胃癌组蛋白H3第4位赖氨酸的三甲基化修饰相关长链非编码RNA预后模型的构建与验证

目的 探索胃癌组蛋白H3第4位赖氨酸的三甲基化(trimethylation of lysine 4 on histone H3,H3K4me3)修饰相关长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)特征,构建相关预后模型并预测胃癌免疫治疗疗效。方法 从癌症基因组图谱数据库下载胃癌相关转录组测序数据和对应的患者临床资料,通过构建H3K4me3相关调节因子基因与LncRNA的共表达网络识别H3K4me3修饰相关LncRNA,并将癌症基因组图谱数据库中370例符合筛选标准的胃癌患者样本(整体组)按1:1随机抽样划分为训练组(n=185)和验证组(n=185)。随后基于单因素Cox回归、Lasoo回归分析构建H3K4me3相关LncRNA预后风险评分模型并进行内部验证。Kaplan-Meier生存分析和受试者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)被用于验证模型的预测性能。通过单因素和多因素Cox回归分析评估风险评分等临床指标的预后预测价值。结合风险评分、年龄和肿瘤TNM分期构建预测胃癌患者总生存率的列线图模型,ROC曲线与校准图被用于评估列线图的预测准确性。借助共识聚类识别异质性聚类亚群并进行免疫治疗疗效预测。结果 基于共表达网络关系识别了14个具有预后价值的H3K4me3相关LncRNA并构建了相关风险模型及评价体系。根据训练组预后风险评分模型获得的中位风险评分将训练组、验证组和整体组胃癌患者划分为高、低风险,Kaplan-Meier生存曲线显示低风险患者的总体生存情况要优于高风险患者(P<0.05)。此外,该模型在训练组中预测胃癌患者1、3、5年总生存率的曲线下面积(area under curve,AUC)分别为0.708、0.730、0.770,在验证组中分别为0.690、0.648、0.713,而在整体组中分别为0.697、0.670、0.724。多因素Cox回归分析显示基于H3K4me3相关LncRNA构建的风险评分模型是预测胃癌患者预后的独立因素(P<0.001)。构建的列线图预测胃癌患者1、2、3年总生存率的AUC分别为0.727、0.780、0.717,且其校准曲线与理想曲线相接近。基于共识聚类算法进一步识别了2种具有异质性免疫特征的H3K4me3-LncRNA亚群,其中亚组Ⅱ具有更高的免疫细胞浸润水平和更强的免疫应答潜力,并对5-氟尿嘧啶、奥沙利铂等显示出更高的药物敏感性,而亚组Ⅰ则可能对磷脂酰肌醇3-激酶特异性抑制剂具有更高的敏感性。结论 本研究构建了一个H3K4me3-LncRNA风险评分模型以预测胃癌患者的预后,并揭示了其异质性微观特征及在预测免疫治疗疗效方面的潜在价值。

组蛋白共价修饰——组蛋白H3第4赖氨酸甲基化

染色体组蛋白的共价修饰在调节染色体结构,控制基因的转录等方面发挥重要的作用。组蛋白H3第4赖氨酸的甲基化作为共价修饰的方式之一,可以调控基因的转录激活。随着对组蛋白甲基化转移酶及相关作用蛋白研究的深入,人们对组蛋白H3第4赖氨酸的甲基化的功能也有了更深的了解。目前研究发现它与癌症也有很密切的关系。

IgA肾病患者CpG岛组蛋白H3赖氨酸4三甲基化水平的研究

目的研究IgA肾病患者CpG岛组蛋白H3赖氨酸4三甲基化(H3K4me3)水平。方法采用染色质免疫共沉淀联合芯片技术(ChIP-chip)对15例IgA肾病患者和15例健康者的外周血单个核细胞(PBMCs)H3K4me3进行高通量的筛选,染色质免疫共沉淀-实时定量聚合酶链反应(ChIP-qPCR)验证芯片结果。定量反转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测H3K4me3显著差异基因的mRNA表达水平。结果与健康对照组相比,IgA肾病患者的83个基因存在H3K4me3显著差异,其中有39个基因显示H3K4me3水平增高,44个基因H3K4me3水平降低;ChIP-qPCR验证结果与CpG岛芯片结果相符,基因H3K4me3异常变化影响mRNA的表达。结论 IgA肾病患者PBMCs基因组H3K4me3存在显著改变,异常基因有助于研究IgA肾病的发病机制。

