人肾癌中5-羟甲基胞嘧啶的全基因组分布

5-methylcytosine plays critical roles in gene expression, chromatin structure, and cell identity. Recent studies show TET can modify 5-methylcytosine to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC), which has been demonstrated to be enriched in neuron, embryonic stem cells, and many other cell types. However, 5hmC functions in tumroigenesis hasn't been well studied. To the best of our knowledge, here we will present the genome-wide mapping of 5hmC in renal cell carcinoma (RCC) for the first time. We will also determine differential 5-hmC regions (DhMRs) between tumor and control tissues at genome-wide level.By integrating mRNA expression with DhMRs, we will be able to establish a core 5-hmC regulatory network, delving into the mechanisms of RCC carcinogenesis and discoverying gene markers that can be used for early detection of RCC.

5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5-mC）在基因表达，染色质结构和细胞属性等方面起着很关键的作用。最近的研究发现TET（ten eleven translocation protein）基因可以把5-mC转变成5-羟甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine，5-hmC）；并且在神经元，胚胎干细胞以及其他多种细胞中，5-hmC大量富集。但是，5-hmC在肿瘤发生过程中的作用还少有研究。我们将第一次建立5-hmC在肾细胞癌（RCC）中的全基因组图谱。在全基因组范围内，筛选在肿瘤组织和正常对照组织之间5-hmC富集程度存在差异的区域（differential 5-hmC regions, DhMRs）。同时集成基因表达的信息，研究DhMRs对基因表达的影响,构建5-hmC调控的核心网络,探讨其如何改变导致RCC肿瘤的发生，筛选肾癌早诊的靶标。

5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine, 5mC）可以被蛋白TET（ten eleven translocation protein）氧化转变成5-羟甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine, 5hmC）。因为BS-seq技术检测的是5mC和5hmC水平之和，所以真正的5mC水平与5hmC水平在在肿瘤发生过程中的作用，以及相互关系还不清楚。近三年来，我们通过使用TAB-seq检测5hmC和BS-seq检测5mC并通过5hmC校正得到真正的5mC，精确建立了肾癌组织和正常对照的全基因组、单碱基分辨率的5hmC和5mC图谱。我们通过研究发现，5mC水平在肾癌和正常组织中没有全基因组范围内降低；5hmC在所有肾癌组织中水平降低，并且能够作为独立因子预测肾癌病人的预后情况；此外，我们还发现肿瘤组织中5hmC水平降低与5mC高相关联，特别是在基因区尤为明显。通过深入分析机制，我们发现IDH1表达水平下降，可能是5hmC水平降低的原因之一。综上，我们从构建全基因组、单碱基分辨率的真正的5mC和5hmC图谱入手，证明5hmC能够预测肾癌病人的预后，部分揭示了5hmC在肾癌中发生变化的生物学机制，为开发高效肾癌靶向治疗药物提供新的理论与实验依据。