ChIP等揭示糖皮質激素和TET2共調控促進癌癥轉移的表觀遺傳機制
結直腸癌（colorectal cancer，CRC）是全球范圍內致死率極高的癌癥之一，尤其是晚期患者。盡管手術切除是CRC的主要治療手段，但腫瘤轉移仍是影響患者長期生存的關鍵難題，而化療對于提高生存率的效果有限。糖皮質激素（Glucocorticoids，GCs）通常用于緩解化療引起的嚴重副作用，然而，有證據顯示GCs可能削弱化療藥物的效果，并可能加速疾病進展。目前，關于GCs如何影響化療效果和促進腫瘤發展的分子機制尚不完全清楚，而揭示這些機制對于深化我們對癌癥治療中GCs作用的理解及可能的改進至關重要。先前的研究發現糖皮質激素受體（glucocorticoid receptor，GR）與胸腺嘧啶-DNA糖基化酶（TETs）之間存在相互作用，并提出了GR與TETs酶相互作用的假設。該發現可以為理解GCs在癌癥治療中的作用提供新的視角，并可能為改善癌癥患者的GC治療策略提供科學依據。
近日，中國農業科學院深圳農業基因組研究所宋琰未和任書強博士為共同第一作者，丹麥哥本哈根大學副教授/中國科學院HIM-BGI 組學中心研究員高飛為通訊作者，在《International Journal Of Cancer》雜志發表題為“Glucocorticoid promotes metastasis of colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2”的研究論文，利用共免疫沉淀（Co-IP）、染色質免疫沉淀測序（ChIP-seq）、Western blot、藥物再定位等實驗揭示了GCs通過與GR和TET2共調控促進CRC轉移中的分子機制，并探索可能的治療策略。
標題：Glucocorticoid promotes metastasis of colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2
期刊：International Journal Of Cancer
影響因子：IF 6.4 / 1區
技術平臺：Co-IP、ChIP-seq、RNA-seq等
研究對HEK293T細胞使用GR和TET家族蛋白（TET1、TET2、TET3）抗體進行共免疫沉淀（Co-IP）和染色質免疫沉淀測序（ChIP-seq）；通過Connectivity Map數據庫，利用HEK293和HCT116細胞系中GR和TET2的共有靶基因以及CRC差異表達基因（DEGs）進行藥物再定位；在表達GR水平不同的CRC細胞系（即HCT116和HT29細胞系）中進行細胞遷移和侵襲實驗，地塞米松（Dex）處理導致兩個表達GR水平不同的CRC細胞系的細胞遷移率出現顯著差異。Co-IP和ChIP-seq分析驗證了HEK293T細胞中GR和TET家族蛋白之間的互作。所選化合物Belinostat成功驗證了其抗GC誘導的CRC細胞侵襲潛力。對Belinostat處理的HCT116細胞轉錄組分析揭示了與癌癥轉移相關的靶基因下調。
本研究研究為理解GC誘導轉移的分子機制提供了寶貴的見解，引入了可能作為GC治療潛在輔助療法的新定位化合物。此外，本研究為探索CRC治療的新藥候選物指明了方向。
研究亮點：
對結直腸癌（CRC）細胞中糖皮質激素誘導轉移效應的機制研究表明，在糖皮質激素（GC）暴露后，不同糖皮質激素受體（GR）表達水平的CRC細胞遷移率顯著變化。GR與TETs酶互作將糖皮質激素信號和表觀遺傳調控相關聯。用belinostat共靶向GR和TET導致與轉移相關基因下調，為糖皮質激素與癌癥之間的關系提供新見解。
研究方法
結果圖形
（1）GR表達作為糖皮質激素誘導細胞遷移的中介及其對結直腸癌患者生存的影響；與GC促進CRC細胞遷移相關的GR相關基因程序。
圖1：糖皮質激素（GC）處理下的細胞遷移。
（A-C） HCT116（A）、HT29（B）和過表達GR的HT29（GR+ HT29）（C）分別用不同劑量的地塞米松（Dex）處理（對照組：0 nM；低劑量：100 nM；高劑量：1 μM）48小時和72小時。遷移的細胞通過乙酸依賴的結晶紫洗脫和590nm檢測吸光度進行定量分析。