类风湿关节炎患者外周血单个核细胞组蛋白H3赖氨酸4三甲基化水平检测及意义

目的研究类风湿关节炎(RA)患者外周血单个核细胞(PBMCs)组蛋白H3赖氨酸4(H3K4)三甲基化(Me3)水平。方法梯度密度离心法分离8例RA患者和8例健康者的PBMCs,采用染色质免疫共沉淀联合芯片技术(ChIP-chip)在全基因组范围内对RA患者及健康者的PBMCs组蛋白H3K4me3进行高通量的筛选。染色质免疫共沉淀-实时定量聚合酶联反应(ChIP-qPCR)验证芯片结果。定量反转录聚合酶联反应(qRT-PCR)检测H3K4me3显著差异基因的mRNA表达水平。结果RA患者与对照比较,鉴定出364个基因存在H3K4me3显著差异,其中有66个基因显示有H3K4me3程度增高,298个基因有H3K4me3程度降低;ChIP-qPCR验证结果与CpG岛芯片结果一致。结论RA患者与健康者之间的PBMCs存在组蛋白H3K4me3显著改变。ChIP-chip技术有利于进一步揭示RA分子机制,发现新的治疗靶点。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A在中枢神经系统疾病中的作用

组蛋白甲基化修饰是表观遗传的重要机制之一,最近研究发现组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A(KDM5A)在个体发育、组织分化和肿瘤发生发展等过程中发挥重要的调控作用。成年动物大部分脑区已经失去神经发育功能,但是最新单细胞测序技术和精神疾病的动物模型研究揭示动物脑内KDM5A表达改变与神经疾病发生相关,提示KDM5A是探究脑疾病潜在的靶分子。本文从KDM5A分子结构、表达调控通路等方面总结最新进展,从而为后续其他中枢神经系统疾病研究提供参考。

27位氨基酸三甲基化的组蛋白3(H3K27me3)及其修饰酶在小鼠不同组织中分布

目的研究出生后7日龄和2月龄小鼠各组织器官中27位氨基酸三甲基化的组蛋白3(H3K27me3)的水平及其修饰酶Zeste基因增强子同源物2(EZH2)、赖氨酸特异性脱甲基酶6B(Kdm6B/JMJD3)和赖氨酸特异性脱甲基酶6A(Kdm6A/UTX)的表达。方法免疫组织化学染色法检测7日龄和2月龄小鼠脑、涎腺、背部脂肪、胸腺、肺、心脏、胃、肠、肝、睾丸、皮肤组织中H3K27me3、EZH2、JMJD3和UTX表达,实时定量PCR验证,统计分析H3K27me3水平与EZH2、JMJD3和UTX表达之间的关系。结果 H3K27me3在7日龄和2月龄小鼠被检测组织中均持续存在;EZH2在7日龄和2月龄小鼠脑、心肌、肝及皮肤中表达,但仅在2月龄小鼠涎腺、肠、睾丸、肺、脂肪组织、胸腺中持续表达;JMJD3在7日龄小鼠脑、皮肤、涎腺、心肌、肠、睾丸、肺、脂肪组织、胃中表达,但在2月龄小鼠的肺、脂肪组织、胃中不再表达;UTX在7日龄小鼠的脑、皮肤、涎腺、心肌、睾丸、肺及脂肪组织中表达,但仅在2月龄小鼠睾丸中表达;大部分免疫组织化学染色阳性的H3K27甲基调节酶相应的mRNA呈中等或较高水平表达。结论 H3K27me3在小鼠不同时期各组织中均持续存在;EZH2多存在于2月龄小鼠脑、皮肤、涎腺、心肌、肠、睾丸、肺、脂肪组织、肝、胸腺;JMJD3、UTX多存在于7日龄小鼠脑、皮肤、涎腺、心肌、睾丸、肺、脂肪组织;H3K27me3分布与EZH2的表达之间无明显一致关系,与JMJD3或UTX不存在明显反向分布关系,EZH2与JMJD3或UTX的表达分布也不存在反向关系。提示EZH2、JMJD3和UTX在小鼠出生后多种组织中可能起重要作用;在体内H3K27me3水平及其修饰酶可能受多因素控制,以完成复杂的生理功能。

