3-Deazaneplanocin A(DZNep)作為一個全新的靶向癌癥表觀遺傳學過程的染色質修飾藥物的鑒定與特性分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、癌癥對于人類健康有巨大威脅并且是導致人類死亡的最常見的疾病之一。經(jīng)過前一段時間里表觀遺傳學研究的快速發(fā)展,癌癥現(xiàn)在已經(jīng)被認為是無數(shù)遺傳學和表觀遺傳學的變異在細胞內(nèi)累計的最終結果。表觀遺傳修飾對于腫瘤形成和發(fā)展有主要的推動作用。所以靶向表觀遺傳修飾藥物的研究受到人們高度重視。盡管我們已經(jīng)掌握了這個理論,但是仍有一個問題需要被解答,那就是怎樣將研究結果轉換到臨床的應用。最古老但也是最有效的方法就是使用化學化合物來實現(xiàn)這個目標。本研究中我確認

2、了一個嶄新的作用于表觀遺傳調(diào)控的化合物3-Dcazaneplanocin A(DZNep),并且將其應用于多種腫瘤細胞后發(fā)現(xiàn)了DZNep誘導凋亡的能力和它的作用機制。DZNep可以靶向PRC2蛋白,我們使用DZNep作為工具發(fā)現(xiàn)一些重要的PRC2靶基因,并且確認他們在腫瘤生物學中的功能。我也選擇一個已知的腫瘤抑制基因CDKN1C來加以研究,詳細分析其轉錄起始位點的表觀遺傳修飾模式。并且這個EZH2靶基因在乳腺癌患者中有強的預后價值。

3、 1.篩選化合物庫后發(fā)現(xiàn)3-Deazaneplanocin A(DZNep)并確認其誘導腫瘤細胞E2F1依賴凋亡的活性腫瘤的發(fā)生取決于細胞生長和程序死亡是否能保持精確平衡。Rb/E2F1通路在調(diào)控細胞周期中起到重要作用。已經(jīng)有報道發(fā)現(xiàn)表觀遺傳抗腫瘤藥物SAHA能通過激活E2F1下游靶基因Bim誘導腫瘤特異的凋亡。這里我展開大規(guī)模藥物篩選以發(fā)現(xiàn)更多的類似SAHA可以通過E2F1通路誘導凋亡的藥物。我用基于HCT 116 p53 nul

4、l ER-E2F1細胞株的篩選平臺篩選了一個包括了4000個化合物National Cancer Institute(NCI)化合物庫。經(jīng)過不同方法和細胞系的篩選和確認。我發(fā)現(xiàn)一個活性化合物3-Deazaneplanocin A(DZNep)。DZNep誘導E2F1依賴凋亡的能力通過檢測不同凋亡標志被確認。DZNep可以促進E2F1促凋亡的靶基因表達,這些高度表達的基因最終導致細胞凋亡。 2.通過藥理學方法抑制Polycomb-

5、repressive complex 2介導的基因抑制可選擇性誘導腫瘤細胞凋亡Polycomb-repressive complex 2(PRC2)介導的組蛋白甲基化在腫瘤基因異常沉默中起到重點作用,并且成為癌癥治療的潛在靶點。這里我發(fā)現(xiàn)S-adenosylhomocysteine水解酶抑制劑3-Deazaneplanocin A(DZNep)有效誘導腫瘤細胞凋亡但對正常細胞沒有作用。我發(fā)現(xiàn)DZNep有效消除細胞內(nèi)PRC2組分包括EZH

6、2,SUZ12和EED蛋白并且抑制相關的組蛋白H3賴氨酸27位三甲基化(但不是組蛋白H3賴氨酸9位三甲基化)。通過RNA干擾分析,全基因組表達分析和染色質免疫沉淀研究,我確認一組突出的基因在乳腺腫瘤中被PRC2抑制。并且它們的表達可被DZNep重新激活。我進一步展示DZNep優(yōu)先的激活包括新發(fā)現(xiàn)的凋亡作用子FBXO32的一系列基因,都對DZNep誘導的乳腺腫瘤細胞凋亡起作用。我的結果顯示DZNep作為嶄新的改變?nèi)旧|的化合物具有獨一無二

7、的特點,并且提出了通過藥理學DZNep處理來逆轉PRC2介導的基因抑制將可能是一種嶄新的治療腫瘤的方法。 3.腫瘤抑制基因CDKNIC(p57KIP2)是EZH2靶標并且在乳腺腫瘤中通過不同組蛋白修飾協(xié)同作用而被抑制CDKNIC(編碼p57KIP2)是周期素依賴性激酶(CDK)抑制劑腫瘤抑制家族中的一員,它在人類腫瘤通常通過啟動子區(qū)域的DNA甲基化而被抑制。在這一部分工作中我發(fā)現(xiàn)CDKNIC在乳腺腫瘤細胞中的抑制與DNA甲基化狀

8、態(tài)無關.我證明CDKNIC轉錄通過Polycomb蛋白EZH2及其相關組蛋白賴氨酸27位甲基化而抑制。用S-adenosylhomocysteine水解酶抑制劑3-Deazaneplanosin A(DZNep)處理導致EZH2蛋白表達和H3K27me3的抑制,如果聯(lián)合使用組蛋白去乙酰酶抑制劑Trichostatin A(TSA)來有效逆轉組蛋白修飾將導致一個CDKNIC表達的驚人升高。單獨消除EZH2并不足以激活CDKNIC但是加入T

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