子宫内膜癌类型间甲基化差异研究及意义

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子宫内膜癌作为一种妇女常见肿瘤,通常意义上分成两个类型,Ⅰ型(子宫内膜腺癌EAC)和Ⅱ型(子宫内膜浆液性乳头状癌UPSC)。EAC和UPSC在病因、临床表现以及治疗预后均不同。EAC恶性程度较低,能早期诊断,五年生存率大于85%。UPSC占据所有子宫内膜癌50%以上复发率以及死亡率。EAC多表现为局部复发,并且对肿瘤的局部放疗效果表现良好,而UPSC则偏向于远处复发,对于放化疗效果一般。因此肿瘤的亚型区分对于选择治疗手段尤为重要。  在基因水平研究已经发现PTEN、KRAS和CTNNB1基因突变在EAC中较为常见。而UPSC较多出现TP53突变,Her-2/neu过表达和非整倍体核型。像很多恶性肿瘤一样,子宫内膜癌是一类复杂疾病,其中包括基因、表观遗传学和环境因素的综合调控。DNA甲基化作为表观遗传学的修饰方法之一,参与基因的表达调控、胚胎发育、基因组印迹、X染色体灭活和转座了沉默等重要功能,并且与肿瘤发生发展治疗及预后各个阶段均密切相关。但是,对于这两种类型的子宫内膜癌的甲基化差异尚不得而知。  在本课题中,首先运用了两种测序的方法:甲基化DNA免疫共沉淀技术(MeDIP-seq)和甲基化敏感性限制酶测序(MRE-seq)。MeDIP-seq主要应用甲基化特异性的抗体富集甲基化修饰的DNA片段,而MRE-seq应用甲基化敏感的限制性内切酶区分未甲基化位点,两种方法互补使用即可获得高分辨率的甲基化测序信息,通过methylMnM算法我们分别解析了3例EAC、3例UPSC和合并正常子宫组织的DNA甲基化二代测序数据,与正常组织相比,获得了27009个EAC相关的差异甲基化区域(DMR)和15676个UPSC相关的差异甲基化区域(DMR)。接着我们深度解析了DMR分布特征,发现许多肿瘤相关的甲基化改变位于CpG岛岸区域,并与临近基因的表达密切相关。尤其是对于X染色体的研究,进一步发现了UPSC较EAC相比,X染色体出现广泛的去甲基化改变,并由此影响印迹基因XIST的表达,成为区分两种类型的子宫内膜癌重要的特征之一。最后,基于这两种测序方法的深度覆盖,发现了许多肿瘤特异性的DMR是分布于基因组内的增强子元件中。并且证实了作为基因组中广泛存在的部分转座子,可以通过甲基化改变行使其潜在的增强子的功能,与启动子一起参与到肿瘤的发生发展过程中。而之前的甲基化研究多集中于CpG岛和外显子的部分,该发现不仅对传统的观点提出了挑战,也对理解转座子来源的增强子功能的进行了补充。本论文的工作不仅系统的比较了两种子宫内膜癌的甲基化差异,而且对于甲基化调控增强子参与肿瘤的形成具有重要的研究指导意义。
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