（D） TCGA數據集中461位COAD患者的整體Kaplan-Meier生存曲線，比較GR低表達組與GR高表達組。GR低表達：GR基因表達<1200；GR高表達：GR基因表達≥1200。
（E） HCT116細胞Dex處理與對照組以及HT29細胞Dex處理與對照組之間的Rank-rank超幾何重疊（RRHO）分析。
（2）GR與TET家族蛋白的互作及其共靶基因鑒定
(B) Venn圖顯示了GR在HEK293細胞中的目標重疊基因，以及TET2和TET3在HEK293T細胞中的目標重疊基因。
（3）基于核心共有靶基因GR和TET2蛋白的CRC藥物再定位。
(B) 化合物靶向基因、GR和TET2之間的蛋白互作。
（4）在HCT116細胞中驗證再定位藥物belinostat在GC誘導轉移中的作用。
（5）Belinostat處理誘導與癌癥轉移相關的靶基因下調。
易小結：
本研究通過多學科方法整合分子生物學、轉錄組學、表觀遺傳學和藥物發現，揭示了GCs通過GR和TET2的共同調控促進CRC轉移的分子機制，并提出了belinostat作為潛在的輔助治療手段，并為CRC的新藥開發提供了潛在的靶點。
研究亮點
Song Y, Ren S, Wu S, Liu W, Hu C, Feng S, Chen X, Tu R, Gao F. Glucocorticoid promotes metastasis of colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2. Int J Cancer. 2024 Dec 11. doi: 10.1002/ijc.35285. PubMed PMID: 39661335.
近日，中國農業科學院深圳農業基因組研究所宋琰未和任書強博士為共同第一作者，丹麥哥本哈根大學副教授/中國科學院HIM-BGI 組學中心研究員高飛為通訊作者，在《International Journal Of Cancer》雜志發表題為“Glucocorticoid promotes metastasis of colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2”的研究論文，利用共免疫沉淀（Co-IP）、染色質免疫沉淀測序（ChIP-seq）、Western blot、藥物再定位等實驗揭示了GCs通過與GR和TET2共調控促進CRC轉移中的分子機制，并探索可能的治療策略。
標題：Glucocorticoid promotes metastasis of colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2
期刊：International Journal Of Cancer
影響因子：IF 6.4 / 1區
技術平臺：Co-IP、ChIP-seq、RNA-seq等
研究對HEK293T細胞使用GR和TET家族蛋白（TET1、TET2、TET3）抗體進行共免疫沉淀（Co-IP）和染色質免疫沉淀測序（ChIP-seq）；通過Connectivity Map數據庫，利用HEK293和HCT116細胞系中GR和TET2的共有靶基因以及CRC差異表達基因（DEGs）進行藥物再定位；在表達GR水平不同的CRC細胞系（即HCT116和HT29細胞系）中進行細胞遷移和侵襲實驗，地塞米松（Dex）處理導致兩個表達GR水平不同的CRC細胞系的細胞遷移率出現顯著差異。Co-IP和ChIP-seq分析驗證了HEK293T細胞中GR和TET家族蛋白之間的互作。所選化合物Belinostat成功驗證了其抗GC誘導的CRC細胞侵襲潛力。對Belinostat處理的HCT116細胞轉錄組分析揭示了與癌癥轉移相關的靶基因下調。
本研究研究為理解GC誘導轉移的分子機制提供了寶貴的見解，引入了可能作為GC治療潛在輔助療法的新定位化合物。此外，本研究為探索CRC治療的新藥候選物指明了方向。
