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原发性肝癌(Primary liver cancer,PLC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,根据组织学分型,PLC可分为肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)、胆管细胞肝癌(cholangiocellular carcinoma,CC)及混合型肝癌(HCC-CC)。其中绝大多数为HCC,占PLC的90%。有机阴离子转运体 2(organic anion transporter 2,OAT2)主要在肝肾中特异性表达,是肝脏中表达量第二高的药物转运体。本文研究发现,编码OAT2的SLC22A7基因在肝癌组织中mRNA表达水平比癌旁组织中显著降低,转录水平的抑制使得OAT2蛋白在肝癌中也明显下调。表观遗传学因素在基因的转录调节中发挥了重要的作用,其中DNA甲基化和组蛋白修饰是两大重要的表观遗传调节机制。由于SLC22A7基因座无CpG island分布,我们分析SLC22A7可能不发生DNA甲基化,而DNA甲基转移酶抑制剂地西他滨(decitabine,DAC)作用于肝癌细胞系后,SLC22A7基因表达无显著性变化,说明DNA甲基化不参与SLC22A7在肝癌中的表达调控。考察HCC组织与其配对的癌旁组织中多种组蛋白修饰信号的表达,发现在正常肝组织中,SLC22A7基因启动子区域H3K18ac和H3K4me3信号富集,H3K9ac和H3K27ac信号水平较低。而与正常组织相比,肝癌中SLCC22A7基因启动子区域H3K9ac和H3K18ac信号水平减弱,H3K27ac信号水平增强,H3K4me3水平无显著性变化,提示H3K9ac、H3K18ac均可能参与SLC22A7基因的转录调控,其中H3K18ac可能发挥主要作用。比较三株肝癌细胞系HepG2,BEL-7402和SMMC-7721中SLC22A7基因启动子区域组蛋白修饰信号的富集差异,发现在SLC22A7相对高表达的HepG2细胞系中,只有H3K18ac在SLC22A7启动子富集水平高于其他两株细胞系,而组蛋白去乙酰化酶抑制剂 Vorinostat(suberoylanilide hydroxamic acid,SAHA)可通过增加BEL-7402和SMMC-7721细胞中SLC22A7启动子区域H3K18ac的富集水平,上调SLC22A7的表达量。OAT2经典底物齐多夫定在两株细胞中的摄取实验证明SAHA的诱导增强了 OAT2的摄取功能。探讨SAHA诱导SLC22A7表达的机制,我们发现,组蛋白去乙酰化酶SirT7的表达能被SAHA抑制,而SirT7在细胞中的沉默可诱导SLC22A7启动子区域H3K18乙酰化水平的增加,进而诱导SLC22A7的转录。考察肝癌及其癌旁组织中组蛋白去乙酰化酶HDAC1-10的表达变化,发现HDAC1和HDAC7的表达与SLC22A7表达水平呈负相关,而在肝癌细胞系中沉默HDAC7后发现SLC22A7启动子区域H4K16乙酰化水平增强,同时SLC22A7表达被诱导。通过肝癌和癌旁组织、肝癌细胞系间、肝癌细胞SAHA给药前后的mRNA表达水平检测,我们发现了在该通路中起调控作用的组蛋白乙酰转移酶KA T8,而SAHA通过抑制HDAC7的表达,增加SLC22A7启动子区域KA T8的富集,增强了H4K16的乙酰化水平从而诱导SLC22A7的转录。综上,我们阐明了 SAHA在肝癌细胞系中诱导SLC22A7转录的两条通路,一条为SAHA抑制SirT7的表达,促使H3K18ac信号在SLC22A7启动子区域的富集,从而激活基因转录;另一条是SAHA抑制HDAC7的表达,促使乙酰转移酶KAT8在SLC22A 7启动子区域富集,提高H4K16乙酰化水平,从而诱导SLC22A7的转录。多药耐药(Multiple-drug resistance,MDR)是临床肿瘤化疗失败的主要原因,表观遗传修饰可以诱导肿瘤细胞产生药物抗性,使其不被常规化疗药物杀死,因此,逆转表观遗传异常修饰为治疗有耐药的肿瘤提供了新思路。抗癌药物中,5-氟尿嘧啶、苯达莫司汀、依立替康、紫杉醇、甲氨蝶呤等均为OAT2的底物,OAT2在肝癌中的显著性下调可能通过影响抗癌药物的摄取,从而引起临床肝癌化疗过程中的MDR。本实验中,我们设计了 SAHA与5-FU的联合用药方案,通过在BEL-7402细胞上的MTT实验发现SAHA可增强肝癌细胞对5-FU的敏感性,且两药联合的协同作用随OAT2诱导水平的增加而增强,因此,本研究对缓解临床肝癌化疗中的多药耐药现象有积极意义。