PAD4介导H3cit促结肠癌细胞增殖、侵袭和上皮间质转化的机制研究

目的 探究肽基精氨酸脱亚胺酶4(PAD4)介导的瓜氨酸化组蛋白H3(H3cit)在结肠癌细胞增殖、侵袭和上皮间质转化中的作用及其相关机制。方法 收集我院30例结肠癌患者的血清和30例健康受试者的血清,ELISA检测血清中PAD4和H3cit水平,并分析两者相关性。将oe-NC、过表达PAD4(oe-PAD4)和sh-NC、sh-NLRP3载体转染至人结肠癌SW480细胞中,并设为oe-NC组、oe-PAD4组、oe-PAD4+sh-NC组、oe-PAD4+sh-NLRP3组。采用qRT-PCR检测PAD4、NLRP3、IL-1β、IL-18基因表达水平;Western blot检测PAD4、H3cit、NLRP3、E-cadherin、N-cadherin蛋白表达;CCK-8检测细胞增殖水平;Transwell检测细胞侵袭水平;ChIP-qPCR检测H3cit在NLRP3转录起始位点(TSS)的富集水平。结果 与健康受试者比较,结肠癌患者血清中PAD4和H3cit水平均升高,且两者呈正相关(P<0.05)。与oe-NC组比较,oe-PAD4组PAD4、NLRP3、IL-1β、IL-18基因表达水平升高,PAD4、H3cit、NLRP3、N-cadherin蛋白表达升高,E-cadherin蛋白表达降低,细胞增殖、侵袭水平升高,H3cit在NLRP3 TSS区富集增加(P<0.05);与oe-PAD4+sh-NC组比较,oe-PAD4+sh-NLRP3组NLRP3、IL-1β、IL-18基因表达水平降低,NLRP3和N-cadherin蛋白表达降低,E-cadherin蛋白表达升高,细胞增殖、侵袭水平降低(P<0.05)。结论 结肠癌患者体内PAD4和H3cit水平升高,PAD4介导的H3cit通过转录调控NLRP3的表达,促进结肠癌细胞增殖、侵袭和上皮间质转化。

IgA肾病组蛋白H3K4三甲基化和DNA甲基化基因修饰的相关性

目的:探讨IgA肾病(IgAN)外周血单个核细胞(PBMCs)组蛋白H3赖氨酸4(H3K4)三甲基化与DNA甲基化之间的关系。方法:采用染色质免疫共沉淀联合芯片技术(ChIP-chip)对40例IgAN患者和40例健康者的PBMCs H3K4三甲基化进行高通量筛选,染色质免疫共沉淀-实时定量聚合酶链反应(ChIP-qPCR)验证芯片结果,定量反转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测阳性基因的mRNA表达水平,采用甲基化DNA免疫共沉淀定量聚合酶链反应(MeDIP-qPCR)检测DNA甲基化水平。结果:IgAN病人PBMCs基因组H3K4三甲基化水平升高,基因组DNA甲基化水平降低。4个阳性基因H3K4三甲基化水平和DNA甲基化水平与正常对照组相比,显著差异(P<0.05)。结论:IgAN患者PBMCs基因组H3K4三甲基化和DNA甲基化水平存在显著改变,DNA甲基化和组蛋白H3K4三甲基化基因修饰存在相互作用。

采用ChIP-chip技术分析大鼠肺成纤维细胞转分化前后全基因组蛋白H3K4三甲基化水平的改变

目的研究经二氧化硅(Si O_2)染毒的肺成纤维细胞(LF)转分化前后全基因组蛋白H3赖氨酸4(H3K4)三甲基化(met3)水平的改变。方法原代培养大鼠肺泡巨噬细胞(AM)和LF,采用transwell共培养,建立共培养模型,用100 mg·L^(-1)游离Si O_2粉尘染毒AM 24 h,收集LF细胞,免疫组织化学法对转分化后的LF进行表型鉴定。采用染色质免疫共沉淀联合芯片技术(Ch IP-chip)对LF全基因组蛋白H3K4met3进行高通量筛选,采用染色质免疫共沉淀-实时荧光定量聚合酶联反应技术(Ch IP-q PCR)验证芯片结果,采用定量逆转录聚合酶联反应技术(q RT-PCR)检测H3K4出现显著差异的m RNA表达水平。结果通过对经Si O_2染毒前后LF全基因组蛋白H3K4met3水平的对比,共筛选出1815个基因存在H3K4显著性差异(Cy3/Cy5比值>2.0或<0.5,Nimble Scan V2.5软件),其中518个基因出现H3K4met3程度增高,1297个基因H3K4met3程度降低。随机挑选2个差异表达基因nfib和kpna3,以Ch IP-q PCR和q RT-PCR方法验证,取得与Cp G岛芯片一致的结果。结论经Si O_2染毒的LF转分化前后全基因组蛋白H3K4met3水平存在显著改变。Ch IP-chip技术有利于进一步揭示矽肺纤维化发生的分子机制,有助于发现新的蛋白标志物和基因干预靶点。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶在肿瘤中的作用

