲状腺组织CD_(19)^(+)B淋巴细胞中表达异常升高,可能促进了B淋巴细胞分化成浆细胞进而促进自身抗体生成破坏甲状腺,EZH2抑制剂可以减缓EAT模型甲状腺炎症程度。浆母细胞中EZH2表达增加可能参与了HT的发病机制,EZH2可能成为治疗HT的新靶点,相关机制需要进一步深入研究。

SOX9及其增强子在哺乳动物性别决定中的研究进展

性别决定指的是胚胎发育早期,在转录因子的精确调控下,具有双重分化潜能的性腺向睾丸(雄性)或卵巢(雌性)方向转变的过程。SOX9(SRY-boxtranscription factor9)是哺乳动物发育过程中的多功能转录因子,在性别决定及随后的雄性生殖器官发育中发挥关键作用。近年来相关研究表明,SOX9上游的多个增强子也在性别决定过程中扮演着重要的角色。本文主要对SOX9及其与性腺发育相关的增强子在性别决定中的研究进展进行了综述,以期加深人们对SOX9在性别决定中调控作用机制的认识,为加快动物性别控制技术研究提供理论参考。

增强子及相关调控组在肠型胃癌中的重塑特征及其预后预测模型

目的研究组蛋白H3K27ac修饰在肠型胃癌的全基因组分布情况,探讨其增强子及相关调控组重塑特征,建立临床预后评估模型。方法收集于2022年1-12月在我院消化内科就诊患者的15例肠型胃癌组织与18例正常胃黏膜组织进行靶向H3K27ac修饰的染色质靶向捕获(cleavage under targets and tagmentation,CUT&Tag)测序,采用生物信息学分析,比较两种组织H3K27ac修饰在基因组的分布差异;基于H3K27ac修饰分布特征,鉴定增强子元件,探讨增强子及相关调控组的重塑特征;采用单因素Cox和多因素Cox等回归分析方法,构建增强子相关靶基因的预后预测模型。结果两种组织的H3K27ac修饰的基因组分布特征无明显差异,主要位于增强子区域;与正常胃黏膜相比,肠型胃癌增强子H3K27ac修饰的整体水平更高;共鉴定出8847个在肠型胃癌中活性增加的增强子(获得性增强子),占所有增强子的8.3%,其可能促进胃癌细胞增殖、黏附等恶性行为;联合6个获得性增强子相关靶基因(BHLHE41、CEP97、CHI3L2、NR6A1、SUPT3H和TOMM20)构建的预测模型,能够较好地推测患者总体生存期。结论增强子重塑是肠型胃癌显著的表观遗传学特征之一,增强子可能通过上调MYC、E2F3等基因表达促进癌细胞恶性增殖与黏附行为,并基于增强子靶基因构建预后模型。

自转录活性调节区测序技术在增强子发现研究中的应用

自转录活性调节区测序(self-transcribing active regulatory region sequencing,STARR-seq)是一种可发现并同时验证全基因组增强子活性的高通量测序方法。其原理为:将待验证序列插入质粒载体并电转入细胞中,该序列在作为增强子提高靶基因转录的同时,其本身也作为靶基因被增强转录。通过对转录组进行测序,并对比未插入片段的测序结果,可获得增强子在基因组位置及活性的信息。在传统增强子研究方法中,通过对染色质开放区域和转录活性区域进行测序以预测增强子,但只能逐一验证预测结果,无法高通量验证增强子活性。STARR-seq技术解决了上述缺陷,可在对全基因组增强子高通量挖掘的同时,对其活性进行可靠的验证。自STARR-seq技术发明以来,已被广泛运用于不同物种与细胞中的增强子发现及活性验证研究。本文对传统增强子预测方法以及STARR-seq技术的基本原理、发展历史和具体运用进行了介绍,并对其发展前景进行展望,以期为后续增强子相关领域研究人员提供参考。

基于增强子调控化疗相关基因的结直肠癌分型研究

目的 利用增强子RNA调控的化疗相关基因对结直肠癌患者进行分型,为精准医疗提供依据。方法 通过TCGA、 GEO数据库获取结直肠癌患者基因表达数据,筛选增强子调控的化疗相关基因,利用非负矩阵分解方法进行直肠癌患者分型,并在独立数据集中验证分型结果的稳定性。通过生存分析、 GSVA、 SubMap方法,比较各亚型患者在生存结局、代谢通路活性、免疫浸润细胞浸润等方面的差异。收集结直肠癌新辅助化疗患者血浆,检测血浆蛋白表达量,分析增强子RNA(eRNA)调控基因与结果化疗敏感性的相关性。结果 本研究收集了581人的TCGA基因表达数据,筛选50个eRNA调控的化疗相关基因,通过非负矩阵分解获得三个结直肠癌亚型:eRNA1、 eRNA2、 eRNA3, GEO验证集的分型结果与TCGA基因表达数据一致,均分为3个亚型。生存分析、代谢通路分析、免疫浸润分析提示:eRNA2,生存结局最差、 32个代谢相关通路异常激活、免疫浸润程度明显偏低。在蛋白水平上,eRNA调控基因与化疗敏感性存在关联性。结论 在缺乏有效结直肠癌临床分型的前提下,本研究通过eRNA调控的化疗相关靶基因可以进行结直肠癌稳定有效的分型;各亚型在生存结局、免疫细胞浸润、代谢相关通路研究中的差异,可为临床个体化治疗提供指导,并为相关机制研究指供线索。

