Cancer Research:结直肠癌调控机制新发现

2015-09-15 11:18 · JimmyFrank

南京大学的赵权及南京中医药大学附属医院的陈玉根课题组找到了调节结直肠癌的新调控轴,相关研究于9月2日发布于Cancer Research。

  结直肠癌是全世界第三大最常见癌症,也是西方国家癌症死亡的第二大原因。尽管许多研究者致力于探索结直肠癌的致病机理,但是其分子机制尚不明确。南京大学的赵权及南京中医药大学附属医院的陈玉根课题组发现了调节结直肠癌的新调控轴,相关研究于9月2日发布于Cancer Research。

  研究者早前曾报道异染色质蛋白HP1γ能通过直接抑制细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子p21WAF1/Cip1促进结肠癌生长。于是在此研究中,研究者使用HP1γ抗体做免疫组化,检测了178个结直肠癌病人结肠组织中的HP1γ表达。HP1γ在病人的结肠中的表达 明显比他们的其他组织高,Western blot实验中也出现了此结果。研究者发现,HP1γ主要位于肿瘤上皮细胞核中,其表达水平与癌症细胞的分化状态呈负相关关系,且高HP1γ表达的病人总 生存期更短。

  为了了解HP1γ对结直肠癌发展的作用,研究者敲降了HCT11和SW620两种结直肠癌细胞株的HP1γ,发现细胞增殖显著减少。此结果通过EdU染色实验、克隆形成实验和移植瘤生长实验得到了进一步验证。


EdU染色检测得核苷酸类似物整合到折叠的DNA中,即EdU阳性的为增殖细胞;而HP1γ敲降后,增殖细胞(红色荧光所示)显著减少


HP1γ敲降后肿瘤细胞增长缓慢

   研究者随后使用定量PCR分析了一系列增殖相关基因,发现HP1γ敲降后p21(已知的肿瘤抑制物)水平大幅上升,与WB结果一致。ChIP结果表明 HP1γ富集于靠近p21启动子-297至-191bp区域内。p21启动子上的组蛋白H3K9me2/3也随着HP1γ敲降显著减少了,表明HP1γ是 通过组蛋白甲基化调控p21表达的。

  接下来,研 究者使用TargetScan、PicTar和miRanda计算得miR-30可能靶向HP1γ,经Western blot与荧光素酶报告实验证明了miR-30a直接与HP1γ mRNA的3'-UTR结合,显著下调HP1γ蛋白水平。转染miR-30a后,细胞增长减缓,而此现象能通过过表达HP1γ挽救;除此以外miR- 30a还会使p21增加,同时p21启动子上的组蛋白H3K9me2/3减少。

此研究发现结直肠癌组织中的HP1γ水平较高,miR-30a水平较低,两者呈负相关关系。HP1γ是结直肠癌细胞增殖所需的,并由miR-30a特异调控,即miR-30a是结直肠癌的抑制物

  研究者发现了miR-30a/HP1γ/p21轴对结直肠癌发展的调控作用,为预后和治疗提供了新的思路。在该项研究中,由锐博生物提供的国内独家专利EdU细胞增殖检测试剂盒表现出优异的实验结果。
  与传统的免疫荧光染色(BrdU)检测方法相比,EdU检测方法更简单、更灵敏、更快速、更准确,是细胞增殖检测的最佳选择。

原文:Ming Liu, Feifei Huang, Dan Zhang, et al. Heterochromatin protein HP1γpromotes colorectal cancer progression and is regulated by miR-30a.Cancer Res Published OnlineFirst September 2, 2015.