在肿瘤发生过程中,组蛋白赖氨酸去甲基化酶(LSD1)的表达失调是一个重要标志。LSD1能够于组蛋白H3的N端与H3K4me2/1和H3K9me2/1相互作用,并使其去甲基化,从而调控多种不同的生理过程。同时,LSD1表达水平变化还与多种基因如p53、DNMT1和EZH2等的表达水平相关联,在胚胎发育、细胞分化和肿瘤增殖转移过程中起重要作用。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D调控H9c2细胞中HIF-1α/VEGF通路(英文)

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D(histone-lysine N-methyltransferase 2D,KMT2D)作为主要的组蛋白3第4位赖氨酸(H3K4)甲基转移酶,在调控胚胎发育、组织分化、代谢和肿瘤抑制方面发挥重要作用。在小鼠体内,敲除Kmt2d会导致严重的心脏发育缺陷最终造成胚胎期死亡。低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)作为调节细胞应对低氧的关键转录因子,能够调控多种下游基因转录。有相关研究揭示,表观遗传调控者能够调节HIF-1α的稳定性和活性。同样,作为表观遗传调控者的组蛋白甲基转移酶KMT2D是否参与低氧条件下HIF-1α对下游基因的调控,目前仍未知。在本研究中,观察在Kmt2d正常或缺乏的情况下,心肌细胞H9c2对低氧环境的应答反应。结果显示,与常氧条件相比,低氧状态下HIF-1α、组蛋白乙酰化酶P300、KMT2D及其介导的H3K4一甲基化(H3K4 mono-methylation,H3K4me1)的蛋白质水平增加(P<0.05);HIF-1α下游基因血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,Vegf)的mRNA表达水平明显上调(P<0.01)。染色质免疫共沉淀实验(chromatin immunoprecipitation assay,ChIP-qPCR)检测结果显示,H3K4me1和组蛋白3第27位赖氨酸乙酰化(histone 3 lysine 27 acetylation,H3K27ac)在Vegf基因启动子区域的结合丰度明显增加(P<0.05)。低氧条件下沉默Kmt2d之后,H3K4me1蛋白水平和Vegf的mRNA表达下降(P<0.05)。本研究表明,低氧条件下KMT2D参与调控HIF-1α和下游基因Vegf的表达。

NSD3促进组蛋白H3K36双甲基化抑制巨噬细胞中TNF-α的产生

目的主要研究巨噬细胞中核受体结合SET结构域蛋白3(NSD3)对脂多糖(LPS)触发的肿瘤坏死因子α(TNF-α)的调控作用,并探讨其调控机制。方法以小鼠腹腔巨噬细胞和RAW264. 7细胞作为细胞模型。100 ng/m L LPS刺激小鼠腹腔巨噬细胞,采用实时定量PCR检测NSD3 mRNA水平,Western blot法检测NSD3蛋白水平;在RAW264. 7细胞中过表达NSD3或采用RNA干扰技术敲低腹腔巨噬细胞中NSD3的表达,ELISA检测NSD3对LPS触发的TNF-α分泌的影响; Western blot法检测敲低NSD3对LPS触发的核因子κB p65(NF-κBp65)信号通路的影响;荧光素酶法检测NSD3对NF-κBp65介导的TNF-α基因转录活性的影响;染色质免疫沉淀实验检测TNF-α基因启动子区组蛋白H3的36位赖氨酸(H3K36)甲基化的募集。结果 LPS抑制巨噬细胞中NSD3的表达;过表达NSD3抑制LPS触发的TNF-α的产生,敲低NSD3则促进LPS触发的TNF-α的产生,但对NF-κB活化无影响; NSD3抑制NF-κBp65介导的TNF-α基因的转录活化,促进TNF-α基因启动子区的H3K36二甲基化。结论 NSD3促进TNF-α基因启动子区H3K36的双甲基化,抑制TNF-α的表达。

