转座酶可及性染色质测序法联合RNA测序探究解旋酶样转录因子基因的缺失对肝细胞癌的影响

目的:探究解旋酶样转录因子(helicase like transcription factor,HLTF)基因在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中潜在的调控机制。方法:构建HLTF基因稳定敲除的HCC细胞株。应用RNA测序法(RNA sequencing,RNA-seq)检测并分析肝癌细胞HLTF基因敲除前后的差异表达基因。应用转座酶可及性染色质测序法(assay for transposase-accessible chromatin using sequencing,ATAC-seq)检测HLTF基因敲除前后肝癌细胞染色质可及性的改变。采用RNA-seq和ATAC-seq多组学数据进行联合分析,寻找HLTF基因潜在的下游调控通路和关键基因。结果:癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)数据库分析表明HLTF基因在HCC组织中的表达水平升高,且其高表达与HCC预后不良有关联;RNA-seq分析结果显示,与野生型肝癌细胞相比,HLTF基因敲除细胞中有563个基因的表达水平上调,656个基因的表达水平下调;ATAC-seq分析结果显示,共27818个区域在HLTF基因缺失时染色质可及性发生显著改变,其中14225个区域染色质可及性增强,13593个区域染色质可及性减弱;对染色质可及性改变的区域进行motif富集分析,数据显示在染色质可及性增强的区域,Atf3、Fra1和BATF等被富集,在染色质可及性减弱的区域,Fra1、Fra2和JunB等被富集;RNA-seq和ATAC-seq多组学数据联合分析表明,重叠基因主要富集在花生四烯酸代谢通路、Wnt信号通路、钙离子信号通路和转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGF-β)信号通路等。HLTF基因的缺失使核RNA输出因子3(nuclear RNA export factor 3,NXF3)基因表达水平升高。NXF3基因高表达的HCC患者的预后较NXF3基因低表达的HCC患者好。结论:在HCC中,HLTF基因可能参与调控花生四烯酸代谢通路、Wnt信号通路和TGF-β信号通路等,NXF3基因可能是HLTF基因的潜在下游基因。