DNA甲基化调控的AK5和EYA4基因在膀胱癌对多药物耐受中的作用及机制的系统研究

Wide-spreading chemoresistance hinders the curative bladder cancer (BCa) chemotherapy. From the angle of the DNA methylation regulated genes, we performed both DNA methylomic and mRNA-omic analysis of a multi-chemosensitive (5637) and multi-chemoresistant H-bc cell lines for the differentially methylated/expressed genes. The AK5 was hypermethylated/silenced in 5637 and hypomethylated/expressed in H-bc cells, with an opposite manner of EYA4. By the help of a Tet-on induced expression system of these genes in bladder cancer cell lines, we plan to conduct a comprehensive functional analysis about EYA4 and AK5 to explore their interaction partners and roles in the mechanism of BCa chemo-sensitivity, at the molecular and cellular level as well as xenograft model on nude mice. In addition to investigate its mechanism in bladder cancer multi-chemoresistance, our study will also highlight the predictive value of EYA4 and AK5 for the guided chemotherapy of BCa.

广泛见于临床的多药耐受是致使临床肿瘤化疗疗效低的主要原因。为了从DNA甲基化调控的基因角度探讨膀胱癌多药耐受的机制，我们对多药物敏感的膀胱癌细胞株5637及多药物耐受的膀胱癌细胞株H-bc进行了包括DNA甲基化组学、mRNA及microRNA测序在内的三重组学分析，发现了与膀胱癌化疗耐受相关的差异甲基化/表达的基因多个。其中AK5（腺苷激酶5)在多药敏感的5637细胞系中呈高甲基化/低表达状态，而在多药耐受的H-bc细胞株中呈低甲基化/高表达状态，EYA4(眼发育缺陷蛋白4）在多药敏感的5637细胞系中呈低甲基化/高表达状态，而在多药耐受的H-bc细胞株中呈高甲基化/低表达状态。此研究中我们将从这两个基因的功能的角度入手，确认其相互作用蛋白，并在膀胱癌细胞中建立其四环素诱导稳定表达系统，在分子、细胞和裸鼠移植瘤模型水平上的系统机制研究，增进我们对膀胱癌的化疗耐受形成机制的理解。

广泛见于临床的多药耐受是致使临床肿瘤化疗疗效差的主要原因。为了从DNA甲基化调控的基因角度探讨膀胱癌多药耐受的机制，我们对多药物敏感的膀胱癌细胞株RT112/84及多药物耐受的膀胱癌细胞株BFTC-905进行了包括DNA甲基化组学、mRNA及microRNA测序在内的三重组学分析，发现了与膀胱癌化疗耐受相关的差异甲基化/表达的基因多个。其中EYA4(眼发育缺陷蛋白4）和AK5（腺苷激酶5）在多药敏感的RT112/84细胞和多药耐受的BFTC-905细胞株中呈明显的甲基化/表达水平相关性。本研究中我们从这两个基因功能的角度入手，在分子、细胞和裸鼠移植瘤模型水平上对其调控膀胱癌细胞化疗抗性进行了系统研究，证实在化疗耐受株中高表达的EYA4，其表达水平对膀胱癌细胞的化疗抗性起正向调控作用；而在化疗敏感株中高表达的AK5则起到负向调控作用。并且，经过进一步的机制研究，我们还证实了EYA4可以通过调控Wnt和NFκB通路的活性而影响细胞对化疗药物的抗性。这将给我们今后对膀胱癌的临床治疗中，指导化疗用药，乃至寻找逆转化疗抗性的靶点提供理论基础。