H3K36me3及其表观遗传修饰蛋白质SETD2和KDM4B在结直肠癌中的临床病理意义

目的:组蛋白修饰是表观遗传调控的一种重要形式。其中,组蛋白甲基化是染色质状态的关键决定因素。组蛋白H3第36位赖氨酸三甲基化产物(histone H3 trimethylation at lysine 36,H3K36me3)可以介导多种转录相关事件,有助于DNA损伤修复。组蛋白赖氨酸三甲基转移酶SET结构域2(SET domain containing 2,SETD2)、赖氨酸特异性去甲基化酶4B(lysine-specific demethylase 4B,KDM4B)分别是H3K36me3甲基转移酶及去甲基酶,SETD2失活及KDM4B活化均可下调H3K36me3水平从而促进肿瘤的发生和发展。本研究主要探讨H3K36me3、SETD2、KDM4B在结直肠癌中表达的临床病理意义。方法:收集2018年10月至2020年10月就诊于福建中医药大学附属人民医院的80例结直肠癌患者术后石蜡包埋的组织样本。采用免疫组织化学染色法检测H3K36me3、KDM4B、SETD2及4种错配修复(mismatch repair,MMR)蛋白质(MSH2、MSH6、MLH1、PMS2)在结直肠癌及正常肠黏膜中的表达水平。采用多重荧光PCR-毛细管电泳检测结直肠癌及正常肠黏膜的微卫星状态,分为微卫星高度不稳定性(microsatellite instability-high,MSI-H)组与微卫星稳定(microsatellite stable,MSS)组,检测2组结直肠癌中H3K36me3及SETD2、KDM4B、MMR蛋白质表达情况并分析其临床病理意义。结果:STED2、H3K36me3表达与结直肠癌发生呈负相关(分别为r=-0.745,P<0.001;r=-0.160,P<0.05),KDM4B表达与结直肠癌发生呈正相关(r=0.660,P<0.001)。不同的患者性别、年龄,不同的肿瘤发生部位、大体类型、肿瘤最大径、浸润深度、淋巴结转移的临床病理参数之间SETD2及H3K36me的表达差异均无统计学意义(均P>0.05),除在不同的肿瘤浸润深度KDM4B的表达差异有统计学意义(χ^(2)=0.349,P<0.05)外,在其他临床病理参数上KDM4B的表达差异均无统计学意义(均P>0.05)。结直肠癌样本中检测出14例为MSI-H结直肠癌、66例为MSS结直肠癌;SETD2及H3K36me3的表达均与结直肠癌微卫星状态相关(分别为χ^(2)=3.916,P<0.05及χ^(2)=41.608,P<0.001);KDM4B的表达与结直肠癌微卫星状态无明显相关性(χ^(2)=0.067,P>0.05)。SETD2及H3K36me3表达与MSI-H结直肠癌发生呈负相关(分别为r=-0.221,P<0.05及r=-0.721,P<0.001)。KDM4B表达与MSS结直肠癌发生呈正相关(r=0.200,P<0.05)。免疫组织化学染色结果显示13例(16.25%)为dMMR,67例(83.75%)为pMMR;PCR-毛细管电泳验证结果显示14例为MSI-H结直肠癌,其中13例为dMMR,1例为pMMR;66例为MSS结直肠癌。免疫组织化学染色与多重荧光PCR-毛细管电泳检测结果具有强一致率(Kappa=0.955)。结论:H3K36me3及其表观遗传修饰蛋白质SETD2和KDM4B蛋白质的不同表达程度与结直肠癌发生、发展具有相关性。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2B的研究进展

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2B(histone lysine-K specific methyltransferase 2B,KMT2B),也称为混合谱系白血病2(mixed lineage leukemia 2,MLL2)蛋白,属于哺乳动物组蛋白H3赖氨酸4(histone H3 lysine-K 4,H3K4)特异性的甲氨基转移酶家族,在广泛的细胞过程中发挥关键作用。KMT2B蛋白本身及其介导转录的某些特定基因启动子、强化子或附近顺式调节位点上的H3K4甲基化(H3K4me)的修饰,均能引起表观遗传修饰异常的改变,从而通过调控基因的转录与表达进而影响生长、发育。随着国内外近年来对KMT2B蛋白研究进一步的深入,发现KMT2B与早期生长迟缓、胚胎死亡、自主运动的控制和儿童肌张力障碍的发病机制有关。此外,MLL家族的MLL2在肝细胞癌、白血病、结肠直肠癌和神经胶质瘤等肿瘤里高表达,表现出有促肿瘤功能。在这篇综述中,我们讨论了KMT2B基因、KMT2B蛋白特征和生物学功能,还强调了基因调控、组织发育、先天性疾病和肿瘤疾病的影响,以期为相关疾病预防和诊治提供新的思路。

