目的:腫瘤細胞化療耐藥是導致卵巢癌病人預后差和死亡率高的主要原因,而表觀遺傳學在調(diào)控惡性腫瘤的耐藥表型中起關鍵作用。本文主要目的是尋找是否存在關鍵的調(diào)控因子來調(diào)控眾多耐藥基因的表達以及其潛在的耐藥機制,并且進一步研究是否能以該關鍵調(diào)控因子為靶點來逆轉腫瘤細胞的耐藥。方法:為了尋找上述類型的關鍵調(diào)控因子,挑選20例高級別漿液性卵巢癌組織標本與20例正常輸卵管對照標本進行H3K4me3、H3K36me3、H3K79me2/me3(轉錄活化相關)和H3K9me3、H3K27me3、H4K20me3(轉錄抑制相關)六個位點的ChIP-seq以及轉錄組測序,并進行motif分析預測調(diào)控因子。挑選潛在的調(diào)控因子,用數(shù)據(jù)庫和臨床樣本信息分析其與卵巢癌預后之間關系。各項體內(nèi)體外實驗研究該調(diào)控因子是否有促進卵巢癌順鉑耐藥的作用。進一步利用ChIP-seq和轉錄組測序以及生物信息學分析,研究該調(diào)控因子如何利用表觀重編程來促進下游基因的表達。進一步再使用磷酸化抗體芯片及各項耐藥實驗研究CEBPB如何在卵巢癌細胞順鉑耐藥表型調(diào)控中起作用。結果:我們分析了漿液性卵巢癌和正常對照組織中由于組蛋白6個位點甲基化所致差異表達的基因,通過進行motif分析,篩選出35個可能調(diào)控組蛋白甲基化的上游調(diào)控因子,這其中轉錄因子CEBPB與H3K79甲基化相關性最高。數(shù)據(jù)庫生物信息學分析和臨床樣本分析都顯示了CEBPB高表達與卵巢癌預后差及腫瘤細胞順鉑耐藥相關。各項體內(nèi)體外實驗表明CEBPB高表達促進順鉑耐藥,并與卵巢癌細胞獲得性耐藥相關。機制上我們發(fā)現(xiàn)CEBPB通過增強DOT1L與靶基因的結合能力來調(diào)控基因的H3K79甲基化水平,進而調(diào)控基因表達。進一步實驗結果說明CEBPB依賴于DOT1L在卵巢癌細胞順鉑耐藥表型調(diào)控中起關鍵作用。用抑制劑或者shRNA來降低CEBPB或者DOT1L的表達水平,可逆轉卵巢癌腫瘤細胞的順鉑耐藥。結論:我們的研究結果首次表明特異的轉錄因子可以調(diào)控表觀重編程相關的一群功能相關的基因。CEBPB作為DOT1L的共調(diào)控因子,共同結合于靶基因,促進靶基因染色質(zhì)區(qū)域H3K79高甲基化,因此維持了多個耐藥基因染色質(zhì)區(qū)域的開放狀態(tài)。因此,諸如CEBPB等轉錄因子通過表觀遺傳酶的作用間接調(diào)控了染色質(zhì)的狀態(tài)。在高級別漿液性卵巢癌中,我們的研究提供了新的治療思路,可以進一步研發(fā)靶向CEBPB或者CEBPB-DOT1L相互作用的藥物,同時說明了進一步在腫瘤中發(fā)現(xiàn)具有染色質(zhì)重塑功能的轉錄因子的重要性。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R737.31
【部分圖文】：

23圖 2：漿液性卵巢癌和正常輸卵管樣品的組蛋白甲基化組學和轉錄組學分析結果。 20 例 HG-SOC 組織樣品和 20 例正常輸卵管組織樣品磁珠分選得到上皮細胞，并分混合得到混合上皮細胞樣品。a，b，在純化后混合的樣品中，轉錄激活（a）的組白甲基化位點和轉錄抑制（b）的組蛋白甲基化位點的整個基因組的 ChIP-seq 信號征。圓形圖軸刻度表示每一百萬 reads 中的 read 密度，外圈的染色質(zhì)序數(shù)是以百萬基為單位呈現(xiàn)的。chr, 染色質(zhì)；HG，HG-SOC；NC，正常對照（正常輸卵管）。c，

分析得到與 35 個轉錄因子相關的 38 個 motif 序列（P < 1×10-11）（圖3d）。其中，轉錄因子 CEBPB，與 H3K79 甲基化水平相關性最高（P = 1×10-86）（圖3d）。圖 3：通過 ChIP-seq 分析發(fā)現(xiàn)一批與高級別漿液性卵巢癌表觀重編程相關的轉錄

與 H3K4me3 相關性較高；GATA1 與 H3K9me3 相關性較高；GCM1 也與 H3K79me2/3 相關性較高（圖 4d 和圖4e）。以上結果說明，特異的轉錄因子，在基因組 DNA 層面可以結合一些特異的 motif序列，同時還在基因表達層面調(diào)控下游基因的表達。
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本文編號：2837984