幽门螺杆菌诱导增强子RNA调控MYC促进胃癌的作用及机制研究

目的探究幽门螺杆菌(H.pylori)诱导增强子RNA(eRNA)的表达,eRNA对原癌基因MYC的调控作用及eRNA调控MYC的分子机制,探索eRNA在胃癌发生和发展中的作用。方法根据胃上皮细胞GES-1与H.pylori共培养后测得的RNA-seq筛选差异基因MYC,通过ATAC-seq、CUTTag确定MYC的eRNA(eMYC)。采用RT-qPCR检测GES-1感染H.pylori前后eMYC和MYC的表达量。使用Western blot检测蛋白含量变化。敲低eMYC后采用RT-qPCR检测MYC的表达量来检验eMYC对MYC的调控作用。采用CUTRUN探究eMYC调控MYC的机制。在胃癌细胞系MKN1中使用RT-qPCR检测eMYC和MYC在感染H.pylori后表达水平的变化,使用EdU检测细胞增殖能力,使用流式细胞术检测细胞凋亡。结果原癌基因MYC在H.pylori感染后表达增加(FDR<1×10-300),MYC基因上下游1MB以内存在染色质开放区域(FDR<0.05)。CUTTag结果显示,H3K27ac、H3K4me1和RNA聚合酶Ⅱ在这个区域呈现高信号。RT-qPCR结果显示,eMYC和MYC的表达水平在GES-1细胞感染H.pylori后都升高(P<0.001),MYC蛋白含量升高。敲低eMYC后,MYC的表达水平(P<0.001)和蛋白含量降低。CUTRUN实验结果显示,敲低eMYC后,eMYC转录位置基因组区域富集到的H3K27ac和BRD4含量降低(P<0.01)。MKN1感染H.pylori后eMYC和MYC的表达水平升高(P<0.01),敲低eMYC后细胞增殖能力降低(P<0.001),细胞凋亡增加(P<0.05)。结论H.pylori感染诱导eMYC的表达,通过影响H3K27ac修饰以及与BRD4相互作用促进原癌基因MYC的转录,在胃癌的发生中有重要作用。eMYC促进胃癌细胞增殖、抑制细胞凋亡,与胃癌的进展有关。

癌症中甲基化改变对增强子活性的影响

目的 分析识别癌症中甲基化改变对增强子活性的影响。方法 分别从人类增强子数据库FANTOM5、甲基化DNA结合转录因子数据库MeDReaders及分子特征数据库MSigDB中获取增强子、转录因子结合位点及分子通路数据等信息,识别受甲基化影响的活性增强子、正常与癌症差异甲基化增强子和探针,并在CpG Island上注释,根据增强子和基因的共表达情况进一步识别增强子甲基化调控的靶基因并在泛癌模块中进行功能富集分析,最后进行COX比例风险回归分析与功能分析模式的识别。结果 共识别出1 155个受甲基化调控的增强子,其对应的探针大部分是在癌症中表现差异甲基化的探针,少数在癌症中受甲基化调控的增强子所对应的探针没有表现出差异甲基化。根据增强子和基因的共表达筛选出的靶基因和癌症相关通路有关,这些基因还参与到癌症相关(P53通路)、转录相关(transcript通路)、信号转导相关以及代谢相关等重要功能的通路中;在膀胱尿路上皮癌中存在很多三元组合与生存相关,这些靶基因还分布在癌症相关通路以及其他生命健康相关通路中。结论 本研究系统分析了癌症中受甲基化影响的增强子调控,识别了关键的增强子通过调控重要的靶基因参与癌症发生发展的功能。