组蛋白甲基转移酶SUV4-20H的研究进展

组蛋白甲基转移酶SUV4-20H为哺乳动物组蛋白H4第20位赖氨酸(H4K20)的特异性甲基转移酶,在人体组织中广泛表达。SUV4-20H蛋白本身及其介导的H4K20甲基化修饰,均可导致染色质致密化及基因抑制,从而影响调控基因的转录与表达。近年来,随着国内外学者的深入研究,SUV4-20H基因及其编码蛋白在组织器官发育、肿瘤疾病等生理及病理生理过程中的作用机制逐渐被揭示。本文对SUV4-20H基因及其编码蛋白的生物学特征及其在疾病发生发展过程中的作用进行综述,以期进一步理解甲基化转移酶对基因表达调控的影响,为相关疾病的预防和诊治奠定理论基础。

KDM4A通过下调BMP9促进乳腺癌细胞MDA-MB-231的迁移和侵袭

背景与目的:外源性骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)能抑制人乳腺癌的恶性进展,但其在乳腺癌中常异常低表达。本研究拟探索表观遗传修饰的组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶4A(lysine specific demethylase 4A,KDM4A)在乳腺癌中的表达及作用,探究KDM4A与BMP9之间的关系及其可能的调节机制。方法:通过生物信息学方法分析KDM4A在乳腺癌中的表达及其与BMP9之间的关系,采用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)进行验证;采用染色质免疫沉淀(chromatin immunoprecipitation,ChIP)验证KDM4A对BMP9的调控作用,采用RNA稳定性实验及CHX蛋白稳定性实验验证KDM4A对BMP9表达的影响。采用RNA干扰技术及敲低BMP9的腺病毒构建转染KDM4A小干扰RNA(siKDM4A)或感染siBMP9腺病毒(Ad-siBMP9)的外源性重组MDA-MB-231细胞,采用划痕愈合实验、transwell实验分别检测细胞迁移及侵袭能力。结果:生物信息学分析结果表明,KDM4A在乳腺癌中的表达明显高于正常组织,KDM4A与BMP9在乳腺癌中的表达呈负相关关系。RTFQ-PCR及Western blot结果显示,KDM4A在不同乳腺癌细胞系中均高表达,敲低KDM4A可显著上调BMP9。ChIP实验证实,KDM4A可显著富集于BMP9基因启动子区域,降低其组蛋白赖氨酸36号位而不是4号位甲基化水平,从而沉默BMP9表达。RNA稳定性实验及CHX蛋白稳定性实验证实,KDM4A对BMP9的mRNA表达无明显影响,但可影响其蛋白降解。敲低KDM4A后,乳腺癌细胞MDA-MB-231的迁移及侵袭能力均受到明显抑制,而这种作用可被敲低BMP9所部分逆转。结论:KDM4A在乳腺癌组织及乳腺癌细胞MDA-MB-231中高表达,并可通过下调BMP9基因启动子区域组蛋白甲基化水平沉默其表达,以及在蛋白水平而不是mRNA水平影响BMP9稳定性,促进乳腺癌的迁移和侵袭。

NSD家族组蛋白赖氨酸转移酶分子机制研究的新进展

人源NSD家族蛋白由NSD1、 NSD2和NSD3等3个成员组成,都是组蛋白H3第36位赖氨酸(H3K36)的二甲基转移酶. NSD家族蛋白在真核生物中非常保守,参与多种重要的生理功能,例如NSD3调控神经嵴细胞的基因表达[1]. NSD家族蛋白被人们关注的另一个重要原因是该家族蛋白与人类的多种癌症密切相关,例如NSD2又被称为MMSET,与多发性骨髓瘤相关[1].

