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背景:Polycomb成员Ring1B和EZH2,作为两种重要的表观遗传修饰标志物,分别能催化组蛋白H2A在K119发生单泛素化(H2AK119Ub1)和组蛋白H3在K27发生三甲基化(H3K27Me3),其基因沉默作用在个体胚胎发育和肿瘤发生过程中有重要意义。转录因子Twist是上皮-间质转化的重要调控因子,其抑制基因转录和诱导EMT过程的表观机制尚不清楚。本课题将探讨Ring1B和EZH2及其介导的H2AK119Ub1和H3K27Me3作用与Twist抑制基因转录的调控机制在胰腺恶性肿瘤中的作用。方法:我们首先通过免疫组化检测Ring1B、H2AK119Ub1、EZH2、H3K27Me3四种蛋白在80例胰腺导管腺癌组织芯片中的表达分布,分析四种蛋白表达水平与临床预后的相关性。在细胞中通过沉默Ring1B和EZH2来检测两种组蛋白修饰的水平,同时观察细胞在体外以及小鼠体内的生长。其次通过免疫组化检测Twist在90例胰体尾癌中的表达,接着通过免疫共沉淀等实验证实Ring1B、EZH2与Twist之间的相互作用。然后在缺氧培养下的胰腺癌细胞中分别敲除Twist、Ring1B和EZH2,通过实时定量PCR和免疫印迹检测Twist靶基因E-cadherin和P16的表达水平变化,并通过Transwell和小鼠模型验证Ring1B、EZH2对Twist介导细胞增殖和迁移能力的影响。最后通过染色质免疫沉淀检测Ring1B、H2AK119Ub1和EZH2、H3K27Me3等在Twist靶基因E-cadherin和P16启动子区的富集水平。结果:Ring1B和EZH2在胰腺导管腺癌肿瘤组织中表达升高,H2AK119Ub1和H3K27Me3在胰腺癌中的协同作用与临床预后相关联。在胰腺癌细胞中敲除Ring1B/EZH2后,H2AK119Ub1和H3K27Me3水平明显下降,HOX基因家族的HOXC10的m RNA水平出现上调。在脾动脉浸润的胰体尾癌中TWIST呈高表达且与预后差相关,TWIST表达升高与肿瘤缺氧环境形成相关。TWIST与Ring1B、EZH2存在特异性结合作用。在缺氧诱导的胰腺癌细胞中敲除Ring1B和EZH2,能削弱缺氧诱导的Twist对E-cadherin和P16的转录抑制作用;同样,Twist介导细胞迁移和增殖的能力亦受到削弱。最后通过染色质免疫共沉淀发现,Twist可以先后招募EZH2、Ring1B至靶基因E-cadherin和P16启动子区介导H3K27Me3和H2AK119ub1。结论:这些结果阐述了Ring1B和EZH2介导的组蛋白修饰H2AK119Ub1和H3K27Me3可以作为生物学标志物应用于胰腺癌的预后分期。Ring1B/EZH2对缺氧诱导下高表达的TWIST介导的靶基因转录抑制具有表观调控作用。