敲低CCAAT/增强子结合蛋白β促进肝癌细胞的增殖和迁移

近年来已有研究表明,C/EBPβ在肝癌的发生发展中发挥重要的作用,但其具体分子调控机制尚不清楚。本研究通过分析GEO数据库和Kaplan-Meier Plotter数据库发现,C/EBPβmRNA在肝癌中低表达(P<0.05),且其低表达与肝癌患者预后密切相关。进一步,通过功能富集分析和TIMER数据库分析显示,C/EBPβ主要参与细胞周期、DNA转录等生物学过程,且C/EBPβ表达水平与CD4^(+)T细胞和巨噬细胞的免疫浸润具有较强的相关性(P<0.05)。为了进一步研究C/EBPβ对肝癌细胞增殖和迁移的影响。在肝癌细胞中瞬时转染C/EBPβsiRNA,将其分为si-NC组和siC/EBPβ组。通过qRT-PCR、Western印迹检测肝癌细胞中C/EBPβ在mRNA和蛋白质水平均显著降低(P<0.05);通过MTT检测、平板克隆形成实验和5-乙炔基-2-脱氧尿嘧啶核苷(Edu)实验证实,敲低C/EBPβ促进肝癌细胞的增殖(P<0.05);Transwell和划痕实验证实,敲低C/EBPβ促进肝癌细胞的迁移;Western印迹法检测敲低C/EBPβ对肝癌细胞内迁移相关蛋白质(E-cadherin、N-cadherin)以及Wnt/β-catenin信号通路蛋白质表达的影响,结果表明,敲低C/EBPβ促进肝癌细胞EMT上皮间质转化,并能激活Wnt/β-catenin信号通路的基因表达(P<0.05)。综上所述,C/EBPβ在肝癌组织中低表达且与患者生存预后成正相关。敲低C/EBPβ可能通过激活Wnt/β-catenin信号通络促进肝癌细胞的增殖、迁移和上皮间质转化,为C/EBPβ在肝癌的发生发展中的作用提供了依据,可能是一个肝癌诊治过程中的潜在靶点。

基于多粒度网络预测增强子-启动子相互作用

准确识别增强子-启动子相互作用(EPIs)对疾病来源追踪和发展基因疗法有重要意义。现有预测方法缺乏对序列不同粒度信息的关注,提取增强子、启动子序列包含的不同粒度特征有助于从多层级分析EPIs。因此,提出EPIs预测模型EPI-PBGA(Parallel BiGRU Attention Network),分别通过卷积子网络和双层双向门循环单元(BiGRU)注意子网络提取序列的细粒度、粗糙粒度特征。基于EPIs普遍存在的细胞特异性,在不同细胞系进行粒度选择,选定最优粗糙粒度,同时通过双层BiGRU注意网络提取元件子序列中存在的多种关联特征。实验结果表明,EPI-PBGA在6个基准数据集表现出较好性能,有效预测EPIs。

槟榔碱通过断裂转导蛋白样增强子4对裸鼠骨肉瘤细胞自噬和凋亡的影响实验研究

目的:探究槟榔碱通过断裂转导蛋白样增强子4(TLE4)对大鼠骨肉瘤细胞自噬和凋亡的影响。方法:选取SPF级裸鼠建立骨肉瘤移植瘤模型。将建模成功的60只裸鼠随机分为模型组,槟榔碱低、中、高剂量组(分别腹腔注射10、20、50 mg/kg槟榔碱),TLE4抑制剂组(腹腔注射3 mg/kg TAK-242)和顺铂组(腹腔注射2 mg/kg顺铂),每组10只,隔日注射1次,连续注射14 d。将未建模的10只裸鼠作为对照组。对照组和模型组每天注射同体积0.9%氯化钠溶液。观察移植瘤体积,取瘤体进行称重。实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测骨肉瘤组织TLE4 mRNA表达,免疫组织化学染色检测病理学变化和TLE4蛋白表达。Western blot检测重组人自噬效应蛋白(Beclin-1)、微管相关蛋白1轻链3Ⅰ(LC3Ⅰ)、微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、家蚕隔离体蛋白1(p62)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表达。结果:与模型组比较,槟榔碱低、中、高剂量组以及TLE4抑制剂组和顺铂组TLE4、移植瘤体积和重量、Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Bcl-2降低,Bax、Caspase-3、LC3Ⅰ升高(均P<0.05)。与槟榔碱低剂量组比较,槟榔碱中、高剂量组以及TLE4抑制剂组和顺铂组TLE4、移植瘤体积和重量、Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Bcl-2降低,Bax、Caspase-3、P62、LC3Ⅰ升高(均P<0.05)。与槟榔碱中剂量组比较,槟榔碱高剂量组和TLE4抑制剂组TLE4、移植瘤体积和重量、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Bcl-2降低,Bax、P62、LC3Ⅰ升高(均P<0.05)。与槟榔碱高剂量组比较,TLE4抑制剂组和顺铂组Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、LC3Ⅱ升高,P62、LC3Ⅰ、Bax、Caspase-3降低(均P<0.05)。TLE4抑制剂组和顺铂组以上指标比较差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:槟榔碱可能通过抑制TLE4表达影响骨肉瘤细胞自噬和凋亡,从而抑制骨肉瘤的生长。