研究亮點：
對結直腸癌（CRC）細胞中糖皮質激素誘導轉移效應的機制研究表明，在糖皮質激素（GC）暴露后，不同糖皮質激素受體（GR）表達水平的CRC細胞遷移率顯著變化。GR與TETs酶互作將糖皮質激素信號和表觀遺傳調控相關聯。用belinostat共靶向GR和TET導致與轉移相關基因下調，為糖皮質激素與癌癥之間的關系提供新見解。
研究摘要
研究方法
- 細胞培養和轉染：對HT29和HCT116細胞系進行實驗，通過脂質體介導的轉染方法過表達TET3和GR。
- Western blot分析：檢測蛋白表達水平。
- 細胞遷移和侵襲實驗：評估不同GR表達水平的CRC細胞系對地塞米松（Dex）治療的遷移反應。
- 共免疫沉淀（Co-IP）：研究GR與TET家族蛋白之間的互作。
- RNA-seq和ChIP-seq測序：分析GR和TET蛋白的共有靶基因。
- 藥物再定位：利用Connectivity Map數據庫，基于GR和TET2共有靶基因進行藥物再定位分析。
結果圖形
（1）GR表達作為糖皮質激素誘導細胞遷移的中介及其對結直腸癌患者生存的影響；與GC促進CRC細胞遷移相關的GR相關基因程序。
圖1：糖皮質激素（GC）處理下的細胞遷移。
（D） TCGA數據集中461位COAD患者的整體Kaplan-Meier生存曲線，比較GR低表達組與GR高表達組。GR低表達：GR基因表達<1200；GR高表達：GR基因表達≥1200。
（E） HCT116細胞Dex處理與對照組以及HT29細胞Dex處理與對照組之間的Rank-rank超幾何重疊（RRHO）分析。
（2）GR與TET家族蛋白的互作及其共靶基因鑒定
圖2：鑒定GR與TET蛋白的蛋白互作。
(A) GR與TET1、TET2和TET3蛋白的蛋白互作。從轉染了TET1-FLAG、TET2-FLAG和TET3-FLAG的HEK293T細胞制備的全細胞裂解液，并使用抗FLAG抗體進行免疫沉淀，隨后使用靶向指定蛋白的抗體進行免疫印跡。(B) Venn圖顯示了GR在HEK293細胞中的目標重疊基因，以及TET2和TET3在HEK293T細胞中的目標重疊基因。
（3）基于核心共有靶基因GR和TET2蛋白的CRC藥物再定位。
圖3：基于GR、TET2和CRC差異表達基因（DEGs）的共有靶基因列表的表觀藥物鑒定。
(A) 熱圖顯示不同基因列表中選定的潛在化合物（行）。(B) 化合物靶向基因、GR和TET2之間的蛋白互作。
（4）在HCT116細胞中驗證再定位藥物belinostat在GC誘導轉移中的作用。
圖4：HCT116細胞的侵襲能力。
（5）Belinostat處理誘導與癌癥轉移相關的靶基因下調。
圖5 比較遷移（under-layer）細胞系模型中692個上調基因。
易小結：
本研究通過多學科方法整合分子生物學、轉錄組學、表觀遺傳學和藥物發現，揭示了GCs通過GR和TET2的共同調控促進CRC轉移的分子機制，并提出了belinostat作為潛在的輔助治療手段，并為CRC的新藥開發提供了潛在的靶點。
研究亮點
- 揭示了GCs在CRC轉移中的分子機制。
- 鑒定了GR與TET蛋白之間的相互作用及其共同調控的基因。
- 通過藥物再定位策略，發現了可能對抗GC誘導的CRC細胞侵襲的化合物。
Song Y, Ren S, Wu S, Liu W, Hu C, Feng S, Chen X, Tu R, Gao F. Glucocorticoid promotes metastasis of colorectal cancer via co-regulation of glucocorticoid receptor and TET2. Int J Cancer. 2024 Dec 11. doi: 10.1002/ijc.35285. PubMed PMID: 39661335.
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