组蛋白变体H3.3 L27M突变与胶质瘤发生

组蛋白变体在基因表达等基本细胞过程中发挥重要调节功能。人类有5种H3变体,分别为H3.1、H3.2、H3.3、着丝粒特异性CENP-A和睾丸特异性H3t。人H3.3由H3F3A和H3F3B两个基因编码。采用DNA全基因组测序法在儿童高级别胶质瘤如恶性胶质瘤(GBM)和弥漫性内在脑桥胶质瘤(DIPG)鉴定出高频的H3F3A突变。超过70%DIPG和30%GBM携带H3.3 K27M氨基酸错义突变(27位赖氨酸被甲硫氨酸代替)。H3.3 K27M通过与组蛋白H3K27甲基转移酶EZH2亚基相互作用而抑制多梳抑制复合物2(PRC2)活性并全面减少H3K27me3含量。因此,H3.3 K27M突变重塑了表观修饰状态和基因表达模式,从而驱动肿瘤发生。K27M突变可作为分子标志物以更好区分儿童胶质瘤亚型,还可作为特异、敏感的预后标志物。通过抑制组蛋白去甲基化酶如JMJD3活性而增加H3K27甲基化可作为K27M突变胶质瘤治疗的有效策略。本文综述了组蛋白变体H3.3 K27M在胶质瘤中的突变模式、分子机制和临床应用。

三阴性乳腺癌组织H3K4me3、H3K9ac表达与临床病理特征和预后的关系

目的探讨三阴性乳腺癌(TNBC)组织组蛋白H3第4位赖氨酸三甲基化(H3K4me3)、组蛋白H3第9位赖氨酸残基乙酰化(H3K9ac)表达与临床病理特征和预后的关系。方法选择TNBC患者145例,收集术中切除的TNBC组织,采用免疫组化法检测H3K4me3、H3K9ac和Ki-67表达,分析TNBC组织H3K4me3、H3K9ac表达与临床病理特征、Ki-67表达强度以及预后的关系。结果145例份TNBC组织中,H3K4me3高表达84例份、低表达61例份,H3K9ac高表达78例份、低表达67例份。TNBC组织H3K4me3、H3K9ac表达均与T分期、N分期和组织分化程度有关(P均<0.05),而与年龄、绝经状态、肿瘤直径、病理类型无关(P均>0.05)。随着Ki-67表达强度增加,TNBC组织H3K4me3、H3K9ac阳性表达逐渐增多(P均<0.05)。TNBC组织H3K4me3高表达者与低表达者3年累积生存率分别为60.7%、78.7%,H3K9ac高表达者与低表达者3年累积生存率分别为58.3%、82.0%,TNBC组织H3K4me3、H3K9ac高表达者3年累积生存率均显著低于其低表达者(P均<0.05)。结论TNBC组织H3K4me3、H3K9ac高表达,其高表达与肿瘤侵袭、转移以及患者预后不良密切相关。

三甲基化组蛋白H3赖氨酸4对调节性T淋巴细胞foxp3基因表达的影响

目的探讨天然调节性T淋巴细胞(nTreg)的三甲基化组蛋白H3赖氨酸4(H3K4me3)对foxp3基因的影响,寻找维持调节性T淋巴细胞(Treg)表型长期稳定的方法。方法使用免疫磁珠细胞(MACS)分选法从健康人外周血中分离出CD4+CD25+Treg。对CD4+CD25+Treg分别进行0 d、3 d、7 d培养,其中0 d为阴性对照组,3 d为阳性组1,7 d为阳性组2,采用流式细胞仪(FCM)对0 d、3 d、7 d nTreg膜表面标志CD25的变化进行检测,并分别对培养0 d、3 d、7 d的nTreg细胞通过染色质免疫共沉淀(ChIP-PCR)法检测foxp3基因启动子区H3K4me3及DNA水平变化。结果 1.使用细胞计数Kit-8(CCK-8)法确定植物血凝素(PHA)质量浓度在10 mg.L-1时为最佳的药物质量浓度,对Treg细胞的增殖作用最为显著。nTreg细胞培养0 d、3 d、7 d的表型变化呈递减趋势。随着培养时间(0 d、3 d、7 d)的延长,与foxp3基因启动子区结合的H3K4me3表达逐渐减少。2.采用ChIP-PCR法对培养0 d、3 d、7 d的nTreg细胞检测与H3K4me3结合的foxp3基因启动子区DNA水平变化。DNA凝胶电泳图显示,0 d、3 d在204 bp处可见条带(灰度值分别为2.31、0.91),7 d有模糊条带或无条带。三者比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 PHA不能维持Treg细胞的表型稳定,其机制与H3K4me3减少有关。