肝癌HepG2细胞中TEAD1-增强子调控微RNA的识别与分析

转录因子、增强子和微RNA(microRNA,miRNA)组成的调控网络对癌症的转录调控和进展至关重要。TEA结构域转录因子1(TEA domain transcription factor 1,TEAD1)是TEA/ATTS结构域家族的成员,目前尚不清楚TEAD1作为一种癌症相关转录因子,是否参与了增强子-miRNA网络与肝细胞癌的发生发展。本研究首先通过整合肝细胞癌HepG2细胞系的CAGE-seq和GRO-seq数据,鉴定出14286个转录稳定与不稳定增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)的活性增强子,并证实这些活性增强子具有先前报道的组蛋白修饰特征(高的H3K27ac信号与H3K4me1/H3K4me3信号比)。随后,通过整合从ChIP-seq数据获得的35883个TEAD1-DNA结合位点,鉴定出2550个与TEAD1结合的增强子(EnhTEAD1)。进一步分析显示,与未结合TEAD1的增强子(EnhnoTEAD1)相比,EnhTEAD1上活性增强子标记(H3K27ac、H3K4me1和H3K4me3)和eRNA的表达显著升高;TEAD1与4种转录因子(GATA4、HNF4A、YY1和CTCF)协同作用,促进EnhTEAD1区域介导的染色质可及性和空间环化。最后,为了研究EnhTEAD1与miRNA之间的调控网络,在采用干扰小RNA(small interfering RNA,siRNA)干扰TEAD1后,对HepG2肝癌细胞进行了小RNA(small RNA)测序,并通过RNA-seq和Hi-C共获得68个由EnhTEAD1调控的差异表达miRNA(EnhTEAD1-miRNA),这些EnhTEAD1-miRNA显著参与多种癌症相关的生物进程与通路。综上所述,本研究阐明了EnhTEAD1-miRNA网络在肝细胞癌中的调控机制,为肝细胞癌治疗提供了新的潜在靶点。